DE2802727C2 - Verfahren zur Herstellung eines zum Aushalten einer hohen Spannung geeigneten Halbleiterbaulements - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines zum Aushalten einer hohen Spannung geeigneten Halbleiterbaulements

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Hersteilung eines zum Aushalten einer hohen Spannung geeigneten Halbleiterbauelements aus einem Halbleitersubstrat mit einem Paar gegenüberliegender Hauptoberflächen, wenigstens einer im Inneren des Substrats angeordneten n-Lehungsschicht, einer an diese angrenzenden und mit dieser einen pn-Übergang bildenden p-Leitungsschicht, die aus einem ersten, an den pn-Übergang angrenzenden, durch Diffusion mit Aluminium dotierten Schichtbereich und einem zweiten, von diesem pn-Übergang entfernten Schichtbereich mit höherer Dotierstoffkonzentration als der des ersten Schichtbereichs zusammengesetzt ist, und einem Paar von mit den beiden Hauptoberflächen des Substrats mit niedrigem ohmschen Widerstand kontaktierten Elektroden durch zwei Diffusionsschritte; vgl. US-PS 32 49 831.
Wie F i g. 1A zeigt, wird ein pnpn-Thyristor allgemein in der Weise hergestellt, daß in ein n-Leitungs-Substrat
1 ein p-Leitungsdotierstoff an dessen beiden Oberflächen eindiffundiert wird, um dadurch eine p-Basisschicht
2 an einer Oberfläche zu bilden, während die an der anderen Oberfläche gebildete p-Schicht 3 dazu bestimmt ist, als die Emitterschient zu dienen, und der dazwischen verbleibende η-Teil des Substrats als zweite Basisschicht verwendet wird. Zusätzlich wird eine n-Schicht 4 auf der p-Basisschicht 2 gebildet, um als andere Emitterschicht zu dienen. Die Durchlaßspannung, die der Thyristor aushalten kann, wird durch einen pn-Übergang /2 bestimmt, der zwischen der p-Basisschicht 2 und der n-Basisschicht 1 gebildet ist. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, daß sich eine solche Spannungsaushalteignung des Thyristors verbessern läßt, indem man den Gradienten der dotierstoffkonzentrationsverteilung in der p-Basisschicht 2 in einem Bereich in der Nähe des pn-Überganges /2 verringert. Jedoch würde, wenn die p-Basisschicht 2 durch einen einzigen Diffusionsvorgang der p-Verunreinigung zu bilden ist, ein Versuch zum Erhalten eines geringen oder verminderten Dotierstoffkonzentrationsgradienten in dem an den pn-Übergang /2 angrenzenden Bereich notwendigerweise von einer verringerten oder gesunkenen Dotierstoffkonzentration in der p-Basisschicht 2 begleitet, die einen pn-Übergang /3 zusammen mit der n-Emitterschicht 4 bildet Dies ergibt ungünstigerweise seinerseits Verschlechterungen der Thyristoreigenschaften außer der Durchlaßspannungs-Aushalteignung insofern, als der Torzündstrom übermäßig gering wird, die kritische Spannungssteilheit dv/dt verringert ist usw. Als Versuch zur Vermeidung dieses Nachteils ist es bekannt, daß zwei Arten von Dotierstoffen zur Bildung der p-Basisschicht mit zwei unterschiedlichen Konzentrationsprofilen verwendet werden, wie in der US-PS 32 49 831 oder in der entsprechenden DE-OS 14 39 958 beschrieben ist Im einzelnen wird danach die p-Basisschicht so gebildet, daß sie einen Schichtteil 21 mit einer großen Diffusionstiefe in Kombination mit einem niedrigen Konzentrationsverteilungsgradienten und einen Schichtteil 22 mit einer kleinen Diffusionstiefe in Kombination mit einem hohen Konzentrationsvertei-(ungsgradienten aufweist, wodurch das Gesamtkonzentrationsprofil diskontinuierlich wird, wie in Fig. IB dargestellt ist. Dieses bekannte Verfahren trägt sicherlich zur Verbesserung der Spannungsaushalteignung des Thyristors durch Verringerung des Dotierstoffkonzentrationsgradienten im Bereich des pn-Überganges Ji bei, während die Dotierstoffkonzentration am Übergang /3 gesteigert ist, um dadurch eine abnorm hohe Empfindlichkeit gegenüber dem Torzündstrom zu vermeiden und gleichzeitig eine Verkleinerung der kritischen Spannungssteilheit (dv/dt) zu verhindern. Jedoch ergibt sich ein Problem hinsichtlich der Lebensdauer der Minoritätsträger, wenn das obige Verfahren auf die Herstellung eines für hohe Spannung bemessenen Halbleiterbauelements, d. h. daß es zum Aushalten einer hohen Spannung geeignet ist, angewendet wird. Im einzelnen neigt im Fall eines für hohe Spannung ausgelegten Halbleiterbauelements die Breite der Basisschicht, in der die Dotierstoffkonzentration am niedrigsten gehalten wird, zur Vergrößerung, wodurch sich unter Umständen ein relativ hoher Spannungsabfall über die Basisschicht ergibt und sich daraus ein entsprechend gesteigerter Wärmeverlust im elektrisch leitenden Zustand einstellt. Um einen solchen Wärmeverlust auf ein Minimum zu unterdrücken, ist es erforderlich, die Lebensdauer der Minoritätsträger in der n-Basisschicht zu verlängern. Beispielsweise sollte bei der Nennspannung von 3000 V die Lebensdauer der Minoritätsträger länger als 50 \xs sein. Da der Niedrigkonzentrations-Schichtteil 21 der p-Basisschicht mit den oben beschriebenen zwei verschiedenen Kdnzentrationsgradienten üblicherweise durch Diffusion von Aluminium als Dotierstoff gebildet wird, verringert sich die Lebensdauer der Minoritätsträger auf 10μ5 oder weniger. Andererseits wird der Hochkonzentrations-Schichtteil 22 der p-Basisschicht mit zwei diskontinuierlichen Konzentrationsprofilen üblicherweise durch Diffusion von Bor oder Gallium gebildet, wodurch die Lebensdauer der Minoritätsträger in der n-Basisschicht mehr oder weniger gesteigert wird. Jedoch kann eine solche Diffusion von Bor oder Gallium eine im Höchstfall nur auf 20 μβ gesteigerte Lebensdauer sichern, auch wenn die Diffusion auf einen Maximalwert der Festlöslichkeit zwecks Erzielen einer Maximalkonzentration durchgeführt wird. Daneben würde, da die Dotierstoffkonzentrationsverteilung einen steileren Gradienten annimmt, wenn die Dotierstoffkonzentration an der Oberfläche des . Hochkonzentrations-
Schichtbereichs 22 zwecks Verbesserung der Lebensdauer der Minoritätsträger gesteigert wird, eine geringe Änderung der Tiefe des anderen zu bildenden pn-Übergangs J3 zu erheblichen Variationen der Torzündeigenschaften und der kritischen Spannungssteilheit (dv/dt) führen, woraus sich eine schlechte Reproduzierbarkeit der gleichmäßigen Eigenschaften in den fertigen Halbleiterbauelementen ergibt. Aus diesen Gründen war es bisher praktisch schwierig, Halbleiterbauelemente oder -anordnungen herzustellen, die gegenüber dem Wärmeverlust weniger anfällig sind und gleichzeitig gleichmäßige Funktionseigenschaften zeigen.
Andererseits ist aus der DE-AS 17 64180 ein Verfahren zum Einstellen der Ladungsträgerlebensdauer in einer örtlich begrenzten Zone eines Halbleiterkörpers, in den zur Verringerung der Ladungsträgerlebensdauer ein metallisches Dotierungsmittel eindiffundiert wird, bekannt, gemäß dem man in einem begrenzten Bereich eine das metallische Dotierungsmittel getternde, stark dotierte Zone durch Diffusion von Phosphor, Arsen, Antimon, Bor, Gallium oder Aluminium ausbildet, wobei Phosphor, Arsen, Antimon und Bor bevorzugt werden und die Getterzone vorzugsweise aus der stark dotierten Zone und einer darauf ausgebildeten zugehörigen Glasoberfläche zusammengesetzt ist. Bestimmte Ladungsträgerlebensdauern sind dabei nicht erwähnt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Lebensdauer der Minoritätsträger in der n-Basisschicht über 50 μδ gesteigert wird und gleichzeitig ein niedriger Torzündstrom eine niedrige kritische Spannungssteilheit und eine Wärmeverlustanfälligkeit vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zweite Schichtbereich der p-Leitungsschicht durch Diffusion von Aluminium nach Vorabscheidung mit einer Maximalkonzentration des Aluminiums im zweiten SchichtDereich über 5 · 1016 Atome/cm3 gebildet wird.
Überraschend hat sich gezeigt, daß entgegen der Lehre nach der US-PS 32 49 831, wonach zwei verschiedene Arten von Dotierstoffen zur Bildung der p-Schichtbereiche unterschiedlicher Dotierstoffkonzentration zu verwenden sind, Aluminium, d. h. der Dotierstoff des ersten Schichtbereichs, als Dotierstoff des zweiten Schichtbereichs eine Lebensdauer der Minoritätsträger über 50 μ5 ermöglicht, wenn das Aluminium nach Vorabscheidung mit einer Maximalkonzentration über 5 ■ 1016 Atome/cm3 eindiffundiert wird.
Erfindungsgemäß ist es also möglich, ein für hohe Spannung ausgelegtes Halbleiterbauelement herzustellen, in dem die Lebensdauer der Minoritäts'.räger im Vergleich mit dem bisher bekannten Halbleiterbauelement mit einer p-Basisschicht aus zwei diskontinuierlichen Diffusionsbereichen, in dem der zweite Schichtbereich höherer Dotierstoffkonzentration durch Diffusion von Bor oder Gallium gebildet ist, bedeutend ausgedehnt wird, ohne eine hohe Dotierstoffkonzentration nahe der maximalen Festlöslichkeit in der zweiten Schicht zu benötigen. Insbesondere ist es, auch wenn in ein Halbleitersubstrat mit einer Lebensdauer der Minoritätsträger unter 10 \is (nach der Bildung der ersten Schicht) Bor oder Gallium bis zur jeweiligen maximalen Festlöslichkeit eindiffundiert wird, unmöglich, eine Lebensdauer über 20 μ>> zu erzielen. Im Gegensatz dazu ermöglicht die Diffusion von Aluminium gemäß der Erfindung mit einer Konzentration über 5 · 1016 Atome/cm3, welche offensichtlich geringer als die maximale Festlöslichkeit (von etwa 1019 Atome/cm3) ist, eine Lebensdauer der Minoiitätsträger von 50 μί und mehr zu erhalten. Es wurde experimentell gefunden, daß die Konzentration von 5 - 1016 Atome/cm3 im fertigen Zustand des hergestellten Halbleiterbauelements nicht stets erforderlich ist, doch ist die Tatsache, daß eine solche Maximalkonzentration wenigstens einmal während der Herstellung des Halbleiterbauelements erreicht wurde, ausreichend wirksam, um die Lebensdauer der Minoritätsträger zu verlängern. Tatsächlich wurde experimentell bestätigt, daß die Lebensdauer der Minoritätsträger unter 10μ5 bleibt, falls die Maximalkonzentration nicht wenigstens einmal während des Aluminiumdiffusionsschrittes einen Wert von mehr als 5 · 10'6 Atome/cm3 erreicht hat.
Man ersieht aus der vorstehenden Erläuterung, daß es möglich ist, einen verhältnismäßig sanften Dotierstoffkonzentrationsgradienten für den zweiten Schichtbetrieb der p-Schicht mit zwei diskontinuierlichen Konzentrationsprofilen im Halbleiterbauelement gemäß der Erfindung vorzusehen. Weiter ist es im Fall von Thyristoren und Transistoren, wenn die Dotierstoffverteilung derart vorgenommen wird, daß die maximale Konzentration in einem innerer. Bereich statt an der Oberfläche des zweiten Schichtbereichs erreicht wird, möglich, einen Übergang zwischen der n-Emitterschicht und der p-Basisschicht in der Nähe der Zone zu bilden, an der die maximale Konzentration erreicht wird, wodurch der Durchschnittswiderstand Rps der p-Basisschicht mit hoher Genauigkeit gesteuert werden kann. Obwohl die Diffusion von Aluminium in jeder geeigneten Weise durchgeführt werden kann, sofern die zur Bildung des Hochkonzentrationsbereichs ausreichende Alumiriiumkonzentration gesichert werden kann, wird eine Diffusion unter Vakuum unter Berücksichtigung der erreichbaren Gleichmäßigkeit der Diffusion bevorzugt.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigt
Fig. IA schematisch den schon beschriebenen Aufbau eines bisher bekannten Thyristors;
F i g. 1B ein Diagramm zur Darstellung einer Dotierstoffkonzentrationsverteilung in dem in Fig. IA dargestellten Thyristor;
Fig.2 schematisch den Aufbau eines Thyristors mit einer p-Basisschicht diskontinuierlicher Dotierstoffkonzentrationsprofile gemäß einem Verfahrensbeispiel der Erfindung;
F i g. 3A bis 3G die Verfahrensschritte zum Herstellen eines solchen Thyristors gemäß der Erfindung;
F i g. 4 ein Diagramm zur Darstellung der Dotierstoffkonzentrationsverteilung in einem Thyristor nach dem Verfahren gemäß der Erfindung;
F i g. 5 ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen der maximalen Aluminiumkonzentraion im Hochkonzentrationsbereich der p-Basisschicht und der Lebensdauer der Minoritätsträger; und
F i g. 6 schematisch den Aufbau eines Transistors nach dem Verfahren gemäß der Erfindung.
Man erkennt in Fig. 2, die schematisch einen gemäß einem Verfahrensbeispiel der Erfindung hergestellten Thyristor zeigt, ein Halbleitersubstrat 11, das ein Paar von Hauptoberflächen 111 und 112, die einander gegenüber und im wesentlichen parallel zueinander
angeordnet sind, Seitenoberflächen 113 zur Verbindung der Hauptoberflächen 111 und 112 miteinander und vier aneinander grenzende Schichten pa na pe und ηε aufweist, die zwischen den Hauptoberflächen 111 und 112 angeordnet sind und abwechselnd unterschiedliche Leitungstypen haben. Die Schicht ρε besteht aus einem Hochkonzentrationsschichtbereich 114, der angrenzend an die eine Hauptoberfläche 111 angeordnet ist, und aus einem Niedrigkonzentrationsbereich 115, der angrenzend an den Hochkonzentrationsbereich 114 angeordnet ist. Die Schicht ρε dient als p-Emitterschicht. Die Schicht ng ist angrenzend an den Niedrigkonzentrationsschichtbereich 115 der p-Emitterschicht pe zur Bildung eines ersten pn-Übergangs J\ im Zusammenwirken mit dem Niedrigkonzentrationsschichtbereich 115 angeordnet, um dadurch als n-Basisschicht zu dienen. Die Schicht ps ist aus einem durch Diffusion mit Aluminium gebildeten Niedrigkonzentrationsschichtbereich 116, der einen zweiten pn-übergang /2 im Zusammenwirken mit der angrenzenden n-Basisschicht Pb bildet, und aus einem Hochkonzentrationsschichtbereich 117 zusammengesetzt, der ebenfalls durch Diffusion von Aluminium gebildet ist und an den Niedrigkonzentrationsschichtbereich 116 angrenzt, um so als p-Basisschicht zu dienen. Die Schicht ηε ist innerhalb des Hochkonzentrationsschichtbereichs 117 der p-Basisschicht pe eingebettet, wobei eine Hauptoberfläche der Schicht /Je an der einen Hauptoberfläche 112 des Substrats freiliegt und bildet einen dritten pn-übergang /3 im Zusammenwirken mit dem Hochkonzentrationsschichtbereich 117. Die Schicht ηε dient als n-Emitterschicht. Man versteht, daß der Hochkonzentrationsschichtbereich 114 so gebildet ist, daß er eine höhere Dotierstoffkonzentration als der Niedrigkonzentrationsschichtbereich 115 aufweist. Andererseits hat der Niedrigkonzentrationsschichtbereich 115 eine höhere Konzentration als die n-Basisschicht π& die n-Emitterschicht Πε hat eine höhere Konzentration als der Hochkonzentrationsschichtbereich 117, der seinerseits eine höhere Konzentration als der Niedrigkonzentrationsschichtbereich 116 hat, während der letztere so gebildet ist daß er eine höhere Konzentration als die Schicht /Je aufweist. Der erste pn-übergang J\ und der zweite pn-Übergang /2 erstrecken sich im wesentlichen parallel zu den Hauptoberflächen Ul und 112 und enden in den Seitenoberflächen 113. Der dritte pn-Übergang /3 weist einen größeren Teil auf, der sich im wesentlichen parallel zu den Hauptoberflächen erstreckt, und endet in der Hauptoberfläche 112. Man erkennt weiter eine Hauptelektrode 12, die mit dem Hochkonzentrationsschichtbereich 114 an der einen ! iauptobcrfiächc ί ί 1 mi* niedrigem chmschen Widerstand kontaktiert ist während als Gegenstück eine Hauptelektrode 13 mit der n-Emitterschicht Πε an der anderen Hauptoberfläche 112 mit einem niedrigen Ohm'schen Widerstand kontaktiert ist Schließlich ist eine mit dem Hochkonzentrationsschichtbereich 117 an der Hauptoberfläche 112 kontaktierte Torelektrode 14 dargestellt
Der Thyristor mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird durch die in F i g. 3A bis 3G dargestellten Herstellschritte gefertigt Das verwendete Ausgangssubstrat ist eine n-Siliziumscheibe, die nach dem tiegelfreien Zonenschmelzverfahren hergestellt ist und einen Widerstand von etwa 200 Ω cm, einen Durchmesser von 60 mm und eine Dicke von 1050 um aufweist (Fig.3A). In einer mit Argon gefüllten Quarzampulle wurde die Aluminhimdiffusion unter Verwendung eines Aluminiumdrahtes als Aluminiumquelle 75 h bei 12500C durchgeführt, um so eine p-Diffusionsschicht an beiden Oberflächen der Siliziumscheibe mit einer Oberflächendotierstoffkonzentration von etwa 3 · 1016 Atome/cm3 und einer Diffusions- oder Eindringtiefe von etwa 170μΐη zu bilden (Fig. 3B). Dann wurde eine (mit Fi bezeichnete) Oberfläche auf eine Tiefe von etwa 55 μιτι abgeätzt, während die andere (mit F7 bezeichnete) Oberfläche auf eine Tiefe von etwa 30 μιη abgeätzt wurde (F i g. 3C). Als Ergebnis wurden die Oberflächenkonzentrationen an den Oberflächen F\ und F2 gleich 9 · 1015 bzw. 18 · 1016 Atome/cm3. Anschließend wurde eine Diffusion von Aluminium (mit Vorabscheidung) in einer evakuierten und abgedichteten Quarzampulle unter Verwendung eines Aluminiumdrahtes als Aluminiumqueiie für etwa 2 π bei 1080"C durchgeführt, worauf ein thermisches Verfahren (zum Hineintreiben der Dotierstoffatome) in einem Stickstoffstrom während 5 h bei 12500C folgte. Durch die Vorabscheidung des Aluminiums und das nachfolgende Hineintreibungsverfahren wurde eine ρ+-Schicht hoher Konzentration im Bereich von etwa 50 μίτι Tiefe von der Scheibenoberfläche mit einem maximalen Konzentrationswert von etwa 6 · 1016 Atome/cm3 an einer Stelle von etwa 25 μη) Tiefe erzielt (F i g. 3D). Nach dem Abätzen der Oberfläche F, um etwa 18 μπι (Fig. 3E) wurde Phosphor in beide Oberflächen der Scheibe von einer POCb-Quelle bei 11000C eindiffundiert, um so eine η-Schicht von 7 μιη Dicke zu bilden (Fig.3F). Schließlich wurde, um die η-Schicht von der Oberfläche F2 zu entfernen, die letztere um eine Dicke von etwa 30 μπι abgeätzt (F i g. 3G). In dieser Weise wurde ein Vierschichtsubstrat für einen Thyristor mit einer n-Emitterschicht nE, einer p-Basisschicht p& einer n-Basisschicht /?e und einer p-Emitterschicht ρε hergestellt, die nacheinander in dieser Reihenfolge ab der Oberfläche Fi angeordnet waren. Danach wurden die Hauptelektroden und die Steuerelektrode nach einem bekannten Verfahren zur Vervollständigung eines Thyristors des in F i g. 2 gezeigten Aufbaus ausgebildet.
Die Dotierstoffkonzentrationsverteilung in der p-Basisschicht pe des Thyristors nimmt ein in F i g. 4 gezeigtes Profil an. Der Übergang /3 liegt an der Fläche, in der die Dotierstoffkonzentration den Maximalwert erreicht Wenn der Durchschnittswiderstandswert der p-Basis 2 zu 450 Ohm bei Auslegung eines praktischen Thyristors gemäß der Lehre nach der Erfindung gewählt wird, lassen sich die Abweichungen von diesem Wert in einem Bereich von± 50 Ohm eingrenzen. Der fertige Thyristor eignet sich zum Aushalten einer Spannung von mehr als 4000 V. Die Lebensdauer der Minoritätsträger
ict in Hpr i"»röft<»nr*rHniinff vi%r»
50 bis 80 μβ, wobei der Durchlaßspannungsabfall darüber auf einen Wert unter 2,2 V eingegrenzt ist
Für den gemäß der Erfindung hergestellten Thyristor wurde die Beziehung zwischen der Maximalkonzentration und der Lebensdauer der Minoritätsträger im Hochkonzentrationsschichtbereich 117 bestimmt die in F i g. 5 graphisch dargestellt ist Wie dem Diagramm zu entnehmen ist liegt die Lebensdauer der Minoritätsträger nahe 10 us, wenn die Maximalkonzentration des Hochkonzentrationsschichtbereichs 117 unter 5 - 1016 Atome/cm3 ist Jenseits von 5 - 1016 Atome/cm3 wächst die Lebensdauer der Minoritätsträger auf 50 μχ.
Weiter neigt jenseits 1 - 1017 Atome/cm3 die Lebensdauer dazu, etwa konstant zu bleiben.
. F i g. 6 zeigt einen Aufbau eines Transistors, der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt ist In dieser
Figur erkennt man ein Halbleitersubstrat 61 mit einem Paar von Hauptoberflächen 611 und 612, die einander gegenüber und im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, und die Hauptoberflächen 611 und 612 miteinander verbindenden Seitenoberflächen 613. Das Substrat 61 enthält drei zusammenhängende Schichten nc, Pb und /Jf von abwechselnd verschiedenen Leitungstypen, die zwischen den Hauptoberflächen angeordnet sind. Insbesondere ist die Schicht nc eine n-Kollektorschicht. Die Schicht pe besteht aus einem durch Diffusion mit Aluminium gebildeten Niedrigkonzentrationsschichtbereich 614, der im Zusammenwirken mit der angrenzenden n-Kollektorschicht nc einen Kollektor-Übergang Jc bildet und eine niedrigere Konzentration als die letztere aufweist, und aus einem Hochkonzentrationsschichtbereich 615 der an den Niedrigkonzentrationsschichtbereich 614 angrenzend angeordnet ist und eine höhere Konzentration als der letztere aufweist. Die Schicht pe dient als die p-Basisschicht. Die Schicht /?fist eine n-Emitterschicht, die im Hochkonzentrationsschichtbereich 615 der p-Basisschicht pB so eingebettet ist, daß sie an der Hauptoberfläche 612 freiliegt und einen Emitterübergang Je zusammen mit dem Bereich
615 bildet. Man erkennt außerdem eine mit der n- Kollektorschicht nc an der einen Hauptoberfläche 611 mit einem niedrigen ohmschen Widerstand kontaktierte Kollektorelektrode 62 und eine mit der n-Emitterschicht Πε an der anderen Hauptoberfläche 612 mit einem niedrigen ohmschen Widerstand kontaktierte Emitterelektrode 63. Schließlich ist eine z. B. ringförmige Basiselektrode 64 mit dem Hochkonzentrationsschichtbereich 615 der p-Basisschicht pe an der anderen Hauptoberfläche 612 mit einem niedrigen ohmschen Widerstand kontaktiert. Der Hochkonzentrationsschichtbereich 615 der p-Basisschicht pe ist durch Diffusion von Aluminium gebildet, wobei dessen Maximalkonzentration einen Wert von 5· 1016 Atome/cm3 erreicht. Die Beziehung zwischen der Konzentration im Hochkonzentrationsbereich 615 urd der Lebensdauer der Minoritätsträger hat, wie gefunden wurde, eine ähnliche Tendenz wie die in F i g. 5 gezeigte. So ist es ebenfalls möglich, einen zum Aushalten einer hohen Spannung geeigneten und eine hohe Lebensdauer der Minoritätsträger aufweisenden Transistor zu erhalten.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung eines zum Aushalten einer hohen Spannung geeigneten Halbleiterbauelements aus einem Halbleitersubstrat mit einem Paar gegenüberliegender Hauptoberflächen, wenigstens einer im Inneren des Substrats angeordneten n-Leitungsschicht, einer an diese angrenzenden und mit dieser einen pn-übergang bildenden p-Leitungsschicht, die aus einem ersten, an den pn-übergang angrenzenden, durch Diffusion mit Aluminium dotierten Schichtbereich und einem zweiten, von diesem pn-übergang entfernten Schichtbereich mit höherer Dotierstoffkonzentration als der des ersten Schichtbereichs zusammengesetzt ist, und einem Paar von mit den beiden Hauptoberflächen des Substrats mit niedrigem ohmschen Widerstand kontaktierten Elektroden durch zwei Diffusionsschritte, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schichtbereich (117; 615) der p-Leitungsschicht (pb) durch Diffusion von Aluminium nach Vorabscheidung mit einer Maximalkonzentration des Aluminiums im zweiten Schichtbereich (117; 615) über 5 · Λ Ο16 Atome/cm3 gebildet wird.
    25
DE2802727A 1977-01-24 1978-01-23 Verfahren zur Herstellung eines zum Aushalten einer hohen Spannung geeigneten Halbleiterbaulements Expired DE2802727C2 (de)

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