JP2004259907A - Pn junction diode device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、PN接合ダイオード装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、PN接合ダイオードとしてn型の半導体基体の第1の主面側に高濃度p型半導体領域を形成する一方、この高濃度p型半導体領域から離れるようにして、第2の主面側に高濃度n型半導体領域を形成したものがある。この種のPN接合ダイオードは、製造方法が比較的簡易なこともあって、一般に広く用いられている。このPN接合ダイオードにおいては、ダイオードの種類としてメサ型ダイオード、反転防止型ダイオード等があるが、いずれも一方の主面に形成された高濃度p型半導体領域上にアノード電極を、他方の主面に形成された高濃度n型半導体領域にカソード電極を形成している(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
このように半導体基体の両主面に電極を形成しているため、リードフレームを備えたパッケージにダイオードを配置し、配線する場合は、一方の主面の電極から金等のワイヤーを使用して、インナーリード部等と接続する。反転防止型シリコンダイオード装置を例にとり、図6を用いて説明する。シリコン基板60はパッケージ66に収められている。シリコン基板60においては、その第1の主面側に第1の高濃度n型半導体領域61が形成されており、また、領域61の上にはカソード電極62が形成されている。また、第2の主面側に、高濃度P型半導体領域64及び領域64から離れて第2の高濃度n型半導体領域である反転防止層63が形成されている。この反転防止層63によって、高濃度p型半導体領域64からの基板表面リーク電流は抑制される。また、高濃度p型半導体領域64上にアノード電極65が形成されている。
【0004】
このように構成されたシリコンチップ60aにおいては、カソード電極62がリードフレーム67の上に接着するように実装されている。一方、アノード電極65には金ワイヤー69が金ボール68によって接着され、金ワイヤー69が、更にもう一方のリードフレーム67に接続されている。パッケージ66内のシリコンチップ66aは図示しない樹脂で封止されており、更に、パッケージの外枠70によって覆われ、保護されている。
【0005】
【特許文献1】
特許第3,313,566号公報(第4頁、図4)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このようなPN接合ダイオード装置の用途を拡大するうえで、より一層の小型化が要求されており、外形の高さや幅を更に縮小することが課題となっている。
【0007】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、より一層の小型化が可能なPN接合ダイオード装置及びその製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の第1の発明は、n型半導体で構成される第1の半導体基体の第1の主面側に第1の高濃度n型半導体領域を形成する工程と、前記第1の半導体基体の第1の主面と、少なくとも第1の主面側に第2の高濃度n型半導体領域が形成されている第2の半導体基体の前記第1の主面とを接着して半導体基板を形成する工程と、前記第1の半導体基体の第2の主面側に高濃度p型半導体領域を形成する工程と、前記第1の半導体基体の第2の主面側に、前記高濃度p型半導体領域から離れて、且つ前記第1の高濃度n型半導体領域と接続する第3の高濃度n型半導体領域を形成する工程と、前記高濃度p型半導体領域上及び前記第3の高濃度n型半導体領域上にそれぞれ電極を形成する工程とを有することを特徴とする。
【0009】
また、第2の発明は、n型半導体基板の第1の主面側の一部に第1の高濃度n型半導体領域を形成する工程と、前記半導体基板の第1の主面側に、前記第1の高濃度n型半導体領域より浅く第2の高濃度n型半導体領域を形成する工程と、前記半導体基板の第2の主面側に高濃度p型半導体領域を形成する工程と、前記半導体基板の第2の主面側の前記高濃度p型半導体領域から離れて、且つ前記第1の高濃度n型半導体領域と接続する第3の高濃度n型半導体領域を形成する工程と、前記高濃度p型半導体領域及び前記第3の高濃度n型半導体領域上にそれぞれ電極を形成する工程とを有することを特徴とすることを特徴とする。
【0010】
本発明の第1の発明及び第2の発明によれば、同じ主面上に高濃度p型半導体領域及び前記第3の高濃度n型半導体領域が存在することにより、それぞれの電極を同じ主面側でパッケージのリードフレームに接着して接続することが可能になる。従って、小型化が可能なPN接合ダイオード装置の製造方法を提供することができる。
【0011】
更に、本発明の第3の発明は、n型半導体基板と、前記半導体基板の第1の主面側に形成された高濃度p型半導体領域と、前記半導体基板の前記高濃度p型半導体領域から離れて前記第1の主面側に形成された第3の高濃度n型半導体領域と、前記高濃度p型半導体領域及び第3の高濃度n型半導体領域から離れ、且つ前記半導体基板に形成された第2の高濃度n型半導体領域と、前記高濃度p型半導体領域から離れ、且つ前記第3の高濃度n型半導体領域及び前記第2の高濃度n型半導体領域と接続し、前記半導体基板に形成された第1の高濃度n型半導体領域と、前記高濃度p型半導体領域上及び前記第3の高濃度n型半導体領域上にそれぞれ形成された電極とを有することを特徴とする。
【0012】
本発明によれば、同じ主面上に高濃度p型半導体領域及び前記第3の高濃度n型半導体領域が存在することにより、それぞれの電極を同じ主面側でパッケージのリードフレームに接着して接続することが可能になる。従って、小型化が可能なPN接合ダイオード装置を提供することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。
【0014】
(第1の実施の形態)
図1及び図2は本発明によるPN接合ダイオード装置の製造方法の第1の実施の形態を工程順に示す断面図である。また、図2(f)は本発明によるPN接合ダイオード装置の第1の実施の形態を示す断面図である。
【0015】
先ず、図1(a)に示すように半導体基体としてn型シリコン基板10を用意する。次に、後の不純物拡散のマスクとして、CVD法を用いて第1のシリコン酸化膜11をn型シリコン基板10の上に形成し、続いてリソグラフィ法とエッチング法を用いてパターニングする。更に、その上に第1の燐添加シリコン酸化膜12をCVD法で形成した後、n型不純物の外方拡散を防止するため、第1のキャップ膜12aをCVD法で形成する。次に、熱処理を行って、燐をn型シリコン基板10の中に拡散させ、第1の高濃度n型半導体領域13を形成する。
【0016】
続いて、n型シリコン基板10の上の、第1のキャップ膜12a、第1の燐添加シリコン酸化膜12及び第1のシリコン酸化膜11をウェットエッチングで除去する。次に、高濃度n型シリコン基板14を用意し、図1(b)に示すように、n型シリコン基板10の高濃度n型半導体領域13を形成した主面と高濃度n型シリコン基板14の一方の主面とを、両方の表面のシリコン原子が化学的に結合するように、貼り合せ法によって接着させる。更に、n型シリコン基板10のn層全面が露出している主面側からn型シリコン基板10を研削することによって、研削層10aを除去し、貼り合せシリコン基板15を形成する。
【0017】
次に、図1(c)に示すように、貼り合せシリコン基板15のn層が全面に露出している主面の上に、後の不純物拡散のマスクとして、CVD法を用いて第2のシリコン酸化膜16を形成し、続いてリソグラフィ法とエッチング法を用いてパターニングする。次に、ボロン添加シリコン酸化膜17をCVD法で形成した後、p型不純物の外方拡散を防止するため、第2のキャップ膜17aをCVD法で形成する。更に、熱処理を行って、ボロンを貼り合せシリコン基板15の中に拡散させ、高濃度p型半導体領域18を形成する。この時、高濃度n型シリコン基板14の部分であった第2の高濃度n型半導体領域14aからn型不純物がn型シリコン基板10に拡散し、しみ出し層14bが形成される。続いて、第2のキャップ膜17a、ボロン添加シリコン酸化膜17及び第2のシリコン酸化膜16をウェットエッチングで除去する。
【0018】
次に、図1(d)に示すように、後の不純物拡散のマスクとして、CVD法を用いて、貼り合せシリコン基板15における高濃度p型半導体領域18を形成した主面側の上に第3のシリコン酸化膜19を形成し、続いてリソグラフィ法とエッチング法を用いてパターニングする。更に、その上に第2の燐添加シリコン酸化膜20をCVD法で形成した後、n型不純物の外方拡散を防止するため、第3のキャップ膜20aをCVD法で形成する。更に、熱処理を行って、燐を貼り合せシリコン基板15の中に拡散させ、燐が第1の高濃度n型半導体領域13まで届くように、第3の高濃度n型半導体層21を形成する。この時、第1の高濃度n型半導体領域13が存在することによって、第3の高濃度n型半導体領域21の深さが比較的浅くて良いため、しみ出し層14bの更なる拡散は少なく抑制される。続いて、貼り合せシリコン基板15の上の、第3のキャップ膜20a、第2の燐添加シリコン酸化膜20及び第3のシリコン酸化膜19をウェットエッチングで除去する。
【0019】
次に、図2(e)に示すように、貼り合せシリコン基板15の高濃度p型半導体領域18を形成した主面側の上に、スパッタ法或いは蒸着法によるCr−Ni−Ag膜の成膜と、リソグラフィ法、リフトオフ法、エッチング法等によるパターニングを行って、カソード電極22及びアノード電極23を形成し、PN接合ダイオードを完成させる。
【0020】
貼り合せシリコン基板15に複数のPN接合ダイオードが形成されている場合には、次に、図示しないが、貼り合せシリコン基板15を、例えばダイヤモンドブレードによりダイシングし、シリコンチップ24に分割する。続いて、分割したシリコンチップ24を図2(f)に示すように、パッケージ25に配置する。
即ち、電極22、23がリードフレーム26の部分26a、26bに接着するようにシリコンチップ24をマウントし、図示しない樹脂でシリコンチップ24を封止し、更に保護用としてパッケージの外枠27を被せてPN接合ダイオード装置が完成する。
【0021】
本実施の形態によれば、PN接合ダイオードのカソード電極22及びアノード電極23を共に、貼り合せシリコン基板15の一方の主面に形成することにより、小型化が可能になる。特に、電極とリードフレームをワイヤー等で接続することなく、接着することが可能になる。このため、PN接合ダイオードを小型なパッケージに実装可能になる。また、一方の主面の高濃度n型不純物領域と他方の主面の高濃度n型半導体領域を接続する熱処理を抑えることにより、しみ出し層14bを小さくし、PN接合ダイオードの容量及び抵抗を小さく抑えることができる。
【0022】
(第2の実施の形態)
図3は本発明によるPN接合ダイオード及びその製造方法の第2の実施の形態を示す断面図である。本実施の形態では、第1の実施の形態とパッケージの形態が異なり、更に、小型化が可能になる。第2の実施の形態では、第1の実施の形態による図1(a)〜(d)及び図2(e)までのPN接合ダイオードを形成する工程までは同じである。即ち、不純物導入及び貼り合せ法によるn型シリコン基板と高濃度n型シリコン基板の接着を経て、アノード電極及びカソード電極を形成し、更に、貼り合せシリコン基板をダイシングし、シリコンチップに分割する。
【0023】
その後、本実施の形態では、図3に示すように、シリコンチップ24を、パッケージ25におけるパッケージ基板25aに同一化されて形成してあるリードフレーム25bの部分25c、25dにカソード電極22及びアノード電極23が接着するようにマウントし、図示しない樹脂で封止し、パッケージの外枠27を被せてPN接合ダイオード装置が完成する。
【0024】
本実施の形態によれば、PN接合ダイオードのアノード電極22及びカソード電極23を共に、貼り合せシリコン基板15の第1の主面に形成すること、及びパッケージ基板25aに同一化して形成してあるリードフレーム25bを用いることによって、ワイヤー等で接続することなく、より小型化が可能ななPN接合ダイオードが得られる。
【0025】
(第3の実施の形態)
図4及び図5は本発明によるPN接合ダイオード装置の製造方法の第3の実施の形態を示す断面図である。また、図5(f)は本発明によるPN接合ダイオード装置の第3の実施の形態を示す断面図である。
【0026】
先ず、図4(a)に示すように半導体基体としてn型シリコン基板30を用意する。次に、後の不純物拡散のマスクとして、CVD法を用いて第1のシリコン酸化膜31をn型シリコン基板30の上に形成し、続いてリソグラフィ法とエッチング法を用いてパターニングする。更に、その上に第1の燐添加シリコン酸化膜32をCVD法で形成した後、n型不純物の外方拡散を防止するため、第1のキャップ膜33をCVD法で形成する。次に、熱処理を行って、燐をn型シリコン基板30の中に拡散させ、第1の高濃度n型半導体領域34を形成する。
【0027】
続いて、n型シリコン基板30の上の、第1のキャップ膜33、第1の燐添加シリコン酸化膜32及び第1のシリコン酸化膜31をウェットエッチングで除去する。
【0028】
次に、図4(b)に示すように、n型シリコン基板30の全面に第2の燐添加シリコン酸化膜35をCVD法で形成した後、n型不純物の外方拡散を防止するため、第2のキャップ膜36をCVD法で形成する。次に、熱処理を行って、燐をn型シリコン基板30の中に拡散させ、第2の高濃度n型半導体領域37を形成する。この時、第1の高濃度n型半導体領域34の燐は更に基板中に深く拡散する。
【0029】
次に、図4(c)に示すように、n型シリコン基板30のn型半導体層が露出している主面の上に、後の不純物拡散のマスクとして、CVD法を用いて第2のシリコン酸化膜38を形成し、続いてリソグラフィ法とエッチング法を用いてパターニングする。続いて、ボロン添加シリコン酸化膜39をCVD法で形成した後、p型不純物の外方拡散を防止するため、第3のキャップ膜40をCVD法で形成する。更に、熱処理を行って、ボロンをn型シリコン基板30の中に拡散させ、高濃度p型半導体層41を形成する。この時、第2の高濃度n型半導体領域37からn型半導体層に燐が拡散し、しみ出し層42を形成する。続いて、第3のキャップ膜40、ボロン添加シリコン酸化膜39及び第2のシリコン酸化膜38をウェットエッチングで除去する。
【0030】
更に、図4(d)に示すように、後の不純物拡散のマスクとして、CVD法を用いて第3のシリコン酸化膜43をn型シリコン基板30の高濃度n型半導体領域41を形成した主面側の上に形成し、続いてリソグラフィ法とエッチング法を用いてパターニングする。更に、その上に第3の燐添加シリコン酸化膜44をCVD法で形成した後、n型不純物の外方拡散を防止するため、第4のキャップ膜45をCVD法で形成する。更に、熱処理を行って、燐が第1の高濃度n型半導体領域34まで届くように、燐をn型シリコン基板30の中に拡散させ、第3の高濃度n型半導体領域46を形成する。続いて、n型シリコン基板30上の第4のキャップ膜45、第3の燐添加シリコン酸化膜44及び第3のシリコン酸化膜43をウェットエッチングで除去する。
【0031】
次に、図5(e)に示すように、n型シリコン基板30の高濃度p型半導体領域41を形成した主面側の上に、スパッタ法或いは蒸着法によるCr−Ni−Ag膜の成膜と、リソグラフィ法、リフトオフ法、エッチング法等によるパターニングを行って、カソード電極47及びアノード電極48を形成し、PN接合ダイオードを完成させる。
【0032】
n型シリコン基板30に複数のPN接合ダイオードが形成されている場合には、次に、図示しないが、n型シリコン基板30を、例えばダイヤモンドブレードによりダイシングし、シリコンチップ49に分割する。続いて、分割したシリコンチップ49を図5(f)に示すようにパッケージ50に配置する。即ち、電極47、48がリードフレーム51の部分51a、51bに接着するようにシリコンチップ49をマウントし、図示しない樹脂でシリコンチップ49を封止し、更に保護用としてパッケージの外枠27を被せてPN接合ダイオード装置が完成する。
【0033】
本実施の形態によれば、PN接合ダイオードのカソード電極47アノード電極48及びアノード電極48を共に、シリコン基板30の第1の主面に形成することにより、小型化を達成できる。特に、電極47、48とリードフレーム51をワイヤー等で接続することなく、直接に接着することが可能になる。このため、小型化が可能なPN接合ダイオード装置が得られる。
【0034】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、例えば、半導体基体としてはシリコン基板だけでなく、化合物半導体であっても良い。また、不純物導入方法は拡散法だけでなく、イオン注入法でも良く、不純物種も燐、ボロンに限るものではない。電極材料はAl、Cu、Au等をベースにしても良い。その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【0035】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明によれば、PN接合ダイオードのアノード電極及びカソード電極を共に、シリコン基板の第1の主面に形成することにより、小型化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるPN接合ダイオード装置の製造方法の第1の実施の形態を工程順に示す断面図。
【図2】本発明によるPN接合ダイオード装置の製造方法の第1の実施の形態を工程順に示す断面図。
【図3】本発明によるPN接合ダイオード装置の製造方法の第2の実施の形態を工程順に示す断面図。
【図4】本発明によるPN接合ダイオード装置の製造方法の第3の実施の形態を工程順に示す断面図。
【図5】本発明によるPN接合ダイオード装置の製造方法の第3の実施の形態を工程順に示す断面図。
【図6】従来例を示す断面図。
【符号の説明】
10、30、60 n型シリコン基板
10a 研削層
11、31 第1のシリコン酸化膜
12、32 第1の燐添加シリコン酸化膜
12a、33 第1のキャップ膜
13、34 第1の高濃度n型半導体領域
14 高濃度n型シリコン基板
14a、37 第2の高濃度n型半導体領域
14b、42、61a しみ出し層
15 貼り合せシリコン基板
16、38 第2のシリコン酸化膜
17、39 ボロン添加シリコン酸化膜
17a、36 第2のキャップ膜
18、41、64 高濃度p型半導体領域
19、43 第3のシリコン酸化膜
20、35 第2の燐添加シリコン酸化膜
20a、40 第3のキャップ膜
21、46 第3の高濃度n型半導体領域
22、47 カソード電極
23、48、65 アノード電極
24、49、60a シリコンチップ
25、50、66 パッケージ
25a、50a、66a パッケージ基板
26、25b、51、67 リードフレーム
26a、26b、25c、25d、51a、51b リードフレームの部分
27、52、70 外枠
44 第3の燐添加シリコン酸化膜
45 第4のキャップ膜
61 高濃度n型半導体領域
63 反転防止層
68 金ボール
69 金ワイヤー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a PN junction diode device and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a high-concentration p-type semiconductor region is formed on the first main surface side of an n-type semiconductor substrate as a PN junction diode, while being separated from the high-concentration p-type semiconductor region on the second main surface side. In some cases, a high-concentration n-type semiconductor region is formed. This type of PN junction diode is generally widely used because of its relatively simple manufacturing method. In this PN junction diode, there are a mesa diode, an inversion prevention diode, and the like as a diode type. In each case, an anode electrode is formed on a high concentration p-type semiconductor region formed on one main surface, and the other main surface is formed. The cathode electrode is formed in the high-concentration n-type semiconductor region formed as described above (for example, see Patent Document 1).
[0003]
Since electrodes are formed on both main surfaces of the semiconductor substrate in this way, when a diode is arranged in a package having a lead frame and wiring is performed, use a wire such as gold from the electrode on one main surface. , And the inner lead part. An inversion prevention type silicon diode device will be described as an example with reference to FIG. The
[0004]
In the
[0005]
[Patent Document 1]
Patent No. 3,313,566 (page 4, FIG. 4)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In order to expand the applications of such PN junction diode devices, further miniaturization is required, and there is a need to further reduce the height and width of the outer shape.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a PN junction diode device that can be further miniaturized and a method of manufacturing the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a first invention of the present invention is a step of forming a first high-concentration n-type semiconductor region on a first main surface side of a first semiconductor substrate composed of an n-type semiconductor. A first main surface of the first semiconductor substrate; and a first main surface of a second semiconductor substrate having a second high-concentration n-type semiconductor region formed on at least the first main surface. Bonding a first semiconductor substrate, forming a high-concentration p-type semiconductor region on the second main surface side of the first semiconductor substrate, and forming a second main region of the first semiconductor substrate. Forming a third high-concentration n-type semiconductor region on the surface side, which is apart from the high-concentration p-type semiconductor region and connected to the first high-concentration n-type semiconductor region; Forming electrodes on the region and on the third high-concentration n-type semiconductor region, respectively. To.
[0009]
In a second aspect of the present invention, a step of forming a first high-concentration n-type semiconductor region on a part of the first main surface side of the n-type semiconductor substrate; Forming a second high-concentration n-type semiconductor region shallower than the first high-concentration n-type semiconductor region; and forming a high-concentration p-type semiconductor region on a second main surface side of the semiconductor substrate; Forming a third high-concentration n-type semiconductor region apart from the high-concentration p-type semiconductor region on the second main surface side of the semiconductor substrate and connected to the first high-concentration n-type semiconductor region; Forming electrodes on the high-concentration p-type semiconductor region and the third high-concentration n-type semiconductor region, respectively.
[0010]
According to the first and second aspects of the present invention, the presence of the high-concentration p-type semiconductor region and the third high-concentration n-type semiconductor region on the same main surface allows each electrode to have the same It becomes possible to bond and connect to the package lead frame on the surface side. Accordingly, it is possible to provide a method of manufacturing a PN junction diode device that can be downsized.
[0011]
Furthermore, a third invention of the present invention provides an n-type semiconductor substrate, a high-concentration p-type semiconductor region formed on the first main surface side of the semiconductor substrate, and the high-concentration p-type semiconductor region of the semiconductor substrate. A third high-concentration n-type semiconductor region formed on the first main surface side, away from the high-concentration p-type semiconductor region and the third high-concentration n-type semiconductor region; Forming the second high-concentration n-type semiconductor region, away from the high-concentration p-type semiconductor region, and connecting to the third high-concentration n-type semiconductor region and the second high-concentration n-type semiconductor region; A first high-concentration n-type semiconductor region formed on the semiconductor substrate; and electrodes formed on the high-concentration p-type semiconductor region and the third high-concentration n-type semiconductor region, respectively. And
[0012]
According to the present invention, the presence of the high-concentration p-type semiconductor region and the third high-concentration n-type semiconductor region on the same main surface allows the respective electrodes to be bonded to the package lead frame on the same main surface. Connection. Therefore, it is possible to provide a PN junction diode device that can be reduced in size.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
(First Embodiment)
1 and 2 are sectional views showing a first embodiment of a method for manufacturing a PN junction diode device according to the present invention in the order of steps. FIG. 2F is a cross-sectional view showing a first embodiment of the PN junction diode device according to the present invention.
[0015]
First, as shown in FIG. 1A, an n-
[0016]
Subsequently, the first cap film 12a, the first phosphorus-doped
[0017]
Next, as shown in FIG. 1 (c), a second impurity diffusion mask is formed on the main surface of the bonded
[0018]
Next, as shown in FIG. 1D, as a mask for impurity diffusion later, the CVD method is used to form a mask on the main surface side of the bonded
[0019]
Next, as shown in FIG. 2E, a Cr—Ni—Ag film is formed on the main surface side of the bonded
[0020]
In the case where a plurality of PN junction diodes are formed on the bonded
That is, the
[0021]
According to the present embodiment, since both the
[0022]
(Second embodiment)
FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of a PN junction diode and a method for manufacturing the same according to the present invention. In the present embodiment, the form of the package is different from that of the first embodiment, and further downsizing is possible. In the second embodiment, the steps up to the step of forming the PN junction diode shown in FIGS. 1A to 1D and 2E according to the first embodiment are the same. That is, an anode electrode and a cathode electrode are formed through bonding of an n-type silicon substrate and a high-concentration n-type silicon substrate by an impurity introduction and bonding method, and then the bonded silicon substrate is diced and divided into silicon chips.
[0023]
Thereafter, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, a
[0024]
According to the present embodiment, both the
[0025]
(Third embodiment)
4 and 5 are sectional views showing a third embodiment of the method for manufacturing a PN junction diode device according to the present invention. FIG. 5F is a sectional view showing a third embodiment of the PN junction diode device according to the present invention.
[0026]
First, as shown in FIG. 4A, an n-
[0027]
Subsequently, the
[0028]
Next, as shown in FIG. 4B, after a second phosphorus-doped silicon oxide film 35 is formed on the entire surface of the n-
[0029]
Next, as shown in FIG. 4C, a second impurity diffusion mask is formed on the main surface of the n-
[0030]
Further, as shown in FIG. 4D, a third
[0031]
Next, as shown in FIG. 5E, a Cr—Ni—Ag film is formed on the main surface side of the n-
[0032]
In the case where a plurality of PN junction diodes are formed on the n-
[0033]
According to the present embodiment, downsizing can be achieved by forming both the
[0034]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment at all. For example, the semiconductor substrate may be not only a silicon substrate but also a compound semiconductor. Further, the impurity introduction method may be not only the diffusion method but also an ion implantation method, and the impurity species is not limited to phosphorus and boron. The electrode material may be based on Al, Cu, Au or the like. In addition, various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0035]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, by forming both the anode electrode and the cathode electrode of the PN junction diode on the first main surface of the silicon substrate, miniaturization becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a method for manufacturing a PN junction diode device according to the present invention in the order of steps.
FIG. 2 is a sectional view illustrating a first embodiment of a method for manufacturing a PN junction diode device according to the present invention in the order of steps.
FIG. 3 is a sectional view illustrating a second embodiment of the method of manufacturing the PN junction diode device according to the present invention in the order of steps.
FIG. 4 is a sectional view showing a third embodiment of a method for manufacturing a PN junction diode device according to the present invention in the order of steps.
FIG. 5 is a sectional view showing a third embodiment of a method for manufacturing a PN junction diode device according to the present invention in the order of steps.
FIG. 6 is a sectional view showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
10, 30, 60 n-
Claims (8)
前記第1の半導体基体の第1の主面と、少なくとも第1の主面側に第2の高濃度n型半導体領域が形成されている第2の半導体基体の前記第1の主面とを接着して半導体基板を形成する工程と、
前記第1の半導体基体の第2の主面側に高濃度p型半導体領域を形成する工程と、
前記第1の半導体基体の第2の主面側に、前記高濃度p型半導体領域から離れて、且つ前記第1の高濃度n型半導体領域と接続する第3の高濃度n型半導体領域を形成する工程と、
前記高濃度p型半導体領域上及び前記第3の高濃度n型半導体領域上にそれぞれ電極を形成する工程とを有することを特徴とするPN接合ダイオード装置の製造方法。forming a first high-concentration n-type semiconductor region on a first main surface side of a first semiconductor substrate composed of an n-type semiconductor;
A first main surface of the first semiconductor substrate, and a first main surface of a second semiconductor substrate having a second high-concentration n-type semiconductor region formed at least on the first main surface side; Bonding and forming a semiconductor substrate;
Forming a high concentration p-type semiconductor region on the second main surface side of the first semiconductor substrate;
A third high-concentration n-type semiconductor region which is separated from the high-concentration p-type semiconductor region and connected to the first high-concentration n-type semiconductor region is provided on the second main surface side of the first semiconductor substrate. Forming,
Forming electrodes on the high-concentration p-type semiconductor region and on the third high-concentration n-type semiconductor region, respectively.
前記半導体基板の第1の主面側に、前記第1の高濃度n型半導体領域より浅く第2の高濃度n型半導体領域を形成する工程と、
前記半導体基板の第2の主面側に高濃度p型半導体領域を形成する工程と、
前記半導体基板の第2の主面側の前記高濃度p型半導体領域から離れて、且つ前記第1の高濃度n型半導体領域と接続する第3の高濃度n型半導体領域を形成する工程と、
前記高濃度p型半導体領域及び前記第3の高濃度n型半導体領域上にそれぞれ電極を形成する工程とを有することを特徴とするPN接合ダイオード装置の製造方法。forming a first high-concentration n-type semiconductor region on a portion of the first main surface side of the n-type semiconductor substrate;
Forming a second high-concentration n-type semiconductor region shallower than the first high-concentration n-type semiconductor region on the first main surface side of the semiconductor substrate;
Forming a high-concentration p-type semiconductor region on the second main surface side of the semiconductor substrate;
Forming a third high-concentration n-type semiconductor region apart from the high-concentration p-type semiconductor region on the second main surface side of the semiconductor substrate and connected to the first high-concentration n-type semiconductor region; ,
Forming electrodes on the high-concentration p-type semiconductor region and the third high-concentration n-type semiconductor region, respectively.
前記半導体基板の第1の主面側に形成された高濃度p型半導体領域と、
前記半導体基板の前記高濃度p型半導体領域から離れて前記第1の主面側に形成された第3の高濃度n型半導体領域と、
前記高濃度p型半導体領域及び第3の高濃度n型半導体領域から離れ、且つ前記半導体基板に形成された第2の高濃度n型半導体領域と、
前記高濃度p型半導体領域から離れ、且つ前記第3の高濃度n型半導体領域及び前記第2の高濃度n型半導体領域と接続し、前記半導体基板に形成された第1の高濃度n型半導体領域と、
前記高濃度p型半導体領域上及び前記第3の高濃度n型半導体領域上にそれぞれ形成された電極とを有することを特徴とするPN接合ダイオード装置。an n-type semiconductor substrate;
A high-concentration p-type semiconductor region formed on the first main surface side of the semiconductor substrate;
A third high-concentration n-type semiconductor region formed on the first main surface side away from the high-concentration p-type semiconductor region of the semiconductor substrate;
A second high-concentration n-type semiconductor region which is separated from the high-concentration p-type semiconductor region and the third high-concentration n-type semiconductor region and is formed on the semiconductor substrate;
A first high-concentration n-type formed on the semiconductor substrate, separated from the high-concentration p-type semiconductor region and connected to the third high-concentration n-type semiconductor region and the second high-concentration n-type semiconductor region; A semiconductor region;
A PN junction diode device, comprising: electrodes formed on the high-concentration p-type semiconductor region and on the third high-concentration n-type semiconductor region, respectively.
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CN109300892A (en) * | 2018-09-04 | 2019-02-01 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | Super high power limiter MMIC and preparation method based on bonding transfer |
-
2003
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CN109300892B (en) * | 2018-09-04 | 2021-01-26 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | MMIC (monolithic microwave Integrated Circuit) of ultrahigh-power amplitude limiter based on bonding transfer and preparation method |
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