JPS5817678A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS5817678A JPS5817678A JP11527881A JP11527881A JPS5817678A JP S5817678 A JPS5817678 A JP S5817678A JP 11527881 A JP11527881 A JP 11527881A JP 11527881 A JP11527881 A JP 11527881A JP S5817678 A JPS5817678 A JP S5817678A
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- annealing
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、高速のスイッチング応答特性を有する半導
体装置の製造方法に関する。
体装置の製造方法に関する。
半導体のｐａｌＩ合ダイオードおよびｆｉｐｆｉ （ま
たはｓａｐ ） ）ランジスタなどで、高速のスイッチ
ング応答４１１１ＪＥ得る九めに、高エネルギーのＸ＊
腋たは電子線を照射し、少数キャリアの２イフタイムを
低減させる方法が知られている。これは、高いエネルギ
ーをもつ放射線が牛導体内に深い準位を形成することを
利用した方法で、金などの重金属全島拡散する方法と類
似している。ところが、半導体装置に放射線を放射する
と、逆耐電圧が低下するなど、放射線損傷も同時に進行
し、過剰な照射をすると、電気的特性が満足できなくな
る。
たはｓａｐ ） ）ランジスタなどで、高速のスイッチ
ング応答４１１１ＪＥ得る九めに、高エネルギーのＸ＊
腋たは電子線を照射し、少数キャリアの２イフタイムを
低減させる方法が知られている。これは、高いエネルギ
ーをもつ放射線が牛導体内に深い準位を形成することを
利用した方法で、金などの重金属全島拡散する方法と類
似している。ところが、半導体装置に放射線を放射する
と、逆耐電圧が低下するなど、放射線損傷も同時に進行
し、過剰な照射をすると、電気的特性が満足できなくな
る。
他方、放射線照射によって低下した少数キャリアのライ
フタイムは、５００℃以下のアニールによって、容易に
回復することが知られている。このことから、結晶格子
が受けた放射線損傷は容易に元の状態に回復できる可能
性をもっている。
フタイムは、５００℃以下のアニールによって、容易に
回復することが知られている。このことから、結晶格子
が受けた放射線損傷は容易に元の状態に回復できる可能
性をもっている。
この発明の目的は、逆耐電圧が高く、高速スイッチング
応答特性を有する半導体装置の製造方法を提供するにあ
る。すなわち、半導体装置に、高いエネルギーの放射ｍ
を照射して、少数キャリアのライフタイムを低下させた
のち、半導体表面に低いエネルギーの電子ビームを照射
し、表面近傍のみをアニールＴることｌこよって、逆耐
電圧を回復させたことを特徴とする半導体装置の製造方
法である。
応答特性を有する半導体装置の製造方法を提供するにあ
る。すなわち、半導体装置に、高いエネルギーの放射ｍ
を照射して、少数キャリアのライフタイムを低下させた
のち、半導体表面に低いエネルギーの電子ビームを照射
し、表面近傍のみをアニールＴることｌこよって、逆耐
電圧を回復させたことを特徴とする半導体装置の製造方
法である。
以下、本発明の一実施例について説明する。第２図は、
ｎ形シリコン基板に、高濃度（アクセプタ濃度がＩ Ｘ
ＩＯ”ｃＩＬ−”以上）のボロンを１遇択的に拡散して
ｐ＋層を形成した、プレーナ構造のｐ＋ｎ １１合ダイ
オードである。ｎ形基板としては、リンを拡散した３０
Ω１のシリコンウェハを用いた。ｐｎＷｉ合ダイオード
の逆耐電圧は、（υｎ形基板の不純物濃度、（ｊｌ）ｐ
ｎ接合の深さ、（３）パッシベーション膜の界面電荷な
どによって定まり、この試料については、（２１と（３
）が関係する、ＰｎＩｌ！合周縁の電界強度によってそ
の上限が与えられ、逆方向電流１ｍＡで測定し九逆耐電
圧Ｖｍｏは、４００Ｖであった。このダイオードに、加
速電圧１．５ ＭｅＶの電子線を照射して、照射後の逆
耐電圧ｖＩＩを測定し、その変化量ΔＶｍ （＝Ｖｍ
−Ｔｗｏ ）と、電子細照射量φ。との関係を調べ、第
４図のグラフが得られ九。電子線の照射量が増えると、
逆耐電圧の低下が顕著に見られる。つぎに、電子線を照
射して、逆耐電圧が劣化し九試料を、電気炉に入れ、５
００℃で３０分間の熱処ｍを行ったところ、逆耐電圧は
変化量の９０％以上が、もとに回復した。しかし、同時
に、少数キャリアのライフタイムも回復してし値つ九た
め、電子線照射Ｏ効果は無くなってしまつ九。高速スイ
ッチング応答特性ｉこ影響をおよぼす少数キャリアは、
ｐ＋ ｎ接合面から拡散長り以内にあるｎ基板の領域に
あるものである。Ｌは、この場合、１００μｍ以上ある
から、表面から十分離れ九領域が問題となる。そこで、
電子線照射をして、ｎ形基板内部の少数キャリアのライ
フタイムを低下させたまま、表面近傍のみをアニールす
ることによって。
ｎ形シリコン基板に、高濃度（アクセプタ濃度がＩ Ｘ
ＩＯ”ｃＩＬ−”以上）のボロンを１遇択的に拡散して
ｐ＋層を形成した、プレーナ構造のｐ＋ｎ １１合ダイ
オードである。ｎ形基板としては、リンを拡散した３０
Ω１のシリコンウェハを用いた。ｐｎＷｉ合ダイオード
の逆耐電圧は、（υｎ形基板の不純物濃度、（ｊｌ）ｐ
ｎ接合の深さ、（３）パッシベーション膜の界面電荷な
どによって定まり、この試料については、（２１と（３
）が関係する、ＰｎＩｌ！合周縁の電界強度によってそ
の上限が与えられ、逆方向電流１ｍＡで測定し九逆耐電
圧Ｖｍｏは、４００Ｖであった。このダイオードに、加
速電圧１．５ ＭｅＶの電子線を照射して、照射後の逆
耐電圧ｖＩＩを測定し、その変化量ΔＶｍ （＝Ｖｍ
−Ｔｗｏ ）と、電子細照射量φ。との関係を調べ、第
４図のグラフが得られ九。電子線の照射量が増えると、
逆耐電圧の低下が顕著に見られる。つぎに、電子線を照
射して、逆耐電圧が劣化し九試料を、電気炉に入れ、５
００℃で３０分間の熱処ｍを行ったところ、逆耐電圧は
変化量の９０％以上が、もとに回復した。しかし、同時
に、少数キャリアのライフタイムも回復してし値つ九た
め、電子線照射Ｏ効果は無くなってしまつ九。高速スイ
ッチング応答特性ｉこ影響をおよぼす少数キャリアは、
ｐ＋ ｎ接合面から拡散長り以内にあるｎ基板の領域に
あるものである。Ｌは、この場合、１００μｍ以上ある
から、表面から十分離れ九領域が問題となる。そこで、
電子線照射をして、ｎ形基板内部の少数キャリアのライ
フタイムを低下させたまま、表面近傍のみをアニールす
ることによって。
高速スイッチング特性をもち、しかも逆耐電圧の劣化が
少ない半導体装置を製造する試みを打つ九。
少ない半導体装置を製造する試みを打つ九。
表面近傍のみをアニールする手段として、低いエネルギ
ーの電子ビームを照射する方法を用いた。
ーの電子ビームを照射する方法を用いた。
シリコン中への電子飛揚を１０２ｍ以内とするために、
電子のエネルギーを２ＱＫｅＶとした。こうして、電子
ビームによるアニールを実施したところ、逆耐電圧の回
復ができて、少数キャリアのライフタイムも低い値に維
持することができた。才た、本発明を採用することによ
り、表面ζこおける発生再結合電流（ｇ−ｒ電流）も減
少させることができて、電力消費の節減がなされる。
電子のエネルギーを２ＱＫｅＶとした。こうして、電子
ビームによるアニールを実施したところ、逆耐電圧の回
復ができて、少数キャリアのライフタイムも低い値に維
持することができた。才た、本発明を採用することによ
り、表面ζこおける発生再結合電流（ｇ−ｒ電流）も減
少させることができて、電力消費の節減がなされる。
以上、ｐｎ＊合ダイオードを例にして、ａ明を行つたが
、ショットキ振合の素子についても同様の効果があり、
トランジスタ、サイリスタなどのスイッチング素子につ
いても、同様の効果があることはいうまでもない。また
、半導体表面の近傍をアニールＴる方法として電子ビー
ム照射を試みたが、レーザを照射する方法、急熱急冷に
よる非平衝な熱処理法でも９耗である。
、ショットキ振合の素子についても同様の効果があり、
トランジスタ、サイリスタなどのスイッチング素子につ
いても、同様の効果があることはいうまでもない。また
、半導体表面の近傍をアニールＴる方法として電子ビー
ム照射を試みたが、レーザを照射する方法、急熱急冷に
よる非平衝な熱処理法でも９耗である。
第１図および１ｇ２図は従来例によるｐｎ接合の断面図
、第３１１！３は、本発明をｐｎ接合ダイオードに適用
させた実施例の断面図、第４図は、従来例による電子線
ドーズ量φＣと、逆耐電圧の変化ΔＶｍとの関係を示す
図である。 １・”ｎ形半導体板、 ２・・・ｐ＋拡散層、３・・・
８１０．ｊトのパッシベーション膜、１１・・・高エネ
ルギーの電子！ｌ！を照射したｎ形基板、１２・・・１
１０ＩＩＩ！面部で、アニールにより、ライフタイムを
回復させた領域。 代理人 弁理士 則近憲佑 ほか１名−３ε 第１図 第２図 第３図
、第３１１！３は、本発明をｐｎ接合ダイオードに適用
させた実施例の断面図、第４図は、従来例による電子線
ドーズ量φＣと、逆耐電圧の変化ΔＶｍとの関係を示す
図である。 １・”ｎ形半導体板、 ２・・・ｐ＋拡散層、３・・・
８１０．ｊトのパッシベーション膜、１１・・・高エネ
ルギーの電子！ｌ！を照射したｎ形基板、１２・・・１
１０ＩＩＩ！面部で、アニールにより、ライフタイムを
回復させた領域。 代理人 弁理士 則近憲佑 ほか１名−３ε 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- １つ以上のｐｎＷ１合または、ショットキ接合を有する
半導体装置に、０．５ＭｅＶ以上の高いエネルギーをも
つＸ！Ｉま九は電子線などの放射ａを照射し、少数キャ
リアのライフタイムを低減させた後に、苧導体表面０＃
１８１００μｍ以下の領域をアニールする仁とを特徴と
する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11527881A JPS5817678A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11527881A JPS5817678A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5817678A true JPS5817678A (ja) | 1983-02-01 |
Family
ID=14658695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11527881A Pending JPS5817678A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5817678A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07106605A (ja) * | 1993-10-05 | 1995-04-21 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 高速ダイオード |
| US5808352A (en) * | 1995-02-20 | 1998-09-15 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor apparatus having crystal defects |
| US6479313B1 (en) | 2001-05-25 | 2002-11-12 | Kopin Corporation | Method of manufacturing GaN-based p-type compound semiconductors and light emitting diodes |
| EP1298717A1 (en) * | 2000-03-29 | 2003-04-02 | S.H.I. Examination & Inspection, Ltd. | Method for manufacturing a semiconductor device having a pn junction area |
| JP2006523009A (ja) * | 2003-04-09 | 2006-10-05 | オイペク オイロペーシェ ゲゼルシャフト フューア ライストゥングスハルプライター エムベーハー | 半導体素子およびその製造方法 |
| JP2007059801A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55146969A (en) * | 1979-05-02 | 1980-11-15 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor device |
-
1981
- 1981-07-24 JP JP11527881A patent/JPS5817678A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55146969A (en) * | 1979-05-02 | 1980-11-15 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor device |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07106605A (ja) * | 1993-10-05 | 1995-04-21 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 高速ダイオード |
| US5808352A (en) * | 1995-02-20 | 1998-09-15 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor apparatus having crystal defects |
| EP1298717A1 (en) * | 2000-03-29 | 2003-04-02 | S.H.I. Examination & Inspection, Ltd. | Method for manufacturing a semiconductor device having a pn junction area |
| US6479313B1 (en) | 2001-05-25 | 2002-11-12 | Kopin Corporation | Method of manufacturing GaN-based p-type compound semiconductors and light emitting diodes |
| JP2006523009A (ja) * | 2003-04-09 | 2006-10-05 | オイペク オイロペーシェ ゲゼルシャフト フューア ライストゥングスハルプライター エムベーハー | 半導体素子およびその製造方法 |
| US8187937B2 (en) | 2003-04-09 | 2012-05-29 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor component and method for producing the same |
| JP2007059801A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
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