DE10261424B3 - Verfahren zum Herstellen eines Emitters mit niedrigem Emitterwirkungsgrad - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Emitters mit niedrigem Emitterwirkungsgrad, bei dem drei Dotierschritte vorgenommen werden, von denen zumindest der dritte Dotierschritt eine Ionenimplantation ist, mit der zusätzlich zu einer Dotierung eine Damage-Schicht (13) in der durch den zweiten Dotierschritt gebildeten Zone (12) erzeugt wird.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Emitters mit niedrigem Emitterwirkungsgrad und gutem ohmschem Kontakt zu einer metallischen Kontaktschicht für ein Halbleiterbauelement in einem Halbleiterkörper, bei dem der Emitter in einen Oberflächenbereich des Halbleiterkörpers durch einen Dotierungsvorgang eingebracht wird. Ein derartiges Verfahren ist zum Beispiel aus der DE 196 49 800 A1 bekannt.
• Ein insbesondere p-dotierter Emitter mit geringem Emitterwirkungsgrad, also beispielsweise eine mit Bor dotierte Emitterzone, wird bisher als ein so genannter transparenter Emitter erzeugt. Ein transparenter Emitter weist dabei sowohl eine niedrige Dotierungskonzentration als auch eine geringe Eindringtiefe im Halbleiterkörper auf.
• Die Anwendung eines transparenten Emitters ist für solche Halbleiterbauelemente problematisch, in welchen Löcher über den durch den Emitter gebildeten sperrenden pn-Übergang abfließen müssen. Dies gilt beispielsweise für Dioden, da bei diesen der p-leitende Emitter gleichzeitig den sperrenden pn-Übergang bildet. Ein derart gebildeter pn-Übergang, der dynamisch sicher sperrt, kann nur durch zusätzliche Prozess-Schritte und damit mit einem höheren Aufwand realisiert werden.
• Eine andere, aus der DE 196 49 800 A1 bekannte Möglichkeit zur Herstellung eines Emitters mit geringem Wirkungsgrad besteht darin, zunächst einen stärker dotierten Emitter zu erzeugen und diesen dann dadurch zu schwächen, dass beispielsweise mit Hilfe einer Protonen- oder Heliumbestrahlung eine defektreiche Zone erzeugt wird. Diese Zone kann im Emitter selbst gelegen oder diesem vorgelagert sein, wobei die Platzierung der Zone durch entsprechende Auswahl der Bestrahlungsenergie eingestellt wird.
• Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Emitters mit geringem Emitterwirkungsgrad anzugeben, wobei dieser Emitter gleichzeitig einen guten ohmschen Kontakt aufweisen soll.
• Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Dotierungsvorgang in wenigstens drei nacheinander ausgeführten Dotierschritten vorgenommen wird, von denen der letzte Dotierschritt eine Ionenimplantation ist, die so ausgeführt wird, dass die durch diese Ionenimplantation gebildeten Defekte durch Erhöhung der Rekombinationsrate und damit Absenkung der Ladungsträgerlebensdauer einen durch den zweiten Dotierschritt erreichten Emitterwirkungsgrad schwächen und gleichzeitig eine weitere elektrisch aktive Dotierung liefern.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft zur Herstellung eines p-leitenden Emitters, also beispielsweise einer mit Bor dotierten Emitterzone. Die Erfindung ist aber in gleicher Weise auch zur Herstellung eines n-dotierten Emitters geeignet.
• Ein durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellter Emitter zeichnet sich durch einen niedrigen Emitterwirkungsgrad aus und weist gleichzeitig einen guten ohmschen Kontakt zu einer beispielsweise aus Aluminium bestehenden Kontaktschicht auf. Dieser Emitter kann eine Raumladungszone sicher abfangen, die sich aufspannt, wenn eine volle Sperrspannung an dem durch den Emitter gebildeten pn-Übergang anliegt und gleichzeitig noch ein hoher Rückstrom fließt. Bei dem durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Emitter werden prozessbedingte Inhomogenitäten dieses Emitters, die beispielsweise auf Partikel zurückzuführen sind, welche während des Dotierungsvorgangs auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers liegen, in ihren Auswirkungen reduziert. Jedenfalls haben diese Inhomogenitäten einen deutlich verringerten nachteilhaften Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften von Bauelementen, die einen solchen, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Emitter beinhalten.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also der Dotierungsvorgang in wenigstens drei nacheinander ausgeführten Dotierschritten vorgenommen. Dabei können gegebenenfalls auch mehr als drei Dotierschritte ausgeführt werden. Ebenso ist es möglich, einzelne Dotierschritte von diesen wenigstens drei Dotierschritten in verschiedene "Unterschritte" aufzuteilen.
• Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass auch der erste und/oder der zweite Dotierschritt durch Ionenimplantation ausgeführt wird, so dass in zweckmäßiger Weise eine dreistufige Ionenimplantation vorgenommen wird. Zwischen diesen einzelnen Ionenimplantationen werden in vorteilhafter Weise geeignete Temperaturbehandlungen eingeschaltet.
• Im Folgenden soll davon ausgegangen werden, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein p-leitender Emitter erzeugt wird.
• In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in dem ersten Dotierschritt eine Ionenimplantation mit einer relativ geringen Dosis ausgeführt, welche ungefähr der Durchbruchsladung in einem pleitenden Siliziumgebiet (etwa 2 × 10¹² Ladungsträger bzw. Fremdatome cm^–2) entspricht. Die durch diese erste Ionenimplantation eingebrachten Ladungsträger werden bis in eine Tiefe von ungefähr 2 bis 10 um mittels einer Temperaturbehandlung eindiffundiert und damit elektrisch aktiviert. Die Dosis für diese erste Implantation kann beispielsweise auf 4 × 10¹² Fremdatome cm^{- 2} Oder niedriger in Silizium eingestellt werden.
• Es schließt sich sodann eine zweite Ionenimplantation mit einer deutlich stärkeren Dosis an, die bis zu 10¹⁶ Ladungsträger bzw. Fremdatome cm^–2 betragen kann. Werden Borionen für diese Implantation verwendet, so werden sie in einer Temperaturbehandlung bis in eine Tiefe von 0,5 bis 2 μm eindiffundiert bzw. nur implantiert und elektrisch aktiviert.
• Als wesentlicher Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird sodann noch eine dritte Ionenimplantation, vorzugsweise mit Borionen, vorgenommen. Diese dritte Ionenimplantation dient dazu, den bereits durch die zweite Ionenimplantation gebildeten Emitter zu schwächen, indem durch diese dritte Ionenimplantation Defekte im durchstrahlten Bereich und im Endbereich dieser Bestrahlung sowie auch im darüber hinausgehenden Bereich gebildet werden. Diese Defekte in dem durch die dritte Ionenimplantation durchstrahlten Bereich des Halbleiterkörpers, im Endbereich dieser Bestrahlung und auch infolge der anschließenden Temperaturbehandlung im darüber hinausgehenden Bereich erhöhen die Rekombinationsrate für Ladungsträger und senken somit deren Lebensdauer und das Injektionsverhalten des Emitters deutlich ab.
• Abhängig vom gewünschten endgültigen Emitterwirkungsgrad liegen vorteilhafte Dosen für die dritte Ionenimplantation im Bereich zwischen 10¹¹ und 10¹⁶ und vorzugsweise zwischen 10¹² und 10¹⁴ Ionen cm². Für die Temperaturbehandlung im Anschluss an die dritte Ionenimplantation sind Temperaturen im Bereich zwischen 300°C und 650°C vorteilhaft.
• Derartige Temperaturen sind kompatibel zu Ausheilprozessen von Metallisierungen und Chipabdeckungen. Damit kann die Temperaturbehandlung der dritten Ionenimplantation gemeinsam mit nachfolgenden Prozessschritten erfolgen, zumindest aber sehr spät im Herstellprozess stattfinden.
• Die Reichweite der dritten Ionenimplantation wird sinnvollerweise so tief gewählt, dass der größte Anteil der ersten und zweiten Dotierung durchstrahlt wird. Im Extremfall wird die dritte Implantation soweit vorgetrieben, dass nur noch die Durchbruchsladung im nicht geschädigten, nicht durchstrahlten Bereich liegt. Wird die Implantation bei noch höheren Energien, d.h. mit noch größeren Eindringtiefen gewählt, so führt dies zu unerwünschten, höheren Sperrströmen.
• Der Emitterwirkungsgrad der dritten Implantation ist niedriger, als der aktivierten Dotierstoffdosis entspricht, weil die eingebrachten Kristallschäden ihn reduzieren. Für den Abbau eines dynamisch weiter in die Anode greifenden Feldes ist aber die höhere, aktive Dotierstoffmenge relevant. Dadurch ergibt sich ein deutlicher Vorteil dieses Verfahrens gegenüber der Erzeugung von Kristallschäden mit nichtdotierenden Elementen wie z.B. Helium.
• Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielbaren Ladungsträger-Lebensdauern sind so niedrig, dass im Extremfall nur die durch den ersten Dotierschritt erzielte tiefe Anodendotierung sowie der durch die Ionenimplantation des dritten Dotierschrittes geringe aktivierte Anteil an Ladungsträgern als Anodenemitter wirksam wird. Da nur der Anteil einer p-Dotierung als Emitter wirken kann, der im bei Vorwärtsbetrieb des pn-Überganges nicht überschwemmten Bereich der Anode liegt, wird ein Großteil des ersten Dotierschrittes bei üblichen Überschwemmungsladungsträgerdichten von 10¹⁶ Ladungsträger cm^-3 als Emitter inaktiv. Somit lassen sich durch das erfindungsgemäße Verfahren speziell Anodenemitter mit einem sehr niedrigen Emitterwirkungsgrad erzielen, was zu äußerst günstigen Eigenschaften einer Diode hinsichtlich einer niedrigen Rückstromspitze und geringen Einschaltverlusten eines zugehörigen Schalters bei ausreichender Weichheit (Softness) des Schaltvorganges führt.
• Der Abstand zwischen der durch die Ionenimplantation des dritten Dotierschrittes gebildeten Defektzone und dem sich durch den ersten Dotierschritt ausgebildeten relativ tiefen pn-Übergang wird so gewählt, dass die sich bei anliegender voller Sperrspannung ausbildende Raumladungszone die Defektzone nicht erreicht, so dass relativ geringe Sperrströme im statischen Fall realisiert werden können.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird wenigstens der dritte Dotierschritt durch eine Ionenimplantation vorgenommen. Für den ersten Dotierschritt und den zweiten Dotierschritt werden, worauf bereits hingewiesen wurde, in bevorzugter Weise ebenfalls Ionenimplantationen eingesetzt. Diese Ionenimplantationen können gegebenenfalls jeweils beide oder auch einzeln durch einen anderen Dotiervorgang, beispielsweise eine Belegung ersetzt werden.
• Da sich bei einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Halbleiterbauelement wenigstens drei p-dotierte Bereiche, die auf die drei Dotierschritte zurückgehen, überlagern, spielen Partikel, die auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers, also in der Regel der Siliziumoberfläche vorhanden sind und eine ganzflächige Implantation des Anodengebiets während der einzelnen Dotierschritte, wenn diese mit Implantationen vorgenommen werden, verhindern, keine wesentliche Rolle, da es äußerst unwahrscheinlich ist, dass sich diese Partikel bei drei verschiedenen Implantationsschritten, die zeitlich nacheinander vorgenommen werden, an der gleichen Stelle befinden, und da außerdem jede der wenigstens drei Ionenimplantationen eine ausreichende Dosis beinhaltet, damit die implantierten Ionen die Raumladungszone abzufangen vermögen. Für die dynamische Sperrfähigkeit wird zumindest die zweite oder dritte Implantation benötigt. Laterale Inhomoge nitäten in einer durch beispielsweise eine Borimplantation erzeugten p-leitenden Schicht werden auch deshalb reduziert, weil die durch eine Implantation im ersten Dotierschritt eingebrachte und temperaturbehandelte Schicht relativ tief liegt und somit auch Löcher in dieser p-leitenden Schicht durch seitliche Unterdiffusion im Wesentlichen aufgefüllt werden. Dies gilt analog auch für den zweiten Implantationsschritt. Insbesondere die durch den zweiten und dritten Dotierschritt eingebrachten Zonen weisen hohe Dotierstoffkonzentrationen auf und haben genügend Akzeptorladung, um beim Abkommutieren und dem dadurch erhöhten Löcherabfluss die Raumladungszone sicher vor der Anodenmetallisierung auf dem Emitter zu stoppen. Eine dynamisch geringfügig erhöhte Sperrstromdichte ist im Vergleich zur Rückstromdichte unerheblich.
• Es ist von besonderem Vorteil, wenn für die Implantation im dritten Dotierschritt eine Borionen-Hochenergie-Implantation eingesetzt wird, da dann die durch den zweiten Dotierschritt eingebrachte Zone weiter ausdiffundiert und somit eine höhere Fehlertoleranz erzielt werden kann.
• Der Halbleiterkörper besteht in bevorzugter Weise aus Silizium, wobei aber auch andere Halbleitermaterialien, wie beispielsweise SiC, Verbindungshalbleiter usw. möglich sind.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft dann anwendbar, wenn ein Bauelement hergestellt werden soll, bei dem Löcher über einen sperrenden pn-Übergang abfließen müssen. Bei derartigen Bauelementen kann es sich vorzugsweise um eine Diode, eine Thyristor (GTO) usw. handeln. Weiterhin ist die Erfindung auch bei MOSFETs und bei IGBTs anwendbar, sofern diese als Diode eingesetzt werden. In diesem Fall werden insbesondere günstigere Kommutierungseigenschaften erhalten.
• Der erste Dotierschritt, der vorzugsweise aus einer Implantation besteht, dient primär zur Erzeugung eines statischen Feldstopps. Mit dem zweiten Dotierschritt, der ebenfalls vorzugsweise eine Implantation mit nachfolgender Aktivierung bzw. Diffusion ist, werden ein Kontaktbereich für eine Metallisierung und ein dynamischer Feldstopp geschaffen. Der dritte Dotierschritt, für den eine Ionenimplantation vorgesehen ist, dient zur Einstellung des Emitterwirkungsgrades. Die mit diesem dritten Dotierschritt eingebrachte Dotierung wirkt gleichzeitig dotierend und nicht nur kristallfehlererzeugend.
• Die einzelnen Dotierschritte und speziell Implantationen können gegebenenfalls jeweils in mehreren Unterschritten ausgeführt werden. Dabei können auch tiefere Zonen eingebracht werden, als dies oben angegeben ist.
• Als Dotierstoffe eignen sich speziell Bor und Aluminium für eine p-Leitung und Phosphor sowie Arsen für eine n-Leitung.
• Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
• 1 ein Diagramm, in welchem in Abhängigkeit von der Tiefe d von der Oberfläche eines Halbleiterkörpers die Dotierungskonzentration K für die drei Dotierschritte aufgetragen ist,
• 2 ein Diagramm, in welchem in Abhängigkeit von der Tiefe d in einem Halbleiterkörper die Ladungsträger-Lebensdauer τ für verschiedene Implantationsdosen aufgetragen ist,
• 3 einen Schnitt durch ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Halbleiterbauelement und
• 4 den Dotierstoffverlauf in einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Diode.
• 1 zeigt die Dotierungskonzentration K (cm^-3) in einem Halbleiterkörper in Abhängigkeit von der Tiefe d (μm) von der Oberfläche dieses Halbleiterkörpers, wobei eine Kurve (1) den durch den ersten Dotierstoff erreichten elektrisch aktiven Dotierungsverlauf, eine Kurve (2) den durch den zweiten Dotierschritt erreichten elektrisch aktiven Dotierungsverlauf, eine Kurve (3a) durch den dritten Dotierschritt, also die Ionenimplantation erreichten Dotierstoffverlauf nach Implantation (totale Dotierstoffverteilung) und eine Kurve (3b) den schließlich elektrisch aktiven Dotierungsverlauf nach der Implantation und einer gegebenenfalls folgenden Temperaturbehandlung bzw. dem dritten Dotierschritt angeben. Hier sind der erste Dotierschritt und der zweite Dotierschritt sowie der dritte Dotierschritt alle durch Ionenimplantation von Bor hergestellt. Die Ausheiltemperatur nach dem dritten Implantationsschritt beträgt dabei zwischen 300°C und 650°C.
• Aus der 1 ist ersichtlich, dass die Tiefe des pn-Übergangs bei etwa 4,4 um liegt und die Dotierungskonzentration an der Oberfläche nach der ersten und zweiten Implantation etwa 10¹⁹ Ionen cm^–3 beträgt. Die Dotierstoffdosis für die dritte Ionenimplantation kann im Bereich zwischen 10¹¹ und 10¹⁶ Ionen cm^–2 und insbesondere im Bereich zwischen 10¹² und 10¹⁴ Ionen cm^–2 liegen. Die Implantationsenergie für die dritte Implantation ist in 1 mit 300 keV gewählt.
• 2 zeigt in einem weiteren Diagramm die Abhängigkeit der Ladungsträgerlebensdauer τ von der Eindringtiefe d für verschiedene Implantationsdosen, wobei die Energie bei den einzelnen Ionenimplantationen jeweils 45 keV beträgt und nach der Implantation eine Temperung für 30 Minuten bei etwa 350°C in einer N₂H₂-Atmosphäre vorgenommen wird. Die Kurven (4) bis (8) werden dabei für Implantationsdosen von 1,0 × 10¹⁶ cm^–2, 1,1 × 10¹⁵ cm^–2, 5,5 × 10¹⁴ cm^–2, 1,1 × 10^{1 4} cm^–2 und 1,1 × 10¹³ cm^–2 erhalten. Aus der 2 ist zu ersehen, dass die Le bensdauer in größerer Tiefe bis etwa 0,3 μm (vgl. Kurve (4)) mit zunehmender Dosis abnimmt.
• 3 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung ein durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Halbleiterbauelement, nämlich auf der linken Seite hiervon einen IGBT und auf der rechten Seite einen MOSFET.
• In einem n^--leitenden Halbleiterkörper 10 aus Silizium befindet sich eine p-leitende Zone 11, in der eine p⁺-leitende Zone 12 vorgesehen ist. Zwischen der Zone 11 und der Zone 12 liegt eine p-leitende Schädigungs- bzw. Damage-Dotierung 13. Die Zonen 11 und 12 und die Damage-Dotierung 13 stellen einen p-Emitter der Invers-Diode eines MOSFETs oder IGBTs dar, der durch das angegebene Verfahren deutlich günstiger eingestellt werden kann.
• Die Zone 12 und eine n-leitende Sourcezone 14 sind mit einer beispielsweise aus Aluminium bestehenden Metallisierung 15 kontaktiert. Die Metallisierung 15 verläuft dabei außerhalb des Kontaktloches auf einer beispielsweise aus Siliziumdioxid bestehenden Isolierschicht 16, in die Gateelektroden 17 aus insbesondere polykristallinem Silizium eingebettet sind.
• Auf der Rückseite des Halbleiterbauelementes kann noch eine n-dotierte Feldstoppschicht 18 vorgesehen sind, deren Ladung Q über der Durchbruchladung Q_br liegt.
• Bei dem MOSFET sind auf der Feldstoppschicht noch eine nleitende Schicht 19 und eine n⁺-leitende Schicht 20 vorgesehen, wobei die Dotierungskonzentration in der Schicht 19 höher sein kann als in der Schicht 18.
• Der IGBT weist dagegen auf seiner Rückseite alternierend nleitende Bereiche 21 und p-leitende Bereiche 22 auf der Feldstoppschicht 18 auf. Die Bereiche 21 bilden Kurzschlussbereiche des IGBTs (shorts).
• 4 zeigt noch den Verlauf der Dotierungskonzentration für Akzeptoren (N_A) bzw. Donatoren (N_D) am Beispiel einer 3,3 kV-Diode in Abhängigkeit von der Tiefe d. Die Diode hat hier einen Abstand zwischen ihren Elektroden von ungefähr 370 μm, wobei der pn-Übergang in einer Tiefe von ungefähr 5 μm liegt. Die Akzeptor-Konzentration N_A ist als Volllinie aufgetragen, während die Donator-Konzentration N_D in Strichlinie angegeben ist.
• Ähnlich wie in 1 ist auf der linken Seite von 4 der durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltene Verlauf der Dotierungskonzentration angegeben, wobei die einzelnen Dotierschritte wieder mit (1) für eine erste Implantation, (2) für eine zweite Implantation und (3) für eine dritte Ionenimplantation angegeben sind.
• In einem Feldstoppbereich FS (vgl. auch Schicht 18 in 3) gilt für die Donatorkonzentration N_DFS und die Weite _WFS dieses Feldstoppbereiches FS die folgende Beziehung: NDFS · WFS ≥ QBr
• Die Durchbruchladung Q_Br in Silizium beträgt dabei, wie bereits oben angegeben wurde, ungefähr 2 × 10¹² Ladungsträger cm^-2. Im Feldstoppbereich FS ist die Ladung damit größer als die Durchbruchladung Q_Br.
• Auf der Kathodenseite ist die Dotierungskonzentration an der Oberfläche N_Oberfläche größer als 10¹⁹ Ladungsträger cm^–3.
• Aus den 3 und 4 ist das durch die Erfindung erzielte spezielle Merkmal zu ersehen: Es wird nämlich die Damage-Dotierung 13 entsprechend dem dritten Dotierschritt bzw. der Implantation (3) im unteren Bereich der Zone 12 gebildet. Diese Zone 12 entsteht durch den zweiten Dotierschritt (2), während die Zone 11 durch den ersten Dotierschritt (1) erzeugt wird.

(1)

Kurve für ersten Dotierschritt (elektrisch aktiv)

(2)

Kurve für zweiten Dotierschritt (elektrisch aktiv)

(3a)

Kurve für dritten Dotierschritt nach Implantation (totale Dotierstoffverteilung)

(3b)

Kurve für dritten Dotierschritt nach elektrischer Aktivierung (elektrisch aktive Dotierstoffverteilung)

(3)

Kurve für dritte Ionenimplantation

(4)–(8)

Kurven für Ladungsträger-Lebensdauer abhängig von Implantationsdosis

10

Halbleiterkörper

11

p-Zone

12

p-Zone

13

Damage-Dotierung

14

Sourcezone

15

Metallisierung

16

Isolierschicht

17

Gateelektrode

18

Feldstoppschicht

19

n-leitende Schicht

20

n⁺-leitende Schicht

21

n-leitendes Gebiet

22

p-leitendes Gebiet

FS

Feldstopp

W_FS

Weite von Feldstoppschicht 18

N_Oberfläche

Dotierungskonzentration an Kathodenoberfläche

N_A

Akeptorkonzentration

N_D

Donatorkonzentration

K

Dotierungskonzentration

d

Eindringtiefe

Claims (14)

1. Verfahren zum Herstellen eines Emitters mit niedrigem Emitterwirkungsgrad und gutem ohmschem Kontakt zu einer metallischen Kontaktschicht (15) für ein Halbleiterbauelement in einem Halbleiterkörper (10), bei dem der Emitter (1, 2, 3; 11, 12, 13) in einen Oberflächenbereich des Halbleiterkörpers (10) durch einen Dotierungsvorgang eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Dotierungsvorgang in wenigstens drei nacheinander ausgeführten Dotierschritten ((1), (2), (3)) vorgenommen wird, von denen der letzte Dotierschritt ((3)) eine Ionenimplantation ist, die so ausgeführt wird, dass die durch diese Ionenimplantation gebildeten Defekte (vgl. 13) durch Erhöhung der Rekombinationsrate und damit Absenkung der Ladungsträgerlebensdauer einen durch den zweiten Dotierschritt ((2)) erreichten Emitterwirkungsgrad schwächen und gleichzeitig eine weitere elektrisch aktive Dotierung liefern.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auch der erste und/oder der zweite Dotierschritt durch Ionenimplantation vorgenommen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Dotierschritten eine Temperaturbehandlung ausgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ionenimplantation des ersten Dotierschrittes mit einer der Durchbruchsladung entsprechenden Dosis vorgenommen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosis auf 4 × 10¹² Fremdatome cm² oder niedriger in Silizium eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den ersten Dotierschritt implantierten Fremdatome in eine Tiefe von etwa 2 μm bis etwa 10 μm diffundiert werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosis der Ionenimplantation im zweiten Dotierschritt deutlich höher als im ersten Dotierschritt eingestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosis im dritten Dotierschritt auf etwa 10¹¹ bis 1016, insbesondere 10¹² bis 10¹⁴ Ionen cm^{- 2} eingestellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem dritten Dotierschritt eine Temperaturbehandlung bei 300°C bis 650°C vorgenommen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosis der zweiten Ionenimplantation ungefähr auf etwa 10¹¹ bis 10¹⁶, insbesondere 10¹² bis 10¹⁴ Ionen cm^{- 2} eingestellt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Emitter p-dotiert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ionenimplantation Bor verwendet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindringtiefe der Ionenimplantation des dritten Dotierschrittes so tief gewählt wird, dass der größte Anteil der mit dem ersten und zweiten Dotierschritt eingebrachten Dotierung durchstrahlt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Herstellung einer Diode, eines Thyristors (GTO) eines MOSFETs oder eines IGBTs verwendet wird.