JP2000323726A - ショットキ接合型半導体ダイオード装置及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 カソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体とその
上に形成されたカソード用ｎ型半導体層とを有する半導
体基板を有し、そのカソード用ｎ型半導体層にアノード
用金属電極層がショットキ接合を形成して形成されてい
るショットキ接合型半導体ダイオード装置において、そ
のアノード用金属電極層及びカソード用ｎ型低抵抗半導
体基板本体間の順方向降下電圧が十分低く得られるよう
にする。 【解決手段】 半導体基板のカソード用ｎ型半導体層２
にカソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体１とは反対側か
ら溝４を形成し、アノード用金属電極層６を、カソード
用ｎ型半導体層２のカソード用ｎ型低抵抗半導体基板本
体側とは反対側の主面上及び溝の内面上に、それら間に
連続延長してショットキ接合を形成して形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ショットキ接合型
半導体ダイオード装置及びその製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図１３を伴って次に述べるショッ
トキ接合型半導体ダイオード装置が提案されている。

【０００３】すなわち、例えば単結晶Ｓｉでなるカソー
ド用ｎ型低抵抗半導体基板本体１と、その主面上に形成
された例えば単結晶Ｓｉでなるカソード用ｎ型半導体層
２とを有する半導体基板３を有し、そして、そのカソー
ド用ｎ型半導体層２に、カソード用ｎ型低抵抗半導体基
板本体１側とは反対側の主面２ａ側から、溝４が形成さ
れている。

【０００４】また、カソード用ｎ型半導体層２の主面２
ａ上及び溝４の内面上に、それら間に連続延長し且つカ
ソード用ｎ型半導体層２の主面２ａを外部に臨ませる窓
５ａを有する例えばＳｉ酸化物でなる絶縁膜５が形成さ
れている。

【０００５】さらに、カソード用ｎ型半導体層２の主面
２ａの絶縁膜５の窓５ａに臨む領域上及び絶縁膜５の表
面上に、それら間に連続している例えばＴｉでなるアノ
ード用金属電極層６が、カソード用ｎ型半導体層２との
間で、カソード用ｎ型半導体層２の主面２ａの絶縁膜５
の窓５ａに臨む領域上においてショットキ接合７を形成
して形成されている。

【０００６】以上が、従来提案されているショットキ接
合型半導体ダイオード装置の構成である。

【０００７】このような構成を有する従来のショットキ
接合型半導体ダイオード装置によれば、アノード用金属
電極層６を、２値表示で「１」（正極性端及び負極性端
間の負極性端を基準とした正の電圧）、及び「０」（正
極性端及び負極性端間の負極性端を基準とした零または
負の電圧）をとる信号が得られる信号源の正極性端に接
続し、カソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体１を、一端
を信号源の負極性端に接続している負荷の他端に接続し
て用いれば、（１）信号源から得られる信号が２値表示
で「１」をとる場合、ショットキ接合に順方向電圧が印
加されることによって、アノード用属電極層６及びカソ
ード用ｎ型低抵抗半導体基板本体１間がオン状態にな
り、そして、この場合、アノード用金属電極層６が、絶
縁膜５を介して、カソード用ｎ型半導体層２の溝４によ
って画成された領域２′の側面に対向しているが、カソ
ード用ｎ型半導体層２の溝４によって画成された領域
２′内に、空乏層が、絶縁膜５の、カソード用ｎ型半導
体層２の溝４によって画成されている領域２′の側面上
の領域から、ほとんど拡がって形成されず、よって、負
荷に、電流を供給させている状態を得ることができ、ま
た、（２）信号源から得られる信号が２値表示で「０」
をとる場合、ショットキ接合７に零または逆方向電圧が
印加されるので、アノード用金属電極層６及びカソード
用ｎ型低抵抗半導体基板本体１間がオフ状態になり、そ
して、この場合、アノード用金属電極層６が、絶縁膜５
を介して、カソード用ｎ型半導体層２の溝４によって画
成された領域２′の側面に対向しているので、カソード
用ｎ型半導体層２の溝４によって画成された領域２′内
に、空乏層が、絶縁膜５の、カソード用ｎ型半導体層２
の溝４によって画成されている領域２′の側面上の領域
から、領域２′の全域を全く埋めるように、拡がって形
成され、よって、負荷に、漏れ電流を流すことなしに、
電流を供給させていない状態を得ることができる、とい
うショットキ接合型半導体ダイオード装置としての機能
を呈する。

【０００８】また、図１３に示す従来のショットキ接合
型半導体ダイオード装置によれば、上述したように用い
る場合、カソード用ｎ型半導体層２が比較的高いｎ型不
純物濃度を有していても、それに応じ、カソード用ｎ型
半導体層２に形成されている溝４が、それによって画成
される領域２′の大きさが小さい、というように形成さ
れていれば、信号源から得られる信号が２値表示で
「０」をとり、アノード用金属電極層６及びカソード用
ｎ型低抵抗半導体基板本体１間がオフ状態になっている
とき、カソード用ｎ型半導体層２の溝４によって画成さ
れた領域２′内に拡がる空乏層によって、負荷に漏れ電
流を流さないようにすることができ、このため、信号源
から得られる信号が２値表示で「１」をとり、アノード
用金属電極層６及びカソード用ｎ型低抵抗半導体基板本
体１間がオン状態になっているときの、アノード用金属
電極層６及びカソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体１間
の降下電圧すなわちショットキ接合型半導体ダイオード
装置としての順方向降下電圧が、カソード用ｎ型半導体
層２のｎ型不純物濃度が高い分低く、よって、上述した
ショットキ接合型半導体ダイオード装置としての機能を
良好に得ることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１３
に示す従来のショットキ接合型半導体ダイオード装置の
場合、アノード用金属電極層６が、カソード用ｎ型半導
体層２に、その主面２ａ上の溝４の形成されていない領
域における絶縁膜５の窓５ａに臨む領域という一部の領
域においてのみ、ショットキ接合７を形成するように形
成されていることから、上述したショットキ接合型半導
体ダイオード装置としての順方向電圧が、カソード用ｎ
型半導体層２のｎ型不純物の濃度が高い分低いとして
も、その低さが、十分低いとはいえない、という欠点を
有していた。

【００１０】よって、本発明は、上述した欠点を有効に
回避し得る新規なショットキ接合型半導体ダイオード装
置及びその製法を提案せんとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願第１番目の発明によ
るショットキ接合型半導体ダイオード装置は、（Ａ）カ
ソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体と、その主面上に形
成されたカソード用ｎ型半導体層とを有する半導体基板
を有し、そして、（Ｂ）そのカソード用ｎ型半導体層
に、上記カソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体側とは反
対側の主面側から、溝が形成され、また、（Ｃ）上記カ
ソード用ｎ型半導体層の上記主面上及び上記溝の内面上
に、それら間に連続延長しているアノード用金属電極層
が、上記カソード用ｎ型半導体層との間でショットキ接
合を形成して形成されている。

【００１２】本願第２番目の発明によるショットキ接合
型半導体ダイオード装置の製法は、（Ａ）カソード用ｎ
型低抵抗半導体基板本体と、その主面上に形成されたカ
ソード用ｎ型半導体層とを有する半導体基板を用意する
工程と、（Ｂ）そのカソード用ｎ型半導体層に、上記カ
ソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体側とは反対側の主面
側から、溝を形成する工程と、（Ｃ）上記カソード用ｎ
型半導体層の上記主面上及び上記溝の内面上に、それら
間に連続延長しているアノード用金属電極層を、上記カ
ソード用ｎ型半導体層との間でショットキ接合を形成す
るように形成する工程とを有する。

【００１３】本願第３番目の発明によるショットキ接合
型半導体ダイオード装置は、（Ａ）カソード用ｎ型低抵
抗半導体基板本体と、その主面上に形成されたカソード
用ｎ型半導体層とを有する半導体基板を有し、そして、
（Ｂ）そのカソード用ｎ型半導体層に、上記カソード用
ｎ型低抵抗半導体基板本体側とは反対側の主面側から、
第１及び第２の溝が並置して形成され、また、（Ｃ）上
記カソード用ｎ型半導体層の上記主面上及び上記第１の
溝の内面上に、それら間に連続延長し且つ上記カソード
用ｎ型半導体層の上記主面を外部に臨ませる窓を有する
絶縁膜が形成され、さらに、（Ｄ）上記カソード用ｎ型
半導体層の上記主面の上記絶縁膜の上記窓に臨む領域
上、上記第２の溝の内面上及び上記絶縁膜の表面上に、
それら間に連続しているアノード用金属電極層が、上記
カソード用ｎ型半導体層との間で上記カソード用ｎ型半
導体層の上記主面の上記絶縁膜の上記窓に臨む領域上及
び上記第２の溝の内面の全領域上においてショットキ接
合を形成して形成されている。

【００１４】本願第４番目の発明によるショットキ接合
型半導体ダイオード装置の製法は、（Ａ）カソード用ｎ
型低抵抗半導体基板本体と、その主面上に形成されたカ
ソード用ｎ型半導体層とを有する半導体基板を用意する
工程と、（Ｂ）そのカソード用ｎ型半導体層に、上記カ
ソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体側とは反対側の主面
側から、第１の溝を形成する工程と、（Ｃ）上記カソー
ド用ｎ型半導体層の上記主面上及び上記第１の溝の内面
上に、それら間に連続延長し且つ上記カソード用ｎ型半
導体層の上記主面を外部に臨ませる窓を有する絶縁膜を
形成する工程と、（Ｄ）上記カソード用ｎ型半導体層
に、上記主面側から、上記絶縁膜の上記窓に臨む領域に
おいて、第２の溝を形成する工程と、（Ｅ）上記カソー
ド用ｎ型半導体層の上記主面の上記絶縁膜の上記窓に臨
む領域上、上記第２の溝の内面上及び上記絶縁膜の表面
上に、それら間に連続延長しているアノード用金属電極
層を、上記カソード用ｎ型半導体層との間で上記カソー
ド用ｎ型半導体層の上記主面の上記絶縁膜の上記窓に臨
む領域上及び上記第２の溝の内面上においてショットキ
接合を形成するように形成する工程とを有する。

【００１５】

【発明の実施の形態１】次に、図１を伴って、本発明に
よるショットキ接合型半導体ダイオード装置の第１の実
施の形態を述べよう。

【００１６】図１において、図１３との対応部分には同
一符号を付して示す。図１に示す本発明によるショット
キ接合型半導体ダイオード装置の第１の実施の形態は、
図１３に示す従来のショットキ接合型半導体ダイオード
装置の場合と同様に、例えば単結晶Ｓｉでなるカソード
用ｎ型低抵抗半導体基板本体１と、その主面上に形成さ
れた例えば単結晶Ｓｉでなるカソード用ｎ型半導体層２
とを有する半導体基板３を有し、そして、そのカソード
用ｎ型半導体層２に、カソード用ｎ型低抵抗半導体基板
本体１側とは反対側の主面２ａ側から、溝４が形成され
ている。

【００１７】また、カソード用ｎ型半導体層２の主面２
ａ上及びカソード用ｎ型半導体層２に形成されている溝
４の内面上に、それら間に連続している例えばＴｉでな
るアノード用金属電極層６が、カソード用ｎ型半導体層
２との間で、カソード用ｎ型半導体層２の主面２ａの全
領域上及びカソード用ｎ型半導体層２に形成されている
溝４の内面の全領域上においてショットキ接合７を形成
して形成されている。

【００１８】さらに、アノード用金属電極層６の表面上
に、例えばＡｌでなるアノード用導体膜８が、アノード
用金属電極層６を介して溝４を埋め且つ半導体基板３側
とは反対側の上面が平らになる厚さに、アノード用金属
電極層６とオーミックに連結して形成されている。

【００１９】以上が、本発明によるショットキ接合型半
導体ダイオード装置の第１の実施の形態の構成である。

【００２０】このような構成を有する本発明によるショ
ットキ接合型半導体ダイオード装置の第１の実施の形態
は、図１３に示す従来のショットキ接合型半導体ダイオ
ード装置において、その絶縁膜５が省略され、これに応
じ、アノード用金属電極層６が、カソード用ｎ型半導体
層２との間で、カソード用ｎ型半導体層２の主面２ａの
絶縁膜５の窓５ａに臨む領域上においてショットキ接合
７を形成して形成されている図１３に示す従来のショッ
トキ接合型半導体ダイオード装置の場合に代え、カソー
ド用ｎ型半導体層２の主面２ａの全領域上及び溝４の内
面の全領域上においてショットキ接合７を形成して形成
され、また、アノード用金属電極層６上に、アノード用
導体膜８が、アノード用金属電極層６との間でオーミッ
クに連結して形成されている、ということを除いて、図
１３に示す従来のショットキ接合型半導体ダイオード装
置の場合と同様である。

【００２１】このため、図１に示す本発明によるショッ
トキ接合型半導体ダイオード装置によれば、詳細説明は
省略するが、図１３に示す従来のショットキ接合型半導
体ダイオード装置の場合に準じ、アノード用導体膜８従
ってアノード用金属電極層６を、２値表示で「１」（正
極性端及び負極性端間の負極性端を基準とした正の電
圧）、及び「０」（正極性端及び負極性端間の負極性端
を基準とした零または負の電圧）をとる信号が得られる
信号源の正極性端に接続し、カソード用ｎ型低抵抗半導
体基板本体１を、一端を信号源の負極性端に接続してい
る負荷の他端に接続して用いれば、（１）信号源から得
られる信号が２値表示で「１」をとる場合、ショットキ
接合７に順方向電圧が印加されることによって、アノー
ド用導体膜８従ってアノード用金属電極層６とカソード
用ｎ型低抵抗半導体基板本体１との間がオン状態にな
り、よって、負荷に、電流を供給させている状態を得る
ことができ、また、（２）信号源から得られる信号が２
値表示で「０」をとる場合、ショットキ接合７に零また
は逆方向電圧が印加されるので、アノード用導体膜８従
ってアノード用金属電極層６とカソード用ｎ型低抵抗半
導体基板本体１との間がオフ状態になり、よって、負荷
に、電流を供給させていない状態を得ることができる、
というショットキ接合型半導体ダイオード装置としての
機能を呈する。

【００２２】また、図１に示す本発明によるショットキ
接合型半導体ダイオード装置によれば、アノード用導体
膜８にオーミックに連結しているアノード用金属電極層
６が、カソード用ｎ型半導体層２に、その主面２ａの全
領域上及びカソード用ｎ型半導体層２に形成されている
溝４の内面の全領域上において、ショットキ接合７を形
成して形成されていることから、信号源から得られる信
号が２値表示で「１」をとり、アノード用導体膜８従っ
てアノード用金属電極層６とカソード用ｎ型低抵抗半導
体基板本体１との間がオン状態になっているときの、ア
ノード用導体膜８従ってアノード用金属電極６とカソー
ド用ｎ型低抵抗半導体基板本体１との間の降下電圧すな
わちショットキ接合型半導体ダイオード装置としての順
方向降下電圧が、カソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体
１の同じ面積で、アノード用金属電極層６がカソード用
ｎ型半導体層２にその主面２ａ上の溝４の形成されてい
ない領域における絶縁膜５の窓５ａに臨む領域という一
部の領域においてのみショットキ接合７を形成するよう
に形成されている図１３に示す従来のショットキ接合型
半導体ダイオード装置の場合に比し低く、よって、ショ
ットキ接合型半導体ダイオード装置としての順方向電圧
が十分低いとはいえないという図１３に示す従来のショ
ットキ接合型半導体ダイオード装置の欠点を、有効に回
避することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態２】次に、図２〜図４を伴って、本
発明によるショットキ接合型半導体ダイオード装置の製
法の第１の実施の形態を、図１に示す本発明によるショ
ットキ接合型半導体ダイオード装置を製造する場合の例
で述べよう。

【００２４】図２〜図４において、図１との対応部分に
は同一符号を付し、詳細説明を省略する。図２〜図４に
示す本発明によるショットキ接合型半導体ダイオード装
置の製法は、図１に示す本発明によるショットキ接合型
半導体ダイオード装置を、次に述べる順次の工程をとっ
て、製造する。

【００２５】すなわち、まず、カソード用ｎ型低抵抗半
導体基板本体１とその主面上に形成されたカソード用ｎ
型半導体層２とを有する半導体基板３を用意する（図２
Ａ）。

【００２６】そして、その半導体基板３のカソード用ｎ
型半導体層２に、カソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体
１側とは反対側の主面２ａ側から、溝４を、それ自体は
公知の種々の方法、例えば反応性イオンエッチング法を
用いた方法によって、形成する（図３Ｂ）。

【００２７】次に、半導体基板３のカソード用ｎ型半導
体層２の主面２ａ上及びカソード用ｎ型半導体層２に形
成されている溝４の内面上に、それら間に連続延長して
いるアノード用金属電極層６を、それ自体は公知の種々
の方法によって、カソード用ｎ型半導体層２との間で、
カソード用ｎ型半導体層２の主面２ａの全領域上及びカ
ソード用ｎ型半導体層２に形成されている溝４の内面の
全領域上において、ショットキ接合７を形成するように
形成する（図３Ｃ）。

【００２８】次に、アノード用金属電極層６の表面上
に、アノード用導体膜８を、それ自体は公知の種々の方
法によって、アノード用金属電極層６を介して溝４を埋
め且つ半導体基板３側とは反対側の上面が平らになる厚
さに、アノード用金属電極層６とオーミックに連結して
形成し、図１に示す本発明によるショットキ接合型半導
体ダイオード装置を得る（図４Ｄ）。

【００２９】以上が、本発明によるショットキ接合型半
導体ダイオード装置の製法の第１の実施の形態である。

【００３０】このような本発明によるショットキ接合型
半導体ダイオード装置の製法の第１の実施の形態によれ
ば、上述したところから明らかなように、図１に示す、
上述した優れた特徴を有するショットキ接合型半導体ダ
イオード装置を、容易に製造することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態３】次に、図５を伴って、本発明に
よるショットキ接合型半導体ダイオード装置の第２の実
施の形態を述べよう。

【００３２】図５において、図１３との対応部分には同
一符号を付して示す。図５に示す本発明によるショット
キ接合型半導体ダイオード装置の第２の実施の形態は、
図１３に示す従来のショットキ接合型半導体ダイオード
装置の場合と同様の、例えば単結晶Ｓｉでなるカソード
用ｎ型低抵抗半導体基板本体１と、その主面上に形成さ
れた例えば単結晶Ｓｉでなるカソード用ｎ型半導体層２
とを有する半導体基板３を有し、そして、そのカソード
用ｎ型半導体層２に、カソード用ｎ型低抵抗半導体基板
本体１側とは反対側の主面２ａ側から、溝４が形成され
ているとともに、溝９が溝４と並置して形成されてい
る。この場合、溝９は、溝４に比し浅い関係を保って、
できるだけ深く形成されているのを可とする。

【００３３】また、カソード用ｎ型半導体層２の主面２
ａ上及び溝４の内面上に、それら間に連続延長し且つカ
ソード用ｎ型半導体層２の主面２ａの溝９側の一部領域
を溝９とともに外部に臨ませる窓５ａを有する例えばＳ
ｉ酸化物でなる絶縁膜５が形成されている。

【００３４】さらに、カソード用ｎ型半導体層２の主面
２ａの絶縁膜５の窓５ａに臨む領域上、溝９の内面上及
び絶縁膜５の表面上に、それら間に連続している例えば
Ｔｉでなるアノード用金属電極層６が、カソード用ｎ型
半導体層２との間で、溝９の内面の全領域上及びカソー
ド用ｎ型半導体層２の主面２ａの絶縁膜５の窓５ａに臨
む領域上においてショットキ接合７を形成して形成され
ている。

【００３５】また、アノード用金属電極層６の表面上
に、例えばＡｌでなるアノード用導体膜８が、アノード
用金属電極層６及び絶縁膜５を介して溝４を埋め且つア
ノード用金属電極層６を介して溝９を埋めるとともに半
導体基板３側とは反対側の上面が平らになる厚さに、ア
ノード用金属電極層６とオーミックに連結して形成され
ている。

【００３６】以上が、本発明によるショットキ接合型半
導体ダイオード装置の構成である。

【００３７】このような構成を有する本発明によるショ
ットキ接合型半導体ダイオード装置の第２の実施の形態
は、図１３に示す従来のショットキ接合型半導体ダイオ
ード装置において、そのカソード用ｎ型半導体層２にそ
の主面２ａの絶縁膜５の窓５ａに臨む領域において溝９
が形成され、これに応じ、アノード用金属電極層６が、
カソード用ｎ型半導体層２との間で、カソード用ｎ型半
導体層２の主面２ａの絶縁膜５の窓５ａに臨む領域上に
おいてのみショットキ接合７を形成して形成されている
図１３に示す従来のショットキ接合型半導体ダイオード
装置の場合に代え、カソード用ｎ型半導体層２の主面２
ａの絶縁膜５の窓５ａに臨む領域上及び溝９の内面の全
領域上においてショットキ接合７を形成して形成されて
いることを除いて、図１３に示す従来のショットキ接合
型半導体ダイオード装置の場合と同様である。

【００３８】このため、図５に示す本発明によるショッ
トキ接合型半導体ダイオード装置によれば、詳細説明は
省略するが、図１３に示す従来のショットキ接合型半導
体ダイオード装置の場合に準じて、アノード用導体膜８
従ってアノード用金属電極層６を、２値表示で「１」
（正極性端及び負極性端間の負極性端を基準とした正の
電圧）、及び「０」（正極性端及び負極性端間の負極性
端を基準とした零または負の電圧）をとる信号が得られ
る信号源の正極性端に接続し、カソード用ｎ型低抵抗半
導体基板本体１を、一端を信号源の負極性端に接続して
いる負荷の他端に接続して用いれば、（１）信号源から
得られる信号が２値表示で「１」をとる場合、ショット
キ接合７に順方向電圧が印加されることによって、アノ
ード用導体膜８従ってアノード用属電極層６とカソード
用ｎ型低抵抗半導体基板本体１との間がオン状態にな
り、そして、この場合、アノード用金属電極層６が、絶
縁膜５を介して、カソード用ｎ型半導体層２の溝４によ
って画成された領域２′の側面に対向しているが、カソ
ード用ｎ型半導体層２の溝４によって画成された領域
２′内に、空乏層が、絶縁膜５の、カソード用ｎ型半導
体層２の溝４によって画成されている領域２′の側面上
の領域から、ほとんど拡がって形成されず、よって、負
荷に、電流を供給させている状態を得ることができ、ま
た、（２）信号源から得られる信号が２値表示で「０」
をとる場合、ショットキ接合７に零または逆方向電圧が
印加されるので、アノード用導体膜８従ってアノード用
金属電極層６とカソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体１
との間がオフ状態になり、そして、この場合、アノード
用金属電極層６が、絶縁膜５を介して、カソード用ｎ型
半導体層２の溝４によって画成された領域２′の側面に
対向しているので、カソード用ｎ型半導体層２の溝４に
よって画成された領域２′内に、空乏層が、絶縁膜５
の、カソード用ｎ型半導体層２の溝４によって画成され
ている領域２′の側面上の領域から、領域２′の全域を
全く埋めるように、拡がって形成され、よって、負荷
に、漏れ電流を流すことなしに、電流を供給させていな
い状態を得ることができる、というショットキ接合型半
導体ダイオード装置としての機能を呈する。

【００３９】また、図５に示す本発明によるショットキ
接合型半導体ダイオード装置によれば、図１３に示す従
来のショットキ接合型半導体ダイオード装置の場合と同
様に、上述したように用いる場合、カソード用ｎ型半導
体層２が比較的高いｎ型不純物濃度を有していても、そ
れに応じ、カソード用ｎ型半導体層２に形成されている
溝４が、それによって画成される領域２′の大きさが小
さい、というように形成されていれば、信号源から得ら
れる信号が２値表示で「０」をとり、アノード用金属電
極層６及びカソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体１間が
オフ状態になっているとき、カソード用ｎ型半導体層２
の溝４によって画成された領域２′内に拡がる空乏層に
よって、負荷に漏れ電流を流さないようにすることがで
き、このため、信号源から得られる信号が２値表示で
「１」をとり、アノード用金属電極層６及びカソード用
ｎ型低抵抗半導体基板本体１間がオン状態になっている
ときの、アノード用金属電極層６及びカソード用ｎ型低
抵抗半導体基板本体１間の降下電圧すなわちショットキ
接合型半導体ダイオード装置としての順方向降下電圧
が、カソード用ｎ型半導体層２のｎ型不純物濃度が高い
分低く、よって、上述したショットキ接合型半導体ダイ
オード装置としての機能を良好に得ることができる。

【００４０】さらに、図５に示す本発明によるショット
キ接合型半導体ダイオード装置によれば、アノード用導
体膜８にオーミックに連結しているアノード用金属電極
層６が、カソード用ｎ型半導体層２に、その主面２ａ上
の溝４の形成されていない領域における絶縁膜５の窓５
ａに臨む領域上及び溝９の内面の全領域上において、シ
ョットキ接合７を形成して形成されていることから、信
号源から得られる信号が２値表示で「１」をとり、アノ
ード用導体膜８従ってアノード用金属電極層６とカソー
ド用ｎ型低抵抗半導体基板本体１との間がオン状態にな
っているときの、アノード用導体膜８従ってアノード用
金属電極層６とカソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体１
との間の降下電圧すなわちショットキ接合型半導体ダイ
オード装置としての順方向電圧が、カソード用ｎ型低抵
抗半導体基板本体１の同じ面積とカソード用ｎ型半導体
層２の同じｎ型不純物濃度とで、アノード用金属電極層
６がカソード用ｎ型半導体層２にその主面２ａ上の溝４
の形成されていない領域における絶縁膜５の窓５ａに臨
む領域という一部の領域においてのみショットキ接合７
を形成するように形成されている図１３に示す従来のシ
ョットキ接合型半導体ダイオード装置の場合に比し低
く、よって、ショットキ接合型半導体ダイオード装置と
しての順方向電圧が十分低いとはいえないという図１３
に示す従来のショットキ接合型半導体ダイオード装置の
欠点を、図１に示す本発明によるショットキ接合型半導
体ダイオード装置の場合と同様に、有効に回避すること
ができる。

【００４１】

【発明の実施の形態４】次に、図６〜図１２を伴って、
本発明によるショットキ接合型半導体ダイオード装置の
製法の第２の実施の形態を、図５に示す本発明によるシ
ョットキ接合型半導体ダイオード装置を製造する場合の
例で述べよう。

【００４２】図６〜図１２において、図５との対応部分
には同一符号を付し、詳細説明を省略する。図６〜図１
２に示す本発明によるショットキ接合型半導体ダイオー
ド装置の製法は、図５に示す本発明によるショットキ接
合型半導体ダイオード装置を、次に述べる順次の工程を
とって、製造する。

【００４３】すなわち、まず、カソード用ｎ型低抵抗半
導体基板本体１と、その主面上に形成されたカソード用
ｎ型半導体層２とを有する半導体基板３を用意する（図
６Ａ）。

【００４４】そして、その半導体基板３のカソード用ｎ
型半導体層２に、それ自体は公知の種々の方法によっ
て、すなわち、例えばカソード用ｎ型半導体層２のカソ
ード用ｎ型低抵抗半導体基板本体１側とは反対側の主面
２ａ上に例えばＳｉ酸化膜でなる窓１０ａを有するマス
ク層１０を形成し（図６Ｂ）、次でカソード用ｎ型半導
体層２に対するマスク層１０をマスクとするエッチング
処理によってカソード用ｎ型半導体層２にその主面２ａ
側から溝４を形成し（図７Ｃ）、次でマスク層１０をカ
ソード用ｎ型半導体層２上から除去する（図７Ｄ）、と
いう一連の工程をとって、カソード用ｎ型低抵抗半導体
基板本体１側とは反対側の主面２ａ側から、溝４を、形
成する（図７Ｄ）。

【００４５】次に、カソード用ｎ型半導体層２の主面２
ａ上及び溝４の内面上に、それ自体は公知の方法によっ
て、すなわち、例えばカソード用ｎ型半導体層２の主面
２ａ及び溝４の内面上にそれら間に連続延長している例
えばＳｉ酸化膜でなる絶縁膜５を熱酸化処理によって形
成し（図８Ｅ）、次で絶縁膜５の表面上にそのカソード
用ｎ型半導体層２の主面２ａ上の領域を外部に臨ませる
窓１１ａを有する例えばフォトレジストでなるマスク層
１１を絶縁膜５を介して溝４を埋め且つ上面が平らにな
る厚さに形成し（図８Ｆ）、次で絶縁膜５に対するマス
ク層１１をマスクとするエッチング処理によって絶縁膜
５にカソード用ｎ型半導体層２の主面２ａ上の領域にお
いてその絶縁膜５を外部に臨ませる窓５ａを形成し（図
９Ｇ）、次でマスク層１１を絶縁膜５上から除去する
（図９Ｈ）、という一連の工程をとって、カソード用ｎ
型半導体層２の主面２ａ上及び溝４の内面上間に連続延
長し且つカソード用ｎ型半導体層２の主面２ａを外部に
臨ませる窓５ａを有する絶縁膜５を形成する（図９
Ｈ）。

【００４６】次に、カソード用ｎ型半導体層２に、それ
自体は公知の方法によって、すなわち、例えば絶縁膜５
の表面上及びカソード用ｎ型半導体層２の主面２ａの絶
縁膜５の窓５ａに臨む領域上に、それら間に連続延長し
ているカソード用ｎ型半導体層２の主面２ａを外部に臨
ませる窓１２ａを有する例えばフォトレジストでなるマ
スク層１２を、絶縁膜５を介して溝４を埋め且つ上面が
平らになる厚さに形成し（図１０Ｉ）、次でカソード用
ｎ型半導体層２に対するマスク層１２をマスクとするエ
ッチング処理によって、カソード用ｎ型半導体層２に、
カソード用ｎ型半導体層２の主面２ａの絶縁膜５の窓５
ａに臨む領域において溝４に比し浅い溝９を形成し（図
１０Ｊ）、次でマスク層１２を絶縁膜５及びカソード用
ｎ型半導体層２の主面２ａ上から除去する（図１１
Ｋ）、という一連の工程をとって、カソード用ｎ型半導
体層２の主面２ａ側から、絶縁膜５の窓５ａに臨む領域
において、溝９を形成する（図１１Ｋ）。

【００４７】次に、カソード用ｎ型半導体層２の主面２
ａの絶縁膜５の窓５ａに臨む領域上、溝９の内面上及び
絶縁膜５の表面上に、それら間に連続延長しているアノ
ード用金属電極層６を、それ自体は公知の種々の方法に
よって、カソード用ｎ型半導体層２との間でカソード用
ｎ型半導体層２の主面２ａの絶縁膜５の窓５ａに臨む領
域上及び溝９の内面の全領域上においてショットキ接合
７を形成するように形成する（図１１Ｌ）。

【００４８】次に、アノード用金属電極層６の表面上
に、アノード用導体膜８を、それ自体は公知の種々の方
法によって、アノード用金属電極層６及び絶縁膜５を介
して溝４を埋め且つアノード用金属電極層６を介して溝
９を埋めるとともに半導体基板３側とは反対側の上面が
平らになる厚さに、アノード用金属電極層６とオーミッ
クに連結して形成し、図５に示す本発明によるショット
キ接合型半導体ダイオード装置を得る（図１２Ｍ）。

【００４９】以上が、本発明によるショットキ接合型半
導体ダイオード装置の製法の第２の実施の形態である。

【００５０】このような本発明によるショットキ接合型
半導体ダイオード装置の製法によれば、上述したところ
から明らかなように、図５に示す、上述した優れた特徴
を有するショットキ接合型半導体ダイオード装置を容易
に製造することができる。

【００５１】なお、上述においては、本発明によるショ
ットキ接合型半導体ダイオード装置及びその製法のそれ
ぞれについて、２つの実施の形態を示したに過ぎず、本
発明の精神を脱することなしに種々の変型、変更をなし
得るであろう。

【００５２】

【発明の効果】本願第１番目の発明によるショットキ接
合型半導体ダイオード装置によれば、アノード用金属電
極層及びカソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体間に２値
表示で「１」及び「０」をとる信号が得られる信号源を
負荷を通じて接続して用いれば、（１）信号源から得ら
れる信号が２値表示で「１」をとる場合、アノード用金
属電極層及びカソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体間が
オン状態になり、よって、負荷に、電流を供給させてい
る状態を得ることができ、また、（２）信号源から得ら
れる信号が２値表示で「０」をとる場合、アノード用金
属電極層及びカソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体間が
オフ状態になり、よって、負荷に、電流を供給させてい
ない状態を得ることができる、というショットキ接合型
半導体ダイオード装置としての機能を呈するが、アノー
ド用金属電極層が、カソード用ｎ型半導体層の主面上及
びカソード用ｎ型半導体層に形成されている溝の内面
に、ショットキ接合を形成して形成されていることか
ら、信号源から得られる信号が２値表示で「１」をと
り、アノード用金属電極層及びカソード用ｎ型低抵抗半
導体基板本体間がオン状態になっているときの、アノー
ド用金属電極層及びカソード用ｎ型低抵抗半導体基板本
体間の降下電圧すなわちショットキ接合型半導体ダイオ
ード装置としての順方向降下電圧が、カソード用ｎ型低
抵抗半導体基板本体の同じ面積で、従来のショットキ接
合型半導体ダイオード装置の場合に比し低く、よって、
ショットキ接合型半導体ダイオード装置としての順方向
電圧が十分低いとはいえないという図１３に示す従来の
ショットキ接合型半導体ダイオード装置の欠点を、有効
に回避することができる。

【００５３】本願第２番目の発明によるショットキ接合
型半導体ダイオード装置の製法によれば、上述した優れ
た特徴を有する本願第１番目の発明によるショットキ接
合型半導体ダイオード装置を容易に製造することができ
る。

【００５４】本願第３番目の発明によるショットキ接合
型半導体ダイオード装置によれば、本願第１番目の発明
によるショットキ接合型半導体ダイオード装置の場合と
同様に、アノード用金属電極層及びカソード用ｎ型低抵
抗半導体基板本体間に同様の信号源を負荷を通じて接続
して用いれば、（１）信号源から得られる信号が２値表
示で「１」をとる場合、アノード用属電極層及びカソー
ド用ｎ型低抵抗半導体基板本体間がオン状態になり、そ
して、この場合、カソード用ｎ型半導体層の第１の溝に
よって画成された領域内に、空乏層がほとんど形成され
ず、よって、負荷に、電流を供給させている状態を得る
ことができ、また、（２）信号源から得られる信号が２
値表示で「０」をとる場合、アノード用金属電極層及び
カソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体間がオフ状態にな
り、そして、この場合、カソード用ｎ型半導体層の第１
の溝によって画成された領域内に空乏層がカソード用ｎ
型半導体層の第１の溝によって画成されている領域を全
く埋めるように拡がって形成され、よって、負荷に、漏
れ電流を流すことなしに、電流を供給させていない状態
を得ることができる、というショットキ接合型半導体ダ
イオード装置としての機能を呈するが、この場合、カソ
ード用ｎ型半導体層が比較的高いｎ型不純物濃度を有し
ていても、信号源から得られる信号が２値表示で「０」
をとり、アノード用金属電極層及びカソード用ｎ型低抵
抗半導体基板本体間がオフ状態になっているとき、カソ
ード用ｎ型半導体層の第１の溝によって画成された領域
内に拡がる空乏層によって負荷に漏れ電流を流さないよ
うにすることができ、このため、信号源から得られる信
号が２値表示で「１」をとり、アノード用金属電極層及
びカソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体間がオン状態に
なっているときの、アノード用金属電極層及びカソード
用ｎ型低抵抗半導体基板本体間の降下電圧すなわちショ
ットキ接合型半導体ダイオード装置としての順方向降下
電圧が低く、よって、上述したショットキ接合型半導体
ダイオード装置としての機能を良好に得ることができる
とともに、アノード用金属電極層がカソード用ｎ型半導
体層の主面上の第１の溝の形成されていない領域におけ
る絶縁膜の窓に臨む領域上及び第２の溝の内面の全領域
上において、ショットキ接合を形成して形成されている
ことから、信号源から得られる信号が２値表示で「１」
をとり、アノード用金属電極層及びカソード用ｎ型低抵
抗半導体基板本体間がオン状態になっているときのショ
ットキ接合型半導体ダイオード装置としての順方向電圧
が、カソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体１の同じ面積
とカソード用ｎ型半導体層２の同じｎ型不純物濃度と
で、従来のショットキ接合型半導体ダイオード装置の場
合に比し低く、よって、ショットキ接合型半導体ダイオ
ード装置としての順方向電圧が十分低いとはいえないと
いう図１３に示す従来のショットキ接合型半導体ダイオ
ード装置の欠点を、本願第１番目の発明によるショット
キ接合型半導体ダイオード装置の場合と同様に、有効に
回避することができる。

【００５５】本願第４番目の発明によるショットキ接合
型半導体ダイオード装置の製法によれば、上述した優れ
た特徴を有する本願第３番目の発明によるショットキ接
合型半導体ダイオード装置を容易に製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるショットキ接合型半導体ダイオー
ド装置の第１の実施の形態を示す略線的断面図である。

【図２】本発明によるショットキ接合型半導体ダイオー
ド装置の製法の第１の実施の形態を、図１に示す本発明
によるショットキ接合型半導体ダイオード装置を製造す
る場合の例で示す、順次の工程における略線的断面図で
ある。

【図３】本発明によるショットキ接合型半導体ダイオー
ド装置の製法の第１の実施の形態を、図１に示す本発明
によるショットキ接合型半導体ダイオード装置を製造す
る場合の例で示す、図２に示す順次の工程に続く、順次
の工程における略線的断面図である。

【図４】本発明によるショットキ接合型半導体ダイオー
ド装置の製法の第１の実施の形態を、図１に示す本発明
によるショットキ接合型半導体ダイオード装置を製造す
る場合の例で示す、図３に示す順次の工程に続く、順次
の工程における略線的断面図である。

【図５】本発明によるショットキ接合型半導体ダイオー
ド装置の第２の実施の形態を示す略線的断面図である。

【図６】本発明によるショットキ接合型半導体ダイオー
ド装置の製法の第２の実施の形態を、図５に示す本発明
によるショットキ接合型半導体ダイオード装置を製造す
る場合の例で示す、順次の工程における略線的断面図で
ある。

【図７】本発明によるショットキ接合型半導体ダイオー
ド装置の製法の第２の実施の形態を、図５に示す本発明
によるショットキ接合型半導体ダイオード装置を製造す
る場合の例で示す、図６に示す順次の工程に続く、順次
の工程における略線的断面図である。

【図８】本発明によるショットキ接合型半導体ダイオー
ド装置の製法の第２の実施の形態を、図５に示す本発明
によるショットキ接合型半導体ダイオード装置を製造す
る場合の例で示す、図７に示す順次の工程に続く、順次
の工程における略線的断面図である。

【図９】本発明によるショットキ接合型半導体ダイオー
ド装置の製法の第２の実施の形態を、図５に示す本発明
によるショットキ接合型半導体ダイオード装置を製造す
る場合の例で示す、図８に示す順次の工程に続く、順次
の工程における略線的断面図である。

【図１０】本発明によるショットキ接合型半導体ダイオ
ード装置の製法の第２の実施の形態を、図５に示す本発
明によるショットキ接合型半導体ダイオード装置を製造
する場合の例で示す、図９に示す順次の工程に続く、順
次の工程における略線的断面図である。

【図１１】本発明によるショットキ接合型半導体ダイオ
ード装置の製法の第２の実施の形態を、図５に示す本発
明によるショットキ接合型半導体ダイオード装置を製造
する場合の例で示す、図１０に示す順次の工程に続く、
順次の工程における略線的断面図である。

【図１２】本発明によるショットキ接合型半導体ダイオ
ード装置の製法の第２の実施の形態を、図５に示す本発
明によるショットキ接合型半導体ダイオード装置を製造
する場合の例で示す、図１１に示す順次の工程に続く、
順次の工程における略線的断面図である。

【図１３】従来のショットキ接合型半導体ダイオード装
置を示す略線的断面図である。

【符号の説明】

１ カソード用ｎ型低抵抗半導体基板本
体 ２ カソード用ｎ型半導体層 ２ａ カソード用ｎ型半導体層２の主面 ３ 半導体基板 ４ 溝 ５ 絶縁膜 ５ａ 絶縁膜５の窓 ６ アノード用金属電極層 ７ ショットキ接合 ８ アノード用導体膜 ９ 溝 １０、１１、１２ マスク層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷内 利明 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 4M104 BB14 CC03 DD16 FF06 FF13 GG03 HH20

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体と、
   その主面上に形成されたカソード用ｎ型半導体層とを有
   する半導体基板を有し、 上記カソード用ｎ型半導体層に、上記カソード用ｎ型低
   抵抗半導体基板本体側とは反対側の主面側から、溝が形
   成され、 上記カソード用ｎ型半導体層の上記主面上及び上記溝の
   内面上に、それら間に連続延長しているアノード用金属
   電極層が、上記カソード用ｎ型半導体層との間でショッ
   トキ接合を形成して形成されていることを特徴とするシ
   ョットキ接合型半導体ダイオード装置。
2. 【請求項２】カソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体と、
   その主面上に形成されたカソード用ｎ型半導体層とを有
   する半導体基板を用意する工程と、 上記カソード用ｎ型半導体層に、上記カソード用ｎ型低
   抵抗半導体基板本体側とは反対側の主面側から、溝を形
   成する工程と、 上記カソード用ｎ型半導体層の上記主面上及び上記溝の
   内面上に、それら間に連続延長しているアノード用金属
   電極層を、上記カソード用ｎ型半導体層との間でショッ
   トキ接合を形成するように形成する工程とを有すること
   を特徴とするショットキ接合型半導体ダイオード装置の
   製法。
3. 【請求項３】カソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体と、
   その主面上に形成されたカソード用ｎ型半導体層とを有
   する半導体基板を有し、 上記カソード用ｎ型半導体層に、上記カソード用ｎ型低
   抵抗半導体基板本体側とは反対側の主面側から、第１及
   び第２の溝が並置して形成され、 上記カソード用ｎ型半導体層の上記主面上及び上記第１
   の溝の内面上に、それら間に連続延長し且つ上記カソー
   ド用ｎ型半導体層の上記主面を外部に臨ませる窓を有す
   る絶縁膜が形成され、 上記カソード用ｎ型半導体層の上記主面の上記絶縁膜の
   上記窓に臨む領域上、上記第２の溝の内面上及び上記絶
   縁膜の表面上に、それら間に連続しているアノード用金
   属電極層が、上記カソード用ｎ型半導体層との間で上記
   カソード用ｎ型半導体層の上記主面の上記絶縁膜の上記
   窓に臨む領域上及び上記第２の溝の内面の全領域上にお
   いてショットキ接合を形成して形成されていることを特
   徴とするショットキ接合型半導体ダイオード装置。
4. 【請求項４】カソード用ｎ型低抵抗半導体基板本体と、
   その主面上に形成されたカソード用ｎ型半導体層とを有
   する半導体基板を用意する工程と、 上記カソード用ｎ型半導体層に、上記カソード用ｎ型低
   抵抗半導体基板本体側とは反対側の主面側から、第１の
   溝を形成する工程と、 上記カソード用ｎ型半導体層の上記主面上及び上記第１
   の溝の内面上に、それら間に連続延長し且つ上記カソー
   ド用ｎ型半導体層の上記主面を外部に臨ませる窓を有す
   る絶縁膜を形成する工程と、 上記カソード用ｎ型半導体層に、上記主面側から、上記
   絶縁膜の上記窓に臨む領域において、第２の溝を形成す
   る工程と、 上記カソード用ｎ型半導体層の上記主面の上記絶縁膜の
   上記窓に臨む領域上、上記第２の溝の内面上及び上記絶
   縁膜の表面上に、それら間に連続延長しているアノード
   用金属電極層を、上記カソード用ｎ型半導体層との間
   で、上記カソード用ｎ型半導体層の上記主面の上記絶縁
   膜の上記窓に臨む領域上及び上記第２の溝の内面上にお
   いてショットキ接合を形成するように形成する工程とを
   有することを特徴とするショットキ接合型半導体ダイオ
   ード装置の製法。