JPH07312370A - 半導体装置 - Google Patents
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- JPH07312370A JPH07312370A JP6025277A JP2527794A JPH07312370A JP H07312370 A JPH07312370 A JP H07312370A JP 6025277 A JP6025277 A JP 6025277A JP 2527794 A JP2527794 A JP 2527794A JP H07312370 A JPH07312370 A JP H07312370A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/70—Bipolar devices
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 拡散領域を高濃度と低濃度部分とが複合構成
される多重コンタクトに拡散させた後、単一層で陽極を
形成することによって、製造費用節減および容易な製作
が実現できるだけでなく、システム効率を高めることが
できる、半導体装置を提供する。 【構成】 順次形成され、それぞれ第１導電型からなる
高濃度シリコン基板３および低濃度シリコン基板４と、
低濃度シリコン基板４上部に第１導電型と反対導電型の
不純物が拡散されてなる低濃度ウェル１０と、同一導電
型からなり、低濃度ウェル１０と同一の位置で低濃度ウ
ェル１０上部に選択的に拡散し形成された高濃度ウェル
６と、低濃度ウェル１０および高濃度ウェル６上部に形
成された陽電極１と、高濃度基板３下部に形成された陰
電極２とからなる。
される多重コンタクトに拡散させた後、単一層で陽極を
形成することによって、製造費用節減および容易な製作
が実現できるだけでなく、システム効率を高めることが
できる、半導体装置を提供する。 【構成】 順次形成され、それぞれ第１導電型からなる
高濃度シリコン基板３および低濃度シリコン基板４と、
低濃度シリコン基板４上部に第１導電型と反対導電型の
不純物が拡散されてなる低濃度ウェル１０と、同一導電
型からなり、低濃度ウェル１０と同一の位置で低濃度ウ
ェル１０上部に選択的に拡散し形成された高濃度ウェル
６と、低濃度ウェル１０および高濃度ウェル６上部に形
成された陽電極１と、高濃度基板３下部に形成された陰
電極２とからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陽極層が低濃度部分を
有するＰＮ接合型半導体装置に関するものであり、より
詳しくは、陽極形成時、コンタクトを部分的に形成し不
純物を拡散させることによって得られる低濃度層を用い
て、蓄積されたキャリアが陽極端子を通じて簡単に除去
できるようにして、低損失、速い逆回復特性を有するこ
とができるようにした接合部を有する、半導体装置に関
するものである。
有するＰＮ接合型半導体装置に関するものであり、より
詳しくは、陽極形成時、コンタクトを部分的に形成し不
純物を拡散させることによって得られる低濃度層を用い
て、蓄積されたキャリアが陽極端子を通じて簡単に除去
できるようにして、低損失、速い逆回復特性を有するこ
とができるようにした接合部を有する、半導体装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図８ないし図１１は、拡散領域が形成さ
れている従来の半導体装置の断面図であり、図８は基本
的なＰＮダイオードの垂直構造図を、図９ないし図１１
は逆回復時間の短縮のため用いられた公知のＰＮダイオ
ード構造を示す断面図である。
れている従来の半導体装置の断面図であり、図８は基本
的なＰＮダイオードの垂直構造図を、図９ないし図１１
は逆回復時間の短縮のため用いられた公知のＰＮダイオ
ード構造を示す断面図である。
【０００３】一般に、順バイアスされたダイオードにお
いては、過剰少数キャリアにより電荷が蓄積されるよう
になり、この蓄積された電荷は順方向電流に比例し、外
部回路に沿って決められた傾きに順方向導通状態で逆方
向にスイッチングするようになる。この際、高耐圧ダイ
オードは、デバイス内に高抵抗を有するので、逆回復時
間（再結合時間）が長くなってダイオードのスイッチン
グ周波数が高くなるほど、損失は急激に増加するように
なる。
いては、過剰少数キャリアにより電荷が蓄積されるよう
になり、この蓄積された電荷は順方向電流に比例し、外
部回路に沿って決められた傾きに順方向導通状態で逆方
向にスイッチングするようになる。この際、高耐圧ダイ
オードは、デバイス内に高抵抗を有するので、逆回復時
間（再結合時間）が長くなってダイオードのスイッチン
グ周波数が高くなるほど、損失は急激に増加するように
なる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに動作周波数が高くなると、素子の損失が増加するよ
うになるので、損失を防止するための回路が別途に設計
されなければならないという困難さが伴うようになる。
これに対する解決策として、速い逆回復特性を有するシ
ョットキバリアダイオード（ｓｃｈｏｔｔｋｙ ｂａｒ
ｒｉｅｒ ｄｉｏｄｅ）が用いられたが、これは大きい
漏洩電流と低い耐圧という短所を有していた。
うに動作周波数が高くなると、素子の損失が増加するよ
うになるので、損失を防止するための回路が別途に設計
されなければならないという困難さが伴うようになる。
これに対する解決策として、速い逆回復特性を有するシ
ョットキバリアダイオード（ｓｃｈｏｔｔｋｙ ｂａｒ
ｒｉｅｒ ｄｉｏｄｅ）が用いられたが、これは大きい
漏洩電流と低い耐圧という短所を有していた。
【０００５】これを改善したものとしては、図８に示し
たように、一般的なダイオード構造にライフタイムキラ
ーをドーピングして逆回復時間を縮めようと努めた構造
が挙げられる。
たように、一般的なダイオード構造にライフタイムキラ
ーをドーピングして逆回復時間を縮めようと努めた構造
が挙げられる。
【０００６】前記図面でわかるように、従来の半導体装
置は、基本的に上下に陰電極２および陽電極１が形成さ
れており、前記陰電極上にＮ+ 型の高濃度基板３が積層
されており、前記Ｎ+ 型高濃度基板３上にはまたＮ- 型
の低濃度基板４が積層されており、前記陽電極の両側に
一部重なるよう拡散用マスキング絶縁膜５が形成されて
おり、前記マスキング絶縁膜が形成された陽電極の下段
拡散領域にＰ+ 型の高濃度陽極層６が形成された構造か
らなっている。
置は、基本的に上下に陰電極２および陽電極１が形成さ
れており、前記陰電極上にＮ+ 型の高濃度基板３が積層
されており、前記Ｎ+ 型高濃度基板３上にはまたＮ- 型
の低濃度基板４が積層されており、前記陽電極の両側に
一部重なるよう拡散用マスキング絶縁膜５が形成されて
おり、前記マスキング絶縁膜が形成された陽電極の下段
拡散領域にＰ+ 型の高濃度陽極層６が形成された構造か
らなっている。
【０００７】しかしながら、この方法も、高い電圧降下
と高温における漏洩電流増加により、システムの効率が
低下するという問題点を有していた。
と高温における漏洩電流増加により、システムの効率が
低下するという問題点を有していた。
【０００８】最近、速い逆回復特性を有するようにする
構造で、図９に示したもののように、選択ボロン拡散に
より深いＰ+ ジャンクションを形成した後、ボロンイオ
ン注入により浅いＰ- 層を形成し、従来より速い逆回復
時間、低い電圧降下を実現し、この他、図１０に示した
構造のように、Ｐ+ とＮ+ とが拡散領域内で複合的に構
成されるユニバーサルコンタクトを作りあげた。さら
に、図１１に示したように、Ｐ+ をまず選択拡散させた
後、ショットキバリアコンタクト９を形成した構造また
は逆回復特性を有する構造も既に公知された技術のうち
の１つである。
構造で、図９に示したもののように、選択ボロン拡散に
より深いＰ+ ジャンクションを形成した後、ボロンイオ
ン注入により浅いＰ- 層を形成し、従来より速い逆回復
時間、低い電圧降下を実現し、この他、図１０に示した
構造のように、Ｐ+ とＮ+ とが拡散領域内で複合的に構
成されるユニバーサルコンタクトを作りあげた。さら
に、図１１に示したように、Ｐ+ をまず選択拡散させた
後、ショットキバリアコンタクト９を形成した構造また
は逆回復特性を有する構造も既に公知された技術のうち
の１つである。
【０００９】ここで、前記表面に示した部材番号１は陽
電極を、２は陰電極を、３はＮ+ 型の高濃度基板を、４
はＮ- 型の低濃度基板を、５はマスキング絶縁膜を、６
はＰ + 型の高濃度陽極層を、７はＰ- 型の低濃度陽極層
を、８はＮ+ 型の高濃度陽極層を、９はショットキバリ
アコンタクトを示す。
電極を、２は陰電極を、３はＮ+ 型の高濃度基板を、４
はＮ- 型の低濃度基板を、５はマスキング絶縁膜を、６
はＰ + 型の高濃度陽極層を、７はＰ- 型の低濃度陽極層
を、８はＮ+ 型の高濃度陽極層を、９はショットキバリ
アコンタクトを示す。
【００１０】一方、前記図面（図９、１０、１１）で示
した構造は、Ｐ+ ジャンクションを形成した後、他の層
を追加して、たとえば、Ｐ+ Ｐ，Ｐ+ Ｎ+ ，Ｐ+ ショッ
トキコンタクトのような形態で拡散領域を形成するよう
になるので、工程が構造の複雑さに応じて複雑になり、
煩雑になるという問題点を有していた。
した構造は、Ｐ+ ジャンクションを形成した後、他の層
を追加して、たとえば、Ｐ+ Ｐ，Ｐ+ Ｎ+ ，Ｐ+ ショッ
トキコンタクトのような形態で拡散領域を形成するよう
になるので、工程が構造の複雑さに応じて複雑になり、
煩雑になるという問題点を有していた。
【００１１】これに対して、本発明は、前記のような点
を勘案して改良したものであって、拡散領域を高濃度と
低濃度部分が複合構成されるように多重拡散させた後、
単一層で陽極を形成することによって、製造費用節減お
よび容易な製作が実現できるだけでなく、システム効率
を高めることができる半導体装置を提供することにその
目的がある。
を勘案して改良したものであって、拡散領域を高濃度と
低濃度部分が複合構成されるように多重拡散させた後、
単一層で陽極を形成することによって、製造費用節減お
よび容易な製作が実現できるだけでなく、システム効率
を高めることができる半導体装置を提供することにその
目的がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】したがって、前記のよう
な目的を達成するための本発明の半導体装置は、順次形
成され、それぞれ第１導電型からなる高濃度シリコン層
と低濃度シリコン層とからなる基板と、低濃度シリコン
層上部に第１導電型とは反対導電型の不純物が拡散され
てなる低濃度ウェルと、反対導電型からなり低濃度ウェ
ルと重なり合う位置で低濃度ウェル上部に選択的に拡散
されて形成された高濃度ウェルと、低濃度ウェルおよび
高濃度ウェル上部に形成された第１電極と、高濃度基板
下部に形成された第２電極とからなる。
な目的を達成するための本発明の半導体装置は、順次形
成され、それぞれ第１導電型からなる高濃度シリコン層
と低濃度シリコン層とからなる基板と、低濃度シリコン
層上部に第１導電型とは反対導電型の不純物が拡散され
てなる低濃度ウェルと、反対導電型からなり低濃度ウェ
ルと重なり合う位置で低濃度ウェル上部に選択的に拡散
されて形成された高濃度ウェルと、低濃度ウェルおよび
高濃度ウェル上部に形成された第１電極と、高濃度基板
下部に形成された第２電極とからなる。
【００１３】好ましくは、低濃度および高濃度ウェル
は、多数個からなる多重壁構造を有するとよい。
は、多数個からなる多重壁構造を有するとよい。
【００１４】また、好ましくは、低濃度シリコン基板上
に拡散された高濃度基板は、同一タイプの高濃度不純物
を選択拡散し多数個で相互分離されるよう形成するとよ
い。
に拡散された高濃度基板は、同一タイプの高濃度不純物
を選択拡散し多数個で相互分離されるよう形成するとよ
い。
【００１５】一方、本発明に従う他の構成を有する半導
体装置は、少なくとも１つのトランジスタとダイオード
が横並び的に一体に形成されている絶縁ゲートバイポー
ラ半導体装置において、トランジスタはエミッタ、ベー
スおよびコレクタ領域が垂直型構造をなし、ダイオード
はトランジスタのコレクタ電極で形成される第２電極
と、第２電極上部にトランジスタのコレクタとして順次
的に形成された第１導電型の高濃度層と低濃度層とから
なる基板と、コレクタ領域と反対導電型で低濃度および
高濃度が単一領域内に形成された低濃度ウェルおよび高
濃度ウェルと、このウェル上にトランジスタのベースと
連結された共通電極を有する構造を特徴とする。
体装置は、少なくとも１つのトランジスタとダイオード
が横並び的に一体に形成されている絶縁ゲートバイポー
ラ半導体装置において、トランジスタはエミッタ、ベー
スおよびコレクタ領域が垂直型構造をなし、ダイオード
はトランジスタのコレクタ電極で形成される第２電極
と、第２電極上部にトランジスタのコレクタとして順次
的に形成された第１導電型の高濃度層と低濃度層とから
なる基板と、コレクタ領域と反対導電型で低濃度および
高濃度が単一領域内に形成された低濃度ウェルおよび高
濃度ウェルと、このウェル上にトランジスタのベースと
連結された共通電極を有する構造を特徴とする。
【００１６】
【実施例】以下、添付した図面を参照して、本発明の実
施例に対して詳細に説明する。
施例に対して詳細に説明する。
【００１７】図１から図３は、本発明に従う半導体装置
を示したものであって、図１は多重拡散垂直構造図を、
図２は拡散用マスキング絶縁膜を除去し電極を形成した
垂直構造図を、図３は陰極層に高濃度選択拡散した後、
本発明の陽極層を選択拡散した構造を示す断面図であ
る。
を示したものであって、図１は多重拡散垂直構造図を、
図２は拡散用マスキング絶縁膜を除去し電極を形成した
垂直構造図を、図３は陰極層に高濃度選択拡散した後、
本発明の陽極層を選択拡散した構造を示す断面図であ
る。
【００１８】また、図４から図６は、本発明の実施例に
従う等価回路図を示すものであり、図４はトランジスタ
とクラムピングダイオードの等価回路図を、図５はダイ
オードとＮＰＮバイポーラトランジスタとから構成され
た垂直構造図を、図６は絶縁ゲートバイポーラトランジ
スタと並列連結され誘導型負荷の逆起電力を吸収するた
めに用いられる等価回路図を示す。
従う等価回路図を示すものであり、図４はトランジスタ
とクラムピングダイオードの等価回路図を、図５はダイ
オードとＮＰＮバイポーラトランジスタとから構成され
た垂直構造図を、図６は絶縁ゲートバイポーラトランジ
スタと並列連結され誘導型負荷の逆起電力を吸収するた
めに用いられる等価回路図を示す。
【００１９】さらに図７は、基準のダイオードと本発明
のダイオード逆回復時間を比較測定した波形図である。
のダイオード逆回復時間を比較測定した波形図である。
【００２０】前記図面でわかるように、本発明に従う半
導体装置は、図２に示したように、半導体の上下側に形
成された陽電極１および陰電極２と、前記陰電極２が形
成された高濃度シリコン層３上に形成された低濃度層４
と、前記高濃度層３が隣接して形成された低濃度シリコ
ン層４の他の側にタイプが異なる不純物を選択拡散して
形成させた高濃度ウェル領域６および低濃度ウェル領域
１０とから構成され、全体的に高濃度と低濃度とが複合
構成された１つの層に連結される構造からなる。
導体装置は、図２に示したように、半導体の上下側に形
成された陽電極１および陰電極２と、前記陰電極２が形
成された高濃度シリコン層３上に形成された低濃度層４
と、前記高濃度層３が隣接して形成された低濃度シリコ
ン層４の他の側にタイプが異なる不純物を選択拡散して
形成させた高濃度ウェル領域６および低濃度ウェル領域
１０とから構成され、全体的に高濃度と低濃度とが複合
構成された１つの層に連結される構造からなる。
【００２１】一方、これとは多少異なる構造を有する本
発明に従う半導体装置としては、図５に示したように、
少なくとも１つのトランジスタとダイオードとが側方向
に一体に形成されているバイポーラ半導体装置におい
て、前記トランジスタはエミッタ１４と、ベース１３お
よびコレクタ領域が垂直型構造をなし、前記ダイオード
は前記トランジスタのコレクタ電極で形成される陰電極
２０と、前記陰電極２０上部にトランジスタのコレクタ
で順次的に形成された高濃度層１８および低濃度層１９
と、前記コレクタ領域と反対導電型で低濃度および高濃
度が単一層で形成された低濃度ウェル１０および高濃度
ウェル６と、前記ウェル上にトランジスタのベースと連
結され共通電極として形成された陽電極１７とからなる
構造を有する。
発明に従う半導体装置としては、図５に示したように、
少なくとも１つのトランジスタとダイオードとが側方向
に一体に形成されているバイポーラ半導体装置におい
て、前記トランジスタはエミッタ１４と、ベース１３お
よびコレクタ領域が垂直型構造をなし、前記ダイオード
は前記トランジスタのコレクタ電極で形成される陰電極
２０と、前記陰電極２０上部にトランジスタのコレクタ
で順次的に形成された高濃度層１８および低濃度層１９
と、前記コレクタ領域と反対導電型で低濃度および高濃
度が単一層で形成された低濃度ウェル１０および高濃度
ウェル６と、前記ウェル上にトランジスタのベースと連
結され共通電極として形成された陽電極１７とからなる
構造を有する。
【００２２】前記低濃度および高濃度からなる前記低濃
度ウェル１０および高濃度ウェル６は、２つ以上の多重
ウェルを構成するように不純物を拡散させ、前記低濃度
シリコン基板１２下端に形成された高濃度領域１１は図
３に示したように、同一タイプの高濃度不純物を選択拡
散して多数個の相互分離された構造で形成させる構造も
やはり可能である。
度ウェル１０および高濃度ウェル６は、２つ以上の多重
ウェルを構成するように不純物を拡散させ、前記低濃度
シリコン基板１２下端に形成された高濃度領域１１は図
３に示したように、同一タイプの高濃度不純物を選択拡
散して多数個の相互分離された構造で形成させる構造も
やはり可能である。
【００２３】ここで、前記低濃度ウェル１０および高濃
度ウェル６は、Ｐ- およびＰ+ タイプから構成され、高
濃度シリコン層３および低濃度シリコン層４はＮ- およ
びＮ + タイプから構成される。
度ウェル６は、Ｐ- およびＰ+ タイプから構成され、高
濃度シリコン層３および低濃度シリコン層４はＮ- およ
びＮ + タイプから構成される。
【００２４】順バイアス時、過剰少数キャリア形態で蓄
積された電荷は、外部回路に従って決められた電流変化
（−ｄｉ／ｄｔ）でスイッチングするようになるが、こ
の際、蓄積された電荷を迅速に除去したい。陽極をボロ
ン拡散する場合、高濃度層６はホール移動の円滑な通路
となり、低濃度層１０は電子移動の通路役割ができるよ
うになる。すなわち、陽極層全体が従来の場合のよう
に、高濃度になった単一層であると、電子の移動が円滑
ではなくて逆回復時間が長くなるが、本発明のように、
２つ以上に多重拡散し高濃度と低濃度とが複合構成され
た単一層でウェルを構成させた後、陽極を形成する場合
は、図７に示したように、逆回復時間を速くでき、著し
いスイッチング能力の向上をもたらすことができること
がわかる。
積された電荷は、外部回路に従って決められた電流変化
（−ｄｉ／ｄｔ）でスイッチングするようになるが、こ
の際、蓄積された電荷を迅速に除去したい。陽極をボロ
ン拡散する場合、高濃度層６はホール移動の円滑な通路
となり、低濃度層１０は電子移動の通路役割ができるよ
うになる。すなわち、陽極層全体が従来の場合のよう
に、高濃度になった単一層であると、電子の移動が円滑
ではなくて逆回復時間が長くなるが、本発明のように、
２つ以上に多重拡散し高濃度と低濃度とが複合構成され
た単一層でウェルを構成させた後、陽極を形成する場合
は、図７に示したように、逆回復時間を速くでき、著し
いスイッチング能力の向上をもたらすことができること
がわかる。
【００２５】次に、本発明で提示された半導体装置を個
別素子に用いる場合は、図４の等価回路図と図５の垂直
構造図で示したように、単一チップにトランジスタとダ
イオードとを複合構成しクラムピング用にダイオードを
用いるとき、ダイオード順電圧がトランジスタのベース
コレクタジャンクションの電圧降下より低くて逆回復時
間が少ないので、飽和を縮めスイッチング時間を著しく
短縮するようになる。さらに、図６に示した等価回路図
でわかるように、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ
（ＩＧＢＴ）のエミッタとコレクタとの間に並列に連結
して本発明のダイオードを速い逆回復特性が求められる
誘導負荷逆起電力吸収用に用いることもできる。
別素子に用いる場合は、図４の等価回路図と図５の垂直
構造図で示したように、単一チップにトランジスタとダ
イオードとを複合構成しクラムピング用にダイオードを
用いるとき、ダイオード順電圧がトランジスタのベース
コレクタジャンクションの電圧降下より低くて逆回復時
間が少ないので、飽和を縮めスイッチング時間を著しく
短縮するようになる。さらに、図６に示した等価回路図
でわかるように、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ
（ＩＧＢＴ）のエミッタとコレクタとの間に並列に連結
して本発明のダイオードを速い逆回復特性が求められる
誘導負荷逆起電力吸収用に用いることもできる。
【００２６】この際、前記等価回路図で提示された部材
番号２１は、本発明のダイオード等価回路を示し、部材
番号２２はトランジスタ等価回路のコレクタ端子を、部
材番号２３はエミッタ端子を、部材番号２４はベース端
子を表わし、続けて、部材番号２５はＩＧＢＴのゲート
端子を、部材番号２６はＩＧＢＴ等価回路のコレクタ端
子を、部材番号２７はＩＧＢＴ等価回路のエミッタ端子
を、部材番号２８はＩＧＢＴ等価回路のエミッタとコレ
クタとが直列連結された端子を示す。
番号２１は、本発明のダイオード等価回路を示し、部材
番号２２はトランジスタ等価回路のコレクタ端子を、部
材番号２３はエミッタ端子を、部材番号２４はベース端
子を表わし、続けて、部材番号２５はＩＧＢＴのゲート
端子を、部材番号２６はＩＧＢＴ等価回路のコレクタ端
子を、部材番号２７はＩＧＢＴ等価回路のエミッタ端子
を、部材番号２８はＩＧＢＴ等価回路のエミッタとコレ
クタとが直列連結された端子を示す。
【００２７】一方、図７で示した図面の符号２９は、従
来一般ダイオードの逆回復時間を測定した波形を示した
ものであり、符号３０は本発明に従うダイオード逆回復
時間を測定した波形を示したものである。
来一般ダイオードの逆回復時間を測定した波形を示した
ものであり、符号３０は本発明に従うダイオード逆回復
時間を測定した波形を示したものである。
【００２８】
【発明の効果】前述のように、本発明によると、深いＰ
+ ジャンクションと浅いＰジャンクションの複合構成か
ら発生する工程上の困難性を解決し、ショットキコンタ
クトを用いるとき、発生する高い逆電流、低い耐圧特性
などのような問題点を解決するため、２つ以上に多重拡
散し高濃度と低濃度とが複合構成された単一層の拡散で
形成させることができ、製造が容易であり、さらに、単
一チップにトランジスタとダイオードとが複合構成され
た場合、従来ではダイオードの速い逆回復特性を得るた
めライフタイムキラーをドーピングするとき、トランジ
スタ特性に影響が加わる短所が発生された反面、本発明
においては、トランジスタのベース形成と同時にダイオ
ードが形成されるよう構成されることによって、トラン
ジスタの劣化特性がなく速い逆回復特性を有することが
できるダイオードが形成できるようになる。
+ ジャンクションと浅いＰジャンクションの複合構成か
ら発生する工程上の困難性を解決し、ショットキコンタ
クトを用いるとき、発生する高い逆電流、低い耐圧特性
などのような問題点を解決するため、２つ以上に多重拡
散し高濃度と低濃度とが複合構成された単一層の拡散で
形成させることができ、製造が容易であり、さらに、単
一チップにトランジスタとダイオードとが複合構成され
た場合、従来ではダイオードの速い逆回復特性を得るた
めライフタイムキラーをドーピングするとき、トランジ
スタ特性に影響が加わる短所が発生された反面、本発明
においては、トランジスタのベース形成と同時にダイオ
ードが形成されるよう構成されることによって、トラン
ジスタの劣化特性がなく速い逆回復特性を有することが
できるダイオードが形成できるようになる。
【図１】本発明に従う半導体装置の断面図である。
【図２】本発明に従う半導体装置の断面図である。
【図３】本発明に従う半導体装置の断面図である。
【図４】本発明の実施例に従うトランジスタとクラムピ
ングダイオードの等価回路を示す図である。
ングダイオードの等価回路を示す図である。
【図５】本発明の実施例に従うダイオードと一般トラン
ジスタとから構成された垂直構造図である。
ジスタとから構成された垂直構造図である。
【図６】本発明の実施例に従う絶縁ゲートバイポーラト
ランジスタと並列連結されフリーフィーリング用に用い
られる等価回路を示す図である。
ランジスタと並列連結されフリーフィーリング用に用い
られる等価回路を示す図である。
【図７】既存のダイオードと本発明のダイオード逆回復
時間を比較測定した波形図である。
時間を比較測定した波形図である。
【図８】従来の技術に従う半導体装置の断面を示す図で
ある。
ある。
【図９】従来の技術に従う半導体装置の断面を示す図で
ある。
ある。
【図１０】従来の技術に従う半導体装置の断面を示す図
である。
である。
【図１１】従来の技術に従う半導体装置の断面を示す図
である。
である。
１，１７ 陽電極 ２，２０ 陰電極 ３，１１，１８ 高濃度シリコン基板 ４，１２，１９ 低濃度シリコン基板 ６ 高濃度ウェル領域 １０ 低濃度ウェル領域 １３ ベース １４ エミッタ なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 27/06 29/861 Ｈ０１Ｌ 29/91 Ｃ
Claims (4)
- 【請求項１】 順次形成され、それぞれ第１導電型から
なる高濃度シリコン基板および低濃度シリコン基板と、 前記低濃度シリコン基板上部に第１導電型と反対導電型
の不純物が拡散されてなる低濃度ウェルと、 前記低濃度ウェルと同一導電型からなり、前記低濃度ウ
ェルと同一な位置で低濃度ウェル上部に選択的に拡散し
形成された高濃度ウェルと、 前記低濃度ウェルおよび高濃度ウェル上部に形成された
陽電極と、 前記高濃度基板下部に形成された陰電極とから構成され
ることを特徴とする、半導体装置。 - 【請求項２】 前記低濃度および高濃度ウェルは、多数
個からなる多重壁構造を有することを特徴とする、請求
項１記載の半導体装置。 - 【請求項３】 前記低濃度シリコン基板上に拡散された
高濃度基板は、同一タイプの高濃度不純物を選択拡散し
多数個で相互分離されるよう形成することを特徴とす
る、請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項４】 少なくとも１つのトランジスタとダイオ
ードとが側方向に一体に形成されているバイポーラ半導
体装置において、 前記トランジスタはエミッタ、ベースおよびコレクタ領
域が垂直型構造をなし、 前記ダイオードは、 前記トランジスタのコレクタ電極で形成される陰電極
と、 前記陰電極上部にトランジスタのコレクタで順次的に形
成された高濃度基板および低濃度基板と、 前記コレクタ領域と反対導電型の低濃度および高濃度不
純物が単一層で形成された低濃度ウェルおよび高濃度ウ
ェルと、 前記ウェル上にトランジスタのベースとダイオードの陰
極が連結され共通電極で形成された陽電極とから構成さ
れることを特徴とする、半導体装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR93P2593 | 1993-02-24 | ||
| KR930002593 | 1993-02-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07312370A true JPH07312370A (ja) | 1995-11-28 |
| JP2743057B2 JP2743057B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=19351181
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6025277A Expired - Fee Related JP2743057B2 (ja) | 1993-02-24 | 1994-02-23 | 半導体装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5432360A (ja) |
| JP (1) | JP2743057B2 (ja) |
| DE (1) | DE4405815A1 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10326900A (ja) * | 1997-05-27 | 1998-12-08 | Fuji Electric Co Ltd | 電力用ダイオード |
| WO2000067330A1 (fr) * | 1999-04-30 | 2000-11-09 | Rohm Co., Ltd. | Dispositif a semi-conducteur dote de transistors bipolaires |
| WO2001020683A1 (fr) * | 1999-09-09 | 2001-03-22 | Rohm Co., Ltd. | Dispositif a semiconducteur |
| JP2003092416A (ja) * | 2001-09-19 | 2003-03-28 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2006179823A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | サージ保護用半導体装置とその製造方法 |
| JP2011103484A (ja) * | 2011-01-24 | 2011-05-26 | Rohm Co Ltd | 半導体装置 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE9701724D0 (sv) * | 1997-05-09 | 1997-05-09 | Abb Research Ltd | A pn-diode of SiC and a method for production thereof |
| KR100263912B1 (ko) * | 1998-05-20 | 2000-09-01 | 김덕중 | 반도체 소자의 다이오드 및 그 제조방법 |
| JP2001196606A (ja) * | 2000-01-11 | 2001-07-19 | Mitsubishi Electric Corp | ダイオード |
| US6376346B1 (en) * | 2000-09-28 | 2002-04-23 | Fabtech, Inc. | High voltage device and method for making the same |
| DE10159498A1 (de) * | 2001-12-04 | 2003-06-12 | Bosch Gmbh Robert | Halbleiteranordnung mit einem pn-Übergang und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung |
| US20050275065A1 (en) * | 2004-06-14 | 2005-12-15 | Tyco Electronics Corporation | Diode with improved energy impulse rating |
| JP5434961B2 (ja) * | 2010-08-04 | 2014-03-05 | 株式会社デンソー | 横型ダイオードを有する半導体装置 |
| WO2016051973A1 (ja) * | 2014-10-03 | 2016-04-07 | 富士電機株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| CN105405895B (zh) * | 2015-12-17 | 2018-10-02 | 扬州国宇电子有限公司 | 一种低存储电荷快恢复二极管芯片 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH0529635A (ja) * | 1991-07-18 | 1993-02-05 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 整流用半導体装置 |
| JPH05136433A (ja) * | 1991-11-11 | 1993-06-01 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体整流素子およびその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4017882A (en) * | 1975-12-15 | 1977-04-12 | Rca Corporation | Transistor having integrated protection |
| JPS58125875A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-27 | Mitsubishi Electric Corp | 定電圧ダイオ−ド |
-
1994
- 1994-02-23 JP JP6025277A patent/JP2743057B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-02-23 DE DE4405815A patent/DE4405815A1/de not_active Withdrawn
- 1994-02-24 US US08/202,195 patent/US5432360A/en not_active Expired - Lifetime
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| WO2001020683A1 (fr) * | 1999-09-09 | 2001-03-22 | Rohm Co., Ltd. | Dispositif a semiconducteur |
| JP2001085443A (ja) * | 1999-09-09 | 2001-03-30 | Rohm Co Ltd | 半導体装置 |
| US6897546B1 (en) | 1999-09-09 | 2005-05-24 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device including a functional element having a PN junction |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5432360A (en) | 1995-07-11 |
| JP2743057B2 (ja) | 1998-04-22 |
| DE4405815A1 (de) | 1994-08-25 |
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