FR2538621A1 - Dispositif a semi-conducteurs comportant un capteur de pression et procede de fabrication d'un tel dispositif - Google Patents

Abstract

Un tel dispositif comportant une partie formant membrane, qui est obtenue par attaque chimique en 15 d'un corps semi-conducteur 6, dans l'autre face duquel se trouvent disposées une pluralité de couches semi-conductrices formant résistances 10 raccordées pour former un réseau en pont, ainsi qu'une région semi-conductrice fortement dopée 9 située au niveau de ladite partie formant membrane pour un capteur de pression et possédant le gradient de la concentration en impureté de dopage, ladite couche 9 permettant l'obtention d'un capteur de pression à semi-conducteurs à diaphragme plat. Application notamment aux capteurs de pression à semi-conducteurs, à diaphragme en silicium. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

La présente invention concerne un dispositif à semiconducteurs comportant

un capteur de pression, par exemple un dispositif à semiconducteurs comportant un

capteur de pression du type à diaphragme en silicium.

Il est envisagé que le capteur de pression à semiconducteurs présente de faibles dimensions,

soit d'un coûGt réduit et présente une performance éle-

vée par rapport à un tube de Bourdon bien connu et par rapport à un capteur de pression mécanique utilisant un soufflet En outre, un capteur de pression du type à

diaphragme en silicium est un exemple typique du cap-

teur de pression à semiconducteurs.

Comme cela est représenté sur la figure 1 annexée à la présente demande, la structure du capteur de pression du type à diaphragme en silicium comprend

une partie formant membrane 3 (ou une partie relative-

ment mince), qui est réalisée avec une minceur telle

qu'elle est déformée de façon sensible par la différen-

ce des pression existant dans les espaces situés au-

dessus et au-dessous de cette partie formant membrane, en formant une zone déprimée 2 dans une partie de la

surface arrière ou du verso d'une puce ou microplaquet-

te en silicium 1 (substrat en silicium monocristallin), et quatre résistances diffusées 4 qui sont réalisées

sous la forme d'éléments photorésistifs dans la surfa-

ce avant ou surface supérieure de la partie formant mem-

brane 3 Les résistances diffusées sont raccordées sous la forme d'un réseau en forme de pont et les valeurs électriques de la résistance varient lorsque la partie formant membrane 3 est déformée par un déplacement ou

une contrainte métallique Ainsi, le capteur de pres-

sion à semiconducteurs détecte la pression par voie-

électrique.

Un tel capteur de pression du type à dia-

phragme en silicium peut être fabriqué moyennant la mi-

se en oeuvre des phases opératoires suivantes Tout d'abord on fait diffuser du B (bore) dans des partie-d'une surface d'un substrat 1 en silicium monocristallin, de manière à former des résistances diffusées 4 L'autre surface du substrat en Si 1 est meulée de manière à former une sur-

face réfléchissante Ensuite, comme représenté sur la fi-

gure 2 annexée à la présente demande, on soumet l'autre

partie de la surface du substrat en silicium monocristal-

lin 1 possédant une épaisseur d'environ 280 microns, à

une attaque chimique anisotrope à l'aide d'un agent prin-

cipal alcalin tel que du KOH (potasse caustique), de tel-

le sorte que la zone déprimée 2 se trouve formée de ma-

nière à laisser subsister la partie 3 formant membrane

possédant une épaisseur d'environ 25 microns.

Mais les auteurs à la base de la présente in-

vention ont identifié les problèmes indiqués ci-après.

Lors de l'attaque chimique ou de la corro-

sion de la zone déprimée, ( 1) il est difficile de réali-

ser de façon uniforme et précise la paroi formant mem-

brane 3, à savoir le diaphragme, avec une épaisseur d'environ 25 microns, et ( 2) comme représenté sur la figure 2, la surface de Si corrodée, qui correspond à

la partie formant membrane 3, ne prend pas une forme-

plane compte tenu d'inconvénients tels que la présence de substances étrangères, d'une pollution et de défauts

du cristal, mais au contraire, est obtenueavec des par-

ties ondulées 5 qui fournissent une inégalité de surfa-

ce de plus ou moins 5 microns Les parties ondulées peu-

vent provoquer l'application d'une contrainte dans le

cas d'une déformation due à la pression, et ceci a en-

trainé des limites dans le domaine de la fabrication de capteurs de pression de grande-sensibilité, et ce avec une bonne reproductibilitk

En ce qui concerne un tel capteur de pres-

sion à semiconducteurs, un procédé de formation de la partie formant membrane avec une épaisseur précise se trouve décrit dans le fascicule du brevet déposé aux Etats Unis d'Amérique NO 3 893 228 Conformément à la

description de ce brevet, l'épaisseur de la partie for-

mant membrane est commandée moyennant l'utilisation

d'une couche épitaxiale de couche p+ en tant que dispo-

sitif d'arrêt de corrosion Cependant, ce document ne

décrit absolument pas l'aplanissement de la partie for-

mant membrane et ne contient aucun élément pouvant le suggérer On considère que le procédé de formation du capteur de pression à semiconducteurs imaginé dans ce

document fournira difficilement un aplanissement sa-

tisfaisant de la partie formant membrane, pour une

raison indiquée ci-après.

Comme cela est bien connu, dans le cas o une couche semiconductrice a été formée sur le substrat

semiconducteur au moyen de la croissance épitaxiale, la-

dite couche possède une concentration uniforme d'impu-

reté suivant la direction de son épaisseur C'est pour-

quoi, dans le cas de la technique décrite, une varia-

tion brusque intervient entre la concentration d'impu-

reté du substrat et celle de la couche semiconductrice épitaxial e C'est pourquoi, comme cela est représenté

sur la figure 3 a, annexée à la présente demande, lors-

que la surface arrière (l'autre surface) du substrat a

été soumise à une attaque chimique, tout en étant main-

tenue dans un état non uniforme (repéré par une ligne formée de tirets) jusqu'à ce que soit atteint le niveaux de la couche semiconductrice épitaxiale Ep, des parties

du substrat 1 subsistent sous la forme de protubérances 5 -

Afin d'éliminer complètement ces protubérances 5, il

faut exposer le substrat à l'action d'un agent corro-

sif pendant un certain temps Pendant ce temps, la cou-

che semiconductrice épitaxiale Ep subit également une

corrosion à une vitesse inférieure à la vitesse de cor-

rosion des protubérances 5 Toutes les protubérances 5

ont été totalement éliminées, on obtient une couche se-

miconductrice épitaxiale Ep possédant une rugosité de

surface telle qu'indiquée sur la figure 3 B Il est dif-

ficile d'éliminer parfaitement cet état rugueux, étant

donné que la couche semiconductrice épitaxiale Ep pos-

sède la concentration uniforme d'impureté comme indi-

qué précédemment.

Un but de la présente invention est d'éli-

miner les problèmes décrits ci-dessus et de réaliser

un capteur de pression à semiconducteurs dont la par-

tie formant membrane possède une épaisseur uniforme.

Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif à semiconducteurs dans lequel un capteur de pression et un organe actif tel qu'un

transistor coexistent à l'intérieur d'un corps semi-

conducteur unique Un autre but de la présente invention

est également de fournit un nouveau procédé de fabrica-

tion pour la réalisation du dispositif à semiconducteurs

mentionné précédemment.

La présente invention consiste en ce qu'une couche d'impureté fortement dopée possédant un gradient

de concentration est formée au niveau de la surface cor-

rodée de la partie formant membrane (le diaphragme) d'un capteur de pression et que des éléments actifs coexistent avec le capteur de pression dans les parties d'un corps semiconducteurs.

-Plus précisémment,le problème à la base de l'in-

vention est résolu dans un dispositif à semiconducteurs comportant un capteur de pression, caractérisé en ce qu'une partie formant membrane de ce capteur de pression est formée dans la partie d'un corps semiconducteur par corrosion d'une surface dudit corps, qu'une pluralité de couches formant résistances à semiconducteurs sont ménagées dans l'autre surface de ladite partie formant àz 538621 membrane et sont raccordéesde manière à former un réseau

en pont, et qu'une couche semiconductrice fortement do-

pée possédant un gradientde concentration en impureté est formé-dans une surface principale de ladite partie formant membrane. Un procédé conforme à l'invention permettant la fabrication du dispositif à semiconducteurs selon

l'invention, selon lequel des résistances diffusées des-

tiné à un capteur de pression sont formées dans une sur-

face avant d'un corps cristallin semiconducteur, dont une surface arrière est ensuite corrodée partiellement

de manière à transformer une partie du corps pour for-

mer la partie formant membrane, se trouve caracté-

risé par le fait qu'avant la mise en oeuvre de la phase opératoire de corrosion, on aménage dans ledit corps

semiconducteur une couche ensevelie qui possède une con-

centration en impureté supérieure à celle du corps semi-

conducteur et qui possède le gradient de la concentra-

tion en impureté, à la suite de quoi on soumet ledit

corps à une corrosion partielle à partir de sa sur-

face arrière, tandis que la vitesse de corrosion est

commandée par la couche ensevelie à haute concentration.

D'autres caractéristiques et avantages de

la présente invention ressortiront de la description

donnée ci-après, prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1, dont il a déjà été fait mention, est une vue en coupe illustrant un exemple d'un capteur de pression du type à diaphragme en silicium de l'art antérieur; la figure 2 est une vue en coupe destinée à

illustrer le problème présenté par le capteur de pres-

sion -illustré sur la figure le les figures 3 a et 3 b dont il a déjà été fait mention, sont des vues en coupe servant à illustrer le o $ 38621 problème présenter par le capteur de pression en silicium qui est décrit dans le fascicule du brevet déposé aux Etats Unis d'Amérique NO 3 893 228;

les figures 4 à 8 sont des coupes schémati-

ques illustrant des étapes essentielles d'un procédé pour fabriquer un capteur de pression conforme à la présente invention; la figure 9 a est un graphique montrant la relation entre la concentration de l'impureté dans un semiconducteur et la vitesse de corrosion au moyen d'un agent corrosif alcalin;

la figure 9 b est un schéma montrant le pro-

fil d'impureté de la partie d'un semiconducteur, prise suivant la ligne XX' sur la figure 7; la figure 9 c est une vue en coupe partielle à plus grande échelle du semiconducteur représenté sur la figure 7; la figure 10 est une vue en plan montrant

une forme de réalisation d'un capteur de pression con-

forme à la présente invention; la figure 11 est une vue en coupe prise suivant la ligne A-A' de la figure 10; la figure 12 est une vue en coupe montrant une autre forme de réalisation d'un capteur de pression conforme à la présente invention; les figures 13 à 19 sont des vues en coupe

montrant des parties essentielles d'un procédé de fa-

brication d'un circuit intégré qui inclut un capteur de pression conforme à la présente invention; -30 la figure 20 est une vue en plan montrant les parties essentielles d'une forme de réalisation du

circuit intégré qui inclut le capteur de pression con-

forme à la présente invention et

la figure 21 est une vue en coupe prise sui-

vant la ligne B-B' de la figure 20.

Ci-après, on va décrire concrètement l'objet de la présente invention en liaison avec des formes de

réalisation de cette dernière.

Forme de réalisation 1: Les figures 4 à 8 illustrent un procédé de

fabrication d'un capteur de pression du type à diaphra-

gme en silicium, auquel est appliquée la présente inven-

tion.

( 1)Comme représenté sur la figure 4, on prépa-

re un substrat (pastille ou puce) 6 en silicium monocris-

tallin de type p, légèrement dopé et possédant une épais-

seur d'environ 400 microns On forme sur une surface (la surface avant ou supérieure) de ce substrat en Si une pellicule d'oxyde (pellicule de Si O 2) 7 possédant

une épaisseur comprise entre 800 et 900 nm Cette pel-

licule d'oxyde 7 est réalisée au moyen de l'oxydation

thermique du substrat en Si 6, par exemple par chauf-

fage de ce substrat à 11000 C dans du 2 humide et ce pendant une durée de 110 minutes Ensuite, on met en

oeuvre une phase opératoire importante visant à ob-

tenir une épaisseur précise pour la partie formant mem-

brane (ou la partie relativement mince) du capteur de

pression Afin de former une région semiconductrice for-

tement dopée destinée à servir de dispositif d'arrêt ou de barrière contre la corrosion, comme illustré sur la figure 4, on introduit une impureté de type N telle que du Sb (antimoine) dans la surface avant du substrat au moyen d'un dépôt préalable ou d'une implantation

d'ions, moyennant l'utilisation de la pellicule d'oxy-

de (pellicule de Si O 2) 7 en tant que masque pour l'in-

troduction de l'impureté De façon plus spécifique, on soumet tout d'abord de façon sélective la pellicule

d'oxyde 7 à une corrosion au moyen du procédé bien con-

nu d'attaque chimique photosensible afin de mettre à nu

la zone sélectionnée de la surface du substrat, dans la-

quelle l'impureté de type N doit être introduite Ulté-

rieurement, en utilisant la pellicule d'oxyde 7 restan-

te en tant que masque, on introduit l'impureté de type n dans la surface avant à nu du substrat La couche de l'impureté de type introduite est aussi mince que 0,1-

0,2 micron En ce qui concerne l'introduction de l'im-

pureté de type n, dans le cas o le procédé d'introduc-

tion est le dépôt préalable, on peut déposer du Sb 2 03 sur les surfaces avant de pastilles en Si en disposant une source d'impureté à l'état solide tel que du Sb 203

dans un tube à diffusion en quartz, en même temps que-

les pastilles de Si, en utilisant des gaz Ar et 02 en tant que gaz porteurs ou vecteurs, ainsi qu'un four

dans lequel le tube inséré est maintenu à une tempéra-

ture de 9000 C D'autre part dans le cas de l'implanta-

tion d'ions, lorsque l'on introduit brusquement des ions avec une densité élevée, la surface du substrat

subit de façon nuisible un endommagement dû aux ions.

C'est pourquoi on répète à plusieurs reprises les opé-

rations d'implantation d'ions, pour chacune desquelles

on règle le niveau d'énergie d'implantation a une va-

leur comprise entre 75 ke V et 125 ke V et la dose est

14 2

1.10 atomes/cm ( 2) On élimine la pellicule d'oxyde 7 en utilisant de l'acide fluorhydrique en tant qu'agent

corrosif Comme représenté sur la figure 5, une cou-

che 8 de Si de type N légèrement dopée, possédant une épaisseur comprise entre 25 et 30 microns se trouve formée sur la surface avant ou supérieure du substrat 6, au moyen d'une croissance épitaxiale La croissance

épitaxiale est réalisée sous l'effet de la thermodécom-

position de silane (Si 4) et il est alors préférable

d'utiliser une température a-voisinnant 11000 C Pen-

dant la croissance épitaxiale, le Sb déposé préala-

blement implanté *au moyen d'implantation d'ions dif-

fuse à l'intérieur du substrat 6 et de la couche de Si 8,

sous l'effet d'une diffusion de pénétration ou de redis-

tribution, de manière à former une couche ensevelie 9

de type N fortement dopée (épaisseur: 2 microns) qui pos-

sède un gradient de concentration d'impureté (valeur maximale: environ 1019 atomes/cm 2)_

Sur la surface de la couche de Si 8 on for-

me une pellicule isolante 7 a On peut réaliser cette formation de la pellicule isolante 7 a en utilisant un

procédé semblable au procédé de formation de la pelli-

cule d'oxyde 7 C'est-à-dire que l'on chauffe le substrat en Si 6 muni de la couche de Si 8 à une température de

11000 C dans du 02 humide pendant une durée de 110 minu-

tes, ce qui a pour effet que la surface de la couche

Si 8 est oxydée et qu'il se forme une pellicule d'oxy-

de (pellicule de Sio 2) 7 a Ultérieurement, afin de for-

mer quatre régions semiconductrices formant résistances,

c'est-à-dire quatre éléments piézorésistifs dans les zo-

nes sélectionnées de la partie de la couche de Si 8, qui

recouvre la couche ensevelie de type N 9, on élimine sé-

lectivement la pellicule d'oxyde 7 a au moyen du procédé bien connu d'attaque chimique photosensible de manière

à mettre à nu la partie de la couche de Si de type N 8.

On introduit une impureté de type p, par exemple du B (bore) dans la surface à nu de la couche de Si 8 au

moyen d'un dépôt préalable ou d'une implantation d'ions.

L'impureté de type p introduite dans la couche de Si 8

diffuse selon une diffusion de pénétration ou de redis-

tribution en formant de ce fait des régions de résistan-

ces diffusées de type p 10 qui possèdent une épaisseur

comprise entre 2 et 3 microns et qui possèdent une ré-

sistance de couche de 100 ohms par carré Dans le cas du dépôt préalable, on place -ne source d'une impureté

à l'état solide tel que du B 203 dans un tube de diffu-

sion en quartz, en même temps que des pastilles de Si, l et l'on réalise le dépôt du B 203 sur les surfaces des pastilles de Si à la température d'environ 9000 C, tout en maintenant l'intérieur du tube de quartz à un niveau

de pression réduit D'autre part dans le cas de l'implan-

tation d'ions, on implante les ions -de bore dans des pas-

tilles ou puces de Si Alors le niveau d'énergie d'implan-

tation intégré à 75 ke V et la dose est de 1 1013 ato-

mes/cm 2 Dans le cas du procédé de dépôt préalable, après la mise en oeuvre de la diffusion de pénétration ou de redistribution, on dépose du verre à base de bore

sur lessurfaces des régions formant résistances diffu-

sées 10 et l'on élimine la surface de la pellicule

d'oxyde 7 a Ensuite, on oxyde les surfaces à nu des ré-

gions formant résistance diffusées 10, ce qui a pour effet que les pellicules d'oxyde minces(pellicules de Si O 2 possédant une épaisseur d'environ 50 nm) 7 b se trouvent formées sur les régions formant résistances

diffusées 10.

Dans le cas du procédé utilisant l'implan-

tation d'ions, on forme de préférence des pellicules d'oxyde 7 b (épaisseur: 10 nm) avant la mise en oeuvre

de l'implantation d'ions de manière à empêcher tout en-

dommagement de la surface de la couche de Si 8 par des ions, à la suite de quoi on introduit des ions de bore dans la couche de-Si 8 à travers les pellicules d'oxyde 7 b. ( 3) Comme cela est représenté sur la figure 6, afin de faire ressortir des électrodes à partir des régions formant résistances diffusées 10, on soumet à une attaque chimique sélective les pellicules de Si O 2

7 b de manière à former des trous de contact CH Ensui-

te on dépose une couche de Al (aluminium) (épaisseur 1-1,75 micron) sur les surfaces des pellicules de Si O 2 7 a et 7 b, et ce par évaporation En outre, on forme au

moyen du procédé d'attaque chimique photosensible des par-

ties terminales Il et les électrodes 12 raccordées de fa-

çon ohmique aux régions formant résistances diffusées res-

pectives 10 Ultérieurement, on dépose une pellicule fi-

nale de passivation 13 (épaisseur: 1,2 micror constituée

par du nitrure à plasma du PSG (verre au phosphosi-

licate) Cette pellicule finale de passivation 13 sert

à protéger les pellicules de Si O 2 7 a et 7 b et l'électro-

de 12 En particulier, étant donné que le nitrure à plasma possède la propriété d'une pellicule stable,

son utilisation est souhaitable Une pile de pellicu-

les, dans laquelle une pellicule de PSG (épaisseur: 0,2

micron) et une pellicule de nitrure à plasma (épais-

seur 1,l,micron) sont formées successivement sur les

pellicules de Si O 2 7 a, 7 b peut être parfaitement uti-

lisée en tant que pellicule finale de passivation Pour certains buts ou dans certaines applications, on élimine en particulier la pellicule de passivation 13 sur les résistances diffusées 10 de la partie formant capteur de pression de manière à laisser subsister uniquement les pellicules d'oxyde minces (pellicules de Si O 2) 7 b,

ce qui empêche une-non uniformité dans les contrain-

tes et résistances, attribuées;à des dispersions de la

qualité et de l'épaisseur de la pellicule de passiva-

tion.

( 4) Comme cela est représenté sur la figu-

* re 7, on dépose un masque formé d'une résine photorésis-

tante 14 sur la surface arrière ou verso (plan cristallo-

graphique ( 100)) du substrat de type p 10 et on effectue

une attaque chimique anisotrope à l'aide d'un agent cor-

rosif alcalin tel que du KOH, ce qui a pour effet de former la partie déprimée ou en renfoncement profonde On soumet cette partie dérriméc en renfoncement à une attaque chimique de manière à atteindre la couche ensevelie de type n+ 9 Pendant l'attaque chimique, la surface corrodée du substrat ne devient pas plane, mais prend une forme rugueuse ou ondulée, comme représentée

sur la figure 7.

Dans le cas de l'attaque chimique alcaline d'un substrat formé d'un cristal de silicium dopé avec

une impureté, la relation entre la concentration d'im-

pureté et la vitesse d'attaque chimique est telle que

représentée sur la figure 9 a, Bien que la concentra-

tion d'impureté soit faible, la vitesse d'attaque chi-

mique ne varie pas, tandis que lorsque la concentra-

tion d'impureté atteint la concentration égale à 1019

atomes/cm 3, la vitesse d'attaque chimique diminue ra-

pidement. D'autre part, le profil d'impureté pris suivant la ligne X-X' du semiconducteur représenté sur la figure 7 est illustré sur la figure 9 b Comme cela ressort de cette figure, la couche ensevelie de type

n 9 présente le gradient de la concentration en im-

pureté étant donné que cette couche a été formée au

moyen de la diffusion pénétrante ou de redistribution.

Pour cette raison, lorsque l'attaqué chimique a atteint

la couche ensevelie fortement dopée, la vitesse d'atta-

que chimique est réduite de telle sorte qu'il se forme graduellement une surface corrodée plane comme cela est illustrée sur la figure 9 c De façon plus spécifique,

en se référant à la figure 9 c, lorsque la couche ense-

velie de type n+ a été atteinte, l'étagement ou la ru-

gosité de la surface corrodée est légèrement supérieur

à ce qui est indiqué par une ligne A formée de tirets.

Cependant, au fur et à mesure de la poursuite de l'at-

taque chimique suivant la direction de la flèche, la

concentration en impureté de la couche ensevelie de ty-

pe N 9 prend une valeur élevée de sorte qu'un renfon-

cement A 1 est obtenu par corrosion à une vitesse faible, alors qu'une protubérance A 2 est éliminée efficacement

par corrosion compte-tenu d'une vitesse d'attaque chimi-

que légèrement supérieure à celle intervenant pour le

renfoncement A 1 Par conséquent, l'étagement de la sur-

face corrodée diminue comme cela est indiqué par une ligne B formée de tirets C'est de cette manière que la vitesse d'attaque chimique est commandée ou réglée d'elle-même et que l'on obtient une surface corrodée

plane telle que représenté sur la figure 8.

La figure 10 montre l'agencement ou la con-

figuration des quatre résistances diffusées 10 et la con-

figuration des électrodes-raccordées en pont 12 dans le

capteur du type à diaphragme en silicium Ces électro-

des 12 doivent être raccordées à un circuit de détec-

tion (non représenté) par l'intermédiaire des bornes (plots de liaison ou de connexion) 11 La figure 11 est une vue en coupe du capteur prise suivant la ligne A-A'

de la figure 10.

Dans la forme de réalisation précédente, la couche ensevelie de type N aeété utilisée pour réaliser une corrosion ou attaque chimique avec aplanissement de sa surface Cependant, on peut tout aussi bien utiliser une couche ensevelie de type p+ à la place de la couche ensevelie de type N La figure 12 montre un cas o, comme cela a été décrit précédemment lors de la phase opératoire ( 2), on forme une couche ensevelie 16 de type p a la place de la couche ensevelie de type N 9, à la suite de quoi on réalise la partie déprimée ou en

renfoncement 15 de manière à atteindre cette couche 16.

Afin de former la couche ensevelie de type p+ 16, on utilise une impureté de type p telle que du bore et on l'introduit dans le substrat en Si 6 au moyen d'un dépôt préalable d'une implantation d'ions, comme dans le cas de la formation de la rolche ensevelie de type n+ 9 Une fois achevée l'introduction de l'impureté en vue de former la couche ensevelie de type p+ 16, on met en oeuvre les phases opératoires ( 3) et ( 4) La couche

ensevelie de type p+ 16 possède le gradient de la con-

centration en impureté.

Forme de réalisation 2: Les figures 13 à 19 illustrent un procédé

de fabrication d'une forme de réalisation dans laquel-

le un capteur de pression et d'autres éléments actifs

coexistent sur un corps semiconducteur unique.

( 1) On prépare un substrat 6 en silicium mo-

nocristallin de type p légèrement dopé et possédant une

épaisseur d'environ 400 microns Comme cela est illus-

tré sur la figure 13, en utilisant comme masque une pellicule d'oxyde 17 (pellicule de Si O 2 possédant une épaisseur comprise entre 800 et 900 nm) , on implante des ions de bore (B +) dans la partie de la surface avant ou supérieure du substrat destinée à former le capteur de pression, et dans la partie de ce dernier

destiné à former une région isolante L'énergie d'im-

plantation des ions de bore est de préférence compri-

se entre 75 ke V et 125 ke V, et la dose d'implantation

14 2 162

est comprise entre 10 atomes/cm et îo 16 atomes/cm Les ions de bore implantés sont soumis à une diffusion de pénétraticn ou de redistribution sous

l'effet d'un traitement thermique, ce qui a pour ef-

fet que les couches de type p+ 18 a et 18 b sont formées simultanément, comme représenté sur la figure 14 Une couche ensevelie de type p 18 a est utilisée en tant

que dispositif d'arrêt de corrosion lors de la forma-

tion de la partie en renfoncement déprimée du capteur de pression, et la couche ensevelie de type p+ 18 b est

utilisée en tant que partie de la région isolante.

( 2) Après élimination de la pellicule d'oxy-

de 17, on forme par oxydation thermique une nouvelle pellicule d'oxyde 19 (pellicule de Si O 2 possédant une épaisseur comprise entre 800 et 900 nr) L'impureté de type p (bore) est soumise à la diffusion pénétrante

ou de redistribution pendant la formation de la pelli-

cule d'oxyde, ce qui a pour effet que les couches ense-

velies de type p+ 18 a et 18 b représentées sur la figure 14 sont forméescomme indiqué ci-dessus. Ultérieurement, on met en oeuvre la phase opératoire de formation de la couche ensevelie de type n+, afin d'empêcher l'apparition du fonctionnement d'un transistor parasite de substrat dans la partie for-.

mant le capteur de pression et afin de réduire une ré-

sistance de collecteur dans la partie formant élément

actif,,tel qu'un transistor vertical, ou afin d'empê-

cher l'apparition d'un fonctionnement de transistors

parasites de substrat dans la partie formant élément ac-

tif, tel qu'un transistor latéral En effet, tout d'abord on soumet à une attaque chimique sélective la pellicule

d'oxyde 19 de manière à former de ce fait un masque ser-

vant à l'introduction d'une impureté dans les zones sé-

lectionnées Moyennant l'utilisation de ce masque, on introduit l'impureté de type N tel que de l'antimoine dans les zones à nu de la surface du substrat en Si 6 au moyen d'un dépôt préalable ou d'une implantation d'ions.

La figure 14 illustre le cas de l'implanta-

tion d'ions Dans ce cas, les ions d'antimoine (Sb) sont implantés dans la surface supérieure du substrat en Si 6 avec un niveau d'énergie d'implantation compris entre 75

ke V et 125 ke V La dose d'implantation est comprise en-

14 21

tre 10 atomes/cm 2 et 10 o 6 atomes/cm D'autre part, dans le cas du dépôt préalable,

comme dans la forme de réalisation 1 précédente,-on ins-

talle une source-d'impureté à l'état solide tel que du Si 203 dans un tube de diffusi-n en quartz, en même temps que les pastilles ou puces de Si, on utilise des gaz Ar et en tant que gaz porteursou vecteurs ainsi qu'un 2 anqugaprtusuvceraisquu

four dans lequel le tube inséré est maintenu à une tem-

pérature de 900 C, ce qui a pour effet que le Sb 203 se dépose sur ces surfaces avant supérieures des pastilles

de Si.

Afin d'empêcher l'apparition d'un transistor p-n-p parasite, on introduitl'antimoine dans la partie

formant le capteur de pression de manière qu'il recou-

vre la -couche ensevelie de type p 18 a et soit plus lar-

ge qu'elle, comme cela est représenté sur la figure 14.

( 3) Après élimination de la pellicule d'oxy-

de 19 (pellicule de Si O 2), on forme sur l'ensemble de la surface, comme représenté-sur la figure 15, une couche de silicium épitaxiale de type N légèrement dopée 21

3

(concentration en impureté: 1015 atomes/cm 3, épaisseur: 30 microns) A ce moment là les couches ensevelies de type p+ 18 a, 18 b et les couches ensevelies de type n+ a et 20 b sont formées respectivement par les ions de bore (B+) et par les ions d'antimoine (Sb+) introduits

lors des phases opératoires précédentes Les concentra-

tions d'impureté des couches ensevelies de type p+ 18 a et 18 b et des couches ensevelies de type N 20 a, 20 b présentent des valeurs maximales égales à environ 1019

atomes/cm 3 La formation de la couche de silicium épi-

taxiale 21 est obtenue sous l'effet de la thermodécom-

position du silane, et il est préférable d'utiliser à ce moment là une température d'environ 100 C Ensuite, on forme sur la surface de la couche de Si épitaxiale 21 une pellicule d'oxyde 22 (pellicule de Si O 2 possédant

une épaisseur comprise entre 800 et 900 nm) La pellicu-

le d'oxyde 22 est formée par oxydation thermique de la surface de la couche de Si 32 De même, il est possible de former la pellicule d'oxyde 22 au moyen du procédé

bien connu CVD (procédé de dérpt chimique en phase vapeur).

En outre, on peut déposer une pellicule isolante telle que du Ni 3 N 4 (nitrure de silicium) sur la surface de la

couche de Si 21, à la place de la pellicule d'oxyde.

( 4) ultérieurement, on forme une couche isolante, comme représentée sur la figure 16 Tout d'abord, on élimine de façon sélective la pellicule d'oxyde 22 au moyen du procédé utilisant une résine

photorésistante Moyennant l'utilisation de la pellicu-

le d'oxyde,résultante 22 (pellicule de Si O 2) en tant

que masque pour l'introduction sélective d'une impure-

té, on introduit l'impureté d'un type p tel que du bo-

re dans la partie à nu de la surface de la couche de silicium épitaxiale de type N 21, de manière à former

la couche diffusée de type p (couche isolante) 23 ser-

vant à isoler les éléments Etant donné qu'à ce moment

là l'impureté de type p diffuse également dans la cou-

che de silicium épitaxiale 21-sous l'effet d'une diffu-

sion pénétrante ou de redistribution à partir de la couche ensevelie de type p+ 18 b, l'isolation peut être obtenue en une brève durée de diffusion, compte-tenu

des diffusions s'effectuant dans les deux directions.

Par conséquent la diffusion latérale est réduite C'est pourquoi la zone d'occupation de la couche isolante 23 prend des dimensions réduites et que l'on peut obtenir

une densité supérieure d'intégration.

( 5) Afin de former des résistances diffusées en vue de constituer le capteur de pression, on élimine de façon sélective la pellicule de Si O 2 22 en utilisant

le procédé bien connu utilisant une résine photorésistan-

te, comme représenté sur la figure 17 On implante au moyen d'une implantation d'ions une impureté de type p, par exemple du bore, dans les zones à nu de la surface de la couche de Si 21, et lui fait subir ensuite une diffusion pénétrante ou de redistribution, de manière

à former les résistances diffusées de type p 24 Les ré-

sistances diffusées Ce type p 24 possèdent une résistan-

ce de couche de 100 ohms par carré et possèdent une pro-

fondeur comprise entre environ 2 et 3 microns.

( 6)-Après formation des résistances diffusées 24, on forme une région d'émetteur du type p 28 a et une région de collecteur de type p+ 28 b qui constituent un transistor latéral, dans une région en forme d'ilot 21 a comme représenté sur la figure 18, et ce au moyen d'une diffusion sélective utilisant la pellicule d'oxyde 23 en tant que masque La région en forme d'îlot 21 a agit

en tant que région de base dé ce transistor Ultérieu-

rement, on formesla région de base 29 d'un transistor

vertical dans une région en forme d'îlot 21 b par diffu-

sion sélective et l'on forme une région d'émetteur 30 e dans la région de base 29 Le transistor latéral et le transistor vertical sont utilisés pour le circuit de

compensation en température du capteur de pression En-

suite, on soumet à une attaque chimique sélective la pellicule de Si O 2 22 de manière à réaliser des trous de contact dans des positions prédéterminées Après

cela, on forme une couche de Al (aluminium) qui-possè-

de une épaisseur comprise entre 1 et 1,75 micron, dans

la surface de la pellicule de Si O 2, et ce par évapora-

tion On élimine de façon sélective cette couche de Al

au moyen d'une attaque chimique photosensible de maniè-

re à former des électrodes (couche conductrice) 25, qui

sont raccordées aux régions respectives d'éléments En-

suite, on forme uine pellicule finale de passivation (épaisseur: 1,3 micron) 26 constituée par du nitrure

à plasma du par du PSG (verre au phosphosilicate).

Cette pellicule finale de passivation 26 sert à empê-

cher que la pellicule de Si O 2 22 ne vienne en contact avec l'air libre et soit altérée En particulier étant donné que le nitrure à plasma possède la propriété

d'une pellicule stable, il est souhaitable de l'utili-

ser Une pile de pellicules,dans laquelle une pellicule

de PSG (épaisseur: 2,0 microns) et une pellicule de ni-

trure à plasma (épaisseur: 1,1 micron) sont formées successivement sur le Si O 2 22, peut être tout-à-fait

utilisée en tant que pellicule finale de passivation.

Comme dans la forme de réalisation précé-

dente 1, on peut éliminer la pellicule de passivation pour laisser subsister uniquement la pellicule d'oxyde mince sur la partie formant capteur de pression, ce qui a pour éffet que la non uniformité dans les contraintes des résistances, qui est attribuée à des dispersions de

la qualité et de l'épaisseur de la pellicule de passi-

vation, est réduite.

On soumet à une attaque chimique anisotrope la surface arrière ou verso du substrat de type p 6 au

moyen d'un agent corrosif alcalin tel que du AOH de ma-

nière à former une région déprimée ou en renfoncement 27,telleque représentée sur la figure '19 Pour la même raison que celle expliquée dans la forme de réalisation

1, la vitesse d'attaque chimique servant à former la par-

tie en renfoncement est commandée après que la couche en-

sevelie de type pu a été atteinte C'est pourquoi on ob-

tient une surface corrodée plane constituant la surface

de la partie formant membrane 18 a.

Les figures'20 et 21 sont respectivement une vue en plan et une vue en coupe montrant concrètement la forme de réalisation du dispositif à semiconducteurs,

qui est obtenue au moyen du procédé mentionné précédem-

ment et dans lequel les autres éléments actifs sont for-

més autour du capte-ur de pression La figure 20 montre -principalement les couches diffusées, qui sont repérées

par des lignes en trait plein La vue en coupe de la fi-

gure 21 est prise suivant la ligne B-B' de la figure 20.

En se référant à la figure 20, on voit que la partie déprimée ou en renf'cncc mcnt 27 ou le diaphragme

est formée sur la face arrière de la partie essentielle-

ment centrale d'un corps semiconducteur en Si (couche épitaxiale de Si 21, le substrat en Si 6) possédant le plan d'orientation cristallographique ( 100) La couche

isolante de type p 23 servant à isoler la partie for-

mant capteur de pression des autres éléments (éléments actifs) est formée de manière à entourer le diaphragme. On forme sur les c 6 tés du diaphragme ( 7) entourés par les couches isolantes 23, des résistances (résistances diffusées) destinées à être utilisées en que capteur de pression Comme on peut le voir d'après la figure 20, ces résistances possèdent la même structure et sont raccordées par les couches de câblage 5 sous la

forme du réseau en pont La structure de la résistan-

ce va être explicitée ci-après.

Chacune des résistances (R 1-R 4) est consti-

tuée par des couches formant résistance diffusée de type p 24 (résistance de couche; 100 ohms par carré), qui sont formées suivant la direction de l'axe < 110 >, par des couches diffusées de type p+ pour les contacts, 28 a (résistance de couche: 30 ohms par carré) qui sont formés suivant la direction de l'axe c 100 > et inclinés

de 45 degrés par rapport à l'axe < 110 >, et par une cou-

che diffusée de type p+ 28 b (résistance de couche: 30

ohms par carré) qui réalise la connexion avec les cou-

ches formant résistances diffusées de type p 24 s'éten-

dant parallèlement les unes aux autres La couche for-

mant résistance diffusée de type p 24, s'étendant sui-

vant la direction de l'axe < 110 > (ou un axe équivalent

à ce dernier) présente une sensibilité à l'effet piézo-

résistif, de sorte qu'une valeur de résistance varie de

façon sensible en fonction de la contrainte du diaphra-

gme Ceci est particulièrement remarquable dans le cas de la couche formant résistance, qui possède le type de

conductivité p D'autre part, la couche diffusée de ty-

pe p 28 a est située daoela direction d'un faible effet piézo-résistif (la direction de l'axe 100) ou d'un axe équivalent à ce dernier) et est fortaeent dopée, de sorte que la variation de la résistance en rapport avec la contrainte du diaphragme est faible et négligeable En outre, la couche diffusée de type p 28 b est fortement dopée et est réalisée de manière à réaliser un carré

si bien que l'influence de cette couche sur l'influen-

ce du diaphragme est négligeable Les couches diffu-

sées de type p 28 a et 28 b sont formées en m Eme temps

que les régions d'émetteur et-de collecteur 28 du tran-

sistor P-N-P (désignées par le sigle P-N-P TRS) sur la figure 20) Afin d'empêcher le courant de fuite entre les résistances à l'intérieur du diaphragme, on forme une couche diffusée de type n+ 30 ' de manière qu'elle entoure les couches formant résistances diffusées de

type p 24 et les couches diffusées de type p+ 28 a, 28 b.

Cette couche diffusée de type N 30 ' est formée en même temps que la région d'émetteur 30 a et que la région de contact de collecteur 30 b du transistor N-P-N (désigné sous le sigle N-P-N TRS sur la figure 20) et avec la

région de contact de base 30 c du transistor P-N-P moyen-

nant l'utilisation d'une impureté du type N tel que de l'arsenic (As) ou du phosphore (P) Le transistor P-N-P

et le transistor N-P-N, qui sont situées autour du dia-

phragme, constituent un circuit de compensation en tem-

pérature, un circuit amplificateur En outre des bornes

extérieures de connexion (plots de jonction ou de con-

nexion) 45 sont situées sur les bords périphériques du corps semiconducteur Comme on peut le voir d'après la

figure 21, la partie inférieure du diaphragme 27 est for-

mée par la couche ensevelie de type p+ 18 a fortement do-

pée, qui possède le gradient de la concentration d'impu-

reté et sert de dispositif d'arrêt d'attaque chimique.

La couche ensevelie de type p 18 a est recouverte par la

couche ensevelie de type n+ 20 a qui empêche le fonction-

nement d'un transistor p-n-p parasite (couche-formant ré-

sistance diffusée de type p 24 couche de Ni épitaxiale

de type N 21 a couche ensevelie du type p+ 18 a) C'est-

à-dire que les porteurs sont recombinés par la couche ensevelie de type n+ 20 a fortement dopée, ce qui a pour effet d'empêcher le transport des porteurs depuis la couche formant résistance diffusée de type p 24 vers la

couche ensevelie de type p 18 a.

Conformément aux réalisations décrites ci-

dessus, en liaison avec les formes de réalisation, les buts à la base de l'invention peuvent être atteints et de nombreux autres effets peuvent être obtenus, comme

indiqué ci-après.

( 1) Une couche ensevelie, qui est fortement dopée et qui possède le gradient de la concentration d'impureté, est formée dans la région du capteur de pression (surle côté corrodé d'un diaphragme), ce qui a pour effet que l'on obtient une surface plane sur le côté corrodé de la partie formant membrane, lorsque

l'on réalise par corrosion une partie en dépression.

( 2) Une couche de type p+ fortement dopée est disposée au-dessous d'une couche ensevelie de type n+, ce qui a pour effet que la mise à nu de la jonction p-n entre la couche ensevelie de type n+ et le substrat de type p peut être évitée après la formation de la partie en renfoncement, et que la protection fournie

est améliorée En outre, le fonctionnement d'un transis-

tor parasite peut être empêché.

( 3) Une couche ensevelie de type p formée autour de la partie formant capteur peut réaliser la

finition d'une région isolante de faible largeur, lors-

qu'elle est accouplée à la couche diffusée de type p qui s'étend à partir de la surface avant ou supérieure d'une couche de Si épitaxiale:' e type n Par conséquent, la surface d'occupation de la région isolante peut être réduite et il est possible de réaliser un dispositif à

semiconducteurs possédant une haute densité d'intégration.

( 4),On peut utiliser des couches ensevelies

de type n+ en tant que parties d'éléments actifs (le col-

lecteur du transistor N-P-N, la base du transistor laté-

ral P-N-P) dans des parties périphériques. ( 5) On peut suffisamment épaissir une partie formant membrane en Si en rendant épaisse la couche de Si de type N épitaxiale, ce qui a pour effet que l'on peut même fabriquer avec une grande précise un capteur utilisable pour une pression élevée ( 1,33 104 Pa ou plus). ( 6) Il est possible de réaliser en utilisant une couche de Si de type N épaisse un circuit intégré dans- lequel les éléments actifs possédant une tension élevée de régime et un capteur de pression utilisables

pour une haute pression sont combinés d'un seultenant.

( 7) Dans le cas de l'utilisation d'une cou-

che ensevelie du type N en tant que dispositif d'arrêt

de la corrosion comme dans le cas de la forme de réali-

sation 1, aucun transistor parasite n'est formé direc-

tement au-dessous des régions formant résistance diffu-

sée de type p D

( 8) Dans le cas de la forme de réalisa-

tion 2, avant la phase opératoire d'attaque chimique ani-

sôtrope, il est possible de réaliser des parties formant

éléments actifs et une partie formant capteur de pres-

sion en utilisant le procédé standard d'un circuit inté-

gré bipolaire, et il n'y a aucune augmentation des pha-

ses opératoires de traitement De façon plus spécifique la couche ensevelie de type p 18 a servant de dispositif d'arrêt de corrosion peut être formée en mgme temps que

la couche ensevelie de type p 18 b qui constitue la par-

tie de la région isolante En outre, la couche ensevelie de type N 20 a servant à empêcher le transistor parasite peut être formée en même temps que les couches ensevelies

de type N 20 b des parties formant éléments actifs.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1 Dispositif à semiconducteurs comportant un

capteur de pression, caractérisé en ce qu'une partie for-

mant membrane est formée dans une partie d'un corps se-

miconducteur ( 6) par attaque chimique d'une surface du-

dit corps, qu'une pluralité de couches résistantes semi-

conductrices ( 10; 24) sont formées dans l'autre surface de ladite partie formant membrane et sont raccordés pour former un réseau en pont,et une couche semiconductrice fortement dopée ( 9; 16; 18,20) possédant le gradient de la concentration d'impureté est forméedans une surface de

ladite surface formant membrane.

2 Dispositif à semiconducteurs comportant

un capteur de pression selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que ledit corps semiconducteur ( 6) possède

le plan d'orientation ( 100) et que lesdites couches for-

mant résistancessemiconductrices ( 10; 24) sont formées

suivant la direction de l'axe < 110 > ou d'un axe équiva-

lent à ce dernier.

3 Dispositif à semiconducteurs comportant

un capteur de pression selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que ledit corps semiconducteur ( 6) est un

monocristal de silicium de type n, que chaque couche for-

mant résistance semiconductrice ( 10; 24) est une couche diffusée de type p et que ladite couche semiconductrice

fortement dopée ( 9; 20) est une couche diffusée de type n.

4 Dispositif à semiconducteurs comportant un capteur de pression, caractérisé en ce qu'une partie

en renfoncement ( 15; 27) est formée dans une surface ar-

rière du substrat formée du cristal semiconducteur ( 6) de telle sorte qu'une partie dudit substrat constitue

une partie formant membrane, qu'une pluralité de résis-

tances diffusées ( 10; 24) est rrévue dans une surface

principale de ladite partie formant membrane, de maniè-

re à constituer le capteur de pression qui détecte une dilatation ou une contraction sur la base d'une pression appliquée à cette dernière, sous la forme d'une variation

de résistance, et que la couche d'impureté fortement do-

pée ( 9; 16; 18,20) possédant un gradient de concentration est présent dans une zone inférieure de ladite partie formant membrane située au voisinage de ladite partie

en renfoncement ( 15; 27).

Dispositif à semiconducteurs comportant

un capteur de pression selon la revendication 4, carac-

térisé en ce que ledit substrat semiconducteur ( 6) est du silicium de type p et que ladite couche d'impureté fortement dopée ( 9; 16; 18,20) est une couche de type n+ ou une couche de type p au moyen des couches de type + + p -n 6 Dispositif à semiconducteurs comportant

un capteur de pression selon l'une quelconque des reven-

dications 4 et 5, caractérisé en ce qu'un circuit inté-

gré à semiconducteurs incluant un autre élément acti

est formé dans une partie frontale dudit substrat semi-

conducteur ( 6), autour de la partie formant capteur.

7 Capteur de pression du type -à semiconduc-

teurs comportant un capteur de pression, caractérisé en

ce qu'il comprend un substrat semiconducteur ( 6) possé-

dant un premier type de conductivité et qui comporte des première et seconde surfaces principales situées

à l'opposé l'une de l'autre, une couche semiconductri-

ce possédant le second type de conductivité ( 8; 21), qui est formé sur ladite première surface principale qui

possède un type de conductivité opposé audit premier ty-

pe de conductivité, et une couche ensevelie semiconduc-

trice ( 9; 16; 18,20) formée dans une partie'sélectionnée

entre ledit substrat semiconducteur ( 6) et ladite cou-

che semiconductrice ( 8; 21) qui possède le gradient de la concentration d'impureté ainsi qu'une concentration

d'impureté supérieure à celle de ladite couche semicon-

ductrice ( 8; 21), une pluralité de couches semiconductrices formant résistances ( 10; 24) qui sont situées au-dessus de ladite couche semiconductrice ensevelie ( 2; 16; 18,20) et qui sont formées dans une surface principale de ladite couche semiconductrice et sont raccordées de manière à former un réseau profond, et une partie en renfoncement

( 15; 27) qui s'étend depuis ladite seconde surface prin-

cipale jusqu'à ladite couche semiconductrice ensevelie

( 9; 16; 18, 20)

8 Dispositif à semiconducteurs comportant

un capteur de pression selon la revendication 7, carac-

térisé en ce que ladite couche semiconductrice ( 8; 21)

possède le plan d'orientation ( 100) et que ladite cou-

che semiconductrice formant résistance ( 10; 24) est for-

mée suivant la direction de l'axe d'orientation ( 110 >

ou d'un axe équivalent à ce dernier.

9 Dispositif à semiconducteurs comportant

un capteur de pression selon l'une quelconque des reven-

dications 7 et 8, caractérisé en ce que ledit premier ty-

pe de conductivité est le type p et que le second type de

conductivité est le type n.

Dispositif à semiconducteurs comportant

un capteur de pression selon la revendication 7, carac-

térisé en ce que ladite couche semiconductrice enseve-

lie ( 16; 18) possède ledit premier type de conductivité.

11 Dispositif à semiconducteurs comportant

un capteur de pression selon la revendication 7, carac-

térisé en ce que ladite couche semiconductrice enseve-

lie ( 9; 20) possède le second type de conductivité.

12 Dispositif à semiconducteurs comportant

un capteur de pression, caractérisé en ce qu'il compor-

te un substrat semiconducteur ( 16) possédant un premier

type de conductivité et qui pr'sséde des première et se-

conde surfaces principales situées à l'opposé l'une de

l'autre, une couche semiconductrice ( 8) possédant le se-

cond type de conductivité et qui est formée sur ladite

première surface principale et présente un type de con-

ductivité opposé audit premier type de conductivité,des couches semiconductrices ensevelies possédant le premier type de conductivité ( 18) qui sont formées dans des par- ties actionnées entre ledit substrat semiconducteur ( 10) et ladite couche semiconductrice ( 21) et qui possèdent le gradient de la concentration d'impureté et possèdent

des concentrations d'impureté supérieures à celle de la-

dite couche semiconductrice ( 21),une couche ensevelie

fortement dopée possédant le second type de conductivi-

té ( 20),,qui est formée entre l'une desdites premières couchessemiconductricesensevelies possédant le premier

type de conductivité ( 18) et ladite couche semiconduc-

trice possédant le second type de conductivité ( 21) de

manière à être voisine de ladite couche ensevelie semi-

conductrice possédant le premier type de conductivité

et de manière à être plus large que cette couche ense-

velie, une pluralité de couches semiconductrices for-

mant résistances ( 24) qui sont situées au-dessus de la-

dite couche ensevelie semiconductrice possédant le se-

cond type de conductivité ( 20) et qui sont formées dans une surface principale de ladite couche semiconductrice

et sont raccordées sous la forme d'un réseau en pont,-

une partie en renfoncement ( 27) qui s'étend depuis la-

dite seconde surface principale jusqu'à ladite couche ensevelie semiconductrice ( 18) possédant le premier type de conductivité, et une région semiconductrice ( 23) isolante possédant le premier type de conductivité, qui

s'étend depuis ladite première surface principale jus-

qu'à l'autre couche ensevelie semiconductrice possédant

le premier type de conductivité et qui est formée de ma-

nière à entourer lesdites couches semiconductrices for-

mant résistances ( 24).

13 Dispositif à semiconducteurs comportant

un capteur de pression selon la revendication 12, carac-

térisé en ce qu'au moins deux régions semiconductrices constituant des éléments actifs sont formées dans une

autre couche semiconductrice qui est isolée par la ré-

gion semiconductrice isolante ( 23) possédant les premier

typé de conductivité par rapport à ladite couche semicon-

ductrice comportant lesdites couches semiconductrices

formant résistance ( 24), et que des couches semiconduc-

trices ensevelies possédant le second type de conducti-

vité sont formées entre ledit substrat semiconducteur

( 8) et des-parties de ladite couche semiconductrice mu-

nies desdites couches semiconductrices, et situées au-

dessous d'au moins deux desdites régions semiconductri-

ces -

14 Procédé de fabrication d'un dispositif

à semiconducteurs, selon lequel des résistances diffu-

sées ( 10; 24) destinées à constituer un capteur de pres-

sion étant formées dans une surface frontale d'un corps semiconducteur cristallin ( 6), dont une surface arrière est ensuite soumise à une corrosion partielle de manière qu'une partie du corps soit transformée en une partie formant membrane, caractérisé en ce que, avant de mettre en oeuvre la phase opératoire d'attaque chimique, on

aménage dans ledit corps semiconducteur ( 6) une cou-

che ensevelie ( 9; 16) qui possède une concentration en impureté supérieure à celle du corps semiconducteur

( 6) et qui comporte le gradient de concentration d'im-

pureté, à la suite de quoi on réalise une attaque chi-

mique partielle dudit corps à partir de sa face arriè-

re, cependant que la vitesse d'attaque chimique est com-

mandée par la couche ensevelie à concentration élevée

( 9; 16).

Procédé de fa>'ication d'un dispositif

à semiconducteurs comportant un capteur de pression se-

lon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit corps cristallin semiconducteur ( 100) possède le plan d'orientation ( 100) 16 Procédé de fabrication d'un dispositif

à semiconducteurs comportant un capteur de pression se-

ion la-revendication 15, caractérisé en ce que ladite phase opératoire d'attaque chimique est mise en oeuvre sous la forme d'une attaque chimique anisotrope avec

un agent corrosif alcalin.

17 Procédé de fabrication d'un dispositif

à semiconducteurs comportant un capteur de pression se-

lon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit corps semiconducteur ( 6) est constitué par un substrat en silicium de type p sur lequel on fait croître par épitaxie une couche de silicium de type N ( 8; 21), et

que ladite couche ensevelie à concentration élevée d'im-

pureté ( 9; 18) est une couche ensevelie de type N qui est formée dans une partie sélectionnée d'une surface frontale dudit substrat en silicium ( 6) avant que soit réalisée la croissance de ladite couche de silicium

( 8; 21).

18 Procédé de fabrication d'un dispositif

à semiconducteurs comportant un capteur de pression se-

lon la revendication 17, caractérisé en ce que la con-

centration en impureté de ladite couche ensevelie de type n+ ( 9; 18) possède une valeur maximum égale au moins

19 3

à 10 atomes/cm 19 Procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteurs comportant un capteur de pression et au moins un élément actif, incluant les phases opératoires consistant à:

( 1) préparer un substrat semiconducteur pos-

sédant le premier type de conductivité ( 6) et comportant des première et seconde surfaces principales;

( 2) Introduire une impureté d'un premier ty-

pe de conductivité dans des parties sélectionnées de la-

dite première surface principale de manière à former des première et seconde couches ensevelies ( 18 a, 18 b) qui sont isolées l'une par rapport à l'autre; ( 3) Introduire une impureté possédant le second type de conductivité dans des parties sélection- nées de ladite première surface principale, de manière

à former une troisième couche ensevelie ( 28) qui recou-

vre ladite première couche ensevelie ( 18 a) et qui est plus large que ladite première couche ensevelie, et une

quatrième couche ensevelie ( 20 b) qui est distante de la-

dite troisième couche ensevelie ( 20 a);

( 4) Former une couche semiconductrice possé-

dant le second type de conductivité ( 21) sur ladite pre-

mière surface principale par croissance épitaxiale;

( 5) Introduire l'impureté possédant le pre-

mier type de conductivité de la partie sélectionnée de la surface frontale de ladite couche semiconductrice ( 21) de manière à former une région semiconductrice isolante ( 23) qui atteint la seconde couche ensevelie ( 18 b); ( 6) Introduire l'impureté du premier type de conductivité dans des parties sélectionnées de la surface principale de ladite couche semiconductrice

( 21) qui est entourée par ladite première région semi-

conductrice et qui est située au-dessus de ladite pre-

mière couche ensevelie ( 18 a), de manière à former une

pluralité de couches semiconductrices formant résistan-

ces( 24) qui sont utilisées pour former ledit capteur de pression;

( 7) Introduire l'impureté possédant le pre-

mier type de conductivité dans des parties sélectionnées

de ladite surface principale de ladite couche semiconduc-

trice ( 21) qui est située au-de ssus de ladite quatrième couche ensevelie ( 20 a) de manière à former des régions

semiconductrices qui sont utilisées pour constituer le-

dit élément actif; ( 8) Former des couches de cablage métallique

( 26) qui sont raccordées auxdites couches semiconductri-

ces formant résistances ( 24) et aux régions semiconduc-

trices constituant les éléments actifs; et ( 9) Soumettre à une attaque chimique ledit substrat semiconducteur ( 6) d'une manière sélective à partie de ladite seconde surface principale de manière à atteindre ladite première couche ensevelie afin de

former un diaphragme-

Procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteurs comportant un capteur de pression et au moins un élément actif, selon la revendication 19, caractérisé en ce que ledit substrat semiconducteur( 6)

possède le plan d'orientation ( 100) et que ladite pha-

se opératoire ( 9) est une attaque chimique anisotrope

effectuée à l'aide d'un agent corrosif alcalin.

21 Procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteurs comportant un capteur de pression et au moins un élément actif, selon l'une quelconque des

revendications 19 et 20, caractérisé en ce que, avant

ladite phase opératoire ( 9), on forme ladite première couche ensevelie ( 18 a) de manière que sa concentration en impureté possède une valeur maximale-égale à au

moins 1019 atomes/cm 3.