JP2000261004A - 半導体装置 - Google Patents
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- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電流サージ耐量に対して充分なマージンを得
ることが可能なショットキーバリアダイオードを有する
半導体装置を提供すること。 【解決手段】 N-型シリコン領域1にショットキー接
触するショットキー接合層3と、ショットキー接合層3
上に形成されたデバイス電極4と、デバイス電極4に電
気的に接合される外部配線材料5と、前記N-型シリコ
ン領域1とデバイス電極4とが逆バイアスされたときに
空乏層がピンチオフする間隔WP1で、N-型シリコン領
域1に複数形成されたP+型シリコン領域2とを具備す
る。そして、P+型シリコン領域2相互間の間隔を、少
なくとも接続部6直下において狭くした(WP2)ことを
特徴としている。
ることが可能なショットキーバリアダイオードを有する
半導体装置を提供すること。 【解決手段】 N-型シリコン領域1にショットキー接
触するショットキー接合層3と、ショットキー接合層3
上に形成されたデバイス電極4と、デバイス電極4に電
気的に接合される外部配線材料5と、前記N-型シリコ
ン領域1とデバイス電極4とが逆バイアスされたときに
空乏層がピンチオフする間隔WP1で、N-型シリコン領
域1に複数形成されたP+型シリコン領域2とを具備す
る。そして、P+型シリコン領域2相互間の間隔を、少
なくとも接続部6直下において狭くした(WP2)ことを
特徴としている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体装置に係わ
り、特に大電流通電型ショットキーバリアダイオードに
関する。
り、特に大電流通電型ショットキーバリアダイオードに
関する。
【0002】
【従来の技術】図5(A)は、従来の大電流通電型ショ
ットキーバリアダイオード装置を示す平面図、図5
(B)は、図5(A)中の5B−5B線に沿う断面図で
ある。
ットキーバリアダイオード装置を示す平面図、図5
(B)は、図5(A)中の5B−5B線に沿う断面図で
ある。
【0003】図5(A)、(B)に示すように、N-型
シリコン領域1には、ストライプ状のP+型シリコン領
域2が形成されている。N-型シリコン領域1、P+型シ
リコン領域2上には、シリコンにショットキー接触する
メタルから成るショットキーバリアメタル層3が形成さ
れている。ショットキーバリアメタル層3上には、ショ
ットキーバリアメタルにオーミックコンタクトするメタ
ルから成るデバイス電極4が形成されている。デバイス
電極4には外部配線材料5が接続部6を介して接合され
ている。
シリコン領域1には、ストライプ状のP+型シリコン領
域2が形成されている。N-型シリコン領域1、P+型シ
リコン領域2上には、シリコンにショットキー接触する
メタルから成るショットキーバリアメタル層3が形成さ
れている。ショットキーバリアメタル層3上には、ショ
ットキーバリアメタルにオーミックコンタクトするメタ
ルから成るデバイス電極4が形成されている。デバイス
電極4には外部配線材料5が接続部6を介して接合され
ている。
【0004】上記大電流通電型ショットキーバリアダイ
オードにおいて、P+型シリコン領域2の形成間隔WP1
は均一である。形成間隔WP1は、N-型シリコン領域1
とデバイス電極4とが逆バイアスされたときに空乏層が
ピンチオフする間隔である。
オードにおいて、P+型シリコン領域2の形成間隔WP1
は均一である。形成間隔WP1は、N-型シリコン領域1
とデバイス電極4とが逆バイアスされたときに空乏層が
ピンチオフする間隔である。
【0005】このようにP+型シリコン領域2を設ける
ことによって、逆バイアス時、N-型シリコン領域1と
ショットキーバリアメタル層3との間に空乏層が生じ
る。即ち、順方向降下電圧VFと逆方向漏れ電流IRと
がトレードオフの関係であるショットキーバリアダイオ
ードにおいて、順方向降下電圧VFを維持したまま、逆
方向漏れ電流IRを少なくできる構造である。よって、
大電流通電型として、特に好適な構造である。
ことによって、逆バイアス時、N-型シリコン領域1と
ショットキーバリアメタル層3との間に空乏層が生じ
る。即ち、順方向降下電圧VFと逆方向漏れ電流IRと
がトレードオフの関係であるショットキーバリアダイオ
ードにおいて、順方向降下電圧VFを維持したまま、逆
方向漏れ電流IRを少なくできる構造である。よって、
大電流通電型として、特に好適な構造である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の大電流
通電型ショットキーバリアダイオードでは、図5
(A)、(B)に示すように、デバイス電極4の面積よ
りも、接続部6の面積が小さい。このため、急峻な電流
サージが外部配線材料5に印加されると、接続部6およ
びその近傍直下の領域に電流が集中して流れ易い。この
ため、電流サージ耐量(IFSM)に対して充分なマー
ジンを得難い、という事情がある。
通電型ショットキーバリアダイオードでは、図5
(A)、(B)に示すように、デバイス電極4の面積よ
りも、接続部6の面積が小さい。このため、急峻な電流
サージが外部配線材料5に印加されると、接続部6およ
びその近傍直下の領域に電流が集中して流れ易い。この
ため、電流サージ耐量(IFSM)に対して充分なマー
ジンを得難い、という事情がある。
【0007】この発明は、上記事情に鑑みて為されたも
ので、その目的は、電流サージ耐量に対して充分なマー
ジンを得ることが可能なショットキーバリアダイオード
を有する半導体装置を提供することにある。
ので、その目的は、電流サージ耐量に対して充分なマー
ジンを得ることが可能なショットキーバリアダイオード
を有する半導体装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係る半導体装置は、第1導電型の半導体
基体と、前記半導体基体にショットキー接触するショッ
トキー接合層を含む電極と、前記電極に電気的に接合さ
れる配線と、前記半導体基体と前記電極とが逆バイアス
されたときに空乏層がピンチオフする間隔で、前記半導
体基体内に複数形成された第2導電型の半導体領域とを
具備する。そして、前記第2導電型の半導体領域相互間
の間隔が、少なくとも前記配線と前記電極との接続部直
下において狭くなっていることを特徴としている。
に、この発明に係る半導体装置は、第1導電型の半導体
基体と、前記半導体基体にショットキー接触するショッ
トキー接合層を含む電極と、前記電極に電気的に接合さ
れる配線と、前記半導体基体と前記電極とが逆バイアス
されたときに空乏層がピンチオフする間隔で、前記半導
体基体内に複数形成された第2導電型の半導体領域とを
具備する。そして、前記第2導電型の半導体領域相互間
の間隔が、少なくとも前記配線と前記電極との接続部直
下において狭くなっていることを特徴としている。
【0009】上記構成を有する半導体装置によれば、第
2導電型の半導体領域相互間の間隔が、少なくとも配線
と電極との接続部直下において狭くすることで、急峻な
電流サージが電極に印加されたとき、接続部直下の領域
に電流を流れ難くすることができる。これにより、電流
サージが、電極3の全体に分散され易くなり、接続部直
下の領域への電流集中が緩和される。よって、電流サー
ジ耐量に対して充分なマージンを得ることが可能とな
る。
2導電型の半導体領域相互間の間隔が、少なくとも配線
と電極との接続部直下において狭くすることで、急峻な
電流サージが電極に印加されたとき、接続部直下の領域
に電流を流れ難くすることができる。これにより、電流
サージが、電極3の全体に分散され易くなり、接続部直
下の領域への電流集中が緩和される。よって、電流サー
ジ耐量に対して充分なマージンを得ることが可能とな
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
を参照しながら説明する。なお、全図面において、共通
する部分には共通する参照符号を付す。
を参照しながら説明する。なお、全図面において、共通
する部分には共通する参照符号を付す。
【0011】[第1の実施形態]図1(A)は、この発
明の第1の実施形態に係る大電流通電型ショットキーバ
リアダイオード装置を示す平面図、図1(B)は、図1
(A)に示すペレットのパターンを示す平面図、図1
(C)は、図1(A)、(B)中の1C−1C線に沿う
断面図である。
明の第1の実施形態に係る大電流通電型ショットキーバ
リアダイオード装置を示す平面図、図1(B)は、図1
(A)に示すペレットのパターンを示す平面図、図1
(C)は、図1(A)、(B)中の1C−1C線に沿う
断面図である。
【0012】図1(A)、(B)、(C)に示すよう
に、ショットキーバリアダイオードペレット10は、ベ
ッド11に配置されている。ベッド11は、たとえばシ
ョットキーバリアダイオードのカソード端子であり、ペ
レット10のN-型シリコン領域1に電気的に接続され
る。リード12は、そのアノード端子であり、ペレット
10のデバイス電極4に、外部配線材料5を介して電気
的に接続されている。なお、図1(A)、(B)中の一
点鎖線枠13は、デバイス電極4と外部配線材料5との
接続部6およびその近傍の領域を示している。
に、ショットキーバリアダイオードペレット10は、ベ
ッド11に配置されている。ベッド11は、たとえばシ
ョットキーバリアダイオードのカソード端子であり、ペ
レット10のN-型シリコン領域1に電気的に接続され
る。リード12は、そのアノード端子であり、ペレット
10のデバイス電極4に、外部配線材料5を介して電気
的に接続されている。なお、図1(A)、(B)中の一
点鎖線枠13は、デバイス電極4と外部配線材料5との
接続部6およびその近傍の領域を示している。
【0013】ペレット10にはN-型シリコン領域1が
形成されている。N-型シリコン領域1にはストライプ
状のP+型シリコン領域2が形成されている。N-型シリ
コン領域1、P+型シリコン領域2上には、シリコンに
ショットキー接触するメタルから成るショットキーバリ
アメタル層3が形成されている。ショットキーバリアメ
タル層3上には、ショットキーバリアメタルにオーミッ
クコンタクトするメタルから成るデバイス電極4が形成
されている。デバイス電極4には外部配線材料5が接続
部6を介して接合されている。
形成されている。N-型シリコン領域1にはストライプ
状のP+型シリコン領域2が形成されている。N-型シリ
コン領域1、P+型シリコン領域2上には、シリコンに
ショットキー接触するメタルから成るショットキーバリ
アメタル層3が形成されている。ショットキーバリアメ
タル層3上には、ショットキーバリアメタルにオーミッ
クコンタクトするメタルから成るデバイス電極4が形成
されている。デバイス電極4には外部配線材料5が接続
部6を介して接合されている。
【0014】第1の実施形態において、P+型シリコン
領域2の形成間隔は、領域13下を通過する部分を除
き、間隔WP1である。間隔WP1は、N-型シリコン領域
1とデバイス電極4とが逆バイアスされたときに空乏層
がピンチオフする間隔である。そして、P+型シリコン
領域2のうち、領域13下を通過する部分の形成間隔
は、間隔WP2である。間隔WP2は間隔WP1よりも狭い。
好ましくは、間隔WP2は、間隔WP1の約50〜80%程
度とする。
領域2の形成間隔は、領域13下を通過する部分を除
き、間隔WP1である。間隔WP1は、N-型シリコン領域
1とデバイス電極4とが逆バイアスされたときに空乏層
がピンチオフする間隔である。そして、P+型シリコン
領域2のうち、領域13下を通過する部分の形成間隔
は、間隔WP2である。間隔WP2は間隔WP1よりも狭い。
好ましくは、間隔WP2は、間隔WP1の約50〜80%程
度とする。
【0015】このような第1の実施形態であると、P+
型シリコン領域2相互間の間隔が、領域13下におい
て、狭くされている。この構成により、急峻な電流サー
ジがデバイス電極4に印加されたとき、領域13下にお
いて、電流が流れ難くなる。この結果、領域13下への
電流サージの集中が緩和され、電流サージはデバイス電
極3の全体に分散されるようになる。よって、電流サー
ジ耐量に対して充分なマージンを得ることができる。
型シリコン領域2相互間の間隔が、領域13下におい
て、狭くされている。この構成により、急峻な電流サー
ジがデバイス電極4に印加されたとき、領域13下にお
いて、電流が流れ難くなる。この結果、領域13下への
電流サージの集中が緩和され、電流サージはデバイス電
極3の全体に分散されるようになる。よって、電流サー
ジ耐量に対して充分なマージンを得ることができる。
【0016】図2は、本発明による効果を示す図であ
る。図2は、特に第1の実施形態に係るショットキーバ
リアダイオードの電流サージ耐量(IFSM)と、図5
(A)、(B)に示したショットキーバリアダイオード
の電流サージ耐量とを、ワイブル確率比較したものであ
る。
る。図2は、特に第1の実施形態に係るショットキーバ
リアダイオードの電流サージ耐量(IFSM)と、図5
(A)、(B)に示したショットキーバリアダイオード
の電流サージ耐量とを、ワイブル確率比較したものであ
る。
【0017】図2に示すように、第1の実施形態に係る
ショットキーバリアダイオード(本発明)では、図5
(A)、(B)に示したショットキーバリアダイオード
に比べて、電流サージ耐量が向上する効果が確認され
た。
ショットキーバリアダイオード(本発明)では、図5
(A)、(B)に示したショットキーバリアダイオード
に比べて、電流サージ耐量が向上する効果が確認され
た。
【0018】[第2の実施形態]図3は、この発明の第
2の実施形態に係る大電流通電型ショットキーバリアダ
イオード装置を示す断面図である。なお、図3に示す断
面は、図1(C)に示す断面に相当する。
2の実施形態に係る大電流通電型ショットキーバリアダ
イオード装置を示す断面図である。なお、図3に示す断
面は、図1(C)に示す断面に相当する。
【0019】図3に示すように、第2の実施形態は、P
+型シリコン領域2の形成間隔を変形させたもので、形
成間隔を、領域13下、さらに接続部6下に向かって、
“W P1→WP1-1→WP1-2→WP2”と、徐々に狭くしたも
のである。
+型シリコン領域2の形成間隔を変形させたもので、形
成間隔を、領域13下、さらに接続部6下に向かって、
“W P1→WP1-1→WP1-2→WP2”と、徐々に狭くしたも
のである。
【0020】このような構造においても、P+型シリコ
ン領域2のうち、領域13下を通過する部分の形成間隔
は、間隔WP1よりも狭くなる。このため、領域13下へ
の電流サージの集中が緩和され、電流サージはデバイス
電極3の全体に分散されるようになる。よって、第1の
実施形態と同様な効果を得ることができる。
ン領域2のうち、領域13下を通過する部分の形成間隔
は、間隔WP1よりも狭くなる。このため、領域13下へ
の電流サージの集中が緩和され、電流サージはデバイス
電極3の全体に分散されるようになる。よって、第1の
実施形態と同様な効果を得ることができる。
【0021】[第3の実施形態]図4は、この発明の第
3の実施形態に係る大電流通電型ショットキーバリアダ
イオード装置を示す平面図である。なお、図2に示す平
面は、図1(B)に示す平面に相当する。
3の実施形態に係る大電流通電型ショットキーバリアダ
イオード装置を示す平面図である。なお、図2に示す平
面は、図1(B)に示す平面に相当する。
【0022】図4に示すように、第3の実施形態は、P
+型シリコン領域2の形状を変形させたもので、形状
を、ストライプ状からドット状にしたものである。ドッ
ト状のP+型シリコン領域2の形成間隔は、領域13下
で間隔WP2とされている。
+型シリコン領域2の形状を変形させたもので、形状
を、ストライプ状からドット状にしたものである。ドッ
ト状のP+型シリコン領域2の形成間隔は、領域13下
で間隔WP2とされている。
【0023】このような構造においても、ドット状のP
+型シリコン領域2のうち、領域13下における間隔
が、間隔WP1よりも狭い間隔WP2である。このため、領
域13下への電流サージの集中が緩和され、電流サージ
はデバイス電極3の全体に分散されるようになる。よっ
て、第1、第2の実施形態と同様な効果を得ることがで
きる。
+型シリコン領域2のうち、領域13下における間隔
が、間隔WP1よりも狭い間隔WP2である。このため、領
域13下への電流サージの集中が緩和され、電流サージ
はデバイス電極3の全体に分散されるようになる。よっ
て、第1、第2の実施形態と同様な効果を得ることがで
きる。
【0024】また、第3の実施形態において、第2の実
施形態のように、ドット状のP+型シリコン領域2の形
成間隔を、領域13下、さらに接続部6下に向かって、
“W P1→WP1-1→WP1-2→WP2”と、徐々に狭くするよ
うにしても良い。
施形態のように、ドット状のP+型シリコン領域2の形
成間隔を、領域13下、さらに接続部6下に向かって、
“W P1→WP1-1→WP1-2→WP2”と、徐々に狭くするよ
うにしても良い。
【0025】以上、この発明を第1〜第3の実施形態に
より説明したが、この発明は第1〜第3の実施形態に限
られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々
な変形が可能である。
より説明したが、この発明は第1〜第3の実施形態に限
られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々
な変形が可能である。
【0026】たとえば第1〜第3の実施形態では、ショ
ットキーバリアダイオード装置をディスクリートデバイ
スを想定して説明したが、他の半導体装置と一つのペレ
ット(チップ)に集積されても良い。また、他の半導体
ペレット(チップ)と、一つのパッケージに収容し、マ
ルチチップモジュールとしても良い。
ットキーバリアダイオード装置をディスクリートデバイ
スを想定して説明したが、他の半導体装置と一つのペレ
ット(チップ)に集積されても良い。また、他の半導体
ペレット(チップ)と、一つのパッケージに収容し、マ
ルチチップモジュールとしても良い。
【0027】また、半導体としてシリコンを例示した
が、シリコン以外の半導体、たとえばガリウム−ヒ素等
を用いることもできる。
が、シリコン以外の半導体、たとえばガリウム−ヒ素等
を用いることもできる。
【0028】また、電極として、ショットキーバリアメ
タル層3とデバイス電極4とを別々に形成し、二層構造
としたが、たとえばシリコン等の半導体にショットキー
接触し、外部配線材料5にオーミック接触するような導
電体であれば、電極を一層構造とすることができる。
タル層3とデバイス電極4とを別々に形成し、二層構造
としたが、たとえばシリコン等の半導体にショットキー
接触し、外部配線材料5にオーミック接触するような導
電体であれば、電極を一層構造とすることができる。
【0029】また、P+型シリコン領域2相互間の間隔
は、領域13の下において狭くしたが、P+型シリコン
領域2相互間の間隔は、少なくとも接続部6の下におい
て狭くされれば良い。
は、領域13の下において狭くしたが、P+型シリコン
領域2相互間の間隔は、少なくとも接続部6の下におい
て狭くされれば良い。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、電流サージ耐量に対して充分なマージンを得ること
が可能なショットキーバリアダイオードを有する半導体
装置を提供できる。
ば、電流サージ耐量に対して充分なマージンを得ること
が可能なショットキーバリアダイオードを有する半導体
装置を提供できる。
【図1】図1(A)はこの発明の第1の実施形態に係る
大電流通電型ショットキーバリアダイオード装置を示す
平面図、図1(B)は図1(A)に示すペレットのパタ
ーンを示す平面図、図1(C)は図1(A)、(B)中
の1C−1C線に沿う断面図。
大電流通電型ショットキーバリアダイオード装置を示す
平面図、図1(B)は図1(A)に示すペレットのパタ
ーンを示す平面図、図1(C)は図1(A)、(B)中
の1C−1C線に沿う断面図。
【図2】図2は本発明による効果を示す図。
【図3】図3はこの発明の第2の実施形態に係る大電流
通電型ショットキーバリアダイオード装置を示す断面
図。
通電型ショットキーバリアダイオード装置を示す断面
図。
【図4】図4はこの発明の第3の実施形態に係る大電流
通電型ショットキーバリアダイオード装置を示す平面
図。
通電型ショットキーバリアダイオード装置を示す平面
図。
【図5】図5(A)は従来の大電流通電型ショットキー
バリアダイオード装置を示す平面図、図5(B)は図5
(A)中の5B−5B線に沿う断面図。
バリアダイオード装置を示す平面図、図5(B)は図5
(A)中の5B−5B線に沿う断面図。
1…N-型シリコン領域、 2…P+型シリコン領域、 3…ショットキーバリアメタル層、 4…デバイス電極、 5…外部配線材料、 6…接続部、 10…ショットキーバリアダイオードペレット、 11…ベッド、 12…リード、 13…接続部およびその近傍の領域。
Claims (2)
- 【請求項1】 第1導電型の半導体基体と、 前記半導体基体にショットキー接触するショットキー接
合層を含む電極と、 前記電極に電気的に接合される配線と、 前記半導体基体と前記電極とが逆バイアスされたときに
空乏層がピンチオフする間隔で、前記半導体基体内に複
数形成された第2導電型の半導体領域とを具備し、 前記第2導電型の半導体領域相互間の間隔が、少なくと
も前記配線と前記電極との接続部直下において狭くなっ
ていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 前記第2の半導体領域相互間の間隔は、
前記電極と前記配線との接合部直下に向かって順次狭く
なっていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11064581A JP2000261004A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11064581A JP2000261004A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000261004A true JP2000261004A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13262364
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11064581A Pending JP2000261004A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000261004A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1999
- 1999-03-11 JP JP11064581A patent/JP2000261004A/ja active Pending
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