DE2414222B2

DE2414222B2 - MeB- und Prüfverfahren zur Bestimmung der Stromverstärkung eines Transistors während der Herstellung

Info

Publication number: DE2414222B2
Application number: DE19742414222
Authority: DE
Inventors: Takayuki Sagamihara Hasegawa; Yutaka Yokohama Hirano; Minoru Inagi Tokio Matsumoto
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1973-03-24
Filing date: 1974-03-25
Publication date: 1979-04-05
Anticipated expiration: 1996-11-29
Also published as: DE2414222C3; DE2414222A1; JPS579219B2; JPS49122672A; GB1468378A

Description

Die Erfindung betrifft ein Meß- und Prüfverfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Eigenschaften eines Transistors hängen stark von dessen Emitterdiffusionsprozeß ab. Ein wichtiger Gütewert eines Transistors ist dessen Gleichstromverstärkung, die eine zuverlässige Aussage über wichtige Transistorparameter zuläßt Damit zeitlich und kostenmäßig aufwendige Verfahrensschritte, wie sie für die Kontaktierungs-Metallisierung eines Transistors erforderlich sind, nicht unnötig vorgenommen werden, obwohl in der Herstellung befindliche Transistoren nach ihrer Fertigstellung nicht die beabsichtigten Parameter zeigen, möchte man die Gleichstromverstärkung solcher Transistoren messen, solange diese sich noch zusammen mit vielen gleichartigen Transistoren auf einer Halbleiterscheibe befinden und noch keine metallisierten Flächen aufweisen, die zur elektrischen Verbindung einzelner Komponenten untereinander und zu Gehäuseanschlüssen dienen. Da eine direkte Messung der Gleichstromverstärkung vor der Metallisierung im allgemeinen schwierig ist, wird auf der die Transistoren tragenden Halbleiterscheibe ein Kontrolltransistor mit leicht meßbaren Gleichstromeigenschaften gebildet Insbesondere bei Transistoren, die für den Einsatz in sehr hohen Frequenzbereichen geeignet sein sollen, ist die Messung der Gleichstromeigenschaften mit Hilfe eines Kontrolltransistors schwierig, da solche Hochfrequenztransistoren eine sehr geringe Emitterbreite und eine eng begrenzte Basis-Kollektorübergangszone erfordern, während das Kontrolltransistormuster nicht zu klein sein darf, um Meßsonden aufsetzen

to zu können. Wenn der herzustellende Transistor Streifenbreiten von weniger als 1 um aufweist, stimmen dessen Gleichstromeigenschaften nicht mit denjenigen eines Kontrolltransistormusters überein, der ein Aufsetzen von Meßsonden zuläßt Diese Erscheinung beruht auf der Tatsache, daß die Tiefe der Emitterdiffusion, die in die Basiszone eingebracht wird, von der Breite der Emitterzone abhängt Von der Tiefe der Emitterzone hängt jedoch die Länge der Basisstrecke ab und damit die Gleichstromversiärkung des Transistors. Wird der Kontrolltransistor mit zum Aufsetzen von Meßsonden geeigneten breiteren Emitterstreifen hergestellt als die eigentlich herzustellenden Transistoren, stimmen daher die Gleichr.tromeigenschaften von Kontrolltransistor und herzustellenden Transistoren nicht überein.

Auf einer mehrere integrierte Schaltungen tragenden Halbleitercheibe Kontrollmuster aufzubringen, ist aus der US-PS 33 04 594 bekannt Es sind mehrere Kontrolimuster vorhanden, die nach Herstellung der Elektrodenmetallisierung die Funktion von Widerstän den, Dioden, Niederfrequenz-, Hochfrequenztransisto ren etc. aufweisen. Vor der Herstellung der Elektrodenmetallisierung ist lediglich der spezifische Widerstand der Basiszone meßbar, nicht jedoch der Stromverstärkungsfaktor eines Transistors.

Aus der US-PS 34 40 715 ist ein Verfahren bekannt, bei dem zur Herstellung integrierter Schaltungen auf der Halbleiterscheibe ein Koiitruü transistor hergestellt wird, der im wesentlichen mit einem Transistor der integrierten Schaltung übereinstimmt Mit diesem Kontrolltransistor soll der Stromverstärkungsfaktor gemessen werden, bevor die Metallelektroden auf die Halbleiteroberfläche aufgebracht sind. Um dies möglich zu machen, ohne in dem die Basiszone des Kontrolltransistors vollständig überziehenden Siliciumdioxid eine Öffnung für das Aufsetzen einer Meßsonde auf den Basisbereich herstellen zu müssen, wird bei dem bekannten Verfahren mindestens eine weitere Emitterzone diffundiert Zur Messung des Stromverstärkungsfaktors des Kontrolltransistors wird der Übergang

so zwischen der weiteren Emitterzone und der Basiszone durch Aufsetzen von Elektrodensonden auf die eigentliche und auf die weitere Emitterzone des Kontrolltransistors und durch Anlegen einer ausreichenden Sperrspannung zum irreversiblen Durchbruch gebracht, so daß elektrischer Zugriff zur Basiszone entsteht Danach kann der Stromverstärkungsfaktor des Kontrolltransistors gemessen werden.

Da der eigentliche und der weitere Emitter eine zum Aufsetzen von Sonden erforderliche Breite haben müssen, kann der Kontrolltransistor dann, wenn er zur Messung von herzustellenden Hochfrequenztransistoren dienen soll, nicht die gleiche Emitterstreifenbreite wie die herzustellenden Transistoren haben und damit nicht den gleichen Stromverstärkungsfaktor wie die herzustellenden Transistoren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Meß- und Prüfverfahren der eingangs angegebenen Art verfügbar zu machen, bei dem der Kontrolltransistor

den gleichen Stromverstärkungsfaktor wie die herzustellenden Transistoren aufweist, auch wenn diese als Hochfrequenztransistoren sehr schmale Emitterstreifen aufweisen, wobei der Kontrolltransistor trotzdem für ein unproblematisches Aufsetzen von Meßsonden geeignet sein solL

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet und in den Unteransprüchen vorteilhaft weitergebildet

Das neue Verfahren gibt also die Möglichkeit, vor der Metallisierung der herzustellenden Transistoren deren Gleichstromverstärkung zu messen, die zur Beurteilung wichtiger Parameter von Hochfrequenztransistoren bekannt sein muß. Da diese Messung vor der Metallisierung vorgenommen wird, läßt sich nicht nur eine Korrekturdiffusion durchführen, sondern unterbleiben auch weitere Herstellungsschritte, wie Metallisierung, Einsetzen in Gehäuse etc, an Transistoren, die ohne eine solche Korrekturdiffusion als Ausschuß zu betrachten sind. Von besonderem Vorteil ist dabei, daß der Kontrolltransistor einerseits ohne Meßelektrodenflächen und trotz schmaler Emitterstreifen ein leichtes Aufsetzen von Meßsonden ermöglicht, andererseits das gleiche elektrische Verhalten wie der herzustellende Transistor aufweist, so daß das Meßergebnis der Messung am Kontrolltransistor so behandelt werden kann, als wäre diese Messung direkt am herzustellenden Transistor vorgenommen worden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform näher erläutert In der Zeichnung zeigt

Fig. IA bis IF Darstellungen eines Herstellungsverfahrens für einen Silizium-Planar-Transistor,

Fig.2 eine Vorrichtung zur Messung der Gleichstromeigenschaften eines Transistors,

F i g. 3A eine vergrößerte Ansicht einer Oberfläche eines Transistors,

Fig.3B ein Muster auf der Oberfläche eines herkömmlichen Kontrolltransistors,

F i g. 4 ein Muster auf der Oberfläche eines Transistors für Ultrahochfrequenzen,

F i g. 5 die Abhängigkeit der Tiefe einer Diffusionszone von deren Breite,

Fig.6A ein Muster auf der Oberfläche eines Transistors, der für das neue Verfahren geeignet ist,

Fig.6B ein Muster auf der Oberfläche eines Kontrolltransistors, der für das neue Verfahren, geeignet ist,

Fig. 6C eine Schnittansicht des Kontrolltransistors von F i g. 6B.

Zuerst wird ein Herstellungsverfahren für einen Silizium-Epitaxial-Planartransistor umrissen. Die Fig. IA bis IE zeigen Variationen eines Schnittes einer Silizium-Substratscheibe während des Herstellungsverfahrens für einen Silizium-Epitaxie-Planartransistor. Der in F i g. 1A dargestellte Schritt wird als Anfangsoxidation bezeichnet; anschließend an einen bekannten Oberflächenreinigungsprozeß wird auf der gesamten Oberfläche der Silizium-Epitaxie-Scheibe I eine Isolierschicht 2, beispielsweise Siliziumdioxyd, gebildet Für die Silizium-Epitaxie-Scheibe wird auf einem Siliziumsubstrat des ersten Leitfähigkeitstyps mit relativ niedrigem Widerstand eine (in der Figur nicht gezeigte) Epitaxie-Schicht des ersten Leitfähigkeitstyps mit relativ hohem spezifischem Widerstand gebildet Auf einem Teil der Isolierschicht 2 wird mittels eines herkömmlichen Photoätzverfahrens ein Basis-Diffusionsfenster 3 gebildet, wie in Fig. IB gezeigt. Als nächstes wird eine Basiszone 4 unter dem Basis-Diffusionsfenster 3 gebildet, wie in Fig. IC gezeigt Die Basiszone 4 wird gewöhnlich mittels des bekannten zweistufigen Diffusionsverfahrens hergestellt, das eine genaue Verteilung von Dotierstoffen liefert Dieses Verfahren setzt sich aus folgenden Schritten zusammen. Zunächst erfolgt eine Diffusion von den Leitfähigkeitstyp verändernden Dotierstoffen mit relativer hoher ,Dichte, φε sogenannte Ablagerung (in diesem Fall diffundieren die Dotierstoffe nur in einen relativ flachen Bereich des Halbleitersubstrats), dann eine Neuverteilung der Dotierstoffe mittels einer Hitzebehandlung bei hoher Temperatur in einer oxidierenden Atmosphäre (dieser Schritt wird im folgenden auch »Eintreiben« genannt).

Während der Hitzebehandlung bei hoher Temperatur werden die Dotierstoffe des zweiten Leitfähigkeitstyps, die gegenüber dem ersten Typ eine entgegengesetzte Polarität besitzen, in dem Substrat neu verteilt, während zur gleichen Zeit das Basis-Diffusionsfenster 3 mit einer neu gebildeten Siliziumdioxidschicht 5 bedeckt wird. Die Basiszone wird in der Epitaxie-Schicht gebildet Auf einem Teil der Siliziumdioxidschicht 5 (Fig. ID) wird mittels eines herkömmlichen Photoätzverfahrens ein Emitter-Diffusionsfenster 6 ausgebildet; als nächstes wird eine Emitterzone 7 durch Diffusion von Dotierstoffen des ersten Leitfähigkeitstyps, gewöhnlich mittels des oben erwähnten zweistufigen Diffusionsverfahrens, erzeugt Danach werden mittels eines Photoätzverfahrens Fenster für eine Basiselektrode und eine Emitterelektrode gebildet und die Emitterelektrode 8 und die Basiselektrode 9 hergestellt wie in F i g. 1E gezeigt Fig. IF zeigt eine Draufsicht auf die Siliziumscheibe vonFig. IE.

Bei dem obigen Verfahren zur Herstellung eines Silizium-Epitaxie-Planartransistors hängen die Gleichstromeigenschaften, insbesondere der Gleichstromverstärkungsfaktor des Transistors, sehr von den Zuständen der Emitterdiffusion ab und für die Bildung der Elektroden ist ein langer Prozeß erforderlich. Der Gleichstromverstärkungsfaktor ist einer der Gütewerte für die Funktion des Transistors. Die Qualität des Transistors wird mittels dieses Gleichstromverstärkungsfaktors bestimmt Wenn ein Transistor minderer Qualität nach dem Diffusionsprozeß zum Prozeß für das Aufbringen der Elektroden geleitet wird, wird ein erheblicher Betrag an Zeit und Arbeit vergeudet

Damit diese Vergeudung vermieden wird, werden die Gleichstromeigenschaften eines Transistors mittels der in F i g. 2 gezeigten Vorrichtung gemessen, bevor die Elektroden aufgebracht werden. Ein Meßapparat 10, z. B. ein Kurvenschreiber, ist mittels einer Fixiereinrichtung 11 elektrisch mit einem Kollektor auf der Siliziumscheibe 1 und über dünne Drähte 12, z. B. Golddrähte, mit dem Emitter und der Basis verbunden.

Die feinen Drähte 12 sind direkt mit dem Silizium an den Teilen verbunden, an denen das Siliziumdioxyd entfernt wurde.

Fig.3A zeigt in vergrößerter Darstellung den Teil des Transistors nach F i g. 2, an dem die feinen Drähte 12 angebracht sind.

Transistoren für Ultrahochfrequenzen müssen eine geringe Emitterbreite und einen kleinen Abstand zwiscnen dem Emitter und dem Kollektor aufweisen.
Diese Notwendigkeit ergibt sich aus der Forderung nach einer kleinen Kapazität zwischen der Basis und dem Kollektor und damit nach einem Anheben der Transit-Frequenz (fr), die ein weiterer wichtiger Gütewert von Hochfrequenztransistoren ist

Die Durchmesser der feinen Drähte 12 betragen gewöhnlich zwischen 20 μηι und 50 μπι, da Drähte mit einem geringeren Durchmesser als diesem schwierig zu handhaben sind. Wenn die Breite des Emitters kleiner als 10 μπι ist, ist es unmöglich, Drähte mit einem Durchmesser zu verwenden, der so klein ist, daß ein direkter Kontakt mit der Emitterzone und der Kollektorzone auf dem Siliziumsubstrat hergestellt werden kann. Daher wird, wenn Hochfrequenztransistoren hergestellt werden, ein Kontrolltransistor auf derselben Siliziumscheibe mit einem Muster gebildet, das sich von dem des herzustellenden Transistors unterscheidet Das Muster des Kontrolltransistors wird so ausgebildet, daß eine Messung der Gleichstromeigenschaften mittels Tastköpfen möglich ist

F i g. 3B zeigt ein Beispiel eines bekannten Kontrolltransistormusters zur Messung des Gleichstromverstärkungsfaktors. Dieses Kontrolltransistormusters setzt sich aus einer Basiszone 13, einer Emitterzone 14 und einem Fenster 15 zur Kontaktierung der Basiszone zusammen. Im KontroUtransistormuster von Fig.3B sind die Sperrschichtübergangsfläche zwischen der Basis und dem Kollektor 100 μπι χ 100 μπι, die Sperrschichtübergangsfläche zwischen dem Emitter und der Basis 30 μπι χ 60 μηη und das Fenster 15 30 μπι χ 60 μπι, während die Oxydschicht Ober der Emitterzone entfernt ist

Fig.4 zeigt das Muster eines auf bekannte Art hergestellten Transistors für Ultrahochfrequenzen. Es setzt sich aus einer Basiszone 16, Emitterzonen 17 und Fenstern 18 zum Kontaktieren der Basiszone zusammen. Die Breite der Emitter dieses in F i g. 4 gezeigten Musters ist sehr schmal, beispielsweise 1 μπι bis 2 μιπ.

Wenn die Gleichstromeigenschaften des Kontrolltransistors mit dem Muster von Fig.3B mit dem herzustellenden Transistor, der das Muster von F i g. 4 besitzt, übereinstimmen, dann können die Gleichstromeigenschaften des herzustellenden Transistors durch Messen jener des Kontrolltransistors bestimmt werden. Wenn jedoch die Breite des Emitters des herzustellenden Transistors kleiner als 1 μπι wird, dann stimmen seine Gleichstromeigenschaften, insbesondere der Gleichstromverstärkungsfaktor und die Sperrspannung zwischen Emitter und Kollektor, nicht mit jenen des Kontrolltransistors überein. Wenn beispielsweise die Breite des Emitters des in F i g. 4 gezeigten Transistors 0,5 μπι ist dann beträgt der Gleichstromverstärkungsfaktor in Emitterschaltung Λ/τ ungefähr 80, während der Wert von Λ/τ für den Kontrolltransistor mit dem in Fig.3B gezeigten Muster 300 bis 400 wird, der Obergang zwischen dem Kollektor und der Basis durch die Emitterzone durchbrochen wird, oder beim Betrieb des Transistors infolge eines Durchbruchs zwischen dem Kollektor und dem Emitter ein Kurzschluß auftritt

Diese Erscheinung beruht auf der Tatsache, daß die Tiefe der Obergangszone, die durch die Diffusion gebildet wird, von der Breite des Emitters abhängt Wenn ein Emitter mit einer Breite von 0,5 μπι ein anderer Emitter mit einer Breite von 10 μπι gleichzeitig auf derselben Siliziumscheibe durch Diffusion erzeugt werden, dann Eegt die Tiefe des Obergangs des Emitters mit einer Breite von 0,5 um 50 bis 70% höher als diejenige des Emitters mit einer Breite von 10 μηι.

F i g. 5 zeigt die oben erwähnte Relation anhand eines Beispiels experimenteller Ergebnisse.

Gemäß F i g. 5 werden auf einer N-leitenden Silizium-Epitaxie-Scheibe 19 eine Schicht 20 aus thermischem Oxyd und lange, schmale Fenster 21 in der Oxydschicht 20 ausgebildet. Für die Fenster 21 sind unterschiedliche Breiten von 0,5 μΐη bis 10 μπι vorgesehen. Wenn Dotierstoffe vom P-Typ durch die Fenster 21 in die N-leitende Scheibe eindiffundiert werden, dann werden die in Fig.5 gezeigten P-N-Übergänge 22 gebildet. Fig.5 ist eine perspektivische Ansicht, bei der der Schnitt schräg abgeschliffen ist Wie in F i g. 5 gezeigt, variieren die Tiefen der P-N-Übergänge mit den Breiten der Fenster 21.

ίο Allgemein ist der Gleichstromverstärkungsfaktor in Emitterschaltung wie folgt:

JL

h_FE

W²

üb '

■ T_eJT

Wobei p_e der spezifische Widerstand der Emitterzone, Qb der spezifische Widerstand der Basiszone, W die Breite der Basis, L_cdie Diffusionslänge der Minoritätsla dungsträger in der Emitterzone, Db der Diffusionskoeffi zient und Tcffdie effektive Lebensdauer der Minoritätsladungsträger in der Basiszone sind. Wenn daher die Breite des Emitters schmal ist wird der Emitter-Basis-Übergang in einem flachen Teil gebildet die Breite der

Basis groß und der Wert von /ireklein.

Beim neuen Verfahren wird ein Kontrolltransistor verwendet dessen Gleichstromeigenschaften mit denen des herzustellenden Ultrahochfrequenztransistors übereinstimmen. F i g. 6A zeigt ein Muster eines herzustel- lenden Ultrahochfrequenztransistors, während F i g. 6B ein Muster eines Kontrolltransistors zeigt der beim neuen Verfahren verwendet wird. F i g. 6C zeigt einen Querschnitt entlang der Linie X-X' des Kontrolltransistormusters von F i g. 6B.

Gemäß F i g. 6A setzt sich das Muster des herzustellenden Transistors aus einer Basiszone 23 und Emitterzonen 24 zusammen. Gemäß F i g. 6 B setzt sich das Muster des Kontrolltransistors aus einer Basiszone 25, einer zusätzlichen Basiszone 26 und einer Emitterzo ne zusammen, die aus langen und schmalen Zonen 27 und einer zusätzlichen Zone 28 besteht die eine Weite, mit den Zonen 27 verbundene Fläche besitzt. Die Basiszone 25 besitzt eine Tiefe, die derjenigen der Basiszone 23 von Fig.öA gleicht Die zusätzliche Basiszone 26 dient dem Anbringen eines Tastkopfes an die Zone 28. Die Basiszone 25 besitzt einen Teil 32 auf der rechten Seite in Fig.6B, der ein Aufbringen eines Tastkopfes auf die Zone 25 ermöglicht In Fig.6C bezeichnet die Bezugszahl 29 eine Kollektorzone, während mit 30 Siliziumschichten bezeichnet sind, die als Diffusionsmasken benutzt werden.

Die Basiszone 25 wird unter den gleichen Diffusionsbedingungen wie die Basiszone 23 von Fig.6A hergestellt Die zusätzliche Basiszone 26 wird vorzugs weise vor der Basiszone 25 gebildet Die zusätzliche Basiszone 26 wird mit einer höheren Konzentration und einer größeren Tiefe als die Basiszone 25 gebildet

Nachdem die Basiszone durch Diffusion hergestellt wurde, wird mittels eines Photoätzverfahrens ein Fenster für die Diffusion der Emittennuster 24 sowie 27 und 28 (Fig. 6A bzw. 6B) hergestellt Die Diffusion zur Bildung der Emitterzone wird mittels des vorher erwähnten zweistufigen Diffusionsverfahrens durchgeführt Nach dieser Diffusion ist die Oxydschicht 30 im

es Bereich der Emittennuster am dünnsten. Daher kann das Fenster 31 für die Kontaktierung des Emittermusters leicht dadurch geschaffen werden, daß die Siliziumscheibe für die Dauer einer geeigneten Ätzzeit

in eine ätzende Fluoratlösung eingetaucht wird. Dieses Verfahren wird als »Auswasch«-Verfahren bezeichnet. Ein Fenster 32 zum Kontaktieren der Basiszone wird mittels Photoätzens hergestellt.

Die Gleichstromeigenschaften des Kontrolltransistors werden dann mittels des im Zusammenhang mit den F i g. 2 und 3 bereits beschriebenen Verfahrens gemessen.

Durch Verwendung des in F i g. 6A gezeigten Musters des Kontrolltransistors kann der Wert des Gleichstromverstärkungsfaktors des herzustellenden Transistors genauso groß sein wie der des Kontrolltransistors.

Da die Dotierstoffkonzentration in der zusätzlichen Basiszone 26 größer als in der Basiszone 25 ist, ist der Wirkungsgrad der Ladungsträgerinjektion im Bereich der zusätzlichen Basiszone 26 geringer als im Bereich der Basiszone 25, während die Breite der Basis der zusätzlichen Basiszone 26 größer als die der Basiszone 25 ist. Daher ist der Prozentsatz der Minoritätsladungsträger, die den Basis-Kollektor-Obergang der zusätzlichen Basiszone 26 erreichen, kleiner als jener in der Basiszone 25. Dementsprechend hängt der Gleichstromverstärkungsfaktor des Kontrolltransistors hauptsächlich von der Basiszone 25 ab, so daß ein gutes Ergebnis im Hinblick auf die Übereinstimmung der Verstärkungsfaktoren zwischen dem Kontrolltransistor und dem herzustellenden Transistor erzielt wird.

Wenn der gemessene Wert des Gleichstromverstärkungsfaktors des Kontrolltransistormusters den vorbestimmten Wert nicht erreicht, wird eine zusätzliche Emitterdiffusion durchgeführt. Der oben erwähnte Kontrolltransistor kann mit dem herzustellenden Transistor gebildet oder mit einer vorbestimmten Anzahl von Kontrolltransistoren an vorbestimmten Stellen geschaffen werden.

Bei der obigen Ausführungsform bezieht sich die Erläuterung auf ein Kontrolltransistormuster mit einem streifenförmigen Emitter. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf Transistoren mit anderen Emittertypen anwendbar, indem ein Abschnitt vorgesehen wird, an dem der Tastkopf das Basismuster oder das Emittermuster berühren kann. Darüber hinaus kann das oben beschriebene Verfahren bei der Herstellung integrierter Schaltkreise angewendet werden.

Bei dem oben genannten Verfahren zur Herstellung eines Transistors ist es nicht immer erforderlich, den Kontrolltransistor und den herzustellenden Transistor auf derselben Halbleiterscheibe auszubilden. Wenn eine Vielzahl von Halbleiterscheiben durch gleichzeitiges Herstellungsverfahren und gleichzeitige Behandlung hergestellt werden und die herzustellenden Transistoren in der Vielzahl dieser Halbleiterscheiben hergestellt werden, dann kann immer noch eine genaue Kontrolle erwartet werden. In diesem Fall wird jede Scheibe unter vorbestimmten Bedingungen einem Prozeß, wie beispielsweise dem Diffusionsprozeß oder einem für die

ίο Herstellung des Transistors erforderlichen Prozeß, unterworfen. Dennoch ist es, auch wenn die genauen Bedingungen eingestellt werden können, sehr schwierig, den gleichen Prozeß genau zu wiederholen, weshalb bei jedem Prozeß eine Streuung erzielt wird. Aus Gründen

!5 der genauen Kontrolle ist es daher vorzuziehen, jede Scheibe unter den vorbestimmten Bedingungen zu behandeln.

Wie aus der obigen Gleichung (1) ersichtlich, hängt der Gleichstromverstärkungsfaktor Iife des Transistorvon den Tiefen der Emitterzone und der Basiszone und dem Wert der Dotierstoff konzentration ab. Wenn daher der Kontrolltransistor und der herzustellende Transistor auf unterschiedlichen Scheiben hergestellt werden, sind wenigstens die Prozesse der Basisdiffusion und der Emitterdiffusion gleichzeitig im selben Diffusionsofen vorzunehmen.

Wenn der Kontrolltransistor und der herzustellende Transistor auf derselben Substratscheibe hergestellt werden, werden die Basiszone und die Emitterzone aller Transistoren auf dieser Substratscheibe, ausgenommen die zusätzliche Basiszone, mit der nur der Kontrolltransistor versehen ist, im selben Diffusionsprozeß hergestellt.
Wenn derselbe Diffusionsprozeß bei einer Vielzahl von Substratscheiben durchgeführt wird, dann ergeben sich bei jeder Substratscheibe in gewissem Ausmaß Streuungen des eindiffundierten Dotierstoffkonzentrationsprofils.

Diese Streuung bei den verschiedenen Substratscheiben kann verhindert und eine genaue Kontrolle erzielt werden, wenn der Kontrolltransistor und der herzustellende Transistor auf derselben Substratscheibe hergestellt werden.

Damit eine genaue Kontrolle realisiert wird, ist es daher vorzuziehen, daß der Kontrolltransistor und der herzustellende Transistor auf derselben Substratscheibe geschaffen werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Meß- und Prüfverfahren zur Bestimmung der Stromverstärkung eines Transistors während der Herstellung, bei dem gleichzeitig mit dem herzustellenden Tranistor auf demselben Halbleitersubstrat ein Kontrolltransistor mit einer Basis und einer Emitterzone, die im wesentlichen gleich denen des herzustellenden Transistors sind, eindiffundiert wird, eine zusätzliche Emitterzone mit einer zum Aufsetzen ausreichenden Fläche eindiffundiert wird, und der Stromverstärkungsfaktor des Kontrolltransistors gemessen wird, bevor an die Basis- und Emitterzone des herzustellenden Transistors Elektroden angebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Emitterzone (27) des Kontrolitransistors mit dessen Emitterzone (28) verbunden ist, daß der Kontrolltransistor außerdem im Bereich der zusätzlichen Emitterzone (28) mit einer zusätzlichen Baiszone (26) versehen wird, die mit der Basiszone (25) verbunden ist, wobei die Tiefe und Dotierstoffkonzentration der zusätzlichen Basiszone (26) so groß gewählt werden, daß die zusätzliche Emitterzone (28) den Stromverstärkungsfaktor des Kontrolltransistors (Fig.6B, 6C)^v nicht beeinflußt und daß die Messung des Stromverstärkungsfaktors des Kontrolltransistors (Fig.6B, 6C) ausgeführt wird, indem die Meßsonden (12) der Meßvorrichtung (10) mit der zusätzlichen Emitterzone (28) und der Basiszone (25) in Berührung gebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn der gemessene Stromverstärkungsfaktor den vorbestimmten Wert nicht erreicht, eine zusätzliche Emitterdiffusion durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Basiszone (26) eine höhere Dotierstoffkonzentration und eine größere Diffusionstiefe als die Basiszone (25) aufweist.