JPWO2010137146A1 - ダイオードの製造方法、及び、ダイオード - Google Patents
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Abstract
Description
図1(a)は、ダイオード10の概略断面図を示している。図1(a)に示すように、ダイオード10は、カソード層12、中濃度ドリフト層14、低濃度ドリフト層16、及び、アノード層18を有している。カソード層12、中濃度ドリフト層14、及び、低濃度ドリフト層16は、n型のシリコン層である。アノード層18は、p型のシリコン層である。中濃度ドリフト層14は、カソード層12上に形成されている。低濃度ドリフト層16は、中濃度ドリフト層14上に形成されている。アノード層18は、低濃度ドリフト層16上に形成されている。また、ダイオード10は、アノード層18の上面に形成されているアノード電極22と、カソード層12の下面に形成されているカソード電極20を有している。
上述した第1実施例の製造方法により製造されたダイオード10では、中濃度ドリフト層14がシリコンウエハ30により形成されている。シリコンウエハ30のn型不純物濃度は製造ばらつきが大きい。このため、製造されるダイオード10の間で、中濃度ドリフト層14のn型不純物濃度に製造ばらつきが生じる。したがって、空乏層が停止する位置(すなわち、図1(a)の点線90の位置)の製造ばらつきが大きくなる。このため、ダイオード毎に、リカバリサージ電圧の大きさに製造ばらつきが生じる。
Wd1+Wd2≧{(2・ε0・εSi・Va)/(q・Nd0)}1/2
の関係式を満たすように設定されている。ここで、記号Wd1は低濃度ドリフト層46の厚さであり、記号Wd2は第2中濃度ドリフト層44bの厚さであり、記号ε0は真空中の誘電率であり、記号εSiは低濃度ドリフト層46と第2中濃度ドリフト層44bの比誘電率(本実施例では、シリコンの比誘電率)であり、記号Vaはダイオード40の定格電圧(使用時に印加される逆電圧)であり、記号qは電荷素量であり、記号Nd0は低濃度ドリフト層46と第2中濃度ドリフト層44bのn型不純物濃度の平均値である。平均不純物濃度Nd0は以下の計算式により表される。
Nd0=(Nd1・Wd1+Nd2・Wd2)/(Wd1+Wd2)
ここで、記号Nd1は低濃度ドリフト層46のn型不純物濃度であり、記号Nd2は第2中濃度ドリフト層44bのn型不純物濃度である。
Claims (4)
- 高濃度n型半導体層と、高濃度n型半導体層上に形成されている中濃度n型半導体層と、中濃度n型半導体層上に形成されている低濃度n型半導体層と、低濃度n型半導体層上に形成されているp型半導体層を有するダイオードの製造方法であって、
n型半導体基板上に、n型半導体基板よりn型不純物濃度が低い低濃度n型半導体層をエピタキシャル成長させる工程と、
n型半導体基板の下面にn型不純物を注入することによって、高濃度n型半導体層を形成する工程、
を有することを特徴とするダイオードの製造方法。 - 高濃度n型半導体層と、高濃度n型半導体層上に形成されている第1中濃度n型半導体層と、第1中濃度n型半導体層上に形成されている第2中濃度型半導体層と、第2中濃度n型半導体層上に形成されている低濃度n型半導体層と、低濃度n型半導体層上に形成されているp型半導体層を有するダイオードの製造方法であって、
n型半導体基板上に、第2中濃度n型半導体層をエピタキシャル成長させる工程と、
第2中濃度n型半導体層上に、n型半導体基板及び第2中濃度n型半導体層よりn型不純物濃度が低い低濃度n型半導体層をエピタキシャル成長させる工程と、
n型半導体基板の下面にn型不純物を注入することによって、第2中濃度n型半導体層よりn型不純物濃度が高い高濃度n型半導体層を形成する工程、
を有することを特徴とするダイオードの製造方法。 - n型半導体基板よりもn型不純物濃度が高い第2中濃度n型半導体層を形成することを特徴とする請求項2に記載のダイオードの製造方法。
- ダイオードであって、
高濃度n型半導体層と、
高濃度n型半導体層上に形成されている第1中濃度n型半導体層と、
第1中濃度n型半導体層上に形成されている第2中濃度型半導体層と、
第2中濃度n型半導体層上に形成されている低濃度n型半導体層と、
低濃度n型半導体層上に形成されているp型半導体層、
を有しており、
高濃度n型半導体層のn型不純物濃度NHと、第1中濃度n型半導体層のn型不純物濃度NM1と、第2中濃度n型半導体層のn型不純物濃度NM2と、低濃度n型半導体層のn型不純物濃度NLが、
NL<NM1<NM2<NH
の関係を満たしていることを特徴とするダイオード。
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