JP2003512725A - 半導体装置、この半導体装置の製造方法およびこの半導体装置が設けられた回路 - Google Patents
半導体装置、この半導体装置の製造方法およびこの半導体装置が設けられた回路Info
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ショットキーダイオードのように、低電圧用途に適切に使用でき、かつ安価であり、かつ高いスイッチング速度と低い順電圧降下など有利な特性を有するダイオードを提供すること。
【解決手段】 本発明は、高いドーピング濃度の第1導電型の第1半導体領域(1)と、低いドーピング濃度の第1導電型の第2半導体領域(2)と、第1導電型と反対の第2導電型でありかつ高いドーピング濃度の第3半導体領域(3)とを連続的に含む半導体本体(11)を有し、少なくとも第2半導体領域(2)において荷電担体の有効寿命が低減されており、かつ第1および第3半導体領域(1,3)にそれぞれ第1および第2接続導体(4,5)が設けられた半導体装置(10)に関する。本発明によると、第2半導体領域(2)の厚さが20μm以下に低減され、かつ第2半導体領域における荷電担体の有効寿命が20nsec以下に低減されている。この装置は、高速であることと、低電圧用途に適していることと、順電圧降下が非常に低いことを特徴とする。さらに、非常に容易に製造できるため、例えば、相対的に高価なショットキーダイオードの魅力的な代替装置となる。
Description
【０００１】
本発明は、高いドーピング濃度の第1導電型の第1半導体領域と、低いドーピン
グ濃度の第1導電型の第2半導体領域と、前記第1導電型と反対の第2導電型であり
かつ高いドーピング濃度の第3半導体領域とを連続的に含む半導体本体を有し、
少なくとも前記第2半導体領域において、荷電担体の有効寿命が低減されており
、かつ前記第1および第3半導体領域にそれぞれ第1および第2接続導体が設けられ
た半導体装置に関する。
グ濃度の第1導電型の第2半導体領域と、前記第1導電型と反対の第2導電型であり
かつ高いドーピング濃度の第3半導体領域とを連続的に含む半導体本体を有し、
少なくとも前記第2半導体領域において、荷電担体の有効寿命が低減されており
、かつ前記第1および第3半導体領域にそれぞれ第1および第2接続導体が設けられ
た半導体装置に関する。
【０００２】
このような装置は、例えば、電源におけるスイッチングダイオードとして使用
され、そして高周波数において極めて適切に動作し、かつ順電圧降下も低い。
され、そして高周波数において極めて適切に動作し、かつ順電圧降下も低い。
【０００３】
このようなダイオードは、米国特許明細書第4,594,602号（発行日: 1986年6月
10日）に開示されている。この文献には、n++基板上に、それぞれがダイオード
の第1および第2半導体領域を形成する、厚いn+エピタキシャル層とそれより薄い
nエピタキシャル層とが形成されているダイオードが記述されている。nエピタキ
シャル層には、ダイオードの第3半導体領域を形成する局所的なp+拡散が存在す
る。第3半導体領域には、第1半導体領域に基板を介して接続導体が設けられるの
と同様に、接続導体が設けられている。
10日）に開示されている。この文献には、n++基板上に、それぞれがダイオード
の第1および第2半導体領域を形成する、厚いn+エピタキシャル層とそれより薄い
nエピタキシャル層とが形成されているダイオードが記述されている。nエピタキ
シャル層には、ダイオードの第3半導体領域を形成する局所的なp+拡散が存在す
る。第3半導体領域には、第1半導体領域に基板を介して接続導体が設けられるの
と同様に、接続導体が設けられている。
【０００４】
この公知の装置の欠点は、最適な用途が高電圧に限られることである。上記の
特許明細書によると、低電圧用途のためには、ショットキー(Schottky)ダイオー
ドを適切に使用することができる。しかし、ショットキーダイオードは、ショッ
トキーダイオードを製造するための固有の生産ステップが必要となるため、相対
的に高価となる。
特許明細書によると、低電圧用途のためには、ショットキー(Schottky)ダイオー
ドを適切に使用することができる。しかし、ショットキーダイオードは、ショッ
トキーダイオードを製造するための固有の生産ステップが必要となるため、相対
的に高価となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明の目的は、ショットキーダイオードのように、低電圧用途に適
切に使用でき、かつ安価であり、かつ高いスイッチング速度と低い順電圧降下な
ど有利な特性を有するダイオードを提供することである。
切に使用でき、かつ安価であり、かつ高いスイッチング速度と低い順電圧降下な
ど有利な特性を有するダイオードを提供することである。
【０００６】
この目的を達成するため、冒頭の段落で述べた、本発明によるタイプの装置は
、前記第2半導体領域の前記厚さが20μm以下に低減され、かつ前記第2半導体領
域における前記荷電担体の前記有効寿命が20nsec以下に低減されていることを特
徴とする。このように第2半導体領域における荷電担体の有効寿命が実質的に低
減され、かつ第2半導体領域が薄いことによって、本発明によるダイオードは、
ショットキーダイオードのように、非常に高速なスイッチングを行うことができ
る。さらに、本発明によるダイオードは、例えば、10〜100Vの相対的に低い逆電
圧で動作する。全く意外なことに、このようなダイオードは、順電圧降下も非常
に低く、このことは非常に重要である。この結果、本発明は、以下の意外な認識
に基づく。ベース層（すなわち第2半導体領域）が相対的に厚いpnダイオードに
おいては、荷電担体の有効寿命が低減すると順電圧降下が増大するが、これと対
照的に、本発明による装置においては、荷電担体の有効寿命が低減すると、順電
圧降下が逆に低減する。このことは、荷電担体の有効寿命が低減すると、その結
果としてベース層における再結合電流が増大するが、その一方で、ダイオードの
中性部における抵抗は、荷電担体の有効寿命が低減するため、大きくは増大しな
い、という事実に帰すと言える。このようなダイオードは、ベース層が相対的に
厚いダイオードと対照的である。この観点から、ダイオードの直列抵抗を決定す
るのは、ダイオードの中性部であるということも重要である。従って、本発明に
よる装置の順電圧降下は、ショットキーダイオードにおいて従来得られている値
に近いものとなる。この結果、本発明による装置は、ショットキーダイオードの
代替としての有効な候補である。
、前記第2半導体領域の前記厚さが20μm以下に低減され、かつ前記第2半導体領
域における前記荷電担体の前記有効寿命が20nsec以下に低減されていることを特
徴とする。このように第2半導体領域における荷電担体の有効寿命が実質的に低
減され、かつ第2半導体領域が薄いことによって、本発明によるダイオードは、
ショットキーダイオードのように、非常に高速なスイッチングを行うことができ
る。さらに、本発明によるダイオードは、例えば、10〜100Vの相対的に低い逆電
圧で動作する。全く意外なことに、このようなダイオードは、順電圧降下も非常
に低く、このことは非常に重要である。この結果、本発明は、以下の意外な認識
に基づく。ベース層（すなわち第2半導体領域）が相対的に厚いpnダイオードに
おいては、荷電担体の有効寿命が低減すると順電圧降下が増大するが、これと対
照的に、本発明による装置においては、荷電担体の有効寿命が低減すると、順電
圧降下が逆に低減する。このことは、荷電担体の有効寿命が低減すると、その結
果としてベース層における再結合電流が増大するが、その一方で、ダイオードの
中性部における抵抗は、荷電担体の有効寿命が低減するため、大きくは増大しな
い、という事実に帰すと言える。このようなダイオードは、ベース層が相対的に
厚いダイオードと対照的である。この観点から、ダイオードの直列抵抗を決定す
るのは、ダイオードの中性部であるということも重要である。従って、本発明に
よる装置の順電圧降下は、ショットキーダイオードにおいて従来得られている値
に近いものとなる。この結果、本発明による装置は、ショットキーダイオードの
代替としての有効な候補である。
【０００７】
特に好ましい結果は、第2半導体領域が5μm未満であり、かつこの領域におけ
る荷電担体の有効寿命が5nsec未満のときに得られる。厚さの下限は約0.5μmで
ある。その理由は、厚さがこれより薄くなると、達成可能な最大逆電圧が非現実
的な程度まで低くなってしまうからである。また有効寿命の現実的な下限値は、
約1nsecである。これらの下限値の約2〜5倍の範囲内では、非常に魅力的な結果
が得られる。
る荷電担体の有効寿命が5nsec未満のときに得られる。厚さの下限は約0.5μmで
ある。その理由は、厚さがこれより薄くなると、達成可能な最大逆電圧が非現実
的な程度まで低くなってしまうからである。また有効寿命の現実的な下限値は、
約1nsecである。これらの下限値の約2〜5倍の範囲内では、非常に魅力的な結果
が得られる。
【０００８】
白金原子は、第2半導体領域における荷電担体のこの短い有効寿命を実現する
のに非常に適していることが実証されている。意外なことに、白金原子を使用す
ることによって、望ましい短い有効寿命が得られるのみならず、装置の特性がそ
れにより悪影響を受けることもないことが判明した。これは例外的なことである
が、その理由は、本発明による装置の第2および第3半導体領域のいずれも非常に
薄いからである。また、荷電担体の有効寿命を低い目標値にする別の魅力的な方
法には、半導体本体を電子または陽子の放射にさらす方法がある。
のに非常に適していることが実証されている。意外なことに、白金原子を使用す
ることによって、望ましい短い有効寿命が得られるのみならず、装置の特性がそ
れにより悪影響を受けることもないことが判明した。これは例外的なことである
が、その理由は、本発明による装置の第2および第3半導体領域のいずれも非常に
薄いからである。また、荷電担体の有効寿命を低い目標値にする別の魅力的な方
法には、半導体本体を電子または陽子の放射にさらす方法がある。
【０００９】
本発明の装置の1つの望ましい用途は、いわゆるSMPS（スイッチモード電源 =
Switch Mode Power Supply）ユニット（の二次側）における高速整流ダイオード
に使用することである。いわゆるフライバックコンバータおよびバックコンバー
タは、このようなSMPSユニットの例である。最近の小型化の結果として、SMPSユ
ニットにおけるスイッチング周波数が非常に高くなり、その結果、電力消費が最
小の、つまり順電圧降下が最小の高速スイッチングダイオードが必要とされてい
るので、これは、非常に魅力的な用途である。スイッチング速度が高いこのよう
なダイオードの市場は非常に大きいため、本発明により装置の価格が低くなるこ
とは、重要な利点である。
Switch Mode Power Supply）ユニット（の二次側）における高速整流ダイオード
に使用することである。いわゆるフライバックコンバータおよびバックコンバー
タは、このようなSMPSユニットの例である。最近の小型化の結果として、SMPSユ
ニットにおけるスイッチング周波数が非常に高くなり、その結果、電力消費が最
小の、つまり順電圧降下が最小の高速スイッチングダイオードが必要とされてい
るので、これは、非常に魅力的な用途である。スイッチング速度が高いこのよう
なダイオードの市場は非常に大きいため、本発明により装置の価格が低くなるこ
とは、重要な利点である。
【００１０】
本発明のこれらの観点およびその他の観点は、以下に説明する実施例を参照し
て、明確になるであろう。
て、明確になるであろう。
【００１１】
各図は略図であり、スケールは正確ではない。特に厚さ方向の寸法は、理解し
やすいように大きく誇張されている。同じ導電型の半導体領域は、基本的に同じ
方向に斜線が引いてある。
やすいように大きく誇張されている。同じ導電型の半導体領域は、基本的に同じ
方向に斜線が引いてある。
【００１２】
図1は、本発明による装置10の実施例の、厚さ方向に対して直角に見たときの
概略断面図である。この装置は、基板12を有するシリコンの半導体本体11を有し
、基板12は、ここでは、厚さ200μm (?, zie tekst blz. 3 r. 27) であり、か
つここでは、アンチモンn++ドーピングを行ったシリコンを含み、かつ抵抗率6-2
0m．cmを有する。半導体本体11は、第1導電型（ここではn+）の第1半導体領域1
を有し、この第1半導体領域は基板12の一部を形成する。第1半導体領域1には、
第2半導体領域2が隣接する。これも、第1導電型（ここではn導電型）であり、か
つここでは、第1半導体領域1よりも高いドーピング濃度Nと、第1半導体領域1よ
りも薄い厚さdとを有するエピタキシャル層2である。第2半導体領域2には、高い
ドーピング濃度を有する、第2の反対導電型（ここではp導電型）の第3半導体領
域3が隣接する。この例の場合、第3半導体領域3は、エピタキシャル層2の厚さの
一部に渡ってほう素原子を拡散することによって形成される。第1および第3半導
体領域1、3には、Ti、Ag、Alを含み、かつ厚さが約5μmである金属層4、5の形態
での接続導体4、5が、それぞれ設けられている。
概略断面図である。この装置は、基板12を有するシリコンの半導体本体11を有し
、基板12は、ここでは、厚さ200μm (?, zie tekst blz. 3 r. 27) であり、か
つここでは、アンチモンn++ドーピングを行ったシリコンを含み、かつ抵抗率6-2
0m．cmを有する。半導体本体11は、第1導電型（ここではn+）の第1半導体領域1
を有し、この第1半導体領域は基板12の一部を形成する。第1半導体領域1には、
第2半導体領域2が隣接する。これも、第1導電型（ここではn導電型）であり、か
つここでは、第1半導体領域1よりも高いドーピング濃度Nと、第1半導体領域1よ
りも薄い厚さdとを有するエピタキシャル層2である。第2半導体領域2には、高い
ドーピング濃度を有する、第2の反対導電型（ここではp導電型）の第3半導体領
域3が隣接する。この例の場合、第3半導体領域3は、エピタキシャル層2の厚さの
一部に渡ってほう素原子を拡散することによって形成される。第1および第3半導
体領域1、3には、Ti、Ag、Alを含み、かつ厚さが約5μmである金属層4、5の形態
での接続導体4、5が、それぞれ設けられている。
【００１３】
本発明によると、第2半導体領域2の厚さは、20μm以下に低減され、かつ第2半
導体領域2における荷電担体の有効寿命は20nsec以下に低減されている。第2半導
体領域2における荷電担体の有効寿命のこの実質的な低減と、この第2半導体領域
2の薄さの結果により、本発明による装置10は、ショットキーダイオードのよう
に、非常に高速にスイッチングを行うことができる。さらに、本発明による装置
10は、例えば、10〜100Vの相対的に低い電圧で動作する。全く意外なことに、本
発明による装置10は、順電圧降下も非常に低いことが判明した。順電圧降下は、
ダイオード10における電力消費、従ってダイオード10が採用される用途における
電力消費を実質的に決定するので、これは非常に重要である。
導体領域2における荷電担体の有効寿命は20nsec以下に低減されている。第2半導
体領域2における荷電担体の有効寿命のこの実質的な低減と、この第2半導体領域
2の薄さの結果により、本発明による装置10は、ショットキーダイオードのよう
に、非常に高速にスイッチングを行うことができる。さらに、本発明による装置
10は、例えば、10〜100Vの相対的に低い電圧で動作する。全く意外なことに、本
発明による装置10は、順電圧降下も非常に低いことが判明した。順電圧降下は、
ダイオード10における電力消費、従ってダイオード10が採用される用途における
電力消費を実質的に決定するので、これは非常に重要である。
【００１４】
上記のすべては、次の意外な認識に基づいている。相対的に厚い（すなわち20
μmより厚い）第2半導体領域2を有するpnダイオード10の場合、荷電担体の有効
寿命を低減させると、順電圧降下は増大するが、逆に、本発明の装置10の場合、
荷電担体の有効寿命の低減により、順電圧降下が低減する。このことは、荷電担
体の有効寿命をこのように低減させることによって、第2半導体領域2における再
結合電流は増大するが、他方、ダイオード10の中性部における抵抗は、荷電担体
の有効寿命の低減によって著しく増大することはない、という事実に帰すと言え
る。この装置は、半導体領域2が相対的に厚い公知の装置と対照的である。ダイ
オード10の順方向動作においては本質的ではないが、十分に高い逆電圧を得るた
めには必要である第2半導体領域2のみが、直列抵抗を決定することは、留意すべ
きである。
μmより厚い）第2半導体領域2を有するpnダイオード10の場合、荷電担体の有効
寿命を低減させると、順電圧降下は増大するが、逆に、本発明の装置10の場合、
荷電担体の有効寿命の低減により、順電圧降下が低減する。このことは、荷電担
体の有効寿命をこのように低減させることによって、第2半導体領域2における再
結合電流は増大するが、他方、ダイオード10の中性部における抵抗は、荷電担体
の有効寿命の低減によって著しく増大することはない、という事実に帰すと言え
る。この装置は、半導体領域2が相対的に厚い公知の装置と対照的である。ダイ
オード10の順方向動作においては本質的ではないが、十分に高い逆電圧を得るた
めには必要である第2半導体領域2のみが、直列抵抗を決定することは、留意すべ
きである。
【００１５】
この結果、本発明による装置10は、ショットキーダイオードのスイッチング速
度に匹敵する高いスイッチング速度に加え、非常に低い順電圧降下も有する。こ
の順方向電圧は、実際の動作条件と最大逆電圧に応じて、0.6〜0.9Vの間の範囲
をとり、これは実際において非常に有利な値である。この結果、本発明による装
置10は、例えば、（絶縁式）フライバックコンバータやバックコンバータなどの
スイッチモード電源ユニットの二次側の高速整流ダイオードなどとして、ショッ
トキーダイオードの非常に魅力的な代替装置となる。
度に匹敵する高いスイッチング速度に加え、非常に低い順電圧降下も有する。こ
の順方向電圧は、実際の動作条件と最大逆電圧に応じて、0.6〜0.9Vの間の範囲
をとり、これは実際において非常に有利な値である。この結果、本発明による装
置10は、例えば、（絶縁式）フライバックコンバータやバックコンバータなどの
スイッチモード電源ユニットの二次側の高速整流ダイオードなどとして、ショッ
トキーダイオードの非常に魅力的な代替装置となる。
【００１６】
図2は、図1に示される装置のドーピング濃度Nを、厚さの関数として示す。こ
の図は、この例の場合、第1半導体領域1の厚さとドーピング濃度が、それぞれ20
0μm、4×1018at/cm3であることを示す（曲線21を参照）。第2半導体領域2では
、これらの値は、それぞれ3μm、10×1015at/cm3である。第3半導体領域（曲線2
2を参照）では、これらの値は、それぞれ25μm、10×1017〜1020at/cm3である。
このようなダイオード10の絶縁破壊電圧は、約70Vであり、順電圧降下は約0.75V
以下である。第2半導体領域の厚さが1〜20μmの範囲にあるときにも、有利な結
果が得られる。本発明の方策による効果は、後に再び示される。
の図は、この例の場合、第1半導体領域1の厚さとドーピング濃度が、それぞれ20
0μm、4×1018at/cm3であることを示す（曲線21を参照）。第2半導体領域2では
、これらの値は、それぞれ3μm、10×1015at/cm3である。第3半導体領域（曲線2
2を参照）では、これらの値は、それぞれ25μm、10×1017〜1020at/cm3である。
このようなダイオード10の絶縁破壊電圧は、約70Vであり、順電圧降下は約0.75V
以下である。第2半導体領域の厚さが1〜20μmの範囲にあるときにも、有利な結
果が得られる。本発明の方策による効果は、後に再び示される。
【００１７】
図3は、図1に示されている装置の順方向電圧Vfの変化を、第2半導体領域2のさ
まざまな厚さの場合の第2半導体領域2における荷電担体の有効寿命τの関数とし
て概略的に示す。曲線41、42、43、44は、それぞれ、半導体領域2の厚さ20、10
、5、2μmに対応する。曲線41〜44の変化が明らかに示すように、第2半導体領域
2の厚さが20μm以下に低減されており、同時に、荷電担体の有効寿命τが20nsec
以下に低減されている本発明の装置においては、意外なことに、順方向電圧Vfの
実質的な低減を得ることができる。
まざまな厚さの場合の第2半導体領域2における荷電担体の有効寿命τの関数とし
て概略的に示す。曲線41、42、43、44は、それぞれ、半導体領域2の厚さ20、10
、5、2μmに対応する。曲線41〜44の変化が明らかに示すように、第2半導体領域
2の厚さが20μm以下に低減されており、同時に、荷電担体の有効寿命τが20nsec
以下に低減されている本発明の装置においては、意外なことに、順方向電圧Vfの
実質的な低減を得ることができる。
【００１８】
本例の装置10（およびこれに同等な装置）の寸法は、800×800μm2である。ダ
イオード10のアクティブ領域は、その表面に対応する。
イオード10のアクティブ領域は、その表面に対応する。
【００１９】
図1に示されている装置10は、本発明による方法を使用して次のように製造さ
れる。まず、直径4インチのn型(111)シリコン基板12からスタートし、この基板
上に、1150゜Cの温度で大気VPE(気相成長)工程によりn型エピタキシャル層2を形
成する。この温度における成長速度は、約1〜2μm/分である。次にこの工程によ
る構造物の上に、ボロン拡散によってp型層3を形成する。同時に、接続導体4と
の接触抵抗を低減させるために、下側には、リン拡散によって、高濃度のn型の
ドープ剤(dopant)が供給される。厚さとドーピング濃度は、前述したように選択
する。
れる。まず、直径4インチのn型(111)シリコン基板12からスタートし、この基板
上に、1150゜Cの温度で大気VPE(気相成長)工程によりn型エピタキシャル層2を形
成する。この温度における成長速度は、約1〜2μm/分である。次にこの工程によ
る構造物の上に、ボロン拡散によってp型層3を形成する。同時に、接続導体4と
の接触抵抗を低減させるために、下側には、リン拡散によって、高濃度のn型の
ドープ剤(dopant)が供給される。厚さとドーピング濃度は、前述したように選択
する。
【００２０】
次いで、拡散によって、半導体本体11に白金原子を導入する。この結果は、図
4の31によって示される、半導体本体11における厚さの関数としての白金濃度の
変化となる。この結果、半導体本体11における荷電担体の有効寿命として、1〜2
0nsecというきわめて低い範囲が得られる。この処理にもかかわらず、図2に示さ
れている厚さとドーピング濃度の関係は、ほとんど変わらない。
4の31によって示される、半導体本体11における厚さの関数としての白金濃度の
変化となる。この結果、半導体本体11における荷電担体の有効寿命として、1〜2
0nsecというきわめて低い範囲が得られる。この処理にもかかわらず、図2に示さ
れている厚さとドーピング濃度の関係は、ほとんど変わらない。
【００２１】
次いで、半導体本体11の両面にメタライゼーションが行われる。最終組立を行
う方法に応じて、シリコン基板12の上にメサ形構造が形成される。この構造は、
各種の方法で（通常、二酸化珪素といわゆるディスペンス技法(dispense techni
que)を使用することにより）不導体化される。次に、半導体本体10は分割され、
個々のダイオード結晶が形成される。外囲器内における装置10の最終組立の後、
この装置は、例えば、PCB（プリント基板）上に実装できる状態となる。
う方法に応じて、シリコン基板12の上にメサ形構造が形成される。この構造は、
各種の方法で（通常、二酸化珪素といわゆるディスペンス技法(dispense techni
que)を使用することにより）不導体化される。次に、半導体本体10は分割され、
個々のダイオード結晶が形成される。外囲器内における装置10の最終組立の後、
この装置は、例えば、PCB（プリント基板）上に実装できる状態となる。
【００２２】
本発明は、上記の例に限定されず、当業者には、本発明の範囲内で多数の修正
または変更が可能であろう。例えば、各領域と層の組成および厚さは、本例に示
されている値と異なっていてもよい。また、本例に示されている以外の堆積方法
を使用することも可能である。特に、例えば、第3半導体領域3は、エピタキシに
よって形成することもできる。さらに、すべての導電型をそれぞれ逆の導電型に
交換することもできる。また、本例の装置10の構造と製造に関して、多数の変更
が可能である。メサ構造以外に、いわゆる保護リングを有する平面構造を選択し
てもよい。その場合、第3半導体領域3は、半導体本体の有効域全体に形成せずに
、局所的に形成してもよい。
または変更が可能であろう。例えば、各領域と層の組成および厚さは、本例に示
されている値と異なっていてもよい。また、本例に示されている以外の堆積方法
を使用することも可能である。特に、例えば、第3半導体領域3は、エピタキシに
よって形成することもできる。さらに、すべての導電型をそれぞれ逆の導電型に
交換することもできる。また、本例の装置10の構造と製造に関して、多数の変更
が可能である。メサ構造以外に、いわゆる保護リングを有する平面構造を選択し
てもよい。その場合、第3半導体領域3は、半導体本体の有効域全体に形成せずに
、局所的に形成してもよい。
【００２３】
本発明の対象は、特に、いわゆる集積回路であるが、本発明による装置は、1
個のダイオードを含む装置より複雑な装置とすることも出来る。
個のダイオードを含む装置より複雑な装置とすることも出来る。
【図１】 本発明による装置の実施例の、厚さ方向に対して直角に見たときの
概略断面図である。
概略断面図である。
【図２】 図1に示されている装置のドーピング濃度を、厚さの関数として概
略的に示す。
略的に示す。
【図３】 図1に示されている装置の順方向電圧の変動を、第2半導体領域の異
なる厚さの場合の荷電担体の有効寿命の関数として、概略的に示す。
なる厚さの場合の荷電担体の有効寿命の関数として、概略的に示す。
【図４】 図1に示されている装置における白金原子の濃度を、厚さの関数と
して概略的に示す。
して概略的に示す。
1: 第1半導体領域
2: 第2半導体領域
3: 第3半導体領域
4、5: 接続導体
10: 装置
11: 半導体本体
12: 基板
21、22、31、41、42、43、44: 曲線
N: ドーピング濃度
D: 厚さ
─────────────────────────────────────────────────────
【要約の続き】
る。
Claims (10)
- 【請求項１】 高いドーピング濃度の第1導電型の第1半導体領域と、低いドーピング濃度の第
1導電型の第2半導体領域と、前記第1導電型と反対の第2導電型でありかつ高いド
ーピング濃度の第3半導体領域とを連続的に含む半導体本体を有する半導体装置
であって、少なくとも前記第2半導体領域において、荷電担体の有効寿命が低減
されていて、かつ前記第1および第3半導体領域にそれぞれ第1および第2接続導体
が設けられている半導体装置において、 前記第2半導体領域の厚さが、20μm以下に低減され、かつ前記第2半導体領域
における前記荷電担体の前記有効寿命が、20nsec以下に低減されていることを特
徴とする、半導体装置。 - 【請求項２】 前記第2半導体領域の前記厚さが5μm以下に低減され、かつこの領域における
前記荷電担体の前記有効寿命が5nsec以下に低減されていることを特徴とする、
請求項1に記載の半導体装置。 - 【請求項３】 前記第2半導体領域の前記厚さが1〜2μmの範囲にあり、かつ前記第2半導体領
域における前記荷電担体の前記有効寿命が1〜2nsecの範囲にあることを特徴とす
る、請求項1または2に記載の半導体装置。 - 【請求項４】 前記荷電担体の前記有効寿命を低減するために、少なくとも前記第2半導体領
域が重金属の原子を含むことを特徴とする、請求項1、2または3に記載の半導体
装置。 - 【請求項５】 前記荷電担体の前記有効寿命を低減するために、少なくとも前記第2半導体領
域が電子または陽子の放射にさらされることを特徴とする、請求項1、2または3
に記載の半導体装置。 - 【請求項６】 第1および第2コイルを有する変圧器を有し、かつ前記第2コイルが半導体装置
に直列に接続されている電源用の電子回路において、前記第2コイルが、請求項1
、2、3、4または5に記載されている半導体装置に接続されていることを特徴とす
る電子回路。 - 【請求項７】 高いドーピング濃度の第1導電型の第1半導体領域と、低いドーピング濃度の第
1導電型の第2半導体領域と、前記第1導電型と反対の第2導電型でありかつ高いド
ーピング濃度の第3半導体領域とが連続的に形成され、少なくとも前記第2半導体
領域において、前記荷電担体の前記有効寿命が低減され、かつ前記第1および第3
半導体領域にそれぞれ第1および第2接続導体が設けられた半導体本体を有する半
導体装置を製造する方法において、 前記第2半導体領域の厚さが、20μm以下に低減され、かつ前記第2半導体領域
における前記荷電担体の前記有効寿命が、20nsec以下に低減されていることを特
徴とする、半導体装置を製造する方法。 - 【請求項８】 前記第2半導体領域がエピタキシによって形成され、かつ前記第3半導体領域が
拡散によって形成されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。 - 【請求項９】 前記第2半導体領域における前記荷電担体の前記有効寿命の前記低減が、前記
半導体本体へのプラチナ元素の拡散によって得られることを特徴とする、請求項
7または8に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記第2半導体領域における前記荷電担体の前記有効寿命の前記低減が、前記
半導体本体を電子または陽子の放射にさらすことによって得られることを特徴と
する、請求項7または8に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP99203444.7 | 1999-10-20 | ||
| EP99203444 | 1999-10-20 | ||
| PCT/EP2000/009775 WO2001029899A2 (en) | 1999-10-20 | 2000-10-04 | Semiconductor pn-junction diode, method of making the same and electronic circuit comprising the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003512725A true JP2003512725A (ja) | 2003-04-02 |
Family
ID=8240761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001531146A Withdrawn JP2003512725A (ja) | 1999-10-20 | 2000-10-04 | 半導体装置、この半導体装置の製造方法およびこの半導体装置が設けられた回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6403989B1 (ja) |
| EP (1) | EP1145329A2 (ja) |
| JP (1) | JP2003512725A (ja) |
| WO (1) | WO2001029899A2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| CN103681877A (zh) * | 2012-09-26 | 2014-03-26 | 比亚迪股份有限公司 | 一种快恢复二极管的结构及其制造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE7317598U (de) * | 1972-06-09 | 1974-04-04 | Bbc Ag | Halbleiterbauelement |
| JPS5839070A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-07 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JPS59189679A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-10-27 | Hitachi Ltd | ダイオ−ド |
| JP3677350B2 (ja) * | 1996-06-10 | 2005-07-27 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置、及び半導体装置の製造方法 |
| SE9603738D0 (sv) * | 1996-10-14 | 1996-10-14 | Abb Research Ltd | A method for producing a bipolar semiconductor device and a bipolar semiconductor device |
-
2000
- 2000-10-04 WO PCT/EP2000/009775 patent/WO2001029899A2/en active Application Filing
- 2000-10-04 EP EP00969434A patent/EP1145329A2/en not_active Withdrawn
- 2000-10-04 JP JP2001531146A patent/JP2003512725A/ja not_active Withdrawn
- 2000-10-19 US US09/691,829 patent/US6403989B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
| US6403989B1 (en) | 2002-06-11 |
| WO2001029899A3 (en) | 2002-02-21 |
| WO2001029899A2 (en) | 2001-04-26 |
| EP1145329A2 (en) | 2001-10-17 |
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