DE3012119C2 - Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines HalbleiterbauelementsInfo
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Description
- daß die zweite Maske (Sb) die freigelegte Fläche
des ersten Halbleiterbereichs (5) selbst dann überdeckt, wenn sich der erste Halbleiterbereich
(5) infolge der durch die Wärmebehand-
• iung hervorgerufenen seitlichen Diffusion der in dem ersten Halbleiterbereich (5) befindlichen
Fremdatome vergrößert; dabei entspricht die Strecke der Oberdeckung des Halbleitersubstrats
(1) durch die zweite Maske (3b) der Summe der Fenstergröße des ersten Halbleiterbereichs
(5) zuzüglich der Strecke Xs.\ infolge waagerechter
Diffusion durch die Wärmebehandlung und der Strecke X\-7 infolge waagerechter
Diffusion während einer zusätzlichen Züchtung einer epitaktischen Schicht (F i g. 2).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- daß man nach dem Erwärmungsschritt die epitaktische
Züchtung vornimmt, die in einer gasförmigen Mischung ausgeführt wird, die Chlorwasserstoff
(HCl) in einer derartigen Menge enthält, daß eine Ablagerung eines Halbleiters auf der zweiten Maske (3b) im wesentlichen
verhindert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
- daß das Halbleitersubstrat (1) eine weitere Halbleiterschicht (1-1) des anderen Leitungstyps benachbart der unteren Hauptfläche auf-
weist
- und daß der erste Halbleiterbereich (5) durch einen weiteren Erwärmungsschritt in einen
zweiten Halbleiterbereich (7e) vom vorbestimmten Leitungstyp hinein vergrößert wird,
der epitaxial auf einer von der zweiten Maske (3b) nicht bedeckten Fläche des Halbleitersubstrats
(1) abgelagert wurde.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
— daß der erste Halbleiterbereich (5) in dem in
den zweiten Halbleiterbereich (7e) hinein vergrößerten
Teil nach dem weiteren Erwärmungsschritt eine Fremdatomkonzentration von nicht mehr als 1 χ ΙΟ18 Atome/cm3 aufweist
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Hersteller, eines Halbleiterbauelements der im Oberbegriff
des Patentanspruches 1 beschriebenen, aus der US-PS 40 36 672 bekannten Art
Da der Gatebereich mit dem entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp vor der epitaxialen Züchtung des Sourcebereichs
erzeugt wird, werden während des epitaxialen Wachstums Fremd^tome, auf denen die Leitfähigkeit
vom entgegengesetzten Typ beruht, aus einem freiliegenden Teil des Gatebereichs in die Dampfphase hinein
herausdiffundiert. Dies führt zum Auftreten einer Selbstdotierung, bei der solche Fremdatome aus der
Dampfphase in den Sourcebereich, d. h. die epitaktische Schicht, übertreten und sich mit deren Material vermischen.
Das Auftreten einer solchen Selbstdotierung führt zu einer Verringerung des Widerstandes der epitaktischen
Schicht, unterschiedlichen Widerstandswerten an verschiedenen Stellen sowie im Extremfall dazu,
daß keine epitaktische Schicht vom gewünschten Leitungs- bzw. Leitfähigkeitstyp entsteht.
Aus der eingangs erwähnten US-PS 40 36 672 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Sperrschicht-Feldeffekttransistors
bekannt, mit dem man das Herausdiffundieren von Fremdatomen aus dotierten Bereichen während
einer Wärmebehandlung mit Hilfe einer auf den dotierten Bereichen angeordneten Maske in Form eines
Oxids verhindern kann. Hierzu wird eine zweite Maske vorgesehen, die die gleichen Abmessungen wie der freigelegte
Bereich des dotierten ersten Halbleiterbereichs aufweist, und zwar ehe die Wärmebehandlung bzw. das
Epitaxialwachstum stattfindet Bei der anschließenden Wärmebehandlung erweitert sich der dotierte Bereich
infolge einer seitlichen Diffusion nach außen, wohingegen die Maske durch die Wärmebehandlung keine Ausdehnung
erfährt. Demzufolge wird der dotierte Bereich größer als die Maske und somit können Fremdatome
aus dem Bereich, der sich über die Maske erstreckt, herausdiffundieren. Solche herausdiffundierte Fremdatome
können aber zu einer Kompensation der Fremdatome des entgegengesetzten Leitungstyps führen. Dies
hat zur Folge, daß die gewünschten Kennwerte der Halbleitervorrichtung, insbesondere ein Kanalbereich
mit hohem Widerstand, nicht erreicht werden können.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung vorzuschlagen,
mit dem eine selektive Züchtung einer Epitaxialschicht unter Ausschluß einer Selbstdotierung durchgeführt
werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1
beschriebenen Maßnahmen gelöst Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Verfahrens sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 4.
Mit Hilfe der Erfindung kann das Herausdiffundieren von Fremdatomen während der Wärmebehandlung
sehr gut unterbunden und gewünschte Kennwerte, wie z.B. eine hohe Gate-Kathoden-Durchbruchspannung
realisiert werden,
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. la bis lh jeweils Zwischenschritte zur Veranschaulichung
des Verfahrens;
F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus F i g. Id;
F i g. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus F i g. Ig zur
Darstellung eines Halbleitersubstrats und einer epitaktischen Schicht;
F i g. 4 die bei dem Verfahren erzielbare Ausbeute der Kanalbreite;
F i g. 5 die Ausbeute der Kanalbreiie bei einem bekannten Verfahren.
In F i g. 1 sind die Arbeitsschritte des Verfahrens zum Herstellen eines feldgesteuerten Thyristors (FCT) dargestellt
Gemäß F i g. la wird eine Schicht 1-1 vom p-Typ mit hoher Konzentration, die später eine Anodenschicht
bildet, mit Hilfe des Diffusionsverfahrens auf einer Fläche, insbesondere der Unterseite, eines Siliziumsubstrats
1 vom η-Typ mit einem Widerstand von etwa 50 bis 200 Ohm ■ cm erzeugt Ferner wird auf der anderen
Fläche, & h. der Oberseite des Halbleitersubstrats vom η-Typ ein Siliziumoxidfilm 3 in Form einer ersten Maske
niedergeschlagen.
Hierauf werden gemäß F i g. Ib mehrere rechteckige Musterflächen, deren Langseiten zueinander parallel
sind, dadurch erzeugt, daß der Siliziumoxidfiim 3 mit
Hilfe des gebräuchlichen Photoätzverfahrens teilweise entfernt wird. Nunmehr wird ein Akzeptor (Störstoff
bzw. Fremda'ome vom p-Typ) in das Siliziumsubstrat 1
hineindiffundiert, wobei der Siliziumoxidfilm 3 als Diffusionsmaske
benutzt wird, um gemäß F i g. Ib einen Kanalbereich 6 entstehen zu lassen, der zwischen benachbarten
Gatebereichen bzw. ersten Halbleiterbereichen 5 liegt
Während der Erzeugung der Gatehereiche 5 wird der Akzeptor in senkrechter Richtung in das Siliziumsubstrat
1 und im wesentlichen über die gleiche Strecke wie bei der senkrechten Diffusion auch in waagerechter
Richtung eindiffundiert. Bei dem Arbeitsschritt nach F i g. Ib werden somit die Fremdatome bzw. Störstellen
vom p-Typ in den Raum unter dem Siliziumoxidfilm 3 hineindiffundiert, so daß sich der PN-Übergang teilweise
über den Randabschnitt der Maske hinaus erstreckt.
Wenn eine solche epitaxial gezüchtete Schicht, die einen Sourcebereich bilden soll, in der beschriebenen
bekannten Weise erzeugt wird, wobei der in waagerechter Richtung eindiffundierte Störstellenbereich vom p-Typ
frei zugänglich bleibt, findet eine Selbstdotierung statt, die sich auf unerwünschte Weise auf den Kanal
vom n-Typ auswirkt. Es ist schwierig, zu verhindern, daß eine solche Selbstdotierung bzw. ein solches Autodoping
eine unerwünschte Wirkung hervorruft. Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung ist
dagegen dadurch gekennzeichnet, daß zunächst dafür gesorgt wird, daß die Oberfläche des Substrats dem
Einfluß des Störstellenbereichs vom p-Typ vollständig entzoeen bleibt und daß dann auf der Oberfläche des
Substrats eine epitaktische Schicht gezüchtet wird.
Bei dem in Fig. Ic dargestellten Arbeitsschritt wird
der als Di/fusionsmaske benutzte Siliziumoxidfilm S vollständig entfernt, woraufhin auf dem Halbleitersubstrat
ein neuer Siliziumoxidfiim 36 in Form einer zweiten Maske erzeugt wird. Danach wird der neue Siliziumoxidfiim
36 dort wo er den Kanaibereich 6 in der Nähe des Gatebereichs 5 überdeckt in einem solchen Ausmaß
entfernt, daß der Kanaibereich 6 in einem geringen Ausmaß mit dem Siliziumoxidfilm 3b bedeckt bleibt, während
bei dem Gatebereich 5 gemäß F i g. Id die gesamte Fläche mit dem neuen Siliziumoxidfiim 3b bedeckt ist
Dieser Arbeitsschritt wird bei dem Zwischenprodukt nach F i g. Id, das in F i g. 2 vergrößert dargestellt ist in
der Weise durchgeführt daß der neue Siliziumoxidfiim 3b derart auf dem Substrat belassen wird, daß er sich
etwas über die Fläche des Gatebereichs 5 hinweg erstreckt, um den Gatebereich vollständig zu überdecken;
dann wird mit Hilfe des Photoätzverfahrens derjenige Teil des neuen Siliziumoxidfilms 3b entfernt welcher
sich über einen Bereich erstreckt au, dem später der
Kanalbereich 6 wird.
Die Menge des neuen Siliziumoxidfilms 3b, die ausreicht, um den Gatebereich 5 vollständig zu überdenken,
entspricht der Summe eines Gatebereichteils Xj.u der
sich in Car anhand von Fig. Ib beschriebenen Weise
infolge einer waagerechten Diffusion ausbreitet, und eines Gatebereichteils Λ/.2, bei dem die waagerechte Ausbreitung
durch die Wärmebehandlung herbeigeführt wird, die danach durchgeführt wird, um eine epitaktische
Schicht zu erzeugen. Der neue Siliziumoxidfiim 3b überdeckt den endgültig erzeugten bzw. ausgebreiteten
Gatebereich 5 vollständig.
Auf der Substratfläche, bei der der Gatebereich 5 auf diese Weise vollständig mit dem neuen Siliziumoxidfiim 3b überzogen.worden ist, wird gemäß Fig. Ie eine epitaktische Schicht 7e vom n-Typ gezüchtet. Um bei dieser epitaxialen Züchtung zu verhindern, daß auf dem neuen Siliziumoxidfiim 3b eine polykristalline Siliziumschicht gezüchtet wird, die den Gatebereich 5 überdeckt, wird dem als Rohmaterial verwendeten Gas für die epitaxiale Züchtung eine sehr kleine Menge an HCl-Gas von etwa 0,5 Volumenprozent beigemischt.
Auf der Substratfläche, bei der der Gatebereich 5 auf diese Weise vollständig mit dem neuen Siliziumoxidfiim 3b überzogen.worden ist, wird gemäß Fig. Ie eine epitaktische Schicht 7e vom n-Typ gezüchtet. Um bei dieser epitaxialen Züchtung zu verhindern, daß auf dem neuen Siliziumoxidfiim 3b eine polykristalline Siliziumschicht gezüchtet wird, die den Gatebereich 5 überdeckt, wird dem als Rohmaterial verwendeten Gas für die epitaxiale Züchtung eine sehr kleine Menge an HCl-Gas von etwa 0,5 Volumenprozent beigemischt.
Nunmehr wird gemäß F i g. If die in der beschriebenen
Weise mit der epitaxial gezüchteten Schicht 7e versehene Fläche des Halbleitersubstrats mit einem Siliziumoxidfiim
3c bedeckt, und danach wird die entstehende Vorrichtung einer Wärmebehandlung unterzogen, so
daß der Kanalbereich 6 die gewünschte Breite erhalten kann.
Der Querschnitt des Halbleitersubstrats nach dieser Wärmebehandlung ist in F i g. 3 in einem vergrößerter
Ausschnitt dargestellt. Die Boratome, die in dem Gatebe.-eica
S enthalten sind werden durch die Wärmebehandlung in die Umgebung des Gatebereichs 5 hineindiffundiert,
so daß der Gatebereich ausgebreitet wird, bis er sich teilweise in die epitaktische Schicht Te hinein
erstreckt, wobei der Kanal eine geringere Breite erhält als die epitaktische Schicht. Bei dsm hier beschriebenen
Ausführungsbeispiel wird dafür gesorgt, daß die Breite Wi der epitaktischen Schicht etwa 10 μπι und die Breite
W2 des Kanals etwa 5 μπι beträgt. Bei dieser Ausführungsform
wird der Gatebereich 5 so gewählt, daß er eine Fremdatomkonzentration von etwa 1 χ 1018 Atomen/cm3
aufweist.
Danach werden gemäß Fig. Ig nach dem mit Hilfe
des Phoitoätzverfahrens durchgeführten Entfernen eines Teils des Siliziumoxidfilms 3c von der epitaxial ce-
züchteten Schicht 7e vom n-Typ Kathodenschichten 7Ar
mit einer hohen Fremdatomkonzentration mit Hilfe des Diffusionsverfahrens und unter Benutzung des Siliziumoxidfilms
als Maske in dem Bereich erzeugt, der dem vorher entfernten Teil des Siliziumoxidfilms 3c entspricht.
Hierauf werden die Siliziumoxidfilme 3c und 3b, die die Oberfläche eines Gatebereichs S überdecken, mit
Hilfe des Photoätzverfahrens gemeinsam teilweise entfernt Danach wird der gewünschte feldgesteuerte Thyristor
dadurch fertiggestellt, daß gemäß F i g. 1 h eine die ι ο Kathodenschichten verbindende Kathodenelektrode
76, eine die Gatebereiche 5 verbindende Gateelektrode 86 und eine Anodenelektrode 96 erzeugt werden.
F i g. 4 veranschaulicht die Ausbeute bezüglich der Kanalbreite W2 bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel,
bei dem diese Kanalbreite auf 5 μηη festgelegt worden war. Gemäß F i g. 4 wurde bezüglich der Kanalbreite
W2 eine geregelte Ausbeute von etwa 70% erzielt. Bei den übrigen Erzeugnissen fällt die Kanalbreite,
als geregelte Ausbeute angegeben, jeweils in den Bereich von 5 + 1 μηι.
F i g. 5 veranschaulicht die Ausbeute bezüglich der Kanalbreite W2 des Erzeugnisses, das dem Erzeugnis
entspricht, bei dem die Maske ohne diejenigen Teile verwendet wurde, weiche den Teilen Xj-1 und Xj-2 nach
F i g. 2 entsprechen, wobei der Siliziumoxidfilm 3b nach F i g. Id auf denjenigen Teilen der Oberfläche des Substrats
erzeugt worden ist, welche während des Stadiums nach F i g. Ib nicht mit dem Siliziumoxidfilm 3 bedeckt
worden sind. Auch in diesem Fall war die Kanalbreite W2 des Erzeugnisses auf 5 μπι festgelegt worden. Gemäß
F i g. 5 beträgt die Ausbeute, bei der die Kanalbreite
W2 den Wert 5 μηι annimmt, wegen des Selbstdotierungseffekts
nur 5% oder weniger. Außerdem sind die Werte für die Kanalbreite über einen großen Bereich
verteilt
erten Thyristor beschriebene Erfindung ist auch bei entsprechenden
anderen Halbleitervorrichtungen anwendbar. Beispielsweise kann man die Anodenschicht 1 — 1 40
des feldgesteuerten Thyristors durch eine Halbleiterschicht vom η-Typ ersetzen, so daß man einen Feldeffekttransistor
erhält.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 45
50
55
60
65
Claims (1)
1. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements, bei dem man
- ein Halbleitersubstrat (1) eines vorbestimmten Leitungstyps herstellt,
- die obere Hauptfläche des Halbleitersubstrats (1) mit einer ersten Maske (3) bedeckt, die ein
vorbestimmtes Muster aufweist, das das Halbleitersubstrat (1) teilweise freilegt,
- Fremdatome in den freigelegten Bereich (5) des
Halbleitersubstrats (1) unter Verwendung der ersten Maske (3) selektiv hineindotiert, um somit
einen ersten Halbleiterbereich (5) eines dem Leitungstyp des Halbleitersubstrats entgegengesetzten
Leitungstyps zu erzeugen,
- die erste Maske (3) von der Hauptfläche des
Halbieitersubstrats (1) entfernt,
- die obere Haupifiäehe des Halbleitcrsubstrats
(1) mit einer zweiten Maske (3b) in einem solchen Ausmaß wieder abdeckt, daß die Fläche
des ersten Halbleiterbereiches (5), die auf der Hauptfläche des Halbleitersubstrats (1) freiliegt,
abgedeckt wird und
- eine Wärmebehandlung durchführt, die die Erhitzung
des Halbleitersubstrats (1) einschließt,
- eine epitaktische Schicht (7e) aufzüchtet,
30
dadurch ^kennzeichnet,
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---|---|---|---|---|
FR2480502A1 (fr) * | 1980-04-14 | 1981-10-16 | Thomson Csf | Dispositif semi-conducteur a grille profonde, son application a une diode blocable, et procede de fabrication |
US4637127A (en) * | 1981-07-07 | 1987-01-20 | Nippon Electric Co., Ltd. | Method for manufacturing a semiconductor device |
US4375124A (en) * | 1981-11-12 | 1983-03-01 | Gte Laboratories Incorporated | Power static induction transistor fabrication |
US4403396A (en) * | 1981-12-24 | 1983-09-13 | Gte Laboratories Incorporated | Semiconductor device design and process |
US4503451A (en) * | 1982-07-30 | 1985-03-05 | Motorola, Inc. | Low resistance buried power bus for integrated circuits |
US4615746A (en) * | 1983-09-29 | 1986-10-07 | Kenji Kawakita | Method of forming isolated island regions in a semiconductor substrate by selective etching and oxidation and devices formed therefrom |
US4651410A (en) * | 1984-12-18 | 1987-03-24 | Semiconductor Division Thomson-Csf Components Corporation | Method of fabricating regions of a bipolar microwave integratable transistor |
US4835586A (en) * | 1987-09-21 | 1989-05-30 | Siliconix Incorporated | Dual-gate high density fet |
FR2658952A1 (fr) * | 1990-02-27 | 1991-08-30 | Thomson Csf | Procede de realisation de memoires haute densite. |
DK170189B1 (da) * | 1990-05-30 | 1995-06-06 | Yakov Safir | Fremgangsmåde til fremstilling af halvlederkomponenter, samt solcelle fremstillet deraf |
EP1372196A1 (de) * | 2002-06-10 | 2003-12-17 | ABB Schweiz AG | Verfahren zum Ansteuern einer Leistungsdiode und Schaltungsanordnung zum Durchführen dieses Verfahrens |
CN103594490A (zh) * | 2012-08-13 | 2014-02-19 | 无锡维赛半导体有限公司 | 晶闸管及晶闸管封装件 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3386865A (en) * | 1965-05-10 | 1968-06-04 | Ibm | Process of making planar semiconductor devices isolated by encapsulating oxide filled channels |
US3404450A (en) * | 1966-01-26 | 1968-10-08 | Westinghouse Electric Corp | Method of fabricating an integrated circuit structure including unipolar transistor and bipolar transistor portions |
US3716422A (en) * | 1970-03-30 | 1973-02-13 | Ibm | Method of growing an epitaxial layer by controlling autodoping |
US3938241A (en) * | 1972-10-24 | 1976-02-17 | Motorola, Inc. | Vertical channel junction field-effect transistors and method of manufacture |
JPS50138777A (de) * | 1974-04-22 | 1975-11-05 | ||
JPS5150581A (en) * | 1974-10-29 | 1976-05-04 | Mitsubishi Electric Corp | Tategata 4 kyokusetsugogatadenkaikokatoranjisuta |
FR2296263A1 (fr) * | 1974-12-24 | 1976-07-23 | Radiotechnique Compelec | Procede de fabrication d'un dispositif semi-conducteur a effet de champ a canaux verticaux |
JPS51135385A (en) * | 1975-03-06 | 1976-11-24 | Texas Instruments Inc | Method of producing semiconductor device |
JPS51132779A (en) * | 1975-05-14 | 1976-11-18 | Hitachi Ltd | Production method of vertical-junction type field-effect transistor |
JPS5220769A (en) * | 1975-08-09 | 1977-02-16 | Nippon Gakki Seizo Kk | Longitudinal semi-conductor unit |
US3999281A (en) * | 1976-01-16 | 1976-12-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method for fabricating a gridded Schottky barrier field effect transistor |
US4181542A (en) * | 1976-10-25 | 1980-01-01 | Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing junction field effect transistors |
JPS5368178A (en) * | 1976-11-30 | 1978-06-17 | Handotai Kenkyu Shinkokai | Fet transistor |
-
1979
- 1979-03-30 JP JP3703479A patent/JPS55130176A/ja active Pending
-
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US4329772A (en) | 1982-05-18 |
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JPS55130176A (en) | 1980-10-08 |
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