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Enrobage de couches d'oxyde dotées sur des semi-conducteurs,
La présente invention concerne les dispositifs semiconducteurs et vise plus spécialement à empêcher la perte par diffusion extérieure d'une matière de dotation contenue dans une couche d'oxyde pendant l'opération de diffusion de l'impureté de dotation dans une plaquette semi-conductrice,
S'il est courant de former des jonctions P-N dans des Natives serai-conductrices au silicium et semblables par la technique de diffusion en phase vapeur, on forme aussi des jonctions P-N en diffusant au travers d'une pellicule d'oxyde dotée auxiliaire.
On peut constituer une telle pellicule en montant la
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plaquette en silicium comme anode dans un électroly- té approprié contenant l'élément de dotation une matière iner- te comme le platine est utilisés pour la cathode et une tension continue est appliquée entre la plaquette et la cathode.
Si on désire, par exemple, doter du silicium du . type P de phosphore de dotation du type -N, l'électrolyte peut consister en un mélange de phosphate diéthylique , de nitrure de potassium et d'alcool de tétrahydrofurfuryle. L'électrolyte . doit être choisi de façon que le bioxyde de silicium soit tout à fait insoluble dans celui-ci, afin d'éviter la formation de po- res dans l'oxyde. En appliquant une tension appropriée pendant un certain temps, une couche de bioxyde de silicium contenant du phosphore se forme sur la plaquette.
Si on chauffe ensuite la plaquette recouverte de son oxyde dans une chambre de réaction à une température élevée pendant un temps déterminé, au moins une partie du phosphore contenu dans la couche d'oxyde diffuse à l'intérieur du substrat en silicium de manière à constituer une jonction P-N.
Les avantages d'un tel procédé de formation d'une jonction P-N utilisant une couche d'oxyde anodique dotée sont nombreux. Parmi ces avantages, on peut citer la régularité de la couche d'oxyde et de sa teneur en matière de dotation, ainsi que la facilité et la précision avec.laquelle on peut re- . produire un programme de diffusion déterminé. En outre, et ceci est peut être encore le plus important, l'utilisation de couches d'oxyde anodiquespermet de régler le processus de diffusion a- vec des moyens de contrôle inhabituels puisqu'il est possible de maintenir la teneur en matière de 'dotation dans l'oxyde cons- tante ou encore de la faire varier de manière contrôlée.
Cela signifie que la force de la source de dotation dépend de la con-
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centration de la pellicule d'oxyde en matière de dotation ainsi que de l'épaisseur de la pellicule. Ces deux grandeurs peuvent être réglées d'une façon très précise, l'épaisseur de la pellicule pouvant être déterminée à quelques angstrbms près au moyen de la tension de formation appliquée.
On sait que, au cours du traitement thermique de diffusion qui suit la formation de la couche d'oxyde anodique dotée, une partie importante de la matière de dotation se perd par diffusion à l'extérieur. Par exemple, les expériences ont démontré que, pendant un traitement thermique de diffusion à environ 1060 C d'une plaquette en silicium comportant une pellicule d'oxyde anodique dotée au phosp' re, environ 75 % du phosphore se perd par diffusion extérieure tandis qu'environ 25 % seulement diffuse à l'intérieur du silicium. Il est inutile de dire qu'une telle perte par diffusion extérieure lors de la préparation de plaquettes semi-conductrices est tout à fait indésirable puisque ce phénomène rend le contrôle de la forme et la reproductibilité d'un programme de diffusion déterminé assez difficiles.
Cela signifie que cette diffusion extérieure produit une vapeur qui peut doter d'autres parties de la plaquette en silicium qui ne sont par recouvertes par la pellicule d'oxyde.
En outre, cette diffusion extérieure limite la quantité de ma- tière de dotation pouvant diffuser à l'intérieur du silicium, ceci ayant aussi pour effet de limiter les fortes concentrations en surface, la formation de'jonctions à grande profondeur ou les deux.
La présente invention a pour but principal de procu- rer un procédé empêchant cette diffusion extérieure d'une couche d'oxyde dotée qui est formée sur une plaquette semi-conductrice,
La présente invention consiste en un procédé de pré-
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paration d'une plaquette semi-conductrice oxydée, suivant lequel - on prépare une couche d'oxyde contenant une impureté de dotation sur la surface d'une plaquette semi-conductrice, on fait diffuser l'impureté de dotation de la couche d'oxyde vers la plaquette en soumettant celle-ci à une température élevée et on empêche en substance entièrement la diffusion de l'impureté de dotation de la couche d'oxyde vers l'extérieur en enrobant, cette couche dans une seconde couche d'oxyde en substance exemp. te d'impuretés de dotation avant la phase de diffusion.
L'invention ressortira clairement de la description détaillée.donnée ci-après, de plus -aura formes d'exécution de l'invention représentées, à titre d'exemple, aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est un tableau des opérations montrant comment une pellicule d'oxyde anotique dotée peut se former se- lon la présente invention, respectivement sur une plaquette de type -N,et sur une plaquette de type -P
Les figures 2A-2G sont des vues en coupe montrant le processus de préparation d'une plaquette semi-conductrice de type -P conformément au procédé de la présente invention, et
Les figures 3A-3H sont des vues en coupe montrant le processus de' préparation d'une plaquette semi-conductrice de type-N conformément au/procédé de-la présente invention.
La présente invention est basée sur la découverte que la perte par diffusion extérieure de la matière de dotation contenue dans une couche d'oxyde peut être'notablement réduite en faisant croître une couche de bioxyde de silicium pur sur la face supérieure de la couche d'oxyde dotée* De préférence, la couche de bioxyde de silicium pur est formée par oxydation anodique parce que, au cours d'une oxydation anodique du sili-
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cium avec une densité de courant de 3 milliempères par centime* tre carré ou plus, la croissance du nouvel oxyde se produit par migration de cations.
Cela.'signifie que le nouvel xyde se forme sur la face extérieure de la pellicule existante et @ au niveau de la surface de contact entre le. silicium et le bio@ de de silicium comme cela se produit dans le cas d'une oxydation'thermique. L'enrobage peut aussi s'effectuer en déposant par voie pyrolytique le bioxyde de silicium sur la face extérieure de la pellicule d'oxyde existante. En bref, selon une forme d'exécution de la présente invention où une matière de dotation de type-N diffuse à l'intérieur du silicium de type -P, une sur.. face d'une plaquette de sili ium est Initialement rodée et préparée, si nécessaire, par polissage électrolytique et décapage.
S'il ne faut doter que des parties de la plaquette, on forme sur celle-ci un cache approprié en ayant recours aux techniques connues de photoréserve. On monte ensuite la plaquette comme anode dans un bain électrolytique dont l'électrolyte contient un ion de la matière de dotation de type -N désirée, et on applique une tension électrique entre la plaquette et une cathode inerte plongée dans l'électrolyte.
S'il faut, au contraire, faire diffuser une matière de dotation de type-P dans du silicium de type-N en ayant recours à une pellicule d'oxyde anodique, il n'est pas toujours né. cessaire d'utiliser un cache formé par photoréserve. La croissance de pellicules d'oxyde anodiques sur le silicium de type-N dépend de la disponibilité de porteurs minoritaires (c'est à-dire des lacunes) sur la surface. Il ne se produit aucune croissance d'oxyde notable dans l'obscurité complète au-dessous de l'intensité de rupture de la barrière séparant le silicium de la surface de l'électrolyte, à condition que la vitesse de
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recombihaison et de régénération à la surface soit lente.
Il est donc possible de. régir la croissance de l'oxyde par éclaire- ment localisé au moyen d'une lumière ayant une longueur d'onde plus courte que le seuil d'absorption.
Après formation de la couche.d'oxyde anodique, que celle-ci soit dotée d'une matière de type -Pou d'une matière de type -N, on transfère la plaquette dans un second bain élec- trolytique dans lequel.l'oxyde doté est recouvert d'un oxyde -anodique non doté ayant, de préférence, une épaisseur d'environ 600 angtröms. La couche d'oxyde anodique étant ainsi enrobée, on introduit la plaquette dans une chambre de réaction où elle est portée à la température de diffusion. Au cours de ce pro- cessus, des parties du silicium de type-N sont transformées en silicium de type-P ou vice versa, la perte par diffusion exté- rieure étant en substance éliminée grâce à la présence de la couche ae bioxyde de silicium extérieure.
Au cours de l'opéra- . tion suivante, on peut enlever les deux couches d'oxyde à l'ef- fet de mettre à nu le silicium doté.
. Si la présente invention convient particulièrement bien pour des pellicules d'oxyde anodique dotées qui sont enro- bées à l'aide d'une.pellicule d'oxyde anodique extérieure non dotée, il va de soi que l'invention est d'application dans tous les cas où on désire empêcher la perte par diffusion extérieure dans une pellicule d'oxyde dotée quelconque. A ce point de vue, la suite de la description'fera comprendre que l'inven- tion est utile aussi dans des cas ou la couche d'oxyde dotée et la couche d'oxyde non dotée sont appliquées en phase vapeur ou au moyen de techniques semblables, les techniques spécifiques d'anodisation représentées l'étant uniquement à titre d'exemple.
On se référera maintenant aux figures 1 et 2 des
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dessins annexés. Une plaquette en silicium de type -P, qui est représentée à la figure 2A, est initialement rodée et préparée, si nécessaire, par polissage électrolytiquè et décapage.
Si on désire préparer des régions de diffusion localisées dans la plaquette en silicium de type-P 10, on soumet ensuite, comme en 12, la plaquette à un procédé de masquage par photoréserve.
Comme on le sait, une technique connue de masquage consiste à recouvrir entièrement la plaquette d'une solution de photoréser- ve contenant un monomère qui polymérise lorsqu'il est exposé à de la lumière ultraviolette. On laisse sécher le monomère et on 'expose ensuite à la lumière ultraviolette les parties de la plaquette qui doivent être marquées.
La figure 2B réprésente la plaquette 10 munie de son masque ; on y voit que toute la surface de la pla- quette est recouverte,à l'exception des parties 14 et 16 qui doivent être soumises' à diffusion. En conséquence, toute la surface de la plaquette, sauf les parties 14 et 16, est exposée à la lumière ultraviolette. On développe ensuite la matière de photoréserve 18 se trouvant sur la surface, de la pla- quette 10 ; aucours de cette opération,, les parties qui n'ont pàs été exposées à la lumière ultraviolette (ce,est- à-dire les parties 14 et 16 sont enlevées par lavage en 12a de façon à mètre à nu, à ces endroits, la surface de la plaquet- . te 10.
Si on le désire, le masque qui est appliqué sur la plaquette 10 peut être formé d'oxyde et, dans ce cas, on polymérise la matière de photoréserve uniquement à l'endroit des régions 14 et 16, on oxyde la plaquette par anodisation et on enlève les parties polymérisées de manière à mettre à nu les parties 14 et 16 de la plaquette. Cette dernière
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technique de masquage sera décrite - ci-après plus en détail -lorsqu'on décrira la formation de plaquettes en silicium de ty- pe -N.
Après application du masque, comme celà est repré- senté à la figure 2B, on plonge la plaquette munie de son mas- que dans un bain électrolytique 20 se trouvant dans un réservoir
22 (voir figure 1). La plaquette 10 est connectée à la borne positive 24 d'une source de tension continue, tandis que la bor- ne négative 26 de la même source est reliée à une cathode 28 suspendue dans le bain 20 et consistant en une matière inerte comme du platine.
Lorsqu'on applique un potentiel électrique entre les bornes 24 et 26, une couche d'oxyde se forme sur les par- ' ties 14 et 16, comme la figure 2B le montrerais pas sur le reste de la plaquette 10 à cause de la p@écence du masque 18. Pour former une jonction P-N à l'intérieur de la plaquette de type -P 10, il faut évidemment utiliser une matière de dotation de type-N. On utilise à cet effet généralement les éléments du groupe V du tableau périodique, en particulier le phosphore, l'antimoine et l'arsenic qui constituent des matières de dota- tion du type-N pour le silicium.
Dans l'exemple représenté à la figure 1, il est supposé que la plaquette de type-P 10 doit être dotée de phos- phore. L'anodisation doit s'effectuer dans un milieu dans le- quel le bioxyde de silicium est parfaitement Insoluble, ceci afin d'éviter la formation de pores dans la couche d'oxyde. Des solutions aqueuses d'acides forts et des solutions de phosphate dans certains solvant--, organiques remplissent cette condition.
Par exemple,. le bain électrolytique 20 peut contenir une solution d'acide pyrophosphorique ou phosphoreux dans de l'alcool de tétra-
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hydrofurfuryle, dans le cas où on désire former par diffusion de$ régions d'émetteur, Pour la formation de régions de base ou de collecteur par diffusion, l'éleotrolyte consiste, de pré- férence, en un mélange de diéthyle phosphate, de nitrure de po- tassium et d'alcool de tétrahydrofurfuryle.
Sous l'application d'un potentiel électrique entre les bornes 24 et 26, des couches d'oxyde dotées de phosphore 30 et 32 se forment sur les parties de surface mises à nu 14 et 16.
De préférence, les couches d'oxyde 30 et 32 sont formées avec une densité de courant d'environ 5 milliampères par centimètre carré et ceci jusqu'à ce que la tension de formation atteigne
150 volts. A ce moment, les couches 30 et 32 ont une épais- seur d'environ 900 @ngströms. A ce sujet, on remarquera qu'une tension de formation d'un volt. équivaut à une épaisseur d'environ
6 angstrbms.
Après la formation des couches d'oxyde anodique do- tées de phosphore 30 et 32, on enlève le masque de matière de pho- toréscrve 18 en 12b. au moyen d'un solvant approprié, par exemple de l'acide sulfurique, après quoi on lave la plaquette et on la. sèche. La plaquette se présente maintenant comme elle estrepré- sentée à la figure 2D où on peut voir les deux couches d'oxyde
30 et 32. Si la plaquette représentée à la figure 2D était sim- plement soumise ensuite à un traitement thermique permettant de faire diffuser le phosphore à l'intérieur de la plaquette 10, une quantité considérable de la matière de dotation serait per- due par diffusion vers l'extérieur.
Ceci est représenté, à ti- tre d'exemple, dans le tableau suivant où le phosphore se trouvant à l'intérieur de la couche d'oxyde 30 ou 32 contient l'isotope radio actif p32, ce qui permet de déterminer . au moyen d'un simple compteurde Geiger la quantité d'isotope et, par oon-
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séquent, la quantité de phosphore présente, dans la couche d'oxy-' de de la plaquette 10 et sur les parois de la chambre de réac. tion.
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TABLEAU ,,,1, PERTE PAR DIFFUSION EXTERIEURE DE L'ELEMENT
DE DOTATION DANS LES COUCHES D'OXYDE NON PROTEGEES. x
EMI10.2
<tb>
<tb> Durée <SEP> ' <SEP> P <SEP> dans <SEP> la <SEP> sour- <SEP> P <SEP> dans <SEP> le <SEP> si- <SEP> P <SEP> sur <SEP> les <SEP> parois
<tb>
EMI10.3
Eschant11.- à ce dioxyde, 1101um, du tube,
EMI10.4
<tb>
<tb> Ion <SEP> n <SEP> 1175 C <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids.
<tb>
EMI10.5
1 5 min. ,7,b 2"5*i,8 26,7
EMI10.6
<tb>
<tb> 2 <SEP> 10 <SEP> min. <SEP> 36,1 <SEP> 33,7 <SEP> 30,3
<tb> 3' <SEP> 15 <SEP> min. <SEP> 29,1 <SEP> 41,3 <SEP> 29,6
<tb> 4 <SEP> 20 <SEP> min. <SEP> 30,0 <SEP> 34,2 <SEP> .35,8
<tb> 5 <SEP> 45 <SEP> min.
<SEP> 13,0 <SEP> 39,9 <SEP> 4,0
<tb>
± La diffusion est effectuée 4 1175 C dans un tube en quartz scellé contenant un remplissage d'argon.
Le tableau I montre que, si la quantité de phosphore diffusant à l'intérieur du silicium augmente, à 1175 C, au fur et 4 mesure que la durée de la diffusion augmente de cinq minutes à quarante-cinq minutes, la majeure partie du phosphore perdue par diffusion extérieure l'est déjà au cours des dix premières minutes. Comme précité, le phosphore perdu par diffusion extérieure contamine les surfaces non protégées de la plaquette 10 qui ne sont pas recouvertes des pellicules d'oxyde 30 et 32 tout en limitant les concentrations en surface et la formation de jonctions à grande profondeur.
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Par conséquent, selon la présente Invention,, la plaquette représentée à la figure 2D et portant les pellicules d'oxyde anodique dotées 30 et 32 est soumise à une seconde opé-
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ration d'oxydation anodique sous une tension de formation de
250 volta, dans une solution de nitrure de potassium dans de l'acool de tétrahydrofurfuryle; cette fois, la plaquette 10 entière ainsi que les revêtements 30 et 32 se recouvrent d'une pellicule d'oxyde anodique non dotée 34 qui est représentée à la figure 2E. Cette nouvelle pellicule d'oxyde a une épaisseur de 1500 angstrôms sur les parties à nu de la plaquette en sili- cium et elle a une épaisseur de 600 angstroms sur la surface supérieure des pellicules d'oxyde dotées 30 et 32.
Ceci s' opère, comme la figure 1 le montre, en plongeant la plaquette de la figure 2P recouverte de son oxyde doté dans un second bain électrolytique 36 contenu dans un reservoir 38. Le bain élec- trolytique 36 consiste, de préférence, en une solution de nitru- re de potassium dans de l'alcool de tétrahydrofurturyle. Com- me dans le cas de l'anodisation précédente dans le réservoir 22, la plaquette constitue à nouveau une anode qui est connectée à la borne positive 40 d'une source de tension continue dont la borne négative 42 est reliée à une électrode 44 en platine ou en un métal semblable.
Une pellicule d'oxyde anodique non do- tée,d'une épaisseur d'environ 1500 angströms, peut se former sur la plaquette représentée à la figure 2D en poussant la formation jusqu'à une tension de 100 volts supérieure à la tension de for- mation maximum utilisée dans la formation des couches d'oxyde 30 et 32.
Après la formation de la couche d'oxyde non dotée dans le réservoir 38, la plaquette enrobée qui est représentée à la figure 2E est soumise à un traitement thermique dans une chambre de réaction, celle-ci étant schématiquement représentée par le rectangle 46 de la figure 1 ; ce traitement thermique permet de faire diffuser le phosphore contenu .dans les couches d'oxyde do-
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têts 30 et 32 à l'intérieur de la plaquette 10 de façon à cons tituer deux régions de type -N 48 et 50 à l'intérieur de la plaquette de type -P 10 (voir figure 2F).
Comme représenté, la présence de la couche, d'oxyde non dotée extérieure enrobant toute la plaquette 10 ainsi que les couches d'oxyde dotées évite ou freine notablement la diffusion de la matière de dotation vers l'extérieur. Après cette opération de diffusion, la plaquette entière est décapée dans un décapant approprié de manière à enlever les deux couches d'oxyde, laissant-ainsi la plaquette sous la forme représentée à la figure 20.
Jusqu'ici, le procédé de la présente invention a été décrit dans son application à une plaquette en silicium de type -P sur la surface de laquelle une pellicule d'oxyde anodique se forme sans la présence d'une'source de lumière extérieure.
Comme il a été dit cependant, la croissance de pellicules d'oxy de anodiques sur du silicium de type -N dépend de la disponibili- té de porteurs minoritaires (c'est-à-dire des lacunes) à la sur- face de la plaquette. L'oxyde formé est négligeable dans l'obs- ourité complète au-dessous dé l'intensité de rupture de la bar- rière séparant le,silicium de la surface de l'électrolyte, à condition que la vitesse de recombinaison et de régénération à la surface soit faible. Il est donc possible de régler la crois- sance de l'oxyde en éclairant la plaquette avec une lumière dont la longueur d'onde est plus courte que le seuil d'absorption.
Le procédé de formation d'une plaquette de type-N est décrit ci-après, Comme dans le cas du silicium de type -P, , la plaquette en silicium de type-N 52, qui est représentée à la figure 3A, est d'abord rodée et ensuite soumise à polissage électrolytique ou décapage. Dans le présent cas cependant, on supposera que les parties de la plaquette.qui ne doivent pas être
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dotées au cours de la formation anodique de l'oxyde doté sont recouvertes d'un masque d'oxyde plutôt que d'un masque de pho- toréserve., Au cours de ce processus, il faut appliquer à nouveau un masque en matière de photoréserve 57 mais cette fois, ce masque recouvre les parties 70 et 72 qui doivent être dotées, comme la figure 3B le montre.
Les parties 70 et 72 étant recouvertes de leur masque, on soumet ensuite la plaquette 52 à une oxydation anodique sous un éclairement externe comme en 53 figure 1, afin d'obtenir un masque d'oxyde 55 représenté à la figure 3C ;ce masque d'oxyde recouvre toute la plaquette 52,à l'exception des parties 70 et 72.....
Le masque en matière de photoréserve recouvrant les parties 70 et 72 est ensuite enlevé au moyen d'un solvant approprié, afin d'obtenir la plaquette représentée à la figure 3D où,seules les parties 70 et 72 sont mises à nu, le reste de la surface étant protégé par le masque en oxyde 55.
On plonge alors la plaquette en silicium de type -N 52-munie de son masque dans un bain électrolytique 54 contenu dans un réservoir 56 représenté à la figure 1. On applique un potentiel entre les bornes 58 et 60, la borne 58 étant positive et reliée à la plaquette 52 tandis que la borne 60.est négative et est reliée à une électrode inerte 62.
Comme, dans le cas considéré, la plaquette 52 est en silicium de type -N, l'électrolyte 54 doit contenir une matière de dotation du type-P. Un électrolyte approprié peut consister, par exemple, en une solution de borahe polyhédrique dans de l'alcool de tétrahydrofurfuryle. L'oxydation anodique est obtenue en projetant de la lumière de la source 64, par exemple, par un système de lentilles 68, sur la surface de la plaquette .52, ceci donnant lieu à la formation de couches d'oxyde anodiques
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dotées de type -P 74. et 76 sur les parties de surface 70 et
72, comme .la figure 3E le montre. Ces couches d'oxyde cor- respondent à celles de la figure 2D. Après la formation des couches d'oxyde 74 et 76, le processus est entièrement sembla- ble à celui des figures 2E-2G.
C'est ainsi que, comme la figure 3F le montre, on fait croître une couche d'oxyde non dotée 78 sur la surface entière de la plaquette 52 en plongeant celle-ci dans le bain électrolytique 36. Après la formation de la couche d'oxyde non dotée 78, on introduit la plaquette 52 dans la chambre de réaction 46 où l'opération de diffusion provoque la formation de deux couches.80.et 82 de type -P à l'intérieur du silicium de type-N 52 (voir figure 3G). Enfin, comme la figure 3H le montre, on enlève les trois couches d'oxyde au moyen d'un décapant.approprié, afin de laisser la plaquette 52 simplement avec ses deux régions dotées'de type-P 80 et 82.
L'influence d'une couche d'oxyde non dotée est don- née au tableau II qui montre les résultats obtenus au cours d'expériences d'application de la couche d'oxyde non dotée.
Ces- diffusions ont été effectuées à une température de 1200 C pendant deux heures dans un courant d'azote.
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-- . , .. # .......p.. , . ". T 11 :B L b Ji U II
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-'--"-""-"' Comptes par seconde Comptes
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<tb> après <SEP> dépôt <SEP> de <SEP> par <SEP> se-
<tb>
EMI15.4
Teinpératu- Densité de conde Procédé de Echanti- bolu - re d'ano- courant en Oxyde sio 2 non doté après Revêtant Ion tion rio disation ma/CM2 doté Enodique pyrolytique diffusion 1 Cx 4 0 C . 71 195 185 178 1 V 4 OOC 5, 5 179 172 170 2 2xx , 25*C 5,8 197 195 185
EMI15.5
<tb> 2 <SEP> I <SEP> 2xx <SEP> 25 C <SEP> -6,2 <SEP> 202 <SEP> 193 <SEP> 188
<tb> 3 <SEP> 0 <SEP> 4 <SEP> 0 C <SEP> 5,8 <SEP> 173 <SEP> 171 <SEP> 164 <SEP> 156
<tb> 4 <SEP> 0 C <SEP> 5,9 <SEP> 176 <SEP> - <SEP> 180
<tb>
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Yxxx H4P2C7 25 C 6eo néant 3390 .2930.
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REMARQUES : x l'échantillon C a subi une diffusion de trois heures à 1200 C. xx les anodisations ont été effectuées à un moment ou la solution n 2 s'est déjà détériorée par radio. lyse, la quantité de phosphore Incorporé' ayant fortement diminué. xxx: l'échantillon Y comporte un oxyde doté du type émetteur qui subit normalement une diffusion de
20 à 30 minutes seulement. La concentration en phosphore des pxydes avant diffusion était, pour . les échantillons C à K, de l'ordre de 1,5 x 10 atomes P/cm3 Si02 La concentration en phosphore de l'oxyde de l'échantillon Y avant diffusion était de 3:2 x 1021 atomes P/cm3Si02.
SIGNIFICATION DES CHIFFRES UTILISES 1, Pellicule d'oxyde anodique non dotée supplémentaire équivalente à 150 volts (900 angstrbms) 2, Pellicule d'oxyde anodique non dotée supplémentaire équivalente à 200 volts (1200 angströms).
3.Si02 pyrolytique d'une épaisseur de 5000 angströms sur la surface supérieure de l'oxyde.non doté (revêtement type I).
4. Si02 pyrolytique d'une épaisseur de 5000 angströms directe- ment déposé sur la surface supérieure de l'oxyde anodique doté.
\
Dans le tableau II ci-avant, tous les échantillons sont des plaquettes en silicium de type-P qui ont été anodisées dans une solution de nitrure de sodium dans un mélange d'alcool de diéthylphosphate et de tétrahydrofurfuryle, l'ion phosphore étant l'isotope radio-actif p32. Les comptes par seconde" marqués dans le tableau II sont donc les comptes effectués à l'aide d'un compteur de Geiger, ces comptes indiquant la teneur en phosphore. La colonne "comptes par seconde - oxyde doté" donne les mesures effectuées avec un compteur de Geiger après formation de l'oxyde doté mais avant enrobage de celui-ci à l'aide de l'oxyde non doté.
La colonne "comptes par seconde - Si02 non doté"
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dame les mesures effectuées après enrobage, comme aux figures 2E et 2F. Enfin, la colonne "comptes par seconde après dit. fusion"donne les mesures effectuées après que la plaquette à double revêtement a été soumise à diffusion. Il faut remarquer que dans tous les cas, les comptes après diffusion diminuent légèrement seulement, ce qui indique qu'une tras petite partie se perd par diffusion extérieure et ceci aussi bien dans le cas d'un oxyde non doté obtenu par anodisation que par pyrolyse,
REVENDICATIONS.
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t<-.## ) <t.f ttt 1.
Procédé de préparation d'ue plaquette semi-conductrice oxy- dée, caractérisé en ce qu'on prépare une couche d'oxyde con- tenant une impureté de dotation sur une plaquette semi-con- ductrice, on fait diffuser l'impureté de dotation dé la cou- che d'oxyde dans la plaquette en soumettant la plaquette à une température élevée, et on empêche en substance toute per- t par diffusion extérieure d'impureté de dotation dans la . couche d'oxyde en enrobant cette dernière d'une seconde cou- che d'oxyde en substance exempte d'impuretés de dotation a- vant la phase de diffusion.