半導(dǎo)體裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種具有高速開關(guān)特性并具有軟開關(guān)特性的半導(dǎo)體裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，用于高頻整流的開關(guān)二極管等半導(dǎo)體裝置被要求高速化。為了使二極管高速化而需要將半導(dǎo)體裝置內(nèi)的載流子壽命調(diào)整得較短，縮短電流的反向恢復(fù)時間，作為其辦法，公知以下的辦法等:在半導(dǎo)體中使用輕離子照射、電子線照射等，并導(dǎo)入作為壽命抑制因素來發(fā)揮功能的結(jié)晶缺陷，縮短反向恢復(fù)時間。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2010-109031號公報三墾電氣【實用新型內(nèi)容】
[0006]但是，存在這樣的問題:在導(dǎo)入結(jié)晶缺陷來縮短反向恢復(fù)時間的情況下，反向電流波形的上升坡度變得急劇，得不到軟開關(guān)特性。
[0007]本實用新型解決了上述問題點，其目的在于:得到一種縮短反向恢復(fù)時間且可得到軟開關(guān)特性的裝置。
[0008]在電流沿縱向流動的PiN型的二極管中，與電流流經(jīng)的方向平行地形成條紋層，該條紋層是將缺陷密度變化的缺陷層和缺陷密度不變化的缺陷層交替地組合而形成的。
[0009]根據(jù)本實用新型，能夠使二極管高速化，并軟化反向恢復(fù)動作時的電流波形(開關(guān)波形)。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的二極管結(jié)構(gòu)。
[0011]圖2是載流子的模擬結(jié)果。
[0012]標(biāo)號說明
[0013]1:陽極擴散層(P+層)；
[0014]2:陽極電極；
[0015]3:氧化膜；
[0016]4:陰極電極；
[0017]5:N+擴散層(背面接觸層)；
[0018]6:N-缺陷形成層(缺陷密度恒定)；
[0019]7:N-缺陷形成層(缺陷密度變化)。
【具體實施方式】
[0020]以下，說明本實用新型的實施方式的結(jié)構(gòu)。
[0021]【實施例1】
[0022]對實施方式I的二極管的結(jié)構(gòu)進行說明。如圖1所示，本實用新型的二極管并非在整個硅片區(qū)域具有密度均勻的結(jié)晶缺陷，而是與PiN型二極管的電流流經(jīng)的縱向平行地具有條紋型的結(jié)晶缺陷層，該結(jié)晶缺陷層是由缺陷密度變化的層7和缺陷密度不變化的層6交替排列而成的。缺陷密度不變化的層6的缺陷密度與缺陷密度變化的層7的缺陷密度相比，在所有的部分均較高。
[0023]此外，從裝置周邊部開始到裝置中心部，缺陷密度變化的層7的缺陷密度以階梯性降低的方式變化。通過形成這樣的缺陷層，當(dāng)向裝置施加反偏壓時，可以制造出載流子因復(fù)合而急劇消失的區(qū)域和殘留載流子的區(qū)域。由此，進行開關(guān)時，載流子沒有從裝置的全部區(qū)域急速消失，能夠軟化開關(guān)波形。要制作本實用新型的結(jié)構(gòu)，則進行電子線照射，在裝置的全部區(qū)域形成結(jié)晶缺陷，之后，從芯片外周部向芯片內(nèi)部階梯性提高能量并進行激光退火，由此能夠形成缺陷密度變化的層7。在圖1中，從芯片周邊側(cè)開始向芯片中心，將通過激光退火而使缺陷密度變化的區(qū)域設(shè)為7a、7b、7c、7d。激光的照射能量為7a〈7b〈7c〈7d的關(guān)系，因此，缺陷密度為7d〈7c〈7b〈7a的關(guān)系。
[0024]圖2表示出以往的在裝置的全部區(qū)域形成結(jié)晶缺陷的結(jié)構(gòu)的二極管和本實用新型的結(jié)構(gòu)的二極管的載流子密度的模擬結(jié)果?？芍诒緦嵱眯滦偷慕Y(jié)構(gòu)中，陰極電極側(cè)的載流子密度減小。另外，可知在本實用新型的結(jié)構(gòu)中，在陰極附近，載流子密度平穩(wěn)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，電流的細微變動變少，因此，能夠穩(wěn)定地得到軟化后的開關(guān)波形。在本結(jié)構(gòu)中，沿著縱型二極管的電流流經(jīng)的方向形成缺陷，這樣，通過根據(jù)電流流經(jīng)的方向制造缺陷，不會妨礙電流的流動，從而能夠在將二極管的正向電壓下降(Vf)維持在較低程度的狀態(tài)下，提早進行開關(guān)。此外，為了得到本實用新型的效果，優(yōu)選:在設(shè)芯片的最靠周邊的周邊部(區(qū)域7a)的缺陷密度為a、芯片的最靠中心的中心部(區(qū)域7d)的缺陷密度為d的情況下，a/b為20以下。由此，得到良好的軟開關(guān)波形。
【主權(quán)項】
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 與電流流經(jīng)的方向平行地具有缺陷層，該缺陷層是由結(jié)晶缺陷密度變化的缺陷層和結(jié)晶缺陷密度不變化的缺陷層交替組合而形成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述結(jié)晶缺陷密度不變化的缺陷層的缺陷密度高于所述結(jié)晶缺陷密度變化的缺陷層的缺陷密度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 從芯片周邊側(cè)開始到芯片中心部側(cè)，所述結(jié)晶缺陷密度變化的缺陷層的缺陷密度階梯性地變小。
【專利摘要】提供一種半導(dǎo)體裝置，軟化高速二極管的開關(guān)波形。該半導(dǎo)體裝置的特征在于：在電流沿縱向流動的PiN型的二極管結(jié)構(gòu)中，與電流流經(jīng)的方向平行地分別交替形成缺陷密度恒定的層和缺陷密度不同的層，從芯片周邊側(cè)開始到芯片中心部側(cè)，所述缺陷密度不同的缺陷層的缺陷密度階梯性地變小。
【IPC分類】H01L29-06, H01L29-78
【公開號】CN204497238
【申請?zhí)枴緾N201520269159
【發(fā)明人】陳譯, 森川直樹
【申請人】三墾電氣株式會社
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月29日