JP2002270858A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents

Semiconductor device and its manufacturing method

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JP2002270858A
JP2002270858A JP2001064991A JP2001064991A JP2002270858A JP 2002270858 A JP2002270858 A JP 2002270858A JP 2001064991 A JP2001064991 A JP 2001064991A JP 2001064991 A JP2001064991 A JP 2001064991A JP 2002270858 A JP2002270858 A JP 2002270858A
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Japan
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semiconductor layer
region
conductivity type
impurity
concentration
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JP2001064991A
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Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Suzuki
秀一 鈴木
Koji Uegaki
宏治 植垣
Kaori Ueda
香織 上田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the capacity deviation among a plurality of diode elements formed on one semiconductor wafer. SOLUTION: After an n-type semiconductor region 8A is formed by introducing an n-type impurity ion, an n-type semiconductor region 8B is formed by introducing an n-type impurity ion at a region that is adjacent to the n-type semiconductor region 8A. Then, an n-type semiconductor region 8C is formed by introducing an n-type impurity ion into a region that is adjacent to the n-type semiconductor region 8B. In this case, the concentration of impurities in the n-type semiconductor region 8B becomes lower than that of impurities in the n-type semiconductor region 8A, and the concentration of impurities in the n-type semiconductor region 8C becomes smaller than that of impurities in the n-type semiconductor region 8B.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
技術および半導体装置に関し、特に、ダイオード素子を
有する半導体装置の製造に適用して有効な技術に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing technique and a semiconductor device, and more particularly to a technique effective when applied to the manufacture of a semiconductor device having a diode element.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、デジタル携帯電話などの移動体通
信機器や高速データ通信機器などにおいては、小型化、
薄型化および軽量化などが求められている。そのため、
前記した移動体通信機器や高速データ通信機器などのキ
ーコンポーネントを構成するアンテナスイッチモジュー
ルおよび電圧制御発振器モジュールなどの高周波モジュ
ールにおいては、小型化、薄型化および軽量化が進めら
れている。
2. Description of the Related Art In recent years, mobile communication devices such as digital cellular phones and high-speed data communication devices have become smaller and smaller.
There is a demand for a thinner and lighter weight. for that reason,
High-frequency modules such as an antenna switch module and a voltage-controlled oscillator module, which constitute key components of the above-described mobile communication device and high-speed data communication device, are being reduced in size, thickness, and weight.

【0003】上記した高周波モジュールの小型化に対応
して、その高周波モジュールにおいて使用されるダイオ
ードについても小型化が求められている。従来、ダイオ
ードのパッケージは、たとえば陽極側と陰極側とが対と
なったリードフレームを用意し、縦型(プレーナ型ある
いはメサ型)構造のダイオード素子(pn接合)が形成
された半導体チップの裏面電極を、陽極側もしくは陰極
側のリードフレームのインナー(タブ)に接着し、半導
体チップの表面電極と他方のリードフレームのインナー
(ポスト)とをAu(金)などのワイヤを用いたワイヤ
ボンディングにより接続し、半導体チップ、ワイヤおよ
びリードフレームをエポキシ系のレジン材料で樹脂封止
し、レジンパッケージとしていた。
In response to the miniaturization of the high-frequency module described above, the miniaturization of diodes used in the high-frequency module is also required. 2. Description of the Related Art Conventionally, as a package of a diode, for example, a lead frame in which an anode side and a cathode side are paired is prepared, and the back surface of a semiconductor chip on which a diode element (pn junction) having a vertical (planar or mesa) structure is formed. The electrodes are bonded to the inner (tab) of the lead frame on the anode or cathode side, and the surface electrode of the semiconductor chip and the inner (post) of the other lead frame are bonded by wire bonding using a wire such as Au (gold). After connection, the semiconductor chip, wires, and lead frame were resin-sealed with an epoxy resin material to form a resin package.

【0004】上記した樹脂封止型のダイオードの構造に
ついては、たとえば昭和59年5月20日、電波新聞社
発行、社団法人日本電子機械工業会編集、「総合電子部
品ハンドブック」、p179に記載がある。
The structure of the above-mentioned resin-sealed diode is described in, for example, May 20, 1984, published by Dempa Shimbun, edited by the Japan Electronic Machinery Manufacturers Association, "Comprehensive Electronic Parts Handbook", p. 179. is there.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した樹
脂封止型のダイオードにおいては以下のような問題があ
ることを本発明者らは見出した。
However, the present inventors have found that the above-mentioned resin-sealed type diode has the following problems.

【0006】すなわち、ダイオード素子が形成された半
導体チップの表面電極とリードフレームのポスト側とを
ワイヤボンディングにより接続した際に、ワイヤが上方
への膨らみを持つワイヤループ形状を形成する。さら
に、半導体チップ、ワイヤおよびリードフレームを樹脂
封止することから、ワイヤループ形状となったワイヤお
よび樹脂封止に用いたレジン材料がダイオードのパッケ
ージサイズを高さ方向で小型化することを阻害してしま
う問題がある。
That is, when the surface electrode of the semiconductor chip on which the diode element is formed and the post side of the lead frame are connected by wire bonding, a wire loop shape is formed in which the wire bulges upward. Furthermore, since the semiconductor chip, wires, and lead frame are sealed with resin, the wire loop-shaped wire and the resin material used for resin sealing prevent the package size of the diode from being reduced in the height direction. There is a problem.

【0007】ここで、本発明者らは、ダイオードのパッ
ケージサイズを高さ方向で小型化することを目的とし
て、アノードおよびカソードの両電極を半導体チップの
同一表面に形成し、このアノードおよびカソードの両電
極をフェイスダウンボンディングによって直接実装基板
に接続することで用いるダイオードについて検討した。
しかしながら、この種のダイオードにおいては以下のよ
うな問題があることを本発明者らは見出した。
Here, for the purpose of reducing the package size of the diode in the height direction, the present inventors formed both anode and cathode electrodes on the same surface of a semiconductor chip, and formed the anode and cathode electrodes on the same surface. A diode used by connecting both electrodes directly to the mounting substrate by face-down bonding was studied.
However, the present inventors have found that such a diode has the following problems.

【0008】すなわち、半導体チップ内において、pn
接合は半導体基板の素子形成面に対して縦方向で形成さ
れている。そのため、フェイスダウンボンディングによ
って直接実装基板に接続することで用いるダイオードに
おいては、ダイオード特性を半導体チップの外部へ引き
出すために、ダイオード素子から半導体チップの表面へ
延在する導電層を別途形成しなければならない問題があ
る。
That is, in a semiconductor chip, pn
The junction is formed in the vertical direction with respect to the element formation surface of the semiconductor substrate. Therefore, in a diode used by directly connecting to a mounting substrate by face-down bonding, a conductive layer extending from the diode element to the surface of the semiconductor chip must be separately formed in order to bring out diode characteristics to the outside of the semiconductor chip. There is a problem that must not be.

【0009】ところで、n型のシリコン基板上に縦型構
造のダイオード素子を形成するに当たっては、半導体ウ
ェハ(シリコン基板)上に成長させたエピタキシャル層
上に複数のダイオード素子を形成する。この時、個々の
ダイオード素子の容量特性は、エピタキシャル層を構成
するエピタキシャル結晶の構造に影響されるため、個々
のダイオード素子の容量特性、特に、バイアスの高い領
域における容量特性にばらつきが生じる問題がある。そ
のため、たとえば電圧制御型発信器(VoltageControlle
d Oscillator;VCO)に用いられるバリキャップダイ
オードを製造する場合には、各ダイオード間において約
3%以下の狭容量偏差が要求される場合があることか
ら、上記したダイオード素子の形成方法ではその要求に
答えられなくなる場合がある。
In forming a vertical diode device on an n-type silicon substrate, a plurality of diode devices are formed on an epitaxial layer grown on a semiconductor wafer (silicon substrate). At this time, since the capacitance characteristics of the individual diode elements are affected by the structure of the epitaxial crystal constituting the epitaxial layer, there is a problem that the capacitance characteristics of the individual diode elements, particularly, the capacitance characteristics in a high bias region are varied. is there. Therefore, for example, a voltage control type transmitter (VoltageControlle
When manufacturing a varicap diode used for a d Oscillator (VCO), a narrow capacitance deviation of about 3% or less between each diode may be required. May not be able to answer.

【0010】また、ダイオード素子の一部となるn型半
導体領域は、熱処理によりn型の不純物を拡散させるこ
とにより形成している。この熱処理も半導体ウェハ上に
形成した複数のダイオード素子の間に容量偏差(容量特
性のばらつき)を生じさせる原因となる。
Further, the n-type semiconductor region which is to be a part of the diode element is formed by diffusing an n-type impurity by heat treatment. This heat treatment also causes a capacitance deviation (variation in capacitance characteristics) between the plurality of diode elements formed on the semiconductor wafer.

【0011】本発明の目的は、1枚の半導体ウェハ上に
形成される複数のダイオード素子間の容量偏差を小さく
することができる技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of reducing a capacitance deviation between a plurality of diode elements formed on one semiconductor wafer.

【0012】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0014】すなわち、本発明は、半導体基板の主面の
第1領域に第1導電型の不純物を導入することにより第
1導電型の第2半導体層を形成する工程と、前記第1領
域と隣接またはその一部が重なる第2領域に第1導電型
の不純物を導入することにより、前記第2半導体層と隣
接またはその一部が重なり、前記第2半導体層中より不
純物濃度の低い第1導電型の第3半導体層を形成する工
程とを含み、前記第3半導体層中の前記第1導電型の不
純物の濃度は前記第1領域から前記第3領域の方向に向
かって低くするものである。
That is, the present invention provides a step of forming a second semiconductor layer of a first conductivity type by introducing an impurity of a first conductivity type into a first region of a main surface of a semiconductor substrate; By introducing an impurity of the first conductivity type into the second region adjacent to or partially overlapping with the second region, the first semiconductor layer is adjacent to or partially overlaps with the second semiconductor layer, and has a lower impurity concentration than the second semiconductor layer. Forming a conductive type third semiconductor layer, wherein the concentration of the first conductive type impurity in the third semiconductor layer decreases in a direction from the first region to the third region. is there.

【0015】また、本発明は、第1導電型の半導体基板
上に第1導電型の第1半導体層を形成する工程と、前記
第1半導体層の第1領域に第1導電型の不純物を導入す
ることにより、第1導電型の第2半導体層を形成する工
程と、前記第1半導体層の第2領域に第1導電型の不純
物を導入することにより、前記第2半導体層と隣接また
はその一部が重なり、前記第2半導体層中より不純物濃
度の低い第1導電型の第3半導体層を形成する工程と、
前記第1半導体層の第3領域に第1導電型の不純物を導
入することにより、前記第3半導体層と電気的に接続す
る第1導電型の第4半導体層を形成する工程と、前記第
1領域と隣接し、前記第2領域および前記第3領域とは
離間する前記第1半導体層の第4領域に第2導電型の第
5半導体層を前記第2半導体層と隣接し前記第3半導体
層および前記第4半導体層とは離間して形成する工程と
を含み、前記第3半導体層中の前記第1導電型の不純物
の濃度は前記第1領域から前記第3領域の方向に向かっ
て低くし、前記第4半導体層中の前記第1導電型の不純
物の濃度は、前記第2半導体層中における前記第1導電
型の不純物の濃度以下かつ前記第3半導体層中における
前記第1導電型の不純物の濃度が最も高い領域の濃度よ
り高くするものである。
Further, according to the present invention, there is provided a step of forming a first semiconductor layer of a first conductivity type on a semiconductor substrate of a first conductivity type, and a step of forming an impurity of the first conductivity type in a first region of the first semiconductor layer. Forming a second semiconductor layer of the first conductivity type by introducing the first conductivity type, and introducing an impurity of the first conductivity type into the second region of the first semiconductor layer to be adjacent to or adjacent to the second semiconductor layer. Forming a third semiconductor layer of a first conductivity type, part of which overlaps and has a lower impurity concentration than in the second semiconductor layer;
Forming a first conductivity type fourth semiconductor layer electrically connected to the third semiconductor layer by introducing a first conductivity type impurity into a third region of the first semiconductor layer; A fifth semiconductor layer of a second conductivity type is adjacent to the second semiconductor layer in a fourth region of the first semiconductor layer adjacent to the first region and separated from the second region and the third region. Forming the semiconductor layer and the fourth semiconductor layer apart from each other, wherein the concentration of the impurity of the first conductivity type in the third semiconductor layer is from the first region toward the third region. The concentration of the first conductivity type impurity in the fourth semiconductor layer is equal to or less than the concentration of the first conductivity type impurity in the second semiconductor layer and the first conductivity type impurity in the third semiconductor layer. The concentration of the impurity of the conductivity type is higher than the concentration of the highest region. That.

【0016】また、本発明は、(a)半導体基板の主面
の第1領域に第1導電型の第2半導体層を有し、(b)
前記第1領域と前記半導体基板の主面に沿った方向で隣
接またはその一部が重なる第2領域に、前記第2半導体
層中より不純物濃度の低い第1導電型の第3半導体層と
を有し、前記第3半導体層中の第1導電型の不純物の濃
度は前記第1領域から前記第3領域の方向に向かって低
くなるものである。
The present invention also provides (a) a semiconductor substrate having a second semiconductor layer of a first conductivity type in a first region on a main surface of the semiconductor substrate;
A first conductive type third semiconductor layer having a lower impurity concentration than the second semiconductor layer is provided in a second region adjacent to or partially overlapping the first region in a direction along a main surface of the semiconductor substrate. And the concentration of the impurity of the first conductivity type in the third semiconductor layer decreases from the first region toward the third region.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一の機能を有する部材には同
一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0018】(実施の形態1)本実施の形態1の半導体
装置であるバリキャップダイオードの製造方法を図1〜
図12に従って説明する。
(Embodiment 1) FIGS. 1 to 1 show a method of manufacturing a varicap diode which is a semiconductor device according to Embodiment 1.
This will be described with reference to FIG.

【0019】まず、図1に示すように、n型の導電型
(第1導電型)を有する半導体基板1にp型(第2導電
型)不純物であるホウ素をドーピングした後、半導体基
板1にアニール処理を施すことによりB(ホウ素)を拡
散させp型拡散層2Pを形成する。次に、半導体基板1
にn型の不純物イオン(たとえばP(リン)またはAs
(ヒ素))を打ち込んだ後、半導体基板1にアニール処
理を施すことにより不純物イオンを拡散させることによ
り、n型ベース拡散層2N(第1半導体層)を形成す
る。
First, as shown in FIG. 1, a semiconductor substrate 1 having an n-type conductivity (first conductivity type) is doped with boron which is a p-type (second conductivity type) impurity. By performing annealing, B (boron) is diffused to form a p-type diffusion layer 2P. Next, the semiconductor substrate 1
An n-type impurity ion (for example, P (phosphorus) or As
After implanting (arsenic)), the semiconductor substrate 1 is annealed to diffuse impurity ions, thereby forming an n-type base diffusion layer 2N (first semiconductor layer).

【0020】続いて、半導体基板1の表面を酸化するこ
とにより絶縁膜3を形成した後、フォトレジスト膜を用
いて、後述するn型半導体領域が形成される領域(第1
領域)上の絶縁膜3をエッチングすることにより開口部
4を形成する。その後、開口部4の底部のn型ベース拡
散層2Nの表面に薄い酸化膜5を形成する。この酸化膜
5を形成することにより、次工程の不純物イオン打ち込
みの際における半導体基板1のダメージの低減および不
純物イオンを打ち込む深さの調整が可能となる。
Subsequently, after an insulating film 3 is formed by oxidizing the surface of the semiconductor substrate 1, a region where an n-type semiconductor region to be described later is formed (first region) is formed using a photoresist film.
The opening 4 is formed by etching the insulating film 3 on the (region). After that, a thin oxide film 5 is formed on the surface of the n-type base diffusion layer 2N at the bottom of the opening 4. By forming this oxide film 5, it is possible to reduce damage to the semiconductor substrate 1 and adjust the depth at which impurity ions are implanted in the next step of implanting impurity ions.

【0021】次に、図2および図3に示すように、フォ
トリソグラフィ技術により絶縁膜3および酸化膜5の表
面にフォトレジスト膜6Aを形成する。図3は、図2中
のA−A線での断面図である。続いて、フォトレジスト
膜6Aに選択的に形成された開口部7Aより半導体基板
1へn型の不純物イオン(たとえばPまたはAs)を打
ち込むことにより、n型半導体領域8A(第2半導体
層)を形成する。
Next, as shown in FIGS. 2 and 3, a photoresist film 6A is formed on the surfaces of the insulating film 3 and the oxide film 5 by photolithography. FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. Subsequently, the n-type semiconductor region 8A (second semiconductor layer) is formed by implanting n-type impurity ions (for example, P or As) into the semiconductor substrate 1 through the opening 7A selectively formed in the photoresist film 6A. Form.

【0022】この時、n型の不純物イオンの実際の打ち
込み深さは、予め設定した打ち込み深さμを平均値とし
σを標準偏差とする正規分布となる。これを標準正規分
布に変換した場合、上記打ち込み深さがμ−3σからμ
+3σの間に入る確率は約99.73%となる。すなわ
ち、μ−3σとなる位置がn型ベース拡散層2Nの表面
より深い位置となるように打ち込み深さμを設定するこ
とにより、所望の濃度の不純物イオンを打ち込むことが
可能となる。また、前記のように打ち込み深さμを設定
することにより、本実施の形態1のバリキャップダイオ
ードではn型半導体領域8Aにおける表面ブレークダウ
ンなどの弊害を防ぐことができる。
At this time, the actual implantation depth of the n-type impurity ions has a normal distribution in which a predetermined implantation depth μ is an average value and σ is a standard deviation. When this is converted into a standard normal distribution, the above implantation depth is from μ-3σ to μ
The probability of falling between + 3σ is about 99.73%. That is, by setting the implantation depth μ such that the position of μ−3σ is deeper than the surface of the n-type base diffusion layer 2N, it becomes possible to implant impurity ions of a desired concentration. Further, by setting the implantation depth μ as described above, in the varicap diode according to the first embodiment, adverse effects such as surface breakdown in the n-type semiconductor region 8A can be prevented.

【0023】次に、フォトレジスト膜6Aを除去した
後、図4および図5に示すように、上記n型半導体領域
8Aを形成した工程と同様の工程にて、n型半導体領域
8Aと隣接する領域(第2領域)にn型半導体領域8B
(第3半導体層)を形成する。この時、打ち込むn型の
不純物イオンの濃度は、n型半導体領域8Aを形成する
際に打ち込んだ不純物イオンの濃度より低くする。ま
た、n型半導体領域8Aとn型半導体領域8Bとは接触
するように形成する。
Next, after removing the photoresist film 6A, as shown in FIGS. 4 and 5, in the same step as the step of forming the n-type semiconductor region 8A, the n-type semiconductor region 8A is adjacently formed. N-type semiconductor region 8B in the region (second region)
(Third semiconductor layer) is formed. At this time, the concentration of the implanted n-type impurity ions is lower than the concentration of the impurity ions implanted when forming the n-type semiconductor region 8A. The n-type semiconductor region 8A and the n-type semiconductor region 8B are formed so as to be in contact with each other.

【0024】続いて、n型半導体領域8Bの形成に用い
たフォトレジスト膜を除去した後、開口部7Bが選択的
に開口されたフォトレジスト膜6Bを用い、上記n型半
導体領域8Aを形成した工程と同様の工程にて、n型半
導体領域8Bと隣接する領域(第2領域)にn型半導体
領域8C(第3半導体層)を形成する。この時、打ち込
むn型の不純物イオンの濃度は、n型半導体領域8Bを
形成する際に打ち込んだ不純物イオンの濃度より低くす
る。また、n型半導体領域8Bとn型半導体領域8Cと
は接触するように形成する。
Subsequently, after removing the photoresist film used to form the n-type semiconductor region 8B, the n-type semiconductor region 8A was formed using the photoresist film 6B in which the opening 7B was selectively opened. In a step similar to the above step, an n-type semiconductor region 8C (third semiconductor layer) is formed in a region (second region) adjacent to the n-type semiconductor region 8B. At this time, the concentration of the implanted n-type impurity ions is lower than the concentration of the impurity ions implanted when forming the n-type semiconductor region 8B. The n-type semiconductor region 8B and the n-type semiconductor region 8C are formed so as to be in contact with each other.

【0025】上記したように、本実施の形態1において
はn型半導体領域8A中よりn型半導体領域8B中の不
純物濃度が低くなり、n型半導体領域8B中よりn型半
導体領域8C中の不純物濃度低くなることから、n型半
導体領域8Aからn型半導体領域8Cに向かってn型不
純物の濃度勾配が形成される。これにより、熱処理を用
いることなくn型不純物の濃度勾配を形成することがで
きる。熱処理によってn型不純物を拡散させn型不純物
の濃度勾配を形成する場合には、そのn型不純物の拡散
のばらつきに起因して半導体基板1(半導体ウェハ)上
に形成する複数のダイオード素子の間に容量特性のばら
つきが生じてしまうが、本実施の形態1の半導体装置の
製造方法によればそれを防ぐことができる。すなわち、
本実施の形態1の半導体装置の製造方法を用いることに
より、狭容量偏差要求に対応したバリキャップダイオー
ドを製造することが可能となる。
As described above, in the first embodiment, the impurity concentration in n-type semiconductor region 8B is lower than in n-type semiconductor region 8A, and the impurity concentration in n-type semiconductor region 8C is lower than in n-type semiconductor region 8B. Since the concentration becomes lower, a concentration gradient of the n-type impurity is formed from the n-type semiconductor region 8A to the n-type semiconductor region 8C. Thereby, a concentration gradient of the n-type impurity can be formed without using heat treatment. When an n-type impurity is diffused by heat treatment to form a concentration gradient of the n-type impurity, a plurality of diode elements formed on the semiconductor substrate 1 (semiconductor wafer) due to the variation in the diffusion of the n-type impurity are formed. However, according to the method of manufacturing the semiconductor device of the first embodiment, such variation can be prevented. That is,
By using the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment, it becomes possible to manufacture a varicap diode that meets a narrow capacitance deviation requirement.

【0026】なお、n型半導体領域8Aとn型半導体領
域8Bとは接触するように形成し、n型半導体領域8B
とn型半導体領域8Cとは接触するように形成すること
を述べたが、その一部が重なるように形成してもよい。
これにより、n型半導体領域8A〜8Cにおけるn型不
純物の濃度勾配を線形に近づけることができる。すなわ
ち、本実施の形態1のバリキャップダイオードに必要な
容量特性に合う不純物プロファイルを容易に形成するこ
とが可能となる。また、本実施の形態1においては、n
型半導体領域8A〜8Cを形成することによりn型不純
物の濃度勾配を形成する場合を例示したが、n型半導体
領域を8A〜8Cの3つの領域に限定するものではな
く、さらに多くの領域に分割して濃度勾配を形成しても
よい。それにより、n型半導体領域におけるn型不純物
の濃度勾配をさらに線形に近づけることができる。
The n-type semiconductor region 8A and the n-type semiconductor region 8B are formed so as to be in contact with each other.
And n-type semiconductor region 8C are formed so as to be in contact with each other, but they may be formed so as to partially overlap each other.
Thereby, the concentration gradient of the n-type impurity in the n-type semiconductor regions 8A to 8C can be made close to linear. That is, it is possible to easily form an impurity profile that matches the capacitance characteristics required for the varicap diode of the first embodiment. Also, in the first embodiment, n
Although the case where the concentration gradient of the n-type impurity is formed by forming the n-type semiconductor regions 8A to 8C has been described as an example, the n-type semiconductor region is not limited to the three regions 8A to 8C, but may be applied to more regions. The concentration gradient may be formed by dividing. Thereby, the concentration gradient of the n-type impurity in the n-type semiconductor region can be made more linear.

【0027】ここで、図2における開口部4の上下方向
の寸法tと上記n型の不純物イオンの打ち込み深さとに
よって、後の工程で形成されるp型半導体領域とn型半
導体領域との接合容量が決定される。すなわち、そのp
型半導体領域とn型半導体領域との接合面積にその接合
容量は比例するものであるから、本実施の形態1のバリ
キャップダイオードにおける容量値は、上記寸法tおよ
びn型の不純物イオンの打ち込み深さによって、所望の
値に調整することが可能となる。
Here, the junction between the p-type semiconductor region and the n-type semiconductor region formed in a later step depends on the vertical dimension t of the opening 4 in FIG. 2 and the implantation depth of the n-type impurity ions. The capacity is determined. That is, its p
Since the junction capacitance is proportional to the junction area between the n-type semiconductor region and the n-type semiconductor region, the capacitance value of the varicap diode according to the first embodiment is determined by the dimension t and the implantation depth of the n-type impurity ions. Thereby, it is possible to adjust to a desired value.

【0028】また、本実施の形態1においては、半導体
基板1上にエピタキシャル層を形成しない。そのため、
エピタキシャル層を構成するエピタキシャル結晶の構造
に起因する個々のダイオード素子の容量特性、特にバイ
アスの高い領域における容量特性にばらつきが生じるこ
とを防ぐことができる。さらに、エピタキシャル層が形
成された半導体基板を用いる場合には、その材料費の約
80%をエピタキシャル層が占めていたことから、本実
施の形態1の半導体装置の製造方法を用いることによ
り、材料費を約20%に低減することができる。
In the first embodiment, no epitaxial layer is formed on the semiconductor substrate 1. for that reason,
Variations in the capacitance characteristics of the individual diode elements due to the structure of the epitaxial crystal constituting the epitaxial layer, particularly in the high bias region, can be prevented. Further, in the case of using a semiconductor substrate on which an epitaxial layer is formed, since the epitaxial layer occupies about 80% of the material cost, the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment is used. Costs can be reduced to about 20%.

【0029】また、n型半導体領域8A〜8Cが形成さ
れたn型ベース拡散層2Nの下部にはp型拡散層2Pが
形成されている。そのため、n型ベース拡散層2N、p
型拡散層2Pおよびn型の半導体基板1でトランジスタ
構造を成していることになり、p型拡散層2Pがチャネ
ルストッパ層となることから、空乏層がn型半導体領域
8A〜8Cよりp型拡散層2Pへ向かう方向に広がるこ
とを防ぐことができる。
A p-type diffusion layer 2P is formed below the n-type base diffusion layer 2N in which the n-type semiconductor regions 8A to 8C are formed. Therefore, the n-type base diffusion layer 2N, p
Since the p-type diffusion layer 2P and the n-type semiconductor substrate 1 form a transistor structure, and the p-type diffusion layer 2P serves as a channel stopper layer, the depletion layer is more p-type than the n-type semiconductor regions 8A to 8C. Spreading in the direction toward the diffusion layer 2P can be prevented.

【0030】次に、フォトレジスト膜6Bを除去した
後、図6および図7に示すように、上記n型半導体領域
8Aを形成した工程と同様の工程にて絶縁膜3および酸
化膜5の表面にフォトレジスト膜6Cを形成する。続い
て、フォトレジスト膜6Cに選択的に形成された開口部
7Cより半導体基板1へn型の不純物イオン(たとえば
PまたはAs)を打ち込むことにより、n型半導体領域
8Cと隣接する領域(第3領域)にn型半導体領域8D
(第4半導体層)を形成する。この時、打ち込むn型の
不純物イオンの濃度は、n型半導体領域8Aを形成する
際に打ち込んだ不純物イオンの濃度と同じ濃度とする。
または、n型半導体領域8Aを形成する際に打ち込んだ
不純物イオンの濃度に近い濃度であり、n型半導体領域
8Bを形成する際に打ち込んだ不純物イオンの濃度より
高い濃度としてもよい。
Next, after removing the photoresist film 6B, as shown in FIGS. 6 and 7, the surfaces of the insulating film 3 and the oxide film 5 are formed in the same step as the step of forming the n-type semiconductor region 8A. Next, a photoresist film 6C is formed. Subsequently, an n-type impurity ion (for example, P or As) is implanted into the semiconductor substrate 1 through an opening 7C selectively formed in the photoresist film 6C, thereby forming a region adjacent to the n-type semiconductor region 8C (third region) Region) in the n-type semiconductor region 8D
(Fourth semiconductor layer) is formed. At this time, the concentration of the implanted n-type impurity ions is the same as the concentration of the impurity ions implanted when forming the n-type semiconductor region 8A.
Alternatively, the concentration may be close to the concentration of the impurity ions implanted when forming the n-type semiconductor region 8A, and may be higher than the concentration of the impurity ions implanted when forming the n-type semiconductor region 8B.

【0031】次に、フォトレジスト膜6Cを除去した
後、図8および図9に示すように、熱酸化法によりn型
半導体領域8A〜8Dの表面に絶縁膜9を形成する。こ
の絶縁膜9を形成することによってn型半導体領域8A
〜8Dの表面を保護することができる。なお、図8にお
いては、説明のために絶縁膜9の下部になるn型半導体
領域8A〜8D(ハッチングを付した領域)についても
示している。
Next, after removing the photoresist film 6C, as shown in FIGS. 8 and 9, an insulating film 9 is formed on the surfaces of the n-type semiconductor regions 8A to 8D by a thermal oxidation method. By forming this insulating film 9, the n-type semiconductor region 8A
~ 8D surface can be protected. Note that FIG. 8 also shows n-type semiconductor regions 8A to 8D (hatched regions) below the insulating film 9 for explanation.

【0032】続いて、フォトレジスト膜を用いて、後述
するp型半導体領域が形成される領域上の絶縁膜3をエ
ッチングすることにより開口部11を形成する。その
後、開口部11の底部のn型ベース拡散層2Nの表面に
薄い酸化膜12を形成する。この酸化膜12を形成する
ことにより、次工程の不純物イオン打ち込みの際におけ
る半導体基板1のダメージの低減および不純物イオンを
打ち込む深さの調整が可能となる。
Subsequently, the opening 11 is formed by etching the insulating film 3 on a region where a p-type semiconductor region described later is to be formed using a photoresist film. Thereafter, a thin oxide film 12 is formed on the surface of the n-type base diffusion layer 2N at the bottom of the opening 11. By forming the oxide film 12, it is possible to reduce damage to the semiconductor substrate 1 and adjust the depth at which impurity ions are implanted in the next step of implanting impurity ions.

【0033】次に、フォトリソグラフィ技術により絶縁
膜3および絶縁膜9の表面にフォトレジスト膜10を形
成する。続いて、フォトレジスト膜10に選択的に形成
された開口部11より半導体基板1へp型の不純物イオ
ン(たとえばB)を打ち込み、n型半導体領域8Aと隣
接し、n型半導体領域8B〜8Dと離間した領域(第4
領域)にp型半導体領域13(第5半導体層)を形成し
た後、半導体基板1に熱処理を施すことによりp型半導
体領域13を活性化させる。
Next, a photoresist film 10 is formed on the surfaces of the insulating films 3 and 9 by a photolithography technique. Subsequently, p-type impurity ions (for example, B) are implanted into the semiconductor substrate 1 through the opening 11 selectively formed in the photoresist film 10, and are adjacent to the n-type semiconductor region 8A and are adjacent to the n-type semiconductor regions 8B to 8D. Area (4th
After the p-type semiconductor region 13 (fifth semiconductor layer) is formed in the (region), the p-type semiconductor region 13 is activated by performing a heat treatment on the semiconductor substrate 1.

【0034】図10〜図12は、上記工程に続く工程を
示し、図10は要部平面図であり、図11は要部断面図
であり、図12は要部斜視図である。
10 to 12 show steps subsequent to the above steps. FIG. 10 is a plan view of a main part, FIG. 11 is a sectional view of the main part, and FIG. 12 is a perspective view of the main part.

【0035】上記フォトレジスト膜10を除去した後、
図10〜図12に示すように、p型半導体領域13の形
成に用いた酸化膜12を除去する。続いて、n型半導体
領域8D上の絶縁膜9を除去することにより開口部14
を形成した後、開口部11内および開口部14内にそれ
ぞれアノード電極15およびカソード電極16を形成す
る。このアノード電極15およびカソード電極16の材
質としてはアルミニウムを例示することができる。
After removing the photoresist film 10,
As shown in FIGS. 10 to 12, the oxide film 12 used for forming the p-type semiconductor region 13 is removed. Subsequently, by removing the insulating film 9 on the n-type semiconductor region 8D, the opening 14 is removed.
Is formed, an anode electrode 15 and a cathode electrode 16 are formed in the opening 11 and the opening 14, respectively. Aluminum can be exemplified as a material of the anode electrode 15 and the cathode electrode 16.

【0036】その後、このアノード電極15およびカソ
ード電極16上にアノード電極15およびカソード電極
16と電気的に接続するバンプ電極を形成する。このバ
ンプ電極は、本実施の形態1のバリキャップダイオード
を実装する箇所に形成された電極の材質に合わせてその
材質を選択することが可能であり、たとえばその実装箇
所の電極がAu(金)である場合にはAuを選択し、実
装箇所の電極がはんだである場合にははんだを選択する
ことができる。
Thereafter, a bump electrode electrically connected to the anode electrode 15 and the cathode electrode 16 is formed on the anode electrode 15 and the cathode electrode 16. The material of the bump electrode can be selected according to the material of the electrode formed at the position where the varicap diode of the first embodiment is mounted. For example, the electrode at the mounting position is made of Au (gold). In this case, Au can be selected, and when the electrode at the mounting location is solder, solder can be selected.

【0037】続いて、ダイシングにより半導体基板1を
個々の半導体チップへと分離することにより、本実施の
形態1のバリキャップダイオードを製造する。このよう
に製造された本実施の形態1のバリキャップダイオード
を有する半導体チップ17は、図13に示すように、バ
ンプ電極18を実装基板19上の所定の位置に接続する
ことによるフェイスダウンボンディングにより実装する
ことにより用いることができる。また、ダイオード素子
(n型半導体領域8A〜8Dおよびp型半導体領域1
3)が半導体基板1の素子形成面に対して横方向に形成
されていることから、ダイオード特性を半導体チップの
外部へ引き出すための導電層を別途形成することを省略
することができる。
Subsequently, the varicap diode of the first embodiment is manufactured by separating the semiconductor substrate 1 into individual semiconductor chips by dicing. The semiconductor chip 17 having the varicap diode of the first embodiment manufactured as described above is subjected to face-down bonding by connecting the bump electrode 18 to a predetermined position on the mounting board 19, as shown in FIG. It can be used by mounting. In addition, diode elements (n-type semiconductor regions 8A to 8D and p-type semiconductor region 1
Since (3) is formed in the lateral direction with respect to the element formation surface of the semiconductor substrate 1, it is possible to omit to separately form a conductive layer for extracting diode characteristics to the outside of the semiconductor chip.

【0038】ところで、本実施の形態1のバリキャップ
ダイオードは樹脂封止型のパッケージとして用いること
も可能である。図14に示すように、上記アノード電極
15およびカソード電極16と電気的に接続するバンプ
電極18をリード20A、20Bに接続することによ
り、本実施の形態1のバリキャップダイオードが形成さ
れた半導体チップ17をリード20A、20Bに電気的
に接続することができる。この後、たとえばエポキシ系
のレジン材料21にて半導体チップ17およびリード2
0A、20Bを樹脂封止することでレジンパッケージと
することができる。
Incidentally, the varicap diode according to the first embodiment can be used as a resin-sealed package. As shown in FIG. 14, by connecting bump electrodes 18 electrically connected to the anode electrode 15 and the cathode electrode 16 to the leads 20A and 20B, the semiconductor chip on which the varicap diode of the first embodiment is formed is formed. 17 can be electrically connected to the leads 20A and 20B. Thereafter, the semiconductor chip 17 and the lead 2 are made of, for example, an epoxy resin material 21.
A resin package can be obtained by sealing 0A and 20B with resin.

【0039】(実施の形態2)本実施の形態2の半導体
装置は、前記実施の形態1のバリキャップダイオードに
おけるn型半導体領域8A〜8Dを、その断面形状がア
ノード電極15からカソード電極16に向かって小さく
なるように形成したものである。その他の部材および構
造については前記実施の形態1のバリキャップダイオー
ドと同様である。
(Embodiment 2) In a semiconductor device of Embodiment 2, the n-type semiconductor regions 8A to 8D of the varicap diode of Embodiment 1 are formed by changing the cross-sectional shape from the anode electrode 15 to the cathode electrode 16. It is formed so as to become smaller. Other members and structures are the same as those of the varicap diode of the first embodiment.

【0040】以下、図15〜図17に従って、本実施の
形態2のバリキャップダイオードの製造方法を説明す
る。
Hereinafter, a method of manufacturing the varicap diode according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.

【0041】本実施の形態2のバリキャップダイオード
の製造方法は、前記実施の形態1において図1を用いて
説明した開口部4を形成する工程までは同様である。
The method of manufacturing the varicap diode according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment up to the step of forming the opening 4 described with reference to FIG.

【0042】その後、図15に示すように、開口部4の
底部のn型ベース拡散層2Nの表面に酸化膜5Aを形成
する。続いて、フォトレジスト膜(図示は省略)を用い
てn型半導体領域8A、8D(図7参照)が形成される
領域上の酸化膜5Aをエッチングし薄くする。
Thereafter, as shown in FIG. 15, an oxide film 5A is formed on the surface of the n-type base diffusion layer 2N at the bottom of the opening 4. Subsequently, the oxide film 5A on the regions where the n-type semiconductor regions 8A and 8D (see FIG. 7) are to be formed is thinned by using a photoresist film (not shown).

【0043】次に、上記フォトレジスト膜を除去した
後、図16に示すように、新たなフォトレジスト膜(図
示は省略)を用いてn型半導体領域8B(図7参照)が
形成される領域上の酸化膜5Aをエッチングし薄くす
る。この時、n型半導体領域8Bが形成される領域上の
酸化膜5Aの膜厚は、n型半導体領域8A、8Dが形成
される領域上の酸化膜5Aの膜厚に比べて厚くなるよう
にする。
Next, after the photoresist film is removed, as shown in FIG. 16, a region where an n-type semiconductor region 8B (see FIG. 7) is formed using a new photoresist film (not shown). The upper oxide film 5A is etched and thinned. At this time, the thickness of the oxide film 5A on the region where the n-type semiconductor region 8B is formed is larger than the thickness of the oxide film 5A on the region where the n-type semiconductor regions 8A and 8D are formed. I do.

【0044】続いて、上記フォトレジスト膜を除去した
後、さらに新たなフォトレジスト膜(図示は省略)を用
いてn型半導体領域8C(図7参照)が形成される領域
上の酸化膜5Aをエッチングし薄くする。この時、n型
半導体領域8Cが形成される領域上の酸化膜5Aの膜厚
は、n型半導体領域8Bが形成される領域上の酸化膜5
Aの膜厚に比べて厚くなるようにする。
Subsequently, after removing the photoresist film, the oxide film 5A on the region where the n-type semiconductor region 8C (see FIG. 7) is to be formed using a new photoresist film (not shown). Etch and thin. At this time, the thickness of oxide film 5A on the region where n-type semiconductor region 8C is formed is the same as that of oxide film 5A on the region where n-type semiconductor region 8B is formed.
A is to be thicker than the film thickness of A.

【0045】次に、図17に示すように、フォトリソグ
ラフィ技術により絶縁膜3の表面にフォトレジスト膜6
Dを形成する。続いて、フォトレジスト膜6Dをマスク
として開口部4へn型の不純物イオン(たとえばPまた
はAs)を打ち込み、n型半導体領域8A〜8Dを形成
する。この時、開口部4上の酸化膜5Aの膜厚によっ
て、上記不純物イオンの打ち込まれる濃度および深さが
決定される。すなわち、本実施の形態2においては、n
型半導体領域8A〜8Cの断面形状は、n型半導体領域
8Aからn型半導体領域8Cに向かって小さくすること
ができる。これにより、n型半導体領域8A〜8Cにお
けるn型不純物の濃度勾配を前記実施の形態1の場合よ
りも線形に近づけることができる。なお、n型半導体領
域8Dについては、打ち込まれる不純物イオンの濃度お
よび深さがn型半導体領域8Aと同様となる。
Next, as shown in FIG. 17, a photoresist film 6 is formed on the surface of the insulating film 3 by photolithography.
Form D. Subsequently, n-type impurity ions (for example, P or As) are implanted into opening 4 using photoresist film 6D as a mask, to form n-type semiconductor regions 8A to 8D. At this time, the concentration and depth at which the impurity ions are implanted are determined by the thickness of the oxide film 5A on the opening 4. That is, in the second embodiment, n
The cross-sectional shape of the type semiconductor regions 8A to 8C can be reduced from the n-type semiconductor region 8A to the n-type semiconductor region 8C. Thereby, the concentration gradient of the n-type impurities in n-type semiconductor regions 8A to 8C can be made more linear than in the first embodiment. Note that the concentration and depth of the implanted impurity ions in the n-type semiconductor region 8D are the same as those in the n-type semiconductor region 8A.

【0046】本実施の形態2においては、n型半導体領
域8A〜8Cを形成することによりn型不純物の濃度勾
配を形成する場合を例示したが、前記実施の形態1の場
合と同様に、n型半導体領域を8A〜8Cの3つの領域
に限定するものではなく、さらに多くの領域に分割して
濃度勾配を形成してもよい。それにより、n型半導体領
域におけるn型不純物の濃度勾配をさらに線形に近づけ
ることができる。
In the second embodiment, the case where the concentration gradient of the n-type impurity is formed by forming the n-type semiconductor regions 8A to 8C has been exemplified. The type semiconductor region is not limited to the three regions 8A to 8C, but may be divided into more regions to form a concentration gradient. Thereby, the concentration gradient of the n-type impurity in the n-type semiconductor region can be made more linear.

【0047】また、本実施の形態2においては、開口部
4上の酸化膜5Aの膜厚によって、不純物イオンの打ち
込まれる濃度および深さを決定する場合について例示し
たが、不純物イオンを打ち込むエネルギーを変えること
によってその打ち込み深さを決定してもよい。
In the second embodiment, the case where the concentration and depth at which impurity ions are implanted are determined by the thickness of oxide film 5A on opening 4 has been described. The implantation depth may be determined by changing.

【0048】次に、フォトレジスト膜6Dを除去した
後、前記実施の形態1にて図8〜図12を用いて説明し
た工程と同様の工程により、本実施の形態2のバリキャ
ップダイオードを製造する。
Next, after removing the photoresist film 6D, the varicap diode of the second embodiment is manufactured by the same steps as those described in the first embodiment with reference to FIGS. I do.

【0049】(実施の形態3)本実施の形態3の半導体
装置は、p型半導体領域とn型半導体領域とによるpn
接合を半導体基板の素子形成面に対して縦方向に形成し
たバリキャップダイオードにおいて、n型半導体領域中
にn型不純物の濃度勾配を形成するものである。
(Embodiment 3) A semiconductor device according to Embodiment 3 has a pn structure including a p-type semiconductor region and an n-type semiconductor region.
In a varicap diode in which a junction is formed in a vertical direction with respect to an element formation surface of a semiconductor substrate, a concentration gradient of an n-type impurity is formed in an n-type semiconductor region.

【0050】図18は、本実施の形態3のバリキャップ
ダイオードを示す断面図である。
FIG. 18 is a sectional view showing a varicap diode according to the third embodiment.

【0051】n型の導電型を有する半導体基板1の主面
(素子形成面)には、n型のエピタキシャル層2N2が
形成されている。
An n-type epitaxial layer 2N2 is formed on the main surface (element formation surface) of semiconductor substrate 1 having n-type conductivity.

【0052】n型エピタキシャル層2N2中には、n型
の不純物イオン(たとえばPまたはAs)の導入により
n型半導体領域8が形成されている。また、n型半導体
領域8の上部には、p型の不純物イオン(たとえばB)
の導入によりp型半導体領域13が形成されている。こ
のp型半導体領域13とn型半導体領域8とでダイオー
ド素子(pn接合)を形成している。
In n-type epitaxial layer 2N2, n-type semiconductor region 8 is formed by introducing n-type impurity ions (for example, P or As). Above the n-type semiconductor region 8, p-type impurity ions (eg, B)
, A p-type semiconductor region 13 is formed. The p-type semiconductor region 13 and the n-type semiconductor region 8 form a diode element (pn junction).

【0053】半導体基板1の表面を酸化させることで形
成された絶縁膜3には、p型半導体領域13に達する開
口部が形成されている。また、この開口部の内部にはp
型半導体領域13と接続するアルミニウムからなるアノ
ード電極15が形成されている。半導体基板1の裏面に
は、n型半導体領域8と電気的に接続するカソード電極
16A(裏面電極)が形成されている。カソード電極1
6Aは、たとえばスパッタリング法で堆積したAu
(金)膜から形成することができる。
An opening reaching the p-type semiconductor region 13 is formed in the insulating film 3 formed by oxidizing the surface of the semiconductor substrate 1. Also, p
An anode electrode 15 made of aluminum and connected to the mold semiconductor region 13 is formed. On the back surface of the semiconductor substrate 1, a cathode electrode 16A (back surface electrode) electrically connected to the n-type semiconductor region 8 is formed. Cathode electrode 1
6A is, for example, Au deposited by a sputtering method.
It can be formed from a (gold) film.

【0054】図19は、上記n型半導体領域8を拡大し
て示した要部断面図である。n型半導体領域8は、上部
から下部に向かって、n型半導体領域8A〜8Dが順に
形成されたものである。これらn型半導体領域8A〜8
Dは、n型の導電型を有する不純物イオン(たとえばP
またはAs)の打ち込み強度および濃度を変化させて、
その不純物イオンを導入することにより形成することが
できる。また、n型半導体領域8A〜8Dは、前記実施
の形態1におけるn型半導体領域8A〜8D(図7参
照)と同様のn型不純物濃度を有している。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a main portion of the n-type semiconductor region 8 in an enlarged manner. In the n-type semiconductor region 8, n-type semiconductor regions 8A to 8D are sequentially formed from the upper part to the lower part. These n-type semiconductor regions 8A to 8A
D is an impurity ion having n-type conductivity (for example, P
Or by changing the driving strength and concentration of As)
It can be formed by introducing the impurity ions. Further, n-type semiconductor regions 8A to 8D have the same n-type impurity concentration as n-type semiconductor regions 8A to 8D in the first embodiment (see FIG. 7).

【0055】上記したように、本実施の形態3において
は、前記実施の形態1の場合と同様にn型半導体領域8
A中よりn型半導体領域8B中の不純物濃度が低くな
り、n型半導体領域8B中よりn型半導体領域8C中の
不純物濃度低くなることから、n型半導体領域8Aから
n型半導体領域8Cに向かってn型不純物の濃度勾配が
形成される。これにより、熱処理を用いることなくn型
不純物の濃度勾配を形成することができるので、半導体
基板1上に形成する複数のダイオード素子の間に容量特
性のばらつきが生じることを防ぐことができる。すなわ
ち、本実施の形態3の半導体装置の製造方法を用いた場
合においても、狭容量偏差要求に対応したバリキャップ
ダイオードを製造することが可能となる。
As described above, in the third embodiment, the n-type semiconductor region 8 is formed in the same manner as in the first embodiment.
Since the impurity concentration in the n-type semiconductor region 8B becomes lower than that in A and the impurity concentration in the n-type semiconductor region 8C becomes lower than that in the n-type semiconductor region 8B, the n-type semiconductor region 8A moves toward the n-type semiconductor region 8C. Thus, a concentration gradient of the n-type impurity is formed. Thus, a concentration gradient of the n-type impurity can be formed without using heat treatment, so that it is possible to prevent a variation in capacitance characteristics between a plurality of diode elements formed on the semiconductor substrate 1. That is, even when the method of manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment is used, it is possible to manufacture a varicap diode that meets a narrow capacitance deviation requirement.

【0056】また、本実施の形態3においては、n型半
導体領域8A〜8Cを形成することによりn型不純物の
濃度勾配を形成する場合を例示したが、前記実施の形態
1の場合と同様に、n型半導体領域を8A〜8Cの3つ
の領域に限定するものではなく、さらに多くの領域に分
割して濃度勾配を形成してもよい。それにより、n型半
導体領域におけるn型不純物の濃度勾配を線形に近づけ
ることができる。
Further, in the third embodiment, the case where the concentration gradient of the n-type impurity is formed by forming the n-type semiconductor regions 8A to 8C has been described, but the same as in the first embodiment. And the n-type semiconductor region is not limited to the three regions 8A to 8C, but may be divided into more regions to form the concentration gradient. Thereby, the concentration gradient of the n-type impurity in the n-type semiconductor region can be made closer to linear.

【0057】(実施の形態4)本実施の形態4の半導体
装置は、前記実施の形態3のバリキャップダイオードに
おけるn型半導体領域8A〜8Dを、その平面切断形状
がn型半導体領域8Aからn型半導体領域8Dに向かっ
て小さくなるように形成したものである。その他の部材
および構造については前記実施の形態3のバリキャップ
ダイオードと同様である。
(Embodiment 4) In the semiconductor device of Embodiment 4, the n-type semiconductor regions 8A to 8D in the varicap diode of Embodiment 3 are cut from the n-type semiconductor regions 8A to 8n by n-type. It is formed so as to become smaller toward the mold semiconductor region 8D. Other members and structures are the same as those of the varicap diode according to the third embodiment.

【0058】図20は本実施の形態3のバリキャップダ
イオードを示す断面図であり、図21は図20中に示し
たn型半導体領域8を拡大して示した要部断面図であ
る。前記実施の形態3の場合と同様に、n型半導体領域
8は、上部から下部に向かって、n型半導体領域8A〜
8Dが順に形成されている。
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a varicap diode according to the third embodiment. FIG. 21 is a cross-sectional view showing a main portion of the n-type semiconductor region 8 shown in FIG. As in the case of the third embodiment, the n-type semiconductor region 8 includes n-type semiconductor regions 8A to 8A to
8D are formed in order.

【0059】図22は上記n型半導体領域8A〜8Dの
形成方法を示す要部平面図であり、図23は図22中の
B−B線における要部断面図である。
FIG. 22 is a plan view of a main part showing a method of forming the n-type semiconductor regions 8A to 8D, and FIG. 23 is a cross-sectional view of the main part along line BB in FIG.

【0060】n型半導体領域8A〜8Dを形成するに当
たっては、まず、上記n型半導体領域8A〜8Dが形成
される領域上の絶縁膜3に開口部4Aを形成する。続い
て、フォトレジスト膜をマスクとして開口部4Aへn型
の不純物イオン(たとえばPまたはAs)を打ち込み、
n型半導体領域8Dを形成する。
In forming the n-type semiconductor regions 8A to 8D, first, an opening 4A is formed in the insulating film 3 on the region where the n-type semiconductor regions 8A to 8D are formed. Subsequently, n-type impurity ions (for example, P or As) are implanted into the opening 4A using the photoresist film as a mask,
An n-type semiconductor region 8D is formed.

【0061】次に、開口部4Aの底部のn型エピタキシ
ャル層2N2の表面に酸化膜5Bを形成した後、フォト
レジスト膜を用いてn型半導体領域8C(図21参照)
が形成される領域上の酸化膜5Bをエッチングし薄くす
る。
Next, after an oxide film 5B is formed on the surface of the n-type epitaxial layer 2N2 at the bottom of the opening 4A, an n-type semiconductor region 8C is formed using a photoresist film (see FIG. 21).
The oxide film 5B on the region where is formed is etched and thinned.

【0062】次に、上記フォトレジスト膜を除去した
後、新たなフォトレジスト膜を用いてn型半導体領域8
B(図21参照)が形成される領域上の酸化膜5Bをエ
ッチングし薄くする。この時、n型半導体領域8Bが形
成される領域上の酸化膜5Bの膜厚は、n型半導体領域
8Cが形成される領域上の酸化膜5Bの膜厚に比べて厚
くなるようにする。
Next, after removing the photoresist film, the n-type semiconductor region 8 is formed using a new photoresist film.
The oxide film 5B on the region where B (see FIG. 21) is formed is etched and thinned. At this time, the thickness of the oxide film 5B on the region where the n-type semiconductor region 8B is formed is made larger than the thickness of the oxide film 5B on the region where the n-type semiconductor region 8C is formed.

【0063】続いて、上記フォトレジスト膜を除去した
後、さらに新たなフォトレジスト膜を用いてn型半導体
領域8A(図21参照)が形成される領域上の酸化膜5
Bをエッチングし薄くする。この時、n型半導体領域8
Aが形成される領域上の酸化膜5Bの膜厚は、n型半導
体領域8Bが形成される領域上の酸化膜5Bの膜厚に比
べて厚くなるようにする。
Subsequently, after the photoresist film is removed, the oxide film 5 on the region where the n-type semiconductor region 8A (see FIG. 21) is to be formed using a new photoresist film.
B is thinned by etching. At this time, the n-type semiconductor region 8
The thickness of oxide film 5B on the region where A is formed is made larger than the thickness of oxide film 5B on the region where n-type semiconductor region 8B is formed.

【0064】次に、フォトリソグラフィ技術により絶縁
膜3の表面にフォトレジスト膜を形成する。続いて、そ
のフォトレジスト膜をマスクとして開口部4Aへn型の
不純物イオン(たとえばPまたはAs)を打ち込み、n
型半導体領域8A〜8Cを形成することができる。この
時、開口部4A上の酸化膜5Bの膜厚によって、上記不
純物イオンの打ち込まれる濃度および深さが決定され
る。すなわち、本実施の形態4においては、n型半導体
領域8A〜8Cの断面形状は、n型半導体領域8Aから
n型半導体領域8Cに向かって小さくすることができ
る。これにより、n型半導体領域8A〜8Cにおけるn
型不純物の濃度勾配を前記実施の形態3の場合よりも線
形に近づけることができる。なお、n型半導体領域8D
中の不純物イオンの濃度は、n型半導体領域8A中の不
純物イオンの濃度と同じ濃度となるように設定する。ま
たは、n型半導体領域8A中の不純物イオンの濃度に近
い濃度であり、n型半導体領域8B中の不純物イオンの
濃度より高い濃度としてもよい。
Next, a photoresist film is formed on the surface of the insulating film 3 by a photolithography technique. Subsequently, n-type impurity ions (for example, P or As) are implanted into the opening 4A using the photoresist film as a mask, and n
The type semiconductor regions 8A to 8C can be formed. At this time, the concentration and depth at which the impurity ions are implanted are determined by the thickness of oxide film 5B over opening 4A. That is, in the fourth embodiment, the cross-sectional shape of n-type semiconductor regions 8A to 8C can be reduced from n-type semiconductor region 8A to n-type semiconductor region 8C. Thereby, n in the n-type semiconductor regions 8A to 8C
The concentration gradient of the type impurity can be made more linear than in the case of the third embodiment. The n-type semiconductor region 8D
The concentration of the impurity ions in the inside is set to be the same as the concentration of the impurity ions in the n-type semiconductor region 8A. Alternatively, the concentration may be close to the concentration of the impurity ions in the n-type semiconductor region 8A, and may be higher than the concentration of the impurity ions in the n-type semiconductor region 8B.

【0065】また、本実施の形態4においては、n型半
導体領域8A〜8Cを形成することによりn型不純物の
濃度勾配を形成する場合を例示したが、前記実施の形態
1の場合と同様に、n型半導体領域を8A〜8Cの3つ
の領域に限定するものではなく、さらに多くの領域に分
割して濃度勾配を形成してもよい。それにより、n型半
導体領域におけるn型不純物の濃度勾配をさらに線形に
近づけることができる。
In the fourth embodiment, the case where the concentration gradient of the n-type impurity is formed by forming the n-type semiconductor regions 8A to 8C has been exemplified. However, similar to the case of the first embodiment, And the n-type semiconductor region is not limited to the three regions 8A to 8C, but may be divided into more regions to form the concentration gradient. Thereby, the concentration gradient of the n-type impurity in the n-type semiconductor region can be made more linear.

【0066】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでも
ない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the invention. Needless to say, it can be changed.

【0067】[0067]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下の通りである。 (1)熱処理を用いることなくn型半導体領域中のn型
不純物の濃度勾配を形成することができるので、半導体
基板(半導体ウェハ)上に形成する複数のダイオード素
子の間に容量特性のばらつきが生じることを防ぐことが
できる。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows. (1) Since a concentration gradient of an n-type impurity in an n-type semiconductor region can be formed without using heat treatment, variation in capacitance characteristics among a plurality of diode elements formed on a semiconductor substrate (semiconductor wafer) is reduced. Can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造
方法を示した要部断面図である。
FIG. 1 is a fragmentary cross-sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention;

【図2】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造
方法を示した要部平面図である。
FIG. 2 is a fragmentary plan view showing the method for manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図3】図1に続く半導体装置の製造工程中の要部断面
図である。
3 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 1;

【図4】図2に続く半導体装置の製造工程中の要部平面
図である。
FIG. 4 is an essential part plan view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 2;

【図5】図3に続く半導体装置の製造工程中の要部断面
図である。
5 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 3;

【図6】図4に続く半導体装置の製造工程中の要部平面
図である。
6 is a fragmentary plan view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 4;

【図7】図5に続く半導体装置の製造工程中の要部断面
図である。
7 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 5;

【図8】図6に続く半導体装置の製造工程中の要部平面
図である。
8 is a fragmentary plan view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 6;

【図9】図7に続く半導体装置の製造工程中の要部断面
図である。
9 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 7;

【図10】図8に続く半導体装置の製造工程中の要部平
面図である。
10 is a fragmentary plan view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 8;

【図11】図9に続く半導体装置の製造工程中の要部断
面図である。
11 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 9;

【図12】本発明の一実施の形態である半導体装置の製
造方法を示した要部斜視図である。
FIG. 12 is an essential part perspective view showing the method for manufacturing the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図13】本発明の一実施の形態である半導体装置の実
装基板への実装状態を示す断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state in which the semiconductor device according to one embodiment of the present invention is mounted on a mounting substrate.

【図14】本発明の一実施の形態である半導体装置を樹
脂封止して用いた場合の断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view of a case where a semiconductor device according to an embodiment of the present invention is used with resin sealing.

【図15】本発明の他の実施の形態である半導体装置の
製造方法を示した要部断面図である。
FIG. 15 is a fragmentary cross-sectional view showing the method for manufacturing the semiconductor device according to another embodiment of the present invention;

【図16】図15に続く半導体装置の製造工程中の要部
断面図である。
16 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 15;

【図17】図16に続く半導体装置の製造工程中の要部
断面図である。
17 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 16;

【図18】本発明の他の実施の形態である半導体装置を
示した要部断面図である。
FIG. 18 is a fragmentary cross-sectional view showing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図19】図18に示した半導体装置が含むn型半導体
領域を拡大して示した要部断面図である。
FIG. 19 is an essential part cross-sectional view showing an enlarged n-type semiconductor region included in the semiconductor device shown in FIG. 18;

【図20】本発明の他の実施の形態である半導体装置を
示した要部断面図である。
FIG. 20 is a fragmentary cross-sectional view showing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention;

【図21】図20に示した半導体装置が含むn型半導体
領域を拡大して示した要部断面図である。
21 is an enlarged cross-sectional view of a main part of an n-type semiconductor region included in the semiconductor device shown in FIG. 20;

【図22】図20に示した半導体装置が含むn型半導体
領域の形成方法を示す要部平面図である。
FIG. 22 is an essential part plan view showing the method for forming the n-type semiconductor region included in the semiconductor device shown in FIG. 20;

【図23】図20に示した半導体装置が含むn型半導体
領域の形成方法を示す要部断面図である。
23 is a fragmentary cross-sectional view showing the method for forming the n-type semiconductor region included in the semiconductor device shown in FIG. 20;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2N n型ベース拡散層(第1半導体層) 2P p型拡散層 2N2 エピタキシャル層 3 絶縁膜 4 開口部 4A 開口部 5 酸化膜 5A 酸化膜 5B 酸化膜 6A〜6D フォトレジスト膜 7A〜7C 開口部 8 n型半導体領域 8A n型半導体領域(第2半導体層) 8B n型半導体領域(第3半導体層) 8C n型半導体領域(第3半導体層) 8D n型半導体領域(第4半導体層) 9 絶縁膜 10 フォトレジスト膜 11 開口部 12 酸化膜 13 p型半導体領域(第5半導体層) 14 開口部 15 アノード電極 16 カソード電極 17 半導体チップ 18 バンプ電極 19 実装基板 20A、20B リード 21 レジン材料 Reference Signs List 1 semiconductor substrate 2N n-type base diffusion layer (first semiconductor layer) 2P p-type diffusion layer 2N2 epitaxial layer 3 insulating film 4 opening 4A opening 5 oxide film 5A oxide film 5B oxide film 6A to 6D photoresist film 7A to 7C Opening 8 n-type semiconductor region 8A n-type semiconductor region (second semiconductor layer) 8B n-type semiconductor region (third semiconductor layer) 8C n-type semiconductor region (third semiconductor layer) 8D n-type semiconductor region (fourth semiconductor layer) 9) insulating film 10 photoresist film 11 opening 12 oxide film 13 p-type semiconductor region (fifth semiconductor layer) 14 opening 15 anode electrode 16 cathode electrode 17 semiconductor chip 18 bump electrode 19 mounting substrate 20A, 20B lead 21 resin material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)第1導電型の半導体基板上に第1
導電型の不純物を導入することにより、第1導電型の第
1半導体層を形成する工程、(b)前記第1半導体層の
第1領域に第1導電型の不純物を導入することにより、
第1導電型の第2半導体層を形成する工程、(c)前記
第1半導体層の第2領域に第1導電型の不純物を導入す
ることにより、前記第2半導体層と隣接またはその一部
が重なり、前記第2半導体層中より不純物濃度の低い第
1導電型の第3半導体層を形成する工程、(d)前記第
1半導体層の第3領域に第1導電型の不純物を導入する
ことにより、前記第3半導体層と電気的に接続する第1
導電型の第4半導体層を形成する工程、(e)前記第1
領域と隣接し、前記第2領域および前記第3領域とは離
間する前記第1半導体層の第4領域に第2導電型の不純
物を導入することにより、第2導電型の第5半導体層を
前記第2半導体層と隣接し前記第3半導体層および前記
第4半導体層とは離間して形成する工程、を含み、前記
第3半導体層中の前記第1導電型の不純物の濃度は前記
第1領域から前記第3領域の方向に向かって低くし、前
記第4半導体層中の前記第1導電型の不純物の濃度は、
前記第2半導体層中における前記第1導電型の不純物の
濃度以下かつ前記第3半導体層中における前記第1導電
型の不純物の濃度が最も高い領域の濃度より高くするこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
(A) A first conductive type semiconductor substrate is provided on a first conductive type semiconductor substrate.
Forming a first conductivity type first semiconductor layer by introducing a conductivity type impurity, and (b) introducing the first conductivity type impurity into a first region of the first semiconductor layer.
Forming a second semiconductor layer of the first conductivity type; and (c) introducing an impurity of the first conductivity type into the second region of the first semiconductor layer so as to be adjacent to or part of the second semiconductor layer. Forming a third semiconductor layer of the first conductivity type having a lower impurity concentration than in the second semiconductor layer, and (d) introducing the first conductivity type impurity into the third region of the first semiconductor layer. Thereby, the first semiconductor layer electrically connected to the third semiconductor layer is formed.
Forming a conductive type fourth semiconductor layer; and (e) forming the first semiconductor layer.
By introducing an impurity of the second conductivity type into a fourth region of the first semiconductor layer adjacent to the region and separated from the second region and the third region, a fifth semiconductor layer of the second conductivity type is formed. Forming the third semiconductor layer adjacent to the second semiconductor layer and spaced apart from the third semiconductor layer and the fourth semiconductor layer, wherein the concentration of the first conductivity type impurity in the third semiconductor layer is The concentration of the impurity of the first conductivity type in the fourth semiconductor layer is reduced from the first region toward the third region.
A semiconductor device, wherein the concentration of the impurity of the first conductivity type in the second semiconductor layer is lower than the concentration of the impurity of the first conductivity type and the concentration of the impurity of the first conductivity type in the third semiconductor layer is higher than the concentration of the highest region. Manufacturing method.
【請求項2】 (a)第1導電型の半導体基板上に第1
導電型の不純物を導入することにより、第1導電型の第
1半導体層を形成する工程、(b)前記第1半導体層の
第1領域に第1導電型の不純物を導入することにより、
第1導電型の第2半導体層を形成する工程、(c)前記
第1半導体層の第2領域に第1導電型の不純物を導入す
ることにより、前記第2半導体層と隣接またはその一部
が重なり、前記第2半導体層中より不純物濃度の低い第
1導電型の第3半導体層を形成する工程、(d)前記第
1半導体層の第3領域に第1導電型の不純物を導入する
ことにより、前記第3半導体層と電気的に接続する第1
導電型の第4半導体層を形成する工程、(e)前記第1
領域と隣接し、前記第2領域および前記第3領域とは離
間する前記第1半導体層の第4領域に第2導電型の不純
物を導入することにより、第2導電型の第5半導体層
を、前記第2半導体層と隣接し前記第3半導体層および
前記第4半導体層とは離間して形成する工程、を含み、
前記(c)工程においては、前記第2領域を前記第1領
域から前記第3領域の方向に向かって複数の領域に分
け、その複数の領域の各々には異なる濃度の前記第1導
電型の不純物を導入することにより前記第3半導体層を
形成し、前記第3半導体層中の前記第1導電型の不純物
の濃度は前記第1領域から前記第3領域の方向に向かっ
て低くし、前記第4半導体層中の前記第1導電型の不純
物の濃度は、前記第2半導体層中における前記第1導電
型の不純物の濃度以下かつ前記第3半導体層中における
前記第1導電型の不純物の濃度が最も高い領域の濃度よ
り高くすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. (a) A first conductive type semiconductor substrate is formed on a first conductive type semiconductor substrate.
Forming a first conductivity type first semiconductor layer by introducing a conductivity type impurity, and (b) introducing the first conductivity type impurity into a first region of the first semiconductor layer.
Forming a second semiconductor layer of the first conductivity type; and (c) introducing an impurity of the first conductivity type into the second region of the first semiconductor layer so as to be adjacent to or part of the second semiconductor layer. Forming a third semiconductor layer of the first conductivity type having a lower impurity concentration than in the second semiconductor layer, and (d) introducing the first conductivity type impurity into the third region of the first semiconductor layer. Thereby, the first semiconductor layer electrically connected to the third semiconductor layer is formed.
Forming a conductive type fourth semiconductor layer; and (e) forming the first semiconductor layer.
By introducing an impurity of the second conductivity type into a fourth region of the first semiconductor layer adjacent to the region and separated from the second region and the third region, a fifth semiconductor layer of the second conductivity type is formed. Forming the second semiconductor layer adjacent to the second semiconductor layer and spaced apart from the third semiconductor layer and the fourth semiconductor layer;
In the step (c), the second region is divided into a plurality of regions from the first region toward the third region, and each of the plurality of regions has a different concentration of the first conductivity type. The third semiconductor layer is formed by introducing an impurity, and the concentration of the impurity of the first conductivity type in the third semiconductor layer is reduced from the first region toward the third region. The concentration of the first conductivity type impurity in the fourth semiconductor layer is equal to or less than the concentration of the first conductivity type impurity in the second semiconductor layer and the concentration of the first conductivity type impurity in the third semiconductor layer. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the concentration is higher than that of a region having the highest concentration.
【請求項3】 (a)第1導電型の半導体基板上に第1
導電型の不純物を導入することにより、第1導電型の第
1半導体層を形成する工程、(b)前記第1半導体層の
第1領域に第1導電型の不純物を導入することにより、
第1導電型の第2半導体層を形成する工程、(c)前記
第1半導体層の第2領域に第1導電型の不純物を導入す
ることにより、前記第2半導体層と隣接またはその一部
が重なり、前記第2半導体層中より不純物濃度の低い第
1導電型の第3半導体層を形成する工程、(d)前記第
1半導体層の第3領域に第1導電型の不純物を導入する
ことにより、前記第3半導体層と電気的に接続する第1
導電型の第4半導体層を形成する工程、(e)前記第1
領域と隣接し、前記第2領域および前記第3領域とは離
間する前記第1半導体層の第4領域に第2導電型の不純
物を導入することにより、第2導電型の第5半導体層
を、前記第2半導体層と隣接し前記第3半導体層および
前記第4半導体層とは離間して形成する工程、を含み、
前記第3半導体層はその断面が前記第1領域から前記第
3領域の方向に向かって細くなり、前記第3半導体層中
の前記第1導電型の不純物の濃度は前記第1領域から前
記第3領域の方向に向かって低くし、前記第4半導体層
中の前記第1導電型の不純物の濃度は、前記第2半導体
層中における前記第1導電型の不純物の濃度以下かつ前
記第3半導体層中における前記第1導電型の不純物の濃
度が最も高い領域の濃度より高くすることを特徴とする
半導体装置の製造方法。
3. A method according to claim 1, further comprising: (a) forming a first conductive type semiconductor substrate on the first conductive type semiconductor substrate;
Forming a first conductivity type first semiconductor layer by introducing a conductivity type impurity, and (b) introducing the first conductivity type impurity into a first region of the first semiconductor layer.
Forming a second semiconductor layer of the first conductivity type; and (c) introducing an impurity of the first conductivity type into the second region of the first semiconductor layer so as to be adjacent to or part of the second semiconductor layer. Forming a first conductivity type third semiconductor layer having a lower impurity concentration than the second semiconductor layer, and (d) introducing a first conductivity type impurity into the third region of the first semiconductor layer. Thereby, the first semiconductor layer electrically connected to the third semiconductor layer is formed.
Forming a conductive type fourth semiconductor layer; and (e) forming the first semiconductor layer.
By introducing an impurity of the second conductivity type into a fourth region of the first semiconductor layer adjacent to the region and separated from the second region and the third region, a fifth semiconductor layer of the second conductivity type is formed. Forming the second semiconductor layer adjacent to the second semiconductor layer and spaced apart from the third semiconductor layer and the fourth semiconductor layer;
The third semiconductor layer has a cross section that becomes narrower in the direction from the first region to the third region, and the concentration of the first conductivity type impurity in the third semiconductor layer is reduced from the first region to the third region. The concentration of the first conductivity type impurity in the fourth semiconductor layer is less than or equal to the concentration of the first conductivity type impurity in the second semiconductor layer, and the third semiconductor A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the concentration of the impurity of the first conductivity type in a layer is higher than the concentration in a region where the concentration is highest.
【請求項4】 (a)第1導電型の半導体基板上に第1
導電型の不純物を導入することにより、第1導電型の第
1半導体層を形成する工程、(b)前記第1半導体層の
第1領域に第1導電型の不純物を導入することにより、
第1導電型の第2半導体層を形成する工程、(c)前記
第1半導体層の第2領域に第1導電型の不純物を導入す
ることにより、前記第2半導体層と隣接またはその一部
が重なり、前記第2半導体層中より不純物濃度の低い第
1導電型の第3半導体層を形成する工程、(d)前記第
1半導体層の第3領域に第1導電型の不純物を導入する
ことにより、前記第3半導体層と電気的に接続する第1
導電型の第4半導体層を形成する工程、(e)前記第1
領域と隣接し、前記第2領域および前記第3領域とは離
間する前記第1半導体層の第4領域に第2導電型の不純
物を導入することにより、第2導電型の第5半導体層
を、前記第2半導体層と隣接し前記第3半導体層および
前記第4半導体層とは離間して形成する工程、を含み、
前記(c)工程においては、前記第2領域を前記第1領
域から前記第3領域の方向に向かって複数の領域に分
け、その複数の領域の各々には異なる濃度の前記第1導
電型の不純物を導入することにより前記第3半導体層を
形成し、前記第3半導体層はその断面が前記第1領域か
ら前記第3領域の方向に向かって細くなり、前記第3半
導体層中の前記第1導電型の不純物の濃度は前記第1領
域から前記第3領域の方向に向かって低くし、前記第4
半導体層中の前記第1導電型の不純物の濃度は、前記第
2半導体層中における前記第1導電型の不純物の濃度以
下かつ前記第3半導体層中における前記第1導電型の不
純物の濃度が最も高い領域の濃度より高くすることを特
徴とする半導体装置の製造方法。
4. A method according to claim 1, further comprising: (a) forming a first conductive type semiconductor substrate on the first conductive type semiconductor substrate;
Forming a first conductivity type first semiconductor layer by introducing a conductivity type impurity, and (b) introducing the first conductivity type impurity into a first region of the first semiconductor layer.
Forming a second semiconductor layer of the first conductivity type; and (c) introducing an impurity of the first conductivity type into the second region of the first semiconductor layer so as to be adjacent to or part of the second semiconductor layer. Forming a first conductivity type third semiconductor layer having a lower impurity concentration than the second semiconductor layer, and (d) introducing a first conductivity type impurity into the third region of the first semiconductor layer. Thereby, the first semiconductor layer electrically connected to the third semiconductor layer is formed.
Forming a conductive type fourth semiconductor layer; and (e) forming the first semiconductor layer.
By introducing an impurity of the second conductivity type into a fourth region of the first semiconductor layer adjacent to the region and separated from the second region and the third region, a fifth semiconductor layer of the second conductivity type is formed. Forming the second semiconductor layer adjacent to the second semiconductor layer and spaced apart from the third semiconductor layer and the fourth semiconductor layer;
In the step (c), the second region is divided into a plurality of regions from the first region toward the third region, and each of the plurality of regions has a different concentration of the first conductivity type. The third semiconductor layer is formed by introducing an impurity, and a cross section of the third semiconductor layer becomes narrower in a direction from the first region to the third region, and the third semiconductor layer in the third semiconductor layer becomes thinner. The concentration of the one-conductivity-type impurity is reduced from the first region toward the third region.
The concentration of the impurity of the first conductivity type in the semiconductor layer is equal to or less than the concentration of the impurity of the first conductivity type in the second semiconductor layer and the concentration of the impurity of the first conductivity type in the third semiconductor layer. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the concentration is higher than the highest region.
【請求項5】 半導体基板の主面上に第1導電型の第1
半導体層が形成され、前記第1半導体層の第1領域に第
1導電型の第2半導体層が形成され、前記第1領域と前
記半導体基板の主面に沿った方向で隣接またはその一部
が重なる第2領域に、前記第2半導体層中より不純物濃
度の低い第1導電型の第3半導体層が形成され、前記第
2領域と前記半導体基板の主面に沿った方向で隣接また
はその一部が重なる第3領域に、前記第3半導体層と電
気的に接続する第1導電型の第4半導体層が形成され、
前記第1領域と前記半導体基板の主面に沿った方向で隣
接、する前記第2領域および前記第3領域とは離間する
第4領域に第2導電型の第5半導体層が形成され、前記
第3半導体層中の第1導電型の不純物の濃度は前記第1
領域から前記第3領域の方向に向かって低くなり、前記
第4半導体層中の第1導電型の不純物の濃度は、前記第
2半導体層中における第1導電型の不純物の濃度以下か
つ前記第3半導体層中における前記第1導電型の不純物
の濃度が最も高い領域の濃度より高いことを特徴とする
半導体装置。
5. A semiconductor device according to claim 1, wherein a first conductive type first conductive type is formed on a main surface of the semiconductor substrate.
A semiconductor layer is formed, a second semiconductor layer of a first conductivity type is formed in a first region of the first semiconductor layer, and the first region is adjacent to or part of a direction along a main surface of the semiconductor substrate. Are formed in the second region where the third semiconductor layer of the first conductivity type having a lower impurity concentration than in the second semiconductor layer is formed, and is adjacent to or adjacent to the second region in the direction along the main surface of the semiconductor substrate. A fourth semiconductor layer of a first conductivity type that is electrically connected to the third semiconductor layer is formed in a third region where the third semiconductor layer partially overlaps;
A fifth semiconductor layer of a second conductivity type is formed in a fourth region adjacent to the first region and in a direction along a main surface of the semiconductor substrate and separated from the second region and the third region; The concentration of the impurity of the first conductivity type in the third semiconductor layer is the first conductivity type.
The concentration of the first conductivity type impurity in the fourth semiconductor layer is lower than the concentration of the first conductivity type impurity in the second semiconductor layer and is lower than the concentration of the first conductivity type impurity in the fourth semiconductor layer. A semiconductor device, wherein the concentration of the impurity of the first conductivity type in the three semiconductor layers is higher than the concentration in a region having the highest concentration.
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