特開 2021-190531 ＴＶＳダイオードおよびＴＶＳダイオードの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-190531(P2021-190531A)

(43)【公開日】2021年12月13日

(54)【発明の名称】ＴＶＳダイオードおよびＴＶＳダイオードの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/329 20060101AFI20211115BHJP

   H01L 29/861 20060101ALI20211115BHJP

   H01L 29/87 20060101ALI20211115BHJP

【ＦＩ】

   H01L29/90 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2020-93560(P2020-93560)

(22)【出願日】2020年5月28日

(71)【出願人】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002310

【氏名又は名称】特許業務法人あい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】荒川 貴博

(57)【要約】

【課題】新規な構成のＴＶＳダイオードを提供する。
【解決手段】ＴＶＳダイオード１は、基体２と、基体２の表層部に形成された第１導電型領域１０と、第１導電型領域１０を、第１領域１１と第２領域１２とに分断するように基体２内に形成された第２導電型分離領域２３と、基体２の表面上に形成された表面絶縁膜５０と、第１領域１１に電気的に接続されるように、表面絶縁膜５０上に配置された第１電極膜６１と、第２領域１２に電気的に接続されるように、表面絶縁膜５０上に配置された第２電極膜６２とを含む。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基体と、
前記基体の表層部に形成された第１導電型領域と、
前記第１導電型領域を、第１領域と第２領域とに分断するように前記基体内に形成された第２導電型分離領域と、
前記基体の表面上に形成された表面絶縁膜と、
前記第１領域に電気的に接続されるように、前記表面絶縁膜上に配置された第１電極膜と、
前記第２領域に電気的に接続されるように、前記表面絶縁膜上に配置された第２電極膜とを含み、
前記第１領域と前記第２導電型分離領域とによって第１ダイオードが形成され、前記第２領域と前記第２導電型分離領域とによって第２ダイオードが形成され、前記第１ダイオードと前記第２ダイオードとが、前記第２導電型分離領域を介して逆直列接続されている、ＴＶＳダイオード。

【請求項2】

平面視において、前記第１領域を取り囲む無端状の第１の第２導電型領域と、
平面視において、前記第２領域を取り囲む無端状の第２の第２導電型領域とを含み、
前記第１の第２導電型領域と前記第２の第２導電型領域とは、前記第１領域と前記第２領域とを分断する共通の前記第２導電型分離領域を有している、請求項１に記載のＴＶＳダイオード。

【請求項3】

前記表面絶縁膜は、前記第１領域の一部を露出させる第１コンタクト孔と、前記第２領域の一部を露出させる第２コンタクト孔とを有し、
前記第１電極膜は、前記第１コンタクト孔を介して前記第１領域に接続され、
前記第２電極膜は、前記第２コンタクト孔を介して前記第２領域に接続されている、請求項１または２に記載のＴＶＳダイオード。

【請求項4】

前記第１領域の表層部における前記第１コンタクト孔に臨む領域に形成され、前記第１領域よりも第１導電型不純物濃度の高い第１コンタクト領域と、
前記第２領域の表層部における前記第２コンタクト孔に臨む領域に形成され、前記第２領域よりも第１導電型不純物濃度の高い第２コンタクト領域とを含み、
前記第１電極膜は、前記第１導電型コンタクト領域に接続され、
前記第２電極膜は、前記第２導電型コンタクト領域に接続されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＴＶＳダイオード。

【請求項5】

前記第１領域は、平面視において、前記基体の一方側端部に配置された第１ベース部と、前記第１ベース部から前記基体の他方側端部に向かって延びた第１延出部とを有し、
前記第２領域は、平面視において、前記基体の前記他方側端部に配置された第２ベース部と、前記第２ベース部から前記基体の前記一方側端部に向かって延びた第２延出部とを有している、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＴＶＳダイオード。

【請求項6】

前記第１延出部は、前記第１ベース部に対して櫛歯状に形成された複数の第１延出部を含み、
前記第２延出部は、前記第２ベース部に対して櫛歯状に形成された複数の第２延出部を含み、
前記複数の第１延出部および前記複数の第２延出部は、平面視において、前記第２導電型分離領域を挟んで互いに噛み合うように配置されている、請求項５に記載のＴＶＳダイオード。

【請求項7】

前記第２導電型分離領域は、平面視において、蛇行状に形成されている、請求項６に記載のＴＶＳダイオード。

【請求項8】

前記第１電極膜は、前記第１ベース部上に配置された第１パッド部と、前記第１パッド部から前記第１延出部の上方領域に延びた第１配線部とを含み、
前記第２電極膜は、前記第２ベース部上に配置された第２パッド部と、前記第２パッド部から前記第２延出部の上方領域に延びた第２配線部とを含む、請求項５または６に記載のＴＶＳダイオード。

【請求項9】

前記第１パッド部上に、前記第１電極膜に電気的に接続される第１外部電極が配置され、
前記第２パッド部上に、前記第２電極膜に電気的に接続される第２外部電極が配置されている、請求項８に記載のＴＶＳダイオード。

【請求項10】

前記基体は、ｎ型半導体基板と、前記ｎ型半導体基板の表面に形成されたエピタキシャル層とからなり、
前記第１導電型領域は、前記エピタキシャル層の表層部に形成されており、
前記第２導電型分離領域は、前記エピタキシャル層の表面から前記エピタキシャル層を貫通して前記ｎ型半導体基板の深さ途中部まで達している、請求項１〜９のいずれか一項に記載のＴＶＳダイオード。

【請求項11】

前記第１電極膜および前記第２電極膜が、Ｔｉ、ＴｉＮおよびＡｌＣｕが、この順に積層されたＴｉ／ＴｉＮ／ＡｌＣｕ膜からなる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のＴＶＳダイオード。

【請求項12】

前記第１導電型領域の第１導電型不純物濃度が、２．０×１０^１７ｃｍ^−３〜５．０×１０^１８ｃｍ^−３であり、
前記第２導電型分離領域の第２導電型不純物濃度が、１．０×１０^１９ｃｍ^−３〜１．０×１０^２１ｃｍ^−３である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のＴＶＳダイオード。

【請求項13】

第１導電型領域を表層部に有する基体の前記第１導電型領域に、第２導電型不純物を注入し、熱処理することによって、前記第１導電型領域を第１領域と第２領域とに分断する第２導電型分離領域を形成する工程と、
前記基体の表面上に表面絶縁膜を形成する工程と、
前記表面絶縁膜に、前記第１領域の一部を露出させる第１コンタクト孔と、前記第２領域の一部を露出させる第２コンタクト孔とを形成するコンタクト孔形成工程と、
前記表面絶縁膜上に電極膜を形成する電極膜形成工程と、
前記電極膜を選択的にエッチングすることによって、前記第１コンタクト孔を介して前記第１領域に電気的に接続される第１電極膜と、前記第２コンタクト孔を介して前記第２領域に電気的に接続される第２電極膜とを形成する工程とを含む、ＴＶＳダイオードの製造方法。

【請求項14】

前記コンタクト孔形成工程と前記電極膜形成工程との間に、
前記第１領域の表層部における前記第１コンタクト孔に臨む領域に、第１導電型不純物を注入し、熱処理することにより、前記第１領域よりも第１導電型不純物濃度の高い第１コンタクト領域を形成すると同時に、前記第２領域の表層部における前記第２コンタクト孔に臨む領域に、第１導電型不純物を注入し、熱処理することにより、前記第２領域よりも第１導電型不純物濃度の高い第２コンタクト領域を形成する工程を含む、請求項１３に記載のＴＶＳダイオードの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＴＶＳダイオードおよびＴＶＳダイオードの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

過渡電圧、ＥＳＤ(Electrostatic Discharge)、ノイズ等を吸収する素子としてＴＶＳ（Transient Voltage Suppressor：過渡電圧抑制）ダイオードが知られている。ＴＶＳダイオードは、ＥＳＤ保護用ダイオードともよばれる。ＴＶＳダイオードは、一般的には、一対のダイオードが逆直列に接続されたものが採用される（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第６，０１５，９９９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、新規な構成のＴＶＳダイオードおよびその製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一実施形態は、基体と、前記基体の表層部に形成された第１導電型領域と、前記第１導電型領域を、第１領域と第２領域とに分断するように前記基体内に形成された第２導電型分離領域と、前記基体の表面上に形成された表面絶縁膜と、前記第１領域に電気的に接続されるように、前記表面絶縁膜上に配置された第１電極膜と、前記第２領域に電気的に接続されるように、前記表面絶縁膜上に配置された第２電極膜とを含み、前記第１領域と前記第２導電型分離領域とによって第１ダイオードが形成され、前記第２領域と前記第２導電型分離領域とによって第２ダイオードが形成され、前記第１ダイオードと前記第２ダイオードとが、前記第２導電型分離領域を介して逆直列接続されている、ＴＶＳダイオードを提供する。

【0006】

この構成では、新規な構成のＴＶＳダイオードが得られる。
本発明の一実施形態では、平面視において、前記第１領域を取り囲む無端状の第１の第２導電型領域と、平面視において、前記第２領域を取り囲む無端状の第２の第２導電型領域とを含み、前記第１の第２導電型領域と前記第２の第２導電型領域とは、前記第１領域と前記第２領域とを分断する共通の前記第２導電型分離領域を有している。

【0007】

本発明の一実施形態では、前記表面絶縁膜は、前記第１領域の一部を露出させる第１コンタクト孔と、前記第２領域の一部を露出させる第２コンタクト孔とを有し、前記第１電極膜は、前記第１コンタクト孔を介して前記第１領域に接続され、前記第２電極膜は、前記第２コンタクト孔を介して前記第２領域に接続されている。
本発明の一実施形態では、前記第１領域の表層部における前記第１コンタクト孔に臨む領域に形成され、前記第１領域よりも第１導電型不純物濃度の高い第１コンタクト領域と、前記第２領域の表層部における前記第２コンタクト孔に臨む領域に形成され、前記第２領域よりも第１導電型不純物濃度の高い第２コンタクト領域とを含み、前記第１電極膜は、前記第１導電型コンタクト領域に接続され、前記第２電極膜は、前記第２導電型コンタクト領域に接続されている。

【0008】

本発明の一実施形態では、前記第１領域は、平面視において、前記基体の一方側端部に配置された第１ベース部と、前記第１ベース部から前記基体の他方側端部に向かって延びた第１延出部とを有し、前記第２領域は、平面視において、前記基体の前記他方側端部に配置された第２ベース部と、前記第２ベース部から前記基体の前記一方側端部に向かって延びた第２延出部とを有している。

【0009】

本発明の一実施形態では、前記第１延出部は、前記第１ベース部に対して櫛歯状に形成された複数の第１延出部を含み、前記第２延出部は、前記第２ベース部に対して櫛歯状に形成された複数の第２延出部を含み、前記複数の第１延出部および前記複数の第２延出部は、平面視において、前記第２導電型分離領域を挟んで互いに噛み合うように配置されている。

【0010】

本発明の一実施形態では、前記第２導電型分離領域は、平面視において、蛇行状に形成されている。
本発明の一実施形態では、前記第１電極膜は、前記第１ベース部上に配置された第１パッド部と、前記第１パッド部から前記第１延出部の上方領域に延びた第１配線部とを含み、前記第２電極膜は、前記第２ベース部上に配置された第２パッド部と、前記第２パッド部から前記第２延出部の上方領域に延びた第２配線部とを含む。

【0011】

本発明の一実施形態では、前記第１パッド部上に、前記第１電極膜に電気的に接続される第１外部電極が配置され、前記第２パッド部上に、前記第２電極膜に電気的に接続される第２外部電極が配置されている。
本発明の一実施形態では、前記基体は、ｎ型半導体基板と、前記ｎ型半導体基板の表面に形成されたエピタキシャル層とからなり、前記第１導電型領域は、前記エピタキシャル層の表層部に形成されており、前記第２導電型分離領域は、前記エピタキシャル層の表面から前記エピタキシャル層を貫通して前記ｎ型半導体基板の深さ途中部まで達している。

【0012】

本発明の一実施形態では、前記第１電極膜および前記第２電極膜が、Ｔｉ、ＴｉＮおよびＡｌＣｕが、この順に積層されたＴｉ／ＴｉＮ／ＡｌＣｕ膜からなる。
本発明の一実施形態では、前記第１導電型領域の第１導電型不純物濃度が、２．０×１０^１７ｃｍ^−３〜５．０×１０^１８ｃｍ^−３であり、前記第２導電型分離領域の第２導電型不純物濃度が、１．０×１０^１９ｃｍ^−３〜１．０×１０^２１ｃｍ^−３である。

【0013】

本発明の一実施形態は、第１導電型領域を表層部に有する基体の前記第１導電型領域に、第２導電型不純物を注入し、熱処理することによって、前記第１導電型領域を第１領域と第２領域とに分断する第２導電型分離領域を形成する工程と、前記基体の表面上に表面絶縁膜を形成する工程と、前記表面絶縁膜に、前記第１領域の一部を露出させる第１コンタクト孔と、前記第２領域の一部を露出させる第２コンタクト孔とを形成するコンタクト孔形成工程と、前記表面絶縁膜上に電極膜を形成する電極膜形成工程と、前記電極膜を選択的にエッチングすることによって、前記第１コンタクト孔を介して前記第１領域に電気的に接続される第１電極膜と、前記第２コンタクト孔を介して前記第２領域に電気的に接続される第２電極膜とを形成する工程とを含む、ＴＶＳダイオードの製造方法を提供する。

【0014】

本発明の一実施形態は、前記コンタクト孔形成工程と前記電極膜形成工程との間に、前記第１領域の表層部における前記第１コンタクト孔に臨む領域に、第１導電型不純物を注入し、熱処理することにより、前記第１領域よりも第１導電型不純物濃度の高い第１コンタクト領域を形成すると同時に、前記第２領域の表層部における前記第２コンタクト孔に臨む領域に、第１導電型不純物を注入し、熱処理することにより、前記第２領域よりも第１導電型不純物濃度の高い第２コンタクト領域を形成する工程を含む。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係るＴＶＳダイオードの模式的な斜視図である。

【図2】図２は、図１のＴＶＳダイオードの平面図である。

【図3】図３は、図２のIII−III線に沿う図解的な断面図である。

【図4】図４は、図２のIV−IV線に沿う図解的な断面図である。

【図5】図５は、図２のV−V線に沿う図解的な断面図である。

【図6】図６は、図３のVI−VI線に沿う方向から見た平面図ある。

【図7A】図７Ａは、図６の平面図から第１および第２コンタクト領域を省略した平面図である。

【図7B】図７Ｂは、図６の平面図からｎ^＋型領域を省略した平面面図である。

【図8】図８は、図３のVIII−VIII線に沿う方向から見た平面図である。

【図9】図９は、図５の断面図のより具体的な形状を示す断面図である。

【図10】図１０は、ｎ⁻型半導体基板のｎ型不純物濃度と、ｎ^＋型領域のｎ型不純物濃度と、ｐ型コンタクト領域を含むｐ型領域のｐ型不純物濃度の濃度プロファイルを説明するためのグラフである。

【図11A】図１１Ａは、図１のＴＶＳダイオードの製造工程の一部を示す図である。

【図11B】図１１Ｂは、図１１Ａの次の工程を示す図である。

【図11C】図１１Ｃは、図１１Ｂの次の工程を示す図である。

【図11D】図１１Ｄは、図１１Ｃの次の工程を示す図である。

【図11E】図１１Ｅは、図１１Ｄの次の工程を示す図である。

【図11F】図１１Ｆは、図１１Ｅの次の工程を示す図である。

【図11G】図１１Ｇは、図１１Ｆの次の工程を示す図である。

【図11H】図１１Ｈは、図１１Ｇの次の工程を示す図である。

【図12】図１２は、比較例の構成を説明するための断面図である。

【図13】図１３は、第１〜第５実施例の電流−電圧特性を示すグラフである。

【図14】図１４は、図１３のグラフに基づいて作成した、ｐ型領域のｐ型不純物のドーズ量に対する双方向耐圧のグラフである。

【図15】図１５は、第４実施例、第５実施例および比較例の電流−電圧特性を示すグラフである。

【図16】図１６は、２分割型を示す平面図であって、図７Ａに対応する平面図である。

【図17】図１７は、２分割型、４分割型、１６分割型および２４分割型それぞれについてのＩ_ｐｐ−Ｖ_ｃｌ特性を示すグラフである。

【図18】図１８は、分割数が２４でありかつｐ型領域のｐ型不純物のドーズ量が異なる３種類の２４分割型それぞれについてのＩ_ｐｐ−Ｖ_ｃｌ特性を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るＴＶＳダイオードの模式的な斜視図である。図２は、図１のＴＶＳダイオードの平面図である。図３は、図２のIII−III線に沿う図解的な断面図である。図４は、図２のIV−IV線に沿う図解的な断面図である。図５は、図２のV−V線に沿う図解的な断面図である。図６は、図３のVI−VI線に沿う方向から見た平面図ある。図７Ａは、図６の平面図から第１および第２コンタクト領域を省略した平面図である。図７Ｂは、図６の平面図からｎ^＋型領域を省略した平面図である。図８は、図３のVIII−VIII線に沿う方向から見た平面図である。なお、図１では、第１外部電極８および第２外部電極９の凹凸表面を省略している。

【0017】

図３の断面図は、図６のIII−III線に沿う切断面に対応し、図４の断面図は、図６のIV−IV線に沿う切断面に対応している。
ＴＶＳダイオード１は、略直方体形状の基体２を含む。基体２は、本実施形態では、ｎ⁻型半導体基板３と、ｎ⁻型半導体基板３上に形成されたｎ型エピタキシャル層４を含む積層構造を有している。ｎ⁻型半導体基板３は、シリコン基板であってもよい。

【0018】

基体２の長手方向に沿う長辺の長さＬ１は、例えば０．４ｍｍ〜２ｍｍである。短手方向に沿う短辺の長さＬ２は、例えば０．２ｍｍ〜２ｍｍである。基体２の厚さＴは、例えば０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである。この実施形態では、Ｌ１は０．９ｍｍ程度であり、Ｌ２は０．５ｍｍ程度であり、Ｔは０．３ｍｍ程度である。
基体２は、第１面（表面）５と、その反対側に位置する第２面（裏面）６と、第１面５および第２面６を接続する第３面（側面）７とを有している。基体２の第１面５および第２面６は、それらの法線方向から見た平面視（以下、単に「平面視」という。）において矩形状に形成されている。

【0019】

基体２の第１面５上には、第１外部電極８と、第２外部電極９とが互いに間隔をおいて配置されている。第１外部電極８は、基体２の長手方向の一方側端部に配置されている。第２外部電極９は、基体２の長手方向の他方側端部に配置されている。第１外部電極８および第２外部電極９は、平面視で基体２の短手方向に長い矩形状である。
図３〜図６および図７Ａを参照してｎ型エピタキシャル層４の表層部には、ｐ型領域（ｐ型不純物拡散領域）１０が形成されている。ｐ型領域１０は、ｎ型エピタキシャル層４の表層部のほぼ全域に形成されている。ｐ型領域１０のｐ型不純物は、例えばボロン（Ｂ）である。ｐ型領域１０のｐ型不純物濃度は、例えば２．０×１０^１７ｃｍ^−３〜５．０×１０^１８ｃｍ^−３であることが好ましい。ｐ型領域１０は、本発明の「第１導電型領域」の一例である。

【0020】

基体２には、ｐ型領域１０を第１領域１１と第２領域１２とに分離するためのｎ^＋型領域（ｎ型不純物拡散領域）２０が形成されている。図６では、明確化のために、ｎ^＋型領域２０にドットを付して示してある。ｎ^＋型領域２０のｎ型不純物は、例えばリン（Ｐ）である。ｎ^＋型領域２０は、ｎ型エピタキシャル層４よりも高いｎ型不純物濃度を有している。ｎ^＋型領域２０のｎ型不純物濃度は、例えば１．０×１０^１９ｃｍ^−３〜１．０×１０^２１ｃｍ^−３であることが好ましい。

【0021】

ｎ^＋型領域２０の横断面の輪郭は、Ｕ形状である。ｎ^＋型領域２０は、基体２の第１面５からｎ⁻型半導体基板３の深さ途中部まで延びている。ｎ^＋型領域２０は、ｎ型エピタキシャル層４（ｐ型領域１０）を上下方向に貫通している。ｎ^＋型領域２０の横断面の幅は、例えば０．４μｍ〜５μｍである。この実施形態では、ｎ^＋型領域２０の横断面の幅は、１μｍ程度である。

【0022】

図６および図７Ａを参照して、ｎ^＋型領域２０は、平面視において、第１領域１１を取り囲むように形成された無端状の第１ｎ^＋型領域２１と、第２領域１２を取り囲むように形成された無端状の第２ｎ^＋型領域２２とを含む。第１ｎ^＋型領域２１および第２ｎ^＋型領域２２は、ｐ型領域１０を第１領域１１と第２領域１２とに分断するための共通の分離領域（分離壁）２３を有している。

【0023】

第１ｎ^＋型領域２１は、本発明の「第１の第２導電型領域」の一例である。第２ｎ^＋型領域２２は、本発明の「第２の第２導電型領域」の一例である。分離領域２３は、本発明の「第２導電型分離領域」の一例である。
この実施形態では、分離領域２３は、平面視において、基体２の長手方向の中央領域において、基体２の短手方向を進行方向とする蛇行状（ジグザグ状）に形成されている。具体的には、分離領域２３は、平面視において、基体２の短手方向（縦方向）に間隔をおいて配置されかつ基体２の長手方向（横方向）に延びた３つの横長直線部２３Ａと、基体２の短手方向（縦方向）に延びた４つの縦長直線部２３Ｂとからなる。

【0024】

３つの横長直線部２３Ａを、基体２の一方の長辺側（図７Ａの紙面の下側の長辺側）から順に、第１、第２および第３の横長直線部２３Ａということにする。４つの縦長直線部２３Ｂを、基体２の一方の長辺側から順に、第１、第２、第３および第４の縦長直線部ということにする。
第１の縦長直線部２３Ｂは、分離領域２３の一端側部分を構成しており、第４の縦長直線部２３Ｂは、分離領域２３の他端側部分を構成している。第１の縦長直線部２３Ｂの内側端は、第１の横長直線部２３Ａの一端に接続されている。第１の横長直線部２３Ａの他端は、第２の縦長直線部２３Ｂを介して、第２の横長直線部（中央の横長直線部）２３Ａの対応する端（他端）に接続されている。第２の横長直線部２３Ａの一端は、第３の縦長直線部２３Ｂを介して、第３の横長直線部２３Ａの対応する端（一端）に接続されている。第３の横長直線部２３Ａの他端は、第４の縦長直線部２３Ｂの内側端に接続されている。

【0025】

第１領域１１は、平面視において、基体２の一方側端部に配置された第１ベース部１３と、第１ベース部１３から基体２の他方側端部に向かって延びた複数の第１延出部１４とを有している。第１ベース部１３の平面形状は、基体２の短手方向に長い矩形状である。
複数の第１延出部１４は、第１ベース部１３に対して櫛歯状に形成されている。この実施形態では、複数の第１延出部１４は、基体２の短手方向に間隔をおいて配置された２つの第１延出部１４を含む。各第１延出部１４の平面形状は、基体２の長手方向に長い矩形状である。

【0026】

第２領域１２は、平面視において、基体２の他方側端部に配置された第２ベース部１５と、第２ベース部１５から基体２の一方側端部に向かって延びた複数の第２延出部１６とを有している。第２ベース部１５の平面形状は、基体２の短手方向に長い矩形状である。
複数の第２延出部１６は、第２ベース部１５に対して櫛歯状に形成されている。この実施形態では、複数の第２延出部１６は、基体２の短手方向に間隔をおいて配置された２つの第２延出部１６を含む。これらの第２延出部１６は、各第２延出部１６の平面形状は、基体２の長手方向に長い矩形状である。第１延出部１４および複数の第２延出部１６は、平面視において、分離領域２３を挟んで互いに噛み合うように配置されている。

【0027】

分離領域２３の一方の側面は第１領域１１と接触しており、分離領域２３の他方の側面は第２領域１２と接触している。分離領域２３の一方の側面と、それに接する第１領域１１との間にｐｎ接合が形成されている。第１領域１１および分離領域２３の接合部によって第１ダイオードＤ１が形成されている。
分離領域２３の他方の側面と、それに接する第２領域１２との間にｐｎ接合が形成されている。第２領域１２および分離領域２３の接合部によって第２ダイオードＤ２が形成されている。第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２とは、分離領域２３を介して逆直列に接続されている。

【0028】

図６および図７Ｂを参照して、ｐ型領域１０の第１領域１１の表層部には、第１領域１１（第１ダイオードＤ１のアノード）を第１外部電極８に電気的に接続するための第１ｐ^＋型コンタクト領域３１が形成されている。ｐ型領域１０の第２領域１２の表層部には、第２領域１２（第２ダイオードＤ２のアノード）を第２外部電極９に電気的に接続するための第２ｐ^＋型コンタクト領域３２が形成されている。コンタクト領域３１，３２のｐ型不純物は、例えばボロン（Ｂ）である。コンタクト領域３１，３２のｐ型不純物濃度は、ｐ型領域１０のｐ型不純物濃度よりも高い。コンタクト領域３１，３２のｐ型不純物濃度は、例えば１．０×１０^１９ｃｍ^−３〜３．０×１０^２０ｃｍ^−３であってもよい。

【0029】

第１ｐ^＋型コンタクト領域３１は、平面視において、第１領域１１の周縁部に囲まれた中央領域に配置されている。第１領域１１を取り囲む第１ｎ^＋型領域２１の内周縁（第１領域１１の外周縁）と、第１ｐ^＋型コンタクト領域３１の外周縁との間には、隙間（スリット）４１が存在している。第１ｐ^＋型コンタクト領域３１の平面形状と第１領域１１の平面形状とは相似であり、第１ｐ^＋型コンタクト領域３１の平面視面積は第１領域１１の平面視面積よりも少し小さい。

【0030】

第１ｐ^＋型コンタクト領域３１は、第１ベース部１３上に形成された第１コンタクトベース部３３と、第１コンタクトベース部３３から各第１延出部１４の上方領域に延びた複数の第１コンタクト延出部３４とを含む。複数の第１コンタクト延出部３４は、第１コンタクトベース部３３に対して櫛歯状に形成されている。第１コンタクトベース部３３の平面形状は、第１ベース部１３よりも面積が小さい矩形である。第１コンタクト延出部３４の平面形状は、第１延出部１４よりも幅が狭い矩形状である。

【0031】

第２ｐ^＋型コンタクト領域３２は、平面視において、第２領域１２の周縁部に囲まれた中央領域に配置されている。第２領域１２を取り囲む第２ｎ^＋型領域２２の内周縁（第２領域１２の外周縁）と、第２ｐ^＋型コンタクト領域３２の外周縁との間には、隙間（スリット）４２が存在している。第２ｐ^＋型コンタクト領域３２の平面形状と第２領域１２の平面形状とは相似であり、第２ｐ^＋型コンタクト領域３２の平面視面積は第２領域１２の平面視面積よりも少し小さい。

【0032】

第２ｐ^＋型コンタクト領域３２は、第２ベース部１５上に形成された第２コンタクトベース部３５と、第２コンタクトベース部３５から各第２延出部１６の上方領域に延びた複数の第２コンタクト延出部３６とを含む。複数の第２コンタクト延出部３６は、第２コンタクトベース部３５に対して櫛歯状に形成されている。第２コンタクトベース部３５の平面形状は、第２ベース部１５よりも面積が小さい矩形である。第２コンタクト延出部３６の平面形状は、第２延出部１６よりも幅が狭い矩形状である。複数の第１コンタクト延出部３４および複数の第２コンタクト延出部３６は、平面視において、互いに噛み合うように配置されている。

【0033】

図３〜図５を参照して、基体２の第１面５には、表面絶縁膜５０が形成されている。表面絶縁膜５０は、基体２の第１面５のほぼ全域を被覆している。表面絶縁膜５０は、酸化膜（ＳｉＯ_２膜）および窒化膜（ＳｉＮ膜）のいずれか一方または双方を含んでいてもよい。この実施形態では、表面絶縁膜５０は、ＳｉＯ_２膜からなる。また、表面絶縁膜５０は、例えば、０．１μｍ〜２μｍの厚さを有していてもよい。

【0034】

表面絶縁膜５０には、第１ｐ^＋型コンタクト領域３１を露出させる第１コンタクト孔５１と、第２ｐ^＋型コンタクト領域３２を露出させる第２コンタクト孔５２とが形成されている。第１コンタクト孔５１は、第１コンタクトベース部３３を露出させる第１部分５３と、第１部分５３に連通し、第１コンタクト延出部３４を露出させる第２部分５４とを含む。第２コンタクト孔５２は、第２コンタクトベース部３５を露出させる第３部分５５と、第３部分５５に連通し、第１コンタクト延出部３４を露出させる第４部分５６とを含む。

【0035】

図３〜図６および図８を参照して、表面絶縁膜５０の上には、第１電極膜６１および第２電極膜６２が互いに間隔を空けて形成されている。
第１電極膜６１は、第１ｐ^＋型コンタクト領域３１を覆うように配置されている。第１電極膜６１は、第１パッド部６３と、複数の第１配線部６４とを一体的に含む。第１パッド部６３は、第１ｐ^＋型コンタクト領域３１の第１コンタクトベース部３３を覆うように配置されている。第１パッド部６３は、平面視において、第１コンタクトベース部３３よりも大きな矩形状に形成されている。

【0036】

複数の第１配線部６４は、第１パッド部６３に対して櫛歯状に形成されている。複数の第１配線部６４は、それぞれ、複数の第１コンタクト延出部３４を一対一対応で覆うように、基体２の長手方向に沿って第１パッド部６３から第２コンタクトベース部３５側へ向かって直線状に引き出されている。各第１配線部６４の幅は、第１ｐ^＋型コンタクト領域３１の第１コンタクト延出部３４の幅よりも広く形成されている。

【0037】

第１電極膜６１は、表面絶縁膜５０上から第１コンタクト孔５１に入り込み、第１ｐ^＋型コンタクト領域３１にオーミック接触している。より具体的には、第１パッド部６３は、表面絶縁膜５０上から第１部分５３に入り込み、第１コンタクトベース部３３にオーミック接触している。各第１配線部６４は、表面絶縁膜５０上から第２部分５４に入り込み、第１コンタクト延出部３４にオーミック接触している。

【0038】

第２電極膜６２は、第２ｐ^＋型コンタクト領域３２を覆うように配置されている。第２電極膜６２は、第２パッド部６５と、複数の第２配線部６６とを一体的に含む。第２パッド部６５は、第２ｐ^＋型コンタクト領域３２の第２コンタクトベース部３５を覆うように配置されている。第２パッド部６５は、平面視において、第２コンタクトベース部３５よりも大きな矩形状に形成されている。

【0039】

複数の第２配線部６６は、第２パッド部６５に対して櫛歯状に形成されている。複数の第２配線部６６は、それぞれ、複数の第２コンタクト延出部３６を一対一対応で覆うように、基体２の長手方向に沿って第２パッド部６５から第１コンタクトベース部３３側へ向かって直線状に引き出されている。各第２配線部６６の幅は、第２ｐ^＋型コンタクト領域３２の第２コンタクト延出部３６の幅よりも広く形成されている。

【0040】

第２電極膜６２は、表面絶縁膜５０上から第２コンタクト孔５２に入り込み、第２ｐ^＋型コンタクト領域３２にオーミック接触している。より具体的には、第２パッド部６５は、表面絶縁膜５０上から第３部分５５に入り込み、第２コンタクトベース部３５にオーミック接触している。各第２配線部６６は、表面絶縁膜５０上から第４部分５６に入り込み、第２コンタクト延出部３６にオーミック接触している。

【0041】

第１配線部６４および第２配線部６６は、平面視において、隙間（スリット）４３を挟んで互いに噛み合うように配置されている。この隙間４３によって、第１配線部６４と第２配線部６６とは、電気的に絶縁されている。第１電極膜６１および第２電極膜６２は、例えば、Ｔｉ膜とＴｉｎ膜とＡｌＣｕ膜とが、この順で積層された、Ｔｉ／Ｔｉｎ/ＡｌＣｕ膜であってもよい。

【0042】

図１〜図５を参照して、表面絶縁膜５０の上には、絶縁層７０が形成されている。絶縁層７０は、第１電極膜６１および第２電極膜６２を被覆している。絶縁層７０は、表面絶縁膜５０上に形成された第１絶縁膜７１と、第１絶縁膜７１上に形成された第２絶縁膜７２とを含む。第１絶縁膜７１は、例えば、酸化膜（ＳｉＯ_２膜）および窒化膜（ＳｉＮ膜）のいずれか一方または双方を含んでいてもよい。この実施形態では、第１絶縁膜７１は、ＳｉＮ膜からなる。

【0043】

第２絶縁膜７２は、例えば、ポリイミド等の絶縁性樹脂を含んでいてもよい。また、絶縁層７０は、例えば、１μｍ〜１０μｍの厚さを有していてもよい。この実施形態では、例えば、第１絶縁膜７１の厚さが０．５μｍ〜２μｍであり、第２絶縁膜７２の厚さが０．５μｍ〜８μｍであってもよい。
絶縁層７０には、第１開口７３および第２開口７４が形成されている。第１開口７３は、第１パッド部６３における周縁部に囲まれた中央領域を露出させる。第２開口７４は、第２パッド部６５における周縁部に囲まれた中央領域を露出させる。

【0044】

第１開口７３内には、第１外部電極８が形成されている。第１外部電極８は、第１開口７３内において第１パッド部６３（第１電極膜６１）に電気的に接続されている。これにより、第１外部電極８は、第１電極膜６１を介して第１ｐ^＋型コンタクト領域３１（第１領域１１）と電気的に接続されている。また、第１外部電極８は、ＴＶＳダイオード１をフリップチップ実装（表面実装）するときの端子として機能するので、第１外部端子と称されてもよい。

【0045】

第１外部電極８は、絶縁層７０から突出するように形成されている。第１外部電極８は、複数の金属膜が積層された積層構造を有していてもよい。複数の金属膜は、第１電極膜６１側からこの順に積層されたＮｉ膜、Ｐｄ膜、Ａｕ膜を含んでいてもよい。
第２開口７４内には、第２外部電極９が形成されている。第２外部電極９は、第２開口７４内において第２パッド部６５（第２電極膜６２）に電気的に接続されている。これにより、第２外部電極９は、第２電極膜６２を介して第２ｐ^＋型コンタクト領域３２（第２領域１２）と電気的に接続されている。また、第２外部電極９は、ＴＶＳダイオード１をフリップチップ実装（表面実装）するときの端子として機能するので、第２外部端子と称されてもよい。

【0046】

第２外部電極９は、絶縁層７０から突出するように形成されている。第２外部電極９は、複数の金属膜が積層された積層構造を有していてもよい。複数の金属膜は、第２電極膜６２側からこの順に積層されたＮｉ膜、Ｐｄ膜、Ａｕ膜を含んでいてもよい。
図２〜図５を参照して、第１外部電極８は、平面視において、基体２の短手方向に長い矩形状に形成されている。第１外部電極８は、基体２の角部に配置される角部が面取りされることによって、当該１対の角部に、基体２の角部に対向するコーナ面８１を有している。

【0047】

第１外部電極８の表面には、複数の第１凸部８２が形成されている。複数の第１凸部８２は、第１外部電極８の表面に起伏を形成している。この実施形態では、各第１凸部８２は、平面視四角形状に形成されている。この実施形態では、複数の第１凸部８２は、行列状に配置されている。
第２外部電極９は、平面視において、基体２の短手方向に長い矩形状に形成されている。第２外部電極９は、基体２の角部に配置される角部が面取りされることによって、当該１対の角部に、基体２の角部に対向するコーナ面８３を有している。

【0048】

第２外部電極９の表面には、平坦部８４と複数の第２凸部８５が形成されている。平坦部８４は、第２外部電極９の表面が平坦に形成された部分であり、第２外部電極９の内方側の２つの角部のうちの一方の角部８６の近傍に設けられている。この実施形態では、平坦部８４は、平面視において、角部８６を頂点とする直角二等辺三角形状に形成されている。

【0049】

各第２凸部８５は、第２外部電極９の平坦部８４の周囲に設けられており、第２外部電極９の表面の平坦部８４以外の領域に起伏を形成している。この実施形態では、各第２凸部８５は、平面視四角形状に形成されている。複数の第２凸部８５は、平坦部８４よりも小さい表面積で形成されている。この実施形態では、複数の第２凸部８５は、行列状に配置されている。

【0050】

このような第１外部電極８および第２外部電極９によれば、第１外部電極８および第２外部電極９の各表面に向けて光が照射されると、第１凸部８２および第２凸部８５によって構成される凹凸面によって、その光を良好に乱反射させることができる。これにより、第１外部電極８および第２外部電極９を良好に確認できるので、ＴＶＳダイオード１の表裏判定を容易に行うことができる。また、第１外部電極８および第２外部電極９のうち、第２外部電極９のみに直角二等辺三角形状の平坦部８４が形成されているので、第１外部電極８と第２外部電極９とを容易に判別することができる。例えば、第１外部電極８と第２外部電極９とをカメラで撮像して得られた画像を画像処理することによって、第１外部電極８と第２外部電極９とを容易に判別することができる。

【0051】

図９は、図５の断面図のより具体的な形状を示す断面図である。
第１コンタクト孔５１の第２部分５４は、表面絶縁膜５０の表面から基体２へ向かって先細りとなるテーパ状に形成されている。同様に、第２コンタクト孔５２の第４部分５６は、表面絶縁膜５０の表面から基体２へ向かって先細りとなるテーパ状に形成されている。

【0052】

第１配線部６４および第２配線部６６は、それぞれ、表面絶縁膜５０上の部分が表面絶縁膜５０の厚さに起因して嵩上げされている。これにより、第１配線部６４は、表面絶縁膜５０上の部分から第１コンタクト孔５１の第２部分５４へ向かって凹む曲面状の上面６４ａを有している。また、第２配線部６６は、表面絶縁膜５０上の部分から第２コンタクト孔５２の第４部分５６へ向かって凹む曲面状の上面６６ａを有している。

【0053】

また、前述したように、第１配線部６４および第２配線部６６は、隙間４３によって、互いに電気的に絶縁されている。隙間４３の幅（第１配線部６４と第２配線部６６との距離ｄ）は、たとえば、０．５μｍ〜５μｍである。
図１０は、半導体基板３のｎ型不純物濃度と、ｎ^＋型領域２０のｎ型不純物濃度と、ｐ型コンタクト領域３１，３２を含むｐ型領域１０のｐ型不純物濃度の濃度プロファイルを説明するためのグラフである。図１０において、横軸は、基体２の表面からの深さ［μｍ］を示している。縦軸は、不純物濃度［ｃｍ^−３］を示している。

【0054】

図１０において、曲線Ｑ１は、ｎ⁻型半導体基板３のｎ型不純物濃度の濃度プロファイルを示すグラフである。曲線Ｑ２は、ｎ^＋型領域２０のｎ型不純物濃度の濃度プロファイルを示すグラフである。曲線Ｑ３は、ｐ型コンタクト領域３１，３２を含むｐ型領域１０のｐ型不純物濃度の濃度プロファイルを示すグラフである。
曲線Ｑ１に示すように、ｎ⁻型半導体基板３は、ｎ⁻型半導体基板３の表面から所定の第２深さ位置Ｘ２に向かって、ｎ型不純物濃度が急激に増加し、第２深さ位置Ｘ２から基体２の第２面６に向かって、ｎ型不純物濃度が緩やかに増加する濃度プロファイルを有する。

【0055】

曲線Ｑ２に示すように、ｎ^＋型領域２０は、基体２の第１面５から第２深さ位置Ｘ２よりも浅い第１深さ位置Ｘ１に向かってｎ型不純物濃度が漸減し、第１深さ位置Ｘ１から基体２の第２面６に向かって、ｎ型不純物濃度が漸増する濃度プロファイルを有する。
曲線Ｑ３に示すように、ｐ型コンタクト領域３１，３２を含むｐ型領域１０は、基体２の第１面５からｐ型領域１０に向かってｐ型不純物濃度が急激に減少した後、ｐ型領域１０に向かって緩やかに減少する濃度プロファイルを有する。

【0056】

図１１Ａ〜図１１Ｈは、図１のＴＶＳダイオード１の製造工程の一例を説明するためのフローチャートである。図１１Ａ〜図１１Ｈは、図９の切断面に対応する断面図である。
ＴＶＳダイオード１を製造するには、図１１Ａ参照して、ｎ⁻型半導体基板３上にｎ型エピタキシャル層４が形成されてなる基体２を用意する。基体２は、第１面（表面）５と、その反対側に位置する第２面（裏面）６と、第１面５および第２面６を接続する第３面（側面）７とを有している。

【0057】

次に、図１１Ｂに示すように、基体２の第１面５に酸化膜（シリコン酸化膜）９１が形成される。
次に、ｐ型不純物（この例ではボロン）が酸化膜９１を介してｎ型エピタキシャル層４内に注入された後、熱処理が行われる。これにより、図１１Ｃに示すように、ｎ型エピタキシャル層４の表層部にｐ型領域９２が形成される。

【0058】

次に、ｎ^＋型領域２０を形成すべき領域に選択的に開口を有するイオン注入マスク（図示略）が酸化膜９１上に形成される。そして、イオン注入マスクを介してｎ型不純物（この例ではリン）が基体２に注入された後、熱処理が行われる。
これにより、図１１Ｄに示すように、ｎ型エピタキシャル層４を貫通してｎ⁻型半導体基板３の深さ途中まで延びたｎ^＋型領域２０（２１，２２，２３）が形成される。また、ｐ型領域９２が熱処理によってさらに拡散されることにより、ｐ型領域１０が形成される。ｐ型領域１０は、ｎ^＋型領域２０の分離領域２３によって、第１領域１１（１３，１４）と第２領域１２（１５，１６）とに分断される。

【0059】

次に、図１１Ｅに示すように、酸化膜９１上に酸化膜を形成することにより、基体２の第１面５上に、表面絶縁膜５０が形成される。そして、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、表面絶縁膜５０に、第１コンタクト孔５１（５３，５４）および第２コンタクト孔５２（５５，５６）が形成される。
次に、第１コンタクト孔５１および第２コンタクト孔５２を介して、ｐ型不純物（この例ではボロン）がｐ型領域１０に注入された後、熱処理が行われる。これにより、図１１Ｆに示すように、ｐ型領域１０の第１領域１１の表層部に、第１コンタクト孔５１に露出する第１ｐ^＋型コンタクト領域３１（３３，３４）が形成される。また、ｐ型領域１０の第２領域１２の表層部に、第２コンタクト孔５２に露出する第２ｐ^＋型コンタクト領域３２（３５，３６）が形成される。

【0060】

次に、図１１Ｇに示すように、例えば、スパッタ法によって、基体２の第１面５上に、第１面５の露出面および表面絶縁膜５０を覆うように、電極膜９３が形成される。次に、図１１Ｈに示すように、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、電極膜９３が、所望の形状にパターニングされる。これにより、第１電極膜６１（６３，６４）および第２電極膜６２（６５，６６）が形成される。

【0061】

次に、例えばＣＶＤ法によって、第１電極膜６１および第２電極膜６２を被覆するように窒化膜が堆積されることにより、第１絶縁膜７１が形成される。次に、第１絶縁膜７１上に感光性ポリイミドが塗布されて第２絶縁膜７２が形成される。次に、第１開口７３および第２開口７４に対応するパターンで第２絶縁膜７２が露光・現像される。次に、第２絶縁膜７２をマスクとして第１絶縁膜７１がエッチングされて、第１開口７３および第２開口７４が形成される。これにより、第１開口７３および第２開口７４を有する絶縁層７０が形成される。最後に、第１開口７３および第２開口７４を埋めるように、Ｎｉ膜、Ｐｄ膜およびＡｕ膜が順にめっき成膜されて、第１外部電極８および第２外部電極９が形成される。これにより、図１に示すようなＴＶＳダイオード１が得られる。

【0062】

図１２は、比較例の構成を説明するための断面図である。
比較例２０１は、双方型ＴＶＳダイオードである。比較例２０１は、基体２０２を備えている。基体２０２は、ｐ型半導体基板２０３と、その上に形成されたｐ⁻型半導体層２０４とからなる。ｐ⁻型半導体層２０４の表層部には、互いに間隔をおいて、第１ｎ型領域２０５および第２ｎ型領域２０６が形成されている。

【0063】

第１ｎ型領域２０５とｐ⁻型半導体層２０４とによって第１ダイオードＤ１１が形成され、第２ｎ型領域２０６とｐ⁻型半導体層２０４とによって第２ダイオードＤ１２が形成されている。第１ダイオードＤ１１および第２ダイオードＤ１２は、ｐ⁻型半導体層２０４を介して逆直列接続されている。
第１ｎ型領域２０５（第１ダイオードＤ１１のカソード）は、第１外部端子２０７に電気的に接続され、第２ｎ型領域２０６（第２ダイオードＤ１２のカソード）は、第２外部端子２０８に電気的に接続されている。

【0064】

比較例２０１では、ｐ⁻型半導体層２０４のｐ型不純物濃度を薄くし、第１ｎ型領域２０５と第２ｎ型領域２０６との距離を大きくすることにより耐圧を上げることができる。
比較例２０１では、スナップバック（snap back）現象が発生しやすいという問題がある。この理由は、比較例２０１の双方型ＴＶＳダイオードに電流が流れた場合に、比較例２０１にｎｐｎ型バイポーラトラジスタの特性が現れ、電流が増幅されてしまうからである。バイポーラトラジスタでは、ベース領域の不純物濃度が薄いほど、利得が高くなるという特性を有している。比較例２０１の双方型ＴＶＳダイオードでは、ｎｐｎ型バイポーラトラジスタのベースに相当するｐ⁻型半導体層２０４の不純物濃度は、耐圧を高めるために薄くされている。このため、双方型ＴＶＳダイオードに電流が流れると、高利得のバイポーラトラジスタ特性によって電流が増幅される。これにより、スナップバック現象が発生する。

【0065】

図１に示すようなＴＶＳダイオード１において、ｐ型領域１０（図３、図４参照）のｐ型不純物（この例ではボロン）のドーズ量が異なる第１〜第５実施例について、電圧−電流特性を測定した。
第１〜第５実施例のｐ型領域１０のｐ型不純物のドーズ量は、次の通りである。
第１実施例：１．０×１０^１３ｃｍ^−２
第２実施例：３．０×１０^１３ｃｍ^−２
第３実施例：１．０×１０^１４ｃｍ^−２
第４実施例：３．０×１０^１４ｃｍ^−２
第５実施例：１．０×１０^１５ｃｍ^−２
図１３は、第１〜第５実施例の電流−電圧特性を示すグラフである。図１３において、横軸は第１外部電極８および第２外部電極９との間の電圧値ＶＲ［Ｖ］であり、縦軸は第１外部電極８および第２外部電極９との間の電流値ＩＲ［Ａ］である。

【0066】

図１３において、曲線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ第１実施例、第２実施例、第３実施例、第４実施例および第５実施例に対する電流−電圧特性を示すグラフである。
図１３のグラフから、ｐ型領域１０のｐ型不純物のドーズ量が小さいほど、ブレークダウン電圧が大きくなることがわかる。

【0067】

図１４は、図１３のグラフに基づいて作成した、ｐ型領域１０のｐ型不純物のドーズ量に対する双方向耐圧のグラフである。図１４において、横軸はｐ型領域１０のｐ型不純物のドーズ量［ｃｍ^−２］であり、縦軸は双方向耐圧［Ｖ］である。
図１４のグラフから、ｐ型領域１０のｐ型不純物のドーズ量が小さくなると、双方向耐圧が上げることがわかる。つまり、本実施形態に係るＴＶＳダイオード１では、ｐ型領域１０のｐ型不純物のドーズ量を変化させることによって、ブレークダウン電圧（双方向耐圧）を容易に調整することができる。

【0068】

図１５は、第４実施例、第５実施例および比較例の電流−電圧特性を示すグラフである。図１５において、横軸は第１外部電極８および第２外部電極９との間の電圧値ＶＲ［Ｖ］であり、縦軸は第１外部電極８および第２外部電極９との間の電流値ＩＲ［Ａ］である。
図１５において、曲線Ｒ４は第４実施例に対する電流−電圧特性を示すグラフであり、曲線Ｒ５は第５実施例に対する電流−電圧特性を示すグラフである。曲線Ｓは、比較例２０１に対する電流−電圧特性を示すグラフである。

【0069】

図１５から、比較例２０１では、スナップバック現象が発生するが、第４実施例および第５実施例では、スナップバック現象が発生しないことがわかる。これは、本実施形態に係るＴＶＳダイオード１では、ｐ型領域１０のｐ型不純物のドーズ量によって耐圧を調整できるため、ｐｎｐ型バイポーラトランジスタのベース領域に相当するｎ型領域２０のｎ型不純物濃度を高くすることが可能である。このため、ｐｎｐ型バイポーラトランジスタとしての利得を低く抑えることができるので、ＴＶＳダイオード１が流れた場合に、バイポーラトランジスタの特性が現れにくくなる。これにより、本実施形態に係るＴＶＳダイオード１では、スナップバック現象の発生を抑制することが可能となる。

【0070】

図７Ａを参照して、前述の実施形態では、第１領域１１の第１延出部１４および第２領域１２の第２延出部１６は、２つずつ存在している。前述の実施形態では、平面視において、分離領域２３における基体２の長手方向に延びた３つの横長直線部２３Ａによって、基体２の長手方向中央部が基体２の短手方向に４分割されるので、「４分割型」という場合がある。

【0071】

これに対して、図１６に示すように、第１延出部１４および第２延出部１６が１つずつ存在するような構成であってもよい。図１６は、図７Ａに対応する平面図である。図１６において、図７Ａの各部に対応する部分には、図７Ａと同じ符号を付して示す。この場合には、第１コンタクト延出部３４および第２コンタクト延出部３６も１つずつ存在する。また、第１配線部６４および第２配線部６６も１つずつ存在する。この場合、分離領域２３は例えばクランク状となる。このような実施形態では、平面視において、分離領域２３おける基体２の長手方向に延びた１つの横長直線部２３Ａによって、基体２の長手方向中央部が基体２の短手方向に２分割されるので、「２分割型」という場合がある。

【0072】

また、第１延出部１４および第２延出部１６が３つ以上ずつ存在するような構成であってもよい。第１延出部１４および第２延出部１６がｋ個ずつ存在している場合には、平面視において、分離領域２３おける基体２の長手方向に延びた２ｋ個の横長直線部によって、基体２の長手方向中央部が基体２の短手方向に２ｋ個に分割されるので、「２ｋ分割型」となる。

【0073】

例えば、第１延出部１４および第２延出部１６が８個ずつ存在する場合の実施形態は「１６分割型」となり、第１延出部１４および第２延出部１６が１２個ずつ存在する場合の実施形態は「２４分割型」となり、第１延出部１４および第２延出部１６が２０個ずつ存在する場合の実施形態は「４０分割型」となる。
図１７は、２分割型、４分割型、１６分割型および２４分割型それぞれについてのＩ_ｐｐ−Ｖ_ｃｌ特性を示すグラフである。基体２の長辺の長さＬ１（図２参照）、短辺の長さＬ２（図２参照）および厚さＴ（図３参照）は、これらの４種類の実施形態において同じである。また、ｐ型領域１０のｐ型不純物のドーズ量は、１．０×１０^１４ｃｍ^−２である。

【0074】

図１７において、横軸はピークパルス電流Ｉ_ｐｐ［Ａ］を示し、縦軸はクランプ電圧Ｖ_ｃｌ［Ｖ］を示している。図１７において、曲線Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３およびＵ４は、それぞれ２分割型、４分割型、１６分割型および２４分割型に対するＩ_ｐｐ−Ｖ_ｃｌ特性を示すグラフである。
図１７のグラフから、分割数が２、４、１６および２４の実施形態を比較すると、分割数を大きくするほど、クランプ電圧Ｖ_ｃｌが低くなることがわかる。つまり、本実施形態では、分割数を変化させることにより、クランプ電圧Ｖ_ｃｌを調整することができる。

【0075】

図１８は、分割数が２４でありかつｐ型領域１０のｐ型不純物のドーズ量が異なる３種類の２４分割型それぞれについてのＩ_ｐｐ−Ｖ_ｃｌ特性を示すグラフである。
図１８において、曲線Ｖ１は、ｐ型領域１０のｐ型不純物のドーズ量が１．０×１０^１４ｃｍ^−２である４分割型に対するＩ_ｐｐ−Ｖ_ｃｌ特性を示すグラフである。曲線Ｖ２は、ｐ型領域１０のｐ型不純物のドーズ量が３．０×１０^１４ｃｍ^−２である４分割型に対するＩ_ｐｐ−Ｖ_ｃｌ特性を示すグラフである。曲線Ｖ３は、ｐ型領域１０のｐ型不純物のドーズ量が１．０×１０^１５ｃｍ^−２である４分割型の実施形態に対するＩ_ｐｐ−Ｖ_ｃｌ特性を示すグラフである。

【0076】

図１８のグラフから、ｐ型領域１０のｐ型不純物のドーズ量が大きいほど、クランプ電圧Ｖ_ｃｌが小さくなることがわかる。つまり、本実施形態では、ｐ型領域１０のｐ型不純物のドーズ量を変化させることによっても、クランプ電圧Ｖ_ｃｌを調整することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

【0077】

例えば、前述の実施形態において、ｐ型領域１０、第１ｐ^＋型コンタクト領域３１および第２ｐ^＋型コンタクト領域３２の各導電型と、ｎ⁻型半導体基板３、ｎ型エピタキシャル層４およびｎ^＋型領域２０の各導電型とを反転してもよい。つまり、ｐ型の部分をｎ型とし、ｎ型の部分をｐ型としてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能で
ある。

【符号の説明】

【0078】

１ ＴＶＳダイオード
２ 基体
３ ｎ⁻型半導体基板
４ ｎ型エピタキシャル層
５ 第１面
６ 第２面
７ 第３面
８ 第１外部電極
９ 第２外部電極
１０ ｐ型領域
１１ 第１領域
１２ 第２領域
１３ 第１ベース部
１４ 第１延出部
１５ 第２ベース部
１６ 第２延出部
２０ ｎ^＋型領域
２１ 第１ｎ^＋型領域
２２ 第２ｎ^＋型領域
２３ 分離領域
３１ 第１ｐ^＋型コンタクト領域
３２ 第２ｐ^＋型コンタクト領域
３３ 第１コンタクトベース部
３４ 第１コンタクト延出部
３５ 第２コンタクトベース部
３６ 第２コンタクト延出部
４１，４２，４３ 隙間（スリット）
５０ 表面絶縁膜
５１ 第１コンタクト孔
５２ 第２コンタクト孔
５３ 第１部分
５４ 第２部分
５５ 第３部分
５６ 第４部分
６１ 第１電極膜
６２ 第２電極膜
６３ 第１パッド部
６４ 第１配線部
６５ 第２パッド部
６６ 第２配線部
７０ 絶縁層
７１ 第１絶縁膜
７２ 第２絶縁膜
７３ 第１開口
７４ 第２開口
８１ コーナ面
８２ 第１凸部
８３ コーナ面
８４ 平坦部
８５ 第２凸部
８６ 角部
９１ 第１酸化膜
９２ ｐ型領域
９３ 電極膜
Ｄ１ 第１ダイオード
Ｄ２ 第２ダイオード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【図11E】

【図11F】

【図11G】

【図11H】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】