JPS60216583A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS60216583A JPS60216583A JP7186084A JP7186084A JPS60216583A JP S60216583 A JPS60216583 A JP S60216583A JP 7186084 A JP7186084 A JP 7186084A JP 7186084 A JP7186084 A JP 7186084A JP S60216583 A JPS60216583 A JP S60216583A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- diode
- semiconductor device
- diffused
- reverse recovery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 59
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 15
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 14
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/861—Diodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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】
［発明の技術分野］
この発明は半導体装置に関し、特に、プレーナ型の重金
属拡散ダイオード部を有す半導体装置において該ダイオ
ード部の破壊耐量と逆回復時間の改善を図った半導体装
置に関するものである。
属拡散ダイオード部を有す半導体装置において該ダイオ
ード部の破壊耐量と逆回復時間の改善を図った半導体装
置に関するものである。
［発明の技術的背景１
一般に高速のスイッチング動作が必要な１−ランジスタ
やダイオードを有する半導体装置の製造においては、キ
ャリヤ蓄積効果によって該トランジスタやダイオードの
スイッチング時間が長くなることを防止するために、素
子形成後に金等の重金属をライフタイムキラーとして該
トランジスタやダイオード内に拡散させる操作が行われ
る。
やダイオードを有する半導体装置の製造においては、キ
ャリヤ蓄積効果によって該トランジスタやダイオードの
スイッチング時間が長くなることを防止するために、素
子形成後に金等の重金属をライフタイムキラーとして該
トランジスタやダイオード内に拡散させる操作が行われ
る。
従来、半導体装置のダイオード部に対するライフタイム
キラーの導入は、例えば第１図に示すように、Ｎ型の半
導体基板１の一生表面上に露出するＰ型高！！度層から
なるアノード領域２の表面から図示点線で囲まれる領域
３内に重金属原子が拡散するように実施されていた。
このようにライフタイムキラーがアノード領域２の外周
縁に達しないように拡散を行うのは、接合４の表面露出
部Ａには重金属が偏析しやすく、該表面露出部へに重金
属が偏析するとダイオード部の逆バイアス時に半導体基
板表面における漏れ電流が異常に増大することがあるか
らである。 このように、アノード領域２は重金属拡散
領域２ａと、その外周部の重金属非拡散領域２ｂとに分
かれていた。 なお、第２図において、５は酸化膜、６
はアノード電極である。
キラーの導入は、例えば第１図に示すように、Ｎ型の半
導体基板１の一生表面上に露出するＰ型高！！度層から
なるアノード領域２の表面から図示点線で囲まれる領域
３内に重金属原子が拡散するように実施されていた。
このようにライフタイムキラーがアノード領域２の外周
縁に達しないように拡散を行うのは、接合４の表面露出
部Ａには重金属が偏析しやすく、該表面露出部へに重金
属が偏析するとダイオード部の逆バイアス時に半導体基
板表面における漏れ電流が異常に増大することがあるか
らである。 このように、アノード領域２は重金属拡散
領域２ａと、その外周部の重金属非拡散領域２ｂとに分
かれていた。 なお、第２図において、５は酸化膜、６
はアノード電極である。
［背景技術の問題点］
前記重金属非拡散領域２ｂは重金属拡散領域２ａと比較
してキャリヤライフタイムの長い領域であるとともに順
方向電圧ＶＦの小なる領域である。 そのため、順バイ
アス時に重金属非拡散領域２ｂにおいＵ Ｇ、を重金属
拡散領域２ａと比較して電流密度及び蓄積キャリヤ濃度
が人さくなり、従って逆回復時には蓄積キャリヤの消滅
が遅くなる。
してキャリヤライフタイムの長い領域であるとともに順
方向電圧ＶＦの小なる領域である。 そのため、順バイ
アス時に重金属非拡散領域２ｂにおいＵ Ｇ、を重金属
拡散領域２ａと比較して電流密度及び蓄積キャリヤ濃度
が人さくなり、従って逆回復時には蓄積キャリヤの消滅
が遅くなる。
また、重金属非拡散領域２ｂは、上記したように逆回復
時において逆回復時間が大なる領域であることに加えて
、逆回復時における破壊耐量が低い領域でもある。 な
ぜならば、破壊耐量は逆回復時の半導体の単位断面を流
れる電力に依存し、この電力は逆回復電流と逆回復時間
の積分値であり、これら積分要素はいずれもキャリヤの
ライフタイムに比例するからである。
時において逆回復時間が大なる領域であることに加えて
、逆回復時における破壊耐量が低い領域でもある。 な
ぜならば、破壊耐量は逆回復時の半導体の単位断面を流
れる電力に依存し、この電力は逆回復電流と逆回復時間
の積分値であり、これら積分要素はいずれもキャリヤの
ライフタイムに比例するからである。
従って、従来の半導体装置（すなわち第１図のような従
来のライフタイムコントロールを行った半導体装置）で
は、等価回路を合成した第２図に示すようにライフタイ
ムの長いダイオードＤ、とライフタイムの短かいダイオ
ードＤ２とを並列に接続したような構造となっており、
この半導体装置のダイオード部における逆回復時の破壊
ｆＡ量はライフタイムの長いダイオードＤ、の破壊耐（
６）に支配される。
来のライフタイムコントロールを行った半導体装置）で
は、等価回路を合成した第２図に示すようにライフタイ
ムの長いダイオードＤ、とライフタイムの短かいダイオ
ードＤ２とを並列に接続したような構造となっており、
この半導体装置のダイオード部における逆回復時の破壊
ｆＡ量はライフタイムの長いダイオードＤ、の破壊耐（
６）に支配される。
即ち、前記のごとき従来の方法でライフタイム制御を行
った半導体装置は破壊耐量が小さく、またキャリヤのラ
イフタイムやダイオード部の逆回復時間が短かくならな
いという欠点があった。
った半導体装置は破壊耐量が小さく、またキャリヤのラ
イフタイムやダイオード部の逆回復時間が短かくならな
いという欠点があった。
［発明の目的］
この発明の目的は、前記のごとき従来の半導体装置の欠
点を除去した、破壊耐量の大きい半導体装置を提供する
ことであり、特に、逆バイアス時の漏れ電流の著しい増
加がなく、かつ破壊耐量の大きいダイオード部を備えた
半導体装置を提供することである。
点を除去した、破壊耐量の大きい半導体装置を提供する
ことであり、特に、逆バイアス時の漏れ電流の著しい増
加がなく、かつ破壊耐量の大きいダイオード部を備えた
半導体装置を提供することである。
［発明の概要コ
この発明による半導体装置は、半導体基板の一方の主表
面上に形成された第一の導電型領域と、該第−の導電型
領域の外周に接して形成された不純物濃度の低い同じ導
電型の第二の領域とを有し、該第−の領域の全体と該第
二の領域の内周部分とにわたってライフタイムキラーが
拡散されるとともに該第二の領域の外周部にはライフタ
イムキラーが拡散されない領域が残されていることを特
徴とする。
面上に形成された第一の導電型領域と、該第−の導電型
領域の外周に接して形成された不純物濃度の低い同じ導
電型の第二の領域とを有し、該第−の領域の全体と該第
二の領域の内周部分とにわたってライフタイムキラーが
拡散されるとともに該第二の領域の外周部にはライフタ
イムキラーが拡散されない領域が残されていることを特
徴とする。
［発明の実施例］
第３図ないし第６図を参照して本発明の一実施例の半導
体装置の製造が行われる工程について説萌する。
体装置の製造が行われる工程について説萌する。
本発明の半導体装置を製造する場合、まず、第３図に示
すようにＮ型の半導体基板１の表面に酸化膜５を形成さ
せた後、該酸化ｇ１５を選択的にエツチングすることに
より開口５ａを形成し、さらに間口よりＰ型不純物を半
導体基板１に拡散させてＰ型高濃度層からなる第一領域
７を形成Ｊる。
すようにＮ型の半導体基板１の表面に酸化膜５を形成さ
せた後、該酸化ｇ１５を選択的にエツチングすることに
より開口５ａを形成し、さらに間口よりＰ型不純物を半
導体基板１に拡散させてＰ型高濃度層からなる第一領域
７を形成Ｊる。
続いて、第４図に示すように該第二領域８の表面が半導
体基板、１の表面に露出するように酸化膜５を選択的に
エツチングした後、該第−領域７の外周縁に接してＰ型
低濃度層からなる環状の第二領域８をイオン注入等の方
法により形成する。
体基板、１の表面に露出するように酸化膜５を選択的に
エツチングした後、該第−領域７の外周縁に接してＰ型
低濃度層からなる環状の第二領域８をイオン注入等の方
法により形成する。
この場合、第二領域８は該第−領１４７よりも浅く形成
する。
する。
次に、第二領域８の外周部を覆うように第５図のごとく
半導体基板１の表面に新たに絶縁膜パターン９今形成し
た後、該絶縁膜パターン９をマスクとしてその絶縁ｙ１
パターン９の開口を通って半導体基板１内に重金属等の
ライフタイムキラーを拡散させる。 従って、この工程
終了後には第５図に示ずようにライフタイムキラーが拡
散された領域１０が半導体基板１内に形成されるととも
に第二の領１ｆｉ８は重金属非拡散領ｈＸ８ａと小金属
拡散領域８ｂとに分割される。
半導体基板１の表面に新たに絶縁膜パターン９今形成し
た後、該絶縁膜パターン９をマスクとしてその絶縁ｙ１
パターン９の開口を通って半導体基板１内に重金属等の
ライフタイムキラーを拡散させる。 従って、この工程
終了後には第５図に示ずようにライフタイムキラーが拡
散された領域１０が半導体基板１内に形成されるととも
に第二の領１ｆｉ８は重金属非拡散領ｈＸ８ａと小金属
拡散領域８ｂとに分割される。
この後、該絶縁膜パターン９の剥離、新たな絶縁膜パタ
ーンの形成を行って第６図に示すように該第一領域７の
外周部までを絶縁膜１１で被覆した後、該第−領域７に
オーミック接触するアノード電極６を形成することによ
って本発明の半導体装置が完成する。
ーンの形成を行って第６図に示すように該第一領域７の
外周部までを絶縁膜１１で被覆した後、該第−領域７に
オーミック接触するアノード電極６を形成することによ
って本発明の半導体装置が完成する。
［発明の効果］
以上のごとき工程で製造される本発明の半導体装置にお
いては、重金属が拡散されたＰＩ￥！高濃度層からなる
領域７、及び重金属が拡散されたＰ型低Ｓ度層からなる
領域Ｂｂ、並びに重金属が拡散されていないＰ型低濃度
層からなる領域８ａが形成されている。 その結果、直
列に接続された該第１Ｍ！８８及び８ｂはダイオードＤ
、を構成し、また領域７からなるダイオードＤ２はダイ
オードＤ、に対して並列に接続され、そして領域８ａ及
び８ｂは低濃度層であるため領域７に対して高抵抗とな
っており、従って、本発明の半導体装置のダイオード部
における等価回路は第６図に示すものとなる。
いては、重金属が拡散されたＰＩ￥！高濃度層からなる
領域７、及び重金属が拡散されたＰ型低Ｓ度層からなる
領域Ｂｂ、並びに重金属が拡散されていないＰ型低濃度
層からなる領域８ａが形成されている。 その結果、直
列に接続された該第１Ｍ！８８及び８ｂはダイオードＤ
、を構成し、また領域７からなるダイオードＤ２はダイ
オードＤ、に対して並列に接続され、そして領域８ａ及
び８ｂは低濃度層であるため領域７に対して高抵抗とな
っており、従って、本発明の半導体装置のダイオード部
における等価回路は第６図に示すものとなる。
従って本発明の半導体装置においては順方向電圧印加時
にダイオードＤ、はそれに接続された高い抵抗Ｒ（この
抵抗Ｒ１，ｔ Ｐ型不純物の低８１５１層からなる領域
８ａ及び８ｂの抵抗である）によって電流が制限され葛
ので、本発明の半導体装置は従来の半導体装置にくらべ
て電流密度と蓄積キャリヤ濃度が小ざく、その結果逆回
復時におＣノる蓄積キャリＡ７の消滅が早いため逆回復
電流と逆回復時間とが著しく小さい。 それゆえ、本発
明の半導体装置のダイオード部における破壊耐ｍは従来
の半導体装置のそれにくらべて著しく大きくなる。
にダイオードＤ、はそれに接続された高い抵抗Ｒ（この
抵抗Ｒ１，ｔ Ｐ型不純物の低８１５１層からなる領域
８ａ及び８ｂの抵抗である）によって電流が制限され葛
ので、本発明の半導体装置は従来の半導体装置にくらべ
て電流密度と蓄積キャリヤ濃度が小ざく、その結果逆回
復時におＣノる蓄積キャリＡ７の消滅が早いため逆回復
電流と逆回復時間とが著しく小さい。 それゆえ、本発
明の半導体装置のダイオード部における破壊耐ｍは従来
の半導体装置のそれにくらべて著しく大きくなる。
第７図は従来の半導体装置と本発明の半導体装置とを破
壊耐量の面から比較したグラフである。
壊耐量の面から比較したグラフである。
同図において横軸は半導体装置に加えたｄｉ／ｄｔの大
きさくＡ／μ５ｅｃ）を表し、縦軸は各ｄｉ／ｄＬにお
ける不良発生度数Ｎを表している。 また、各棒グラフ
に斜線をつけて表した部分の高さ１１は本発明の半導体
装置の不良度数、各棒グラフの全高Ｈは従来の半導体装
置の不良度数をそれぞれ表している。 同図から明らか
なように、本発明の半導体装置は従来の半導体装置より
もはるかに不良になる度数が小さく、従って、破壊耐量
が著しく大きい。
きさくＡ／μ５ｅｃ）を表し、縦軸は各ｄｉ／ｄＬにお
ける不良発生度数Ｎを表している。 また、各棒グラフ
に斜線をつけて表した部分の高さ１１は本発明の半導体
装置の不良度数、各棒グラフの全高Ｈは従来の半導体装
置の不良度数をそれぞれ表している。 同図から明らか
なように、本発明の半導体装置は従来の半導体装置より
もはるかに不良になる度数が小さく、従って、破壊耐量
が著しく大きい。
まＩ〔、表面接合外周終端部は重金属の偏析のない重金
属非拡散領域８８にあるため重金属選択拡散による漏れ
電流の増大は起らない。 第８図は従来の半導体装置と
本発明の半導体装置とを製造１”る工程においてライフ
タイムキラーの拡散時間【を変化させて製造した半導体
装置の漏れ電流Ｉの変化を示したものである。 同図に
おいて、実線の曲線Ｃ１は本発明の半導体装置における
漏れ電流を、また、点線の曲線Ｃ２は従来の半導体装置
における漏れ電流を示している。 同図からライフタイ
ムキラーの拡散時間を長くした場合、従来の半導体装置
では急激に漏れ電流が増大するのに反し、本発明の半導
体装置では漏れ電流の増加が少ないことがわかる。
属非拡散領域８８にあるため重金属選択拡散による漏れ
電流の増大は起らない。 第８図は従来の半導体装置と
本発明の半導体装置とを製造１”る工程においてライフ
タイムキラーの拡散時間【を変化させて製造した半導体
装置の漏れ電流Ｉの変化を示したものである。 同図に
おいて、実線の曲線Ｃ１は本発明の半導体装置における
漏れ電流を、また、点線の曲線Ｃ２は従来の半導体装置
における漏れ電流を示している。 同図からライフタイ
ムキラーの拡散時間を長くした場合、従来の半導体装置
では急激に漏れ電流が増大するのに反し、本発明の半導
体装置では漏れ電流の増加が少ないことがわかる。
以上のように本発明によれば、漏れ電流を増加すること
な〈従来の半導体装置よりも破壊耐量が大きくかつスイ
ッチング動作の速い半導体装置が提供される。
な〈従来の半導体装置よりも破壊耐量が大きくかつスイ
ッチング動作の速い半導体装置が提供される。
第１図及び第２図は従来の半導体装置の概略断面図、第
３図ないし第６図は本発明の半導体装置の製造工程′を
説゛明するための概略図、第６図は本発明の半導体装置
の概略断面図、第７図は従来の半導体装置と本発明の半
導体装置の破壊耐」を比較して示す棒グラフ、第８図は
拡散時間に対する漏れ電流の変化を従来の半導体装置と
本発明の半導体装置とについて示したグラフである。 １・・・半導体基板、 ２・・・７ノード領域、 ４・
・・接冶、 ５・・・酸化膜、 ６・・・アノード電極
、 ７・・・第一領域、 ８・・・第二領域、 ８ａ・
・・重金属非拡散領域、 ８ｂ・・・重金属拡散領域、
９・・・絶縁膜パターン、 １０・・・重金属拡散領
域、 １１・・・絶縁膜。 特許出願人 株式会社 東 芝 第１５！Ｊ 第３図 第４図 第５図
３図ないし第６図は本発明の半導体装置の製造工程′を
説゛明するための概略図、第６図は本発明の半導体装置
の概略断面図、第７図は従来の半導体装置と本発明の半
導体装置の破壊耐」を比較して示す棒グラフ、第８図は
拡散時間に対する漏れ電流の変化を従来の半導体装置と
本発明の半導体装置とについて示したグラフである。 １・・・半導体基板、 ２・・・７ノード領域、 ４・
・・接冶、 ５・・・酸化膜、 ６・・・アノード電極
、 ７・・・第一領域、 ８・・・第二領域、 ８ａ・
・・重金属非拡散領域、 ８ｂ・・・重金属拡散領域、
９・・・絶縁膜パターン、 １０・・・重金属拡散領
域、 １１・・・絶縁膜。 特許出願人 株式会社 東 芝 第１５！Ｊ 第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第一の導電型の半導体基板の一生表面上に選択的に
形成された第二の導電型の第一領域と、該第−領域の周
縁に接して該第−領域の周囲に形成されるとともに該第
−領域よりも不純物１１度の低い第二の導電型の第二領
域とを有し、重金属が該主表面上に露出した少（とも該
第−領域の表面から選択的に拡散されていることを特徴
とする半導体装置。 ２ 該第二領域は該第−領域よりも浅く形成されている
特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7186084A JPS60216583A (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7186084A JPS60216583A (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60216583A true JPS60216583A (ja) | 1985-10-30 |
Family
ID=13472696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7186084A Pending JPS60216583A (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60216583A (ja) |
-
1984
- 1984-04-12 JP JP7186084A patent/JPS60216583A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7112865B2 (en) | Diode and method for manufacturing the same | |
| NL8802032A (nl) | Halfgeleider-element en werkwijze voor het vervaardigen ervan. | |
| US5091766A (en) | Thyristor with first and second independent control electrodes | |
| JP2000049360A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0736440B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| US3166448A (en) | Method for producing rib transistor | |
| US5194394A (en) | Thyristor and method of manufacturing the same | |
| US6114212A (en) | Methods of fabricating bipolar junction transistors having an increased safe operating area | |
| US20040012034A1 (en) | Planar diac | |
| US3979766A (en) | Semiconductor device | |
| JPS60216583A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS6153877B2 (ja) | ||
| US3697830A (en) | Semiconductor switching device | |
| JP2000294805A (ja) | ショットキバリアダイオード及びその製造方法 | |
| JP4275763B2 (ja) | フィールドプレートを採用した電力用半導体素子及びその製造方法 | |
| US4066484A (en) | Method of manufacture of a gold diffused thyristor | |
| KR100320676B1 (ko) | 사이리스터 소자 | |
| JP4302329B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPH02296342A (ja) | Ｍｏｓｆｅｔの製造方法 | |
| JPH09181335A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0832049A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH09181336A (ja) | 半導体装置 | |
| KR100264519B1 (ko) | 바이폴라 트랜지스터 제조방법 | |
| JPH07135315A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS6152586B2 (ja) |