JPS58206174A - メサ型半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はｐｎ接合面が基板表面とほぼ平行に形成され、
このｐｎ接合面が基板゛創面にて露出したメサ型半導体
装置およびその製造方法に関する、〔発明の技術的背景
とその問題点〕 従来のメサ型半導体装置を第１図（ａｌ　、　（ｂ）に
示す。

ｐｎｎ接合面上基板表面２と平行に形成され、その端部
は基板側面３で露出している７　したがって信頼性や寿
命の点で劣るという問題がある７こ几に対して従来その
基板側面Ｊを樹脂　ガラス等の保護膜弘でコーティング
して保護したり１、第１図（１））の如く逆台形として
劣化に対して強い構造とするようにしていた。

しかし保護膜≠の樹脂ま之はガラス中の不純物（例えば
ナトリウムイオン）に起因する電荷や使用中に外部から
侵入する汚染物によシ、表面付近においてｎ型領域では
空乏化が起こりにくい之め１界が集中しやす＜、ｐ型領
域では空乏化が起こりやすい之めリーク電流が増加し耐
圧が劣化する問題があった。ま之メサ型半導体装置を逆
台形とすることは製作孜術上困難？伴ないかつチップを
効率的に使えないという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情を考慮して々されたもので。

高耐圧で信頼性が高く、かつ製造容易なメサ型半導体装
置とその製造方法を提供することを目的とするう 〔発明の概要〕 この目的を達成するために本発明によるメサ型半導体装
置はｐｎ接合面の基板表面からの深さが基板；ｔｔ１面
近傍にてより深く形成するようにし、更に本発明による
メサ型半導体装置の製造方法は基板表面の分＠境界刊付
近のあらかじめ定められた領域ヤニ重拡散することを特
徴とする。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例によるメサ型半導体装置を第２図に示
す。ｐｎ接合面／の深さを基板：ｌｌ１面、？の近くで
より深くするようにして形成し、基板−１面３を樹脂、
ガラス等の保護膜でコーティングする。

このようなメサ型半導体装置の製造方法を第、７図（ａ
ｌ　、　（ｂ）　、　（ｃ）に示す。まずｎ型基板を裏
面／、２よりリン（Ｐ）を拡散してｎ＋領域１３を形成
する（、第３図（ａ））。次に表面／ｌの全面にホウ素
（Ｂ）を拡散し、続いてホウ素（Ｂ）より拡散係数の大
きいｉ　’）　’）ム（Ｇａ　）またはアルミニウム（
Ａ１）を分離すべき境界ｍｔｔｔ付近に二重拡散する（
第３図（′ｂ））。次にこれに電極付けした後ダイシン
グま念はエツチングにより分離し目的のメサ型半導体素
子が得られる（第３図（Ｃ））。例えば耐圧１０００　
Ｖのダイオードを作る場合、基板は厚さ、２．ＴＯμｍ
で不純物濃度／×１０　ｍ　のｎ型基板を用い、リン（
Ｐ）は裏面／コから表面濃度２〜６　ｘ　７０２０ｃｍ
　　”で深さｇｏμｍ拡散してｎ　領域１３を形成し、
ホウ素（Ｂ）は表面濃度／×１Ｏｔｙｎ　　で３０αｍ
の深さに形成し、ガリウム（Ｇａ　）は表面濃度Ｊ　Ｘ
／Ｊ’ｔＭ　’で３５μｍの深さに形成すればよい。

本実施例によるメサ型半導体装＃は内部の電界強度より
ｐ面近傍の電界強度をより小さくすることができる。こ
のこと？第≠図、第ｊ図を用いて説明する。第≠図（ａ
）、第５図（ａ）はそれぞれメサ型半漢体装薗の中央２
よμ側面近傍における内部の不純物濃度を示したもので
ある。側面近傍においては二重拡散のためその不純物濃
度曲線は２段となっている。このメサ型半導体装置に電
圧を印加した場合の電界強度Ｅを第弘図（ｂ）、第５図
（′ｂ）に示す、μｓｉｊ面近傍における最大電界強度
１！！アは中央におけるｔ大電界強度ら、より小さく、
高耐圧になっていることがわかるっ上述した具体例では
中央の空乏層厚さＷ／ａは約１．　ｔｔｍ　、　ｗ２ａ
は約／／ｊ　Ａｔｎであり　、　’ｔｉ１１面近傍の空
乏層厚さｗ７１）は約ｉ０μｍ。

Ｗ２ｂは１０ｇμｍとＰ型領域でやや厚くなる。このた
め側面近傍での最大電界強度は約ｊチ改善されろうまｔ
本実ｙ＃４例によればＰ型領域の反転または空乏化によ
る表面リーク軍、流も矢面のリーク電流のパスが長くな
りかつ不純物濃度の上昇により小さく抑えることができ
る。

更に本実施例による製造方法によれは拡散工哩をひとつ
加えるだけで容易に高ｉ耐圧　菩信頼性のメサ型半導体
装置を製造することができる。

上述の実施例においてはダイオードについて説明したが
、ダイオード以外のトランジスタ等のメサ型半導体装置
についても同様である。

また二重拡散における不純物は上述の実施例のように第
１の不純物の拡散係数よシ第２の不純物の拡散係数が大
きいことが望ましいが、同一の不純物でもよく、拡散係
数の大きさが第２の不純物の方が小さくともよいう 〔発明の効果〕 以上の通り本発明によれば、高耐圧でリーク電流の小さ
なメサ型半導体装置が実現でき、かつこのような高信頼
性のメサ型半導体装＃を容易に製造することがでさるっ

【図面の簡単な説明】

第１ス（ａｌ　、　１ｂ、ｌばそｊ２ぞれ従来のメサ型
体系体装ミの、所光図 Ａ　２　’、−２’ｌは木驚明の一実施例によるメサ型
半導坏矢竜の析面図、 第、３７（ａｌ　、　！’ｌ）ｌ　、　ｊＣｌはそれぞ
れ本発明の一実施例（でよるメサ型半導体装置の製造方
法を示す工埋図。 塔≠図！ａｌ　、　ｆｌ）ｌはそれぞれ同装置の中央に
２ける不純物＾度２よび電界強度を示すグラフ、第５図
（ａｌ　、　（ｂ）ばそれぞれ同装置の側面近傍におＩ
ける不純物濃明および電界強度を示すグラフである。 ／　−ｐｎ接合而面２・・・基板表面、３・・・塞板側
面。 ≠・保護膜、／／・・基板天面、／−・−・基板裏面、
／Ｊ・ｎ＋領領域ｌダ　境界線。 出頒人代理人　　渚　　没　　　　　清第３図（０） 粥Ｊ　ｌｆｆ１　（Ｃ） 鴇４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／、ｐｎ接合面が基板表面とほぼ平行に形成さｎ、前記
   ｐｎ接合面が基板側面にて露出したメサ型半導体装置に
   おいて。 前記ｐｎ接合面の前記基板表面からの深さが前記基板−
   １面近傍にてより深く形成されたことを特徴とするメサ
   型半導体装置。 コ、基板衣面に不納物を拡散し前記基板表面上の分離境
   界線にて分離するメサ型半導体装置の製造方法、１でお
   いて、 前記基板表面に第１の不納物を拡散した後に前記基板表
   面上の前記分離境界線近傍のあらかじめ定めらｆ″Ｌ念
   領滅領域２７）不純物を二Ｘ城散することを２！ｉ−友
   とするメサ型半導体装置の製造方法・ ３特許請求の範囲第、２項記載の方法、でおいて。 前記第２の不純物の拡散係数ｉ１　ｎｊ■記第１．り不
   純物の拡散係数より大きいこと￥特徴とすもメサ型半導
   体装置の製造方法・