Brevet FR2115289A1 — publié le 19720707

fi «1535 1 2115289 L'invention concerne un procédé permettant la fabrication d'un dispositif semiconducteur dont le corps semiconducteur comporte au moins un transistor à effet de champ à électrode-porte isolée, alors que dans une première région, de premier type de conduction et affleurant une 5 surface du corps, on élabore une deuxième région de deuxième type de conduction, affleurant également ladite surface et formant avec la première région une jonction p-n coupant ladite surface suivant une ligne fermée, tandis que dans ladite deuxième région, on élabore les zones de source et de drain d'un transistor à effet de champ. L'invention 10 concerne également un dispositif semiconducteur, obtenu par la mise en ' oeuvre de ce procédé. On connaît plusieurs façons pour réaliser des procédés du genre décrit ci-dessus qui permettent la fabrication d'un dispositif semiconducteur comportant au moins un transistor à effet de champ à électrode— 15 porte isolée. Ces procédés sont importants entre autres du fait que la structure qui en résulte et dans laquelle les zones de source et de drain du transistor à effet de champ en question se situent dans une région qui est entourée d'une autre région de type de conduction opposé et est séparée de celle-ci par une jonction p-n, offre la possibilité de réaliser 20 des structures semiconductrices intéressantes et très avantageuses. De plus, plusieurs composants semiconducteurs peuvent être élaborés dans un meme corps semiconducteur, alors que dans ce corps, des composants distincts ou des groupes de composants peuvent etre isolés électriquement les uns des autres. Ce qui est très important, c'est que dans ce cas on a la possibilité 25 d'élaborer des transistors à effet de champ de structure complémentaire (n-p-n et p-n-p) dans un même semiconducteur, ainsique la possibilité de fabriquer, dans le meme corps, outre le ou les transistors à effet de champ en question, un ou plusieurs transistors bipolaires, et cela sans devoir procéder à des diffusions additionnelles. 30 Lors de la mise en oeuvre d'un procédé tel que décrit ci-dessus, il est en outre très important que du moins dans la partie de cette région (région de canal), située entre les zones de source et de drain, ladite deuxième région dans laquelle on forme un transistor à effet de champ à électrode-porte isolée, présente une concen-35 tration de surface relativement faible exactement déterminée, établie par/la substance de dopage définissant le type de conduction de la deuxième région, tandis qu'en outre, cette concentration de surface doit pouvoir être très bien reproductible. En effet, déjà pour de très faibles écarts de cette concentration, on est confronté avec des différences im— 40 portantes de la valeur de seuil de la tension entre 1'électrode-porte et Ijgjsfr GOPY /I 41535 2 2115289 la région de canal, tension à laquelle, de l'état non conducteur, le transistor à effet de champ, passe à l'état conducteur. Or, la pratique a permis de constater qu'il est particulièrement difficile de faire en sorte que lors de la mise en oeuvre 5 des procédés connus, l'on obtienne de manière reproductible, les faibles concentrations de surface requises pour les tensions de seuil les plus désirables, par exemple comprises entre -3 et +3 Volts. Suivant un premier procédé connu, la deuxième région est formée par diffusion d'une substance de dopage de deuxième type 10 de conduction, diffusion effectuée à partir de la surface semiconductrice dans la première région de premier type de conduction. Toutefois, ce procédé permet difficilement d'obtenir, de manière reproductible, la très 1 é> "î V faible concentration de surface requise (comprise entre 10 et 10 S \ atomes.cm ) pour le dopage de la deuxième région. Bien que de manière 15 assez simple et reproductible, de plus fortes concentrations de dopage (comprises entre 10^® et 10^® atomes.cm3) puissent être obtenues de cette façon, celles-ci conduisent à des tensions de seuil élevées inadmissibles pour le transistor à effet de champ. Suivant un deuxième procédé connu, la deuxième 20 région est formée du fait que sur un substrat, on élabore localement une couche fortement dopée de deuxième type de conduction, alors qu'ensuite, sur le substrat et sur cette couche fortement dopée, on forme épitaxiale-ment une couche de premier type de conduction. Au cours de cette croissance épitaxiale, ou pendant un échauffement subséquente celle-ci, la 25 couche fortement dopée diffuse jusqu'à la surface dans le substrat ainsi que dans la couche épitaxiale. Par cette diffusion, le type de conduction de la couche épitaxiale est inversé localement au-dessus de la couche enterrée, de sorte que se forme la deuxième région de deuxième type de conduction, région qui à la surface semiconductrice, présente line con-30 centration de dopage relativement faible. Abstraction faite de la constatation selon laquelle il est indispensable d'élaborer une couche épitaxiale et une couche enterrée à l'aide d'une substance de dopage appropriée, ce procédé a l'inconvénient important que la reproductibilité de la faible concentration de surface obtenue dépend très fortement entre autres 35 de la reproductibilité de l'épaisseur de la couche épitaxiale à travers laquelle se fait là diffusion à partir de la couche enterrée. Un très faible écart d'épaisseur peut conduire à un écart inadmissible de la concentration de surface et, partant, de la tension de seuil du transistor à effet de champ. 40 Les deux procédés connus décrits ci-dessus ont 71 41535 2115289 encore l'inconvénient commun que dans le cas où une concentration de surface suffisamment faible de la deuxième région est atteinte, cette concentration est tellement faible que des canaux d'inversion peuvent facilement se produire à la surface, par exemple sous une couche d'oxyde, 5 influencée ou non par un champ électrique induit par une couche métallique située sur cette couche d'oxyde. Suivant un troisième procédé connu, en utilisant un premier masque, on élabore localement une substance de dopage de deuxième type de conduction sur la surface semiconductrice d'une région 10 de premier type de conduction, après quoi, sur la région dopée, on forme un deuxième masque comportant une ouverture située dans la région de surface dopée, tandis qu'ensuite on introduit par diffusion la substance de dopage sous l'effet d'un échauffement dans une atmosphère d'oxygène humide. Pendant cette diffusion, dans ladite ouverture, il se forme sur la 15 surface une couche d'oxyde dans laquelle une partie de la substance de dopage est absorbée. De ce fait, il se forme une région de deuxième type de conduction, qui à son bord est plus épaisse et y présente une concentration de surface plus élevée que celle qui est sous l'ouverture. Dans la région ayant la concentration de surface relativement faible sous 20 l'ouverture, on peut ensuite élaborer les zones de source et de drain d'un transistor à effet de champ. Outre le fait que la région de deuxième type de conduction, obtenue par la mise en oeuvre du procédé cité en dernier lieu, ne présente pas une épaisseur constante et que le procédé nécessite l'em-25 ploi de deux masques, il est difficile de réaliser de manière reproductible les faibles concentrations de surface requises par diffusion dans une atmosphère oxydante. Un des buts de cette invention est d'indiquer un nouveau procédé simple qui élimine les inconvénients précités inhérents 30 aux procédés connus ou qui du moins réduit dans une mesure considérable l'importance de ces inconvénients. A cet effet, l'invention repose entre autres sur l'idée que du fait d'introduire par diffusion d'abord entièrement la substance de dopage et de l'extraire par diffusion ensuite partiellement 35 dans une atmosphère à pression réduite, il est possible d'obtenir le profil de concentration désiré tout en formant simultanément une zone périphérique interruptrice de canal, alors qu'au besoin, ces opérations sont effectuées à l'aide d'un seul masque et sans l'emploi d'une couche épitaxiale, tandis que pour le dopage, on emploie des conditions et des dif-40 fusions courantes et des concentrations de diffusion habituelle. 71 41535 4 2115289 C'est pourquoi un procédé du genre mentionné dans le préasibule et permettant la fabrication d'un dispositif semiconducteur conforme à l'invention, est rèmarauable en ce que dans la première région, à partir de la surface semiccix&Kïfcrice*oninfcrodiit par difïbsion une 5 substance de dopage définissant le deuxième type de conduction pour former ainsi la deuxième région, alors qu'ensuite, dans un espace contenant une atmosphère à pression réduite, ladite substance de dopage est en partie extraite par diffusion hors du corps semiconducteur sur au moins une partie de la surface semiconductrice occupée par la deuxième région, 10 de sorte que dans une zone de la deuxième région, située entre cfcme part la partie de surface semiconductrice de laquelle on a extrait partiellement la substance de dopage et d'autre part la première région, la concentration de la substance de dopage a une valeur maximale, et que les zones de source et de drain dudit premier type de conduction sont élaborées 15 au moins en partie dans la partie de la deuxième région, dans laquelle, sous l'effet de l'extraction de substance de dopage, la concentration de dopage augmente à partir de la surface semiconductrice, cette partie de la deuxième région étant ensuite appelée "partie à gradient de dopage positif". 20 Par le procédé conforme à l'invention, on obtient une deuxième région de deuxième type de conduction qui sur au moins une partie de sa surface présente une faible concentration de dopage conve^ nablement définie et reproductiblej de sorte que la tension de seuil du (des) transistor(s) à effet de champ, élaboré(s) dans cette région, esï^ 25 très bien réglable et reproductible. Une telle concentration de surface reproductible et relativement faible, difficile à établir par la mise en oeuvre des procédés connus, peut être obtenue de manière simple grâce à l'extraction par diffusion précitée, effectuée à pression réduite. Par ailleurs, cette pression réduite peut avoir 30 différentes valeurs, tandis que l'atmosphère dans laquelle une partie de la substance est extraite par diffusion peut avoir diverses compositions, Toutefois, conformément à l'invention, on obtient les meilleurs résultats lorsque ladite extraction a lieu dans un espace à vide. De plus, dans l'espace contenant l'atmosphère à pression réduite (ou dans lequel 35 règne éventuellement le vide), on introduit de préférence une certaine quantité de matériau semiconducteur pratiquement exempt de substance de dopage à extraire par diffusion, ceci afin d'empêcher 1'évaporation d'une certaine quantité du matériau constituant le corps semiconducteur. Lorsque, par diffusion, on n'extrait la sub-40 stance de dopage que sur une partie de la surface de la deuxième région, Il 41535 2115289 la partie à gradient de dopage positif est limitée par une partie de deuxième région à concentration de dopage plus élevée, dans laquelle la concentration de dopage diminue régulièrement à partir de ladite partie de surface. Les zones de source et de drain du transistor à effet de 5 champ peuvent être formées en partie dans cette partie à plus forte concentration de dopage, à condition que la région entre les zones de source et de drain appartienne à la partie ayant la faible concentration de surface et le gradient de dopage positif. De préférence toutefois, les zones de source et de drain de premier type de conduction sont for-10 mées entièrement dans ladite partie de deuxième région à gradient de dopage positif, et sont, dans le corps, entièrement entourées de cette partie. De ce fait, la tension de claquage entre d'une part les zones de source et de drain et d'autre part la deuxième région est. élevée, ce qui est désiré dans la plupart des cas. 15 De préférence, dans les cas où, par diffusion, la substance de dopage n'a été extraiteque sur une partie de la surface semiconductrice occupée par la deuxième région, au moins le hord de la partie de surface occupée par la deuxième région est recouvert d'une couche de masquage pendant cette extraction, cette couche empêchant que 20 par diffusion, la substance de dopage soit extraite de la surface semi-conductrice. Le bord de la deuxième région, recouvert de la couche de masquage, acquiert ainsi une forte concentration de dopage à la surface, ce qui empêche ou du moins entrave la formation de canaux d'inversion à la surface entre les première et deuxième régions. Avantageusement, pour 25 introduire par diffusion la substance de dopage de deuxième type de conduction et ensuite pour l'extraire par diffusion en partie, on utilise le même masque de diffusion, ce qui réduit au minimum le nombre d'opérations de masquage à effectuer. Suivant un autre mode de réalisation préféré, la 30 diffusion devant extraire une partie de la substance de dopage a lieu sur au moins deux parties distinctes de la surface semiconductrice occupée par la deuxième région, alors que dans chacune de ces parties, on forme les zones de source et de drain d'un transistor à effet de chanp à èlectrode-porte isolée. De cette façon, il est possible de former plusieurs tran-35 sistors à effet de champ dans la deuxième région, chaque transistor étant entouré d'une partie de surface appartenant à la deuxième région et non soumise à une extraction par diffusion, la concentration de surface de cette partie étant par conséquent suffisamment élevée pour empêcher la formation de canaux d'inversion entre les transistors à effet 40 de champ. ï1 41535 6 2115289 Suivant un mode de réalisation préféré très important, à côté de la deuxième région de deuxième type de conduction, on «îlabore dans la première région de premier type de conduction un transistor à effet de champ complémentaire à électrode-porte isolée, les 5 zones de source et de drain de deuxième type de conduction de ce transistor affleurant la surface semiconductrice. La présente invention fournit un procédé très simple et efficace pour réaliser, de manière reproductible, de telles structures à transistors à effet de champ complémentaires, utilisées dans bon nombre de circuits importants. Suivant 10 ce mode de réalisation préféré, la deuxième région elle-même peut avantageusement former une zone de source ou une zone de drain du transistor à effet de champ complémentaire, de sorte que, outre l'électrode-porte, il suffit de former une seule autre zone d'électrode de ce transistor. Le procédé conforme à l'invention a entre autres 15 l'avantage important de pouvoir être combiné avantageusement avec la fabrication de structure bipolaire, sans nécessitér poux autant des diffusions additionnelles. Ainsi, suivant un autre mode de réalisation préféré, à côté de la deuxième région, on élabore dans la première région un transistor bipolaire dont la zone de base est formée simultané-20 ment avec la deuxième région, et dont la zone d'émetteur est formée simultanément avec les zones de source et de drain du transistor à effet de champ dans la deuxième région. Une partie de la deuxième région peut être entourée de la première région, le reste de la deuxième région se raccor-25 dant par exemple à une région de substrat de deuxième type de conduction. Toutefois, suivant un mode de réalisation important, dans le corps semiconducteur, la deuxième région est entourée entièrement de la première région, de sorte que la jonction p-n entre les première et deuxi- • ème régions ne coupe le corps semiconducteur qu'à ladite surface. Dans 30 ce cas, la deuxième région forme alors en soi un caisson qui appartient à un circuit monolithique intégré et qui est isolé par cette jonction p-n. Un autre mode de réalisation préféré important suivant lequel la première région est une couche épitaxiale de premier 35 type de conduction, élaborée sur une région de substrat de deuxième, type de conduction et divisée en caissons par des zones de séparation de deuxième type de conduction qui, à partir de la surface, s'étendent jusqu'à la région de substrat, est remarquable en ce que ces zones de séparation et la deuxième région sont formées simultanément au cours 40 d'une même diffusion pour introduire une substance de dopage définissant 71 41535 2115289 le deuxième type de conduction. On gagne ainsi une opération de diffusion lorsqu'on fabrique un circuit intégré monolithique par la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. Un avantage très important de la présente inven-5 tion, surtout lorsqu'il s'agit des réalisations préférées précitées visant â fabriquer un circuit intégré monolithique, est qu'il est possible de partir de diffusions standardisées habituellement effectuées pour la fabrication du reste du circuit, et établissant des concentrations de surface relativement élevées, de sorte que, outre la diffusion devant 10 extraire une partie de la substance de dopage, le nombre d'opérations additionnelles est petit ou'égal à zéro. Bien que la deuxième région puisse avoir le type " de conduction n, et que pour former cette région l'on introduise donc par diffusion un donneur, la deuxième région a de préférence le type de 15 conduction p, du fait que l'on a introduit par diffusion un accepteur. En effet, la pratique a permis de constater que particulièrement dans le cas où le corps semiconducteur est en siliciu*, l'obtention d'un transistor à effet de champ p-n-p à électrode-porte isolée, présentant une tension de seuil requise, nécessite pour la région de canal (type de con-20 duction n) une concentration de surface considérablement inférieure à la concentration nécessaire pour un transistor n-p-n à effet de champ. Ceci est en relation avec le fait que lors de l'emploi de techniques de masquage et de diffusion habituelles, la charge électrostatique dans l'oxyde obtenu est positive, de sorte qu'une charge de surface négative est in-25 duite dans la surface sous-jacente du corps semiconducteur. Ceci est notamment le cas lorsqu'il s'agit du système silicium-oxyde de silicium. Suivant un mode de réalisation préféré important, le corps semiconducteur étant en silicium, on utilise comme accepteur le bore afin de former la deuxième région. On constate notamment que le bore 30 convient très bien pour l'obtention des faibles concentrations de surface requises par l'emploi du procédé d'extraction par diffusion décrit. Conformément à l'invention, pour obtenir un transistor à effet de champ ayant une tension de seuil atteignant au maximum 3 Volts et qui en outre est entouré d'une zone interruptrice de canal, un autre mode de réali-35 sation important est remarquable en ce que d'une part la concentration de surface du bore pendant la diffusion pour introduire ce bore, et d'autre part la durée aiasi que la température utilisées pour la diffusion devant extraire une partie du bore, sont telles qu'après ladite extraction, la concentration de dopage maximale dans la deuxième région 18 3 40 est au moins égale à. 10 atomes.cm ,et que la concentration de dopage à 71 41535 8 2115289 la partie de surface appartenant à la deuxième région et soumise à l'ex- 16 3 traction par diffusion, est au maximum égale à 5 x 10 atomes.cm . L'invention concerne également un dispositif semiconducteur, obtenu par la mise en oeuvre du procédé décrit. 5 La description suivante, en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La fig. 1 est une vue en plan d'un dispositif obtenu par la mise en oeuvre du procédé conforme â l'invention. 10 La fig. 2 est une coupe transversale suivant le plan II-II du dispositif représenté sur la fig. 1. Les figures 3 à 8 sont cinq, coupes transversales suivant le plan II-II sur la fig. 1 qui illustrent cinq stades de fabrication successifs de la fabrication. 15 La fig. 9 montre les profils de dopage suivant le plan IX-IX sur les figures 5 et 6, avant et après l'extraction par diffusion. Les figures 10 à 14 sont cinq coupes transversales d'autres dispositifs obtenus par la mise en oeuvre du procédé con-20 forme à l'invention. Toutes les figures sont schématiques, et leurs dimensions n'ont pas été reproduites à la même échelle, ceci étant particulièrement le cas des épaisseurs. Dans la mesure du possible, les éléments qui se correspondent sur les différentes figures ont été indiqués 25 par les mêmes repères. Sur les figures 1 et 2, il s'agit d'un dispositif comportant un corps semiconducteur 1 en silicium, formé par une région de substrat 2, de type de conduction p, sur laquelle on a formé épitaxi-alement une couche 3» de type de conduction n, constituant une première 30 région qui affleure la surface 4 du corps. Une deuxième région 6, de type de conduction p, affleurant également la surface 4» forme avec la première région 3 une jonction p-n 5 qui coupe la surface 4 suivant un rectangle 7 (voir la fig. 1). Dans la deuxième région 6, on a élaboré les zones 35 de source et de drain 8 et 9» de type de conduction n, d'un transistor n-p-n â effet de champ à électrode-porte isolée 12. Ladite région 6, de type de conduction p, a une concentration de dopage qui est maximale dans une zone mince située sur la surface 10 et près de celle-ci, cette surface 10 étant indiquée en pointillé sur les figures. Dans la partie 11 40 de la deuxième région 6, entre la surface 10 â concentration de dopage 71 41535 2115289 maximale et la surface semiconductrice 4, la concentration de dopage augmente vers l'intérieur à partir de la surface 4» c'est pourquoi cette partie 11 est appelée "partie à gradient de dopage positif". La zone de source 8 et la zone de drain 9 se trouvent entièrement dans la partie 11 5 de la région 6 et sont, dans le corps, entourées entièrement de cette partie 11. A côté de la deuxième région 6, on a élaboré dans la première région 3 un transistor n-p-n â effet de champ complémentaire à électrode-porte isolée 13 et à zones de source et de drain 14 et 10 15, de type de conduction p. Par ailleurs, un transistor bipolaire à zone de base 16, de type de conduction p, et à zone d'émetteur 17, de tjije de conduction n, est élaboré dans une partie en forme de caisson de la région 3» cette partie étant isolée du reste de la région 3 P'ar des zones de séparation diffusées 18, de type de conduction p, et formant la zone 15 de collecteur du transistor bipolaire. Pour diminuer la résistance de collecteur, cette zone de collecteur comporte une couche enterrée fortement dopée 19 de type de conduction n, ainsi quîune zone de contact fortement dopée 20, également de type de conduction n. La surface semiconductrice 4 est recouverte d'une 20 couche d'oxyde de silicium 21, tandis que les zones 8, 9» 14, 15, 16, 17 et 20 sont contactées à l'aide de couches d'aluminium 22, 23, 24, 25, 26, 27 et 28 à travers des fenêtres pratiquées dans ladite couche 21. Les électrodes-porte 12 et 13 également sont formées par des couche d'aluminium. Les deux électrodes-porte et le transistor bipolaire appartien-25 nent ensemble à un circuit semiconducteur intégré monolithique. La fabrication du dispositif décrit conforme à l'invention a lieu de la façon suivante. Voir les figures 3^8. On part (voir la fig. 3) d'un substrat de silicium (plaquette) 2 de type de conduction p, présentant une résistivité de 5 Ohms.cm et une épaisseur de 30 200 microns. Après avoir poli et décapé une surface de substrat orientée dans la direction cristallographique (111) pour rendre la surface aussi exempte que possible de fautes cristallines, celle-ci subit une oxydation thermique. Ensuite, dans la couche d'oxyde ainsi formée, on décape une ouverture dans laquelle on diffuse de l'arsénium pour former ainsi une 35 couche 19 de type de conduction n, ayant une résistance en couche ("sheet résistance") égale à 20 Ohms par carré, voir la fig. 3. Ensuite, on enlève l'oxyde et, par la mise en oeuvre de techniques de croissance épitaxiale généralement utilisées, on forme épitaxialement une couche de silicium 3 de type de conduction n, représentant une épaisseur de 5 mi.-40 crons et une résistivité de 3 Ohms.cm. Pendant cette croissance épitaxiale % 71 41535 10 2115289 la couche 19 diffuse en partie dans le substrat 2 et en partie dans la couche 3, voir la fig. 4» Par oxydation thermique, on obtient sur la surface 4 de la couche 3 une couche d'oxyde 30 présentant une épaisseur de 5 0,9 micron. A l'aide de procédés de décapage photolithographique connus, on pratique des ouvertures dans cette couche d'oxyde 30. Dans ces ouvertures, on diffuse du bore, et on obtient ainsi les zones 18 et 6, de type de conduction p, voir la fig. 5- La- concentration de surface établie par cette diffusion de bore donne une résistance de 150 Ohms par carré. Pen-10 dant ladite difitalon, une couche de verre au silicate de bore se forme dans les ouvertures. Ensuite, sur la surface entière de la couche d'oxyde 30, un décapage superficiel donne lieu à la réduction de l'épaisseur ie la couche 30 jusqu'à dénuder la surface semiconductrice dans les 15 fenêtres de diffusion à travers lesquelles a èm lieu la diffusion des zones 6 et 18. L'épaisseur de l'oxyde restant en place est d'environ 0,4 micron. La plaquette de silicium est ensuite placée dans une ampoule en verre de quartz, d,ans laquelle on a introduit une quantité 20 de poudre de silicium pur, non dopé. Un certain vide est pratiqué dans l'ampoule que l'on seelle ensuite. Pour extraire par diffusion une certaine quantité de bore, l'ampoule est ensuite placée dans un four et por4' tée à une température de 1200*C maintenue durant environ quatre heures. Ce faisant, hors des parties non recouvertes de l'oxyde et appartenant 25 aux régions formées par diffusion, une certaine quantité de bore sort. Le bore extrait par diffusion est absorbé partiellement dans la poudre de silicium et partiellement dans la paroi de l'ampoule en quartz. Par la présence de la poudre de silicium, une certaine tension de vapeur de silicium règne dans l'ampoule et contrecarre l'évaporation de silicium à 30 la surface. L'extraction de bore de la région 6 a dans ce cas lieu par l'intermédiaire de la même ouverture de la couche d'oxyde, utilisée pour la première diffusion de bore, de sorte que l'extraction de bore ne nécessite pas de masque supplémentaire. Pendant l'extraction par diffusion, le bord de la surface occupée par la région 6, formé par la diffusion 35 initiale de bore au cours de laquelle a eu lieu une diffusion latérale sous le bord du masque de diffusion, est recouvert d'une couche d'oxyde jouant le rôle de masque contre ladite extraction de bore. La fig. 6 illustre la situation obtenue après l'extraction d'une certaine quantité de bore. Les zones 6 et 18 s'étendent 40 maintenant sur l'épaisseur complète de la couche épitaxiale 3, les zones 6 71 41535 2115289 formant des zones qui divisent la couche 3 en caissons. Du fait d'avoir éloigné par diffusion une certaine quantité de bore, on a formé, dans la région 6, entre la partie dénudée de la surface 4 et la région 3» une zone étroite 10 ayant une concentration de bore maximale et située sur 5 la surface 10 et dans le voisinage immédiat de celle-ci, cette surface 10 étant indiquée en pointillé et s'étendant jusqu'à la surface 4. A partir de la- zone 10, la concentration de bore décroît vers les deux côtés, tandis que la partie 11 de la région 6 a une concentration de dopage qui à partir de la surface augmente vers l'intérieur; en d'autres termes, la 10 partie 11 a un gradient de dopage positif. Après avoir extrait par diffusion, une certaine quantité de bore, la concentration de bore à la surface de la région 6 dans la fenêtre à travers laquelle a eu lieu cette opération èst égale à 16 3 environ 5-10 atomes.cm , tandis que sous la couche d'oxyde, où il n'y a 15 pratiquement pas eu d'extraction de bore, la concentration est égale à 18 " 3 environ 2.10 atomes.cm . Cette dernière concentration est suffisante X pour empêcher que dans la région 6, une couche d'inversion soit formée sous la couche d'oxyde. La fig. 9 montre schématiquement la variation .de la concentration de bore C en fonction de la profondeur x sous la surface 20 4 suivant le plan IX-IX sur les figures 5 et 6, la courbe A se rapportant au profil avant l'extraction de bore, et la courbe B au profil après l'extraction de bore. La zone dans laquelle la concentration de bore est maximale se situe à environ 1,4 micron sous la surface semiconductrice. Après une oxydation thermique effectuée pour fer-25 mer les ouvertures de la couche d'oxyde et au cours de laquelle il se forme une couche d'oxyde ayant une épaisseur d'environ 0,3 micron, on forme, après le décapage, de nouvelles fenêtres de diffusion et simultanément la zone de base 16 ainsi que les zones de source et de drain 14 et 15, grâce à une diffusion de bore établissant une concentration de 18s 30 surface de 5«10 atomes.cm , et pénétrant sur une profondeur de 1,5 micron (résistance 200 Ohms par carré), voir la fig. 7. Ensuite, par une diffusion de phosphore (résistance comprise entre 5 et 6 ohms par carré, profondeur de pénétration 1 micron), on forme la zone d'émetteur 17, la zone de contact de collecteur 20 et les zones de source et de drain 8 et 35 9» voir la fig. 8. Ces zones 8 et 9 se situent entièrement dans la partie 11 à gradient de dopage positif et sont entourées entièrement de cette partie 11. Enfin, à l'endroit des électrodes-porte à élaborer, on éloigne l'oxyde et on le remplace par une nouvelle couche 40 d'oxyde obtenue par croissance thermique et présentant une épaisseur de ,71 41535 12 2115289 0,1 micron (oxydation pendant 30 minutes à une température de 1000*C dans une atmosphère d'oxygène humide). Ensuite, après le décapage de fenêtres de contact, la mise en oeuvre de procédés habituels de dépôt par évaporation et de masquage permet la formation des couches d'alumi-5 nium 12, 13 et 22 à 28. Du fait que les zones de source et de drain 8 et 9 ne sont contiguës qu'à du matériau relativement faiblement dopé de type de conduction p, la tension de claquage entre ces zones et la région 6 est élevée (environ 20 Volts). Par la concentration de dopage relative-10 ment élevée de la zone 10, on évite un court-circuit entre les zones 8 et 9 et la région 3 par l'intermédiaire de canaux d'inversion. Suivant le procédé connu, le transistor bipolaire (17» 16» 3) et les transistors à effet de champ complémentaires (8, 9» 12) et (14» 15» 13) peuvent être fabriqués simultanément par la mise en oeuvre de diffusions standardisées 15 qui comme opération additionnelle ne nécessitent qu'une seule diffusion devant extraire une certaine quantité de bore. Le transistor à effet de champ (8, 9» 12) a une tension de seuil de +1,5 Volt, tandis que celle du transistor à effet de champ (14» 15» 13) est égale à -1,5 Volt. ( tension d'électrodesporte par rapport à la région de canal). 20 Les figures 10 à 14 sont des coupes transversales de quelques autres dispositifs semiconducteurs obtenus par la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. Sur ces figures, les parties qui correspondent avec des parties du dispositif de l'exemple décrit ci-devant ont été indiquées par les mêmes références. 25 La fig. 10 montre une structure comportant deux transistors à effet de champ complémentaires à électrode-porte isolée, dont la source 8 et le drain 9» de type de conduction n, du transistor n-p-n sont élaborées dans la partie 11 â gradient de dopage positif, obtenue après extraction de substance de dopage et appartenant à la deuxi-30 ème région 6 de type de conduction p, alors que cette région 6 a été diffusée dans la première région 3 de type de conduction n et est entourée entièrement de cette région 3» sans faire appel à une couche épitaxiale. A côté du transistor n-p-n (8, 9» 12), on a élaboré dans la région 3 un transistor à effet de champ complémentaire (14» 15» 13) qui par 35 la jonction p-n 31 entre les régions 3 et 6 est isolé par rapport au transistor â effet de champ (8, 9» 12), tandis que la zone 10 s'étendant jusqu'à la surface et présentant la concentration de dopage maximale sert d'interrupteur de canal et empêche la formation d'un canal d'inversion de type de conduction n entre la région 3 et la source 8 et le drain 40 9. 71 41535 2115289 La fig. 11 illustre une variante de la structure décrite ci-dessus, les zones de source et de drain du transistor à effet de champ complémentaire étant formées par la région 6 et une autre zone 40, de type de conduction p, qui au besoin peut être élaborée simultané-5 ment avec la région 6 au cours d'une même diffusion. Entre la région 6 et la zone 40, on a élaboré sur la couche isolante l'électrode-porte 41 du transistor complémentaire. Sur les figures 12 et 13, il s'agit d'un dispositif dans lequel plusieurs transistors à effet de champ ont #4é élabo-10 rés dans la région 6. Suivant la fig. 12, après avoir introduit par diffusion la substance de dopage et formé ainsi la région 6, on décape dans la couche d'oxyde sur la surface plusieurs fenêtres 50 par un masquage et décapage additionnelle, après quoi, à travers ces fenêtres, une partie de la substance de dopage est extraite par diffusion. Dans chacune des 15 régions 11 ainsi obtenues et présentant un gradient de dopage positif, on élabore ensuite (voir la fig. 13) des zones de source et de drain (8» 9) pour former plusieurs transistors â effet de champ dans une même région 6, chaque transistor étant entouré d'une zone devant interrompre un canal et présentant une concentration de surface relativement élevée, 20 cette zone empêchant un court-circuit entre les zones de source et de drain de plusieurs transistors à travers une couche d'inversion. La fig. 14 enfin montre un dispositif dans lequel, à côté de la deuxième région 6, on a élaboré dans la première région 3 une zone 60 dont le type de conduction correspond â celui de la région 6, base 25 ladite zone 60 fermant la zone de/d'un transistor bipolaire ayant une zone d'émetteur 61 et une zone de contact de collecteur 62. Avantageusement, cette zone 60 est formée simultanément avec la région 6, tandis que les zones 61 et 62 sont élaborées simultanément avec les zones de source et de drain 8 et 9« 30 Tous les dispositifs décrits peuvent être fabri qués par l'emploi des mêmes techniques que celles décrites dans l'exemple se rapportant aux figures 1 à 9, la fabrication d'un dispositif du type illustré sur les figures 12 et 13 nécessitant un masquage et un décapage supplémentaires. 35 Bien que pour la description des exemples préci tés l'on soit parti d'une structure dans laquelle la région 6 a le type de conduction p, il est évident que les mêmes techniques permettent de remplacer les types de conduction par les types opposés. Par ailleurs, la diffusion visant à extraire une certaine partie de la substance de 40 dopage peut avoir lieu-dans une atmosphère qui n'est pas le siège d'un 71 41535 14 2115289 certain degré de vide. En outre, il se peut, par exemple du point de vue d'un gain d'encombrement, que les zones de source et de drain 8 et 9 soient élaborées en partie dans des parties de la région 6, situées èn dehors de la partie à gradient de dopage positif, bien que de ce fait 5 l'on diminue ainsi la tension de claquage entre les zones de Bource et de drain 8 et 9 et la région 6. Il se peut également qu'avant de procéder à l'extraction par diffusion, la surface entière de la région 6 soit dénudée, de sorte qu'ensuite ladite extraction a lieu sur la surface toute entieré. 10 Bien que l'invention soit décrite à l'aide d'ex emples de réalisation et d'applications déterminés, le technicien pourra en réaliser de nombreuses variantes sans sortir du cadre de l'invention. Au lieu d* silicium, on peut notamment utiliser d'autres matériaux semi- III Y conducteurs, par exemple du germanium ou des composés A -B , par ex-15 emple l'arséniure de gallium. Les couches isolantes peuvent être formées par un matériau autre que l'oxyde de silicium, par exemple le nitrure de silicium, l'oxyde d'aluminium, ou deux ou plusieurs matériaux superposés. On peut également utiliser des couches métalliques formées par un métal autre que l'aluminium. Au lieu d'être métalliques, il se peut également 20 que les électrodes-porte de quelques-uns ou de tous les transistors à effet de champ soient constituées avantageusement par d'autres matériaux en particulier par du silicium polycristallin. Par ailleurs, il est possible d'utiliser des structures géométriques différentes de celles décrites dans cet exposé, alors que, outre des transistors à effet de champ 25 à électrode-porte isolée et des transistors bipolaires, il est possible aussi d'élaborer d'autres composants semiconducteurs dans le corps semiconducteur. De même, l'introduction de la substance de dopage avant l'extraction peut être effectuée par d'autres moyens que par diffusion, par exemple par implantation d'ions. 71 41535 15 2115289 REVENDICATIONS : 1. Procédé permettant la fabrication d'un dispositif semiconducteur dont le corps semiconducteur comporte au moins un transistor à effet de champ à électrode—porte isolée, alors que dans une 5 première région, de premier type de conduction et affleurant une surface du corps, on élabore une deuxième région de deuxième type de conduction, affleurant également ladite surface et formant avec la première région une jonction p-n coupant ladite surface suivant une ligne fermée, tandis que dans ladite deuxième région, on élabore les zones de source et de 10 drain d'un transistor à effet de champ, caractérisé en ce que dans la première région, à partir de la surface semiconductrice, on introduit par diffusion une substance de dopage définissant le deuxième type de conduction pour former ainsi la deuxième région, après quoi, dans un espace contenant une atmosphère à pression réduite, ladite substance de 15 dopage est en partie extraite par diffusion hors du corps semiconducteur sur au moins une partie de la surface semiconductrice occupée par la deuxième région, de sorte que dans une zone de la deuxième région, située entre d'une part, la partie de surface semiconductrice de laquelle on a extrait partiellement la substance de dopage et d'autre part la 20 première région, la concentration de la substance de dopage a une valeur maximale, et que les zones de source et de drain dudit premier type de conduction sont élaborées au moins en partie dans la partie de la deuxième région, dans laquelle, sous l'effet de l'extraction de substance de dopage, la concentration de dopage augmente à partir de la surface semi— 25 conductrice, cette partie de la deuxième région étant ensuite appelée "partie à gradient de dopage positif". 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite extraction d'une certaine quantité de la substance de dopage est effectuée dans un espace sous vide. 30 3» Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les zones de source et de drain de premier type de conduction sont formées entièrement dans la partie de deuxième région à gradient de dopage positif, et sont, dans le corps, entourées entièrement de cette partie. 35 4» Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, la substance de dopage introduite par diffusion en vue de former la deuxième région n'étant extraite que sur une partie de la surface semiconductrice occupée par la deuxième région, caractérisé en ce qu'au moins le bord de la partie de surface occupée par la deuxième région est recouvert d*une 40 couche de masquage pendant cette extraction par diffusion, cette couche Il k1535 ' 2115289 empêchant que par diffusion la substance de dopage soit extraite par diffusion hors de la surface semiconductrice. 5. Procédé selon la revendication 4» caractérisé en ce que pour introduire par diffusion la substance de dopage de deuxième 5 type de conduction et ensuite pour l'extraire par diffusion en partie, on utilise le même masque de diffusion. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5> caractérisé en ce qu'à cSté de la deuxième région de deuxième type de conduction, on élabore dans la première région de premier type de conduc- 10 tion un transistor à effet de champ complémentaire à électrode-porte isolée, les zones de source et de drain de deuxième type de conduction de ce transistor affleurant la surface semiconductrice. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que dans le corps semiconducteur, la deuxième région 15 est entourée entièrement de la première région. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, la première région étant une couche épitaxiale de premier type de conduction, élaborée sur une région de substrat de deuxième type de conduction et di- . visée en caissons par des zones de séparation de deuxième type de conduc- 20 tion qui, à partir de la surface, s'étendent jusqu'à la région de substrat, caractérisé en ce que ces zones de séparation et la deuxième région sont formées simultanément au cours d'une même diffusion permettant d'introduire une substance de dopage définissant le deuxième type de conduction. 25 9« Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, le corps semiconducteur étant en silicium, caractérisé en ce que l'accepteur est du bore. 10. Procédé selon la revendication 9» caractérisé en ce que d'une part la concentration de surface du bore pendant la diffu- »0 sion pour introduire la substance de dopage, et d'autre part la durée ainsi que la température utilisées pour la diffusion devant extraire une partie du bore sont telles qu'après ladite extraction par diffusion, la concentration de dopage maximale dans la deuxième région est au moins 18 3 égale à 10 atomes.cm , et que la concentration de dopage à la partie 35 de surface appartenant à la deuxième région et Boumise à l'extraction par 16 % diffusion, est au maximum égale à 5 x 10 atomes.cm . 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'électrode—porte d'au moinB un de préférence des transistors à effet de champ est constituée par du silicium polycris- 40 tallin. 71 41535 2115289 12. Dispositif semiconducteur, obtenu par la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 â 11.