半导体装置及其制造方法_3

文档序号:9553391阅读:来源:国知局
围的Lpx和Lnx。
[0073]另夕卜,如果用Lnx的范围表示上述内容,则成为0.1 < Lnx/(Lo - Lnx) ( 0.9、0.1 (Lo - Lnx) < Lnx < 0.9 (Lo - Lnx)、(0.1/1.1) Lo < Lnx < (0.9/1.9) Lo,在 Rsn > Rsp的情况下,成为0.09Lo ^ Lnx ^ 0.47Lo。另一方面,在Rsn < Rsp的情况下,也可以采用0.09Lo Lpx 0.47Lo。
[0074]在后述的图8至图14所示的制造方法中,Rsn的值比Rsp大,而且Rsn的偏差比Rsp大。因此,如果使Lnx/Lpx为上述的范围,则Rpnx的偏差也变小,Vf的偏差变小。
[0075]以上对Rsn的值和偏差比Rsp大的情况进行了说明,反之,在Rsp的值和偏差比Rsn大的情况下使0.1彡Lpx/Lnx彡0.9,由此能够减少Rpnx的值及其偏差。
[0076]如上所述,通过减小Rpnx的值,Rpnx在Vf中所占比例减少。因此,Vf由在pn结的界面23产生的电压Vpn决定,Rpnx影响到Vf的因素减少,因此与现有构造相比,能够容易地提高温度传感器二极管101的温度检测精度。但是,Vpn是与pn结的界面23的内置电位有关的Vf的上升电压,是从Vf中减去由Rpnx产生的压降的值。
[0077]另外,通过减小Rpnx的偏差,能够减少Vf的偏差,并且能够提高温度传感器二极管101的温度检测精度。
[0078]图5是表示用于说明第一实施方式的各电阻值与距离x的关系的图。各电阻值是Rpnx、Rnx、Rpx、Rpnx (Max)、Rpnx (Min)、Rnx (Max)、Rnx (Min)、Rpx (Max)、Rpx (Min)。此处,Max是最大值,Min是最小值,未带()的情况下表示平均值。另外,x表示从第一接触孔端18a至pn结的界面23的距离,如果该x增大,则Rpnx增大。
[0079]图6是表示Lnx、Lpx与距离X的关系的图。
[0080]图5和图6的横轴是X,表示从阴极区域14A的第一接触孔端18a至pn结的界面23的距离,距离X = 1成为Lo。另外,Lnx、Lpx是距离x下的各个电流通路的长度。例如示出了,在 X = 0 时,Lnx(X = 0) =0、Lpx(x = 0) = Lo,在 x = 1 时,Lnx(x = 1) = Lo、Lpx(x = 1) = 0。此外,x = 0.5时是图18所示的现有构造,成为Rpnx(x = 0.5) = Rpn、Rnx (x = 0.5) = Rn、Rpx (x = 0.5) = Rp、Lnx (x = 0.5) = Ln、Lpx (x = 0.5) = Lp。
[0081]根据图5 和图 6,用 Lnx = LoXx、Lpx = Lo - LoXx、Rnx = (2Rn)Xx、Rpx = (1 -x) X (2Rp)、Rpnx = Rnx+Rpx表示。其中,x是0?1范围的数值。
[0082]首先,对现有构造的Rpnx(x = 0.5)的值进行说明。其中,Rpnx(x = 0.5) = Rpn。
[0083]在现有构造中,由于x = 0.5,所以成为 Lnx(x = 0.5) = 0.5Lo、Lpx (χ = 0.5)=0.5Lo。另外,成为 Rpnx (x = 0.5) = Rnx (χ = 0.5) +Rpx (χ = 0.5) = 0.5 X 2Rn+0.5 X 2Rp=0.5X2 (Rn+Rp) = Rn+Rp。如果设 Rn = 2Rp,则成为 Rpnx (x = 0.5) = Rn+Rp = 2Rp+Rp=3Rp。
[0084]另一方面,在第一实施方式的情况下,例如如果设x = 0.1,则成为Lnx (χ =0.1) = 0.lLo、Lpx (χ = 0.1) = Lo - 0.lLo = 0.9Lo。成为 Rpnx (x = 0.1) = Rnx (x =0.1) +Rpx (x = 0.1) = 0.1 X 2Rn+0.9X 2Rp。如果设 Rn = 2Rp,则成为 Rpnx (x = 0.1)=0.1 X 2Rn+0.9 X 2Rp = 0.1 X 2 X 2Rp+0.9 X 2Rp = 0.4Rp+l.8Rp = 2.2Rp。
[0085]S卩,如果设阴极区域14A中的电流路径的长度Lnx为现有构造的20 % (=0.1 + 0.5X100),则Rpnx从3Rp变成2.2Rp,寄生电阻Rpnx与现有构造相比,能够减少至70% ( = 2.2 + 3X100)左右。
[0086]这种情况对于Rpnx的偏差也成立。这是因为,对于方块电阻Rsn、Rpn,存在电阻值越大偏差也越大的倾向。因此,通过缩短电阻值较大的阴极区域14A的电流路径的长度Lnx,能够减小Rpnx的值及其偏差。其结果是,与现有构造相比,能够减小Vf的偏差,提高温度传感器二极管101的温度检测精度。
[0087]为了获得更具体的印象,列举适当的数值进行具体的说明。
[0088]首先,对作为现有构造的Lnx(x = 0.5)/Lpx(x = 0.5) = Lo/Lo = 1的情况进行说明。以下的数值是为了方便起见而作为例子使用的值。如果使LO = 30μm、LnX(x =
0.5) = 15 μ m、Lpx (χ = 0.5) = 15 μ m、W = 15 μ m、Rsn = 100 Ω / □、偏差=±20%、Rsp=50Ω/□、偏差=0%,贝丨J成为Rnx(x = 0.5)的最大值=120 Ω、Rnx(χ = 0.5)的最小值=80 Ω、Rpx (χ = 0.5)的最小值=50 Ω、Rpx (χ = 0.5)的最小值=50 Ω。
[0089]如果求取Rpnx (χ = 0.5),则成为 Rpnx (χ = 0.5) = Rnx (χ = 0.5) +Rpx (χ = 0.5)=100Ω+50Ω = 150Ω。
[0090]接下来,求取Rpnx(x = 0.5)的偏差。
[0091]成为Rpnx (χ = 0.5)的最大值(Max) = Rnx (χ = 0.5)的最大值(Max) +Rpx (χ =
0.5)的最大值(Max) = 120+50 Ω = 170Ωο
[0092]成为Rpnx (x = 0.5)的最小值(Min) = Rnx (x = 0.5)的最小值(Min) +Rpx (x =
0.5)的最小值(Min) = 80Ω+50Ω = 130 Ω。
[0093]因此,如果用Rpnx (x = 0.5)的最大值_ Rpnx (x = 0.5)的最小值表示Rpnx (x =0.5)的偏差,则偏差成为170 Ω - 130 Ω = 40 Ω。
[0094]另一方面,作为本发明的一个例子,对Lnx(x = 0.33)/Lpx (x = 0.33) = 0.5的情况进行说明。
[0095]如果设Lo= 30 μ m、Lnx (x = 0.33) = 10 μ m、Lpx (x = 0.33) = Lo - Lnx (x = 0.33)=30 μ m - 10 μ m = 20 μ ι?ν ff = 15μηι、Rsn = 100 Ω / □、偏差=±20%、Rsp = 50 Ω / □、偏差=0,则成为
[0096]Rnx (x = 0.33) = 100 X 10/15 = 67 Ω。
[0097]另外,成为Rnx (χ = 0.33)的最大值=67 X 1.2 = 80 Ω、Rnx (x = 0.33)的最小值=67X0.8 = 54Ω、Rpx(x = 0.33)的最大值=Rpx(x = 0.33)的最小值=50X20/15 =67 Ω 0
[0098]如果求取Rpnx (x = 0.33),则成为
[0099]Rpnx (χ = 0.33) = 67+67 = 134 Ω。
[0100]接下来,求取Rpnx (χ = 0.33)的偏差。
[0101]Rpnx (χ = 0.33)的最大值=80+67 = 147 Ω、Rpnx (χ = 0.33)的最小值=54+67=121 Ω 0
[0102]如果用[Rpnx(x= 0.33)的最大值 _ Rpnx(x = 0.33)的最小值]表示 Rpnx(x =
0.33)的偏差,则偏差成为147 Ω - 121 Ω = 26 Ω。
[0103]即,Rpnx(χ = 0.33)与 Rpnx (χ = 0.5)相比,150 Ω 减少至 134 Ω,偏差从 40 Ω 减少至26 Ω。
[0104]即使pn结的界面23的位置移动,构成Vf的Vpn (pn结的界面23的上升电压)也不会改变。S卩,即使χ的值改变,Vpn也不会改变。因此,Vf因Rpnx所引起的压降的偏差而改变。
[0105]当使流过的电流I为0.1mA时,Rpnx (χ = 0.5)所引起的压降是40 Ω X0.1mA =4mV,Rpnx(x = 0.33)所引起的压降成为26Ω X0.1mA = 2.6mV。即,Vf的偏差从4m
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