JP2000261005A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JP2000261005A JP2000261005A JP6611099A JP6611099A JP2000261005A JP 2000261005 A JP2000261005 A JP 2000261005A JP 6611099 A JP6611099 A JP 6611099A JP 6611099 A JP6611099 A JP 6611099A JP 2000261005 A JP2000261005 A JP 2000261005A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のものよりも小形化で低損失特性を有す
るショットキーバリアダイオードを提供する。 【解決手段】このショットキーバリアダイオードは、N
- 型半導体層2の表面に形成され、互い違いに設けられ
た深さの異なる凹部、すなわち深い第1の凹部5と浅い
第2の凹部6と、N- 型半導体層2の表面のほぼ平坦な
部分及び浅い第2の凹部6を埋めて形成され、低いバリ
アハイトφB2を有するクローム層1と、このクローム層
1の上に第1の凹部5の内部に少なくとも入り込むよう
に形成され、高いバリアハイトφB1を有するモリブデン
層4とを具備する。
るショットキーバリアダイオードを提供する。 【解決手段】このショットキーバリアダイオードは、N
- 型半導体層2の表面に形成され、互い違いに設けられ
た深さの異なる凹部、すなわち深い第1の凹部5と浅い
第2の凹部6と、N- 型半導体層2の表面のほぼ平坦な
部分及び浅い第2の凹部6を埋めて形成され、低いバリ
アハイトφB2を有するクローム層1と、このクローム層
1の上に第1の凹部5の内部に少なくとも入り込むよう
に形成され、高いバリアハイトφB1を有するモリブデン
層4とを具備する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば携帯型無線
機に用いられるショットキーバリアダイオードなどの半
導体装置に関する。
機に用いられるショットキーバリアダイオードなどの半
導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、携帯型無線機、例えばPHSな
どの携帯型無線機のIF段には、局発信号(LO信号)
の漏れを阻止するためにショットキーバリアダイオード
などの半導体装置が利用されているが、無線機本体の小
型化と共に、ショットキーバリアダイオードのさらなる
小型化及び性能向上が望まれている。
どの携帯型無線機のIF段には、局発信号(LO信号)
の漏れを阻止するためにショットキーバリアダイオード
などの半導体装置が利用されているが、無線機本体の小
型化と共に、ショットキーバリアダイオードのさらなる
小型化及び性能向上が望まれている。
【0003】ここで、図6,図7を用いて従来のショッ
トキーバリアダイオードについて説明する。図6は従来
のショットキーバリアダイオードの第1の構造例を示す
図。図7は従来のショットキーバリアダイオードの第2
の構造例を示す図。
トキーバリアダイオードについて説明する。図6は従来
のショットキーバリアダイオードの第1の構造例を示す
図。図7は従来のショットキーバリアダイオードの第2
の構造例を示す図。
【0004】従来のショットキーバリアダイオードとし
ては、図6に示すように、N- 型半導体2上にバリアメ
タル(金属層)、例えばクローム層1などを接合させた
ものが一般的である。
ては、図6に示すように、N- 型半導体2上にバリアメ
タル(金属層)、例えばクローム層1などを接合させた
ものが一般的である。
【0005】また、上記第1の構造例を発展させた従来
の第2の構造例のショットキーバリアダイオードとして
は、図7に示すように、N- 型半導体2の表面からP+
型領域3を形成したものもある。この第2の構造例のも
のは、例えばボロンN- 型半導体表面から不純物を拡散
したり、またN- 型半導体表面にトレンチを形成後、ボ
ロンを含んだポリシリコンを埋めて拡散したりして形成
したものである。
の第2の構造例のショットキーバリアダイオードとして
は、図7に示すように、N- 型半導体2の表面からP+
型領域3を形成したものもある。この第2の構造例のも
のは、例えばボロンN- 型半導体表面から不純物を拡散
したり、またN- 型半導体表面にトレンチを形成後、ボ
ロンを含んだポリシリコンを埋めて拡散したりして形成
したものである。
【0006】この構造では、ショットキー接合部に空乏
層がピンチオフする間隔、深さでP+ 型領域を形成して
逆方向漏れ電流を低減させることができる。この構造の
詳細は特開平3−105975号公報に記載されてい
る。
層がピンチオフする間隔、深さでP+ 型領域を形成して
逆方向漏れ電流を低減させることができる。この構造の
詳細は特開平3−105975号公報に記載されてい
る。
【0007】この第2の構造例のものでは、図6に示し
た第1の構造例のものと比較して逆方向漏れ電流の低減
効果が得られるものの、P+ 型領域3の形成によってシ
ョットキー有効領域が減少するため、第1の構造例のも
のと比較し順方向電圧降下(VF)が増加してしまうと
いう欠点がある。
た第1の構造例のものと比較して逆方向漏れ電流の低減
効果が得られるものの、P+ 型領域3の形成によってシ
ョットキー有効領域が減少するため、第1の構造例のも
のと比較し順方向電圧降下(VF)が増加してしまうと
いう欠点がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の半導
体装置では、P+ 型領域の形成によって、同一チップ面
積内におけるショットキー接合面積が減少し順方向電圧
損失が増加する。これを抑えるためには接合面積を横方
向に伸張させる必要があるが、これでは半導体装置自体
のチップサイズが大きくなってしまい、近年、小型化傾
向にある携帯型無線機器への搭載が困難なものとなる。
またチップサイズが大きくなると、価格が割高なものに
なってしまい、コストの点から好ましくはない。
体装置では、P+ 型領域の形成によって、同一チップ面
積内におけるショットキー接合面積が減少し順方向電圧
損失が増加する。これを抑えるためには接合面積を横方
向に伸張させる必要があるが、これでは半導体装置自体
のチップサイズが大きくなってしまい、近年、小型化傾
向にある携帯型無線機器への搭載が困難なものとなる。
またチップサイズが大きくなると、価格が割高なものに
なってしまい、コストの点から好ましくはない。
【0009】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、さらなる小形化と特性の向上を図るこ
とのできる半導体装置を提供することを目的としてい
る。
なされたもので、さらなる小形化と特性の向上を図るこ
とのできる半導体装置を提供することを目的としてい
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項1記載の発明の半導体装置は、第1の半
導体から形成された半導体基板と、前記半導体基板の表
面から陥没するように形成された第1の凹部と、この第
1の凹部とは深さを異ならせ、かつ前記第1の凹部と互
い違いに前記半導体基板の表面から陥没するように形成
された第2の凹部と、前記第1の凹部を除く前記半導体
基板の表面に形成された第1の金属層と、前記第1の凹
部に少なくとも一部を入り込ませて前記第1の金属層の
上に形成された第2の金属層とを具備したことを特徴と
している。
ために、請求項1記載の発明の半導体装置は、第1の半
導体から形成された半導体基板と、前記半導体基板の表
面から陥没するように形成された第1の凹部と、この第
1の凹部とは深さを異ならせ、かつ前記第1の凹部と互
い違いに前記半導体基板の表面から陥没するように形成
された第2の凹部と、前記第1の凹部を除く前記半導体
基板の表面に形成された第1の金属層と、前記第1の凹
部に少なくとも一部を入り込ませて前記第1の金属層の
上に形成された第2の金属層とを具備したことを特徴と
している。
【0011】この請求項1記載の発明では、第1の凹部
を除く半導体基板表面(第2の凹部を含む)全面に第1
の金属層を形成し、低いバリア高さφB2の第2の金属層
を形成したことでショットキー接合面損増大効果ととも
に順方向電圧降下のさらなる低減を図ることができる。
しかも第1の金属層の上に、第1の凹部に少なくとも一
部を入り込むように第2の金属層を形成したことで、高
いバリア高さφB1を確保でき、P+ 層形成等によるショ
ットキー無効領域を形成することなく、第1の凹部の深
さによる逆バイアス時の空乏層の延びによるピンチオフ
効果によって、逆方向漏れ電流の低減効果が得られる。
を除く半導体基板表面(第2の凹部を含む)全面に第1
の金属層を形成し、低いバリア高さφB2の第2の金属層
を形成したことでショットキー接合面損増大効果ととも
に順方向電圧降下のさらなる低減を図ることができる。
しかも第1の金属層の上に、第1の凹部に少なくとも一
部を入り込むように第2の金属層を形成したことで、高
いバリア高さφB1を確保でき、P+ 層形成等によるショ
ットキー無効領域を形成することなく、第1の凹部の深
さによる逆バイアス時の空乏層の延びによるピンチオフ
効果によって、逆方向漏れ電流の低減効果が得られる。
【0012】請求項2記載の発明の半導体装置は、前記
第1の凹部の底部に、前記半導体基板の前記第1の半導
体の領域に入り込む第2の半導体の領域を形成したこと
を特徴としている。
第1の凹部の底部に、前記半導体基板の前記第1の半導
体の領域に入り込む第2の半導体の領域を形成したこと
を特徴としている。
【0013】請求項2記載の発明では、第1の凹部の底
部に、半導体基板の第1の半導体の領域に入り込む第2
の半導体の領域を形成することによって、逆バイアス状
態における電界集中の緩和とピンチオフ効果の向上とを
図ることができる。
部に、半導体基板の第1の半導体の領域に入り込む第2
の半導体の領域を形成することによって、逆バイアス状
態における電界集中の緩和とピンチオフ効果の向上とを
図ることができる。
【0014】この結果、半導体装置のさらなる小形化と
特性の向上を図ることができる。
特性の向上を図ることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。
を参照して詳細に説明する。
【0016】図1は本発明に係る半導体装置の一つの実
施の形態であるショットキーバリアダイオードの構造の
一例を示す図である。
施の形態であるショットキーバリアダイオードの構造の
一例を示す図である。
【0017】同図において、2はN- 型半導体層であ
る。このN- 型半導体層2の表面には、深さの異なるト
レンチ凹部、第1の凹部5と第2の凹部6とが互い違い
に形成されている。第1の凹部5は第2の凹部6よりも
深く形成されている。
る。このN- 型半導体層2の表面には、深さの異なるト
レンチ凹部、第1の凹部5と第2の凹部6とが互い違い
に形成されている。第1の凹部5は第2の凹部6よりも
深く形成されている。
【0018】N- 型半導体層2の表面(比較的平坦な上
面部分)には、深さの浅い第2の凹部6の内部(底部お
よび側面)を埋めるように、低いバリアハイトφB2を有
する第1の金属層、例えばクローム層1などが形成され
ている。
面部分)には、深さの浅い第2の凹部6の内部(底部お
よび側面)を埋めるように、低いバリアハイトφB2を有
する第1の金属層、例えばクローム層1などが形成され
ている。
【0019】このクローム層1の上には、深さの深い第
1の凹部5の内面(底部および側面)に入り込む下向き
凸部、つまり高いバリアハイトφB1を有する第2の金属
層、例えばモリブデン層4が形成されている。
1の凹部5の内面(底部および側面)に入り込む下向き
凸部、つまり高いバリアハイトφB1を有する第2の金属
層、例えばモリブデン層4が形成されている。
【0020】ここで、このショットキーバリアダイオー
ドの製造方法について説明する。
ドの製造方法について説明する。
【0021】N- 型半導体層2の表面に、まず、深さの
異なるトレンチ凹部(第1の凹部5と第2の凹部6と)
を互い違いに形成する。
異なるトレンチ凹部(第1の凹部5と第2の凹部6と)
を互い違いに形成する。
【0022】その後、深い第1の凹部5の底部及び側面
に、高いバリアハイトφB1を有するモリブデン層4を形
成する。
に、高いバリアハイトφB1を有するモリブデン層4を形
成する。
【0023】N- 型半導体層2の表面の比較的平坦な部
分と、浅い第2の凹部6を埋めるようにして低いバリア
ハイトφB2を有するクローム層1を形成する。
分と、浅い第2の凹部6を埋めるようにして低いバリア
ハイトφB2を有するクローム層1を形成する。
【0024】このショットキーバリアダイオードの場
合、高いバリアハイトφB1のモリブデン層4を有する深
い第1の凹部5間において、逆バイアス時の空乏層の延
びによるピンチオフ効果によって逆方向漏れ電流は、図
5に示した従来の第2の構造例の特性bと同様の漏れ低
減効果が得られる(図2参照)。
合、高いバリアハイトφB1のモリブデン層4を有する深
い第1の凹部5間において、逆バイアス時の空乏層の延
びによるピンチオフ効果によって逆方向漏れ電流は、図
5に示した従来の第2の構造例の特性bと同様の漏れ低
減効果が得られる(図2参照)。
【0025】一方、N- 型半導体層2の表面(浅い第2
の凹部6を含む)全面に、低いバリアハイトφB2を有す
るクローム層1を設けたことでショットキー有効面積が
広がり、従来のどの構造のものよりも順方向電圧降下の
さらなる低減が可能となる(図3参照)。
の凹部6を含む)全面に、低いバリアハイトφB2を有す
るクローム層1を設けたことでショットキー有効面積が
広がり、従来のどの構造のものよりも順方向電圧降下の
さらなる低減が可能となる(図3参照)。
【0026】このようにこの実施の形態のショットキー
バリアダイオードによれば、深い凹部にφB の高い金属
を設けたことで、凹部間で逆バイアス時の空乏層の延び
によるピンチオフ効果がより促進される。
バリアダイオードによれば、深い凹部にφB の高い金属
を設けたことで、凹部間で逆バイアス時の空乏層の延び
によるピンチオフ効果がより促進される。
【0027】すなわち、図2に示すように、本実施形態
のショットキーバリアダイオードの逆方向漏れ電流(特
性c)は、従来の第1の構造例のもの(特性a)よりも
遥かに良好な特性が得られ、従来の第2の構造例のもの
(特性b)とほぼ同様の特性、つまり逆方向漏れ電流の
低減効果が得られる。
のショットキーバリアダイオードの逆方向漏れ電流(特
性c)は、従来の第1の構造例のもの(特性a)よりも
遥かに良好な特性が得られ、従来の第2の構造例のもの
(特性b)とほぼ同様の特性、つまり逆方向漏れ電流の
低減効果が得られる。
【0028】一方、従来の平坦形状(フレーナ)であっ
たショットキー接合部を凹凸形状にすることにより、シ
ョットキー有効面積を広くできるとともに、この部分に
低いバリアハイトφB2のクローム層1を形成したこと
で、図3に示すように、本実施形態のショットキーバリ
アダイオードの特性cは、従来のもの(特性a,b)な
どよりも順方向電圧降下をより低減することができた。
たショットキー接合部を凹凸形状にすることにより、シ
ョットキー有効面積を広くできるとともに、この部分に
低いバリアハイトφB2のクローム層1を形成したこと
で、図3に示すように、本実施形態のショットキーバリ
アダイオードの特性cは、従来のもの(特性a,b)な
どよりも順方向電圧降下をより低減することができた。
【0029】これにより、図4に示すように、本実施形
態のショットキーバリアダイオードの逆方向漏れ電流
(IR)と順方向電圧降下(VF)特性mは、従来の平
坦形状(フレーナ)のものの特性nに比べて、トレード
オフを大幅に改善することができる。
態のショットキーバリアダイオードの逆方向漏れ電流
(IR)と順方向電圧降下(VF)特性mは、従来の平
坦形状(フレーナ)のものの特性nに比べて、トレード
オフを大幅に改善することができる。
【0030】つまり、本実施形態のショットキーバリア
ダイオードでは、従来のものよりもさらに小形化できる
と共に、従来のもの以上に損失特性を向上することがで
きる。 なお、本発明は上記実施形態のみに限定される
ものではない。
ダイオードでは、従来のものよりもさらに小形化できる
と共に、従来のもの以上に損失特性を向上することがで
きる。 なお、本発明は上記実施形態のみに限定される
ものではない。
【0031】例えば図5に示すように、深い第1の凹部
5の底部に、N- 型半導体基板2のN- 型半導体領域へ
入り込むP+ 型半導体の領域3を形成することにより、
逆バイアス状態における電界集中の緩和とピンチオフ効
果の向上とを図ることができる。
5の底部に、N- 型半導体基板2のN- 型半導体領域へ
入り込むP+ 型半導体の領域3を形成することにより、
逆バイアス状態における電界集中の緩和とピンチオフ効
果の向上とを図ることができる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、高いバリア高さの第2の金属層を設けたこと
で、P+ 層形成などによるショットキー無効領域を形成
することなく、第1の凹部間による逆バイアス時の空乏
層の延びによるピンチオフ効果によって、逆方向漏れ電
流の低減効果が得られ、かつ半導体基板の表面全面に低
いバリア高さの第1の金属層を設けたことでショットキ
ー接合面損増大効果とともに順方向電圧降下のさらなる
低減を図ることができる。
によれば、高いバリア高さの第2の金属層を設けたこと
で、P+ 層形成などによるショットキー無効領域を形成
することなく、第1の凹部間による逆バイアス時の空乏
層の延びによるピンチオフ効果によって、逆方向漏れ電
流の低減効果が得られ、かつ半導体基板の表面全面に低
いバリア高さの第1の金属層を設けたことでショットキ
ー接合面損増大効果とともに順方向電圧降下のさらなる
低減を図ることができる。
【0033】請求項2記載の発明によれば、第1の凹部
の底部に、半導体基板の第1の半導体の領域に入り込む
第2の半導体の領域を形成することによって、逆バイア
ス状態における電界集中の緩和とピンチオフ効果の向上
とを図ることができる。
の底部に、半導体基板の第1の半導体の領域に入り込む
第2の半導体の領域を形成することによって、逆バイア
ス状態における電界集中の緩和とピンチオフ効果の向上
とを図ることができる。
【0034】この結果、半導体装置のさらなる小形化と
特性の向上を図ることができる。
特性の向上を図ることができる。
【図1】本発明に係る半導体装置の一つの実施の形態の
ショットキーバリアダイオードの断面構造を示す図。
ショットキーバリアダイオードの断面構造を示す図。
【図2】本実施形態のショットキーバリアダイオードと
従来のものとの逆方向漏れ電流特性(IR−VR Curv
e) による比較図である。
従来のものとの逆方向漏れ電流特性(IR−VR Curv
e) による比較図である。
【図3】本実施形態のショットキーバリアダイオードと
従来のものとの順方向漏れ電流特性(IF−VF Curv
e) による比較図である。
従来のものとの順方向漏れ電流特性(IF−VF Curv
e) による比較図である。
【図4】IR−VF特性によりトレードオフの改善効果
を見た特性図である。
を見た特性図である。
【図5】本発明に係る半導体装置の応用例を示す図。
【図6】従来のショットキーバリアダイオードの第1の
構造例を示す図。
構造例を示す図。
【図7】従来のショットキーバリアダイオードの第2の
構造例を示す図。
構造例を示す図。
1…クローム層(第1の金属層) 2…N- 型半導体領域 3…P+ 型半導体領域 4…モリブデン層(第2の金属層) 5…第1の凹部 6…第2の凹部
Claims (2)
- 【請求項1】 第1の半導体から形成された半導体基板
と、 前記半導体基板の表面から陥没するように形成された第
1の凹部と、 この第1の凹部とは深さを異ならせ、かつ前記第1の凹
部と互い違いに前記半導体基板の表面から陥没するよう
に形成された第2の凹部と、 前記第1の凹部を除く前記半導体基板の表面に形成され
た第1の金属層と、 前記第1の凹部に少なくとも一部を入り込ませて前記第
1の金属層の上に形成された第2の金属層とを具備した
ことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 前記第1の凹部の底部に、前記半導体基
板の前記第1の半導体の領域に入り込む第2の半導体の
領域を形成したことを特徴とする請求項1記載の半導体
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6611099A JP2000261005A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6611099A JP2000261005A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000261005A true JP2000261005A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13306437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6611099A Withdrawn JP2000261005A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000261005A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016178182A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 新電元工業株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1999
- 1999-03-12 JP JP6611099A patent/JP2000261005A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016178182A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 新電元工業株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |