JPS596053B2 - 被照射領域を形成する方法 - Google Patents
被照射領域を形成する方法Info
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- JPS596053B2 JPS596053B2 JP54166991A JP16699179A JPS596053B2 JP S596053 B2 JPS596053 B2 JP S596053B2 JP 54166991 A JP54166991 A JP 54166991A JP 16699179 A JP16699179 A JP 16699179A JP S596053 B2 JPS596053 B2 JP S596053B2
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- H10P34/40—Irradiation with electromagnetic or particle radiation of wafers, substrates or parts of devices with high-energy radiation
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- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—HANDLING OF PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、半導体のような物質に、原子核粒子を用い
て、被照射領域を形成する方法に関するものである。
て、被照射領域を形成する方法に関するものである。
分子量が少なくとも１である原子核粒子を用いて、正確
な厚みと放射線量と放射線量勾配とを持つ被照射領域を
ある物質に形成したいことが多々ある。
な厚みと放射線量と放射線量勾配とを持つ被照射領域を
ある物質に形成したいことが多々ある。
しかし、このことを、非常な困難を伴なわないで行なう
ことは、これまで一般には不可能であつた。分子量が少
なくとも１である原子核粒子は、その照射時、物質に局
部的な損傷を与える。
ことは、これまで一般には不可能であつた。分子量が少
なくとも１である原子核粒子は、その照射時、物質に局
部的な損傷を与える。
このような原子核粒子の照射による照射損傷あるいは欠
陥の発生は、その物質への粒子の貫通端に近い比較的狭
い領域に集中する。このようにして形成された被照射領
域は、入手できる放射ビーム源の工ネルギーとエネルギ
ー分布とに左右されてきた。大抵のそのような放射ビー
ム源はヴアン・デ・グラフ加速器から発生される事実上
等エネルギー（ＭＯｎＯｅｎｅｒｇｉｔｉｃ）のビーム
である。このような等エネルギーの放射ビーム源によつ
て作られる被照射領域は非常に狭い半値幅を持つガウス
分布に形成される。そこで、もしある物質に、分子量が
少なくとも１の原子核粒子照射領域が必要であれば、そ
の物質は異なるエネルギーと異なる放射線量とを持つ放
射ビーム源を用いて、繰り返して照射されることが必要
であつた。この処理は時間を要するものであり、また多
くの場合不可能であつた。このような被照射領域の厚さ
は、物質を振動的に旋回運動させることによつて、照射
の反復を行なわないで増大されたが、かような技法を用
いたとしても、被照射領域の厚さは典型的には５μｍ以
下であつた。
陥の発生は、その物質への粒子の貫通端に近い比較的狭
い領域に集中する。このようにして形成された被照射領
域は、入手できる放射ビーム源の工ネルギーとエネルギ
ー分布とに左右されてきた。大抵のそのような放射ビー
ム源はヴアン・デ・グラフ加速器から発生される事実上
等エネルギー（ＭＯｎＯｅｎｅｒｇｉｔｉｃ）のビーム
である。このような等エネルギーの放射ビーム源によつ
て作られる被照射領域は非常に狭い半値幅を持つガウス
分布に形成される。そこで、もしある物質に、分子量が
少なくとも１の原子核粒子照射領域が必要であれば、そ
の物質は異なるエネルギーと異なる放射線量とを持つ放
射ビーム源を用いて、繰り返して照射されることが必要
であつた。この処理は時間を要するものであり、また多
くの場合不可能であつた。このような被照射領域の厚さ
は、物質を振動的に旋回運動させることによつて、照射
の反復を行なわないで増大されたが、かような技法を用
いたとしても、被照射領域の厚さは典型的には５μｍ以
下であつた。
ビーム発生器と被照射物質との間に散乱用はくが置かれ
たが、所望のビーム散乱をもたらし、また物質の広い範
囲に亘つて実質的に一様な放射線量を与えるには、これ
らのはくは一様な厚さを持つ必要があつた。被照射領域
の厚さと放射線量と放射線量勾配とを所望のものに仕立
てるように、ビーム・エネルギーを修正し変化させる目
的で、散乱特性の低い物質を利用することはまだ提案さ
れなかつた。この発明は、米国特許第４０５６４０８号
などの発明についての改良である。
たが、所望のビーム散乱をもたらし、また物質の広い範
囲に亘つて実質的に一様な放射線量を与えるには、これ
らのはくは一様な厚さを持つ必要があつた。被照射領域
の厚さと放射線量と放射線量勾配とを所望のものに仕立
てるように、ビーム・エネルギーを修正し変化させる目
的で、散乱特性の低い物質を利用することはまだ提案さ
れなかつた。この発明は、米国特許第４０５６４０８号
などの発明についての改良である。
米国特許第４０５６４０８号の発明には、半導体素子の
阻止ＰＮ接合の隣りに原子核照射で形成される被照射領
域を正確に位置決めすることにより、半導体素子のスイ
ツチング時間を短縮することが開示されている。
阻止ＰＮ接合の隣りに原子核照射で形成される被照射領
域を正確に位置決めすることにより、半導体素子のスイ
ツチング時間を短縮することが開示されている。
そこで述べられている発明は独特の価値を持つてはいる
が、その用途とそれで得られる利点とは入手できる放射
ビーム源のエネルギーとその分布とによつて限定されて
きた。この発明は、ことに、その構成に一つ以上の阻止
ＰＮ接合を持つ半導体素子の製作に用途がある。
が、その用途とそれで得られる利点とは入手できる放射
ビーム源のエネルギーとその分布とによつて限定されて
きた。この発明は、ことに、その構成に一つ以上の阻止
ＰＮ接合を持つ半導体素子の製作に用途がある。
このような半導体素子には、サイリスタ、トランジスタ
、ダイオード、ダイアツク、トライアツク、逆スイツチ
ング整流素子、逆導通サイリスタなどが含まれる。これ
らの半導体素子は、その動作として、高導通モードから
低導通モードすなわち高阻止モードへ急速に変化するこ
とが要求される。この変化は、典型的にはスイツチング
時間または逆方向回復時間あるいは逆方向回復電荷とし
て定義されており、半導体素子中のキャリアの拡散と再
結合ライフタイムによつて制限されてきた。そこで、そ
のような半導体素子特に大電力用素子もそれに従つて制
限されてきた。米国特許第４０５６４０８号に述べてい
るように、その発明者達はいろいろの照射方法によつて
、半導体素子のスイツチング時間と逆方向回復時間を短
縮することを追求した。
、ダイオード、ダイアツク、トライアツク、逆スイツチ
ング整流素子、逆導通サイリスタなどが含まれる。これ
らの半導体素子は、その動作として、高導通モードから
低導通モードすなわち高阻止モードへ急速に変化するこ
とが要求される。この変化は、典型的にはスイツチング
時間または逆方向回復時間あるいは逆方向回復電荷とし
て定義されており、半導体素子中のキャリアの拡散と再
結合ライフタイムによつて制限されてきた。そこで、そ
のような半導体素子特に大電力用素子もそれに従つて制
限されてきた。米国特許第４０５６４０８号に述べてい
るように、その発明者達はいろいろの照射方法によつて
、半導体素子のスイツチング時間と逆方向回復時間を短
縮することを追求した。
しかし、それらの方法は、多かれ少なかれ、他の電気的
特性、特に注目すべきことは半導体素子の順方向電圧降
下を犠牲にすることが伴なつた。すなわち、もし非常に
短いターンオフ時間または逆方向回復時間が望まれるな
らば、その素子では高い順方向電圧降下を我慢しなけれ
ばならなかつた。非常に小さい逆方向回復電荷が望まれ
る場合においても、同じである。この発明の目的は、被
照射領域の厚さと放射線量と放射線量勾配とを正確に制
御して、物質中に被照射領域を正確に形成する方法を提
供することである。
特性、特に注目すべきことは半導体素子の順方向電圧降
下を犠牲にすることが伴なつた。すなわち、もし非常に
短いターンオフ時間または逆方向回復時間が望まれるな
らば、その素子では高い順方向電圧降下を我慢しなけれ
ばならなかつた。非常に小さい逆方向回復電荷が望まれ
る場合においても、同じである。この発明の目的は、被
照射領域の厚さと放射線量と放射線量勾配とを正確に制
御して、物質中に被照射領域を正確に形成する方法を提
供することである。
この発明は、その広い意味で、所望の厚さと放射線量と
放射線量勾配とを持つ被照射領域を或る物質の中に形成
する方法であつて、放射ビーム源を用意する工程、この
放射ビーム源に対して前記物質の選ばれた表面を位置決
めする工程、所定の材料で作られて一様でない厚さと形
状を持つビーム修正器を位置決めし、もつて前記選ばれ
た表面を通して前記物質を照射する際、前記物質中の前
記選ばれた光面から一定の距離へだたつた所に、所望の
厚さと放射線量勾配とを持つ被照射領域を形成できる透
過放射ビームを形成する工程、その後、前記物質に前記
透過放射ビームを照射し、もつて所望の厚さと放射線量
と放射線量勾配を持つ前記被照射領域を形成する工程、
を含み、前記放射ビーム源からの放射粒子が、少なくと
も１の分子量を有し、所望深さ以上前記物質を貫通でき
る、被照射領域を形成する方法にある。
放射線量勾配とを持つ被照射領域を或る物質の中に形成
する方法であつて、放射ビーム源を用意する工程、この
放射ビーム源に対して前記物質の選ばれた表面を位置決
めする工程、所定の材料で作られて一様でない厚さと形
状を持つビーム修正器を位置決めし、もつて前記選ばれ
た表面を通して前記物質を照射する際、前記物質中の前
記選ばれた光面から一定の距離へだたつた所に、所望の
厚さと放射線量勾配とを持つ被照射領域を形成できる透
過放射ビームを形成する工程、その後、前記物質に前記
透過放射ビームを照射し、もつて所望の厚さと放射線量
と放射線量勾配を持つ前記被照射領域を形成する工程、
を含み、前記放射ビーム源からの放射粒子が、少なくと
も１の分子量を有し、所望深さ以上前記物質を貫通でき
る、被照射領域を形成する方法にある。
以下、この発明を、添付図面に示した実施例について詳
しく説明する。
しく説明する。
第１図には、この発明を実施するための全体的な構成が
概略図で示されている。
概略図で示されている。
分子量が少なくとも１の粒子を照射してビーム管３の中
に放射ビーム２を形成することのできる放射ビーム源１
が用意される。放射ビーム２は、ビーム管３の端に置か
れた物質４を、その選ばれた表面５を通つて、この物質
中に所望される被照射領域の最大深さを超える深さまで
、貫通することのできるエネルギーを持つている。放射
ビーム源１は、容易に入手できるものであつて良く、被
照射領域の少なくとも所望の深さまで物質４を貫通する
のに十分なエネルギーを持つ、分子量が少なくとも１の
原子核粒子を放出する。
に放射ビーム２を形成することのできる放射ビーム源１
が用意される。放射ビーム２は、ビーム管３の端に置か
れた物質４を、その選ばれた表面５を通つて、この物質
中に所望される被照射領域の最大深さを超える深さまで
、貫通することのできるエネルギーを持つている。放射
ビーム源１は、容易に入手できるものであつて良く、被
照射領域の少なくとも所望の深さまで物質４を貫通する
のに十分なエネルギーを持つ、分子量が少なくとも１の
原子核粒子を放出する。
この放射ビーム源は、陽子またはアルフア粒子を放出す
るヴアン・デ・グラフ加速器であることが好ましい。こ
れらの粒子は、所望の深さまで物質を貫通するのに十分
なエネルギーを持つまで加速するのに比較的安価である
ことがその理由である。また、このような放射ビーム源
は容易に入手できる。分子量が少なくとも１の他の原子
核粒子も利用できるが、１６以上の分子量を持つ原子核
粒子は今のところ実用向きではない。何故ならば、入手
できる放射ビーム源例えばヴアン・デ・グラフ加速器は
、そのように分子量の大きい粒子に、かなりの深さまで
、物質を貫通させるのに十分な高いエネルギーを発生し
ないからである。また、放＝射ビーム源は、被照射領域
の厚みと幅と放射線量勾配とのより正確な制御を可能に
するために、従来ヴアン・デ・グラフ加速器で得られた
ような等エネルギーの放射ビーム源であることが好まし
い。この理由により、被照射領域により高い解像度が望
まれる用途では、窒素イオンのような分子量の大きい粒
子が役立つであろう。このようなイオンは、物質中に生
じる欠陥発生分布により狭い半値幅（Ｈａｌｆ−Ｗｉｄ
ｔｈ）を持つからである。また、物質４が半導体である
場合には、物質への照射時化学的にも電気的にも本質的
に不活性である陽子、アルフア粒子または窒素イオンの
ような粒子を放出する放射ビーム源を用いることが好ま
しい。更に、用途によつては、等エネルギーではない放
射ビーム源を使用したり、あるいは等エネルギーの放射
ビーム源を等エネルギーではないように変更したりする
ことが適当であることが理解されよう。例えば、被照射
領域の深さの解像度を犠牲にしても、物質４の被照射面
全体に粒子をより一様に分布させる方がもつと望ましい
。このことは、放射ビーム源１と物質４との間の、放射
ビーム２の進路に散乱用ぱく（図示しない）を設けるこ
とによつて可能である。しかし、一般に、ビームの欠陥
発生分布のためのもつとも狭い半値幅を物質）中に作り
、従つてその物質中に形成される被照射領域のための可
能でかつもつとも高い解像度を得るためには、等エネル
ギーの放射ビーム源が好ましい。
るヴアン・デ・グラフ加速器であることが好ましい。こ
れらの粒子は、所望の深さまで物質を貫通するのに十分
なエネルギーを持つまで加速するのに比較的安価である
ことがその理由である。また、このような放射ビーム源
は容易に入手できる。分子量が少なくとも１の他の原子
核粒子も利用できるが、１６以上の分子量を持つ原子核
粒子は今のところ実用向きではない。何故ならば、入手
できる放射ビーム源例えばヴアン・デ・グラフ加速器は
、そのように分子量の大きい粒子に、かなりの深さまで
、物質を貫通させるのに十分な高いエネルギーを発生し
ないからである。また、放＝射ビーム源は、被照射領域
の厚みと幅と放射線量勾配とのより正確な制御を可能に
するために、従来ヴアン・デ・グラフ加速器で得られた
ような等エネルギーの放射ビーム源であることが好まし
い。この理由により、被照射領域により高い解像度が望
まれる用途では、窒素イオンのような分子量の大きい粒
子が役立つであろう。このようなイオンは、物質中に生
じる欠陥発生分布により狭い半値幅（Ｈａｌｆ−Ｗｉｄ
ｔｈ）を持つからである。また、物質４が半導体である
場合には、物質への照射時化学的にも電気的にも本質的
に不活性である陽子、アルフア粒子または窒素イオンの
ような粒子を放出する放射ビーム源を用いることが好ま
しい。更に、用途によつては、等エネルギーではない放
射ビーム源を使用したり、あるいは等エネルギーの放射
ビーム源を等エネルギーではないように変更したりする
ことが適当であることが理解されよう。例えば、被照射
領域の深さの解像度を犠牲にしても、物質４の被照射面
全体に粒子をより一様に分布させる方がもつと望ましい
。このことは、放射ビーム源１と物質４との間の、放射
ビーム２の進路に散乱用ぱく（図示しない）を設けるこ
とによつて可能である。しかし、一般に、ビームの欠陥
発生分布のためのもつとも狭い半値幅を物質）中に作り
、従つてその物質中に形成される被照射領域のための可
能でかつもつとも高い解像度を得るためには、等エネル
ギーの放射ビーム源が好ましい。
放射ビーム源１と物質４との間の放射ビーム２の進路中
にビーム修正器（ＢｅａｍｍＯｄｉｆｉｅｒ）６が置か
れている。
にビーム修正器（ＢｅａｍｍＯｄｉｆｉｅｒ）６が置か
れている。
ビーム修正器６は、ビームを実質的に散乱させることな
く、放射ビーム２の正常な透過を許す材料から選ばれて
、形成される。或る種の環境ではこのビーム修正器６に
散乱用はくを組み入れることが適当であるが、典型的な
例では後述するように、ビーム修正器の厚さのばらつき
のせいで透過したエネルギー・ビームが分散されないこ
とが望ましい。このことによつて、後述するように、被
照射領域の解像度の精度が良くなる。ビーム修正器６は
透過されるビームのエネルギーを変更する材料で作られ
るが、そのビームのエネルギーを、単位厚さ毎にさほど
大きくは変更しない材料から選ばれることが好ましい。
このことによつて、ビーム修正器の寸法上の公差を精密
に制御しなくとも、被照射領域の厚さと放射線量勾配の
精度をより正確に制御することが可能になる。このよう
な材料の例として、アルミニウムのような原子番号の小
さい元素から組成されるものが挙げられる。更に、ビー
ム修正器は、後述するように、所望の形状に容易に加工
できる材料で作られることが好ましい。物質４とビーム
修正器６とは、照射中、所定の運動によつて、相対運動
が行なわれることが好ましい。
く、放射ビーム２の正常な透過を許す材料から選ばれて
、形成される。或る種の環境ではこのビーム修正器６に
散乱用はくを組み入れることが適当であるが、典型的な
例では後述するように、ビーム修正器の厚さのばらつき
のせいで透過したエネルギー・ビームが分散されないこ
とが望ましい。このことによつて、後述するように、被
照射領域の解像度の精度が良くなる。ビーム修正器６は
透過されるビームのエネルギーを変更する材料で作られ
るが、そのビームのエネルギーを、単位厚さ毎にさほど
大きくは変更しない材料から選ばれることが好ましい。
このことによつて、ビーム修正器の寸法上の公差を精密
に制御しなくとも、被照射領域の厚さと放射線量勾配の
精度をより正確に制御することが可能になる。このよう
な材料の例として、アルミニウムのような原子番号の小
さい元素から組成されるものが挙げられる。更に、ビー
ム修正器は、後述するように、所望の形状に容易に加工
できる材料で作られることが好ましい。物質４とビーム
修正器６とは、照射中、所定の運動によつて、相対運動
が行なわれることが好ましい。
これは任意の適当な手段によつて実行できる。例えば第
１図に示したように、ビーム修正器６は電気モータによ
つて回転させられる回転車７に偏心的に取付けられてい
る。そこで、ビーム修正器は、放射ビーム２の進路に対
して直角に、物質４の選ばれた表面５に平行な方向で振
動させられる。別の方法として、ビーム修正器を回転さ
せ、あるいは物質４に対して他の運動をさせ、また物質
４をビーム修正器６に対して運動させることも可能であ
る。放射ビーム源１とビーム修正器６の材料とが与えら
れると、物質４中に形成されるべき被照射領域の厚さと
放射線量勾配とはビーム修正器６の形状と、照射中の物
質４とビーム修正器６との相対運動との関数になる。
１図に示したように、ビーム修正器６は電気モータによ
つて回転させられる回転車７に偏心的に取付けられてい
る。そこで、ビーム修正器は、放射ビーム２の進路に対
して直角に、物質４の選ばれた表面５に平行な方向で振
動させられる。別の方法として、ビーム修正器を回転さ
せ、あるいは物質４に対して他の運動をさせ、また物質
４をビーム修正器６に対して運動させることも可能であ
る。放射ビーム源１とビーム修正器６の材料とが与えら
れると、物質４中に形成されるべき被照射領域の厚さと
放射線量勾配とはビーム修正器６の形状と、照射中の物
質４とビーム修正器６との相対運動との関数になる。
典型的な例では被照射領域の厚さと放射線量勾配とがビ
ーム修正器の形状だけの関数となるように、ビーム修正
器と物質との相対運動は一定である。そこで、物質４の
被照射領域の任意所望の厚さと放射線量勾配及びその物
質４の選ばれた表面５から被照射領域までの任意所望の
距離に合わせて、ビーム修正器の形状を決めることがで
きる。
ーム修正器の形状だけの関数となるように、ビーム修正
器と物質との相対運動は一定である。そこで、物質４の
被照射領域の任意所望の厚さと放射線量勾配及びその物
質４の選ばれた表面５から被照射領域までの任意所望の
距離に合わせて、ビーム修正器の形状を決めることがで
きる。
これらの関係を理解するには、物質４の中に形成される
被照射領域の所望の位置と厚さと放射線量勾配とに対応
する、ビーム修正器を透過した後の放射ビームのエネル
ギー・スペクトルが第３図に示されるように次の式で表
わされることを考えられたい。更に、このエネルギー・
スペクトルに対応するビーム修正器の形状は第４図に示
されるものであつて、式Ｆ（１）−Ｘで表わされること
も考えられない。
被照射領域の所望の位置と厚さと放射線量勾配とに対応
する、ビーム修正器を透過した後の放射ビームのエネル
ギー・スペクトルが第３図に示されるように次の式で表
わされることを考えられたい。更に、このエネルギー・
スペクトルに対応するビーム修正器の形状は第４図に示
されるものであつて、式Ｆ（１）−Ｘで表わされること
も考えられない。
更にこの１はＸ及びＦＣＸ）の関数であることも考えら
れたい。さて、第４図の任意の点Ａにおける透過した放
射ビームのエネルギーについて考える。
れたい。さて、第４図の任意の点Ａにおける透過した放
射ビームのエネルギーについて考える。
この点に導びかれた放射ビーム修正器の厚さＸｌを透過
しなければならないので、そのことによつて、この放射
ビームのエネルギーをＥｐからＥｌまで減らす。任意の
点Ａでのフラツクス密度はφ（粒子／秒）であり、数学
的にφ−Ｄｎ／Ｄｔで表わされる。ビーム修正器が第１
図に示されたように垂直方向に、速度Ｖ−ｄ／Ｄｔで動
かされるから、時間複雑なエネルギー・スペクトルＤｎ
／ＤＥのために、ビーム修正器の形状はコンピユータを
利用して計算できる。簡単なスペクトルについては、そ
の形状は単なる手計算で決られる。例えば、Ｄｎ／ＤＥ
−Ｋ （定数）でありＲｇＤ＝Ｅ／ｍすなわちエネルギ
ーに従属する範囲が質量に関して直線的であるとしよう
。
しなければならないので、そのことによつて、この放射
ビームのエネルギーをＥｐからＥｌまで減らす。任意の
点Ａでのフラツクス密度はφ（粒子／秒）であり、数学
的にφ−Ｄｎ／Ｄｔで表わされる。ビーム修正器が第１
図に示されたように垂直方向に、速度Ｖ−ｄ／Ｄｔで動
かされるから、時間複雑なエネルギー・スペクトルＤｎ
／ＤＥのために、ビーム修正器の形状はコンピユータを
利用して計算できる。簡単なスペクトルについては、そ
の形状は単なる手計算で決られる。例えば、Ｄｎ／ＤＥ
−Ｋ （定数）でありＲｇＤ＝Ｅ／ｍすなわちエネルギ
ーに従属する範囲が質量に関して直線的であるとしよう
。
上の式は次のように簡単になる。＋（Ｄｔの間に任意の
点Ａを叩く粒子の数は次の式で表わされる。
点Ａを叩く粒子の数は次の式で表わされる。
１−ｆ（ｘ）でありｄｌ−Ｄｆ（ｘ）／ＤｘＸ−Ｄｘで
あるから、Ｄｎ−φ／ＶＸ−Ｄｆ（ｘ）／ＤｘＸ−Ｄｘ
となる。
あるから、Ｄｎ−φ／ＶＸ−Ｄｆ（ｘ）／ＤｘＸ−Ｄｘ
となる。
変数ｘは、任意の瞬間において、点Ａまで放射ビームの
透過するビーム修正器の厚さであつて、ビーム修正器か
らでる粒子のエネルギーに関数的に関係づけられる。
透過するビーム修正器の厚さであつて、ビーム修正器か
らでる粒子のエネルギーに関数的に関係づけられる。
Ｒ（粒子の範囲）とＥ（粒子のエネルギー）とが関数式
Ｒ−ｇ（ト）で表わされる関係を持つものとする。ビー
ム修正器への到来粒子の範囲はＲｐ−ｇ（Ｅｐ）であり
、ビーム修正器から出て行く粒子の範囲はＲ−ｇ（ト）
）である。ビーム修正器の厚さはエネルギーの関数とし
て、次の式で表わされる。このＸを前の式に代入するこ
とによつて、任意の点Ａに到着する粒子は次のように表
わされる。
Ｒ−ｇ（ト）で表わされる関係を持つものとする。ビー
ム修正器への到来粒子の範囲はＲｐ−ｇ（Ｅｐ）であり
、ビーム修正器から出て行く粒子の範囲はＲ−ｇ（ト）
）である。ビーム修正器の厚さはエネルギーの関数とし
て、次の式で表わされる。このＸを前の式に代入するこ
とによつて、任意の点Ａに到着する粒子は次のように表
わされる。
そこで、ビーム修正器の厚さは透過したエネルギー・ス
ペクトルについて次のように表わすことができる。Ｘ＝
Ｅｐ／ｍ−Ｅ／ｍを代入すると更に簡単になる。
ペクトルについて次のように表わすことができる。Ｘ＝
Ｅｐ／ｍ−Ｅ／ｍを代入すると更に簡単になる。
この式に対する一般解は、
ｘ−Ｆ（１）について別の言い方をすれば、定数ｂはｘ
をスペクトル中での最低のエネルギーについて厚さＸ（
１−０）として得ることができる。
をスペクトル中での最低のエネルギーについて厚さＸ（
１−０）として得ることができる。
すなわち、ビーム修正器の長さＬはＥ２についての厚さ
であるＸ２に従属する。
であるＸ２に従属する。
そこで、ビーム修正器は勾配φ／ＶＫｍを持つて第５図
に示すように形状が決められる。このことから、長方形
の被照射領域を得るためのビーム修正器は第５図の形状
にできることがわかる。
に示すように形状が決められる。このことから、長方形
の被照射領域を得るためのビーム修正器は第５図の形状
にできることがわかる。
しかし、放射ビーム源から放出されるビームのエネルギ
ーと密度とにおける小さい一時的な揺れから生じるスペ
クトル歪みを除くためには、多数のサイクルのエネルギ
ー・スペクトルが望ましい。従つて、ビーム修正器は、
第１図と第２図とに示されるように、のこぎり歯の形状
をとるのが適当であろう。なお、Ｘ１は点８における最
大厚さに相当し、Ｘ２は点９における最小厚さに相当し
、φ／ＶＫｍは表面の勾配である。次に第６図を参照す
ると、対抗する二つの主面１１と１２とカーブした側面
１３とを持つセンター・フアイヤ型シリコン・サイリス
タ・ウエハ１０が示されている。
ーと密度とにおける小さい一時的な揺れから生じるスペ
クトル歪みを除くためには、多数のサイクルのエネルギ
ー・スペクトルが望ましい。従つて、ビーム修正器は、
第１図と第２図とに示されるように、のこぎり歯の形状
をとるのが適当であろう。なお、Ｘ１は点８における最
大厚さに相当し、Ｘ２は点９における最小厚さに相当し
、φ／ＶＫｍは表面の勾配である。次に第６図を参照す
ると、対抗する二つの主面１１と１２とカーブした側面
１３とを持つセンター・フアイヤ型シリコン・サイリス
タ・ウエハ１０が示されている。
このウエハ１０は、これらの主面１１，１２に隣接する
、互いに逆の導電型の不純物を含むカソード・エミツタ
領域１４とアノード・エミツタ領域１７とこれらの領域
の間でウエハ１０の中にあつて、互いに逆の導電型の不
純物を含むカソード・ベース領域１５とアノード・ベー
ス領域１６とを持つている。カソード・エミツタ領域１
４とカソード・ベース領域１５も互いフ１６とアノード
・エミツタ領域１７についても同様である。
、互いに逆の導電型の不純物を含むカソード・エミツタ
領域１４とアノード・エミツタ領域１７とこれらの領域
の間でウエハ１０の中にあつて、互いに逆の導電型の不
純物を含むカソード・ベース領域１５とアノード・ベー
ス領域１６とを持つている。カソード・エミツタ領域１
４とカソード・ベース領域１５も互いフ１６とアノード
・エミツタ領域１７についても同様である。
この構成によつて、ウエハ１０には４層の不純物からな
る構造が設けられ、隣接する領域間には三つのＰＮ接合
１８と１９と２０が形成されている。このサイリスタに
は、主面１１の中心部分にカソード・ベース領域１５を
隣接させて、センター・フアイヤ・ゲートが設けられて
いる。
る構造が設けられ、隣接する領域間には三つのＰＮ接合
１８と１９と２０が形成されている。このサイリスタに
は、主面１１の中心部分にカソード・ベース領域１５を
隣接させて、センター・フアイヤ・ゲートが設けられて
いる。
そこで、このカソード・ベース領域１５の表面に現れた
部分を囲んでカソード・エミツタ領域１４が拡がつてい
る。このウエハ１０への電気的接続手段として、主面１
１において、カソード・ベース領域１５とカソード・エ
ミツタ領域１４とに、金属電極２１と２４がオーミツク
・コンタクトをなし、主面１２において、金属基板２５
がアノード・エミツタ領域１７にオーミツク・コンタク
トをなしている。適当な表面保護樹脂２２例えばシリコ
ーンまたはエポキシ組成物を、側面１３に塗布すること
によつて、サイリスタの動作に対する外気の影響は実質
的に減少される。主面１１は基準面として選ばれ、この
面を基準として、被照射領域２８が所望の距離に形成さ
れる。
部分を囲んでカソード・エミツタ領域１４が拡がつてい
る。このウエハ１０への電気的接続手段として、主面１
１において、カソード・ベース領域１５とカソード・エ
ミツタ領域１４とに、金属電極２１と２４がオーミツク
・コンタクトをなし、主面１２において、金属基板２５
がアノード・エミツタ領域１７にオーミツク・コンタク
トをなしている。適当な表面保護樹脂２２例えばシリコ
ーンまたはエポキシ組成物を、側面１３に塗布すること
によつて、サイリスタの動作に対する外気の影響は実質
的に減少される。主面１１は基準面として選ばれ、この
面を基準として、被照射領域２８が所望の距離に形成さ
れる。
主面は、分子量が１より大きい粒子を放出する与えられ
た放射ビーム源からの放射ビーム２３に曝されるべき選
ばれた表面でもある。実施態様としては異なつてもよい
が、一般に主面１１は放射ビーム２３に対して実質的に
直角を作るようにおかれ、従つて被照射領域２８が主面
１１から見て実質的に一定の距離にあるようになされる
。ビーム修正器２６は、放射ビーム源と主面１１との間
に、このビーム修正器２６を透過したビームによつてサ
イリスタが照射されるように、おかれる。ビーム修正器
２６は、放射ビームを実質的に散乱させることがなく、
また放射ビームがその材料を通つて動く時与えられた単
位について粒子ビームのエネルギーを大巾に減らさない
ような密度を持つ材料から選ばれる。このような材料を
選択することによつて、ビーム修正器２６は、放射ビー
ムのエネルギーを、被照射領域２８の形成に希望される
エネルギーに正確に輪郭づけするように作ることができ
る。ビーム修正器２６の材料は、また機械加工などによ
つて容易に作成できる。アルミニウムのような材料から
選ばれる。ビーム修呂力ｆ：．１ｔ筆１図から第５図ま
でについて一般的に述べたように、のこぎり歯の形状２
７とされる。また、ビーム修正器２６は、照射中、所望
の放射線量勾配または被照射領域２８に対応する、所定
の運動によつて、主面１１に平行に動かされることが好
ましい。典型的な例では、ビーム修正器２６の運動は比
較的一定であり、かつ往復運動であり、そこでビーム修
正器の形状によつて放射線量勾配が制御される。ビーム
修正器２６ののこぎり歯は被照射領域２８の幅と放射線
量勾配の制御のために、その深さと勾配とが選ばれる。
た放射ビーム源からの放射ビーム２３に曝されるべき選
ばれた表面でもある。実施態様としては異なつてもよい
が、一般に主面１１は放射ビーム２３に対して実質的に
直角を作るようにおかれ、従つて被照射領域２８が主面
１１から見て実質的に一定の距離にあるようになされる
。ビーム修正器２６は、放射ビーム源と主面１１との間
に、このビーム修正器２６を透過したビームによつてサ
イリスタが照射されるように、おかれる。ビーム修正器
２６は、放射ビームを実質的に散乱させることがなく、
また放射ビームがその材料を通つて動く時与えられた単
位について粒子ビームのエネルギーを大巾に減らさない
ような密度を持つ材料から選ばれる。このような材料を
選択することによつて、ビーム修正器２６は、放射ビー
ムのエネルギーを、被照射領域２８の形成に希望される
エネルギーに正確に輪郭づけするように作ることができ
る。ビーム修正器２６の材料は、また機械加工などによ
つて容易に作成できる。アルミニウムのような材料から
選ばれる。ビーム修呂力ｆ：．１ｔ筆１図から第５図ま
でについて一般的に述べたように、のこぎり歯の形状２
７とされる。また、ビーム修正器２６は、照射中、所望
の放射線量勾配または被照射領域２８に対応する、所定
の運動によつて、主面１１に平行に動かされることが好
ましい。典型的な例では、ビーム修正器２６の運動は比
較的一定であり、かつ往復運動であり、そこでビーム修
正器の形状によつて放射線量勾配が制御される。ビーム
修正器２６ののこぎり歯は被照射領域２８の幅と放射線
量勾配の制御のために、その深さと勾配とが選ばれる。
サイリスタと放射ビーム源との間にマスク２９もおかれ
ている。
ている。
このマスク２９は放射ビーム２３をさえぎり、サイリス
タの導電部分が照射されないようにすることができる。
そこで、サイリスタのゲート部分に、マスク２９の窓３
０を通り抜ける照射によつて、主面１１から所望の距離
に、所望の厚さと放射線量勾配とを持つ被照射領域２８
が選択的に形成される。被照射領域２８は、ＰＮ接合１
９及び２０を横切り、アノード・ベース域１６を貫通し
て、カソード・ベース域１５とアノード・エミツタ領域
１７との中まで伸びている。
タの導電部分が照射されないようにすることができる。
そこで、サイリスタのゲート部分に、マスク２９の窓３
０を通り抜ける照射によつて、主面１１から所望の距離
に、所望の厚さと放射線量勾配とを持つ被照射領域２８
が選択的に形成される。被照射領域２８は、ＰＮ接合１
９及び２０を横切り、アノード・ベース域１６を貫通し
て、カソード・ベース域１５とアノード・エミツタ領域
１７との中まで伸びている。
このことによつて、サイリスタは、実質的に短縮された
逆方向回復時間（Ｔｒｒ）、逆方向回復電荷（Ｑｒｒ）
及び逆方向回復電流（Ｉｒｒ）を持つことになる。照射
によつて、他の電気的特性例えば順方向電圧降下は実質
的に影響されないが、いくつかのパラメータ例えば漏れ
電流はかなり影響される。第７図に、照射については第
６図に示したものと同じ構成を持つ第２のセンター・フ
アイャ・サイリスタが示されている。
逆方向回復時間（Ｔｒｒ）、逆方向回復電荷（Ｑｒｒ）
及び逆方向回復電流（Ｉｒｒ）を持つことになる。照射
によつて、他の電気的特性例えば順方向電圧降下は実質
的に影響されないが、いくつかのパラメータ例えば漏れ
電流はかなり影響される。第７図に、照射については第
６図に示したものと同じ構成を持つ第２のセンター・フ
アイャ・サイリスタが示されている。
第６図のものと同じ部分は、第６図の符号に１００を加
えて示されている。第６図と異なる点は、被照射領域１
２８の厚さと放射線量と放射線量勾配と、ビーム修正器
１２６の厚さと、ビーム修正器１２６ののこぎり歯１２
７の深さと勾配とだけである。ビーム修正器１２６の厚
さとそののこぎり歯１２７の深さと勾配とは、被照射領
域１２８が、中心のＰＮ接合１１９の両側のカソード・
ベース領域１１５及びアノード・ベース域１１６との中
だけに形成されるように、選ばれる。この被照射領域１
２８によつて、サイリスタの逆方向回復時間は実質的に
短縮されるが、その他のパラメータ例えば順方向電圧降
下と逆方向回復電荷は実質的に変化しない。更に、この
第２実施例によつて、漏れ電流が第６図のように照射さ
れたサイリスタより少ないサイリスタが得られる。次に
第８図には、第６図に示して説明したように照射される
第３のセンター・フアイヤ・サイリスタが示されている
。
えて示されている。第６図と異なる点は、被照射領域１
２８の厚さと放射線量と放射線量勾配と、ビーム修正器
１２６の厚さと、ビーム修正器１２６ののこぎり歯１２
７の深さと勾配とだけである。ビーム修正器１２６の厚
さとそののこぎり歯１２７の深さと勾配とは、被照射領
域１２８が、中心のＰＮ接合１１９の両側のカソード・
ベース領域１１５及びアノード・ベース域１１６との中
だけに形成されるように、選ばれる。この被照射領域１
２８によつて、サイリスタの逆方向回復時間は実質的に
短縮されるが、その他のパラメータ例えば順方向電圧降
下と逆方向回復電荷は実質的に変化しない。更に、この
第２実施例によつて、漏れ電流が第６図のように照射さ
れたサイリスタより少ないサイリスタが得られる。次に
第８図には、第６図に示して説明したように照射される
第３のセンター・フアイヤ・サイリスタが示されている
。
相当する部分に、第６図の符号に２００を加えた符号が
付けられている。再び、被照射領域２２８とこれに対応
するビーム修正器２２６の厚さとそののこぎり歯２２７
の勾配及び深さだけが変更されている。この第３実施例
では、中心ＰＮ接合２１９に隣接するとともにこのＰＮ
接合に形成されるデプレシヨン領域に隣接して、カソー
ド・ベース域２１５の中だけに、被照射領域２２８が形
成されるように、ビーム修正器２２６の厚さとそののこ
ぎり歯２２７の勾配と深さとが選ばれる。この第３実施
例によつて、サイリスタの逆方向回復時間が、漏れ電流
を目につくほど増すことなく、短縮される。第９図には
、第６図と同様に照射される第４のセンター・フアイヤ
・サイリスタが示されている。
付けられている。再び、被照射領域２２８とこれに対応
するビーム修正器２２６の厚さとそののこぎり歯２２７
の勾配及び深さだけが変更されている。この第３実施例
では、中心ＰＮ接合２１９に隣接するとともにこのＰＮ
接合に形成されるデプレシヨン領域に隣接して、カソー
ド・ベース域２１５の中だけに、被照射領域２２８が形
成されるように、ビーム修正器２２６の厚さとそののこ
ぎり歯２２７の勾配と深さとが選ばれる。この第３実施
例によつて、サイリスタの逆方向回復時間が、漏れ電流
を目につくほど増すことなく、短縮される。第９図には
、第６図と同様に照射される第４のセンター・フアイヤ
・サイリスタが示されている。
対応する部分には、第６図の符号に３００が加えられて
いる。この第４実施例でも、変更は被照射領域３２８の
厚さと放射線量と放射線量勾配と選ばれた表面としての
主面３１１からの位置決めと、これらに対応するビーム
修正器３２６の厚さとそののこぎり歯３２７の勾配と深
さだけである。ビーム修正器３２６とそののこぎり歯３
２７の勾配と深さとは、被照射領域３２８がアノードＰ
Ｎ接合３２０を挟むアノード・ベース領域３１６とアノ
ード・エミツタ領域３１７とに跨るように選ばれる。こ
の第４実施例では、サイリスタの逆方向回復電荷が特に
少なくなり、また逆方向回復時間と逆方向回復電流も少
なくなる。しかし得られたサイリスタは、照射前に比べ
ると、漏れ電流が大きくなる。第１０図には、増幅ゲー
ト・サイリスタが示されている。
いる。この第４実施例でも、変更は被照射領域３２８の
厚さと放射線量と放射線量勾配と選ばれた表面としての
主面３１１からの位置決めと、これらに対応するビーム
修正器３２６の厚さとそののこぎり歯３２７の勾配と深
さだけである。ビーム修正器３２６とそののこぎり歯３
２７の勾配と深さとは、被照射領域３２８がアノードＰ
Ｎ接合３２０を挟むアノード・ベース領域３１６とアノ
ード・エミツタ領域３１７とに跨るように選ばれる。こ
の第４実施例では、サイリスタの逆方向回復電荷が特に
少なくなり、また逆方向回復時間と逆方向回復電流も少
なくなる。しかし得られたサイリスタは、照射前に比べ
ると、漏れ電流が大きくなる。第１０図には、増幅ゲー
ト・サイリスタが示されている。
このサイリスタは本質的に第６図のセンター・フアイヤ
・サイリスタと同じ構成を持ち、第６図に示されて説明
したものと同様に照射される。相当する部分は、第６図
の符号に４００を加えて示されている。僅かなゲート信
号によつて主サイリスタを容易にターンオンできる補助
サイリスタを得るために、補助カソード・エミツタ領域
４１４″と浮動電極４２４′とをカソード・エミツタ領
域４１４の近くに備えていることだけが第６図のものと
違つている。被照射領域４２８は、本質的に第６図の被
照射領域２８と同じであり、サイリスタの電気的特性に
及ぼす影響も同じである。この被照射領域４２８は補助
カソード・エミツタ領域４１４″に隣接する、サイリス
タのゲート作用部分だけにあつて、補助カソード・エミ
ツタ領域４１４′とカソード・エミツタ領域４１４の間
のゲート部分には入つていないことに注意すべきである
。このことの理由は、良い設計のサイリスタでは、補助
サイリスタと主サイリスタとの間に被照射領域を形成す
るのに十分な余裕がないことである。しかし、例えば雪
片（ＳｎＯｗｆｌａｋｅ）設計のような交差指型設計の
ために余裕があれば、補助カソード・エミツタ領域４１
４７とカソード・エミツタ領域４１４との間で、カソー
ド・エミツタ領域４１４″の下方の諸領域は残しておい
て、カソード・ベース領域４１５からアノード・ベース
領域４１６を通つてアノード・エミツタ領域４１７へ達
する被照射領域が形成されるべきである。このことは、
被照射領域４２８を素子の非連続部分に形成させるため
に、マスク４２９を変更する必要があることを意味する
。第１１図には、第６図と同様なセンター・フアイヤ・
サイリスタが示されている。
・サイリスタと同じ構成を持ち、第６図に示されて説明
したものと同様に照射される。相当する部分は、第６図
の符号に４００を加えて示されている。僅かなゲート信
号によつて主サイリスタを容易にターンオンできる補助
サイリスタを得るために、補助カソード・エミツタ領域
４１４″と浮動電極４２４′とをカソード・エミツタ領
域４１４の近くに備えていることだけが第６図のものと
違つている。被照射領域４２８は、本質的に第６図の被
照射領域２８と同じであり、サイリスタの電気的特性に
及ぼす影響も同じである。この被照射領域４２８は補助
カソード・エミツタ領域４１４″に隣接する、サイリス
タのゲート作用部分だけにあつて、補助カソード・エミ
ツタ領域４１４′とカソード・エミツタ領域４１４の間
のゲート部分には入つていないことに注意すべきである
。このことの理由は、良い設計のサイリスタでは、補助
サイリスタと主サイリスタとの間に被照射領域を形成す
るのに十分な余裕がないことである。しかし、例えば雪
片（ＳｎＯｗｆｌａｋｅ）設計のような交差指型設計の
ために余裕があれば、補助カソード・エミツタ領域４１
４７とカソード・エミツタ領域４１４との間で、カソー
ド・エミツタ領域４１４″の下方の諸領域は残しておい
て、カソード・ベース領域４１５からアノード・ベース
領域４１６を通つてアノード・エミツタ領域４１７へ達
する被照射領域が形成されるべきである。このことは、
被照射領域４２８を素子の非連続部分に形成させるため
に、マスク４２９を変更する必要があることを意味する
。第１１図には、第６図と同様なセンター・フアイヤ・
サイリスタが示されている。
相当する部分に、第６図の符号に５００を加えた符号が
与えられている。第６図との違いは、被照射領域５２８
の厚さと放射線量と放射線量勾配と、これに対応するビ
ーム修正器５２６の厚さとそののこぎり歯５２７の勾配
と深さとにある。ビーム修正器５２６ののこぎり歯５２
７に、図に示される被照射領域５２８を形成するために
、三つの不連続な勾配が設けられている。サイリスタの
右側に示される小さいグラフで、被照射領域５２８の放
射線量勾配が定量的に表現されている。図示のように被
照射領域はカソード・ベース領域５１５からアノード・
ベース領域５１６を通り抜けてアノード・エミツタ領域
５１７まで伸びている。放射線量勾配は、最も高い放射
の範囲がＰＮ接合５１９の隣りにあるように選ばれる。
この実施例では、速い逆方向回復時間と小さい逆方向回
復電荷及び逆方向回復電流が得られる。しかし、この素
子の漏れ電流は照射によつて増加する。ノ 次に第１２図には、第６図とは別の、ただし実質的に第
６図と同様の照射がなされた、センター・フアイヤ・サ
イリスタが示されている。
与えられている。第６図との違いは、被照射領域５２８
の厚さと放射線量と放射線量勾配と、これに対応するビ
ーム修正器５２６の厚さとそののこぎり歯５２７の勾配
と深さとにある。ビーム修正器５２６ののこぎり歯５２
７に、図に示される被照射領域５２８を形成するために
、三つの不連続な勾配が設けられている。サイリスタの
右側に示される小さいグラフで、被照射領域５２８の放
射線量勾配が定量的に表現されている。図示のように被
照射領域はカソード・ベース領域５１５からアノード・
ベース領域５１６を通り抜けてアノード・エミツタ領域
５１７まで伸びている。放射線量勾配は、最も高い放射
の範囲がＰＮ接合５１９の隣りにあるように選ばれる。
この実施例では、速い逆方向回復時間と小さい逆方向回
復電荷及び逆方向回復電流が得られる。しかし、この素
子の漏れ電流は照射によつて増加する。ノ 次に第１２図には、第６図とは別の、ただし実質的に第
６図と同様の照射がなされた、センター・フアイヤ・サ
イリスタが示されている。
相当する部分は、第６図の符号に６００を加えた符号で
示されている。変更された点は、被照射領域６２８が二
つの被照射領域に分割されて、その一方がカソード・ベ
ース領域６１５の中にそして他方がアノード・ベース領
域６１６の中にあり、しかも二つのＰＮ接合６１９と６
２０にそれぞれ隣接するとともにこれらのＰＮ接合によ
つて形成されるデプレシヨン領域の外側にあることであ
る。これに相当して、ビーム修正器６２６はステツプ関
数の形状に成形され、それらのステツプ関数の表面の両
方にのこぎり歯６２７が形成される。これらの表面のそ
れぞれに設けられるのこぎり歯の形状は、その勾配と深
さを、被照射領域６２８のそれぞれの部分の所望の厚さ
と放射線量勾配とに合わせて変えることができる。被照
射領域６２８の放射線量勾配の定量的な形状が、第１２
図のサイリスタの右側に、小さいグラフで示されている
。第１３図には、二つの主面７１１及び７１２とカーブ
した側面７１３とを持つパワー・ダイオードのウエーハ
７１０が示されている。
示されている。変更された点は、被照射領域６２８が二
つの被照射領域に分割されて、その一方がカソード・ベ
ース領域６１５の中にそして他方がアノード・ベース領
域６１６の中にあり、しかも二つのＰＮ接合６１９と６
２０にそれぞれ隣接するとともにこれらのＰＮ接合によ
つて形成されるデプレシヨン領域の外側にあることであ
る。これに相当して、ビーム修正器６２６はステツプ関
数の形状に成形され、それらのステツプ関数の表面の両
方にのこぎり歯６２７が形成される。これらの表面のそ
れぞれに設けられるのこぎり歯の形状は、その勾配と深
さを、被照射領域６２８のそれぞれの部分の所望の厚さ
と放射線量勾配とに合わせて変えることができる。被照
射領域６２８の放射線量勾配の定量的な形状が、第１２
図のサイリスタの右側に、小さいグラフで示されている
。第１３図には、二つの主面７１１及び７１２とカーブ
した側面７１３とを持つパワー・ダイオードのウエーハ
７１０が示されている。
このウエ一・・７１０は、互いに逆の導電型の不純物を
含み、主面７１１または７１２に隣接し、かつそれらが
互いに隣接して、ＰＮ接合７１６を形成するカソード・
ベース領域７１４とアノード・ベース領域７１５とを備
えている。このダイオードは主面７１１においてカソー
ド・ベース領域７１４へのオーミツクコンタクトを作る
金属電極７１７と、アノード・ベース領域７１５及び主
面７１２にオーミツク・コンタクトを作る金属基板７１
８とを備えている。
含み、主面７１１または７１２に隣接し、かつそれらが
互いに隣接して、ＰＮ接合７１６を形成するカソード・
ベース領域７１４とアノード・ベース領域７１５とを備
えている。このダイオードは主面７１１においてカソー
ド・ベース領域７１４へのオーミツクコンタクトを作る
金属電極７１７と、アノード・ベース領域７１５及び主
面７１２にオーミツク・コンタクトを作る金属基板７１
８とを備えている。
適当な表面保護樹脂例えばシリコーンまたはエポキシ組
成物７１９を、側面７１３に塗布することによつて、ダ
イオードの動作に対する外界の影響は実質的に減らされ
る。ダイオードは、第６図について述べたのと同様にし
て、照射される。
成物７１９を、側面７１３に塗布することによつて、ダ
イオードの動作に対する外界の影響は実質的に減らされ
る。ダイオードは、第６図について述べたのと同様にし
て、照射される。
相当する部分に、第６図の符号に７００を加えた符号が
与えられている。ビーム修正器７２６の厚さと、そのの
こぎり歯７２７の深さと勾配は、アノード・ベース領域
７１５の中にあつて、ＰＮ接合７１６に隣接するが、こ
のＰＮ接合で形成されるデプレシヨン領域の外側に、被
照射領域７２８を形成するように選ばれる。第６図のマ
スク２９に相当する、素子の一部をシールドする網は設
けられないので、被照射領域７２８が素子全体に拡がつ
ている。このようにして形成されたダイオードは、逆方
向回復電荷が実質的に小さくなり、漏れ電流には影響が
ない〜 以上、好ましい実施例を図示して説明したが、この発明
は特許請求の範囲の精神内でこれらの実施例をいろいろ
と変えて実施可能なことが理解されよう。
与えられている。ビーム修正器７２６の厚さと、そのの
こぎり歯７２７の深さと勾配は、アノード・ベース領域
７１５の中にあつて、ＰＮ接合７１６に隣接するが、こ
のＰＮ接合で形成されるデプレシヨン領域の外側に、被
照射領域７２８を形成するように選ばれる。第６図のマ
スク２９に相当する、素子の一部をシールドする網は設
けられないので、被照射領域７２８が素子全体に拡がつ
ている。このようにして形成されたダイオードは、逆方
向回復電荷が実質的に小さくなり、漏れ電流には影響が
ない〜 以上、好ましい実施例を図示して説明したが、この発明
は特許請求の範囲の精神内でこれらの実施例をいろいろ
と変えて実施可能なことが理解されよう。
第１図はこの発明の＝般的な動作を説明するための概略
図、第２図は第１図に示したビーム修正器の拡大斜視図
、第３図はビーム修正器を透過した、ある所望の被照射
領域を物質中に形成する放射ビームのエネルギー分布を
示すグラフ、第４図は等エネルギーの放射ビームの透過
によつて第３図に示したエネルギー分布を作るビーム修
正器の立面図、第５図は実質的に一様な放射線量の長方
形の被照射領域を形成するのに適したビーム修正器の立
面図、第６図から第９図まではこの発明によつてそれぞ
れ作られたセンター・フアイヤ・サイリスタの断面図、
第１０図はこの発明によつて作られた増幅ゲートサイリ
スタの断面図、第１１図と第１２図はこの発明によつて
作られた別のセンター・フアイヤ・サイリスタの断面図
、第１３図はこの発明によつて作られたダイオードの断
面図である。 図において、１：放射ビーム源、２と２３：放射ビーム
、４：物質、５：選ばれた表面、６と２６：ビーム修正
器、１０：ウエーハ １１と１２：主面、２８：被照射
領域、２９：マスク。
図、第２図は第１図に示したビーム修正器の拡大斜視図
、第３図はビーム修正器を透過した、ある所望の被照射
領域を物質中に形成する放射ビームのエネルギー分布を
示すグラフ、第４図は等エネルギーの放射ビームの透過
によつて第３図に示したエネルギー分布を作るビーム修
正器の立面図、第５図は実質的に一様な放射線量の長方
形の被照射領域を形成するのに適したビーム修正器の立
面図、第６図から第９図まではこの発明によつてそれぞ
れ作られたセンター・フアイヤ・サイリスタの断面図、
第１０図はこの発明によつて作られた増幅ゲートサイリ
スタの断面図、第１１図と第１２図はこの発明によつて
作られた別のセンター・フアイヤ・サイリスタの断面図
、第１３図はこの発明によつて作られたダイオードの断
面図である。 図において、１：放射ビーム源、２と２３：放射ビーム
、４：物質、５：選ばれた表面、６と２６：ビーム修正
器、１０：ウエーハ １１と１２：主面、２８：被照射
領域、２９：マスク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 所望の厚さと放射線量と放射線量勾配とを持つ被照
射領域を或る物質の中に形成する方法であつて、放射ビ
ーム源を用意する工程、 この放射ビーム源に対して前記物質の選ばれた表面を位
置決めする工程、所定の材料で作られて一様でない厚さ
と形状を持つビーム修正器を位置決めし、もつて前記選
ばれた表面を通して前記物質を照射する際、前記物質中
の前記選ばれた表面から一定の距離へだたつた所に、所
望の厚さと放射線量勾配とを持つ被照射領域を形成でき
る透過放射ビームを形成する工程、その後、前記物質に
前記透過放射ビームを照射し、もつて所望の厚さと放射
線量と放射線量勾配を持つ前記被照射領域を形成する工
程、を含み、 前記放射ビーム源からの放射粒子が、少なくとも１の分
子量を有し、所望深さ以上前記物質を貫通できる、被照
射領域を形成する方法。 ２ 放射粒子が陽子とα粒子から成る群から選ばれる特
許請求の範囲第１項記載の被照射領域を形成する方法。 ３ 放射ビームが等エネルギー・ビームである特許請求
の範囲第１項または第２項記載の被照射領域を形成する
方法。 ４ 照射工程中、ビーム修正器と物質を相対運動させる
特許請求の範囲第１項ないし第３項記載のいずれかに記
載の照射領域を形成する方法。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| US06/000,936 US4278475A (en) | 1979-01-04 | 1979-01-04 | Forming of contoured irradiated regions in materials such as semiconductor bodies by nuclear radiation |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JPS596053B2 true JPS596053B2 (ja) | 1984-02-08 |
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