JPS6070773A - 高逆電圧用エピタキシヤルダイオ−ド - Google Patents
高逆電圧用エピタキシヤルダイオ−ドInfo
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- JPS6070773A JPS6070773A JP15938984A JP15938984A JPS6070773A JP S6070773 A JPS6070773 A JP S6070773A JP 15938984 A JP15938984 A JP 15938984A JP 15938984 A JP15938984 A JP 15938984A JP S6070773 A JPS6070773 A JP S6070773A
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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
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L29/167—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table further characterised by the doping material
-
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- 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
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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】
本発明は第１外部領域を形成する、１つのコンダクショ
ンタイプ（Ｌｅｉ ｔｕｎｇｓ ｔｙｐｓ ）の不純物
集中（Ｓｔ３ｒｓｔｅｌｌｅｎｋｏｎｚｅｎｔｒａｔｉ
ｏｎ）の非常に高い基板と、同じコンダクションタイプ
の高抵抗中間エピタキシャル領域と、別のコンダクショ
ンタイプの第２外部領域を形成する高不純物添加領域と
、イ」論的な担体寿命を低減する再結合センターとを有
する高逆電圧用エピタキシャルダイオードに関するもの
である。
ンタイプ（Ｌｅｉ ｔｕｎｇｓ ｔｙｐｓ ）の不純物
集中（Ｓｔ３ｒｓｔｅｌｌｅｎｋｏｎｚｅｎｔｒａｔｉ
ｏｎ）の非常に高い基板と、同じコンダクションタイプ
の高抵抗中間エピタキシャル領域と、別のコンダクショ
ンタイプの第２外部領域を形成する高不純物添加領域と
、イ」論的な担体寿命を低減する再結合センターとを有
する高逆電圧用エピタキシャルダイオードに関するもの
である。
整流技術では例えば直流電圧を損失少なく変換するため
および発生する電圧を任意に変えるためにサイリスク回
路又はいわゆるフリーホイーリングダイオード（Ｆｒｅ
ｉｌａｕｆｄｉｏｄｅ ）を有するトランジスタ回路が
使用される。その際斯かるダイオードにその電流装荷可
能性及び電圧装荷可能性（ＳＬｒｏｍ −ｕｎｄ Ｓｐ
ａｎｎｕｎｇｓｂｅｌａｓｔｂａｒｋｅｉｔ ）を名慮
してサイリスクもしくはトランジスタの特性値に応じた
要求が設定される。特に自己誘導されるサイリスク（ｓ
ｅｌｂｓｔｇｅｆＭｈｒｔｅｎ Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒｅ
ｎ ）を有する回路に使用するため回復時間（Ｆｒｅｉ
砦ｅｒｄｅｚｅ’ｒｔ ）の短いダイオードが必要とさ
れる。
および発生する電圧を任意に変えるためにサイリスク回
路又はいわゆるフリーホイーリングダイオード（Ｆｒｅ
ｉｌａｕｆｄｉｏｄｅ ）を有するトランジスタ回路が
使用される。その際斯かるダイオードにその電流装荷可
能性及び電圧装荷可能性（ＳＬｒｏｍ −ｕｎｄ Ｓｐ
ａｎｎｕｎｇｓｂｅｌａｓｔｂａｒｋｅｉｔ ）を名慮
してサイリスクもしくはトランジスタの特性値に応じた
要求が設定される。特に自己誘導されるサイリスク（ｓ
ｅｌｂｓｔｇｅｆＭｈｒｔｅｎ Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒｅ
ｎ ）を有する回路に使用するため回復時間（Ｆｒｅｉ
砦ｅｒｄｅｚｅ’ｒｔ ）の短いダイオードが必要とさ
れる。
斯かる使用のためｐｓｎ層構造（ｐｓｎ−３ｃｈｉｃｈ
ｔｅｒ＋４ｏ１ｇｅ）の整流ダイオードが公知であり、
該構造では中間領域がエピタキシャルにより作られてい
る。１つの実施例では金の拡散による再結合センターは
エピタキシャル中間領域の製造後にそして別の場合には
ｐｓｎｊ５の製作後に作られる。
ｔｅｒ＋４ｏ１ｇｅ）の整流ダイオードが公知であり、
該構造では中間領域がエピタキシャルにより作られてい
る。１つの実施例では金の拡散による再結合センターは
エピタキシャル中間領域の製造後にそして別の場合には
ｐｓｎｊ５の製作後に作られる。
両方の種類の整流ダイオードには寸法に関してはその層
構造と方法条件としての特性が約６００■までの逆電圧
だけが加えられることと更に度々挿入制約として要求さ
れる回復時間をもたないことが共通している。
構造と方法条件としての特性が約６００■までの逆電圧
だけが加えられることと更に度々挿入制約として要求さ
れる回復時間をもたないことが共通している。
しかし又斯かる整流ダイオードの層構成の方法の変化は
斯かる半導体構成阻止の物理特性を所望に改良すること
にはならない。
斯かる半導体構成阻止の物理特性を所望に改良すること
にはならない。
本発明は高効率で回復時間の短いサイリスクを有する回
路のため、もしくは高効率で切換時間の−５〜 短いトランジスタを有する回路のために装着可能である
高逆電圧装荷可能性のだめの整流ダイオードを作り出す
ことを課題としている。
路のため、もしくは高効率で切換時間の−５〜 短いトランジスタを有する回路のために装着可能である
高逆電圧装荷可能性のだめの整流ダイオードを作り出す
ことを課題としている。
頭初に記載の複数のダイオードにおいて課題の解決は、
基板と中間領域との間に中間領域に比べて高不純物添加
された１つのコンダクションタイプのエピタキシャル第
１介在領域が、中間領域と第２外部領域との間に第２外
部領域に比べて低不純物添加された別のコンブクジ１ヨ
ンタイプのエピタキシャル第２介在領域が配置されてい
ることと、再結合センターとして重金属イオンが設けら
れていることにある。
基板と中間領域との間に中間領域に比べて高不純物添加
された１つのコンダクションタイプのエピタキシャル第
１介在領域が、中間領域と第２外部領域との間に第２外
部領域に比べて低不純物添加された別のコンブクジ１ヨ
ンタイプのエピタキシャル第２介在領域が配置されてい
ることと、再結合センターとして重金属イオンが設けら
れていることにある。
本発明の一有利な形態は特許請求の範囲第２項〜第１１
項に特徴づけられている。
項に特徴づけられている。
本発明の利点は方法技術の選択により層構造に金を均一
に分配することしたがって最も可能な（１」体寿命関係
が存在することと、公知の拡散方法との関連での予期せ
ぬ欠陥が避けられること、又金集中に関し色々の領域に
形成される不純物集中プロフィルが方法経過中に保持さ
れることと、逆電６− 圧装前可能性が大体において所望の方法で順電圧経過を
許容し難く高めることなしに高められることができるこ
とである。
に分配することしたがって最も可能な（１」体寿命関係
が存在することと、公知の拡散方法との関連での予期せ
ぬ欠陥が避けられること、又金集中に関し色々の領域に
形成される不純物集中プロフィルが方法経過中に保持さ
れることと、逆電６− 圧装前可能性が大体において所望の方法で順電圧経過を
許容し難く高めることなしに高められることができるこ
とである。
図面に横断面で示した層により本発明の詳細な説明する
。層厚さ関係を説明するため構造は拡大１ワ １２１ して示す。基板１に１０〜１０／ｃＪの範囲の不純物集
中を有し、約２〜１５μｍの厚さを有する第１介在領域
２として示される同じコンダクションタイプの低不純物
添加層が境を接している。
。層厚さ関係を説明するため構造は拡大１ワ １２１ して示す。基板１に１０〜１０／ｃＪの範囲の不純物集
中を有し、約２〜１５μｍの厚さを有する第１介在領域
２として示される同じコンダクションタイプの低不純物
添加層が境を接している。
この第１介在領域２は燐で不純物添加されている６燐の
ゲッター作用（Ｇｅｔｔｃｒｗｉｒｋｕｎｇ ）が高い
ので、境を接するエピタキシャル層から各種の予期しな
い異物が更に除かれることにより達成される。回避され
ない重金属イオンの外に斯かるエピタキシャル層は又半
導体材料の物理特性に不利に作用する可能性のある別の
不純物を含む。
ゲッター作用（Ｇｅｔｔｃｒｗｉｒｋｕｎｇ ）が高い
ので、境を接するエピタキシャル層から各種の予期しな
い異物が更に除かれることにより達成される。回避され
ない重金属イオンの外に斯かるエピタキシャル層は又半
導体材料の物理特性に不利に作用する可能性のある別の
不純物を含む。
領域２の厚さは一方では充分なゲッター作用による要求
により、他方では不純物添加層の製造の別の方法に比ベ
エピタキシャル方法がコストが高いことを考慮して経済
的な見地により定められる。
により、他方では不純物添加層の製造の別の方法に比ベ
エピタキシャル方法がコストが高いことを考慮して経済
的な見地により定められる。
第１介在領域２の上には最も低い不純物集中てすなわち
１０１３〜’ ＯＩ′＋／ ｃｎ＋て、所望の不純物集
中性により定められる約４０〜８０μｍ Ｏ） Ｆ７−
さを有する同じコンダクションタイプの高抵抗中間領域
３が続く。
１０１３〜’ ＯＩ′＋／ ｃｎ＋て、所望の不純物集
中性により定められる約４０〜８０μｍ Ｏ） Ｆ７−
さを有する同じコンダクションタイプの高抵抗中間領域
３が続く。
高抵抗中間領域と、境を接する高不棹物添加外部領域と
を有する普通の整流ダイオードにおいては、逆電圧装荷
可能性を高めることは公知のように中間領域を広げるこ
とにより達成可能である。
を有する普通の整流ダイオードにおいては、逆電圧装荷
可能性を高めることは公知のように中間領域を広げるこ
とにより達成可能である。
しかし、順電圧降下を超えて損失電力が増大する。
回復時間が短いダイオードにおいて、中間領域が広げら
れると、順電圧は領域中により並びに回復時間の減少に
より増大する。
れると、順電圧は領域中により並びに回復時間の減少に
より増大する。
本発明は今や、物理的関連により、重金属イオンの拡散
により順電圧降下が高抵抗ｎ伝導領域内で増大し、それ
に対し高抵抗ｐ伝導領域内でほぼ増大しないという認識
から出発している。この認識を利用してｎ伝導中間領域
３ば普通の配置より薄く形成され、付加的に高抵抗ｐ伝
導第ｒ＋介在領域４が設けられている。両方の領域は共
にほぼ公知の装置の中間領域の厚さを有する。このよう
な領域順においては順電圧降下はほぼ中間領域３への処
理によってのみ、そして本発明によると僅かな損失後は
その巾を減少において変えられる。
により順電圧降下が高抵抗ｎ伝導領域内で増大し、それ
に対し高抵抗ｐ伝導領域内でほぼ増大しないという認識
から出発している。この認識を利用してｎ伝導中間領域
３ば普通の配置より薄く形成され、付加的に高抵抗ｐ伝
導第ｒ＋介在領域４が設けられている。両方の領域は共
にほぼ公知の装置の中間領域の厚さを有する。このよう
な領域順においては順電圧降下はほぼ中間領域３への処
理によってのみ、そして本発明によると僅かな損失後は
その巾を減少において変えられる。
第２介在領域４を取入れることはそれにしたがって非常
に簡単な方法で同時に出力損失が低くて逆電圧装荷可能
性を高めることに成功した。第２介在領域４は例えばア
ルミニウム又はほうｉで不純物添加することにより、１
０ 〜１０” ／ ｃｏ？（７）３ 範囲で不純物集中で作られる。
に簡単な方法で同時に出力損失が低くて逆電圧装荷可能
性を高めることに成功した。第２介在領域４は例えばア
ルミニウム又はほうｉで不純物添加することにより、１
０ 〜１０” ／ ｃｏ？（７）３ 範囲で不純物集中で作られる。
厚さで取付られている。外部領域５ば接点領域として作
用し、その際接触金属層は例えば２μの領域厚さにおい
て０．５μｍとなる可能性がある。
用し、その際接触金属層は例えば２μの領域厚さにおい
て０．５μｍとなる可能性がある。
基板１ば例えばアルミニウムと銀又はニッケルと金から
なる接触電極を具備する。
なる接触電極を具備する。
長時間安定した層構造を作り出すため、領域５の主面に
は′例えばみぞ構造（Ｇｒａｂｅｎｓ ｔｒｕｋ ｔｕ
ｒ）が図の左部分に８で示すように設けられる。しかし
９− その上又領域５はポテンシャルリング１５を有する面技
術で図に右部に示すよに形成されることができる。
は′例えばみぞ構造（Ｇｒａｂｅｎｓ ｔｒｕｋ ｔｕ
ｒ）が図の左部分に８で示すように設けられる。しかし
９− その上又領域５はポテンシャルリング１５を有する面技
術で図に右部に示すよに形成されることができる。
本発明による装置の製造のため予め作られた選ばれた厚
さの基板１が利用され、該基板は公知の方法で均一に不
純物添加される。この基板にエピタキシャル法により第
１介在領域２と中間領域３と第２介在領域４が取付られ
る。最後に外部領域５が面技術（Ｐｌａｎａｒｔｅｃｈ
ｎｉｋ ）により僅がなｌｉさの故に約９００“〜９５
０℃においてのみ、又はイオン注入により作られること
ができる。第１の場合では電圧装荷可能性を高めるため
ポテンシャルリングが同時に作られ第２の場合では最後
に溝構造が形成される。
さの基板１が利用され、該基板は公知の方法で均一に不
純物添加される。この基板にエピタキシャル法により第
１介在領域２と中間領域３と第２介在領域４が取付られ
る。最後に外部領域５が面技術（Ｐｌａｎａｒｔｅｃｈ
ｎｉｋ ）により僅がなｌｉさの故に約９００“〜９５
０℃においてのみ、又はイオン注入により作られること
ができる。第１の場合では電圧装荷可能性を高めるため
ポテンシャルリングが同時に作られ第２の場合では最後
に溝構造が形成される。
この構造の製造位置の後で金が約９００ ’ｃにおいて
拡散注入される。最後に接触電極が両方の４−面に作ら
れる。
拡散注入される。最後に接触電極が両方の４−面に作ら
れる。
図は本発明によるダイオードの層構造を示す断面図であ
る。 １０− １・・・基板 ２・・・第１介在領域 ３・・・中間領域 ４・・・第２介在領域５・・・外部
領域 一１１＝ 図面のｊ’ｆ’書（内容に変更なし） 手続補正書 昭和５９年１０月２９日 特許庁長官 志賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第１５９３８９号 ２、発明の名称 高逆電圧用エピタキシャルダイオード ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ゼミクロン ゲゼルシャフト フユア グライヒ
リヒターバウ ラント エレクトローニク ミツト ベ
シュレンクテル ハフラング ４、代理人 住所 東京都港区西新橋２丁目３２番４号下） 、ｌ“、・′ｉ ／：′：、１ ４ノ）ご１Ｊ 昭和 年 月 日 発送日昭和 年 月 日 ６、補正の対象 願書の特許出願人の欄、委任状、優先権証明書及び図面
。 ７、補正の内容 別紙のとおり（浄書図面、内容に変更なし）。 叫ノ
る。 １０− １・・・基板 ２・・・第１介在領域 ３・・・中間領域 ４・・・第２介在領域５・・・外部
領域 一１１＝ 図面のｊ’ｆ’書（内容に変更なし） 手続補正書 昭和５９年１０月２９日 特許庁長官 志賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第１５９３８９号 ２、発明の名称 高逆電圧用エピタキシャルダイオード ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ゼミクロン ゲゼルシャフト フユア グライヒ
リヒターバウ ラント エレクトローニク ミツト ベ
シュレンクテル ハフラング ４、代理人 住所 東京都港区西新橋２丁目３２番４号下） 、ｌ“、・′ｉ ／：′：、１ ４ノ）ご１Ｊ 昭和 年 月 日 発送日昭和 年 月 日 ６、補正の対象 願書の特許出願人の欄、委任状、優先権証明書及び図面
。 ７、補正の内容 別紙のとおり（浄書図面、内容に変更なし）。 叫ノ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｆｌ＋ 第１外部領域を形成する１つのコンダクション
タイプの不純物集中の卵重に高い基板と、同じコンダク
ションタイプの高抵抗中間エピタキシャル領域と、別の
コンダクションタイプの第２外部領域を形成する高不純
物添加領域と、付加的な担体寿命を低減する再結合セン
ターとを自する高逆電圧用エピタキシャルダイオードに
おいて、基板（１）と中間領域（３）との間に中間領域
に比べて高不純物添加された１つのコンダクションタイ
プのエピタキシャル第１介在領域（２）が、中間領域（
３）と＠２外部領域（５）との間に第２外部領域に比べ
て低不純物添加された別の、コンダクションタイプのエ
ピタキシャル第２介在領域（４）が配置されていること
と、再結合センターとして重金属イオンが設げられてい
ることを特徴とするエピタキシャルダイオード。 （２） 第２外部領域（５）がイオン注入法により作ら
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のエ
ピタキシャルダイオード。 （３）第２外部領域（５）がエピタキシャル法により作
られることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエ
ピタキシャルダイオード。 （４）第１介在領域（２）の厚さが中間領域（３）の厚
さの約１／３０〜１１５であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１つに記載のエピ
タキシャルダイオード。 （５）第２介在領域（４）の厚さが中間領域（３）の約
１／７〜１／４であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項乃至第３項のいずれか１つに記載のエピタキシャ
ルダイオード。 （６）第２外部領域（５）の厚さが約０．５ μｍ〜５
．０μｍであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
乃至第３項のいずれか１つに記載のエピタキシャルダイ
オード。 （７）第１介在領域（２）の不純物集中が１０１７１８ 〜ＩＱ ／ｃｎｊであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項乃至第６項のいずれか１つに記載のエピタキシ
ャルダイオード。 （８）第２介在領域（４）の不純物集中が１０１４〜１
０ ′５／ ｃｎ＋であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項乃至第７項のいずれか１つに記載のエピタキ
シャルダイオード。 （９）第２外部領域（５）の不純物集中が１０１８〜１
０ ／ｃ＋＆であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項乃至第８項のいずれか１つに記載のエピタキシャル
ダイオード。 ００）再結合センター用重金属として金が拡散されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第９項のいず
れか１つに記載のエピタキシャルダイオード。 （１１）基板の上に第１介在領域（２）と中間領域（３
）と第２介在領域（４）が順次取イづけられることと、
その後再結合センターを作るために重金属イオンの拡散
がおこなわれることと、最後に第２外部領域（５）が作
られることとを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
１０項のいずれか１つに記載のエピタキシャルダイオー
ド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833328521 DE3328521C2 (de) | 1983-08-06 | 1983-08-06 | Gleichrichterdiode für hohe Sperrspannung |
| DE3328521.7 | 1983-08-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070773A true JPS6070773A (ja) | 1985-04-22 |
Family
ID=6206011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15938984A Pending JPS6070773A (ja) | 1983-08-06 | 1984-07-31 | 高逆電圧用エピタキシヤルダイオ−ド |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0135733A3 (ja) |
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