FR2707041A1 - Semiconductor configuration and method of manufacturing it - Google Patents

Semiconductor configuration and method of manufacturing it Download PDF

Info

Publication number
FR2707041A1
FR2707041A1 FR9407728A FR9407728A FR2707041A1 FR 2707041 A1 FR2707041 A1 FR 2707041A1 FR 9407728 A FR9407728 A FR 9407728A FR 9407728 A FR9407728 A FR 9407728A FR 2707041 A1 FR2707041 A1 FR 2707041A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
layer
partial
wafer
chip
partial layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9407728A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2707041B1 (fr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of FR2707041A1 publication Critical patent/FR2707041A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2707041B1 publication Critical patent/FR2707041B1/fr
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66083Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by variation of the electric current supplied or the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. two-terminal devices
    • H01L29/6609Diodes
    • H01L29/66098Breakdown diodes
    • H01L29/66106Zener diodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/86Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
    • H01L29/861Diodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

a) Configuration semi-conductrice comportant une jonction pn, en particulier une diode, constituée d'une puce (1, 11) composée d'une première couche (2, 12) présentant un certain type de conductibilité et d'une deuxième couche, à type de conductibilité opposé, faite d'au moins deux couches partielles, et procédé de fabrication de cette configuration. b) Configuration caractérisée en ce que la première couche partielle -3, 13) présente une certaine concentration en élément dopants tandis que la seconde couche partielle (4, 14) a une concentration inférieure à la précédente, ces deux couches partielles (3, 4, 13, 14) formant chacune avec la première couche (2, 12), une jonction pn, la jonction pn entre la première couche (2, 12) et la première couche partielle (3, 13) étant entièrement logée à l'intérieur de la puce (1, 11), tandis que la jonction entre la première couche (2, 12) et la seconde couche partielle (4, 14) est disposée dans une zone marginale de la puce (1, 11).

Description

" Configuration semi-conductrice et procédé de fabrication de celle-ci "
Etat de la technique
L'invention a pour objet une configuration semi-
conductrice comportant une jonction pn, en particulier une diode, constituée d'une puce composée d'une première couche présentant un certain type de conductibilité et d'une deuxième couche, à type de conductibilité opposé, faite
d'au moins deux couches partielle.
L'invention concerne également un procédé pour fabriquer cette configuration semi-conductrice. On connaît,
par le brevet DE- 41 30 247 des configurations, semi-
conductrices comportant des jonctions pn. Dans ces configu-
rations, les transitions pn entre couches p fortement do-
pées et couches n également fortement dopées sont placées près de la surface, ou sont éliminées mais à grands frais seulement. Avantaqes de l'invention Pour remédier à ces inconvénients l'invention concerne une configuration de semi-conductrice caractérisée
en ce que la première couche partielle présente une cer-
taine concentration en élément dopants tandis que la se-
conde couche partielle a une concentration inférieure à la précédente, ces deux couches partielles formant chacune avec la première couche, une jonction pn, la jonction pn
72 2707041
entre la première couche et la première couche partielle étant entièrement logée à l'intérieur de la puce, tandis
que la jonction entre la première couche et la seconde cou-
che partielle est disposée dans une zone marginale de la puce. Cette configuration semi-conductrice présente
l'avantage que les jonctions pn entre zones fortement do-
pées sont mises en place par des moyens particulièrement simples, à l'intérieur de la puce de silicium. Il n'est
plus nécessaire de prendre des mesures de blindage vis-à-
vis des champs magnétiques élevés apparaissant au niveau de
telles jonctions.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - la configuration comporte une troisième couche
partielle reliée à la seconde couche partielle.
- la configuration comporte une métallisation -
reliée à la première couche et une métallisation reliée à la troisième couche partielle, les concentrations de la première couche et de la troisième couche étant choisies de
manière à assurer un contact ohmique entre la première cou-
che, la troisième couche partielle et la métallisation.
- la première couche occupe toute la section de la puce semi-conductrice et constitue la couche supérieure en dessous de laquelle la première couche partielle occupe la zone médiane de puce tandis que, en dessous des deux couches précédentes, la seconde couche partielle occupe toute la section de la puce comme le fait également la troisième couche partielle située en dessous de la deuxième
couche.
La réalisation de la seconde couche par l'assem-
blage de trois couches partielles permet de doter chacune
de celles-ci d'une fonction spécifique. En dotant la pre-
mière couche et la troisième couche partielle de dopages
correspondants, on peut réaliser une mise en contact parti-
3 2707041
culièrement simple de l'élément semi-conducteur. On simpli-
fie considérablement la constitution de l'élément semi-
conducteur en faisant occuper toute la section par la pre-
mière couche, les seconde et troisième couche partielle, tandis que la première couche partielle n'occupe que la partie centrale de la puce semi-conductrice. Une forme plate donnée à la face supérieure permet de réaliser les
liaisons de contact de la puce par des moyens particulière-
ment simples. Les puces à surface plate dans leur zone cen-
trale seulement, peuvent être fabriquées par des moyens
particulièrement simples.
L'invention concerne également un procédé de fa-
brication de configurations semi-conductrices, en particu-
lier de diodes, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: fabrication d'une pastille ou ''wafer'' comportant une
couche partielle supérieure, en dessous une deuxième cou-
che partielle puis une troisième couche partielle, ces trois couches présentant le même type de conductibilité,
la concentration en éléments dopants de la première cou-
che partielle étant supérieure à celle de la deuxième couche, réalisation sur la face supérieure du wafer de sillons traversant la première couche partielle pour atteindre la troisième couche partielle, apport sur la face supérieure du wafer d'éléments dopants qui modifient le type de conductibilité d'une première couche de la première couche partielle, - dépôt d'une métallisation sur les faces supérieures et inférieures du wafer, et - division du wafer en puces individuelles, le long des sillons. Ce procédé de fabrication permet de produire des
dispositifs semi-conducteurs par des moyens simples, en de-
4 2707041
hors d'une salle blanche. Les sillons peuvent être réalisés
par gravure chimique ou par sciage.
l'invention concerne enfin un procédé de fabrica-
tion de configurations semi-conductrices, en particulier de diodes, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivan- tes: - création à la surface supérieure d'un wafer de silicium, de domaines présentant le même type de conductibilité mais une concentration en éléments dopants supérieure à celle du wafer, - réalisation, par dépôt ou dopage, d'une couche à type de conductibilité opposé sur la face supérieure du wafer,
- réalisation sur la face inférieure du wafer d'une troi-
sième couche partielle de même type de conductibilité que celui-ci, cette opération pouvant être effectuée avant ou pendant une des deux étapes précédentes,
- recouvrement des faces supérieures et inférieures du wa-
fer par du métal, et
- division du wafer en puces individuelles, selon les li-
gnes de division disposées entre les zones présentant la
plus forte concentration en éléments dopants.
Ce procédé permet de réaliser avec précision la surface de la jonction pn en utilisant une seule étape d'insolation. 2 5 Dessins
Les dessins annexes montrent des exemples de réa-
lisation de l'invention, expliqués en détail dans la des-
cription qui suit.
Dans les dessins:
- les figures 1 et 2 représentent deux disposi-
tifs semi-conducteurs selon l'état de la technique; - les figures 3 et 4 représentent un premier et un second exemple de réalisation de l'invention; et - la figure 5 illustre le procédé de réalisation
de la configuration semi-conductrice de la figure 3.
2707041
Description des exemples de réalisation
La figure 1 représente un élément semi-
conducteur, une diode selon l'état de la technique. Dans
cette diode, une puce semi-conductrice 100 est disposée en-
-tre deux raccords 105. Entre la puce et les raccords 105 est intercalée une couche obtenue par métallisation de la puce 100 ou une couche de soudure 104 qui assure une liaison mécanique et électrique entre la puce et les raccords 105. La puce 100 comporte une couche p 101 ainsi qu'une couche n divisée en deux couches partielles 102, 103 dont la moins dopée 102 constitue avec la couche p 101 une jonction pn. Les niveaux de dopage de la couche p 101 et de la couche n située en bas et référencée 103 sont choisis de manière qu'un contact ohmique soit assuré avec les couches métallisées 104 et
donc également avec les raccords 105. Le dopage de la cou-
che n supérieure 102 est choisi de manière à assurer à la diode un pouvoir d'arrêt suffisant. Un dopage typique de la couche partielle 102 présente un ordre de grandeur de
1014cm-3, il est de 1020cm-3 pour la couche 103 plus dopée.
Sur sa zone marginale, la puce de silicium 100 est protégée par une couche de passivation 113 qui peut être constituée
de verre fondu par exemple ou d'une matière plastique ap-
propriée. Cette protection par la couche de passivation 113
est particulièrement nécessaire car, au niveau de la jonc-
tion pn, il se produit une forte chute de tension et par
conséquent un champ intense.
L'importance de ce champ peut engendrer, sur une
zone de jonction à l'air libre, des accumulations indésira-
bles de particules ou des réactions avec les milieux envi-
ronnants. L'intensité du champ dépend de la concentration
en éléments de dopage. Etant donné la concentration relati-
vement faible de la couche partielle 102, la diode présen-
tée ici ne présente que des champs relativement faibles, la
passivation assurée par la couche 113 est suffisante.
6 2707041
La figure 2 représente un autre exemple de réali-
sation concernant une diode Zener. Cette diode comprend une
couche p 106, une couche n normalement dopée 107, une cou-
che partielle n faiblement dopée 108 et une couche par-
tielle n fortement dopée 109. Les dopages des couches p 106, n 108 et 109 correspondent sensiblement à ceux connus des couches 101, 102 et 103 de la figure 1. Le dopage de la couche n 107 atteint un ordre de grandeur de 1018cm-3, donc entre ceux de la couche partielle n 108 et de la couche
partielle n 109. La jonction pn se situe ici entre la cou-
che p 106 et la couche partielle n 107, normalement dopée.
L'utilisation de cette dernière couche 107 permet de bien régler de manière reproductible la tension de passage de la
diode Zener Toutefois, cette configuration pose des pro-
blèmes dans la mesure o une jonction pn se trouve à la surface de la puce, entre deux zones présentant des dopages relativement élevés. Il est donc prévu sur la surface de cette puce une passivation 112 en oxyde de silicium, placée de plus sous la métallisation de raccordement 110. Cette configuration crée un blindage de la jonction pn entre la couche p 106 et la couche partielle n 107, de sorte que les
champs élevés au niveau de cette jonction ne peuvent in-
fluencer les propriétés de la diode. La liaison des métal-
lisations 110 et 111 aux raccords correspondants s'effectue
de la même manière que sur la figure 1.
L'amélioration des propriétés de la diode, obte-
nue avec la configuration de la figure 2, est associée tou-
tefois à un accroissement du coût de fabrication. La diode de la figure 1 peut notamment être fabriquée en dehors d'une salle blanche, car elle ne comporte pas d'opérations lithographiques. Par contre, pour la diode de la figure 2,
plusieurs opérations lithographiques doivent être effec-
tuées en salle blanche, pour assurer l'obtention des struc-
tures nécessaires de la couche p 106, de la couche de
passivation 112 et de la couche métallisée 110.
7 2707041
La figure 3 montre un premier exemple de réalisa-
tion de l'invention. Il s'agit d'une diode Zener, compor-
tant une couche p 2 et une couche n faite de plusieurs couches partielles 3, 4 et 5. Le dopage de la couche p 2 correspond à celui de La couche p 106 de la figure 2, les dopages des couches partielles n 3, 4 et 5 correspondent à
ceux des couches partielles 107, 108 et 109 de la figure 2.
Les faces supérieures et inférieures de la puce de silicium 1 portent chacune une couche métallisée 6 permettant de
brancher la diode. La face supérieure de la puce de sili-
cium 1 présente, en son milieu, une zone plate entourée d'une zone marginale qui dessine un étage inférieur 7. La couche p 2 recouvre la face supérieure de la puce 1 sur une
épaisseur sensiblement égale partout, de sorte que la con-
figuration géométrique de la face supérieure de la puce 1 correspond à celle de la surface de séparation de la couche p 2 par rapport aux couches partielles n 3 et 4. La couche
p 2 forme toutefois une jonction pn avec les couches par-
tielles n 3 et n 4. La couche partielle n 3 n'existe qu'en dessous de la zone centrale plane de la face supérieure de la puce 1. Les couches partielles n 4 et 5 occupent chacune
toute la section de la puce 1. La couche partielle n 5 for-
tement dopée n'est en contact qu'avec la couche partielle n 4 faiblement dopée. Cette dernière couche 4, est en contact dans sa zone marginale avec la couche p 2 et, par sa partie centrale située à l'intérieur de la puce, avec la couche partielle n 3. Le dopage de la couche n 3 étant supérieur à
celui de la couche n 4, les propriétés de la diode sont dé-
terminées exclusivement par la jonction pn entre la couche p 2 et la couche partielle n 3. La disposition de la couche partielle n, exclusivement au milieu de la puce 1, fait que la jonction pn entre la couche p 2 et la couche partielle n 3 ne rencontre nulle part la surface de la puce. Il n'y a donc, en aucun point de la surface de la puce 1, de champs intenses qui nécessiteraient des mesures particulières de
8 2707041
blindage. La jonction pn entre la couche p 2 et la couche
partielle n 4, étant donnée la faible concentration en élé-
ments dopants de la couche 4, ne pose pas de problème, car
il ne peut apparaître que des champs faibles.
La figure 4 montre un autre exemple de réalisa- tion de l'invention. Il s'agit à nouveau d'une diode Zener, comprenant une couche p 12 et une couche n composée de
trois couches partielles 13, 14 et 15. Le dopage de la cou-
che p 12 correspond à celui de la couche p 2, ceux des cou-
ches partielles n 13 à 15 correspondent à ceux des couches partielles 3 à 5. Les faces supérieures et inférieure de la
puce 1 portent chacune une métallisation 16 servant au rac-
cordement de la diode. La couche p 12 et les couches par-
tielles n 14 et 15 s'étendent chacune sur toute la section de la puce 11. La couche partielle n 13 n'occupe que la partie médiane de la puce 11, de sorte que la jonction pn entre la couche p 12 et la couche partielle n 13 se trouve entièrement à l'intérieur de la puce, sans aucun contact avec la surface de la puce. La jonction pn entre la couche p 12 et la couche partielle n 14, par contre, se situe dans la zone marginale de la puce 11 et vient toucher la surface externe. Toutefois, étant donné la faible concentration en
éléments dopants, cette jonction pn ne crée pas de pro-
blème. Si on les compare à la diode de la figure 2, les diodes des figures 3 et 4 peuvent être fabriquées en moins d'opérations. En particulier, le nombre des opérations à effectuer en salle blanche, peut être réduit. Bien que les
figures 3 et 4 représentent des diodes Zener, l'enseigne-
ment apporté par l'invention peut être appliqué à d'autres configurations semi-conductrices, comportant une jonction
pn entre une couche p fortement dopée et une couche n for-
tement dopée ayant reçu ultérieurement une couche n faible-
ment dopée. Egalement, on peut réaliser des éléments dans
9 2707041
lesquels toutes les couches p et n ont été échangées entre elles. Pour fabriquer une diode du type représenté par
la figure 4, on part d'une pastille ou i'wafer'' de sili-
cium faiblement dopé, sa concentration en éléments dopants
correspondant à celle de la future couche 14. Dans une au-
tre étape, par oxydation par exemple, on recouvre le wafer d'une couche de masquage en oxyde de silicium. Au moyen d'un procédé photographique, on crée des fenêtres dans la couche de masquage. Ces fenêtres permettent de définir les dimensions géométriques de la couche partielle n 13, car elles permettent d'introduire dans le wafer un élément de dopage pour un conducteur n, tel que du phosphore. On peut
procéder par exemple par implantation ou utiliser une pel-
licule de dopage. Les éléments dopants de la pellicule pas-
sent, par diffusion, dans le wafer de silicium; on retire ensuite la couche de masquage. Au cours d'une autre étape,
on apporte sur la face supérieure de wafer un élément do-
pant de conductibilité p, par exemple du bore, et sur la face opposée un élément dopant de conductibilité n, par exemple du phosphore, et on provoque la diffusion de ces éléments dans le wafer. On peut utiliser très simplement une diffusion par pellicule, à savoir une pellicule de bore sur la face supérieure et une pellicule de phosphore sur la face inférieure. Dans une diffusion par pellicule, on place
celle-ci sur le wafer et on les relie en les chauffant en-
semble. Le wafer de silicium présente alors plusieurs
structures, au niveau des couches 12, 13, 14 et 15. Une so-
lution alternative consiste à fabriquer la couche partielle
15 en même temps que la couche 13, puis à réaliser la cou-
che p 12 par épitaxie. Les surfaces du wafer sont toute-
fois, du fait de l'étape de diffusion, encore recouvertes
d'oxyde. Après élimination de cet oxyde, on recouvre entiè-
rement la face supérieure et la face inférieure du wafer, par métallisation. En divisant le wafer, par exemple par
2707041
sciage, rayure ou fracture, on obtient un certain nombre de structures de diode, du type de la figure 4 Ce procédé est particulièrement économique, étant donné que seule la structuration lithophotographique de la couche de masquage nécessite l'utilisation d'une salle blanche. Toutes les au- tres opérations peuvent être effectuées en dehors de cette
salle. De plus, la diffusion par pellicule est une opéra-
tion particulièrement économique, en particulier si on dé-
pose simultanément, sur chaque face du wafer, des éléments dopants différents. Etant donné qu'en ce qui concerne la
couche partielle n, 13, il s'agit d'une structure relative-
ment grossière, on peut utiliser des techniques d'insola-
tion simples et donc peu coûteuses.
La fabrication des diodes représentées par la fi-
gure 3 est expliquée à l'aide de la figure 5. On part à nouveau d'un wafer faiblement dopé dont la concentration en éléments dopants correspond à celle de la couche partielle
4. En utilisant des pellicules, on dépose et on fait diffu-
ser, sur les faces supérieures et inférieures, un dopant n,
par exemple du phosphore. A nouveau, ce procédé est avanta-
geux. Sur la face supérieure, on réalise une couche dont la concentration en dopants correspond à celle de la couche
partielle 3, tandis que sur la face inférieure, la concen-
tration de la couche est celle de la couche partielle 5. La concentration de la couche déposée est déterminée par celle
de la pellicule utilisée. Sur la face supérieure, on réa-
lise alors des sillons 22 dessinant les lignes de sépara-
tion 21 le long desquelles, à la fin de la fabrication, le
wafer de silicium sera divisé en pièces de silicium indivi-
duelles. Les sillons 22 peuvent être réalisés par sciage ou
attaque chimique. Avant de poursuivre le processus de fa-
brication, on nettoie la surface du wafer pour éliminer des particules éventuellement restantes. Après réalisation des
sillons 22, on dépose sur la face supérieure un élément do-
pant p, du bore par exemple. On peut en même temps, si cela il 2707041 paraît avantageux, augmenter la concentration en dopant de la couche inférieure 5. Le dopant p est également apporté par diffusion au moyen d'une pellicule. Dans cette étape de diffusion, les dommages qui ont pu se produire à proximité immédiate des sillons 22, dans le cristal de silicium, se
trouvent réparés. Les sillons 22 ont une profondeur suffi-
sante pour traverser complètement la couche n 3 située à la surface supérieure du wafer et atteindre la couche 4. Par une opération de diffusion p, la couche supérieure du wafer est transformée en zone de conductibilité p. L'épaisseur de cette couche p est sensiblement égale sur toute la surface, en particulier au niveau des sillons. La figure 5 montre, en coupe, un wafer de silicium à la fin de cette étape de la fabrication. On voit que maintenant, entre deux sillons 22 ou deux lignes de division, la structure du silicium est celle de la figure 3. Avant de procéder à la division du
wafer 20, il est toutefois nécessaire de procéder à une mé-
tallisation des faces supérieures et inférieures entières.
Enfin, on divise le wafer de silicium en le rompant le long des lignes de division 21, les sillons 22 ayant créé des
zones de fracture dans le wafer 20. La séparation par frac-
ture apporte l'avantage supplémentaire d'éviter toute pol-
lution des faces latérales par des particules métalliques,
comme celles que pourraient donner, par sciage, la métalli-
sation des faces latérales. Ce procédé est particulièrement
avantageux car aucune de ses étapes ne nécessite l'utilisa-
tion d'une salle blanche. Il n'y a pas d'opérations litho-
graphiques, pour fabriquer les diodes de la figure 3. De
plus, toutes les étapes utilisent la diffusion par pelli-
cule qui est particulièrement économique. Ainsi le prix de
revient des diodes individuelles peut être réduit au maxi-
mum. C'est l'épaisseur de la couche n faiblement dopée 4 ou 14 qui détermine la tension de passage, c'est-à-dire la résistance de la diode lorsqu'elle commande le passage
12 2707041
du courant. On peut alors souhaiter donner à cette couche
une épaisseur relativement faible, afin de réduire la ten-
sion de passage. Pour cela, on peut utiliser des wafers de silicium qui, déjà à l'origine, comportent une couche 5 ou 15 très épaisse et fortement dopée en n, ainsi qu'une cou- che 4 ou 14 relativement mince, faiblement dopée en n. La fabrication de tels wafers consiste par exemple à réunir
deux wafers, l'un fortement dopé et l'autre faiblement do-
pé, en utilisant un procédé de liaison ou un façonnage mé-
lO canique. Un tel wafer peut également être utilisé pour fabriquer des diodes du genre de celles représentées par les figures 3 et 4, en mettant alors en oeuvre les seuls
processus nécessaires sur la face supérieure.
13 2707041

Claims (8)

R E V E N D I C A T I ONS
1 ) Configuration semi-conductrice comportant une jonction pn, en particulier une diode, constituée d'une
puce (1, 11) composée d'une première couche (2, 12) présen-
tant un certain type de -conductibilité et- d -une - deuxième couche, à type de conductibilité opposé, faite d'au moins deux couches partielles ( 3, 4, 13, 14), caractérisée en ce
que la première couche partielle -3, 13) présente une cer-
taine concentration en élément dopants tandis que la se-
conde couche partielle (4, 14) a une concentration inférieure à la précédente, ces deux couches partielles (3, 4, 13, 14) formant chacune avec la première couche (2, 12), une jonction pn, la jonction pn entre la première couche
(2, 12) et la première couche partielle (3, 13) étant en-
tièrement logée à l'intérieur de la puce (1, 11), tandis
que la jonction entre la première couche (2, 12) et la se-
conde couche partielle (4, 14) est disposée dans une zone
marginale de la puce (1, 11).
2 ) Configuration selon la revendication 1, ca-
ractérisée-en- ce qu'elle comporte une troisième couche par-
tielle (5, 15) reliée à la seconde couche partielle (4, 14).
3 ) Configuration selon la revendication 2, ca-
ractérisée en ce qu'elle comporte une métallisation -6, 16) reliée à la première couche (2, 12) et métallisation (6, 16) reliée à la troisième couche partielle (5, 15), les
concentrations de la première couche (2, 12) et de la troi-
sième couche (5, 15) étant choisies de manière à assurer un
contact ohmique entre la première couche (2, 12), la troi-
sième couche partielle (5, 15) et la métallisation (6, 16).
4 ) Configuration selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que la première couche (2, 12) occupe toute la section de la puce semiconductrice (1, 11) et constitue la couche supérieure en dessous de laquelle la première couche partielle (3, 13) occupe la zone médiane de
14 2707041
puce (1, 11) tandis que, en dessous des deux couches précé-
dentes, la seconde couche partielle (4, 14) occupe toute la
section de la puce (1, 11) comme le fait également la troi-
sième couche partielle (5, 15) située en dessous de la deuxième couche (4f 14). ) Configuration selon la revendication 4, ca- ractérisé en ce que la face supérieure de la puce (11) est
une surface unie.
6 ) Configuration selon la revendication 4, ca-
ractérisée en ce que la face supérieure de la puce (1) est, dans sa partie médiane, une surface unie, entourée d'une
zone marginale en décrochement vers le bas (7).
7 ) Procédé de fabrication de configurations se-
mi-conductrices, en particulier de diodes, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - fabrication d'une pastille ou ''wafer'' (20) comportant une couche partielle supérieure (3), en dessous une deuxième couche partielle (4) puis une troisième couche partielle (5), ces trois couches (3, 4, 5) présentant le même type de conductibilité, la concentration en éléments
dopants de la première couche partielle (3) étant supé-
rieure à celle de la deuxième couche (4), - réalisation sur la face supérieure du wafer (20) de sillons (22) traversant la première couche partielle (3) pour atteindre la troisième couche partielle (4), - apport sur la face supérieure du wafer (20) d'éléments dopants qui modifient le type de conductibilité d'une première couche (2) de la première couche partielle (3), - dépôt d'une métallisation (5) sur les faces supérieures et inférieures du wafer (20), et - division du wafer en puces individuelles, le long des
sillons (22).
8 ) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les sillons (22) sont réalisés par sciage ou par
attaque chimique.
2707041
9 ) Procédé de fabrication de configurations se-
mi-conductrices, en particulier de diodes, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - création à la surface supérieure d'un wafer de silicium, de domaines présentant le même type de conductibilité mais une concentration en éléments dopants supérieure à celle du wafer, réalisation, par dépôt ou dopage, d'une couche à type de conductibilité opposé sur la face supérieure du wafer,
- réalisation sur la face inférieure du wafer d'une troi-
sième couche partielle de même type de conductibilité que celui-ci, cette opération pouvant être effectuée avant ou pendant une des deux étapes précédentes,
- recouvrement des faces supérieures et inférieures du wa-
fer par du métal, et
- division du wafer en puces individuelles, selon les li-
gnes de division disposées entre les zones présentant la
plus forte concentration en éléments dopants.
FR9407728A 1993-06-23 1994-06-23 Semiconductor configuration and method of manufacturing it Granted FR2707041A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4320780A DE4320780B4 (de) 1993-06-23 1993-06-23 Halbleiteranordnung und Verfahren zur Herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2707041A1 true FR2707041A1 (en) 1994-12-30
FR2707041B1 FR2707041B1 (fr) 1997-01-03

Family

ID=6490978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9407728A Granted FR2707041A1 (en) 1993-06-23 1994-06-23 Semiconductor configuration and method of manufacturing it

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5541140A (fr)
JP (1) JP3902674B2 (fr)
DE (1) DE4320780B4 (fr)
FR (1) FR2707041A1 (fr)
IT (1) IT1270220B (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0769816A1 (fr) * 1995-10-19 1997-04-23 Robert Bosch Gmbh Jonction PM à haute tension de claquage et procédé de fabrication

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1050076B1 (fr) * 1998-01-21 2003-10-22 Robert Bosch Gmbh Procede de production de diodes
DE19938209B4 (de) 1999-08-12 2007-12-27 Robert Bosch Gmbh Halbleiteranordnung und Verfahren zur Herstellung
DE19942879A1 (de) * 1999-09-08 2001-03-15 Bosch Gmbh Robert Halbleiterelement und Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauelements
DE10057612B4 (de) * 2000-11-21 2012-03-08 Infineon Technologies Ag Vertikales Halbleiterbauelement mit vertikalem Randabschluss
DE10065525B4 (de) * 2000-12-28 2006-07-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung mit einem PN-Übergang
US6555480B2 (en) 2001-07-31 2003-04-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Substrate with fluidic channel and method of manufacturing
DE10159498A1 (de) 2001-12-04 2003-06-12 Bosch Gmbh Robert Halbleiteranordnung mit einem pn-Übergang und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung
AU2002351686B2 (en) 2002-01-15 2008-04-10 Robert Bosch Gmbh Semiconductor arrangement comprising a pn-transition and method for producing a semiconductor arrangement
US6981759B2 (en) * 2002-04-30 2006-01-03 Hewlett-Packard Development Company, Lp. Substrate and method forming substrate for fluid ejection device
US6554403B1 (en) 2002-04-30 2003-04-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Substrate for fluid ejection device
DE10243813A1 (de) * 2002-09-20 2004-04-01 Robert Bosch Gmbh Halbleiteranordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung
US6910758B2 (en) * 2003-07-15 2005-06-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Substrate and method of forming substrate for fluid ejection device
JP4251326B2 (ja) * 2004-03-30 2009-04-08 サンケン電気株式会社 半導体装置
DE102004063180B4 (de) * 2004-12-29 2020-02-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Herstellen von Halbleiterchips aus einem Siliziumwafer und damit hergestellte Halbleiterbauelemente
DE102006049683B3 (de) * 2006-10-13 2008-05-29 Q-Cells Ag Verfahren und Vorrichtung zum Charakterisieren von Wafern bei der Herstellung von Solarzellen
JP5213350B2 (ja) 2007-04-26 2013-06-19 関西電力株式会社 炭化珪素ツェナーダイオード
DE102017209590A1 (de) * 2017-06-07 2018-12-13 Robert Bosch Gmbh PN-Diode

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3345221A (en) * 1963-04-10 1967-10-03 Motorola Inc Method of making a semiconductor device having improved pn junction avalanche characteristics
FR2220096A1 (fr) * 1973-03-02 1974-09-27 Licentia Gmbh
FR2301921A1 (fr) * 1975-02-18 1976-09-17 Silec Semi Conducteurs Nouvelles diodes zener alliees a anneau de garde diffuse et leur procede de fabrication
US4215358A (en) * 1976-11-01 1980-07-29 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Mesa type semiconductor device
EP0533439A2 (fr) * 1991-09-20 1993-03-24 Hitachi, Ltd. Diode à tension constante, convertisseur de puissance utilisant une telle diode et procédé de production d'une diode à tension constante

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3264149A (en) * 1963-12-19 1966-08-02 Bell Telephone Labor Inc Method of making semiconductor devices
DE4130247A1 (de) * 1991-09-12 1993-03-18 Bosch Gmbh Robert Halbleiteranordnung und verfahren zu deren herstellung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3345221A (en) * 1963-04-10 1967-10-03 Motorola Inc Method of making a semiconductor device having improved pn junction avalanche characteristics
FR2220096A1 (fr) * 1973-03-02 1974-09-27 Licentia Gmbh
FR2301921A1 (fr) * 1975-02-18 1976-09-17 Silec Semi Conducteurs Nouvelles diodes zener alliees a anneau de garde diffuse et leur procede de fabrication
US4215358A (en) * 1976-11-01 1980-07-29 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Mesa type semiconductor device
EP0533439A2 (fr) * 1991-09-20 1993-03-24 Hitachi, Ltd. Diode à tension constante, convertisseur de puissance utilisant une telle diode et procédé de production d'une diode à tension constante

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0769816A1 (fr) * 1995-10-19 1997-04-23 Robert Bosch Gmbh Jonction PM à haute tension de claquage et procédé de fabrication

Also Published As

Publication number Publication date
US5541140A (en) 1996-07-30
ITMI941237A0 (it) 1994-06-14
IT1270220B (it) 1997-04-29
JP3902674B2 (ja) 2007-04-11
DE4320780B4 (de) 2007-07-12
FR2707041B1 (fr) 1997-01-03
ITMI941237A1 (it) 1995-12-14
DE4320780A1 (de) 1995-03-09
JPH0738123A (ja) 1995-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2707041A1 (en) Semiconductor configuration and method of manufacturing it
EP0094716A1 (fr) Procédé pour connecter un semi-conducteur à des éléments d'un support, notamment d'une carte portative
FR2619248A1 (fr) Cellule photovoltaique protegee, son procede de fabrication et ensemble comprenant de telles cellules
FR2615656A1 (fr) Dispositif semi-conducteur monolithique integre a conduction bidirectionnelle et procede de fabrication
EP3660930B1 (fr) Procédé de fabrication d'une matrice de photodiodes à base de germanium et à faible courant d'obscurité
FR2729504A1 (fr) Generateur photovoltaique
US20100186808A1 (en) Plating through tunnel dielectrics for solar cell contact formation
GB2237929A (en) A method of manufacturing a semiconductor device
EP0172108B1 (fr) Dispositif de neutralisation de l'accès à une zone à protéger d'un circuit intégré
FR2471051A1 (fr) Circuit integre a transistors mos protege contre l'analyse et carte comprenant un tel circuit
EP1421624B1 (fr) Procede de fabrication de capteur d'image couleur avec ouvertures de contact creusees avant amincissement
EP2325893B1 (fr) Diode de protection bidirectionnelle basse tension
EP0090686B1 (fr) Transistor PNP fort courant faisant partie d'un circuit intégré monolithique
EP0321326A1 (fr) Procédé de mise en place sur un support, d'un composant électronique, muni de ses contacts
EP1142023B1 (fr) Structure périphérique pour dispositif monolithique de puissance
WO2003019667A1 (fr) Capteur d'image couleur sur substrat transparent et procede de fabrication
FR2805081A1 (fr) Procede de fabrication de transistor bipolaire a double heterojonction sur materiau iii-v
FR2604828A1 (fr) Procede de fabrication d'une diode p+nn+ et d'un transistor bipolaire comportant cette diode, utilisant l'effet de neutralisation des atomes donneurs par l'hydrogene atomique
FR2559959A1 (fr) Diode hyperfrequence a connexions externes prises au moyen de poutres et son procede de realisation
EP0228748A1 (fr) Procédé de fabrication d'un transistor latéral intégré et circuit intégré le comprenant
FR2814856A1 (fr) Procede de realisation d'un contact sur un varbure de silicium
EP0297963B1 (fr) Procédé de connexion par laser d'un conducteur à une région dopée du substrat d'un circuit intégré, et circuit intégré mettant en oeuvre le procédé
EP1016136B1 (fr) Structure microelectronique comportant une partie de basse tension munie d'une protection contre une partie de haute tension et procede d'obtention de cette protection
AU2013305471B2 (en) A method of forming a contact for a photovoltaic cell
EP0091342B1 (fr) Procédé de réalisation d'un transistor à effet de champ du type planar à grille supplémentaire enterrée