JP2019186463A5 - - Google Patents

Description

上記目的を達成するための請求項１、２、および４では、ダイオード素子（１）が形成された半導体装置であって、主面（１０ａ）を有する半導体基板（１０）と、半導体基板の主面側に形成され、第１導電型とされた上部拡散領域（２０）と、半導体基板の深さ方向において、主面を基準として上部拡散領域よりも深い位置まで形成され、半導体基板よりも不純物濃度が高くされた第２導電型の下部拡散領域（３０）と、を備え、上部拡散領域と下部拡散領域との界面にてＰＮ接合面（Ｓ）が構成されることでダイオード素子が形成されており、ＰＮ接合面は、主面と反対側の部分に曲面を有する構成とされている。
そして、請求項１では、ダイオード素子は、不純物濃度のプロファイルにおいて、上部拡散領域に不純物濃度の極大（Ｐ１）を有し、主面に対する法線方向から視たときに上部拡散領域の中心を通り、深さ方向に沿って延びる仮想線を軸（Ａ）とすると、さらに、ＰＮ接合面は、軸と交差する部分が主面から最も離れ、軸と交差する部分を含んで曲面が構成されており、極大は、上部拡散領域のうちの軸上に位置する構成とされている。
請求項２では、ダイオード素子は、不純物濃度のプロファイルにおいて、上部拡散領域に不純物濃度の極大（Ｐ１）を有し、主面に対する法線方向から視たときに上部拡散領域の中心を通り、深さ方向に沿って延びる仮想線を軸（Ａ）とすると、さらに、ＰＮ接合面は、軸と交差する部分の周囲の部分が主面から最も離れ、周囲の部分を含んで曲面が構成されており、極大は、上部拡散領域のうちの、ＰＮ接合面における主面から最も離れた部分の上方に位置する構成とされている。
請求項４では、ダイオード素子は、不純物濃度のプロファイルにおいて、上部拡散領域に不純物濃度の極大（Ｐ１）を有すると共に、下部拡散領域にも不純物濃度の極大（Ｐ２）を有する構成とされている。

また、請求項６は、請求項１に記載の半導体装置の製造方法であり、請求項７は、請求項２に記載の半導体装置の製造方法であり、請求項８は、請求項４に記載の半導体装置の製造方法である。そして、請求項６ないし８では、主面を有する半導体基板を用意することと、半導体基板にイオン注入を行い、上部拡散領域を構成する第１導電型の上部注入領域（２０ａ）を形成することと、半導体基板にイオン注入を行い、下部拡散領域を構成する第２導電型の下部注入領域（３０ａ）を形成することと、アニールを行うことにより、上部注入領域および下部注入領域を拡散させて上部拡散領域および下部注入領域を形成することにより、主面と反対側の部分に曲面を有するＰＮ接合面が構成されたダイオード素子を構成することと、を行うようにしている。

Claims (9)

1. ダイオード素子（１）が形成された半導体装置であって、
   主面（１０ａ）を有する半導体基板（１０）と、
   前記半導体基板の主面側に形成され、第１導電型とされた上部拡散領域（２０）と、
   前記半導体基板の深さ方向において、前記主面を基準として前記上部拡散領域よりも深い位置まで形成され、前記半導体基板よりも不純物濃度が高くされた第２導電型の下部拡散領域（３０）と、を備え、
   前記上部拡散領域と前記下部拡散領域との界面にてＰＮ接合面（Ｓ）が構成されることで前記ダイオード素子が形成されており、
   前記ＰＮ接合面は、前記主面と反対側に位置する部分に曲面を有し、
   前記ダイオード素子は、不純物濃度のプロファイルにおいて、前記上部拡散領域に前記不純物濃度の極大（Ｐ１）を有し、
   前記主面に対する法線方向から視たときに前記上部拡散領域の中心を通り、前記深さ方向に沿って延びる仮想線を軸（Ａ）とすると、
   さらに、前記ＰＮ接合面は、前記軸と交差する部分が前記主面から最も離れ、前記軸と交差する部分を含んで前記曲面が構成されており、
   前記極大は、前記上部拡散領域のうちの前記軸上に位置する半導体装置。
2. ダイオード素子（１）が形成された半導体装置であって、
   主面（１０ａ）を有する半導体基板（１０）と、
   前記半導体基板の主面側に形成され、第１導電型とされた上部拡散領域（２０）と、
   前記半導体基板の深さ方向において、前記主面を基準として前記上部拡散領域よりも深い位置まで形成され、前記半導体基板よりも不純物濃度が高くされた第２導電型の下部拡散領域（３０）と、を備え、
   前記上部拡散領域と前記下部拡散領域との界面にてＰＮ接合面（Ｓ）が構成されることで前記ダイオード素子が形成されており、
   前記ＰＮ接合面は、前記主面と反対側に位置する部分に曲面を有し、
   前記ダイオード素子は、不純物濃度のプロファイルにおいて、前記上部拡散領域に前記不純物濃度の極大（Ｐ１）を有し、
   前記主面に対する法線方向から視たときに前記上部拡散領域の中心を通り、前記深さ方向に沿って延びる仮想線を軸（Ａ）とすると、
   さらに、前記ＰＮ接合面は、前記軸と交差する部分の周囲の部分が前記主面から最も離れ、前記周囲の部分を含んで前記曲面が構成されており、
   前記極大は、前記上部拡散領域のうちの、前記ＰＮ接合面における前記主面から最も離れた部分の上方に位置する半導体装置。
3. 前記ダイオード素子は、不純物濃度のプロファイルにおいて、前記上部拡散領域に前記極大を有すると共に、前記下部拡散領域にも前記不純物濃度の極大（Ｐ２）を有する請求項１または２記載の半導体装置。
4. ダイオード素子（１）が形成された半導体装置であって、
   主面（１０ａ）を有する半導体基板（１０）と、
   前記半導体基板の主面側に形成され、第１導電型とされた上部拡散領域（２０）と、
   前記半導体基板の深さ方向において、前記主面を基準として前記上部拡散領域よりも深い位置まで形成され、前記半導体基板よりも不純物濃度が高くされた第２導電型の下部拡散領域（３０）と、を備え、
   前記上部拡散領域と前記下部拡散領域との界面にてＰＮ接合面（Ｓ）が構成されることで前記ダイオード素子が形成されており、
   前記ＰＮ接合面は、前記主面と反対側に位置する部分に曲面を有し、
   前記ダイオード素子は、不純物濃度のプロファイルにおいて、前記上部拡散領域に前記不純物濃度の極大（Ｐ１）を有すると共に、前記下部拡散領域にも前記不純物濃度の極大（Ｐ２）を有する半導体装置。
5. 前記下部拡散領域は、前記上部拡散領域を覆いつつ、一部が前記主面から露出している請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置。
6. 主面（１０ａ）を有する半導体基板（１０）と、
   前記半導体基板の主面側に形成され、第１導電型とされた上部拡散領域（２０）と、
   前記半導体基板の深さ方向において、前記主面を基準として前記上部拡散領域よりも深い位置まで形成され、前記半導体基板よりも不純物濃度が高くされた第２導電型の下部拡散領域（３０）と、を備え、
   前記上部拡散領域と前記下部拡散領域との界面にてＰＮ接合面（Ｓ）が構成されることでダイオード素子（１）が形成されており、
   前記ＰＮ接合面は、前記主面と反対側に位置する部分が曲面とされており、
   前記ダイオード素子は、不純物濃度のプロファイルにおいて、前記上部拡散領域に前記不純物濃度の極大（Ｐ１）を有し、
   前記主面に対する法線方向から視たときに前記上部拡散領域の中心を通り、前記深さ方向に沿って延びる仮想線を軸（Ａ）とすると、
   さらに、前記ＰＮ接合面は、前記軸と交差する部分が前記主面から最も離れ、前記軸と交差する部分を含んで前記曲面が構成されており、
   前記極大は、前記上部拡散領域のうちの前記軸上に位置する半導体装置の製造方法であって、
   前記主面を有する前記半導体基板を用意することと、
   前記半導体基板にイオン注入を行い、前記上部拡散領域を構成する第１導電型の上部注入領域（２０ａ）を形成することと、
   前記半導体基板にイオン注入を行い、前記下部拡散領域を構成する第２導電型の下部注入領域（３０ａ）を形成することと、
   アニールを行うことにより、前記上部注入領域および前記下部注入領域を拡散させて前記上部拡散領域および前記下部注入領域を形成することにより、前記主面と反対側の部分に曲面を有する前記ＰＮ接合面が構成された前記ダイオード素子を構成することと、を行う半導体装置の製造方法。
7. 主面（１０ａ）を有する半導体基板（１０）と、
   前記半導体基板の主面側に形成され、第１導電型とされた上部拡散領域（２０）と、
   前記半導体基板の深さ方向において、前記主面を基準として前記上部拡散領域よりも深い位置まで形成され、前記半導体基板よりも不純物濃度が高くされた第２導電型の下部拡散領域（３０）と、を備え、
   前記上部拡散領域と前記下部拡散領域との界面にてＰＮ接合面（Ｓ）が構成されることでダイオード素子（１）が形成されており、
   前記ＰＮ接合面は、前記主面と反対側に位置する部分が曲面とされており、
   前記ダイオード素子は、不純物濃度のプロファイルにおいて、前記上部拡散領域に前記不純物濃度の極大（Ｐ１）を有し、
   前記主面に対する法線方向から視たときに前記上部拡散領域の中心を通り、前記深さ方向に沿って延びる仮想線を軸（Ａ）とすると、
   さらに、前記ＰＮ接合面は、前記軸と交差する部分の周囲の部分が前記主面から最も離れ、前記周囲の部分を含んで前記曲面が構成されており、
   前記極大は、前記上部拡散領域のうちの、前記ＰＮ接合面における前記主面から最も離れた部分の上方に位置する半導体装置の製造方法であって、
   前記主面を有する前記半導体基板を用意することと、
   前記半導体基板にイオン注入を行い、前記上部拡散領域を構成する第１導電型の上部注入領域（２０ａ）を形成することと、
   前記半導体基板にイオン注入を行い、前記下部拡散領域を構成する第２導電型の下部注入領域（３０ａ）を形成することと、
   アニールを行うことにより、前記上部注入領域および前記下部注入領域を拡散させて前記上部拡散領域および前記下部注入領域を形成することにより、前記主面と反対側の部分に曲面を有する前記ＰＮ接合面が構成された前記ダイオード素子を構成することと、を行う半導体装置の製造方法。
8. 主面（１０ａ）を有する半導体基板（１０）と、
   前記半導体基板の主面側に形成され、第１導電型とされた上部拡散領域（２０）と、
   前記半導体基板の深さ方向において、前記主面を基準として前記上部拡散領域よりも深い位置まで形成され、前記半導体基板よりも不純物濃度が高くされた第２導電型の下部拡散領域（３０）と、を備え、
   前記上部拡散領域と前記下部拡散領域との界面にてＰＮ接合面（Ｓ）が構成されることでダイオード素子（１）が形成されており、
   前記ＰＮ接合面は、前記主面と反対側に位置する部分が曲面とされており、
   前記ダイオード素子は、不純物濃度のプロファイルにおいて、前記上部拡散領域に前記不純物濃度の極大（Ｐ１）を有すると共に、前記下部拡散領域にも前記不純物濃度の極大（Ｐ２）を有する半導体装置の製造方法であって、
   前記主面を有する前記半導体基板を用意することと、
   前記半導体基板にイオン注入を行い、前記上部拡散領域を構成する第１導電型の上部注入領域（２０ａ）を形成することと、
   前記半導体基板にイオン注入を行い、前記下部拡散領域を構成する第２導電型の下部注入領域（３０ａ）を形成することと、
   アニールを行うことにより、前記上部注入領域および前記下部注入領域を拡散させて前記上部拡散領域および前記下部注入領域を形成することにより、前記主面と反対側の部分に曲面を有する前記ＰＮ接合面が構成された前記ダイオード素子を構成することと、を行う半導体装置の製造方法。
9. 前記下部注入領域を形成することでは、前記主面から前記半導体基板の深さ方向における第１深さ（Ｄ１）に前記下部注入領域が形成されるように前記イオン注入を行い、
   前記上部注入領域を形成することでは、前記主面から前記半導体基板の深さ方向における前記第１深さよりも浅い第２深さ（Ｄ２）に第１上部注入領域（２１）が形成される前記イオン注入を行うことと、前記第１上部注入領域内に、前記第１上部注入領域よりも不純物濃度が高くなる第２上部注入領域（２２）が形成されるように再び前記イオン注入を行うことと、を行い、
   前記ダイオード素子を構成することでは、前記第２上部注入領域の下方に位置する部分が前記主面から最も離れる前記ＰＮ接合面を構成する請求項６ないし８のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。