JP5992216B2 - バイポーラ・パンチ・スルー半導体デバイス及びそのような半導体デバイスを製造するための方法 - Google Patents
バイポーラ・パンチ・スルー半導体デバイス及びそのような半導体デバイスを製造するための方法 Download PDFInfo
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Description
(a) 第一の導電性タイプの低くドープされたウエハを用意し、このウエハは、第一の側、及び第一の側と反対側の第二の側を有していて、ウエハの、完成後のダイオードの中で補正されないドーピング濃度の部分が、ドリフト・レイヤを形成し、
(b) 第一のイオンを、第二の側で、ウエハに注入し、
(c) 第一のイオンを、ウエハの中に、第一の深さまで拡散させ、
(d) 第二のイオンを、第二の側で、ウエハに注入し、
(e) 合計のドーピング濃度が、5μmの第二の深さで、8.0*1015と2.0*1016cm−3との間に、15μmの第三の深さで、1.0*1014と5.0*1014cm−3との間になるように、第一及び第二のイオンをウエハの中に拡散させることにより、アノード・バッファ・レイヤを作り出し、
(f) 第三のイオンを、第二の側で、ウエハに注入し、
(g) 第三のイオンを、ウエハの中に、最大で5μmの第四の深さまで拡散させることにより、アノード接触レイヤを作り出す。
(a) 低くn−ドープされたウエハ10を用意し、このウエハ10は、第一の側11(カソード側13)、及び第一の側11と反対側の第二の側12(アノード側14)を有していて(図1)、ここで、ウエハの、完成後のダイオードの中で補正されないドーピング濃度の部分が、ドリフト・レイヤ2を形成し、
(b) pドープされたアノード・バッファ・レイヤ4を創り出すために、第一のイオン42を、第二の側12で、ウエハ10に注入し(図2)、
(c) 第一のイオン42を、ウエハ10の中に第一の深さ(例えば、少なくとも13μm)まで拡散させ(図3)、
(d) pドープされたアノード・バッファ・レイヤ4を創り出すために、第二のイオン44を、第二の側12で、ウエハ10に注入し(図4)、
(e) 合計のドーピング濃度が、5μmの第二の深さで、8.0*1015と2.0*1016cm−3との間に、15μmの第三の深さで、1.0*1014と5.0*1014cm−3との間になるように、第一のイオン42及び第二のイオン44をウエハ10の中に拡散させることにより、アノード・バッファ・レイヤ4を作り出し(図5)、
(f) アノード接触レイヤ5を創り出すために、第三のイオン52をウエハ10に第二の側12で注入し(図6)、
(g) 第三のイオン52をウエハ10の中に、最大で5μm(図7)の第四の深さまで拡散させることにより、アノード接触レイヤ5を作り出し、ここで、全ての深さは、第二の側12から、即ちアノード接触レイヤ5のアノード側の表面から測定される。
以下に、本出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記1] バイポーラ・ダイオード(1)を製造するための方法であって、
このバイポーラ・ダイオードは、カソード側(13)に第一の導電性タイプのドリフト・レイヤ(2)を、カソード側(13)と反対側のアノード側(14)に第二の導電性タイプのアノード・レイヤ(3)を有し、
このアノード・レイヤ(3)は、アノード接触レイヤ(5)及びアノード・バッファ・レイヤ(4)を有し、
第二の導電性タイプは、第一の導電性タイプと異なり、
当該方法は、以下の製造工程を以下の順序で有し:
(a) 低くドープされた第一の導電性タイプのウエハ(10)を用意し、このウエハ(10)は、第一の側(11)と、第一の側(11)と反対側の第二の側(12)と、を有していて、ウエハの、完成後のダイオードの中で補正されないドーピング濃度の部分が、ドリフト・レイヤ(2)を形成し、
(b) 第一のイオン(42)を、第二の側(12)で、ウエハ(10)に注入し、
(c) 第一のイオン(42)を、ウエハ(10)の中に第一の深さまで拡散させ、
(d) 第二のイオン(44)を、第二の側(12)で、ウエハ(10)に注入し、
(e) 合計のドーピング濃度が、5μmの第二の深さで、8.0*10 15 cm −3 と2.0*10 16 cm −3 との間にあり、且つ、15μmの第三の深さで、1.0*10 14 cm −3 と5.0*10 14 cm −3 との間になるように、第一のイオン(42)及び第二のイオン(44)をウエハ(10)の中に拡散させることにより、アノード・バッファ・レイヤ(4)を作り出し、
(f) 第三のイオン(52)を、第二の側(12)で、ウエハ(10)に注入し、
(g) 第三のイオン(52)を、ウエハ(10)の中に、最大で5μmの第四の深さまで、拡散させることにより、アノード接触レイヤ(5)を作り出し、
ここで、全ての深さは、第二の側(12)から測定されること、
を特徴とする方法。
[付記2] 下記特徴を有する付記1に基づく方法、
工程(c)で、第一のイオン(42)を、少なくとも13μmの第一の深さまで拡散させる。
[付記3] 下記特徴を有する付記1または2に基づく方法、
工程(g)で、アノード接触レイヤ(5)の最大ドーピング濃度が1.0*10 17 cm −3 と5.0*10 18 cm −3 との間になるように、第三のイオン(52)を拡散させる。
[付記4] 下記特徴を有する付記1から3の何れか1項に記載の方法、
工程(g)で、第三のイオン(52)を、ウエハ(10)の中に、0.5μmと3μmとの間の第四の深さまで拡散させる。
[付記5] 下記特徴を有する付記1から4の何れか1項に記載の方法、
工程(e)で、合計のドーピング濃度が、第二の深さで、1.0*10 16 cm −3 と2.0*10 16 cm −3 との間になるように、第一のイオン(42)及び第二のイオン(44)を拡散させる。
[付記6] 下記特徴を有する付記1から5の何れか1項に記載の方法、
工程(e)で、第一のイオン(42)を、ウエハ(10)の中に、18μmと25μmとの間の第五の深さまで拡散させる。
[付記7] 下記特徴を有する付記1から6の何れか1項に記載の方法、
照射により、最大で8μmの第六の深さに欠陥レイヤ(9)を作り出す。
[付記8] 下記特徴を有する付記1から7の何れか1項に記載の方法、
照射により、5μmと7μmとの間の第六の深さに欠陥レイヤ(9)を作り出す。
[付記9] 下記特徴を有する付記1から8の何れか1項に記載の方法、
工程(b)及び(d)で、第一のイオン(42)及び第二のイオン(44)を、第一及び第二のインプラント・ドーズ量で注入し、ここで、第一及び第二のインプラント・ドーズ量の合計値は、3*10 12 cm −2 と15*10 12 cm −2 との間である。
[付記10] 下記特徴を有する付記1から9の何れか1項に記載の方法、
工程(b)及び(d)で、第一のイオン(42)及び第二のイオン(44)を、第一及び第二のインプラント・ドーズ量で注入し、ここで、第一のイオンのインプラント・ドーズ量は、第二のイオンのインプラント・ドーズ量と比べて低い。
[付記11] 下記特徴を有する付記1から10の何れか1項に記載の方法、
工程(c)で、第一のイオン(42)を、第一の拡散時間の間、拡散させ、
工程(e)で、第一のイオン(42)及び第二のイオン(44)を、第二の拡散時間の間、拡散させ、ここで、第一の拡散時間は、第二の拡散時間と比べて長い。
[付記12] 下記特徴を有する付記1から11の何れか1項に記載の方法、
第一のイオン(42)及び第二のイオン(44)として、同一のイオンを注入し、特に、第一のイオン(42)及び第二のイオン(44)として、B,AlまたはGaイオンを注入する。
[付記13] 下記特徴を有する付記1から12の何れか1項に記載の方法、
工程(c)で、第一の深さは、最大で16μm、特に最大で15μmである。
[付記14] バイポーラ・ダイオード(1)であって、
カソード側(13)に第一の導電性タイプのドリフト・レイヤ(2)を、アノード側(14)に第二の導電性タイプのアノード・レイヤ(3)を有し、
第二の導電性タイプは、第一の導電性タイプと異なり、カソード側(13)は、アノード側(14)と反対側にあり、
ここで、アノード・レイヤ(3)は、拡散されたアノード接触レイヤ(5)及び拡散されたアノード・バッファ・レイヤ(4)を有し、アノード接触レイヤ(5)は、最大で5μmの深さまで配置されている、
バイポーラ・ダイオード(1)において、
アノード・バッファ・レイヤ(4)は、5μmの深さで、8.0*10 15 cm −3 と2.0*10 16 cm −3 との間の、15μmの深さで、1.0*10 14 cm −3 と5.0*10 14 cm −3 との間の、拡散されたドーピング濃度を有し、ここで、全ての深さは、アノード側(14)から測定されること、
を特徴とするバイポーラ・ダイオード。
[付記15] 下記特徴を有する付記14に記載のバイポーラ・ダイオード、
前記アノード・バッファ・レイヤ(4)は、18μmと25μmとの間の深さに配置されている。
Claims (13)
- バイポーラ・ダイオード(1)を製造するための方法であって、
このバイポーラ・ダイオードは、カソード側(13)に第一の導電性タイプのドリフト・レイヤ(2)を、カソード側(13)と反対側のアノード側(14)に第二の導電性タイプのアノード・レイヤ(3)を有し、
このアノード・レイヤ(3)は、アノード接触レイヤ(5)及びアノード・バッファ・レイヤ(4)を有し、
第二の導電性タイプは、第一の導電性タイプと異なり、
当該方法は、以下の製造工程を以下の順序で有し:
(a) 低くドープされた第一の導電性タイプのウエハ(10)を用意し、このウエハ(10)は、第一の側(11)と、第一の側(11)と反対側の第二の側(12)と、を有していて、ウエハの、完成後のダイオードの中で補正されないドーピング濃度の部分が、ドリフト・レイヤ(2)を形成し、
(b) 第一のイオン(42)を、第二の側(12)で、ウエハ(10)に注入し、
(c) 第一のイオン(42)を、ウエハ(10)の中に第一の深さまで拡散させ、
(d) 第二のイオン(44)を、第二の側(12)で、ウエハ(10)に注入し、
(e) 合計のドーピング濃度が、5μmの第二の深さで、8.0*1015cm−3と2.0*1016cm−3との間にあり、且つ、15μmの第三の深さで、1.0*1014cm−3と5.0*1014cm−3との間になるように、第一のイオン(42)及び第二のイオン(44)をウエハ(10)の中に拡散させ、第一のイオン(42)をウエハ(10)の中に、18μmと25μmとの間の第五の深さまで拡散させ、より大きな深さでドーピング濃度が低くなることにより、アノード・バッファ・レイヤ(4)を作り出し、
(f) 第三のイオン(52)を、第二の側(12)で、ウエハ(10)に注入し、
(g) 第三のイオン(52)を、ウエハ(10)の中に、最大で5μmの第四の深さまで、拡散させることにより、アノード接触レイヤ(5)を作り出し、
ここで、全ての深さは、第二の側(12)から測定されること、
を特徴とする方法。 - 下記特徴を有する請求項1に基づく方法、
工程(c)で、第一のイオン(42)を、少なくとも13μmの第一の深さまで拡散させる。 - 下記特徴を有する請求項1または2に基づく方法、
工程(g)で、アノード接触レイヤ(5)の最大ドーピング濃度が1.0*1017cm−3と5.0*1018cm−3との間になるように、第三のイオン(52)を拡散させる。 - 下記特徴を有する請求項1から3の何れか1項に記載の方法、
工程(g)で、第三のイオン(52)を、ウエハ(10)の中に、0.5μmと3μmとの間の第四の深さまで拡散させる。 - 下記特徴を有する請求項1から4の何れか1項に記載の方法、
工程(e)で、合計のドーピング濃度が、第二の深さで、1.0*1016cm−3と2.0*1016cm−3との間になるように、第一のイオン(42)及び第二のイオン(44)を拡散させる。 - 下記特徴を有する請求項1から5の何れか1項に記載の方法、
照射により、最大で8μmの第六の深さに欠陥レイヤ(9)を作り出す。 - 下記特徴を有する請求項1から6の何れか1項に記載の方法、
照射により、5μmと7μmとの間の第六の深さに欠陥レイヤ(9)を作り出す。 - 下記特徴を有する請求項1から7の何れか1項に記載の方法、
工程(b)及び(d)で、第一のイオン(42)及び第二のイオン(44)を、第一及び第二のインプラント・ドーズ量で注入し、ここで、第一及び第二のインプラント・ドーズ量の合計値は、3*1012cm−2と15*1012cm−2との間である。 - 下記特徴を有する請求項1から8の何れか1項に記載の方法、
工程(b)及び(d)で、第一のイオン(42)及び第二のイオン(44)を、第一及び第二のインプラント・ドーズ量で注入し、ここで、第一のイオンのインプラント・ドーズ量は、第二のイオンのインプラント・ドーズ量と比べて低い。 - 下記特徴を有する請求項1から9の何れか1項に記載の方法、
工程(c)で、第一のイオン(42)を、第一の拡散時間の間、拡散させ、
工程(e)で、第一のイオン(42)及び第二のイオン(44)を、第二の拡散時間の間、拡散させ、ここで、第一の拡散時間は、第二の拡散時間と比べて長い。 - 下記特徴を有する請求項1から10の何れか1項に記載の方法、
第一のイオン(42)及び第二のイオン(44)として、同一のイオンを注入し、特に、第一のイオン(42)及び第二のイオン(44)として、B,AlまたはGaイオンを注入する。 - 下記特徴を有する請求項1から11の何れか1項に記載の方法、
工程(c)で、第一の深さは、最大で16μmである。 - バイポーラ・ダイオード(1)であって、
カソード側(13)に第一の導電性タイプのドリフト・レイヤ(2)を、アノード側(14)に第二の導電性タイプのアノード・レイヤ(3)を有し、
第二の導電性タイプは、第一の導電性タイプと異なり、カソード側(13)は、アノード側(14)と反対側にあり、
ここで、アノード・レイヤ(3)は、拡散されたアノード接触レイヤ(5)及び拡散されたアノード・バッファ・レイヤ(4)を有し、アノード接触レイヤ(5)は、最大で5μmの深さまで配置されている、
バイポーラ・ダイオード(1)において、
アノード・バッファ・レイヤ(4)は、5μmの深さで、8.0*1015cm−3と2.0*1016cm−3との間の、15μmの深さで、1.0*1014cm−3と5.0*1014cm−3との間の、拡散されたドーピング濃度を有し、より大きな深さでドーピング濃度が低くなるように、18μmと25μmとの間の深さまで配置されている、ここで、全ての深さは、アノード側(14)から測定されること、
を特徴とするバイポーラ・ダイオード。
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