FR2565734A1 - Procede et appareil de diffusion d'une impurete dans un corps semi-conducteur - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LA FABRICATION DE DISPOSITIFS SEMI-CONDUCTEURS ET, PLUS PARTICULIEREMENT, UNE METHODE POUR DIFFUSERF UNE COUCHE D'IMPURETES DANS UN SUBSTRAT. LA METHODE COMPORTE LES ETAPES SUIVANTES : ON PLACE UN CORPS SEMI-CONDUCTEUR 1 DANS UNE CHAMBRE A VIDE 2; ON FAIT LE VIDE DANS LADITE CHAMBRE; ON SOUMET LE CORPS 1 A UN DOPANT SOUS FORME DE GAZ OU EN PHASE VAPEUR EN CHAUFFANT SIMULTANEMENT LA CHAMBRE JUSQU'A LA TEMPERATURE DE DIFFUSION AU MOINS. ON CONTROLE LE PROCESSUS DE DIFFUSION EN SURVEILLANT ET EN REGLANT LA PRESSION ET LA TEMPERATURE DU GAZ DOPANT DANS LA CHAMBRE 2. DANS CETTE METHODE DE DIFFUSION, ON PEUT UTILISER, EN PLUS, UN GAZ DE REACTION, OU, ENSEMBLE, UN SECOND GAZ DOPANT ET GAZ DE REACTION.
Description
La présente invention concerne la fabrication de dispositifs
semiconducteurs et, plus particulièrement, un procédé pour le dépôt d'une impureté sur un substrat semiconducteur et sa diffusion dans celui-ci. Une des phases les plus importantes dans un procédé de fabrication de semiconducteurs est la diffusion d'impuretés dans un substrat semiconducteur. Une des premières étapes classiques de ce procédé est le dépôt d'une quantité contrôlée d'impuretés dans une couche mince à la surface du semiconducteur. Les impuretés sont alors réparties et introduites dans le semiconducteur du fait de la diffusion à état solide à haute température. Alors que dans le passé, la seconde étape a été raisonnablement bien définie et contrôlée, la première était
sujette à des variations plus grandes.
Une des méthodes de dépôt les plus couramment utilisées est le dépôt en four en tube ouvert à paroi chaude. Dans cette méthode, les substrats semiconducteurs sont posés sur des transporteurs et placés dans un four qui est balayé par une composition de gaz contrôlée. Les impuretés dopantes sous forme de gaz ou de vapeur sont mélangées au gaz de balayage selon une concentration prédéterminée. Une explication généralement admise du processus est que les molécules de dopant actif réagissent rapidement avec la surface du semiconducteur et que, par conséquent, un film de gaz stagnant sans dopant se développe à la surface du semiconducteur. Le dépôt à la surface des molécules dopantes
se produit en raison de la diffusion à travers le film de gaz stagnant.
Le film de gaz stagnant sans dopant ralentit le processus de diffusion et, par conséquent, la vitesse de dopage est définie par une fonction complexe de la température, de la composition et des propriétés fluides du gaz, et les propriétés de surface du semiconducteur. Le contrôle simultané de tous ces paramètres est difficile. Par conséquent, le contrôle du processus entier de dopage est plutôt médiocre. Aussi, à cause de la très haute concentration d'atomes dopants à la surface du corps semiconducteur en général, des distorsions du réseau tendent à se produire, qui font que le corps semiconducteur résultant s'écarte des
caractéristiques électroniques requises.
En variante du processus de diffusion mentionné ci-dessus, on utilise fréquemment une seconde technique de dépôt qui est la méthode d'implantation d'ions. Dans cette méthode, les atomes de dopant sont ionisés et sont alors accélérés sous la forme d'un faisceau d'ions à haute énergie dirigé sur la surface du semiconducteur. Les ions pénètrent à la surface jusqu'à une profondeur qui est proportionnelle à l'énergie du faisceau. La variation de l'intensité du faisceau d'ions fournit un moyen de contrôler de façon précise la répartition d'impureté en profondeur et les niveaux de dopage dans le semiconducteur. La méthode d'implantation d'ions présente un avantage sur le procédé de diffusion mentionné ci-dessus: c'est un procédé non basé sur un équilibre contrôlé de l'extérieur, alors que le procédé de diffusion est caractérisé par des conditions physiques immuables telles que la
O10 diffusion constante de l'impureté dans le matériau semiconducteur.
Malheureusement, la structure du cristal semiconducteur subit un dommage considérable du fait de la pénétration d'ions à haute énergie, et on sait que le courant d'ions entraîne des impuretés du gaz restant et de
la surface dans le semiconducteur.
Une méthode de dopage dite à tube scellé était utilisée fréquemment aux premiers temps des processus de fabrication de semiconducteurs. Dans cette méthode, le substrat semiconducteur et un dopant à état solide sont scellés dans un tube sous vide. Le tube est alors chauffé à une température prédéterminée, si bien que le dopant à état solide s'évapore et diffuse dans le substrat semiconducteur. Le contrôle du niveau de dopage par variation de la température et des quantités de dopant est possible, mais cette méthode n'est pas
applicable à une production de masse.
Toutes les méthodes connues pour diffuser des impuretés actives dans un substrat semiconducteur souffrent de l'impossibilité d'obtenir des concentrations et des distributions de dopant optimales et d'éliminer l'intrusion d'impuretés non désirées dans le substrat
semiconducteur. Les méthodes connues souffrent également de l'impos-
sibilité d'effectuer un contrôle précis du dépôt simultané de deux dopants ou plus. Le dépôt simultané de deux dopants ou plus est nécessaire, par exemple, dans la production de certains dispositifs nécessitant des couches de semiconducteur avec des concentrations de dopant très fortes et de grands temps de vie du transporteur. Les transistors bipolaires avec des émetteurs très efficaces et les éléments
de piles solaires ne sont que deux exemples de tels dispositifs.
La présente invention concerne une méthode et un appareil pour mettre en oeuvre la méthode de diffusion de concentrations et de répartitions optimales de dopant dans un substrat semiconducteur tout en éliminant l'intrusion d'impuretés non désirées. La méthode permet, de plus, un contrôle précis du dépôt simultané de deux dopants ou plus tout en évitant les distorsions du réseau et les dommages dans la.structure du cristal du semiconducteur. De plus, la méthode de l'invention est applicable à des techniques de production de masse. D'une manière générale, l'invention concerne une méthode pour diffuser une ou plusieurs impuretés dans un corps de semiconducteur comprenant les étapes suivantes: on place le corps dans une chambre à vide, on fait le vide dans la chambre et on introduit un ou plusieurs courants continus de dopants sous forme de gaz ou en phase vapeur dans des proportions prédéterminées à l'intérieur de la chambre. Le ou les courants exercent une pression prédéterminée à la surface du corps. Le corps est chauffé à une température prédéterminée suffisante pour déclencher une ou plusieurs réactions entre les dopants respectifs et la surface, de telle façon que des quantités prédéterminées des dopants respectifs diffusent dans le corps, formant donc une couche d'une profondeur proportionnelle à la température et au temps, avec des concentrations respectives de dopants proportionnelles aux proportions
prédéterminées et à la pression.
L'invention concerne également une méthode pour diffuser une ou plusieurs impuretés dans un corps semiconducteur comprenant les étapes suivantes: on place le corps dans une chambre à vide, on crée un vide dans la chambre, on introduit un ou plusieurs courants continus de composés dopants sous forme de gaz ou en phase vapeur à l'intérieur de la chambre et on introduit un courant continu d'un gaz de réaction dans la chambre, les courants continus exerçant une pression prédéterminée sur la surface du corps. Le corps est alors chauffé à une température prédéterminée à laquelle les composés dopants et le gaz de réaction réagissent pour produire des dopants élémentaires respectifs ou des composés intermédiaires qui réagissent avec la surface pour produire des dopants élémentaires, de telle façon que la température soit suffisante pour déclencher les réactions entre les dopants élémentaires respectifs et la surface, si bien qu'une quantité prédéterminée de dopants élémentaires diffuse dans le corps, formant une couche d'une profondeur proportionnelle à la température et au temps avec des concentrations de
dopants respectifs proportionnelles à la pression.
L'invention concerne également un appareil pour diffuser une ou plusieurs impuretés dans un corps semiconducteur comprenant un premier conteneur réfractaire relié à un dispositif pour engendrer un vide à l'intérieur, et un dispositif de réglage relié au premier conteneur et
au dispositif de mise sous vide pour maintenir une pression prédéter-
minée dans le premier conteneur. Le dispositif comprend de plus une structure pour supporter un ou plusieurs corps semiconducteurs dans le premier conteneur, un appareil de chauffage pour chauffer le premier conteneur à une température prédéterminée, un ou plusieurs seconds conteneurs (qui peuvent être réfractaires) pour contenir respectivement un ou plusieurs dopants, et un ou plusieurs dispositifs de contrôle de courants de gaz respectivement reliés aux seconds conteneurs et au premier conteneur pour faire passer un ou plusieurs courants continus de dopants dans des proportions prédéterminées des seconds conteneurs au premier conteneur. La température prédéterminée est suffisante pour déclencher une ou plusieurs réactions entre les dopants et la surface du corps de sorte que des quantités prédéterminées de dopants diffusent dans le corps, formant ainsi une couche d'une profondeur proportionnelle à la température prédéterminée et au temps, et avec des concentrations de dopants respectives proportionnelles aux proportions prédéterminées
et à la pression.
Ces caractéristiques et avantages de la présente invention, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la
description suivante d'exemples de réalisation, illustrée à l'aide des
dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 montre le dispositif de base d'un appareil prévu pour diffuser une couche d'impureté dans un corps semiconducteur selon les principes de la présente invention, la Fig. 2 montre un dispositif modifié de l'appareil prévu pour diffuser une couche d'impureté dans un corps semiconducteur en présence d'un gaz de-réaction supplémentaire, et la Fig. 3 montre un dispositif modifié de l'appareil prévu pour diffuser une couche d'impureté produite par deux gaz dopants dans un
corps semiconducteur en présence d'un gaz de réaction supplémentaire.
La Fig. 1 montre un appareil prévu pour diffuser à l'aide de deux gaz dopants une couche d'impureté dans un corps semiconducteur. Un substrat semiconducteur 1 est placé dans une chambre à vide 2 en un matériau adéquat, un matériau réfractaire par exemple. Une porte d'accès 3, étanche à l'air, est fermée et la chambre 2 est mise sous vide par une vanne de commande de pression 4, à l'aide d'une pompe à vide 5. Un dopant sous forme de gaz ou en phase vapeur est alors introduit dans la chambre 2 à partir d'un récipient 6, selon un débit prédéterminé avec un dispositif de commande de débit 7. La pression du gaz dopant dans la chambre 2 est contrôlée par un dispositif de contrôle de pression 8. Une pression de dopant prédéterminée est maintenue pendant une durée prédéterminée, pour atteindre un niveau de dopage prédéterminé. Le substrat 1 est chauffé au moins jusqu'à ia température à laquelle une
réaction de surface se produit entre le dopant et le substrat 1.
Un avantage de la présente invention par rapport aux techniques connues est qu'on peut utiliser un nombre indifférent de sources de dopants. Le dispositif de la Fig. 1 montre un récipient 9 contenant un second dopant sous forme de gaz ou en phase vapeur à introduire dans la chambre 2. Le débit du second dopant est commandé par un dispositif de
commande de débit 10.
Le dopant peut être employé soit sous sa forme élémentaire si sa
tension de vapeur est suffisante, soit sous forme d'un composé chimique.
Ce dernier doit réagir avec la surface du substrat 1 de façon qu'un des
produits de réaction soit le dopant élémentaire.
Les atomes de dopant élémentaire déposés sur la surface du substrat 1 diffusent dans le matériau du substrat selon les lois de la diffusion à état solide, c'est-à-dire en fonction de la température et
du temps.
A l'aide de cette nouvelle méthode, on peut régler séparément les vitesses de dépôt et de diffusion de dopant dans le substrat 1, alors que la quantité totale de dopant diffusée dans le substrat est
déterminée par la durée du processus entier.
En choisissant la pression de gaz dans la chambre 2 comme premier paramètre indépendant et la température du substrat 1 comme
second paramètre, la présente invention permet d'obtenir des concen-
trations et des répartitions de dopant variées. Avec une pression de gaz
élevée et une température du substrat faible, on obtient une concen-
tration de dopant élevée dans une couche superficielle très mince du substrat 1. En abaissant la pression du gaz et en augmentant la température du substrat, on obtient des concentrations de dopant plus faibles et des couches dopées plus profondes. En faisant varier la pression du gaz ou la température du substrat, ou ces deux paramètres, pendant le processus, on obtient des profils de répartition qui sont
différents des profils obtenus avec les méthodes de diffusion clas-
siques. La Fig. 2 montre une disposition différente d'un appareil prévu ' "fuser une couche d'impureté dans un corps semiconducteur en d'un gaz de réaction supplémentaire. Si le composé chimique comprenant le dopant ne réagit pas directement avec la surface du substrat 1, ou s'il est nécessaire de modifier la réaction de surface des produits de réaction, on introduit alors un gaz de réaction supplémentaire dans la chambre. Le gaz de réaction réagit avec le composé comprenant le dopant, libérant soit le dopant élémentaire, soit un composé intermédiaire qui réagit avec la surface du substrat pour O10 produire le dopant élémentaire. Un gaz de réaction tel que de l'oxygène
est nécessaire pour doper du silicium avec du phosphine, par exemple.
Le gaz de réaction, contenu dans le récipient 11, est simultanément introduit dans la chambre 2 à l'aide d'un dispositif de commande de débit 12, avec le gaz dopant contenu dans le récipient 6. La proportion de gaz dopant par rapport au gaz de réaction est commandée par les dispositifs de commande de débit 7 et 12. Le gaz dopant et le gaz de réaction subissent une réaction qui produit le dopant élémentaire ou un composé intermédiaire qui réagit ensuite avec la surface du
substrat 1, produisant ainsi le dopant élémentaire. Le dopant élémen-
taire réagit alors avec le substrat 1 comme on l'a expliqué ci-dessus pour le cas de la Fig. 1. L'utilisation d'un gaz de réaction permet
d'obtenir une haute concentration d'impuretés dans le corps semi-
conducteur, et un faible pourcentage de défauts.
L'appareil illustré à la Fig. 3 sert à mettre en oeuvre la méthode de base selon la présente invention pour réaliser la fabrication de dispositifs semiconducteurs. L'appareil illustré à la Fig. 3 permet de réaliser un multidopage, simultané et contr8lé par pression, des substrats semiconducteurs, en présence d'un gaz de réaction. Un jeu de plaquettes semiconductrices 13 sont arrangées sur une tige de quartz rectangulaire dénommée bateau. Le bateau est introduit dans une chambre à vide de dopage 14. Une extrémité de la chambre 14 comporte une porte d'accès 16, -son autre extrémité étant reliée à une pompe à vide 17. Une vanne de commande de pression 18 est utilisée pour régler la pression dans la chambre 14. La chambre 14 est alors mise sous vide à l'aide de la pompe à vide 17, la vanne de commande de pression 18 étant grande ouverte. La chambre 14 et les plaquettes 13 sont alors chauffées par un four 15. Un premier dopant, par exemple un composé d'arsenic tel que AsC13, contenu dans un récipient 19, est chauffé à l'aide d'une chemise de chauffage 20 afin d'obtenir une tension de vapeur suffisamment élevée pour délivrer un premier courant continu de vapeur à '< Chambre 14. Ce courant de vapeur est commandé par une vanne 21 el,;if de commande de débit 22. Un second dopant, un composé phosphoreux tel que PcCl3 par exemple, contenu dans le récipient 23, est chauffé à l'aide c d'une chemise 24 afin d'cbtenir une tension de vapeur suffisamment élevée pour produire un second courant continu de vapeur. Le second courant de vapeur est ccoendé par une vanne 25 et un dispositif de commande de débit 26. Une alimentation en gaz de réaction tel que de l'oxygène est reliée à La cnamore 14 par i'intermédialre d'une vanne 27 et d'un dipositif de commande de débit 28. Quand une température d'équilibre a été étabMei da. s La z,anbre i4, les vannes 21, 25 et 27 sont ouvertes et les gaz cormencent - se r4pandre par les dispositifs de commande de débit préréglés 22, 26 ez 28. La pression de gaz dans la chambre 14 est contrôlée à l'aide d'un manomètre 29. La pression de gaz et la température des plaquettes 13 sont réglées à des niveaux prédéterminés pour lesquels un profil de dopage prédéterminé peut être réalisé. Une atmosphère de gaz contrôlée est maintenue dans la chambre 14 jusqu'à ce qu'une quanti-té prédéterminée de dopants nécessaire soit diffusée dans les plaquettes. Les vannes d'admission de gaz 21, 25 et 27 sont alors fermées et la chambre 14 est mise sous vide pour évacuer les gaz. Enfin, la vanne 18 est fermée et la chambre 14 est remplie avec un
gaz de balayage inerte tel que de l'azote par la vanne 30.
1Exemple 1 Cet exemple a été réalisé à l'aide de l'appareil montré à la Fig. 1 et décrit ci-dessus. On ulilise un gaz dopant du type n. Un substrat en silicium ou en germanium i est placé dans la chambre à vide 2 qui est en quartz. On évacue tout le gaz de la chambre 2 à l'aide de la pompe à vide 5 par la vanne de commande de pression 4. La vanne de commande de pression à vide 4 commande la pression dans la chambre 2. Le substrat en silicium -1 est chauffé entre 700 C et 1200 C environ (ou entre 500 C et 900 C environ pour un substrat en germanium). Le gaz dopant, phosphine (PH3) ou oxychlorure phosphoreux (POC13), est introduit dans la chambre 2 à partir d'un récipient 6 par le dispositif de commande de débit 7. La pression de gaz dopant dans la chambre 2 est maintenue aux environs de 0,4 mm de mercure et contrôlée par le dispositif de contr8le de pression 8. Le gaz dopant POC13 réagit avec la surface du substrat en silicium 1 comme suit: POC13 + Si - SiO + C12 + P Dans ce cas, un des produits de réaction sur la surface du
substrat en silicium 1 est le dopant élémentaire.
Exemple 2
Cet exemple est réalisé avec l'appareil montré à la Fig. 2 et décrit cidessus. On emploie un gaz dopant du type n. Un substrat en silicium 1 est placé dans la chambre à vide 2. Le gaz dopant PH3 provenant du récipient 6 est introduit dans la chambre 2 par le dispositif de commande de débit 7. La vitesse de débit du phosphine PH3 est réglée à 10 ml/mn. Un gaz de réaction, tel que de l'oxygène, est alors introduit dans la chambre 2 à partir du récipient 11 par le
dispositif de commande de débit 12.
Le gaz dopant ou la vapeur PH3 réagit avec l'oxygène:
PH + 0 P20
3 2 2 5
Le gaz de réaction P205 réagit alors avec la surface du substrat en silicium l: P205 + Si SiO2 + P La durée pour toutes les réactions dans la chambre de dopage 2 est
d'environ une heure.
Tableau 1
P (mm de mercure) PH3(phosphine) 02 (oxygène) R (Lncm) Rapport entre gaz de réaction
0,15 1 13 500
0,11 1 4 300
0,40 1 4 8-9
Le tableau 1 illustre la résistance de couche de trois corps de silicium produits selon la présente méthode et employant du phosphine comme source d'impureté, le pentoxyde phosphoreux P205 étant engendré comme matériau de source intermédiaire. Comme on peut le voir dans les résultats du tableau 1, en faisant varier les proportions entre le gaz dopant et le gaz de réaction, et en changeant la pression dans la chambre 2, il est possible d'obtenir un très bas niveau de résistance de couche, ce qui est particulièrement important dans la fabrication d'émetteurs à transistor bipolaire ou de zones de source ou de drain de dispositifs à effet de champ. L'emploi d'un gaz de réaction permet
d'obtenir des diffusions de concentrations plus importantes.
Exemple 3
Pour réaliser cet exemple, on utilise l'appareil montré à la Fig. 3 et décrit ci-dessus. On emploie deux gaz dopants du type n tels que des composés de phosphore et d'arsenic. Un jeu de plaquettes de silicium 13 est placé dans un tube en quartz 14. Le tube 14 et les plaquettes 13 sont chauffés par un four 15. Une extrémité du tube 14 comporte une porte d'accès 16, alors que l'autre extrémité est connectée à une pompe à vide 17. La chambre 2 est alors mise sous vide comme décrit ci-dessus. Une vanne de commande de pression 18 est prévue pour régler la pression dans la chambre 2. Un composé d'arsenic, tel que du trichlorure d'arsenic (AsCl3), est chauffé dans le récipient 19 à environ 110 C à l'aide d'une chemise 20 afin d'obtenir une tension de vapeur suffisamment élevée pour produire le courant de vapeur. Ce courant de vapeur est commandé par la vanne 21 et le dispositif de commande de débit 22. Un composé phosphoreux, tel qu'un oxychlorure phosphoreux (POC13), contenu dans le récipient 23 est chauffé à l'aide d'une chemise 24 à environ 95 C. Le courant de vapeur du composé phosphoreux est commandé par la vanne 25 et le dispositif de commande de débit 26. Une quantité d'oxygène nécessaire à supporter la réaction de dopage est introduite dans la chambre 2 par la vanne 27 et le dispositif
de commande de débit 28.
La pression de gaz et la température des plaquettes sont réglées
à des niveaux prédéterminés qui entraînent le profil de dopage désiré.
L'atmosphère contrôlée de gaz est maintenue dans le tube pendant une durée prédéterminée pendant laquelle la quantité nécessaire de dopants est diffusée dans la plaquette. Les vannes d'admission de gaz 21, 25 et 27 sont alors fermées et la chambre 2 est mise sous vide pour évacuer les gaz. Enfin, la vanne 18 est fermée et le tube est rempli avec de
l'azote par la vanne 30.
Les gaz dopants, oxychlorure phosphoreux (POCl3) et trichlorure d'arsenic (AsCl 3), réagissent avec l'oxygène comme suit:
POC13 + 0 2- P205 + C12
AsCl3 + 0 2----.As203 + Cl2 Les composés intermédiaires P205 et As203 réagissent alors simultanément
avec le substrat en silicium: -
P205 + Si-. SiO2 + P As203 + Si > SiO2 + As Les vitesses de débit des gaz sont de 15 ml/mn pour POC13, 15 ml/mn pour AsCl3 et 50 ml/mn pour l'oxygène. Les courants de gaz sont maintenus pendant environ 20 minutes et la température des plaquettes chauffées par le four 15 est d'environ 900 C. On obtient ainsi une couche de diffusion du type n, sans défaut, d'environ 0,3 microns de
profondeur avec une très basse résistance de couche.
Exemple 4
Cet exemple est réalisé à l'aide de l'appareil montré à la Fig.
2 et décrit ci-dessus.
On emploie un gaz dopant du type p. Un jeu de substrats semiconducteurs en arséniure de gallium est placé dans la chambre à vide 2. La chambre 2 est mise sous vide comme on l'a expliqué ci-dessus. Le diméthylzinc gazeux (Zn(CH3)2), contenu dans le récipient 6, est admis à 32' se répandre dans la chambre 2, la vitesse-de débit étant commandée par le dispositif de commande de débit 7. La température du four 15 est maintenue entre 4000 C et 700 C environ. Le processus se poursuit de la
même façon que celui qu'on a décrit dans l'exemple 3.
Claims (9)
1) Méthode de diffusion d'une impureté ou d'une pluralité d'impuretés dans un corps semiconducteur, caractérisée en ce qu'elle comprend les étapes suivantes: a) on place ledit corps (1) dans une chambre à vide (2), b) on fait le vide dans ladite chambre (2), c) on introduit un ou une pluralité de courants continus de
dopants sous forme de gaz ou de vapeur dans des proportions prédéter-
minées dans ladite chambre (2), ledit courant ou ladite pluralité de courants exerçant une pression prédéterminée sur la surface dudit corps, et d) on chauffe ledit corps (1) à une température prédéterminée suffisante pour déclencher une réaction ou une pluralité de réactions entre les dopants respectifs et la surface dudit semiconducteur, afin que des quantités prédéterminées des dopants respectifs se diffusent
dans ledit corps, formant ainsi une couche d'une profondeur proportion-
nelle à ladite température et à la durée, et avec des concentrations de dopants respectives proportionnelles auxdites proportions prédéterminées
et à ladite pression.
2) Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps semiconducteur (1) est composé de silicium, le dopant est composé de phosphine, la température prédéterminée est comprise entre 700 C et 1200 C approximativement et la pression prédéterminée est d'environ
0,4 mm de mercure.
3) Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps semiconducteur (1) est composé de germanium, la température
prédéterminée est comprise entre 500 C et 900 C environ.
4) Méthode de diffusion d'une impureté ou d'une pluralité d'impuretés dans un corps semiconducteur (1), caractérisée en ce qu'elle comprend les étapes suivantes: a) on place ledit corps (1) dans une chambre à vide (2), b) on fait le vide dans ladite chambre (2), c) on introduit un ou une pluralité de courants continus de composés dopants sous forme de gaz ou de vapeur dans ladite chambre (2), d) on introduit un courant continu d'un gaz de réaction dans ladite chambre (2), lesdits courants de composés dopants et le gaz de réaction exerçant une pression prédéterminée sur la surface dudit corps (1), et e) on chauffe ledit corps à une pression prédéterminée, afin que les composés de dopants respectifs réagissent avec le gaz de réaction pour produire les dopants élémentaires, ladite température étant suffisante pour déclencher une réaction ou une pluralité de réactions entre les dopants élémentaires respectifs et ladite surface de telle façon qu'une quantité prédéterminée des dopants élémentaires respectifs se diffusent dans ledit corps, formant une couche d'une profondeur proportionnelle à ladite température et à la durée, et avec des
concentrations de dopants respectives proportionnelles auxdites propor-
lO tions prédéterminées et à ladite pression.
) Méthode selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit corps semiconducteur (1) est composé de silicium, ledit dopant est composé de phosphine, le débit de phosphine est d'environ 10 ml/mn, ledit gaz de réaction est de l'oxygène, le débit d'oxygène est approximativement de 40 ml/mn, ladite température prédéterminée est d'environ 800 C, ladite durée est d'environ une heure, ladite pression est d'environ 0,4 mm de mercure, et ledit composé intermédiaire est un
pentoxyde phosphoreux.
6) Méthode selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit corps semiconducteur (1) est composé de silicium, ladite pluralité de
dopants est composée de trichloride d'arsenic et d'oxychlorure phos-
phoreux, le débit de trichlorure d'arsenic est d'environ 15 ml/mn, le débit d'oxychlorure phosphoreux est d'environ 15 ml/mn, ledit gaz de réaction est de l'oxygène, le débit d'oxygène est d'environ 50 ml/mn, ladite température prédéterminée est d'environ 900 C, ladite durée est de 20 minutes, lesdits composés intermédiaires sont du pentoxyde phosphoreux et du trioxyde d'arsenic, et ladite profondeur est d'environ
3 microns.
7) Méthode selon la revendication 4, caractérisée en ce que le corps semiconducteur (1) est composé d'arséniure de gallium, ledit dopant est composé de zincdiméthyl, et ladite température est comprise
entre 400 C et 700 C environ.
8) Appareil pour diffuser une impureté ou une pluralité d'impu-
retés, caractérisé en ce qu'il comprend: a) un premier conteneur réfractaire (2), b) des moyens reliés au premier conteneur (2) pour faire le vide à l'intérieur, c) des moyens de régulation reliés audit premier conteneur (2) et
auxdits moyens de faire le vide pour maintenir une pression prédéter-
minée à l'intérieur dudit premier conteneur (2), d) des moyens pour supporter un ou une pluralité de corps semiconducteurs à l'intérieur dudit premier conteneur (2), e) des moyens pour chauffer ledit premier conteneur (2) à une température prédéterminée, f) un ou une pluralité de seconds conteneurs (6, 9) pour contenir respectivement un ou une pluralité de dopants sous forme de gaz, et g) un ou une pluralité de moyens de commande de débits (7, 12) reliés aux seconds conteneurs respectifs (6, 9) et audit premier conteneur (2), pour introduire un ou une pluralité de courants gazeux continus desdits dopants dans des proportions prédéterminées, desdits seconds conteneurs (6, 9) respectifs audit premier conteneur (2), afin que la température prédéterminée soit suffisante pour déclencher une ou une pluralité de réactions entre les dopants respectifs et la surface dudit corps (1), de telle façon que des quantités prédéterminées des dopants respectifs se diffusent dans ledit corps (1), formant ainsi une couche d'une profondeur proportionnelle à
ladite température prédéterminée et à la durée, et avec des concentra-
tions de dopants respectives proportionnelles auxdites proportions
prédéterminées et à ladite pression.
9) Appareil selon la revendication 8, comportant de plus un moyen pour introduire un courant continu d'un gaz de réaction dans ledit premier conteneur (2) en fonction de l'introduction d'un ou plusieurs dopants dans ledit premier conteneur (2), afin que le gaz de réaction réagisse avec lesdits dopants pour produire un ou une pluralité de dopants élémentaires, ou des composés intermédiaires qui réagissent avec
ladite surface pour produire les dopants élémentaires, ladite tempéra-
ture étant suffisante pour déclencher une réaction ou une pluralité de réactions entre les dopants élémentaires respectifs et ladite surface, de telle façon que des quantités prédéterminées desdit dopants respectifs se diffusent dans ledit corps, formant ainsi une couche d'une profondeur proportionnelle à ladite température et à la durée, et avec des concentrations de dopants respectives proportionnelles auxdites
proportions prédéterminées et à ladite pression.
) Appareil selon la revendication 9, comprenant de plus un moyen pour chauffer ledit second conteneur ou ladite pluralité de seconds
14 2565734
conteneurs (19, 23), afin que le ou la pluralité de dopants contenus à
l'intérieur soient respectivement chauffés à des températures suffi-
santes pour maintenir des tensions de vapeur suffisamment élevées.
11) Appareil selon une des revendications 8, 9 ou 10, dans lequel
ledit premier conteneur (14) est en quartz, ledit moyen de régulation est une vanne de commande de pression(18), ledit moyen de faire le vide est une pompe à vide (17), ledit moyen support est un bateau, le moyen de chauffer ledit premier conteneur (14) est un four (15), le ou la pluralité de commandes de débits de gaz est constitué par des vannes (21, 25) reliées à des régulateurs de débit (22, 26), le moyen pour introduire un courant continu de gaz de réaction comporte de plus une vanne (27), et le moyen de chauffer ledit second conteneur ou ladite pluralité de seconds conteneurs (19, 23) est constitué par une ou une
pluralité de chemises de chauffage (20, 24).
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