【手続補正書】
【提出日】令和3年7月6日(2021.7.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体上面、半導体底面、及び周側縁を有するパワー半導体デバイスダイであって、前記ダイは、
前記ダイの前記半導体底面から上方に広がって、前記ダイの前記周側縁に向かって横向きに外側方向にも広がっている底側Ｐ型シリコン領域であって、前記底側Ｐ型シリコン領域は８×１０１７原子／ｃｍ３未満のＰ型ドーパント濃度を有する、底側Ｐ型シリコン領域と、
前記底側Ｐ型シリコン領域上に配置されるＮ−型シリコン領域と、
前記半導体上面から前記Ｎ−型シリコン領域内まで下方に広がっているＮ＋型シリコンコンタクト領域と、
前記ダイの前記周側縁から横向きに内側方向に広がって、かつ前記Ｎ−型シリコン領域を側方から取り囲む、Ｐ型シリコン周側壁領域であって、前記Ｐ型シリコン周側壁領域は、前記底側Ｐ型シリコン領域に接しており、それによってＰ型アイソレーション構造を形成し、前記Ｎ−型シリコン領域、前記Ｎ＋型シリコンコンタクト領域、前記Ｐ型シリコン周側壁領域、及び前記底側Ｐ型シリコン領域の各々は、バルクシリコンウェハ材料からなる、Ｐ型シリコン周側壁領域と、
前記ダイの前記半導体上面の一部の上に配置される上側パッシベーション層であって、前記上側パッシベーション層は前記Ｐ型シリコン周側壁領域上に配置され、かつ前記Ｎ＋型シリコンコンタクト領域の周囲を取り囲む、上側パッシベーション層と、
水素イオン局所濃度ピーク表面に配置される分布を有する水素イオンの深層であって、前記水素イオン局所濃度ピーク表面は前記半導体底面と平行な平面に広がっている平坦な表面であり、前記水素イオン局所濃度ピーク表面は前記Ｎ−型シリコン領域を通って広がっているが、前記底側Ｐ型シリコン領域を通っては広がっていない、水素イオンの深層と、
イオン局所濃度ピーク表面に配置される分布を有するイオン薄層であって、前記イオン局所濃度ピーク表面は前記半導体底面と平行な面に広がっている平坦な表面であり、前記イオン局所濃度ピークは、前記底側Ｐ型シリコン領域を通って広がっているが、前記Ｎ−型シリコン領域を通っては広がっておらず、前記イオン薄層の前記イオンは、水素イオン及びヘリウムイオンからなる群から選択されるイオンである、イオン薄層と、
前記Ｎ＋型シリコンコンタクト領域上に配置される上側金属と、
前記ダイの前記半導体底面に配置される底側金属電極と、を含む、パワー半導体デバイスダイ。
【請求項２】
前記底側Ｐ型シリコン領域の前記Ｐ型ドーパント濃度は１×１０１６原子／ｃｍ３未満である、請求項１に記載のパワー半導体デバイスダイ。
【請求項３】
半導体デバイスダイは少なくとも１８００ボルトの逆降伏電圧を有するディスクリートダイオードデバイスである、請求項１に記載のパワー半導体デバイスダイ。
【請求項４】
（ａ）半導体ウェハ中に構造を形成する工程であって、前記ウェハは半導体底面及び半導体上面を有し、前記半導体ウェハからなるダイ領域があり、前記ダイ領域は４つの周側縁を有し、前記構造は、
前記半導体底面から上方に広がって、前記ダイ領域の前記４つの周側縁に向かって横向きに外側方向にも広がっている底側Ｐ型シリコン領域であって、前記底側Ｐ型シリコン領域は８×１０１７原子／ｃｍ３未満のＰ型ドーパント濃度を有する、底側Ｐ型シリコン領域と、
前記ダイ領域内の前記底側Ｐ型シリコン領域上に配置されるＮ−型シリコン領域と、
前記半導体上面から前記Ｎ−型シリコン領域内まで下方に広がっている、Ｎ＋型シリコンコンタクト領域と、
前記Ｎ−型シリコン領域を側方から取り囲むＰ型シリコン周側壁領域であって、前記Ｐ型シリコン周側壁領域及び前記底側Ｐ型シリコン領域は共に、前記半導体上面から前記半導体底面まで広がっているＰ型アイソレーション構造の一部であり、前記Ｎ−型シリコン領域、前記Ｎ＋型シリコンコンタクト領域、前記Ｐ型シリコン周側壁領域、及び前記底側Ｐ型シリコン領域の各々はバルクシリコンウェハ材料からなる、Ｐ型シリコン周側壁領域と、を含む、形成する工程と、
（ｂ）水素イオンの深層が形成されるように、前記半導体底面を通して水素イオンをイオン注入する工程であって、前記水素イオンの深層は水素イオン局所濃度ピーク表面について配置される分布を有し、前記水素イオン局所濃度ピーク表面は前記Ｎ−型シリコン領域を通って広がっているが、前記底側Ｐ型シリコン領域を通っては広がっていない、イオン注入する工程と、
（ｃ）イオン薄層が形成されるように、前記半導体底面を通してイオンをイオン注入する工程であって、前記イオン薄層は、イオン局所濃度ピーク表面について配置される分布を有し、前記イオン局所濃度表面は前記水素イオンの深層と前記半導体底面の間に配置され、前記イオン薄層の前記イオンは水素イオンおよびヘリウムイオンからなる群から選択されるイオンである、イオン注入する工程と、
（ｄ）上側パッシベーション層が前記半導体上面の一部の上に配置されるように前記上側パッシベーション層を形成する工程と、
（ｅ）前記Ｎ＋型シリコンコンタクト領域と接触している上側金属電極を形成する工程と、
（ｆ）前記底側Ｐ型シリコン領域と接触している底側金属電極を形成する工程と、を含む方法。
【請求項５】
工程（ｄ）の後に工程（ｂ）及び工程（ｃ）が行われる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
工程（ｄ）の前に工程（ｂ）及び工程（ｃ）が行われる、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
工程（ｆ）の後に工程（ｂ）及び工程（ｃ）が行われる、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
工程（ｆ）の前に工程（ｂ）及び工程（ｃ）が行われる、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
工程（ａ）の後に工程（ｂ）及び工程（ｃ）が行われる、請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
工程（ａ）の前に工程（ｂ）及び工程（ｃ）が行われる、請求項４に記載の方法。
【請求項１１】
（ｄ）で前記パッシベーション層が形成された後に前記半導体上面の大部分は前記パッシベーション層と接触しており、前記半導体上面の前記大部分を通してイオン注入される水素イオン及びヘリウムイオンがない、請求項４に記載の方法。
【請求項１２】
前記ダイ領域は１つのＰＮ接合を有し、前記ダイ領域はダイオード以外に半導体デバイスを含まない、請求項４に記載の方法。
【請求項１３】
半導体上面、半導体底面及び周側縁を有するインバースダイオードダイであって、前記ダイは、
前記ダイの前記半導体底面から上方に広がって、前記ダイの前記周側縁に向かって横向きに外側方向にも広がっている底側Ｐ型シリコン領域であって、前記底側Ｐ型シリコン領域の中央部分は８×１０１７原子／ｃｍ３未満のＰ型ドーパント濃度を有する、底側Ｐ型シリコン領域と、
前記底側Ｐ型シリコン領域の前記中央部分上に配置されるＮ−型シリコン領域と、
前記半導体上面から前記Ｎ−型シリコン領域内まで下方に広がっているＮ＋型シリコンコンタクト領域と、
Ｐ型シリコンが前記半導体上面から前記半導体底面までの全てに下向きに広がっているように、前記半導体上面から下方に広がっているＰ型シリコン周囲アイソレーション領域であって、前記Ｐ型シリコンは前記Ｎ−型シリコン領域の周囲を側方から取り囲む周囲アイソレーション構造を形成し、前記Ｎ−型シリコン領域、前記Ｎ＋型シリコンコンタクト領域、前記Ｐ型シリコン周囲アイソレーション領域、及び前記底側Ｐ型シリコン領域の各々は、バルクシリコンウェハ材料からなる、Ｐ型シリコン周囲アイソレーション領域と、
前記ダイの前記半導体上面の一部の上に配置される上側パッシベーション層であって、前記上側パッシベーション層は前記Ｎ＋型シリコンコンタクト領域の周囲を取り囲む、上側パッシベーション層と、
水素イオン局所濃度ピーク表面に配置される分布を有する水素イオンの深層であって、前記水素イオン局所濃度ピーク表面は前記Ｎ−型シリコン領域を通って広がっているが、前記底側Ｐ型シリコン領域を通っては広がっていない、水素イオンの深層と、
イオン局所濃度ピーク表面に配置される分布を有するイオン薄層であって、前記イオン局所濃度ピーク表面は前記水素イオンの深層と前記半導体底面の間に配置され、前記イオン薄層の前記イオンは、水素イオン及びヘリウムイオンからなる群から選択される、イオン薄層と、
前記Ｎ＋型シリコンコンタクト領域上に配置される上側金属電極と、
前記ダイの前記半導体底面に配置される底側金属電極と、を含むインバースダイオードダイ。
【請求項１４】
前記ダイの前記周側縁の前記シリコンのいくつかはＮ型シリコンである、請求項１３に記載のインバースダイオードダイ。
【請求項１５】
前記ダイの前記周側縁の前記シリコンの部分にＮ型シリコンがない、請求項１３に記載のインバースダイオードダイ。
【請求項１６】
前記底側Ｐ型シリコン領域の前記中央部分の前記Ｐ型ドーパント濃度は１×１０１６原子／ｃｍ３未満である、請求項１３に記載のインバースダイオードダイ。
【請求項１７】
前記インバースダイオードダイは、少なくとも１８００ボルトの逆降伏電圧を有するディスクリートダイオードデバイスである、請求項１３に記載のインバースダイオードダイ。
【請求項１８】
前記上側パッシベーション層は前記半導体上面の前記一部の上に直接配置される、請求項１３に記載のインバースダイオードダイ。
【請求項１９】
前記上側パッシベーション層は前記半導体上面の前記一部の上に直接配置される、請求項１に記載のパワー半導体デバイスダイ。
【請求項２０】
前記上側パッシベーション層は前記半導体上面の前記一部の上に直接配置される、請求項４に記載の方法。
【請求項２１】
前記半導体上面を通してイオン注入される水素イオン及びヘリウムイオンがない、請求項４に記載の方法。