半导体装置的制作方法

本发明涉及具有高速开关特性并具有软开关特性的二极管。

背景技术：

近年来，用于高频整流的开关二极管被要求高速化。为了使二极管高速化，需要将半导体元件内的载流子的寿命时间调整得较短来缩短电流的反向恢复时间，作为其办法，公知以下的办法等：在半导体中使用轻离子照射、电子射线照射等，导入作为寿命控制体来发挥功能的结晶缺陷，缩短反向恢复时间。

专利文献1：日本特开210－109031号公报三垦电气

但是，存在这样的问题：在导入结晶缺陷来缩短反向恢复时间的情况下，反向电流波形的上升坡度变得急剧而得不到软开关特性。

技术实现要素：

本发明的目的是解决上述问题点并得到这样的器件：该器件的反向恢复时间短，且能够获得软开关特性(参照图2的1：软波形)。

在电流沿纵向流动的PiN型的二极管的耗尽层外侧的外周区域(漂移层内部)中，形成有多个用于蓄积载流子的由浓度较高的杂质区域构成的载流子蓄积层(N+层)。载流子蓄积层的杂质浓度从器件中央侧至器件外周侧阶段性地升高。

根据本发明，能够使二极管高速化，并能够软化反向恢复动作时的电流波形(开关波形)软化。

附图说明

图1现有产品的高速二极管的反向恢复动作时的电流波形。

图2是本发明的实施例1、实施例2的二极管的反向恢复动作时的电流波形。

图3是现有产品的二极管芯片的剖视图。

图4是本发明的实施例1的二极管芯片的剖视图。

图5是本发明的实施例2的二极管芯片的剖视图。

标号说明

1：反向恢复动作时的反向电流的上升坡度；

2：阳极电极；

3：阳极扩散层(P+扩散层)；

4：N一扩散层(漂移层)；

5：N+扩散层(背面接触层)；

6：阴极电极；

7：EQR(Equalizing Ring：均压环)；

8：绝缘膜；

9：沟道截断环；

10：耗尽层；

11：载流子蓄积层(N+层)；

12：结晶缺陷层。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式的结构进行说明。

【实施例1】

对实施例1的二极管的结构进行说明。如图4所示，本发明的二极管在施加反向偏压时所形成的耗尽层区域的外侧的外周区域的漂移层内部、且沟道截断环下部具有杂质浓度比漂移层高的多个载流子蓄积层(N+层)。载流子蓄积层的杂质浓度从器件中央侧至器件端部侧阶段性地升高，在将从器件中央侧朝向端部侧的方向上的浓度设为a、b、c时，是a＜b＜c的关系。通过这样阶段性地提高浓度，能够使反向恢复动作时的电流波形的上升部分(图1的1)变缓，从而能够软化电流波形。另外，为了软化开关波形，希望使载流子蓄积层以长条状的形状从器件中心侧朝向端部侧平行地排列。

另外，希望最靠端部侧的载流子蓄积层的杂质浓度变得比其他积蓄层特别高，希望是a＜b＜＜c的关系。在数值上，希望c/b、c/a的浓度数值是2至10之间的数值。

另外，希望所述载流子蓄积层(N+层)的浓度是2E13原子/cm³至5E19原子/cm³。在所发明的结构的二极管中，利用多个载流子蓄积层来控制耗尽层的扩展方向，使开关波形软化。具体地说，利用载流子蓄积层来限制耗尽层延伸的范围，不是在耗尽层的载流子排出中将所有的载流子排出，而是将通过扩散移动的载流子逐渐取入延伸的耗尽层中，由此能够软化开关波形。

【实施例2】

对实施例2的二极管的结构进行说明。如图5所示，在实施例2中，在二极管的阳极扩散层(P+扩散层)的下部，呈带状形成有作为寿命控制体发挥作用的结晶缺陷层。通过像这样在阳极扩散层(P+扩散层)与载流子蓄积层之间呈带状导入作为寿命控制体发挥作用的结晶缺陷，由此，与在整个器件中导入寿命控制体的情况相比，能够进一步软化开关波形。其理由是，在整体上导入寿命控制体的情况下，被耗尽层排出的区域以外的载流子也会消失，但是，通过在阳极正下方局部地形成寿命时间较短的层，由此能够局部地抑制载流子的消失，因此可进一步获得软化的效果。

另外，在此结构的基础上，在降低阳极扩散层的浓度的情况下，所供给的空穴受到限制，因此，对于软化开关波形更加有效。