DE4409007C1 - Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes mittels Molekularstrahlepitaxie - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes mittels Molekularstrahlepitaxie

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Description

Mit fortschreitender Miniaturisierung mikroelektronischer Bauele­ mente wird die Realisierung von Dotierstoffprofilen im Nanometer­ bereich zunehmend erforderlich. In der Siliziumprozeßtechnik kön­ nen derartige Dotierstoffprofile neuerdings vertikal mit Hilfe von Abscheide- oder Wachstumsverfahren wie Molekularstrahlepita­ xie hergestellt werden (siehe H. J. Gossmann et al, Crit. Rev. Solid State Mater. 18 (1991) Seite 1 bis 67). Durch diese Verfah­ ren las sen sich in vertikaler Richtung Profile im Nanometerbe­ reich einfacher realisieren als durch konventionelle Implantation bei planaren Strukturen.
Mit Hilfe von Molekularstrahlepitaxie ist es möglich, dotierte Siliziumschichten mit sehr geringer Dicke im Bereich von einigen Nanometern herzustellen. Es ist verschiedentlich vorgeschlagen worden (siehe zum Beispiel H. J. Gossmann et al, Crit. Rev. Solid State Mater. 18 (1991) Seite 1 bis 67 ) in vertikalen Bauelemen­ ten, die durch Molekularstrahlepitaxie dotierter Schichten herge­ stellt sind, derartig dünne dotierte Schichten als δ-dotierte Schicht vorzusehen.
Insbesondere bei MOS-Transistoren mit Kanallängen unter 100 nm ist vorgeschlagen worden, zur Reduktion von Leckströmen im Ka­ nalgebiet eine δ-dotierte Schicht vorzusehen. Die Dotierung ist dabei lateral homogen. Derartige MOS-Transistoren zeigen zwar ge­ ringe Leckströme, führen jedoch zu hohen Einsatzspannungen, die in Bezug auf die Schaltgeschwindigkeit, Verlustleistung und Ar­ beitsspannung unerwünscht sind.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Her­ stellung eines Bauelementes mittels Molekularstrahlepitaxie anzu­ geben, mit dem in einer vertikalen Folge dotierter Gebiete eine dotierte Schicht herstellbar ist mit einem nicht homogenen lateralen Dotierstoffprofil.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den übrigen Ansprüchen hervor.
Die Verwendung einer Mikroschattenmaske bei der lokalen Moleku­ larstrahlepitaxie zur Herstellung einer Mesastruktur ist an sich aus E. Hammerl et al, Appl. Phys. Lett. 62 (1993) Seite 2221 ff. bekannt. Das Problem der Herstellung einer dotierten Schicht mit einem nicht konstanten lateralen Dotierstoffprofil wird dort je­ doch nicht angesprochen.
Die Mikroschattenmaske, die zur lokalen Molekularstrahlepitaxie auf einer Silizium umfassenden Oberfläche eines Substrats aufge­ bracht wird, weist parallel zur Substratoberfläche einen Quer­ schnitt auf, der in Abhängigkeit der Entfernung zur Oberfläche des Substrats variabel ist. An der Oberfläche der Mikroschatten­ maske ist der Querschnitt kleiner als zwischen der Oberfläche der Mikroschattenmaske und der Oberfläche des Substrats. Der Quer­ schnitt an der Oberfläche der Mikroschattenmaske bestimmt die la­ terale Ausdehnung der durch lokale Molekularstrahlepitaxie auf der Oberfläche des Substrats erzeugten Mesastruktur. Da der Quer­ schnitt unterhalb der Oberfläche der Mikroschattenmaske größer ist, wächst die Mesastruktur mit freistehenden Flanken, die die Mikroschattenmaske nicht berühren, auf.
Mikroschattenmasken können durchgehend aus ein und demselben Ma­ terial oder aus einer Schichtenfolge aus ein oder mehr Schichten aus unterschiedlichen Materialien gebildet werden.
In dem erfindungsgemäßen Herstellverfahren wird bei der Herstel­ lung einer freistehenden Mesastruktur durch lokale Molekular­ strahlepitaxie, die im wesentlichen aus Silizium besteht und die eine vertikale Folge dotierter Gebiete umfaßt, mindestens eine dotierte Schicht mit einem nicht konstanten lateralen Dotier­ stoffprofil erzeugt. Dazu wird der Dotierstoff beim Aufwachsen der dotierten Schicht unter einem Winkel von weniger als 90° zur Hauptfläche zugegeben. Durch Abschattung des Dotierstoffes durch die Mikroschattenmaske entsteht dabei in der dotierten Schicht nicht konstantes laterales Dotierstoffprofil.
Als Substrat ist sowohl ein monokristallines Siliziumsubstrat als auch ein SOI-Substrat geeignet. In der Mesastruktur können durch Zugabe von Germanium Heteroübergänge gebildet werden.
Es ist besonders vorteilhaft, das Substrat während der lokalen Molekularstrahlepitaxie zur Bildung der dotierten Schicht zu ro­ tieren, da damit ein rotationssymmetrisches laterales Dotier­ stoffprofil erzeugt werden kann. Je nach Winkel, unter dem der Dotierstoff zugegeben wird, wird auf diese Weise ein laterales Dotierstoffprofil erzeugt, das im Inneren der Mesastruktur ein Maximum bzw. Minimum aufweist.
Durch Einstrahlen des Dotierstoffs unter einem sehr kleinen Win­ kel und/oder Verwendung einer verhältnismäßig dicken Mikroschat­ tenmaske kann ein Dotierstoffprofil erzeugt werden, das in einem eng begrenzten Bereich im Inneren der Mesastruktur ein Minimum aufweist und außerhalb von dem eng begrenzten Bereich einen im wesentlichen konstanten höheren Wert aufweist. Dotierte Schichten mit derartigen lateralen Dotierstoffprofilen sind vorteilhaft einsetzbar in Quanteneffektbauelementen mit SiGe, um die Ladungs­ träger in der Mitte des Bauelementes zu konzentrieren.
Durch Zugabe des Dotierstoffs unter einem relativ großen Winkel, vorzugsweise im Bereich zwischen 80° und 85° gegenüber der Haupt­ fläche, wird ein laterales Dotierstoffprofil erzeugt, das im In­ neren der Mesastruktur einen Maximalwert aufweist und am Rand der Mesastruktur ein Minimum aufweist. Eine dotierte Schicht mit ei­ nem solchen lateralen Dotierstoffprofil ist vorteilhaft einsetz­ bar in einem vertikalen MOS-Transistor als δ-dotierte Schicht im Kanalbereich. Bei einem vertikalen MOS-Transistor werden Gate­ dielektrikum und Gateelektrode an Flanken der Mesastruktur auf­ gebracht. Da die dotierte Schicht am Rand der Mesastruktur, das heißt an der Grenzfläche zum Gatedielektrikum, einen niedrigen Wert aufweist, hat der auf diese Weise hergestellte MOS-Transi­ stor eine geringere Einsatzspannung, als es der Dotierstoffkon­ zentration der dotierten Schicht im Inneren der Mesastruktur ent­ spricht. Dieser erhöhte Wert der Dotierstoffkonzentration der do­ tierten Schicht im Inneren der Mesastruktur gewährleistet gleich­ zeitig einen geringen thermionisch induzierten Leckstrom in die­ sem Bereich.
Zur Herstellung eines MOS-Transistors nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Substrat verwendet, das im Bereich der Haupt­ fläche von einem ersten Leitfähigkeitstyp dotiert ist. Zur Bil­ dung der Mesastruktur werden auf die Hauptfläche nacheinander ein erstes vom ersten Leitfähigkeitstyp dotiertes Gebiet, ein zweites von einem zweiten dem ersten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp dotiertes Gebiet, die dotierte Schicht, die vom zweiten Leitfä­ higkeitstyp dotiert wird, ein drittes vom zweiten Leitfähig­ keitstyp dotiertes Gebiet und ein viertes vom ersten Leitfähig­ keitstyp dotiertes Gebiet aufgewachsen. Bei der Molekularstrah­ lepitaxie wird der jeweils entsprechende Dotierstoff zugegeben. Das erste dotierte Gebiet und das vierte dotierte Gebiet bilden dabei jeweils Source- bzw. Draingebiet des MOS-Transistors. Das zweite dotierte Gebiet und das dritte dotierte Gebiet bilden den Kanalbereich des MOS-Transistors, der vorzugsweise in der Mitte eine Ö-dotierte Schicht aufweist, die durch eine wenige Nanometer dicke dotierte Schicht realisiert wird. Mindestens im Innern der Mesastruktur ist die Dotierstoffkonzentration in der dotierten Schicht dabei höher als in dem zweiten dotierten Gebiet und in dem dritten dotierten Gebiet.
Nach Entfernen der Mikroschattenmaske wird mindestens an einer Flanke der Mesastruktur, die das Minimum der Dotierstoffkonzen­ tration in der dotierten Schicht umfaßt, ein Gatedielektrikum und darauf eine Gateelektrode erzeugt. Vorzugsweise wird das Substrat beim Aufwachsen der dotierten Schicht rotiert, so daß sich das Minimum der Dotierstoffkonzentration als Ring am Rand der Me­ sastruktur ergibt. In diesem Fall werden das Gatedielektrikum und die Gateelektrode ebenfalls ringförmig an den Flanken der Me­ sastruktur erzeugt.
Abschließend wird eine Passivierungsschicht erzeugt, in der Kon­ taktlöcher zu der Gateelektrode und zu dem vierten Gebiet geöff­ net und mit Metallisierungen versehen werden. Zum Anschluß des ersten dotierten Gebietes liegt es im Rahmen der Erfindung, ein Kontaktloch auf die Hauptfläche des Substrats zu öffnen und mit einer Metallisierung zu versehen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, beim Aufwachsen der dotierten Gebiete, die Source- bzw. Drainbereiche des MOS-Transistors bil­ den, den Dotierstoff unter einem Winkel von weniger als 90° zur Hauptfläche des Substrats zuzugeben. Dadurch entsteht auch in diesen dotierten Gebieten ein lateral nicht konstant es Dotier­ stoffprofil, das sich im Betrieb des MOS-Transistors ähnlich ei­ nem LDD-Profil verhält.
Vorzugsweise werden das erste dotierte Gebiet und das vierte do­ tierte Gebiet jeweils in eine Dicke senkrecht zur Hauptfläche von 50 bis 200 nm, das zweite dotierte Gebiet und das dritte dotierte Gebiet jeweils in einer Dicke senkrecht zur Hauptfläche von 10 bis 100 nm und die dotierte Schicht in einer Dicke senkrecht zur Hauptfläche von 1 bis 10 nm aufgewachsen. Die Mikroschattenmaske wird vorzugsweise auf der Basis einer Doppelschicht mit einer Siliziumoxidschicht und einer Siliziumnitridschicht hergestellt. Dabei wird in der Siliziumnitridschicht mindestens eine Öffnung erzeugt. Unter Verwendung der strukturierten Silizium­ nitridschicht als Maske wird die Siliziumoxidschicht so struktu­ riert, daß im Bereich der Öffnung die Hauptfläche des Substrats freigelegt wird und daß eine Unterätzung der Siliziumoxidschicht unter die Siliziumnitridschicht entsteht. Die Verwendung der Doppelschicht zur Bildung der Mikroschattenmaske ist vorteilhaft, da in der Siliziumprozeßtechnik übliche Materialien verwendet werden und da zum Entfernen der Maske ein Lift-off-Prozeß ver­ wendet werden kann, in dem die Siliziumoxidschicht naßchemisch geätzt wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Siliziumsubstrat mit einer Siliziumoxidschicht und einer strukturierten Siliziumnitridschicht.
Fig. 2 zeigt das Siliziumsubstrat nach Herstellung einer Mikro­ schattenmaske.
Fig. 3 zeigt das Siliziumsubstrat beim Aufwachsen einer dotier­ ten Schicht mit einem lateralen nicht konstanten Dotier­ stoffprofil.
Fig. 4 zeigt das Siliziumsubstrat nach dem Aufwachsen einer Me­ sastruktur.
Fig. 5 zeigt das Siliziumsubstrat nach Fertigstellung eines MOS- Transistors.
Auf eine Hauptfläche eines Substrates 1 aus zum Beispiel monokri­ stallinem Silizium mit einer (100-)Oberfläche wird durch thermi­ sche Oxidation bei zum Beispiel 1050°C eine 1 µm dicke Siliziu­ moxidschicht 2 aufgebracht (siehe Fig. 1). Auf die Siliziumoxid­ schicht 2 wird in einem LPCVD-Prozeß bei 700°C eine 50 bis 100 nm dicke Si₃N₄-Schicht aufgebracht. Unter Verwendung einer Maske (nicht dargestellt), die mittels konventioneller Photolithogra­ phie oder mit anderen Lithographieverfahren hergestellt wird, wird die Siliziumnitridschicht 3 durch anisotropes Atzen in einem CF₄-Plasma strukturiert, so daß eine Öffnung 4 entsteht, in der die Oberfläche der Siliziumoxidschicht 2 freigelegt ist.
Unter Verwendung der strukturierten Siliziumnitridschicht 3 als Maske wird die Siliziumoxidschicht 2 selektiv zur Siliziumnitrid­ schicht 3 zum Beispiel mit gepufferter Flußsäure geätzt. Dabei wird die Hauptfläche des Substrats 1 freigelegt. Gleichzeitig entstehen Unterätzungen 4a der Siliziumoxidschicht 2 unter die strukturierte Siliziumnitridschicht 3 (siehe Fig. 2).
Unter Verwendung der aus Siliziumoxidschicht 2 und Siliziumni­ tridschicht 3 gebildeten Mikroschattenmasken wird durch Moleku­ larstrahlepitaxie ein erstes dotiertes Gebiet 7 auf der Haupt­ fläche des Substrats 1 aufgewachsen. Das erste dotierte Gebiet 7 wird durch Aufwachsen von Silizium unter Zugabe von Antimon er­ zeugt. Auf das erste dotierte Gebiet 7 wird ein zweites dotiertes Gebiet 8a aus Silizium aufgewachsen, das durch Zugabe von Bor p- dotiert wird. Dabei wird eine Dotierstoffkonzentration von 10¹⁶ bis 10¹⁷ cm- 3 eingestellt. Während der Molekularstrahlepitaxie wird das Substrat um eine Achse senkrecht zur Hauptfläche ge­ dreht.
Auf das zweite dotierte Gebiet 8a wird eine dotierte Schicht 9a, 9b aufgewachsen. Beim Aufwachsen der dotierten Schicht 9a, 9b wird Silizium aus einer ersten Quelle 5, deren Teilchenstrahl im wesentlichen senkrecht auf die Hauptfläche des Substrats 1 ge­ richtet ist und Bor aus einer zweiten Quelle 6, deren Teilchen­ strahl unter einem Winkel kleiner 90°, zum Beispiel 83°, auf die Hauptfläche des Substrats 1 gerichtet ist, verwendet. Durch das schräge Einstrahlen des Dotierstoffes Bor bildet sich in der do­ tierten Schicht 9a, 9b ein nicht konstantes laterales Dotier­ stoffprofil aus. Während die Dotierstoffkonzentration in der Mitte der dotierten Schicht 9a einen maximalen Wert annimmt, zeigt die Dotierstoffkonzentration am Rand der dotierten Schicht 9b ein Minimum. Da das Substrat 1 während der Molekularstrah­ lepitaxie um eine Achse senkrecht zur Hauptfläche rotiert wird, bildet sich ein rotationssymmetrisches Dotierstoffprofil in der dotierten Schicht 9a, 9b (siehe Fig. 3).
Während der Molekularstrahlepitaxie schlägt sich auf der Oberflä­ che der Siliziumnitridschicht 3 Silizium nieder und bildet, ab­ hängig von der Temperatur bei der die Molekularstrahlepitaxie durchgeführt wird, amorphe oder polykristalline Siliziumschichten 7a.
Auf die dotierte Schicht 9a, 9b wird durch Molekularstrahlepita­ xie von Silizium unter Zugabe von Bor ein drittes dotiertes Ge­ biet 8b aufgewachsen. In dem dritten dotierten Gebiet wird eine Dotierstoffkonzentration von 10¹⁶ bis 10¹⁷ cm-3 eingestellt. Auf das dritte dotierte Gebiet 8b wird ein viert es dotiertes Gebiet 10 aus n⁺-dotiertem Silizium aufgewachsen, wobei während der Mo­ lekularstrahlepitaxie als Dotierstoff Antimon zugegeben wird. Es wird eine Dotierstoffkonzentration von < 10¹⁹cm-3 eingestellt (siehe Fig. 4). Bei der molekularen Epitaxie zur Bildung des dritten dotierten Gebietes 8b und des vierten dotierten Gebietes 10 schlägt sich Silizium auf der amorphen oder polykristallinen Siliziumschicht 7a nieder, so daß eine dickere amorphe oder poly­ kristalline Siliziumschicht 7a′ gebildet wird.
Bei der Molekularstrahlepitaxie wird das Substrat auf eine Tempe­ ratur von 500 bis 700°C erhitzt. Silizium wird aus einem Elektro­ nenstrahlverdampfer, der Dotierstoff aus einer Knudsen-Quelle verwendet. Der Restgasdruck in einem Reaktor, in dem die Moleku­ larstrahlepitaxie erfolgt, beträgt 3 × 10-10 mbar. Während der Molekularstrahlepitaxie steigt der Druck auf 2 × 10-9 mbar.
In einem Lift-off-Prozeß, in dem die Siliziumoxidschicht 2 selek­ tiv geätzt wird zum Beispiel mit Flußsäure, wird die Mikroschat­ tenmaske und die darauf niedergeschlagene dickere amorphe oder polykristalline Siliziumschicht 7a′ entfernt.
Das erste dotierte Gebiet 7, das zweite dotierte Gebiet 8a, die dotierte Schicht 9a, 9b, das dritte dotierte Gebiet 8b und das vierte dotierte Gebiet 10 bilden eine Mesastruktur. Zur Fertig­ stellung eines MOS-Transistors werden mindestens die Flanken der Mesastruktur mit einem Gatedielektrikum 11 versehen. Das Gatedie­ lektrikum 11 wird aus SiO₂ bei einer Niedertemperaturoxidation im Temperaturbereich 800°C gebildet. Auf dem Gatedielektrikum wird eine Gateelektrode 12 aus zum Beispiel dotiertem Polysilizium gebildet. Die Gateelektrode 12 wird so strukturiert, daß sie auf der Mesastruktur eine Öffnung aufweist, durch die später ein Kon­ takt zur vierten dotierten Schicht 10 gebildet werden kann (siehe Fig. 5). Es wird ganzflächig eine Passivierungsschicht 13 aus Siliziumoxid abgeschieden. In der Passivierungsschicht 13 werden Kontaktlöcher zu dem vierten dotierten Gebiet 10 sowie zu der Gateelektrode 12 geöffnet. Das Kontaktloch zur Gateelektrode wird mit einer Metallisierung 14 aus zum Beispiel Aluminium und das Kontaktloch zum vierten dotierten Gebiet 10 mit einer Metal­ lisierung 15 aus zum Beispiel Aluminium versehen.
Seitlich des in Fig. 5 gezeigten Ausschnittes wird in der Passi­ vierungsschicht 13 aus Siliziumoxid ein Kontaktloch auf die Hauptfläche des Substrats 1 geöffnet und mit einer Metallisierung versehen. Über diese Metallisierung wird das erste dotierte Ge­ biet 7 angeschlossen.
Das erste dotierte Gebiet 7 und das vierte dotierte Gebiet 10 bilden Source- und Draingebiete, das zweite dotierte Gebiet 8a und das dritte dotierte Gebiet 8b mit der dotierten Schicht 9a, 9b bilden einen Kanalbereich für den MOS-Transistor. Im Innern der dotierten Schicht 9a wird eine Dotierstoffkonzentration von 10¹⁸ bis 10¹⁹ cm-3 eingestellt, die einen geringen Leckstrom ge­ währleistet. An der Grenzfläche zum Gatedielektrikum 12 dagegen wird in der dotierten Schicht 9b eine Dotierstoffkonzentration von 10¹⁷ bis 10¹⁸ cm-3 eingestellt, die eine niedrige Einsatz­ spannung des MOS-Transistors bestimmt.
Der Prozeßablauf zur Fertigstellung des MOS-Transistors muß so geführt werden, daß eine Verbreiterung des Dotierstoffprofiles in der Mesastruktur durch die Temperaturbelastung vermieden wird. Vorzugsweise werden neue Prozeßschritte mit Temperaturen unter 800°C eingesetzt.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes mittels Moleku­ larstrahlepitaxie,
  • - bei dem auf einer Hauptfläche eines Substrates (1), das minde­ stens im Bereich der Hauptfläche monokristallines Silizium um­ faßt, eine Mikroschattenmaske (2, 3) erzeugt wird,
  • - bei dem durch lokale Molekularstrahlepitaxie auf der freilie­ genden Hauptfläche des Substrates (1) eine freistehende Me­ sastruktur (7, 8a, 9a, 9b, 8b, 10) im wesentlichen aus Silizium erzeugt wird, die eine vertikale Folge dotierter Gebiete um­ faßt,
  • - bei dem durch Zugabe von Dotierstoff während der lokalen Mole­ kularstrahlepitaxie in der Mesastruktur mindestens eine dotier­ te Schicht (9a, 9b) erzeugt wird,
  • - bei dem der Dotierstoff beim Aufwachsen der dotierten Schicht unter einem Winkel von weniger als 90° zur Hauptfläche zugege­ ben wird, so daß durch Abschattung durch die Mikroschattenmaske (2, 3) in der dotierten Schicht (9a, 9b) ein laterales Dotier­ stoffprofil entsteht,
  • - bei dem nach Entfernen der Mikroschattenmaske (2, 3) die Me­ sastruktur (7, 8a, 9a, 9b, 8b, 10) mit Anschlüssen (14, 15) versehen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
bei dem das Substrat (1) während der lokalen Molekularstrahlepi­ taxie zur Bildung der dotierten Schicht (9a, 9b) rotiert wird, so daß das laterale Dotierstoffprofil rotationssymmetrisch wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
  • - bei dem das Substrat (1) mindestens im Bereich der Hauptfläche von einem ersten Leitfähigkeitstyp dotiert ist,
  • - bei dem zur Bildung der Mesastruktur auf die Hauptfläche ein erstes vom ersten Leitfähigkeitstyp dotiertes Gebiet (7), dar­ auf ein zweites, von einem zweiten vom ersten entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp dotiertes Gebiet (8a), darauf die dotierte Schicht (9a, 9b), die vom zweiten Leitfähigkeitstyp dotiert wird, darauf ein drittes vom zweiten Leitfähigkeitstyp dotier­ tes Gebiet (8b) und darauf ein viertes vom ersten Leitfähig­ keitstyp dotiertes Gebiet (10) aufgewachsen werden, wobei bei der Molekularstrahlepitaxie jeweils entsprechender Dotierstoff zugegeben wird,
  • - bei dem die Dotierstoffkonzentration in der dotierten Schicht (9a, 9b) am Rand der Mesastruktur mindestens ein Minimum auf­ weist und im Inneren der Mesastruktur größer als in dem zweiten dotierten Gebiet (8a) und dem dritten dotierten Gebiet (8b) ist,
  • - bei dem nach Entfernen der Mikroschattenmaske (2, 3) mindestens an einer Flanke der Mesastruktur, die das Minimum der Dotier­ stoffkonzentration in der dotierten Schicht (9b) umfaßt, ein Gatedielektrikum (11) und darauf eine Gateelektrode (12) er­ zeugt werden,
  • - bei dem eine Passivierungsschicht (13) aufgebracht wird, in der Kontaktlöcher zu der Gateelektrode und zu dem vierten dotierten Gebiet (10) geöffnet und mit Metallisierungen (14, 15) versehen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem beim Aufwachsen der dotierten Schicht (9a, 9b) der Do­ tierstoff unter einem Winkel im Bereich zwischen 80° und 85° ge­ gen die Hauptfläche zugegeben wird, wobei der Abstand zwischen Substrat (1) und Dotierstoffquelle (6) 30 cm bis 1 m beträgt und die Dicke der Mikroschattenmaske (2, 3) zwischen 0,5 µm und 1,5 µm liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem beim Aufwachsen des ersten dotierten Gebietes (7) und des vierten dotierten Gebietes (10) der Dotierstoff unter einem Win­ kel von weniger als 90° zur Hauptfläche des Substrats (1) zugege­ ben wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem das erste dotierte Gebiet (7) und das vierte dotierte Ge­ biet (10) jeweils in einer Dicke senkrecht zur Hauptfläche von 50 bis 200 nm, das zweite dotierte Gebiet und das dritte dotierte Gebiet (8a, 8b) jeweils in einer Dicke senkrecht zur Hauptfläche von 10 bis 50 nm und die dotierte Schicht (9a, 9b) in einer Dicke senkrecht zur Hauptfläche von 1 bis 10 nm aufgewachsen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
  • - bei dem das Substrat (1) mindestens im Bereich der Hauptfläche von einem ersten Leitfähigkeitstyp dotiert ist,
  • - bei dem zur Bildung der Mesastruktur auf die Hauptfläche ein erstes vom ersten Leitfähigkeitstyp dotiertes Gebiet, darauf die dotierte Schicht, die von einem zweiten zum ersten entge­ gengesetzten Leitfähigkeitstyp dotiert wird, und darauf ein zweites, vom ersten Leitfähigkeitstyp dotiertes Gebiet aufge­ wachsen wird, wobei bei der Molekularstrahlepitaxie jeweils entsprechender Dotierstoff zugegeben wird,
  • - bei dem die Dotierstoffkonzentration in der dotierten Schicht im Inneren der Mesastruktur in einem lateral begrenzten Gebiet mindestens ein Minimum aufweist und außerhalb des lateral be­ grenzten Gebietes einen im wesentlichen konstanten höheren Wert annimmt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
  • - bei dem zur Herstellung der Mikroschattenmaske auf die Haupt­ fläche eine Siliziumoxidschicht (2) und eine Siliziumnitrid­ schicht (3) aufgebracht werden,
  • - bei dem in der Siliziumnitridschicht (3) mindestens eine Öff­ nung (4) erzeugt wird,
  • - bei dem unter Verwendung der strukturierten Siliziumnitrid­ schicht (3) als Maske die Siliziumoxidschicht (2) so struktu­ riert wird, daß im Bereich der Öffnung (4) die Hauptfläche des Substrats (1) freigelegt wird und daß eine Unterätzung der Si­ liziumoxidschicht (2) unter die Siliziumnitridschicht (3) ent­ steht,
  • - bei dem das Entfernen der Mikroschattenmaske in einem Lift-off- Prozeß erfolgt, in dem die Siliziumoxidschicht (2) naßchemisch geätzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Siliziumnitridschicht (3) in einer Dicke von 50 bis 100 nm und die Siliziumoxidschicht (2) in einer Dicke im Bereich (1 µm ± 0,5 µm) aufgebracht werden.
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