DE1952795A1 - Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit Diffusionsuebergaengen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit Diffusionsuebergaengen

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DE1952795A1 DE19691952795 DE1952795A DE1952795A1 DE 1952795 A1 DE1952795 A1 DE 1952795A1 DE 19691952795 DE19691952795 DE 19691952795 DE 1952795 A DE1952795 A DE 1952795A DE 1952795 A1 DE1952795 A1 DE 1952795A1
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Description

Patentanwalt· 8I-15.03IP 2O.IO.I969
Dlpl.-Ino. :i. Boetz U. Dipl.-Ing.L mprscht
München 22, Ctalnsdorfitr. 10
HITACHI, LTD., Tokio (Japan)
Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit Diffusionsübergängen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit Diffusionsübergängen, insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung eines Dreifachdiffusionstyrtransistors mit einer hohen Durchbruchspannung.
Üblicherweise ist es als Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit Diffusionsübergängen, z. B. eines Diffusionstyp-Transistors, bekannt, auf einen Halbleitergrundkörper eine Mehrzahl von Diffusionsbehandlungen anzuwenden. Bei einem Halbleitergrundkörper als Kollektor wird es praktiziert, eine Basiszone und eine Emitterzone von einer Hauptoberfläche des Grundkörpers, z. B, nach der
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Doppeldiffusionsmethode zu erzeugen.
Andererseits wird bei einer solchen Halbleitervorrichtung wie einem Leistungstransistor usw., die eine hohe Kollektorsperrdurchbruchspannung erfordern, die Dreifachdiffusionsmethode angewendet. Ein typisches Beispiel für Herstellungsverfahren eines Transistors nach dem Dreifachdiffusionsverfahren umfaßt folgende Schritte:
(a) Ein Hochwiderstands-N-Typ-Siliziumgrundkörper mit • Die
gestellt,
einer Dicke von etwa 36O ,u wird als Ausgangsmaterial-her-
(b) Eine N-Typ-Verunreinigung wie z, B. Phosphor wird in beide Hauptoberflächen des N-Typ-Grundkörpers eindiffundiert, um N -Typ-Zonen zu erzeugen. (Das Zeichen + bedeutet, daß die N-Typ-Verunreinigung stark dotiert wird») Diese N+-Typ-Zone wird vorgesehen, um einen Teil der Kollektorzone zu verwenden, und hat eine Tiefe von etwa 100 /u.
(c) Um die unnötige N -Typ-Zone zu entfernen, wird eine einzelne Hauptoberfläche des Grundkörpers poliert, bis seine Dicke auf etwa die Hälfte reduziert ist.
(d) Eine P-Typ-Verunreinigung, z. B» Bor, wird nur in die polierte Hauptbberfläche des Grundkörpers eindiffundiert, um eine P-Typ-Zone zu erzeugen. Die Rückseite des Grundkörpers wird durch einen Oxydfilm usw. maskiert. Die P-Typ-Zone wird die Basis. Eine Hochwiderstands-(Niedrigverunreinigungskonzentrations)Schicht wird zwischen der P-Typ-Zone und der restlichen N-Typ-Zone erhalten. Eine KoI-lektorübergangsverarmungszone erstreokt sich durch die Hochwiderstandsschichto
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(e) Nach Bildung des Oxydfilms bei der vorstehend beschriebenen Diffusionsbehandlung als Maske wird eine N-Typ-Verunreinigung, wie z. B. Phosphor, selektiv in die P-Typ-Zone eindiffundiert, um eine N-Typ-Zone zu erzeugen, die die Emitterzone wird.
Das vorstehende herkömmliche Verfahren benötigt eine Polierbehandlung im Verfahrensschritt (c). Da man etwa eine Hälfte des Grundkörpers bei diesem Verfahrensschritt entfernt, wird der Ausnutzungsfaktor des Halbleiters 1/2 und ist daher äußerst unwirtschaftlich«
Zudem erfordert das Polieren eines Halbleiters so hoher Härte viele Stunden. Außerdem ist eine äußerst genaue Kontrolle der Glätte der polierten Oberfläche notwendig. Beim abschließenden Verfahrensschritt wird entweder eine Spiegelendbearbeitung oder Ätzung erforderlich.
Wie sich aus der vorstehenden Erläuterung eines Dreifachdiffusionstyptransistors ergibt, ist es - da die eng mit der Hochsperrdurchbruchseigenschaft zusammenhängende Hochwiderstandeschicht aus dem Grundkörperkristall besteht - möglich, durch Kollektordiffusion und Polieren die Kristallfehler zu verringern und die Dicke der Hochwiderstandsschicht geeignet zu steuern. Daher läßt sich eine zufriedenstellende Qualität erzielen« Aufgrund einer großen ZaJiI von Verfahrensschritten und des schlechten Ausnutzungefaktors von solchen Halbleitern wird jedoch das Erzeugnis Äußerst kostspielig. Bisher wurde nah. keine Gegenmaßnahme gegen diese Nachteile bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Polierverfahrensschritt, der bisher erforderlich war, überflüssig
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zu machen, ohne die elektrischen Eigenschaften der hergestellten Halbleitervorrichtung zu beeinträchtigen, und damit ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung zu schaffen, das frei vom nutzlosen Verbrauch von Halbleitermaterialien ist» Gleichzeitig soll die Erfindung ein Verfahren zur Massenproduktion eines Diffusionstyptransistors ermöglichen, der eine hohe Durchbruchspannung aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gelöst, das durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:
(a) Herstellen eines Halbleitergrundkörpers des ersten Leitfähigkeitstyps mit einer relativ niedrigen Verunreinigungskonzentration und zwei Hauptoberflächen,
(b) Bedecken der ganzen ersten Hauptoberfläche des Grundkörpers mit einem Isolierfilm,
(c) Diffundieren einer Verunreinigung zur Bestimmung des ersten Leitfähigkeitstype in die ganze zweite Hauptoberfläche des Grundkörpers und damit Erzeugen einer stark dotierten Zone des ersten Leitfähigkeitstyps,
(d) Entfernen des Isolierfilms von der ersten Hauptoberfläche und dadurch Freilegen der ganzen ersten Hauptoberfläche .
Nach einem Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit Diffusionsübergängen aus folgenden Verfahrensschritten vorgesehen :
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Zunächst wird ein Halbleitergrundkörper des ersten Leitfähigkeitstyps mit einer relativ niedrigen Verunreinigungskonzentration hergestellt. Eine Verunreinigung ei-■ nes zweiten Leitfähigkeitstyps wird flach in eine Hauptoberfläche des Grundkörpers eindiffundiert, um so darin eine Diffusionsζone des zweiten Leitfähigkeitstyps zu schaffen. Eine Hauptoberfläche des Grundkörpers wird durch einen Isolierfilm maskiert. Eine Verunreinigung des ersten Leitfähigkeitstyps wird in die entgegengesetzte Hauptoberfläche des Grundkörpers unter Verwendung des Isolierfilms als Maske eindiffundiert, um eine stark dotierte Zone des ersten Leitfähigkeitstyps zu schaffen, Die Verunreinigungen in den Diffusionszonen des ersten und des zweiten Leitfähigkeitstype werden entweder gleichzeitig oder getrennt in den Grundkörper getrieben oder dort neu verteilt, um diese Zonen so weit in den Grundkörper eindringen zu lassen, daß sie nicht miteinander in Berührung stehen,, Eine Mehrzahl von diffundierten Zonen des ersten Leitfähigkeitstyps wird so in der ausgedehnten Zone des zweiten Leitfähigkeitstyps erzeugte Um einen Transistor fertigzustellen, werden eine Emitterelektrode an einzelnen Diffusionszonen des ersten Leitfähigkeitstyps, eine Basiselektrode an jeder Diffusionszone des zweiten Leitfähigkeitstyps und eine Kollektorelektrode an der stark dotierten Zone angebracht, die an der entgegengesetzten Hauptoberfläche freiliegte Danach wird der Grundkörper in mehrere Einheiten mit Emitter-, Basis- und Kollektorelektroden unterteilt.
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungen beispiele näher erläutert j darin zeigen!
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SAO ORIGINAL
Fig, 1a bis 1g, Pig. 2a bis 2f, Fig. 3a bis 3«, Figo 4a bis 4f und Fig. 5a bis 5f Querschnitte des Halbleiterkörpers in jeweiligen Verfahrensschritten von Herstellungsverfahren einer Dreifachdiffusionstyphalbleitervorrichtung gemäß der Erfindung.
Beispiel 1:
(a) Wie in Fig. 1a angedeutet ist, wird ein Hochwiderstands-N-Typ-Siliziumgrundkörper 11 mit einem Widerstand von etwa 1Ojf*cm und einer Dicke von etwa 1.50 /U als Ausgangsmaterial hergestellt»
(b) Der Grundkörper 11 wird in einer oxydierenden Atmosphäre, die z. B, feuchten Sauerstoff enthält, bei etwa 1200 C wärmebehandelt, um so Siliziumoxydfilme von 10.000 bis 15.000 % Dicke auf beiden Oberflächen zu erzeugen.
Anschließend wird, wie Fig» 1b zexgii, der Oxydfilm 12a durch ein ätzbeständiges Wachs maskiert. Durch eine Atzbehandlung unter Verwendung eines HF-Säure enthaltenden Ätzmittels wird der Oxydfilm auf einer Seite entfernt, so daß nur der Oxydfilm 12a übrigbleibt,
(c) Der Grundkörper wird einer Phosphor mit POCl ~ als Verunreinigungsquelle enthaltenden oxydierenden Atmosphäre ausgesetzt und bei etwa 1000 bis 1300 C wärmebehandelt. Unter Verwendung des Qxydfilms 12a als Maske, die die Diffusion von Phosphor in die dajnjtt bedeckte Oberfläche verhindert,, wird der Phosphor nur in die freiliegende Oberfläche flach eindiffundiert, wodurch eine ?T -
BAD ORIGINAL
Typ-Zone 13 «nit einer Verunreinigungskonzentration von
21 *λ
etwa 10 Atome/cm und einer Dicke von 3 bis 5 /U erzeugt wird. Die Zone 13 von einigen 1000 A* wird mit einem Oxydfilm 12b bedeckt, wie Fig» 1c zeigte Dieser Schritt kann durch Niederschlagen von Phosphor oder Phosphor enthaltenden Verbindungen auf der Oberfläche des Grundkörpers in einem verglasten Zustand und gleichzeitigem Eindiffundieren von Phosphor flach in den Grundkörper durchgeführt werden· Das Niederschlagen der Verunreinigung kann durch Aufbringen und anschließendes Eindiffundieren der aufgebrachten Verunreinigung als Verunreinigungsquelle vorgenommen werden.
Der Begriff "Niederschlagen" bzw. "Aufbringen" soll im folgenden nicht nur für den Fall gebraucht werden, daß die Verunreinigung auf der Oberfläche des Grundkörpers niedergeschlagen wird, sondern auch für den Fall, daß gleichmeitig eine flache Diffusionsschicht darin erzeugt wird,
(d) Der Grundkörper wird in einer inaktiven Hochtemperaturatmoaphäre (z. B9 Stickstoffatmosphäre bei 1200 0C) wärmebehandelt, um die N+-Typ-Verunreinigungszone in den Grundkörper zu treiben. (Dieser Verfahrensschritt wird "Eintreibeschritt" oder "Weiterverteilungsschritt* genannt). Venn erwünscht, kann dieser Verfahrensschritt nach der Entfernung des Oxydfilms 12b vorgenommen werden. Dadurch wird die N-Typ-Verunreinigung weiter verteilt. Die Zone 13 wird bis zu kO μ ausgedehnt und dann ein
Teil der Kollektorzone (s. Fig. 1d), wo die Verunreini-
gungskonzentration in der Größenordnung von 10 Atome/cm
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(e) Der Oxydfilm 12a wird von der Oberfläche des Grundkörpers 11 entfernt. Nachdem Bor niedergeschlagen ist, wird der Grundkörper in einer oxydierenden Atmos* phäre auf eine hohe Temperatur von 1050 bis 1300 °C erhitzt, um das niedergeschlagene Bor weiter zu diffundieren. So wird eine P-Typ-Basiszone 14 mit einer Verunreinigungskonzentration von etwa 10 bis 10 Atome/
3
cm und einer Dicke von etwa JO /u erzeugt, wie Fig. 1e zeigt. Man läßt einen neuen Siliziumoxydfilm 12c aufwachsen.
(f) Phosphor wird unter Verwendung des Oxydfilme 12c als Maske selektiv in die Basiszone lh eindiffundiert, um so eine Mehrzahl von N-Typ-Emitterzonen 15 zu erzeugen· Die Tiefe dieser Emitterzonen 15 ist 15 bis 20 /u.
So erhält man den Hauptteil eines Dreifachdiffusionstyptransistors mit dem NPNN+-Aufbau, wie Fig. 1f zeigt.
(g) Wie Fig. Ig zeigt, wird eine Emitterelektrode an der Emitterzone 15 angebracht, während eine Basiselektrode 17 an der Basiszone 1U angebracht wird. Eine Kollektorelektrode 18 wird an der Niedrigwiderstandszone der Kollektorzone (die eine N-Typ-Zone 11 relativ hohen Widerstands und eine Niedrigwiderstands-N -Typ-Zone 13 umfaßt) angebracht. Danach wird der Haitieitergrundkörper durch Schlitze 19 in eine Mehrzahl von Transistoreinheiten unterteilt.
Beispiel 2t
(a) Wie Fig. 2a zeigt, wird ein Hochwiderstands-N-
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Typ-Siliziumgrundkörper 21 mit einem Widerstand von etwa 10 Xicm und einer Dicke von etwa 150 ,u hergestellt.
(b) Der Grundkörper 21 wird in einer oxydierenden Atmosphäre wie im Beispiel 1 wärmebehandelt, um auf seinen Oberflächen Oxydfilme aufwachsen zu lassen. Anschließend wird der Oxydfilm auf einer Seite der Oberfläche entfernt, wobei nur der erforderliche Oxydfilm 22a entsprechend Fig. 2b übrigbleibt.
(c) Der Grundkörper 21 wird in einer Phosphor enthaltenden Atmosphäre wärmebehandelt. Unter Benutzung des Oxydfilms 22a als Maske wird Phosphor nur auf der freiliegenden Oberfläche niedergeschlagen, um eine N -Typ-Zone 23 durch Verunreinigungsdiffusion mit einer Dicke von 3 bis 5 /U zu erzeugen (Fig. 2c). Es wird ein neuer Oxydfilm 22b gebildet.
(d) Nachdem die genannten Oxydfilme 22a und 22 b entfernt sind, schlägt man auf der freigelegten Oberfläche Bor nieder, um so eine flache P -Typ-Zone 2k einer Verunreinigungsdiffusion mit einer Dicke von 3 bis 5 /U zu erzeugen, wie Fig. 2d zeigte Es wachsen neue Siliziumoxydfilme 22c und 22d auf. Die Unterseite des Grundkörpers 21 kann durch den Siliziumoxydfilm 22d maskiert werden. Da jedoch die N+-Typ-Zone 23 eine so hohe Konzentration hat, daß sie durch die Borniederschlagung nicht ausgeschaltet werden kann, ist das Maskieren nicht nötig.
(e) Der Grundkörper 21 wird in einer inerten Hochtemperaturatmosphäre wärmebeliandelt, um die Verunreinigungen in der N+-Typ-Zone 23 und der P+-Typ-Zone Zk in dem Grundkörper weiter zu verteilen. Dadurch werden, wie
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SAP ORIGINAL
Fig. 2β zeigt, die N+-Typ-Zone 23 und die P+-Typ-Zone Zk über den Grundkörper gleichzeitig soweit ausgedehnt, daß sie nicht in gegenseitiger Berührung stehen· Die Tiefe dieser Zonen ist 30 bis 4θ λι. Die ausgedehnte N -Typ-Zone 23 bzw. P+-Typ-Zone Zk werden die Kollektor- bzw. die Basiszone.
(f) Wie Fig. 2f zeigt, wird Phosphor selektiv in die P-Typ-Basiszone Zk eindiffundiert, um eine Mehrzahl von N-Typ-Emitterzonen 25 zu erzeugen, deren Tiefe 15 bis 20 /u beträgt ο
Beispiel 3%
(a) Wie Fig. 3^· zeigt, wird ein Hochwiderstands-N-Typ-Siliziumgrundkörper 31 mit einem Widerstand von etwa 10 Xl cm und einer Dicke von etwa 15Ο /u hergestellt.
(b) Der Grundkörper 31 wird in einer oxydierenden Atmosphäre wärmebehandelt, um Oxydfzfaie auf seinen beiden Hauptoberflächen aufwachsen zu lassen, Anschließend wird, wie Fig. 3t> zeigt, der Oxydfilm auf einer Haupt oberfläche entfernt, so daß nur der andere Oxydfilm 32a verbleibt.
(c) Der Grundkörper 31 wird in einer Bor enthaltenden Atmosphäre wärmebehandelt. Unter Verwendung des Oxydfilms 32a als Maske wird Bor nur auf der freigelegten Oberfläche niedergeschlagen, so daß eine P -Typ-Zone 33 von 3 bis 5 /u Dicke gebildet wird, wie Fig. 3c zeigt. Die Oberfläche der P -Typ-Zone 33 wird mit einem neuen Siliziumoxydfilm 32b bedeckt.
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(d) Der Grundkörper 31 wird in einer Hochtemperaturatmosphäre wärmebehandelt. Die in der P+-Typ-Zone 33 enthaltene Verunreinigung wird in den Grundkörper '31 hineingetrieben, wobei man eine P-Typ-Zone 33 von 30 /u Dicke
erhält. Diese Zone wird die Basiszone.
(e) Der Grundkörper 31 wird in einer Phosphor enthaltenden Atmosphäre wärmebehandelt. Phosphor wird gleichzeitig in beide Hauptoberflächen des Grundkörpers eindiffundiert· So werden, wie Fig. 2e zeigt, eine Mehrzahl von N-Typ-Zonen 3k und eine N+-Typ-Zone 35 erzeugt. Die N-Typ-Zonen Jk haben eine Dicke von etwa 20 /U und werden die
Emitterzonen, während die N -Typ-Zone 35 ein Teil der
Kollektorzone wird. Bei dieser Diffusionsbehandlung wird
eine Hauptoberfläche teilweise durch den Oxydfilm 32b maskiert, und unter Verwendung dieses Oxydfilms als Maske
wird Phosphor selektiv eindiffundiert·
So erhält man den Hauptteil eines Dreifaohdiffusionstyptransistors mit einem NPNN+-Aufbau.
Beispiel 4t
(a) Wie Fig· km. zeigt, wird ein Hochwiderstands-N-Typ-Siliziumgrundkörper 41 mit einem Widerstand von etwa
10 Xlcm und einer Dicke von etwa 150 /u hergestellt.
(b) Der Grundkörper 41 wird in einer oxydierenden Atmosphäre wärmebehandelt, um auf seinen beiden Oberflächen Oxydfilme aufwachsen zu lassen. Danach wird der Oxydfilm
auf einer Seite entfernt, so daß nur der Oxydfilm 42a auf der anderen Seite verbleibt, wie Fig. 4b zeigt.
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(c) Der Grundkörper 41 wird in einer Bor enthaltenden Atmosphäre wärmebehandelt. Unter Benutzung des Oxydfilms 42a als Maske wird Phosphor nur auf der freigelegten Oberfläche des Grundkörpers niedergeschlagen, um eine P -Typ-Zone 43 von 3 bis 5 /U Dicke zu erzeugen, wie Fig. 4c zeigtο Es wächst eine neuer Oxydfilm 42b auf»
(d) Nachdem der Oxydfilm 42a entfernt ist, wird Phosphor auf dieser Oberfläche niedergeschlagen, um eine flache N+-Typ-Zone 44 von 3 bis 5 /U Dicke zu erzeugen, wie Fig. 4d zeigt. Die Rückseite des Grundkörpers 41 ist durch den Oxydfilm 42b maskiert.
(e) Der Grundkörper 41 wird in einer Hochtemperaturatmosphäre wärmebehandelt. Die in der P -Typ-Zone 43 und der N+-Typ-Zone 44 enthaltenen Verunreinigungen werden in den Grundkörper hineingetrieben, wodurch gleichzeitig eine P-Typ-Zone 43 von etwa 30 /u Dicke und eine N+-Typ-Zone
44 von etwa 40 λχ Dicke erzeugt werden, wie Fig. 4e zeigt. Die P-Typ-Zone 43 wird die Basiszone, während die N -Typ-Zone 44 einen Teil der Kollektorzone bildet.
(f) Phosphor wird selektiv in die P-Typ-Basiszone 43 eindiffundiert, um eine Mehrzahl von N-Typ-Emitterzonen 45 zu bilden, wie Fig. 4f zeigt. Die Tiefe der Emitterzonen
45 ist 15 bis 20 yu.
So erhält man den Hauptteil eines Dreifachdiffusionstyptransistors mit dem NPNN -Aufbau.
Beispiel 5'.
Vie Fig. 5a zeigt, wird ein Hochwiderstands-N-Typ-Si-
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liziumgrundkörper (ein sogenannter N"~-Typ-Grundkörper) 51 mit einem Widerstand von 10Xicm, einer Dicke von etwa 150 /U und einem Durchmesser von 50 mm als Ausgangsmaterial hergestellte
(b) Eine Verunreinigung eines ersten Leitfähigkeitstyps, z. B. Bor, wird flach in beide Hauptoberflächen des N-Typ-Grundkörpers 51 eindiffundiert, wodurch P+-Typ-Zonen 52a und 52b von 3 bis 5 /U Dicke gebildet werden, wie Figo 5b zeigt. Bei diesem Verfahrensschritt kann, wenn im Einzelfall erforderlich, eine andere Verunreinigung des zweiten Leitfähigkeitstyps statt der Verunreinigung des ersten Leitfähigkeitstyps eindiffundiert werden,
(c) Wie Fig. 5c zeigt, wird der Grundkörper einer Wärmebehandlung in einer oxydierenden Atmosphäre unterworfen, um Oxydfilme 53a und 53b auf den beiden Oberflächen aufwachsen zu lassen. Danach wird der Oxydfilm 53b auf einer Hauptoberfläche entfernt, so daß nur der Oxydfilm 53a auf der anderen Hauptoberfläche verbleibt.
(d) Der Grundkörper 51 wird in einer Atmosphäre wärmebehandelt, die eine Verunreinigung mit einem entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp gegenüber dem der im Schritt (b) verwendeten Verunreinigung, z. B. Phosphor, enthält, wodurch Phosphor flach in die freigelegte Oberfläche des Grundkörpers 51 eindiffundiert und ein neu aufgewachsener Oxydfilm 53c erzeugt werden, wie Fig. 5d zeigte So wird die vorher erzeugte P -Typ-Zone 52b durch Phosphor kompensiert oder übertroffen, und es wird statt dessen eine N+-Typ-Zone 5^- erzeugt. Bei diesem Verfahrensschritt können Phosphor oder Phosphorverbindungen im verglasten Zustand aufgebracht und gleichzeitig in gewissem Grade ein-
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diffundiert werden. Es ist erforderlich, daß die hier verwendete Verunreinigung die Eigenschaft haben sollte, die im Schritt (b) verwendete Verunreinigung zu kompensieren.
(e) Der Grundkörper 51 wird in einer inaktiven Atmosphäre, z. B. Stickstoff, wärmebehandelt, so daß die in der P+-Typ-Zone 52a und der N+-Typ-Zone 54 enthaltenen Verunreinigungen weiter verteilt werden. Die erhaltene P-Typ-Zone 52 und die erweiterte N -Typ-Zone 54 haben Dicken von etwa 40 bzw. 30 /U und werden die Basisbzw, die Kollektorzone (s. Fig. 5e)ο
(f) Eine Verunreinigung mit dem gleichen Leitfähigkeitstyp wie dem der im Schritt (d) verwendeten Verunreinigung, z. B. Phosphor, wird selektiv in die P-Typ-Basiszone 52 eindiffundiert, um eine Mehrzahl von N-Typ-Emitterzonen 55 mit einer Tiefe von 15 bis 20 /U zu bilden, wie Fig. 5f zeigt.
In dieser Weise schafft man den Hauptteil eines Dreifachdiffuslonstyp-Transistors mit einem NPNN -Aufbau.
Unter Hinzufügung des Schritts (g) des Beispiels 1 zu den letzten Verfahrensschritten der Beispiele 2 bis erhält man eine Mehrzahl von Transistoren,
Wie die vorstehende Beschreibung ere gibt, ist erfindungsgemäß kein Polierverfahrensschritt erforderlich, so daß das Ausgangsmaterial dünn sein kann.
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Daher ist die Ausnutzung der Halbleitermaterialien auf etwa das Zweifache wie die beim herkömmlichen Verfahren erhöht und so eine äußerst wirtschaftliche Ausnutzung der Halbleiter erreicht. Die Vermeidung der mit dem Polierverfahrensschritt zusammenhängenden Schritte wirkt sich in einer Verringerung der Verfahrensschrittzahl aus.
Obwohl die vorstehenden AusfUhrungsbeispiele auf dem N-Typ-Grundkörper als Ausgangsmaterial beruhen, ist die Erfindung darauf nicht beschränkt. Ein P-Typ- oder ein I-Typ-Hochwiderstandshalbleitermaterial kann ohne Einschränkung ebenfalls verwendet werden«
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Claims (7)

  1. Patentansprüche
    1 J Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte χ
    (a) Herstellen eines Halbleitergrundkörpers des ersten Leitfähigkeitstyps mit einer relativ niedrigen Verunreinigungskonzentration und zwei Hauptoberflächen,
    (b) Bedecken der ganzen ersten Hauptoberfläche des Grundkörpers mit einem Isolierfilm,
    (c) Diffundieren einer Verunreinigung zur Bestimmung des ersten Leitfähigkeitstyps in die ganze zweite Hauptoberfläche des Grundkörpers und damit Erzeugen einer stark dotierten Zone des ersten Leitfähigkeitstyps,
    (d) Entfernen des Isolierfilms von der ersten Hauptoberfläche und dadurch Freilegen der ersten Hauptoberfläche.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung der stark dotierten Zone des ersten Leitfähigkeitstyps durch Erzeugen einer ersten dünnen, die Verunreinigung des ersten Leitfähigkeitetyps enthaltenden Schicht in der zweiten Hauptoberfläche und nachheriges Treiben der Verunreinigung der dünnen Schicht in den Grundkörper erfolgt, während zusätzlich die Bildung einer Diffusionszone des zweiten Leitfähigkeitstyps durch Erzeugen einer zweiten dünnen, die Verunreinigung des zwei-
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    ten Leitfähigkeitstyps enthaltenden Schicht in der ersten Hauptoberfläche und nachheriges Treiben der Verunreinigung des zweiten Leitfähigkeitstyps der zweiten dünnen Schicht in den Grundkörper erfolgt.
  3. 3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Treiben der Verunreinigungen des ersten und zweiten Leitfähigkeitstyps gleichzeitig erfolgto
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung der ersten und zweiten dünnen Schicht durch Erzeugen einer dünnen, eine Verunreinigung zur Bestimmung des zweiten Leitfähigkeitstyps enthaltenden Schicht in der ersten bzw. der zweiten Hauptoberfläche und nachheriges Einführen einer Verunreinigung zur Bestimmung des ersten Leitfähigkeitstyps in die dünne, in der zweiten Hauptoberfläche erzeugte Schicht so erfolgt, daß die Verunreinigung des ersten Leitfähigkeitstyps über die des zweiten Leitfähigkeitstyps dominiert.
  5. 5o Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der stark dotierten Zone des ersten Leitfähigkeitstyps und der mehreren Diffusionszonen des ersten Leitfähigkeitgtyps gleichzeitig vorgenommen wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleitergrundkörper aus N-Typ-Leitfähigkeit-5ilizium und der Isolierfilm aus Si« liziuiHoxyd bestehen.
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    8AD OBiGINAL.
  7. 7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den ersten Leitfähigkeitstyp bestimmende Verunreinigung Phosphor und die den zweiten Leitfähigkeitstyp bestimmende Verunreinigung Bor sind.
    8, Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleitergrundkörper in eine Mehrzahl von Halbleiterteilen unterteilt wird, deren jeder alle diese Diffusionszonen des ersten Leitfähigkeitstyps umfaßt.
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FR (1) FR2021133A1 (de)
GB (1) GB1273199A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3148959A1 (de) * 1980-12-12 1982-06-24 Tokyo Shibaura Denki K.K., Kawasaki, Kanagawa Verfahren zur herstellung eines halbleitersubstrats

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Publication number Publication date
DE1952795B2 (de) 1972-11-16
GB1273199A (en) 1972-05-03
FR2021133A1 (de) 1970-07-17

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