Brevet FR2607629A1 — publié le 19880603

-1- La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un composant à semi-conducteur, particu- lièrement d'un transistor à haute tension avec une hau- te fiabilité. Il est connu qu'une résistance de stabilisa- tion en série avec l'émetteur est prévue dans un compo- sant à semi-conducteur d'une structure d'émetteur en treillis ou d'une structure d'émetteurs multiples dans lequel l'émetteur est constitué par plusieurs parties dans le but d'obtenir un courant de sortie intense. Il est avantageux d'utiliser une pellicule de polysilicium comme résistance de stabilisation de l'émetteur. Il est également connu qu'une feuille à haute résistance est prévue au-dessus d'une surface de jonc- tion PN pour permettre que cette dernière bloque une tension inverse élevée, de manière que la forme d'une région de couche appauvrie liée à la jonction PN soit changée pour réduire l'intensité du champ électrique dans la région de couche appauvrie et atteindre ainsi une haute tension de blocage et une haute fiabilité. Il est également avantageux d'utiliser une pellicule de polysilicium comme feuille de haute résistance. Ainsi, les pellicules de polysilicium peuvent être utilisées à la fois comme résistance de stabili- sation de l'émetteur et comme feuille à haute résistan- ce au-dessus de la surface d'une jonction PN. Mais la valeur de résistance de stabilisation et celle de la feuille de haute résistance sont environ IOohms au car- ré et 101oohms au carré, respectivement, la différence entre elles étant très grande. Pour cette raison, c'est un inconvénient qu'un seule pellicule de polysilicium puisse être utilisée mutuellement comme résistance de stabilisation et comme feuille de haute résistance. Un objet de l'invention est donc de proposer un procédé de fabrication d'un composant à semi-conduc- -2- teur dans lequel une même pellicule de polysilicium est utilisée à la fois comme résistance de stabilisation d'un émetteur et comme une feuille de résistance au-des- sus d'une jonction PN ayant une forte capacité de ten- sion et la résistance de stabilisation et la feuille pouvant être produites de façon simple. Selon ce procédé, la pellicule de polysilicium est mutuellement prévue sur l'émetteur et sur la surfa- ce de jonction PN et une impureté est diffusée dans la partie de résistance de stabilisation de la pellicule de polysilicium mais non dans la partie de feuille de résistance de la pellicule. Etant donné que l'impureté est diffusée dans la partie de résistance de stabilisation de la pellicu- le de polysilicium commune, la résistance de cette par- tie est abaissée. Etant donné que l'impureté n'est pas diffusée dans la partie de feuille de résistance de la pellicule de polysilicium commune, la résistance ini- tialement élevée de cette partie est maintenue. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: les figures 1, 2, 3 et 4 sont des vues expli- catives du procédé de fabrication selon la présente in- vention. Un mode de réalisation de l'invention sera maintenant décrit en se référant aux dessins annexés. Les figures 1, 2, 3 et 4 illustrent le procédé de fa- brication. Dans ce procédé de fabrication représenté sur la figure 1, des impuretés sont diffusées dans un subs- trat 1 de silicium de type N de sorte qu'une région de type N, une région de type P et une autre région de ty- pe N sont formées comme un collecteur 2, une base 3 et un émetteur 4 respectivement. A ce moment, la jonction -3- PN entre le collecteur 2 et la base 3 est exposée à la surface du substrat 1. Une pellicule 5 d'oxyde de sili- cium est ensuite formée sur toute la surface du substrat 1. Une pellicule de polysilicium 6 est ensuite produite sur la surface de la pellicule 5 d'oxyde de silicium. Dans le procédé de fabrication illustré par la figure 2, une pellicule photosensible est produite sur la pellicule de polysilicium 6 et elle est' ensuite é- liminée à l'exception des parties 7 situées au-dessus de la partie (exposée à la surface du substrat 1) de la jonction PN entre le collecteur 2 et la base 3. Ensui- te, des ions 8, par exemple de phosphore, sont implan- tés comme des impuretés dans la pellicule de polysili- cium 6. Dans le procédé de fabrication illustré par la figure 3, les parties 7 de la pellicule photosensible sont éliminées et un traitement thermique à haute tem- pérature est ensuite exécuté de manière que la solidité d'adhérence de la pellicule de polysilicium 6 et de la pellicule d'oxyde de silicium 5 soit augmentée et que les impuretés implantées de phosphore soient diffusées dans la pellicule de polysilicium 6. La pellicule de polysilicium 6 et la pellicule d'oxyde de silicium 5 sont ensuite traitées par photogravure de manière que les configurations prescrites soient effectuées. Il en résulte que des pellicules de polysilicium 6-1 de haute résistance dans lesquelles aucune impureté n'est diffu- sée, sont formées comme des pellicules de passivation sur la partie (exposée à la surface du substrat 1) de la jonction PN entre le collecteur 2 et la base 3 et des pellicules 6-2 de polysilicium de faible résistan- ce dans lesquelles des impuretés sont diffusées, sont produites comme des résistances de stabilisation sur l'émetteur 4. Dans le procédé de fabrication illustré par -4- la figure 4, une pellicule d'électrode, par exemple d'a- luminium, est formée sur le substrat 1 et les pellicules , 6-1 et 6-2 et elle est traitée en une configuration prescrite par photogravure de manière à former des élec- trodes d'émetteur 9 et des électrodes de base 10. Bien que des ions 8 sont implantés dans le procédé de fabrication illustré par la figure 2, dans la pellicule de silicium 6 à l'exception des parties qui doivent devenir des feuilles de haute résistance au-des- sus de la jonction PN entre le collecteur 2 et la base 3, la pellicule photosensible peut être mise en forme pour implanter des ions 8 seulement dans les parties de pelli- cule de silicium qui doivent devenir les résistances de stabilisation pour l'émetteur 4. Comme cela a été décrit ci-dessus, selon l'in- vention, la résistance de stabilisation de l'émetteur peut être obtenue en diffusant des impuretés dans une même pellicule de polysilicium de manière que la résis- tance de stabilisation de l'émetteur et la feuille de passivation pour la jonction PN puissent être produites par une seule fixation de la pellicule de polysilicium. Ainsi, le nombre des opérations nécessaires pour produi- re la pellicule de polysilicium et pour effectuer une photogravure est réduit, ce qui simplifie les opérations de fabrication dans ce procédé. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux modes de réali- sation décrits et illustrés à titre d'exemples nullement limitatift sans sortir du cadre de l'invention. -5- REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un composant à se- mi-conducteur dans lequel une base (3) d'un second ty- pe de conductivité est formée dans un substrat semi-con- ducteur (1) d'un premier type de conductivité, ledit substrat étant un collecteur (2), un émetteur (4) dudit premier type de conductivité étant prévu dans ladite ba- se, une jonction PN entre ledit collecteur et ladite ba- se étant exposée à la surface dudit substrat semi-con- ducteur et ledit émetteur étant muni de résistances de stabilisation, procédé caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à produire une pellicule de polysilicium (6) couvrant mutuellement ledit émetteur et une premié- re partie de ladite jonction PN exposée à la surface dudit substrat semi-conducteur et à diffuser des impu- retés seulement dans une seconde partie de ladite pelli- cule de polysilicium située au-dessus dudit émetteur pour réduire la résistance de ladite seconde partie de ladite pellicule de polysilicium. 2. Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il consiste en outre à produire une pelli- cule d'oxyde de silicium (5) sur ledit substrat semi- conducteur, à former une pellicule photosensible (6) sur ladite pellicule de polysilicium, à éliminer une troi- sième partie de ladite pellicule photosensible située sur ledit émetteur, à implanter des ions dans ladite seconde partie de la pellicule de polysilicium, à chauf- fer ladite pellicule de polysilicium pour diffuser les- dits ions et à effectuer une photogravure de ladite pel- licule de polysilicium et de ladite pellicule d'oxyde de silicium pour former une configuration prédéterminée de manière que des résistances de stabilisation (6-2) de faible résistance soient formées sur ledit émetteur et que des pellicules de haute résistance (6-1) subsis- -6- tent sur ladite première partie de ladite jonction PN. 3. Procédé selon la revendication 2, caracté- risé en ce que ladite pellicule photosensible (6) est é.liminée pour former une configuration telle que lesdits ions soient implantés seulement dans des parties qui doi- vent devenir lesdites résistances de stabilisation.