JPH0856002A - Diode - Google Patents

Diode

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JPH0856002A
JPH0856002A JP21195694A JP21195694A JPH0856002A JP H0856002 A JPH0856002 A JP H0856002A JP 21195694 A JP21195694 A JP 21195694A JP 21195694 A JP21195694 A JP 21195694A JP H0856002 A JPH0856002 A JP H0856002A
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JP
Japan
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diffusion layer
region
type diffusion
type
diode
Prior art date
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Pending
Application number
JP21195694A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Teramoto
茂樹 寺本
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a diode which can prevent the concentration of leakage current in a junction region when a reverse bias is impressed. CONSTITUTION:In a diode formed by a junction of a first conductive type (n<+>) diffusion layer 14 and a second conductive type (p<+>) diffusion layer 15, a junction region 16 of the first conductive type diffusion layer 14 and the second conductive type diffusion layer 15 is arranged so that angle beta inside the junction region 16 formed by two adjacent sides in its planar shape is formed under 90 degrees.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばツェナーダイオ
ードとして利用可能なダイオードに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diode which can be used as, for example, a Zener diode.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の平面型のツェナーダイオードは、
例えば図7のレイアウト図および図8の断面図に示す構
造を有している。
2. Description of the Related Art A conventional planar Zener diode is
For example, it has the structure shown in the layout diagram of FIG. 7 and the sectional view of FIG.

【0003】すなわち、LOCOS酸化膜51によって
p型基板50に素子形成領域52が設けられており、素
子形成領域52にはnウエル53が形成されている。ま
た素子形成領域52には第1導電型(n+ 型)拡散層5
4が形成されており、n+ 型拡散層54にはn+ 型不純
物を注入しない平面視略矩形の領域(以下、矩形領域と
記す)54aが設けられている。またその矩形領域54
aの形成位置には、平面的に見て矩形領域54aより面
積の大きい平面視略矩形の第2導電型(p+ 型)拡散層
55が形成されている。そして、p+ 型拡散層55から
矩形領域54aを除いた平面形状のp−n接合領域56
が形成されて、ツェナーダイオードが構成されている。
That is, an element forming region 52 is provided on the p-type substrate 50 by the LOCOS oxide film 51, and an n well 53 is formed in the element forming region 52. In the element formation region 52, the first conductivity type (n + type) diffusion layer 5 is formed.
4 is formed, and the n + -type diffusion layer 54 is provided with a region (hereinafter, referred to as a rectangular region) 54a which is substantially rectangular in plan view and in which n + -type impurities are not implanted. In addition, the rectangular area 54
A second conductivity type (p + -type) diffusion layer 55 having a substantially rectangular shape in plan view and having a larger area than the rectangular region 54a in plan view is formed at the formation position of a. Then, the planar pn junction region 56 obtained by removing the rectangular region 54a from the p + type diffusion layer 55 is used.
Are formed to form a Zener diode.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図7に示す
ように上記ツェナーダイオードの接合領域56では、n
+ 型拡散層54の矩形領域54a側の隅部56aの角度
αが鈍角である。なおここで言う隅部56aの角度αと
は、接合領域56の平面形状において隣接する2辺のな
す接合領域56内の角度で、かつ矩形領域54a側の角
度のことである。
By the way, in the junction region 56 of the Zener diode as shown in FIG.
The angle α of the corner 56a of the + type diffusion layer 54 on the rectangular region 54a side is an obtuse angle. The angle α of the corner portion 56a referred to here is an angle in the joining region 56 formed by two adjacent sides in the planar shape of the joining region 56 and an angle on the side of the rectangular region 54a.

【0005】ところが、隅部56aの角度αが鈍角であ
るために接合領域56の隅部56a付近では、不純物濃
度のプロファイルが急峻になる。したがって、ツェナー
ダイオードに逆バイアスを印加すると隅部56aにリー
ク電流が集中する。そして、リーク電流の集中が原因に
なって、ツェナーダイオードを使用していくうちに絶縁
耐圧が低下するという信頼性上の問題が発生する。
However, since the angle α of the corner 56a is an obtuse angle, the profile of the impurity concentration becomes steep near the corner 56a of the junction region 56. Therefore, when a reverse bias is applied to the Zener diode, leak current concentrates on the corner 56a. Then, due to the concentration of the leak current, there arises a reliability problem that the withstand voltage is lowered as the Zener diode is used.

【0006】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、逆バイアスを印加した際の接合領域にお
けるリーク電流の集中を防止できるダイオードを提供す
ることを目的としている。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a diode capable of preventing the concentration of leak current in a junction region when a reverse bias is applied.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、第1導電型拡
散層と第2導電型拡散層との接合によって形成されるダ
イオードである。そしてそのようなダイオードにおい
て、上記第1導電型拡散層と上記第2導電型拡散層との
接合領域は、その平面形状において隣接する2辺のなす
接合領域内の角度が90度以下に形成されているように
する。
The present invention is a diode formed by joining a first conductive type diffusion layer and a second conductive type diffusion layer. In such a diode, the junction region between the first-conductivity-type diffusion layer and the second-conductivity-type diffusion layer is formed such that the angle in the joint region formed by two adjacent sides in the plan view is 90 degrees or less. Like

【0008】[0008]

【作用】本発明では、接合領域はその平面形状において
隣接する2辺のなす前記接合領域内の角度が90度以下
である。このため、接合領域の上記隣接する2辺のなす
隅部付近で不純物濃度のプロファイルが急峻にならな
い。
In the present invention, the joint area has an angle in the joint area of two adjacent sides of 90 degrees or less. Therefore, the profile of the impurity concentration does not become sharp near the corner formed by the two adjacent sides of the junction region.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明に係るダイオードの実施例を図
面に基づいて説明する。図1は本発明の一例を示すレイ
アウト図であり、図2は図1におけるA−A1線断面図
である。
Embodiments of the diode according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a layout diagram showing an example of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA1 in FIG.

【0010】図において符号10に示すのはp型基板で
あり、従来と同様にp型基板10にはLOCOS酸化膜
11によって素子形成領域12が形成されている。また
素子形成領域12には、nウエル13が形成されてい
る。さらに素子形成領域12には、第1導電型(n
+ 型)拡散層14と第2導電型(p+ 型)拡散層15と
が、一部重なる状態に形成されてp−n接合領域16が
形成されている。
Reference numeral 10 in the drawing denotes a p-type substrate, and an element formation region 12 is formed on the p-type substrate 10 by a LOCOS oxide film 11 as in the conventional case. An n well 13 is formed in the element forming region 12. Further, in the element formation region 12, the first conductivity type (n
The (+ type) diffusion layer 14 and the second conductivity type (p + type) diffusion layer 15 are formed so as to partially overlap with each other to form a pn junction region 16.

【0011】ところで本発明においてその特徴とすると
ころは、上記接合領域16が、その平面形状において隣
接する2辺のなす接合領域16内の角度βが90度以下
になる状態に形成されている点である。つまり、接合領
域16内に形成された隅部16aの角度βがいずれも9
0度以下に形成されている点である。
A feature of the present invention is that the joining region 16 is formed in a state where the angle β in the joining region 16 formed by two adjacent sides in the plan view is 90 degrees or less. Is. That is, the angles β of the corners 16a formed in the bonding area 16 are all 9
The point is that it is formed at 0 degrees or less.

【0012】この実施例では、例えばn+ 型拡散層14
は素子形成領域12に、n+ 型不純物を注入しない平面
視略矩形の領域(以下、矩形領域と記す)14aを有す
る状態で形成されている。またp+ 型拡散層15は、そ
の矩形領域14aの形成位置に平面視略矩形状に形成さ
れている。
In this embodiment, for example, the n + type diffusion layer 14 is used.
Is formed in the element forming region 12 having a region (hereinafter, referred to as a rectangular region) 14a which is substantially rectangular in plan view and in which n + type impurities are not implanted. The p + type diffusion layer 15 is formed in a substantially rectangular shape in plan view at the position where the rectangular region 14a is formed.

【0013】この際、p+ 型拡散層15は、その平面形
状の面積が少なくとも矩形領域14aと略等しい面積に
なるように形成されている。さらにp+ 型拡散層15
は、矩形領域14aの中心を軸にして矩形領域14aを
略45度回転させた状態で形成されている。したがっ
て、平面視略三角をなす接合領域16が形成され、接合
領域16内の隅部16aの角度βはいずれも90度以下
になっている。
At this time, the p + type diffusion layer 15 is formed so that the area of its planar shape is at least approximately equal to that of the rectangular region 14a. Further, p + type diffusion layer 15
Is formed in a state in which the rectangular area 14a is rotated by about 45 degrees about the center of the rectangular area 14a. Therefore, the joining region 16 having a substantially triangular shape in plan view is formed, and the angle β of the corner portion 16a in the joining region 16 is 90 degrees or less.

【0014】上記構造のツェナーダイオードでは、接合
領域16の隅部16aの角度βがいずれも90度以下に
形成されている。よって、接合領域16の隅部16a付
近で不純物濃度のプロファイルが急峻にならないため、
逆バイアスを印加した際の隅部16a付近におけるリー
ク電流の集中を回避できる。したがって、長期に渡って
使用した場合の絶縁耐圧の低下を防止できるので、信頼
性が向上したツェナーダイオードになる。
In the Zener diode having the above structure, the angle β of the corner 16a of the junction region 16 is formed to be 90 degrees or less. Therefore, the profile of the impurity concentration does not become steep near the corner 16a of the junction region 16,
It is possible to avoid concentration of the leak current near the corner 16a when the reverse bias is applied. Therefore, it is possible to prevent the breakdown voltage from being lowered when the zener diode is used for a long period of time, resulting in a Zener diode having improved reliability.

【0015】次に、上記実施例のツェナーダイオードの
形成方法を図3の(その1)および図4の(その2)に
示す工程図を用いて説明する。なお、図3および図4に
おいて(a)は断面図であり、(b)は平面図である。
Next, a method of forming the Zener diode of the above-mentioned embodiment will be described with reference to the process charts shown in (No. 1) of FIG. 3 and (No. 2) of FIG. 3 and 4, (a) is a sectional view and (b) is a plan view.

【0016】まず図3(イ)の(a)、(b)に示すよ
うに、LOCOS法によって、p型基板10に素子形成
領域12を囲む状態でLOCOS酸化膜11を形成す
る。次いで、p型基板10上に第1レジスト膜(図示せ
ず)を成膜後、第1レジスト膜をリソグラフィとエッチ
ングとによってパターンニングする。次に、第1レジス
ト膜をマスクにして例えばリン(P)をイオン注入し
て、素子形成領域12にnウエル13を形成する。そし
て、第1レジスト膜を除去する。
First, as shown in (a) and (b) of FIG. 3A, a LOCOS oxide film 11 is formed on the p-type substrate 10 so as to surround the element formation region 12 by the LOCOS method. Then, after forming a first resist film (not shown) on the p-type substrate 10, the first resist film is patterned by lithography and etching. Then, for example, phosphorus (P) is ion-implanted using the first resist film as a mask to form the n-well 13 in the element formation region 12. Then, the first resist film is removed.

【0017】次に図3(ロ)の(a)、(b)に示すよ
うに、p型基板10上に第2レジスト膜17を成膜した
後、第2レジスト膜17をリソグラフィとエッチングと
によってパターンニングする。
Next, as shown in (a) and (b) of FIG. 3B, after forming a second resist film 17 on the p-type substrate 10, the second resist film 17 is subjected to lithography and etching. Pattern by.

【0018】続いて、第2レジスト膜17をマスクにし
て例えばPをイオン注入し、矩形領域14aを有する状
態で素子形成領域12にn+ 型拡散層14を形成する。
矩形領域14aを設けた状態でn+ 型拡散層14を形成
することにより、n+ 型拡散層14は、矩形領域14側
の隅部14bの角度γが鈍角になる。そして第2ジスト
膜17を除去する。
Next, using the second resist film 17 as a mask, for example, P is ion-implanted to form the n + -type diffusion layer 14 in the element forming region 12 with the rectangular region 14a.
By forming the n + type diffusion layer 14 with the rectangular region 14a provided, the angle γ of the corner 14b on the rectangular region 14 side of the n + type diffusion layer 14 becomes an obtuse angle. Then, the second cyst film 17 is removed.

【0019】続いて図4(ハ)の(a)、(b)に示す
ように、p型基板10上に第3レジスト膜18を成膜し
た後、第3レジスト膜18をリソグラフィとエッチング
とによってパターンニングする。そして、n+ 型拡散層
14の矩形領域14位置のレジスト膜18に平面視略矩
形の開孔18aを設ける。その際、開孔18aを平面形
状が少なくとも矩形領域14aと略等しい面積を有する
状態に形成する。また開孔18aを、矩形領域14aの
中心を軸にして矩形領域14aを略45度回転させた状
態に形成する。
Subsequently, as shown in (a) and (b) of FIG. 4C, after forming a third resist film 18 on the p-type substrate 10, the third resist film 18 is subjected to lithography and etching. Pattern by. Then, the resist film 18 at the position of the rectangular region 14 of the n + type diffusion layer 14 is provided with an opening 18a having a substantially rectangular shape in plan view. At that time, the opening 18a is formed in a state where the planar shape has at least an area approximately equal to that of the rectangular region 14a. Further, the opening 18a is formed in a state in which the rectangular area 14a is rotated about 45 degrees about the center of the rectangular area 14a.

【0020】つまり、n+ 型拡散層14の矩形領域14
側の隅部14bの角度γが鈍角であるので、この隅部1
4b部分を覆う状態に第3レジスト膜18のパターンを
形成する。
That is, the rectangular region 14 of the n + type diffusion layer 14
Since the angle γ of the side corner 14b is an obtuse angle, this corner 1
A pattern of the third resist film 18 is formed so as to cover the portion 4b.

【0021】次いで、第3レジスト膜18をマスクにし
て例えばボロン(B)をイオン注入する。そして素子形
成領域12のn+ 型拡散層14の矩形領域14位置に、
平面視略矩形のp+ 型拡散層15を、矩形領域14aの
中心を軸にして矩形領域14aを略45度回転させた状
態に形成する。その後、第3ジスト膜18を除去する。
Then, boron (B), for example, is ion-implanted using the third resist film 18 as a mask. Then, in the rectangular region 14 position of the n + type diffusion layer 14 of the element forming region 12,
The p + -type diffusion layer 15 having a substantially rectangular shape in plan view is formed in a state in which the rectangular region 14a is rotated about 45 degrees about the center of the rectangular region 14a. After that, the third cyst film 18 is removed.

【0022】以上の工程によって、図4(ニ)の
(a)、(b)に示すように、隅部16aの角度βはい
ずれも90度以下である平面視略三角の接合領域16が
形成される。そして、逆バイアスを印加しても隅部16
a付近でリーク電流が集中しない、信頼性が向上したツ
ェナーダイオードが得られる。
Through the above steps, as shown in (a) and (b) of FIG. 4D, the joint region 16 having a substantially triangular shape in plan view, in which the angle β of the corner 16a is 90 degrees or less, is formed. To be done. Even if a reverse bias is applied, the corner 16
It is possible to obtain a Zener diode with improved reliability in which leakage current does not concentrate near a.

【0023】ところで、こうして接合領域16が形成さ
れたp型基板10に配線を設ける場合は、例えば図5に
示す断面図のように形成することができる。すなわち、
まずp型基板10全面に例えば化学的気相成長法によっ
て層間膜19を堆積する。次いでリソグラフィとエッチ
ングとによって、層間膜19に、n+ 型拡散層14とp
+ 型拡散層15とにそれぞれ到達するコンタクトホール
20を形成する。
By the way, when the wiring is provided on the p-type substrate 10 in which the junction region 16 is formed in this way, it can be formed as shown in the sectional view of FIG. 5, for example. That is,
First, the interlayer film 19 is deposited on the entire surface of the p-type substrate 10 by, for example, a chemical vapor deposition method. Then, the n + -type diffusion layer 14 and p
Contact holes 20 reaching the + type diffusion layer 15 are formed.

【0024】続いて例えばスパッタリング法によって、
層間膜19上に、導電材料をコンタクトホール20内を
埋込む状態で形成する。導電材料には一般的な配線材
料、例えばアルミニウム(Al)を使用する。そして、
リソグラフィとエッチングとによって導電膜をパターン
ニングし、配線21を形成する。
Then, for example, by a sputtering method,
A conductive material is formed on the interlayer film 19 in a state of filling the contact hole 20. A general wiring material such as aluminum (Al) is used as the conductive material. And
The conductive film is patterned by lithography and etching to form the wiring 21.

【0025】また上記実施例では、接合領域16が平面
視略三角に形成されている場合について説明した。しか
しながら、接合領域16内の隅部16aの角度βが90
度以下であれば、例えば図6に示す変形例のように接合
領域26を形成することも可能である。
Further, in the above embodiment, the case where the bonding region 16 is formed in a substantially triangular shape in plan view has been described. However, the angle β of the corner 16a in the joining region 16 is 90
It is possible to form the joining region 26 as in the modification shown in FIG.

【0026】すなわち素子形成領域12には、上記n+
型拡散層14と同様に第1導電型(n+ 型)拡散層24
が形成されている。したがってn+ 型拡散層24は矩形
領域24aを有し、矩形領域24a側の隅部24bの角
度θは鈍角に形成されている。また矩形領域24aの形
成位置に、第2導電型(p+ 型)拡散層25が平面視略
十字形に形成されている。
That is, in the element forming region 12, the n +
The first conductivity type (n + type) diffusion layer 24 similar to the type diffusion layer 14
Are formed. Therefore, the n + type diffusion layer 24 has a rectangular region 24a, and the angle θ of the corner portion 24b on the rectangular region 24a side is formed as an obtuse angle. A second conductivity type (p + type) diffusion layer 25 is formed in a substantially cross shape in a plan view at the formation position of the rectangular region 24a.

【0027】この際、平面視した場合に、p+ 型拡散層
25はその十字形の各先端側がn+型拡散層24の隅部
24bを外した位置に配置される状態で形成されてい
る。また十字形の各先端側が、n+ 型拡散層24に重な
る状態で形成されている。したがって、平面視略矩形を
なす接合領域26が形成され、接合領域26内の隅部2
6aの角度φはいずれも90度以下になっている。
At this time, in a plan view, the p + -type diffusion layer 25 is formed in a state in which each tip end of the cross shape is arranged at a position where the corner portion 24b of the n + -type diffusion layer 24 is removed. . Further, each cross-shaped tip side is formed so as to overlap the n + type diffusion layer 24. Therefore, the joining region 26 having a substantially rectangular shape in plan view is formed, and the corner portion 2 in the joining region 26 is formed.
The angle φ of 6a is 90 degrees or less.

【0028】上記構造のツェナーダイオードでも、接合
領域26の隅部26aの角度φがいずれも90度以下で
あるので、接合領域26の隅部26a付近で不純物濃度
のプロファイルが急峻にならない。よって、長期に渡っ
て使用しても絶縁耐圧が低下しない信頼性が向上したツ
ェナーダイオードになる。
Even in the Zener diode having the above structure, since the angle φ of the corner 26a of the junction region 26 is 90 degrees or less, the profile of the impurity concentration does not become sharp near the corner 26a of the junction region 26. Therefore, the zener diode has improved reliability in which the withstand voltage does not decrease even if it is used for a long period of time.

【0029】なお上記実施例および変形例では、第1導
電型拡散層14、24をn+ 型とし、第2導電型拡散層
15、25をp+ 型としたがこの場合に限定されない。
例えば第1導電型拡散層14、24をp+ 型とし、第2
導電型拡散層15、25をn+ 型としても良い。
In the above-mentioned embodiments and modified examples, the first conductivity type diffusion layers 14 and 24 are of n + type and the second conductivity type diffusion layers 15 and 25 are of p + type, but the present invention is not limited to this case.
For example, if the first conductivity type diffusion layers 14 and 24 are p + type,
The conductivity type diffusion layers 15 and 25 may be of n + type.

【0030】また上記実施例および変形例では、第1導
電型拡散層14、24と第2導電型拡散層15、25と
を互いに横方向に設けた場合について述べた。しかしな
がら本発明は、第1導電型拡散層14、24と第2導電
型拡散層15、25とを縦方向に設けるバイポーラ型構
造にも適用できるのは言うまでもない。
Further, in the above-mentioned embodiments and modified examples, the case where the first conductive type diffusion layers 14 and 24 and the second conductive type diffusion layers 15 and 25 are provided in the lateral direction to each other has been described. However, it goes without saying that the present invention can be applied to a bipolar type structure in which the first conductive type diffusion layers 14 and 24 and the second conductive type diffusion layers 15 and 25 are provided in the vertical direction.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように本発明のダイオード
では、接合領域がその平面形状において隣接する2辺の
なす前記接合領域内の角度が90度以下に形成されてい
る。このため、接合領域の上記隣接する2辺のなす隅部
付近で不純物濃度のプロファイルが急峻にならないの
で、逆バイアスを印加した際のリーク電流の集中を回避
できる。したがって長期に渡って使用した場合の絶縁耐
圧の低下を防止できるので、信頼性が向上したダイオー
ドを実現できることになる。
As described above, in the diode of the present invention, the junction region is formed such that the angle formed in the junction region by two adjacent sides is 90 degrees or less. For this reason, the profile of the impurity concentration does not become steep in the vicinity of the corner formed by the two adjacent sides of the junction region, so that the concentration of leak current when reverse bias is applied can be avoided. Therefore, it is possible to prevent the breakdown voltage from being lowered when the diode is used for a long period of time, and it is possible to realize a diode with improved reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一例を示すレイアウト図である。FIG. 1 is a layout diagram showing an example of the present invention.

【図2】図1におけるA−A1線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA1 in FIG.

【図3】本発明の一例の形成方法を示す工程図(その
1)である。
FIG. 3 is a process drawing (1) showing the forming method of the example of the present invention.

【図4】本発明の一例の形成方法を示す工程図(その
2)である。
FIG. 4 is a process diagram (2) showing the forming method of the example of the present invention.

【図5】配線の形成例を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of forming wiring.

【図6】接合領域の形状の変形例を示すレイアウト図で
ある。
FIG. 6 is a layout diagram showing a modified example of the shape of the joining region.

【図7】ツェナーダイオードの従来例を示すレイアウト
図である。
FIG. 7 is a layout diagram showing a conventional example of a Zener diode.

【図8】図7におけるB−B1線断面図である。8 is a sectional view taken along line BB1 in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14、24 第1導電型(n+ 型)拡散層 15、25 第2導電型(p+ 型)拡散層 16、26 接合領域14, 24 First conductivity type (n + type) diffusion layer 15, 25 Second conductivity type (p + type) diffusion layer 16, 26 Junction region

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導電型拡散層と第2導電型拡散層と
の接合によって形成されるものであって、 前記第1導電型拡散層と前記第2導電型拡散層との接合
領域は、その平面形状において隣接する2辺のなす前記
接合領域内の角度が90度以下に形成されていることを
特徴とするダイオード。
1. A junction region between the first conductivity type diffusion layer and the second conductivity type diffusion layer, wherein the junction region between the first conductivity type diffusion layer and the second conductivity type diffusion layer is formed. The diode in which the angle formed by the two adjacent sides in the plane shape is 90 degrees or less in the junction region.
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