JPS613468A

JPS613468A - 双方向性ツエナ−ダイオ−ド

Info

Publication number: JPS613468A
Application number: JP59124021A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Akiyama; 秋山　政由
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1984-06-15
Filing date: 1984-06-15
Publication date: 1986-01-09

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。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、双方向性ツェナーダイオードに関する。

〈従来の技術〉従来、双方向性ツェナーダイオードは、第３図に示され
るように、通常の単方向性ツェナーダイオードの半導体
ペレット１．１を２つ背中合わせにしてガラス管２内に
ジュメット線３，３にて封入して製作するか、あるいは
、第４図に示されるように、ウェーハ両面に同一の拡散
深さ、濃度、即ち、同一のパターンの拡散層を形成して
双方向性ツェナーダイオードの半導体ペレット５を製造
し、この半導体ペレット５をガラス管内にジュメット線
で封入して製作している。ところが、前者は、１つの双
方向性ツェナーダイオードを製作するために−１２つの
半導体ペレットを必要とするために、製造コストが高く
なる等の難点があり、一方、後者はウェーハの両面に同
一のパターンを精度よく形成しなければならず、特殊な
製造装置および工程を要する等の難点があった。なお、
第４図において４は半導体基板、６は酸化膜、７はＰＮ
接合用拡散層、８は電極用メタル、９はバンプである。

〈発明が解決しようとする問題点〉本発明は、上述の点に鑑みて成されたものであって、特
殊な製産装置および製造工程等を必要とせず、双方向性
ツェナーダイオードの製造コストな低減することを目的
とする。

〈問題点を解決するための手段〉本発明は上述の目的を達成するために、半導体基板上に
、該半導体基板と異なる導電型のエピタキシャル層が形
成され、該エピタキシャル層の周縁部に前記半導体基板
と同導電型の拡散層が、半導体基板に至る深さまで形成
され、前記エピタキシャル層上に前記半導体基板と同導
電型の第１ＰＮ接合用拡散層が形成されるとともに、エ
ピタキシャル層と前記拡散層との両層にまたがって半導
体基板と同導電型の第２ＰＮ接合用拡散層が形成されて
いる。

〈実施例〉以下、図面によって本発明の実施例について詳細に説明
する。第１図は本発明の一実施例の構造、断面図である
。この実施例の双方向性ツェナーダイオードの半導体ペ
レット１０は、Ｐ型のシリコン基板のような半導体基板
１１上に、この半導体基板１１と異なる導電型、即ちＮ
型のエピタキシャル層１２を成長させ、さらに、エピタ
キシャル層１２の周縁部に半導体基板１１と同導電型で
あるＰ型の拡散層１３が半導体基板１１に達する深さ主
で形成される。

エピタキシャル層１２には、また、その中央付近に半導
体基板１１と同導電型であるＰ型の第１ＰＮ接合用拡散
層１４が形成されるとともに、エピタキシャル層１２と
拡散層１３との両層にまたがって半導体基板１１と同導
電型であるＰ型の第２ＰＮ接合用拡散層１５が形成され
る。拡散層１３とエピタキシャル層１２との間のＰＮ接
合、半導体基板１１とエピタキシャル層１２との間のＰ
Ｎ接合での各濃度勾配は、第２ＰＮ接合用拡散層１５と
エピタキシャル層１２との間の濃度勾配よりも大きくし
ている。これは後述のようにエピタキシャル層１２と第
２ＰＮ接合用拡散層１５との間でブレークダウンを生じ
させるためである。なお、１６は酸化膜、１７．４８は
電極用メタル、１９はバンプである。

上記構成を有することにより、バンプ１９から電極用メ
タル１８へ電流が流れると島には、第１ＰＮ接合用拡散
層１４とエピタキシャル層１２とは順方向バイアスとな
り、エピタキシャル層１２と第２ＰＮ接合用拡散層１５
とは逆方向バイアスとなり、ブレークダウンを生じる。

また、電極用メタル１８がらバンプ１９へ電流が流れる
ときには、第２ＰＮ接合用拡散層１５とエピタキシャル
層１２とは順方向バイアスとなり、エピタキシャル層１
２と第１ＰＮ接合用拡散層１４とは逆方向バイアスとな
り、プレーフグランを生じる。なお、ツェナー電圧は、
エピタキシャル層１２の濃度および第２ＰＮ接合用拡散
層１５の拡散条件によって定まる。

第２図は半導体ペレット１０の製造手順を説明するため
の断面図である。まず、Ｐ型の半導体基板１１上にＮ型
のエピタキシャル層１２を成長させ、その表面に酸化膜
１６を形成する。次に７オトエツチングによって第２図
（Ａ）に示されるように、エピタキシャル層１２の周縁
部に拡散窓を形成する。この拡散窓からＰ型の拡散層１
３を半導体基板１１に至る深さまで形成し、第２図（Ｂ
）に示されるように再び酸化膜１６を形成する。

さらに、第２図（Ｃ）に示されるように７オトエツチン
グによって第１．第２ＰＮ接合用拡散層１４゜１５の形
成領域に対応する箇所に拡散窓を形成する。これらの拡
散窓からＰ型の第１．第２ＰＮ接合用拡散層１４．１５
を第２図（Ｄ）に示されるように形成し、必要に応じて
パシベーション膜を形成する。このように本発明では、
第１．第一２ＰＮ接合用拡散層１４．１５を同時に拡散
形成するので、拡散濃度および深さ等を同一にすること
が可能である。その後、電極部分の窓開けを行な゛い、
！極用メタル１７．１８を形成し、さらに、バンプ１９
を形成して第２図（Ｅ）に示されるように半導体ペレッ
ト１０が製造され−る。このような構成の半導体ペレッ
ト１０を通常の半導体ペレットと同様にデュメット線と
ともに、ガラス管内に封入することにより双方向性ツェ
ナーダイオードが得られる。

このように本発明のツェナーダイオードは、第３図で図
示の従来例のように半導体ペレッ）１゜１を２つ用いる
必要がなく、さらに、第４図で図示の従来例のように特
別の製造工程や装置を要せず、製造コストを低減するこ
とが可能となる。

本発明のツェナーダイオードは、上述のように第１ＰＮ
接合用拡散層１４とエピタキシャル層１２、第２ＰＮ接
合用拡散層１５とエピタキシャル層１２とのツェナー降
伏を用いているが、さらに、第１ＰＮ接合用拡散層１４
とエピタキシャル層１２とに逆方向電圧をかけた場合に
、ＰＮ接合部の空乏層が広がって第１．第２ＰＮ接合用
拡散層１４．１５がつながってショート状態となる、い
わゆるパンチスルーとして使用することも可能である。

このパンチスルーの場合には、第１．第２ＰＮ接合用拡
散層１４．１．５の間隔、エピタキシャル層１２の濃度
および第２ＰＮ接合用拡散層１５の拡散条件によってツ
ェナー電圧が定まる。

〈発明の効果〉以上のように本発明によれば、半導体基板上に、該半導
体基板と異なる導電型のエピタキシャル層が形成され、
該エピタキシャル層の周縁部に前記半導体基板と同導電
型の拡散層が、半導体基板に至る深さまで形成され、前
記エピタキシャル層上に前記半導体基板と同導電型の第
１ＰＮ接合用拡散層が形成されるとともに、エピタキシ
ャル層と前記拡散層との両層にまたがって半導体基板と
同導電型の第２ＰＮ接合用拡散層が形成されたので、特
殊な製造装置および製造工程等を必要とせず、製造コス
トの低い双方向性ツェナーダイオードを得ることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構造断面図、第２図は第１
図の半導体ペレットの製造手順を説明するための断面図
、第３図は従来例の簡略化した断面図、第４図は他の従
来例の半導体ペレットの構造断面図である。１０・・・半導体ペレット、１１・・・半導体基板、１
２・・・エピタキシャル層、１３・・・拡散層、１４，
１５・・・第１．第２ＰＮ接合用拡散層。第１図第３図　　　　　第４− 一第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）半導体基板上に、該半導体基板と異なる導電型の
エピタキシャル層が形成され、該エピタキシャル層の周
縁部に前記半導体基板と同導電型の拡散層が、半導体基
板に至る深さまで形成され、前記エピタキシャル層上に
前記半導体基板と同導電型の第１ＰＮ接合用拡散層が形
成されるとともに、エピタキシャル層と前記拡散層との
両層にまたがって半導体基板と同導電型の第２ＰＮ接合
用拡散層が形成されてなる双方向性ツェナーダイオード
。