JPH09246571A - ダイオードの製造方法 - Google Patents
ダイオードの製造方法Info
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- JPH09246571A JPH09246571A JP5578296A JP5578296A JPH09246571A JP H09246571 A JPH09246571 A JP H09246571A JP 5578296 A JP5578296 A JP 5578296A JP 5578296 A JP5578296 A JP 5578296A JP H09246571 A JPH09246571 A JP H09246571A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ガラスで被覆されたメサ型ダイオードにおい
て、ガラス焼成後にガラス中の電荷の極性が負となり、
リーク電流が多く流れる。 【解決手段】ガラス焼成後に水素アニール処理を施し、
ガラス中の電荷の極性を正にする。 【効果】ガラス焼成後に水素アニール処理を施し、ガラ
ス中の電荷の極性を正にすることにより、ｎ型半導体領
域表面を蓄積型にして、チャネル電流によるリーク電流
の発生を防止して、リーク電流の低減を図ることができ
る。
て、ガラス焼成後にガラス中の電荷の極性が負となり、
リーク電流が多く流れる。 【解決手段】ガラス焼成後に水素アニール処理を施し、
ガラス中の電荷の極性を正にする。 【効果】ガラス焼成後に水素アニール処理を施し、ガラ
ス中の電荷の極性を正にすることにより、ｎ型半導体領
域表面を蓄積型にして、チャネル電流によるリーク電流
の発生を防止して、リーク電流の低減を図ることができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に係り、特に逆方向リーク電流が低減できるダイオ
ードの製造方法に関する。
方法に係り、特に逆方向リーク電流が低減できるダイオ
ードの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】メサ型半導体装置（少なくとも１個のｐ
ｎ接合が主表面からエッチングによって溝が形成され、
溝の側壁にｐｎ接合が露出する半導体装置）を高耐圧化
するために従来から種々の技術が提案されている。
ｎ接合が主表面からエッチングによって溝が形成され、
溝の側壁にｐｎ接合が露出する半導体装置）を高耐圧化
するために従来から種々の技術が提案されている。
【０００３】例えば、メサ型の半導体装置の高耐圧化に
関する従来技術として、特開昭60−186071号公報に記載
された技術が知られている。この従来技術は、メサ溝内
壁をガラスで被覆した半導体装置の製造方法において、
メサ溝を形成した後に熱処理等により、ｐｎ接合部を当
初の位置より移動させることにより、高耐圧が得られる
とされている。
関する従来技術として、特開昭60−186071号公報に記載
された技術が知られている。この従来技術は、メサ溝内
壁をガラスで被覆した半導体装置の製造方法において、
メサ溝を形成した後に熱処理等により、ｐｎ接合部を当
初の位置より移動させることにより、高耐圧が得られる
とされている。
【０００４】さらに、メサ型の半導体装置の高耐圧化に
関する他の従来技術として、特開平7−221049 号公報に
記載された技術が知られている。この従来技術は、一定
の幅内に隣接する２つのメサ溝の中間に凸状の部分を設
け、この凸状の部分が半導体基板の表面よりも低くなる
ようにエッチングにより形成することにより、ダイシン
グ時にガラス内部にクラックが入らないようにでき、信
頼性と高耐圧化が図れるものとされている。
関する他の従来技術として、特開平7−221049 号公報に
記載された技術が知られている。この従来技術は、一定
の幅内に隣接する２つのメサ溝の中間に凸状の部分を設
け、この凸状の部分が半導体基板の表面よりも低くなる
ようにエッチングにより形成することにより、ダイシン
グ時にガラス内部にクラックが入らないようにでき、信
頼性と高耐圧化が図れるものとされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、ダイオードに逆バイアス電圧が印加される
阻止状態において、メサ部分の半導体表面に形成される
反転層によるチャネル電流によるリーク電流増大に関す
る問題については考慮されていなかった。
来技術では、ダイオードに逆バイアス電圧が印加される
阻止状態において、メサ部分の半導体表面に形成される
反転層によるチャネル電流によるリーク電流増大に関す
る問題については考慮されていなかった。
【０００６】本発明の目的は、従来の製造方法の問題点
を解決した半導体装置の製造方法を提供することにあ
る。
を解決した半導体装置の製造方法を提供することにあ
る。
【０００７】本発明の目的を具体的に言えば、高い逆方
向電圧が印加された阻止状態でのリーク電流を低減でき
るダイオードの製造方法を提供することにある。
向電圧が印加された阻止状態でのリーク電流を低減でき
るダイオードの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、一対の主表面を有し、一方の主表面から
基板と反対導電型の不純物を拡散してｐｎ接合を形成し
た後に、一方の主表面から所定の領域にｐｎ接合が露出
するようメサ型に溝を設け、このメサ部にガラス被膜が
形成されているダイオードの製造方法において、鉛系ガ
ラス被膜を形成した後に水素あるいは水素を含むガス中
でアニールすることにより、上記ガラス膜中の電荷の極
性を等価的に正にするようにしたものである。
めに本発明は、一対の主表面を有し、一方の主表面から
基板と反対導電型の不純物を拡散してｐｎ接合を形成し
た後に、一方の主表面から所定の領域にｐｎ接合が露出
するようメサ型に溝を設け、このメサ部にガラス被膜が
形成されているダイオードの製造方法において、鉛系ガ
ラス被膜を形成した後に水素あるいは水素を含むガス中
でアニールすることにより、上記ガラス膜中の電荷の極
性を等価的に正にするようにしたものである。
【０００９】さらに、メサ部を形成した後に酸素を含む
ガス中で酸化し、その後鉛系ガラス被膜を形成した後に
水素あるいは水素を含むガス中でアニールすることによ
り、ガラス膜中の電荷の極性を一層正にするようにした
ものである。
ガス中で酸化し、その後鉛系ガラス被膜を形成した後に
水素あるいは水素を含むガス中でアニールすることによ
り、ガラス膜中の電荷の極性を一層正にするようにした
ものである。
【００１０】さらに、上記の製造方法において、ダイオ
ードの逆方向電圧−電流波形の内、低電圧領域における
オーミック特性が０.１Ｖ 以下となるようにしたもので
ある。
ードの逆方向電圧−電流波形の内、低電圧領域における
オーミック特性が０.１Ｖ 以下となるようにしたもので
ある。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。
明する。
【００１２】（実施例１）本実施例では、シリコン基板
してＣＺ（１１１）のｎ型３５〜４５Ωcmを用い、一方
の主表面からＵ０１エッチャントで約６０μｍエッチン
グし表面を水洗し乾燥した後、スクリーン印刷法により
ペースト状の鉛系ガラス（主成分：ＰｂＯ，ＳｉＯ2，
Ａｌ2Ｏ3)を５０μｍ塗布した。次に、ガラス焼成とし
て酸素雰囲気中で８００〜８５０℃，４０分の熱処理を
した。その後、Ａｌをマスク蒸着して、ＭＩＳダイオー
ドを作製した。
してＣＺ（１１１）のｎ型３５〜４５Ωcmを用い、一方
の主表面からＵ０１エッチャントで約６０μｍエッチン
グし表面を水洗し乾燥した後、スクリーン印刷法により
ペースト状の鉛系ガラス（主成分：ＰｂＯ，ＳｉＯ2，
Ａｌ2Ｏ3)を５０μｍ塗布した。次に、ガラス焼成とし
て酸素雰囲気中で８００〜８５０℃，４０分の熱処理を
した。その後、Ａｌをマスク蒸着して、ＭＩＳダイオー
ドを作製した。
【００１３】図１はガラス焼成後の水素アニール工程に
よる電荷密度の変化を示す。ここで言う電荷密度とは、
ガラス中のトラップ電荷，可動電荷，ガラスとシリコン
界面近傍の固定電荷，ガラスとシリコン界面の界面トラ
ップ電荷が半導体表面に実質的に影響するものと考え、
デルタ関数的にガラスとシリコン界面のガラス側に存在
しているとみなした単位面積当りの正味の電荷密度のこ
とを示す。図１から明らかなように、ガラス焼成後で
は、電荷密度Ｎは負の極性を示しその値は−８±２×１
０11／cm2であったのに対して、低温Ｈ2アニール（４１
０±１０℃，１０〜２０分)を１回行えば、、電荷密度
Ｎはやはり負の極性を示しその値は−６.２±１.８×１
０11／cm2と約１.８×１０11／cm2正方向にシフトし、
上記低温Ｈ2アニールを２回行うと、電荷密度Ｎはさら
に２.２×１０11／cm2正方向にシフトし、−３.８±１.
８×１０11／cm2の値を示した。ところが、高温Ｈ2アニ
ール（６２０±２０℃，１０〜２０分）を行うと、電荷
密度Ｎは正の極性を有し、その値は２.３±１.８×１０
11／cm2 の値を示した。このように、鉛系ガラスでシリ
コン表面を被覆した場合、ガラス中の電荷密度はガラス
焼成後で負の極性で絶対値が大きかったが、Ｈ2 アニー
ルを行うことにより、同じく負の極性を有しても絶対値
が小さくなったり、正の極性をもたらすことができるこ
とがわかった。さらに、この傾向は水素を含む、例え
ば、水素が１０〜５０％，窒素が５０〜９０％の混合ガ
ス中でアニールしても同様の効果があることを確認し
た。
よる電荷密度の変化を示す。ここで言う電荷密度とは、
ガラス中のトラップ電荷，可動電荷，ガラスとシリコン
界面近傍の固定電荷，ガラスとシリコン界面の界面トラ
ップ電荷が半導体表面に実質的に影響するものと考え、
デルタ関数的にガラスとシリコン界面のガラス側に存在
しているとみなした単位面積当りの正味の電荷密度のこ
とを示す。図１から明らかなように、ガラス焼成後で
は、電荷密度Ｎは負の極性を示しその値は−８±２×１
０11／cm2であったのに対して、低温Ｈ2アニール（４１
０±１０℃，１０〜２０分)を１回行えば、、電荷密度
Ｎはやはり負の極性を示しその値は−６.２±１.８×１
０11／cm2と約１.８×１０11／cm2正方向にシフトし、
上記低温Ｈ2アニールを２回行うと、電荷密度Ｎはさら
に２.２×１０11／cm2正方向にシフトし、−３.８±１.
８×１０11／cm2の値を示した。ところが、高温Ｈ2アニ
ール（６２０±２０℃，１０〜２０分）を行うと、電荷
密度Ｎは正の極性を有し、その値は２.３±１.８×１０
11／cm2 の値を示した。このように、鉛系ガラスでシリ
コン表面を被覆した場合、ガラス中の電荷密度はガラス
焼成後で負の極性で絶対値が大きかったが、Ｈ2 アニー
ルを行うことにより、同じく負の極性を有しても絶対値
が小さくなったり、正の極性をもたらすことができるこ
とがわかった。さらに、この傾向は水素を含む、例え
ば、水素が１０〜５０％，窒素が５０〜９０％の混合ガ
ス中でアニールしても同様の効果があることを確認し
た。
【００１４】図２はガラス焼成後の水素アニール工程に
よるｐｎダイオードの逆方向印加電圧が４００Ｖでのリ
ーク電流の変化を示す。図２の横軸にはガラス焼成後の
リーク電流の値、縦軸にはＨ2 アニール後でのリーク電
流の値を示す。図２の線Ｉはガラス焼成後の値でばらつ
いているが、Ｈ2 アニール後の値との比較のために示し
たものであり、縦軸及び横軸での値は等しい。線IIは低
温Ｈ2アニール(４１０±１０℃，１０〜２０分）を１回
行った時のリーク電流の変化を示し、初期値すなわちガ
ラス焼成後では５００ｎＡ前後の値を示していたもの
が、２００ｎＡ程度に低減できている。線IIIは低温Ｈ2
アニール(４１０±１０℃，１０〜２０分)を２回行った
時のリーク電流の変化を示し、初期値すなわちガラス焼
成後では５００ｎＡ前後の値を示していたものが、１０
０ｎＡ程度に低減できており、低温Ｈ2 アニールでも回
数を増やせば、一層リーク電流を低減できることが判
る。さらに、線IVが示すように、高温Ｈ2 アニール（６
２０±２０℃，１０〜２０分）を行うと、リーク電流は
ガラス焼成後で６０〜６８０ｎＡとばらついていた値が
すべて２０ｎＡ以下と大幅に低減でき、高温アニールが
リーク電流低減に極めて有効であることが明らかであろ
う。
よるｐｎダイオードの逆方向印加電圧が４００Ｖでのリ
ーク電流の変化を示す。図２の横軸にはガラス焼成後の
リーク電流の値、縦軸にはＨ2 アニール後でのリーク電
流の値を示す。図２の線Ｉはガラス焼成後の値でばらつ
いているが、Ｈ2 アニール後の値との比較のために示し
たものであり、縦軸及び横軸での値は等しい。線IIは低
温Ｈ2アニール(４１０±１０℃，１０〜２０分）を１回
行った時のリーク電流の変化を示し、初期値すなわちガ
ラス焼成後では５００ｎＡ前後の値を示していたもの
が、２００ｎＡ程度に低減できている。線IIIは低温Ｈ2
アニール(４１０±１０℃，１０〜２０分)を２回行った
時のリーク電流の変化を示し、初期値すなわちガラス焼
成後では５００ｎＡ前後の値を示していたものが、１０
０ｎＡ程度に低減できており、低温Ｈ2 アニールでも回
数を増やせば、一層リーク電流を低減できることが判
る。さらに、線IVが示すように、高温Ｈ2 アニール（６
２０±２０℃，１０〜２０分）を行うと、リーク電流は
ガラス焼成後で６０〜６８０ｎＡとばらついていた値が
すべて２０ｎＡ以下と大幅に低減でき、高温アニールが
リーク電流低減に極めて有効であることが明らかであろ
う。
【００１５】図３はガラス焼成後の水素アニール工程に
よるｐｎダイオードの逆方向電圧−電流波形の変化を示
す図である。図３において、特性Ｉ，II，III 及びIVは
それぞれガラス焼成後、低温Ｈ2アニールを１回実施
後、低温Ｈ2アニールを２回実施後及び高温Ｈ2 アニー
ル後での逆方向電圧−電流波形を示す。特性Ｉが示すよ
うにガラス焼成後において、逆方向印加電圧ＶR が４０
０Ｖでのリーク電流（図中■印で示す）が多いのは、逆
方向印加電圧ＶR が約２Ｖ以下の低電圧領域でリーク電
流が逆方向印加電圧に対してオーミック法則により流れ
ていることによることは明らかである。低温Ｈ2 アニー
ルを１回さらに２回実施すると、逆方向印加電圧ＶR が
４００Ｖでのリーク電流（図中●及び▲印で示す）の値
は、ガラス焼成後よりさらに低減でき、同時に低電圧領
域でオーミック法則からずれる電圧値は約１Ｖ，０.８
Ｖ と低下していることが判る。
よるｐｎダイオードの逆方向電圧−電流波形の変化を示
す図である。図３において、特性Ｉ，II，III 及びIVは
それぞれガラス焼成後、低温Ｈ2アニールを１回実施
後、低温Ｈ2アニールを２回実施後及び高温Ｈ2 アニー
ル後での逆方向電圧−電流波形を示す。特性Ｉが示すよ
うにガラス焼成後において、逆方向印加電圧ＶR が４０
０Ｖでのリーク電流（図中■印で示す）が多いのは、逆
方向印加電圧ＶR が約２Ｖ以下の低電圧領域でリーク電
流が逆方向印加電圧に対してオーミック法則により流れ
ていることによることは明らかである。低温Ｈ2 アニー
ルを１回さらに２回実施すると、逆方向印加電圧ＶR が
４００Ｖでのリーク電流（図中●及び▲印で示す）の値
は、ガラス焼成後よりさらに低減でき、同時に低電圧領
域でオーミック法則からずれる電圧値は約１Ｖ，０.８
Ｖ と低下していることが判る。
【００１６】このことは、ガラス焼成後や低温Ｈ2 アニ
ールを１回さらに２回実施した場合は、図１で示したよ
うに電荷密度が負の極性を有しており、ｎ型半導体領域
表面にｐ型反転層が形成されることによるためである。
ところが、特性IVが示すように、高温Ｈ2 アニール後で
は逆方向印加電圧が４００Ｖでのリーク電流（図中○印
で示す）はガラス焼成後と比べて、約２桁も少なくなり
極めて高温Ｈ2 アニールがリーク電流の低減に効果があ
ることが理解できる。同時に低電圧領域でオーミック法
則からずれる電圧値は約０.０４Ｖ と極めて小さな値を
示していることから、低電圧領域からのオーミック伝導
を抑制することがリーク電流低減にもっとも効果的であ
ることが判った。このことは、ガラス焼成後に高温Ｈ2
アニールを実施した場合は、図１で示したように電荷密
度が正の極性を有しており、ｎ型半導体領域表面にはｐ
型反転層が形成されなく、蓄積層が存在していることを
示している。なお、発明者等は、低電圧領域でオーミッ
ク法則からずれる電圧値が約０.１Ｖ 以下となるよう高
温Ｈ2 アニール、あるいは窒素と水素の混合ガス中での
高温アニールを実施することにより、極めてリーク電流
の値を少なくでき、生産性を大幅に向上できることを確
認した。
ールを１回さらに２回実施した場合は、図１で示したよ
うに電荷密度が負の極性を有しており、ｎ型半導体領域
表面にｐ型反転層が形成されることによるためである。
ところが、特性IVが示すように、高温Ｈ2 アニール後で
は逆方向印加電圧が４００Ｖでのリーク電流（図中○印
で示す）はガラス焼成後と比べて、約２桁も少なくなり
極めて高温Ｈ2 アニールがリーク電流の低減に効果があ
ることが理解できる。同時に低電圧領域でオーミック法
則からずれる電圧値は約０.０４Ｖ と極めて小さな値を
示していることから、低電圧領域からのオーミック伝導
を抑制することがリーク電流低減にもっとも効果的であ
ることが判った。このことは、ガラス焼成後に高温Ｈ2
アニールを実施した場合は、図１で示したように電荷密
度が正の極性を有しており、ｎ型半導体領域表面にはｐ
型反転層が形成されなく、蓄積層が存在していることを
示している。なお、発明者等は、低電圧領域でオーミッ
ク法則からずれる電圧値が約０.１Ｖ 以下となるよう高
温Ｈ2 アニール、あるいは窒素と水素の混合ガス中での
高温アニールを実施することにより、極めてリーク電流
の値を少なくでき、生産性を大幅に向上できることを確
認した。
【００１７】（実施例２）次に、本発明を適用したダイ
オードの実施例について図４を用いて説明する。（ａ）
は本発明を適用したダイオードの実施例であり、ＣＺ
（１１１）のｎ型３５〜４５Ωcmのｎ型半導体領域１の
一方の主表面に高不純物濃度のｐ+ 型半導体領域２を形
成し、他方の主表面に高不純物濃度のｎ+ 型半導体領域
３を形成し、一方の主表面から所定の領域にｐｎ接合が
露出するようＵ０１エッチャントで約６０μｍエッチン
グしメサ溝を設け、このメサ部に鉛系ガラスをスクリー
ン印刷法によりペースト状の鉛系ガラス４(主成分：Ｐ
ｂＯ，ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3）を５０μｍ塗布した。次
に、ガラス焼成として酸素雰囲気中で８００〜８５０
℃，４０分の熱処理をした後、Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｇ電極を
通常のホトリソグラフィと蒸着及びリフトオフにより、
アノード電極２０及びカソード電極３０を形成してダイ
オードを作製した。その後、本発明による低温Ｈ2アニ
ールや高温Ｈ2アニールを施し、電荷密度が正で低電圧
領域におけるオーミック伝導が０.１Ｖ 以下となるよう
にした。本実施例を用いたダイオードの耐圧は約８００
Ｖであり、リーク電流も逆方向印加電圧が４００Ｖで１
０ｎＡ以下となり、極めて阻止特性の優れた半導体装置
の製造方法であることを確認した。さらに、高温逆バイ
アス試験（ＤＣ４００Ｖ，接合温度１５０℃，時間１０
００ｈ）を実施したが、リーク電流は初期値の５０％増
加にとどまり、高信頼性を示すことを確認した。
オードの実施例について図４を用いて説明する。（ａ）
は本発明を適用したダイオードの実施例であり、ＣＺ
（１１１）のｎ型３５〜４５Ωcmのｎ型半導体領域１の
一方の主表面に高不純物濃度のｐ+ 型半導体領域２を形
成し、他方の主表面に高不純物濃度のｎ+ 型半導体領域
３を形成し、一方の主表面から所定の領域にｐｎ接合が
露出するようＵ０１エッチャントで約６０μｍエッチン
グしメサ溝を設け、このメサ部に鉛系ガラスをスクリー
ン印刷法によりペースト状の鉛系ガラス４(主成分：Ｐ
ｂＯ，ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3）を５０μｍ塗布した。次
に、ガラス焼成として酸素雰囲気中で８００〜８５０
℃，４０分の熱処理をした後、Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｇ電極を
通常のホトリソグラフィと蒸着及びリフトオフにより、
アノード電極２０及びカソード電極３０を形成してダイ
オードを作製した。その後、本発明による低温Ｈ2アニ
ールや高温Ｈ2アニールを施し、電荷密度が正で低電圧
領域におけるオーミック伝導が０.１Ｖ 以下となるよう
にした。本実施例を用いたダイオードの耐圧は約８００
Ｖであり、リーク電流も逆方向印加電圧が４００Ｖで１
０ｎＡ以下となり、極めて阻止特性の優れた半導体装置
の製造方法であることを確認した。さらに、高温逆バイ
アス試験（ＤＣ４００Ｖ，接合温度１５０℃，時間１０
００ｈ）を実施したが、リーク電流は初期値の５０％増
加にとどまり、高信頼性を示すことを確認した。
【００１８】（実施例３）（ｂ）は本発明を適用したダ
イオードの他の実施例であり、ＣＺ（１１１）のｎ型３
５〜４５Ωcmのｎ型半導体領域１の一方の主表面に高不
純物濃度のｐ+ 型半導体領域２を形成し、他方の主表面
に高不純物濃度のｎ+ 型半導体領域３を形成し、一方の
主表面から所定の領域にｐｎ接合が露出するようＵ０１
エッチャントで約６０μｍエッチングしメサ溝を設け、
その後、ドライ酸素雰囲気内あるいはウェット雰囲気
（水素と酸素からなる）内で熱処理をして５０ｎｍ〜２
μｍのＳｉＯ2膜を形成し、実質的に電荷密度をガラス
焼成後より約２×１０11／cm2正の方向にした。続い
て、このメサ部に鉛系ガラスをスクリーン印刷法により
ペースト状の鉛系ガラス４(主成分：ＰｂＯ，ＳｉＯ2，
Ａｌ2Ｏ3）を５０μｍ塗布した。次に、ガラス焼成とし
て酸素雰囲気中で８００〜８５０℃，４０分の熱処理を
した後、Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｇ電極を通常のホトリソグラフ
ィと蒸着及びリフトオフにより、アノード電極２０及び
カソード電極３０を形成してダイオードを作製した。そ
の後、本発明による低温Ｈ2アニールや高温Ｈ2アニール
を施し、電荷密度が正で低電圧領域におけるオーミック
伝導が０.１Ｖ 以下となるようにした。本実施例を用い
たダイオードの耐圧は約７５０Ｖであり、リーク電流も
逆方向印加電圧が４００Ｖで５ｎＡ以下となり、極めて
阻止特性の優れた半導体装置の製造方法であることを確
認した。さらに、高温逆バイアス試験（ＤＣ４００Ｖ，
接合温度１５０℃，時間１０００ｈ）を実施したが、リ
ーク電流は初期値の３０％増加にとどまり、一層高信頼
性を示すことを確認した。
イオードの他の実施例であり、ＣＺ（１１１）のｎ型３
５〜４５Ωcmのｎ型半導体領域１の一方の主表面に高不
純物濃度のｐ+ 型半導体領域２を形成し、他方の主表面
に高不純物濃度のｎ+ 型半導体領域３を形成し、一方の
主表面から所定の領域にｐｎ接合が露出するようＵ０１
エッチャントで約６０μｍエッチングしメサ溝を設け、
その後、ドライ酸素雰囲気内あるいはウェット雰囲気
（水素と酸素からなる）内で熱処理をして５０ｎｍ〜２
μｍのＳｉＯ2膜を形成し、実質的に電荷密度をガラス
焼成後より約２×１０11／cm2正の方向にした。続い
て、このメサ部に鉛系ガラスをスクリーン印刷法により
ペースト状の鉛系ガラス４(主成分：ＰｂＯ，ＳｉＯ2，
Ａｌ2Ｏ3）を５０μｍ塗布した。次に、ガラス焼成とし
て酸素雰囲気中で８００〜８５０℃，４０分の熱処理を
した後、Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｇ電極を通常のホトリソグラフ
ィと蒸着及びリフトオフにより、アノード電極２０及び
カソード電極３０を形成してダイオードを作製した。そ
の後、本発明による低温Ｈ2アニールや高温Ｈ2アニール
を施し、電荷密度が正で低電圧領域におけるオーミック
伝導が０.１Ｖ 以下となるようにした。本実施例を用い
たダイオードの耐圧は約７５０Ｖであり、リーク電流も
逆方向印加電圧が４００Ｖで５ｎＡ以下となり、極めて
阻止特性の優れた半導体装置の製造方法であることを確
認した。さらに、高温逆バイアス試験（ＤＣ４００Ｖ，
接合温度１５０℃，時間１０００ｈ）を実施したが、リ
ーク電流は初期値の３０％増加にとどまり、一層高信頼
性を示すことを確認した。
【００１９】
【発明の効果】このようにして、本発明の製造方法によ
れば、鉛系ガラスで被覆されたメサ型ダイオードにおい
て、正味の電荷密度の極性を正にし、逆方向電圧−電流
波形においてオーミック法則により流れるリーク電流を
印加電圧の０.１Ｖ 以下の低電圧領域にすることによ
り、高耐圧でリーク電流の極めて少ないダイオードを製
造可能とすることができる。
れば、鉛系ガラスで被覆されたメサ型ダイオードにおい
て、正味の電荷密度の極性を正にし、逆方向電圧−電流
波形においてオーミック法則により流れるリーク電流を
印加電圧の０.１Ｖ 以下の低電圧領域にすることによ
り、高耐圧でリーク電流の極めて少ないダイオードを製
造可能とすることができる。
【図１】本発明による実施例における水素アニール工程
と安定化膜中の電荷密度の関係を示す図。
と安定化膜中の電荷密度の関係を示す図。
【図２】本発明による実施例における水素アニール前後
でのリーク電流の低減効果を示す図。
でのリーク電流の低減効果を示す図。
【図３】本発明による実施例における水素アニール前後
での逆方向電圧−電流波形の変化を示す図。
での逆方向電圧−電流波形の変化を示す図。
【図４】本発明による実施例を適用したダイオードの断
面図。
面図。
１…ｎ型半導体領域、２…ｐ+ 型半導体領域、３…ｎ+
型半導体領域、４…鉛系ガラス、５…二酸化珪素、２０
…アノード電極、３０…カソード電極。
型半導体領域、４…鉛系ガラス、５…二酸化珪素、２０
…アノード電極、３０…カソード電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佃 清 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 菅野 実 茨城県日立市弁天町三丁目10番２号 日立 原町電子工業株式会社内 (72)発明者 小林 五月 茨城県日立市弁天町三丁目10番２号 日立 原町電子工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】一対の主表面を有し、一方の主表面から基
板と反対導電型の不純物を拡散してｐｎ接合を形成した
後に、一方の主表面から所定の領域にｐｎ接合が露出す
るようメサ型に溝を設け、このメサ部にガラス被膜が形
成されているダイオードの製造方法において、鉛系ガラ
ス被膜を形成した後に水素あるいは水素を含むガス中で
アニールすることにより、上記ガラス膜中の電荷の極性
を等価的に正にすることを特徴とするダイオードの製造
方法。 - 【請求項２】一対の主表面を有し、一方の主表面から基
板と反対導電型の不純物を拡散してｐｎ接合を形成した
後に、一方の主表面から所定の領域にｐｎ接合が露出す
るようメサ型に溝を設け、このメサ部にガラス被膜が形
成されているダイオードの製造方法において、メサ部を
形成した後に酸素を含むガス中で酸化し、その後鉛系ガ
ラス被膜を形成した後に水素あるいは水素を含むガス中
でアニールすることにより、ガラス膜中の電荷の極性を
等価的に正にすることを特徴とするダイオードの製造方
法。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項及び第２項におい
て、ダイオードの逆方向電圧−電流波形の内、低電圧領
域におけるオーミック特性が０.１Ｖ 以下であることを
特徴とするダイオードの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05578296A JP3313566B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | ダイオードの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05578296A JP3313566B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | ダイオードの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09246571A true JPH09246571A (ja) | 1997-09-19 |
| JP3313566B2 JP3313566B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=13008477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05578296A Expired - Lifetime JP3313566B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | ダイオードの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3313566B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19804580A1 (de) * | 1998-02-05 | 1999-08-19 | Siemens Ag | Leistungshalbleiterdiode |
| EP0982768A1 (de) * | 1998-08-21 | 2000-03-01 | Asea Brown Boveri AG | Verfahren zur Einstellung der Trägerlebensdauer in einem Halbleiterbauelement |
| DE19744197C2 (de) * | 1996-12-20 | 2003-04-17 | Mitsubishi Electric Corp | Verfahren zur Herstellung einer Siliziumsolarzelle und Solarzelle |
| JP5308595B1 (ja) * | 2012-11-28 | 2013-10-09 | 新電元工業株式会社 | 樹脂封止型半導体装置の製造方法及び樹脂封止型半導体装置 |
-
1996
- 1996-03-13 JP JP05578296A patent/JP3313566B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US6475876B2 (en) | 1998-08-21 | 2002-11-05 | Abb Schweiz Holding Ag | Process for fabricating a semiconductor component |
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| WO2014083647A1 (ja) * | 2012-11-28 | 2014-06-05 | 新電元工業株式会社 | 樹脂封止型半導体装置の製造方法及び樹脂封止型半導体装置 |
| CN103975422A (zh) * | 2012-11-28 | 2014-08-06 | 新电元工业株式会社 | 树脂封装型半导体装置的制造方法以及树脂封装型半导体装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3313566B2 (ja) | 2002-08-12 |
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