Arrangements for semi-conductor components with Schottky contact

Abstract: 1. A semiconductor arrangement for devices having a Schottky contact with controlled characteristics, e.g., for a Schottky diode structure, comprising an epitaxial layer (4) of a first conductivity type (e.g., N) and a first doping concentration overlying a semiconductor substrate (2), the epitaxial layer (4) being followed by an insulating layer (6) having in the area provided for the Schottky contact an opening (12) which is surrounded by inclined sidewalls (13) of the insulating layer (6) and which is occupied by a metallic contact forming a rectifying junction with the material of the epitaxial layer, and with an implanted doping region (24) in the region of the opening in the epitaxial layer, whose concentration profile perpendicular to the substrate surface has a substantially Gaussian distribution, whose maximum value in the inside region of the opening has a predetermined distance from the surface of the epitaxial layer, which is a function of the selected value of the barrier voltage, characterized in that the implanted doping region (24) in the inside region of the opening (12) on the surface of the epitaxial layer (4) has a second doping concentration which is 2 to 10 times greater than the first doping concentration in the epitaxial layer outside the implanted doping region, and wherein in the outside region adjacent to the opening at the interface between insulating layer (6) and epitaxial layer (4) there is an at least 10 times higher third doping concentration compared to the second doping concentration, and that the distance of the maximum value of the Gaussian distribution from the surface of the epitaxial layer of the respective surface structure following the insulating layer decreases from the inside to the outside region of the opening in such a manner that the maximum value in the outside region is close to the interface but inside the epitaxial layer.

Description: Halbleiteranordnung für Bauelemente mit einem Schottky Kontakt Beim Aufbau schneller Logikschaltkreise wird oft von Schottky Dioden Gebrauch gemacht, um die Sättigung des Schalttransistors zu verhindern. Das Ausmass der damit möglichen Verbesserung ist jedoch begrenzt, und zwar im Hinblick auf die nominale Höhe der sog. Barrierenspannung sowie deren Ver änderung in Abhängigkeit vom jeweiligen Dotierungsgrad der Epitaxieschicht und ferner im Hinblick auf den Serienwiderstand zwischen der Schottky-Diode und dem Kollektoranschluss. Bei typischen Anwendungen solcher Schottky-Dioden im Rahmen hochintegrierter Schaltkreise wird der Schottky-Kontakt an einer Oberflächenstelle des Hableitersubstrats gebildet und dient als Anode dieses Bauelements. Der Schottky-Kontakt kann dabei aus Aluminium bestehen, das an der betreffenden Stelle in direktem Kontakt mit einer N-leitenden Silicium-Epitaxieschicht steht. Benachbart zu dem Schottky-Kontakt wird ein ohmscher Kontakt vorgesehen, der als Kathode der betreffenden Diode dient und aus einer Aluminiumschicht in direktem Kontakt mit einem N+ Dotierungsgebiet in der Epitaxieschicht besteht. Wird die Anode relativ zur Kathode positiv vorgespannt, fliesst ein Strom (in der konventionellen Richtung) vom Schottky-Kontakt durch das Material der Epitaxieschicht zum demgegenüber negativ vorgespannten ohmschen Kontakt. Mit einem solchen Stromfluss ist ein Spannungsabfall über der Schottky-Diode verbunden, der von der Dotierung der Epitaxie- schicht und deren Bahnwiderstand abhängig ist. Der Spannungsabfall einer in Durchlassrichtung betriebenen Schottky-Diode besteht demzufolge aus der Summe der Spannungsabfälle über dem eigentlichen Diodcnübergang und dem Serienwiderstand im Material der Epitaxieschicht zwischen Anode und Kathode. In typischen Fällen können für eine N-leitende Silicium-Epitaxieschicht Leitfähigkeiten angenommen werden, die um bis zu 50 % nach beiden Richtungen hin schwanken. Zwischen in ver schiedenen Durchläufen hergestellten integrierten Schaltkreisplättchen kommt es somit zu erheblichen Abweichungen hinsichtlich der genannten Betriebseigenschaften, so dass Schottky-Dioden aufgrund ihrer nur unzureichend vorher festlegbaren Betriebscharakteristiken bisher beim Aufbau integrierter Schaltkreise lediglich begrenzte Anwendung finden konnten. Soweit man in integrierten Schaltkreise Zenerdioden vcrgesehen hat, waren besondere Verfahrensschritte bei der Her- stellung erforderlich, um eine kontrollierte Durchbruchspan- nung geringer Höhe, die mit den Signalpegeln in der betreffenden Schaltung vergleicllhar war, zu gewährleisten. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, hinsichtlich ihrer Betriebscharakteristik verbesserte Bauelemente mit einem Schottky-Kontakt sowie ein zugehöriges Herstellungsverfahren anzugeben. Insbesondere soll die Höhe der Barrierenspannung sowie der Serienwiderstand präziser festlegbar und mit geringeren Herstellungstoleranzen ausführbar sein. Weiterhin sollen etwaige parasitore Interaktionen dieser einen Schottky-Kontakt enthaltenden Bauelemente zu benachbarten Bauelementen reduziert werden, ohne dass die dichte Packungsmöglichkeit dieser Bauelemente dadurch beeinträchtigt wird. Schliesslich sollen diese Bauelemente auch bei einem Betrieb in Sperrichtung, d.h. als Zenerdiode, im Hinblick auf die Einstellbarkeit einer gewünschten Durchbruchspannung verbessert werden. Zusammengefasst sieht die Erfindung vor, dass nach der Ausbildung einer Öffnung an der für den Schottix bergang vor9e- sehenen Stelle in einer Oxidschicht auf dem betreffenden Halbleitersubstrat eine lonenimplantation vom lseitfähigkeits- typ des Substrats erfolgt. Die Konzentrationsverteilung senkrecht zur Oberfläche des Substrats soll dabei im wesentlichen einer Gauss-Verteilung folgen, wobei die Spitzenkonzen tration an den von der Isolierschicht bedeckten Stellen des Substrats im Substrat, allerdings näher an dessen Oberfläche, liegt, während im Bereich der Öffnung die Spitzenkonzentration entsprechend tiefer in das Substrat hineinreicht. Die Dotierungskontur im Substrat folgt dabei der Oberflächenkontur der Isolierschicht bzw. des Halbleitersubstrats. Im Bereich der öffnung soll die Oberflächenkonzentration schliesslich etwa 2 bis 10 mal grösser als die Hintergrunddotierung des Substrats sein. Dadurch wird die Höhe der Barrierenspannung der herzustellenden Schottky-Diode festgelegt. Im Aussenbereich der Öffnung, wo die Spitzenkonzentration entsprechend mehr zur Oberfläche des Substrats hin verschoben vorliegt, ist die Oberflächenkonzentration noch einmal mindestens 10 mal grösser als im Innenbereich der Öffnung. Dadurch wird die Lebensdauer der Minoritätsträger und resultierend daraus die parasitäre PNP-Wirkung herabgesetzt. Wird neben dem Schottky-Kontakt in bekannter Weise noch ein ohmscher Kontakt vorgesehen, ist der dazwischen wirksame Serienwiderstand ebenfalls beträchtlich herabgesetzt. Auf den Betrieb in Sperrichtung wirken sich die genannten Massnahmen ebenfalls günstig im Hinblick auf die Festlegung der Durchbruchspannung aus. Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch den Aufbau einer Schottky-Diode während einer frühen Ver fahrensstufe, in der die für die Kathode und Anode vorgesehenen Löcher in einer das Sili ciumsubstrat bedeckenden Siliciumdioxidschicht geöffnet sind; Fig. 2a einen vergleichbaren Querschnitt in einer späteren Verfahrensstufe, in der eine in einem Photolackmuster definierte vergrabene Dotierungsschicht in das Halbleitersubstrat implantiert wurde; Fig. 2b in einem weiteren Querschnitt die Fertig stellung der Anordnung nach Fig. 2a durch Ausbilden der Metallisierung; Fign. 3 und 4 jeweilige Dotierungsprofile entlang der in Fig. 2 mit A-A' bzw. B-B' bezeichneten Schnitt- linien und Fig. 5 eine Darstellung der Strom/Spannungscharakte ristik einer derartig ausgebildenen Schottky Diode. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt während der Herstellung einer Schottky-Diode mit bestimmter Charakteristik während einer frühen Verfahrensstufe. Auf einem P-leitenden Siliciumsubstrat 2 ist eine N-leitende Epitaxieschicht 4 mit einer Dicke von ungefähr 2 Fm und einer Leitfähigkeit von ungefähr 2 R¯cm aufgebracht. Auf der Oberfläche der Epitaxieschicht 4 ist eine etwa 300 nm dicke Siliciumdioxidschicht 6 ausgebildet, in der ein mit 8 bezeichnetes Fenster an der schliesslich für die Kathode der Schottky-Diode vorgesehenen Stelle geöffnet wurde. Zur Bildung des ohmschen Kontakts für den Kathode anschluss des Bauelemcnts ist ein mit 10 bezeichnetes N+ Dotierungsgebiet durch das Fenster 8 hergestellt worden. Anschliessend wurde das mit 12 bezeichnete Fenster durch die Siliciumdioxidscllicht an der für die Anode vorgesehenen Stelle und benachbart ZUl:l Fenster 8 geöffnet, wobei sich ein Abstand zwischen Anode und Kathode von ufär 5 pm ergibt. Fig. 2a zeigt einen Querschnitt durch den Aufbau einer solchen Schottky-Diode zu einem späteren Verfahrens zeitpunkt. Die in einem Atzprozess gebildeten Fenster 8 und 12 weisen geneigte Seitenflächen 9 und 13 auf. Für den Fall typischer konventioneller Ätzverfahren beträgt diese Neigung Werte von kleiner oder ungefähr gleich 45 0. Fig. 2a lässt weiter erkennen, dass eine etwa 2 um dicke Photolackschicht 14 mit einer den Bereich der Anode und Kathode der herzustellenden Schottky-Diode freilassenden Öffnung 15 auf der Oberfläche der Siliciumdioxidschicht 6 aufgebracht ist. Diese Photolackschicht 14 dient als lonenimplantations- maskierung und verhindert ein Eindringen der beschleunigten Ionen in die Epitaxieschicht 4. Anschliessend erfolgt bei einer Energie von 300 keV und einer Dosis von ungefähr 1014 Atomen/cm2 eine Ionenimplantation von Phosphor im Bereich des Fensters 15. Daran schliesst sich für 30 Minuten ein Temper- oder Eintreibschritt bei 90o bis 1000 0C an,.: um die implantierten Ladungen zu aktivieren und ggf. tiefer in den Halbleiterkörper einzutreiben. Eine Energie von unge- fähr 300 keV für Phosphorionen ist dabei gerade ausreichend, dass die Ionen durch die 300 nm dicke Siliciumdioxidschicht 6 an den mit 17, 19 und 21 bezeichneten Stellen durchdringen können. Wie aus dem in Fig. 4 gezeigten Implantationsprofil deutlich wird, liegt in den mit 17, 19 und 21 bezeichneten Bereichen der Spitzenwert der Gauss-Verteilung bei oder in der Nähe der Grenzfläche zwischen der Siliciumdioxidschicht 6 und der Epitaxieschicht 4. Da im Bereich der Fenster 8 und 12 keine Siliciumdioxidschicht die Epitaxieschicht bedeckt, folgt dort das Profil der Phosphorimplantation der Oxidstufung an den Seitenflächen 9 und 13, wodurch von dem (später auf zur bringenden) Kontaktmetall sowohl ein seitlicher als auch ein vertikaler Abstand eingehalten wird. Das zugehörige Konzentrationsprofil für den ionenimplantierten Bereich im Fenster 12 ist für den Querschnitt A-A' in Fig. 3 dargestellt. Es ist ersichtlich, dass die mit 25 bezeichnete Verteilungskurve am Schnittpunkt mit der Oberfläche der Epitaxieschicht 4 (X = 0) einen ausgewählt höheren Konzentrationswert als die Epitaxie- Dotierung aufweist, wodurch für die im Bereich des Fensters 12 zu bildende Schottky-Diode die Barriercnhöhe vorherbestimmbar eingestellt werden kann. Der relative Abstand zwischen dem Spitzenwert der Verteilungskurve 25 und der Siliciumoberfläche bestimmt die Ausdehnung der Verarmungszone im Sperrbereich und damit die (Rückwärts-) Durchbruchspannung. Die Anzahl der insgesamt implantierten Atome bestimmt den zwischen Anode und Kathode wirksamen (Serien-)Widerstand. Zusätzlich bestimmt sie auch die Rekombinationsrate der von der Schottky-Diode injizierten Minoritätsträger in dem Sinne, dass mit einer hcheren Anzahl implantierter Dotieratome eine schnellere Rekombinationsrate der Minoritätsträger einhergeht. Auf diese Weise kann die parasitre PNP Wirkung aufgrund der Minoritätsträgerinjektion zwischen benachbarten Schottky-Dioden minimal gehalten werden. Die in Fig. 2a mit 24 bezeichnete resultierende ionenimplantierte Schicht repräsentiert den Spitzenwert der Gauss Verteilung der implantierten Ionen zuzüglich bzw. abzüglich einer Standardabweichung entsprechend den Darstellungen in den Fign. 3 und 4. In Fig. 2b ist die verfahrensmässige Fertigstellung einer solchen Schottky-Diode dargestellt, indem im Bereich der Fenster 12 bzw. 8 eine Aluminiumschicht zur Ausbildung der Kontakte 26 bzw. 28 aufgebracht#ist. Der Kontakt 26 bildet einen Schottk-Üuergan zur N Epitaxieschicht 4 und damit die Anode der Schottky-Diode. Der Kontakt 28 stellt einen direkten Kontakt zum N+ Dotierungsgebiet 10 her und bildet scnit einen ohmschen Kontakt, der die Kathode der Schottky Diode Lstcllt, Das ionenimplantierte Gebiet 24 bewirkt im Bereich des früher mit 12 bezeichneten Fensters (an der Anode) eine Absenkung der Barrierenspannung der Schottky-Diode, in dem es einen kontrollierten höheren Dotierungspegel in der in Fig. 3 gezeigten Weise an der Grenzfläche vorsieht. Dar über hinaus bewirkt die ionenimplantierte Schicht 24 einen verringerten Serienwiderstand zwischen Anode und Kathode, da der von der Anode zur Kathode fliessende Strom statt durch das Halbleitermaterial der Epitaxieschicht 4 mit höherem Widerstandswert nunmehr durch das demgegenüber niederohmigere implantierte Gebiet 24 fliessen kann. Darüber hinaus kann die¯ resultierende Charakteristik der Schottky-Diode mit engeren Herstellungstoleranzen für die Barrierenspannung und den Serienwiderstand festgelegt werden, weil bezüglich des ionen- implantierten Gebiets im Vergleich zur Epitaxieschicht 4 cine bessere Kontrolle der Dotierungskonzentration möglich ist. Unter bestimmten Bedingungen werden schliesslich vom Schottky-Ubergang (Anode) Löcher erzeugt und in die Is- leitendes Epitaxieschicht 4 geraten. In bisher bekannten Strukturen können solche Löcher vom Anodenbereich wegdiffundieren und zu unerwünschten parasitären Wirkungen zwischen benachbarten Schottky-Dioden oder benachbarten P-leiteen Dotierungsgebieten führen. Bei dem in Fig. 2b gezeigten Au5- bau wird diese Wirkung infolge der höheren Rekombinations- rate aufgrund des N dotierten Implantationsgebiets 24 minimal gehalten. Anhand von Fig. 5 sollen die Betriebseigenschaften einer derartigen Schottky-Diode illustriert werden. Gegenüber bekannten Schottky-Diode wird wegen des verringerten Serien Widerstandes sowie der reduzierten Barrierenspannung der Spannungsabfall in Durchlassrichtung wesentlich reduziert. Das erfolgt, wie gesagt, durch die mittels lonenimplantatior. erhöhte Dotierung des mit 24 bezeichneten Gebietes. Die je- weilige Einstellung des Spannungsabfalls einer solchen Diole in Durchlassrichtung bestimmt sich durch den an der Metall/ Silicium-Grenzfläche vorliegenden Konzentrationswert, der für die Implantation geltenden Verteilungskurve (Fig. 3). In gleicher Weise wird durch die mittels Implantation entsprechend der angegebenen Verteilung durch Beeinflussung des inneren elektrischen Feldes am Metall/Silicium berqann die (ursprüngliche) Barrierenspannung abgesenkt und sc di Höhe der für die betreffende Schottky-Diode massgeblichen Barrierenspannung eingestellt. Zusätzlich dazu wird aucll mit dem in Fig. 2b gezeigten Aufbau einer Schottky-Diode eine verbesserte Durchbruchscharakteristik beim Betrieb in Sperrichtung #:zielbar. Im einzelnen wird mit dcm angegebenen strukturcllen Aufbau eine einstellbare Zenerdiode gebildet. Unter Bezugnahme auf Fig. 3 soll erläutert werden, wie die verbesserte, einstellbare Zenerdioden-Charakteristik beim Betrieb in Sperrichtung erzielt werden kann. Wenn in der in Fig. 2b dargestellten Struktur kein ionenimplantiertes Gebiet 24 vorhanden wäre, würde beim Betrieb der S±hottky-Diode in Sperrichtung eine Verarmungszone den Schottky-ü-.bergang umgeben und sich in das Material der Epitaxlesdhicht 4 ausweiten. Im Gegensatz dazu ist bei dem in Fig. 2b gezeigten Aufbau infolge des N-leitenden implantierten Gebiets 24 die N-leitende Dotle- rungskonzentration in einer Tiefe von ungefähr 0,4 pm unterhalb der Oberfläche der Epitaxieschicht umetwa drei Grossen- ordnungen angehoben. Unter diesen Umständen wird die Ausweitung der den Schottky-Ubergang umgebenden Verarmungszone durch das implantierte Gebiet 24 verhindert, wodurch der Spitzenwert der elektrischen Feldstärke bei einer gegebenen Spannung erhöht wird. Als Folge davon wird für eine solche Diode der Avalanche-Durchbruch bei einer niedrigeren Spannung als sonst erreicht. Somit wird durch eine genaue Wahl der Implantationsenergie, welche den Spitzenwert der Gauss-Verteilung im onenimplantierten Bereich in der in Fig. 3 gezeigten Weise anordnet, die resultierende Avaianc1ie- Darchbruchspannung beim ssetrieb 1: :,in Sperrichtung (Zener diode) festgelegt. Nit anderen Worten lässt sich duren die jeweilige Wahl der Beschleunigungsspannung bei der Iln plantation und zusätzlich durch geeignete Einstellung der Dotierungsdosis oder -konzentration im implantierten Gebiet 24 die Zener-Durchbruchspannung für die resultierende Schottky Diode festlegen. Als wesentlicher Vorteil einer solchen Struktur mit der in Fig. 5 gezeigten Charakteristik ist es anzusehen, dass die Zener-Durchbruchspannung wesentlich kleiner als bisher üblich gemacht werden kann, womit auch die im Zusammenhang mit hochintegrierten Schaltkreisen auftretenden kleinen Signalspannungspegel erfasst werden können, ohne dass dazu ein übermässig komplex ausgestattetes Herstellungsverfahren erforderlich wäre. Festzuhalten ist, dass auf die beschriebene Weise Schottky Dioden mit mehreren, jeweils spezifischen Bauelementcharakteristiken erzielbar sind. Durch die jeweilige Wahl der Implantationsdosis, Energie, Temperzeit und -temperatur sowie Oxiddicke im Bereich 19 werden die Oberflächenkonzentration und damit die Höhe der Barrierenspannung, die insgesamten Dotierungspegel und damit der Serienwiderstand sowie die Minoritätsträger-Lebensdauer, und schliesslich der Abstand zwischen der Metall-Grenzrläche und der Spitzenkonzentration im implantierten Bereich und daraus folgend die Ausweitung des Verannungsgebiets sowie die resultierende Durchbruchspannung festgelegt. Es ist ersichtlich, dass mit einem einzigen Verfahrensschritt zur Ausbildung des implantierten Gebiets 24 der Design von Schottky-Dioden mit bestimmten Bauelementcharakteristiken möglich ist, die jeweils abhängig sind von der Implantationsenergie der zugehörigen Dosierung sowie der Oxiddicke. Schliesslich ist festzuhalten, dass das implantierte Gebiet 2; in seiner räumlichen Ausdehnung der Oberflächenkontur des Oxidbereichs 19 folgt und somit der Spitzenwert des Dotierungsprofils hinsichtlich seiner Ausrichtung zum Kontaktioch der Schottky-Diode selbstausrichtend ist. Somit ergibt sich neben einer verbesserten Betriebscharakteristik auch eine verbesserte Packungsdic1#te.

Claims: PATENTANSPRÜCHE 1. Halbleiteranordnung für Bauelemente mit einem hinsicht lich seiner Charakteristik einstellbaren Schottky-Kontakt z.B. für eine Schottky-Diodenstruktur, mit einem Halb leitersubstrat (4) eines ersten Leitfähigkeitstyps (z.B. N) und einer ersten Dotierungskonzentration, auf dem sich eine Isolierschicht (6) befindet, in der an der für den Schottky-Kontakt vorgesehenen Stelle eine erste Off- nung (12) gebildet ist, die von trichterförmig geneigten Seitenflächen (13) der Isolierschicht (6) eingerahmt und mit einem zusammen mit dem Material des Halbleiter substrats einen gleichrichtenden bzw. Schottky-Ubergang bildenden Metallkontakt (26) belegt ist, dadurch gekenn zeichnet, dass das Substrat (4) im Bereich (15) einer derartigen Halbleiteranordnung ein implantiertes Dotierungsgebiet (24) vom ersten Leitfähigkeitstyp enthält, dessen Kon zentrationsprofil senkrecht zur Substratoberfläche im wesentlichen einer Gauss-Verteilung folgt, die am Schnitt punkt mit der Substratoberfläche im Innenbereich der er sten Öffnung (12) eine in Abhängigkeit von der jewei ligen Barrierenspannung des Schottky-Ubergangs, ver glichen mit der ersten Dotierungskonzentration etwa 2 bis 10fach höhere zweite Dotierungskonzentration (Fig. 3) und im Aussenbereich (z. B. 7, 19) der ersten Öffnung (12) eine die Lebensdauer der Minoritätsträger bestim mende, verglichen mit der zweiten Dotierungskonzen tration mindestens 10fach höhere dritte Dotierungskon zentration (Fig. 4) aufweist, wobei der Spitzenwert der Konzentrationsvertc.#Ilung im Substrat und zwar der jeweiligen OberIlctchenkonuui der das Substrat (4) örtlich bedeckenden Isolierschicht (6) folgend (Fig. 2a) erreicht wird. 2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass im Aussenbereich (19, 21) der ersten Öffnung (12) in der Isolierschicht (6) eine zweite Öffnung (8) vorgesehen ist, in deren Bereich ein zusammen mit dem dortigen Material (Gebiet 10) des Halbleiter substrats einen nicht-gleichrichtenden übergang bil denden Kontakt (28) für einen elektrischen Anschluss des implantierten Dotierungsgebiets (24) angeordnet ist. 3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekenn zeichnet durch einen Neigungswinkel der Seitenflächen (z.B. 13) der Öffnungen (z.B. 12) in der Isolier schicht (6) von kleiner 450. 4. Halbleiteranordnung nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Dotierungskonzentration mindestens 1018 Atome/cm3 oder grösser beträgt. 5. Halbleiteranordnung nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der den Schottky-übergang bildende Metallkontakt (26) aus einem Material aus der Gruppe enthaltend Aluminium, Silicium, oder Titan-Wolfram-Legierungen, Platin, Tantal, Chrom und Molybdän aufgebaut ist. 6. Halbleiteranordnung nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch sie der Kollektor einer Bipolartransistorstruktur ge- bildet ist. 7. Halbleiteranordnunq nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch sie bei einem Betrieb in Sperrichtung eine Schottky-Zenerdiode gebildet ist, wobei der Wert der zweiten Dotierungskonzentration abhängig von der je weiligen Durchbruchspannung in Sperrichtung gewählt ist. 8. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem von einem Halbleitersubstrat (4) eines ersten Leitfähigkeitstyps (z.B. N) und einer ersten Dotie rungskonzentration ausgeganven wird, auf dem eine Isolierschicht (6) aufgebracht und darin an der für den Schottky-Kontakt vorgesehenen Stelle eine erste Öffnung (12) mit trichterförmig geneigten Seiten flächen (13) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (4) im Bereich (15) einer derarti- gen Halbleiteranordnung einem Implantationsschritt zur Bildung eines-implantierten Dötierungsgebiets (24) vom ersten Leitfähigkeitstyps unterzogen wird, des sen Konzentrationsprofil senkrecht zur Substratober- fläche im wesentlichen einer Gauss-Verteilung folgt, die am Schnittpunkt mit der Substratoberfläche im Innenbereich der ersten Öffnung (12) eine in Abhängig keit von der jeweiligen Barrierenspannung des Schottky Ubergangs, verglichen mit der ersten Dotierungskon zentration etwa 2 bis 10fach höhere zweite Dotierungs konzentration (Fig. 3) und im Aussenbereich (z. B. 7, 19) der ersten Öffnung (12) eine die Lebensdauer der Min oritätsträger bestimmende, verglichen mit der zweiten Dotierungskonzentration mindestens 10fach höhere dritte Dotierungskonzentration (Fig. 4) aufweist, wobei der Spitzenwert der Konzentrationsverteilung im Substrat und war der ¯je.#eiligen Oberfläcl¯len\ontur der das Substrat (4) örtlich bedeckenden solierschicht (6) folgend (Fig. 2a) erreic'lt wird, und dass anschliessend im Bereich der ersten Öffnung (12) ein zusammen mit dem Material des Halbleitersubstrats an dieser Stelle einen gleichrichtenden bzw. Schottky übergang bildender Metallkontakt (26) aufgebracht wird. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Durchführung des Implantationsschrittes an der für den nicht-gleichrichtenden übergang bzw. Kathodenanschluss vorgesehenen Stelle eine Öffnung (8) in der Isolierschicht (6) gebildet und dort in das Substrat, ein, verglichen mit der dritten Dotierungs konzentration, höher dotiertes Gebiet (10) vom ersten Leitfähigkeitstyp eingebracht wird, worauf im Anschluss an den-Implantationsschritt im Bereich dieser Öffnung (8) ein Kontakt (28) für den elektrischen Anschluss des implantierten Dotierungsgebiets (24) ausgebildet wird.

Inventors: BERGERON, DAVID LEO, FLEMING, DANIEL J., STEPHENS, GEOFFREY BROWNELL
Applicants: INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORATION
Application year: 1979
Main classification: H01L21
IPC codes: H01L21, H01L27, H01L29