JP2001024203A - ショットキーバリアダイオード - Google Patents
ショットキーバリアダイオードInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/861—Diodes
- H01L29/872—Schottky diodes
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/47—Schottky barrier electrodes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ショットキーバリアダイオードにおいて、バリ
ア高さφbの精密な制御をおこない、順方向特性および
逆方向特性を調整する。 【解決手段】半導体に対して異なるショットキーバリア
高さを示し、金属間化合物を形成しない組み合わせの、
２種類以上の金属材料の合金からなるショットキー電極
を形成する。
ア高さφbの精密な制御をおこない、順方向特性および
逆方向特性を調整する。 【解決手段】半導体に対して異なるショットキーバリア
高さを示し、金属間化合物を形成しない組み合わせの、
２種類以上の金属材料の合金からなるショットキー電極
を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、金属と半導体と
の界面に生ずるショットキーバリアを利用した半導体整
流素子であるショットキーバリアダイオード（以下ＳＢ
Ｄと略す）に関する。
の界面に生ずるショットキーバリアを利用した半導体整
流素子であるショットキーバリアダイオード（以下ＳＢ
Ｄと略す）に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属と半導体との界面に生ずるショット
キーバリアを利用したＳＢＤは、順方向特性と逆方向特
性の間にトレードオフの関係があるため、ショットキー
バリア高さ（以後、φbと記す）を調整する必要があ
る。［S.M.Sze. " Physics of Semiconductor Devices
" p.378 参照］ 半導体基板としてシリコンウェハを用いる場合、φbを
調整する方法には、主に次の二つの方法がある。
キーバリアを利用したＳＢＤは、順方向特性と逆方向特
性の間にトレードオフの関係があるため、ショットキー
バリア高さ（以後、φbと記す）を調整する必要があ
る。［S.M.Sze. " Physics of Semiconductor Devices
" p.378 参照］ 半導体基板としてシリコンウェハを用いる場合、φbを
調整する方法には、主に次の二つの方法がある。
【０００３】バリア金属の選択［この場合、界面は金
属／シリコン界面となる。例えば前掲 " Physics of Se
miconductor Devices " 参照］ シリサイド層の制御［この場合、界面は金属シリサイ
ド／シリコン界面となる。例えば、大泊、原、知京、応
用物理,vol.56, (1987), pp.311-331, “電子的尺度で
見たシリサイド／シリコン界面の構造”参照］ の方法では、一般にφbは基板の仕事関数と金属の電
子親和力の差で決まる。仕事関数および電子親和力は材
料固有の値であるため、金属材料を選択することによ
り、φbの制御はある程度の範囲で可能であるが、微妙
な調整はできない。
属／シリコン界面となる。例えば前掲 " Physics of Se
miconductor Devices " 参照］ シリサイド層の制御［この場合、界面は金属シリサイ
ド／シリコン界面となる。例えば、大泊、原、知京、応
用物理,vol.56, (1987), pp.311-331, “電子的尺度で
見たシリサイド／シリコン界面の構造”参照］ の方法では、一般にφbは基板の仕事関数と金属の電
子親和力の差で決まる。仕事関数および電子親和力は材
料固有の値であるため、金属材料を選択することによ
り、φbの制御はある程度の範囲で可能であるが、微妙
な調整はできない。
【０００４】の方法は、熱処理により金属／シリコン
界面ではなく、金属シリサイド／シリコン界面のショッ
トキーバリアを形成する方法である。金属シリサイドの
組成は熱処理温度によって変るため、φbは熱処理温度
によって変化させることができる。しかし、扱い易さの
問題や材料が限定されることから万能な方法ではない。
界面ではなく、金属シリサイド／シリコン界面のショッ
トキーバリアを形成する方法である。金属シリサイドの
組成は熱処理温度によって変るため、φbは熱処理温度
によって変化させることができる。しかし、扱い易さの
問題や材料が限定されることから万能な方法ではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の方法では、金属
単体あるいは、金属シリサイド固有の仕事関数で決定さ
れるので、任意のφbを得ることはできなかった。本発
明の目的は、バリア高さφbの精密な制御を行うことに
より、順方向特性および逆方向特性の調整をおこなえる
ＳＢＤを提供することにある。
単体あるいは、金属シリサイド固有の仕事関数で決定さ
れるので、任意のφbを得ることはできなかった。本発
明の目的は、バリア高さφbの精密な制御を行うことに
より、順方向特性および逆方向特性の調整をおこなえる
ＳＢＤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題解決のため本
発明のＳＢＤは、半導体に対して異なるφbを示し、金
属間化合物を形成しない組み合わせの、２種類以上の金
属材料の合金からなるバリア金属を有するものとする。
発明のＳＢＤは、半導体に対して異なるφbを示し、金
属間化合物を形成しない組み合わせの、２種類以上の金
属材料の合金からなるバリア金属を有するものとする。
【０００７】Ａ金属とＢ金属との２種類の金属の合金が
例えば共晶合金の場合、組織はＡ金属とＢ金属とが非常
に微細に混合した組織となる。従って、そのような合金
からなるバリア金属を有するＳＢＤは、各々の金属単独
のＳＢＤのバリア高さφbの中間のφbを持つことから、
合金組成を調整することによって、単体金属では達成で
きなかったφbをもつＳＢＤとすることができ、電気的
特性の精密な制御が可能となる。
例えば共晶合金の場合、組織はＡ金属とＢ金属とが非常
に微細に混合した組織となる。従って、そのような合金
からなるバリア金属を有するＳＢＤは、各々の金属単独
のＳＢＤのバリア高さφbの中間のφbを持つことから、
合金組成を調整することによって、単体金属では達成で
きなかったφbをもつＳＢＤとすることができ、電気的
特性の精密な制御が可能となる。
【０００８】バリア金属を構成する合金のうち、二種類
の金属の組み合わせとしては、スカンジウムと、エルビ
ウム、イットリウム（以下Ｙと記す）、チタン（以下Ｔ
ｉと記す）、マンガン（以下Ｍｎと記す）、ジルコニウ
ム（以下Ｚｒと記す）、バナジウム（以下Ｖと記す）、
クロム（以下Ｃｒと記す）、タンタル（以下Ｔａと記
す）、モリブデン（以下Ｍｏと記す）、白金（以下Ｐｔ
と記す）のいずれかとの組み合わせ、エルビウムと、
Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏのいずれかとの組み合
わせ、Ｙと、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏのいずれかと
の組み合わせ、Ｔｉと、Ｚｒ、Ｖ、Ｃｒ、ニッケル（以
下Ｎｉと記す）、Ｔａ、Ｍｏのいずれかとの組み合わ
せ、Ｍｎと、Ｖ、コバルト、Ｔａのいずれかとの組み合
わせ、ＺｒとＴａとの組み合わせ、Ｖと、Ｃｒ、Ｔａ、
Ｍｏのいずれかとの組み合わせ、Ｃｒと、Ｎｉ、Ｍｏの
いずれかとの組み合わせ、ＮｉとＰｔとの組み合わせ、
ＴａとＭｏとの組み合わせのいずれかとする。これらの
組み合わせは、シリコンに対して異なるφbを示し、金
属間化合物を形成しない組み合わせである。
の金属の組み合わせとしては、スカンジウムと、エルビ
ウム、イットリウム（以下Ｙと記す）、チタン（以下Ｔ
ｉと記す）、マンガン（以下Ｍｎと記す）、ジルコニウ
ム（以下Ｚｒと記す）、バナジウム（以下Ｖと記す）、
クロム（以下Ｃｒと記す）、タンタル（以下Ｔａと記
す）、モリブデン（以下Ｍｏと記す）、白金（以下Ｐｔ
と記す）のいずれかとの組み合わせ、エルビウムと、
Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏのいずれかとの組み合
わせ、Ｙと、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏのいずれかと
の組み合わせ、Ｔｉと、Ｚｒ、Ｖ、Ｃｒ、ニッケル（以
下Ｎｉと記す）、Ｔａ、Ｍｏのいずれかとの組み合わ
せ、Ｍｎと、Ｖ、コバルト、Ｔａのいずれかとの組み合
わせ、ＺｒとＴａとの組み合わせ、Ｖと、Ｃｒ、Ｔａ、
Ｍｏのいずれかとの組み合わせ、Ｃｒと、Ｎｉ、Ｍｏの
いずれかとの組み合わせ、ＮｉとＰｔとの組み合わせ、
ＴａとＭｏとの組み合わせのいずれかとする。これらの
組み合わせは、シリコンに対して異なるφbを示し、金
属間化合物を形成しない組み合わせである。
【０００９】２種類以上の金属材料の合金が金属間化合
物を作る組み合わせの場合は、組織は、一方のＡ金属、
またはＢ金属と金属間化合物とが微細に混合した組織と
なる。従って、そのような合金からなるバリア金属を有
するＳＢＤは、Ａ金属と金属間化合物の中間のφbを持
つと考えられるが、金属間化合物のφbは必ずしもＡ金
属と、Ｂ金属とのφbの間の値をとるとは限らない。従
って、単体金属のφbから合金のφbを知ることはでき
ず、合金のφbを制御することはできない。或いはまた
金属間化合物が多数ある場合には、金属間化合物と金属
間化合物とが微細に混合した組織となるかも知れず、そ
の場合も同様である。
物を作る組み合わせの場合は、組織は、一方のＡ金属、
またはＢ金属と金属間化合物とが微細に混合した組織と
なる。従って、そのような合金からなるバリア金属を有
するＳＢＤは、Ａ金属と金属間化合物の中間のφbを持
つと考えられるが、金属間化合物のφbは必ずしもＡ金
属と、Ｂ金属とのφbの間の値をとるとは限らない。従
って、単体金属のφbから合金のφbを知ることはでき
ず、合金のφbを制御することはできない。或いはまた
金属間化合物が多数ある場合には、金属間化合物と金属
間化合物とが微細に混合した組織となるかも知れず、そ
の場合も同様である。
【００１０】
【発明の実施の形態】［実施例１］金属間化合物を作ら
ない金属の組み合わせとして先ずＴｉとＹの組み合わせ
を選び、その合金からなるバリア金属をもつＳＢＤを試
作した。
ない金属の組み合わせとして先ずＴｉとＹの組み合わせ
を選び、その合金からなるバリア金属をもつＳＢＤを試
作した。
【００１１】図３はＴｉ−Ｙ系の状態図である［Dr.Wil
liam G.Moffatt,"THE HANDBOOK OFBINARY PHASE DIAGRA
MS" 他］。この図から、Ｔｉ−Ｙ系では、金属間化合
物を生じないことがわかる。
liam G.Moffatt,"THE HANDBOOK OFBINARY PHASE DIAGRA
MS" 他］。この図から、Ｔｉ−Ｙ系では、金属間化合
物を生じないことがわかる。
【００１２】図２は、バリア金属にＴｉとＹとの合金を
用いたＳＢＤの断面図である。ｎ型のシリコン基板１の
表面にＴｉ−Ｙ合金のバリア金属２が接触し、その上を
Ａｌ電極３が覆っている。４は裏面のオーミック電極で
ある。５はシリコン基板１の表面層に形成されたｐガー
ドリングであり、その外側のシリコン基板１の表面には
酸化膜６が形成されている。
用いたＳＢＤの断面図である。ｎ型のシリコン基板１の
表面にＴｉ−Ｙ合金のバリア金属２が接触し、その上を
Ａｌ電極３が覆っている。４は裏面のオーミック電極で
ある。５はシリコン基板１の表面層に形成されたｐガー
ドリングであり、その外側のシリコン基板１の表面には
酸化膜６が形成されている。
【００１３】Ｔｉ−Ｙ合金膜の形成は次のようにおこな
った。ＴｉとＹとの二つの蒸発源を用いた同時蒸着によ
り、Ｔｉ−Ｙ合金のバリア金属を形成する。Ｔｉ−Ｙ合
金の組成制御は、成膜速度で制御し、Ｔｉ：Ｙ＝２：
８、４：６、８：２の三種類の組成比の合金の試料を試
作した。その後、裏面のオーミック電極４としてＴｉ／
Ｎｉ／Ａｕ三層膜を形成した。
った。ＴｉとＹとの二つの蒸発源を用いた同時蒸着によ
り、Ｔｉ−Ｙ合金のバリア金属を形成する。Ｔｉ−Ｙ合
金の組成制御は、成膜速度で制御し、Ｔｉ：Ｙ＝２：
８、４：６、８：２の三種類の組成比の合金の試料を試
作した。その後、裏面のオーミック電極４としてＴｉ／
Ｎｉ／Ａｕ三層膜を形成した。
【００１４】図１は、試作したＳＢＤの電流−電圧特性
から算出したφbのＴｉ−Ｙ合金組成依存性を示す特性
図である。比較のために、それぞれＴｉ単体およびＹ単
体をバリア金属に用いたＳＢＤについても併せて示し
た。
から算出したφbのＴｉ−Ｙ合金組成依存性を示す特性
図である。比較のために、それぞれＴｉ単体およびＹ単
体をバリア金属に用いたＳＢＤについても併せて示し
た。
【００１５】ＴｉとＹとの蒸着速度（組成）を変化させ
た合金のＳＢＤのφbは、Ｔｉ１００% （Ｙ：０% ）の
φbからＹ１００% （Ｔｉ：０% ）のφbを結んだ直線
［φb(ＴｉX Ｙ1-X ）＝ｘφb（Ｔｉ）＋（１−ｘ）φb
（Ｙ），０≦ｘ≦１］上にほぼ載っている。従って、Ｔ
ｉ−Ｙ合金の成膜速度（組成）を変化させることでφb
を制御できることが確認された。
た合金のＳＢＤのφbは、Ｔｉ１００% （Ｙ：０% ）の
φbからＹ１００% （Ｔｉ：０% ）のφbを結んだ直線
［φb(ＴｉX Ｙ1-X ）＝ｘφb（Ｔｉ）＋（１−ｘ）φb
（Ｙ），０≦ｘ≦１］上にほぼ載っている。従って、Ｔ
ｉ−Ｙ合金の成膜速度（組成）を変化させることでφb
を制御できることが確認された。
【００１６】［実施例２］実施例１のｎ型シリコンウェ
ハの代わりにｐ型シリコンウェハを用いたＳＢＤを試作
した。
ハの代わりにｐ型シリコンウェハを用いたＳＢＤを試作
した。
【００１７】バリア金属は実施例１と同様にＴｉ−Ｙ合
金を蒸着にて形成した。その結果、図１と同様な傾向を
示し、ｐ型シリコンウェハにおいてもＴｉ−Ｙ組成を変
化させることでφbを制御できることが確認された。
金を蒸着にて形成した。その結果、図１と同様な傾向を
示し、ｐ型シリコンウェハにおいてもＴｉ−Ｙ組成を変
化させることでφbを制御できることが確認された。
【００１８】［実施例３］次に、金属間化合物を形成し
ない金属の組合せとして、ＺｒとＴａを選び、その合金
をバリア金属とするＳＢＤを試作した。
ない金属の組合せとして、ＺｒとＴａを選び、その合金
をバリア金属とするＳＢＤを試作した。
【００１９】ＺｒとＴａとは、共に蒸気圧が非常に低い
材料であるため、蒸着法でバリア金属を堆積させるのは
難しい。そこで、スパッタ法によりＺｒ−Ｔａ合金の形
成をおこなった。Ｔａターゲットとその上に添加したチ
ップ形状のＺｒターゲットの面積を変えて、合金組成を
変化させた。
材料であるため、蒸着法でバリア金属を堆積させるのは
難しい。そこで、スパッタ法によりＺｒ−Ｔａ合金の形
成をおこなった。Ｔａターゲットとその上に添加したチ
ップ形状のＺｒターゲットの面積を変えて、合金組成を
変化させた。
【００２０】図４は、試作したＳＢＤの電流−電圧特性
から算出したφbのＺｒ−Ｔａ合金組成依存性を示す特
性図である。比較のために、それぞれＺｒ単体およびＴ
ａ単体をバリア金属に用いたＳＢＤについても併せて示
した。
から算出したφbのＺｒ−Ｔａ合金組成依存性を示す特
性図である。比較のために、それぞれＺｒ単体およびＴ
ａ単体をバリア金属に用いたＳＢＤについても併せて示
した。
【００２１】結果は、図１と同様な傾向を示し、Ｚｒと
Ｔａとの蒸着速度（組成）を変化させた合金のＳＢＤの
φbは、Ｚｒ１００% （Ｔａ：０% ）のφbからＴａ１０
０%（Ｚｒ：０% ）のφbを結んだ直線［φb(ＺｒX Ｔａ
1-X ）＝ｘφb（Ｚｒ）＋（１−ｘ）φb（Ｔａ），０≦
ｘ≦１］上にほぼ載っている。従って、Ｚｒ−Ｔａ合金
の成膜速度（組成）を変化させることでφbを制御でき
ることが確認された。
Ｔａとの蒸着速度（組成）を変化させた合金のＳＢＤの
φbは、Ｚｒ１００% （Ｔａ：０% ）のφbからＴａ１０
０%（Ｚｒ：０% ）のφbを結んだ直線［φb(ＺｒX Ｔａ
1-X ）＝ｘφb（Ｚｒ）＋（１−ｘ）φb（Ｔａ），０≦
ｘ≦１］上にほぼ載っている。従って、Ｚｒ−Ｔａ合金
の成膜速度（組成）を変化させることでφbを制御でき
ることが確認された。
【００２２】図５はＺｒ−Ｔａ系の状態図である［前
掲"THE HANDBOOK OF BINARY PHASE DIAGRAMS" ］。この
図から、Ｚｒ−Ｔａ系では、金属間化合物を生じないこ
とがわかる。
掲"THE HANDBOOK OF BINARY PHASE DIAGRAMS" ］。この
図から、Ｚｒ−Ｔａ系では、金属間化合物を生じないこ
とがわかる。
【００２３】［比較例１］次に、 金属間化合物を作る
金属の組み合わせとして、ＭｎとＹの組み合わせを選
び、それをバリア金属とするＳＢＤを試作した。
金属の組み合わせとして、ＭｎとＹの組み合わせを選
び、それをバリア金属とするＳＢＤを試作した。
【００２４】図６はＭｎ−Ｙ系状態図である［Francis
A.Shunk,"Constitution of BinaryAlloys,Second Suppl
ement"］。ＭｎとＹとは、ＹＭｎ12やＹ6 Ｍｎ23などの
様々な金属間化合物を形成することがわかる。実施例１
と同様に、バリア金属の合金組成比を蒸着速度により制
御し、それぞれのサンプルの成膜速度も実施例１のＴｉ
Ｙの比と同じにした。
A.Shunk,"Constitution of BinaryAlloys,Second Suppl
ement"］。ＭｎとＹとは、ＹＭｎ12やＹ6 Ｍｎ23などの
様々な金属間化合物を形成することがわかる。実施例１
と同様に、バリア金属の合金組成比を蒸着速度により制
御し、それぞれのサンプルの成膜速度も実施例１のＴｉ
Ｙの比と同じにした。
【００２５】図７は、試作したＳＢＤの電流−電圧特性
から算出したφbのＭｎ−Ｙ合金組成依存性を示す特性
図である。比較のために、それぞれＭｎ単体およびＹ単
体をバリア金属に用いたＳＢＤについても併せて示し
た。
から算出したφbのＭｎ−Ｙ合金組成依存性を示す特性
図である。比較のために、それぞれＭｎ単体およびＹ単
体をバリア金属に用いたＳＢＤについても併せて示し
た。
【００２６】ＭｎとＹとの蒸着速度（組成）を変化させ
たにも関わらず、合金のＳＢＤのφbはＭｎ／Ｙの比に
依存せず、Ｍｎ１００% （Ｙ：０% ）のφbと同程度の
値を示した。すなわち合金のＳＢＤのφbはＭｎのＳＢ
ＤのφbとＹのＳＢＤのφbとの間には入っていない。従
って、合金組成によるφbの制御はできないことにな
る。
たにも関わらず、合金のＳＢＤのφbはＭｎ／Ｙの比に
依存せず、Ｍｎ１００% （Ｙ：０% ）のφbと同程度の
値を示した。すなわち合金のＳＢＤのφbはＭｎのＳＢ
ＤのφbとＹのＳＢＤのφbとの間には入っていない。従
って、合金組成によるφbの制御はできないことにな
る。
【００２７】［比較例２］金属間化合物を形成する金属
の組み合わせとして、ＺｒとＶの組み合わせを選び、そ
れをバリア金属とするＳＢＤを試作した。その結果、合
金組成によるφbの制御はできなかった。
の組み合わせとして、ＺｒとＶの組み合わせを選び、そ
れをバリア金属とするＳＢＤを試作した。その結果、合
金組成によるφbの制御はできなかった。
【００２８】図８はＺｒ−Ｖ系状態図である［前掲"Con
stitution of Binary Alloys,Second Supplement"］。
ＺｒとＶとは、Ｖ2 Ｚｒなる金属間化合物を形成するこ
とがわかる。
stitution of Binary Alloys,Second Supplement"］。
ＺｒとＶとは、Ｖ2 Ｚｒなる金属間化合物を形成するこ
とがわかる。
【００２９】図９は、バリア金属とされた合金の金属元
素の組み合わせ図である。図中の●印は金属間化合物を
形成しない材料、×印は金属間化合物を形成する材料を
示す。金属間化合物を作らない組み合わせ（●印）で
は、合金をバリアメタルとして試作したＳＢＤにおける
φbの組成依存性が線形であり、組成によるφbの制御が
可能であった。
素の組み合わせ図である。図中の●印は金属間化合物を
形成しない材料、×印は金属間化合物を形成する材料を
示す。金属間化合物を作らない組み合わせ（●印）で
は、合金をバリアメタルとして試作したＳＢＤにおける
φbの組成依存性が線形であり、組成によるφbの制御が
可能であった。
【００３０】一方、金属間化合物を形成する組み合わせ
（×印）の合金をバリアメタルとして試作したＳＢＤで
は、合金組成を変えてもφbにほとんど変化がなかった
り、φbの線形性が悪かったりして、組成によるφbの制
御はできなかった。
（×印）の合金をバリアメタルとして試作したＳＢＤで
は、合金組成を変えてもφbにほとんど変化がなかった
り、φbの線形性が悪かったりして、組成によるφbの制
御はできなかった。
【００３１】［実施例４］合金を作る二種類の金属の、
それぞれを単独でバリア金属としたＳＢＤにおけるφb
の差が大きい場合、合金組成の小さなズレでφbが急激
に変化してしまうことになる。そのような場合、大小φ
bの中間値を示す材料を添加し、３元合金とすることに
より、φbの制御性を高め、精密な制御をすることがで
きる。
それぞれを単独でバリア金属としたＳＢＤにおけるφb
の差が大きい場合、合金組成の小さなズレでφbが急激
に変化してしまうことになる。そのような場合、大小φ
bの中間値を示す材料を添加し、３元合金とすることに
より、φbの制御性を高め、精密な制御をすることがで
きる。
【００３２】実際に、Ｙ、ＶおよびＭｏの３種類の金属
からなる合金をバリア金属とするＳＢＤを試作した。バ
リア金属の形成方法は実施例１と同様に蒸着法にておこ
なった。ＶおよびＭｏの蒸着速度を一定にし、Ｙの蒸着
速度を変化させて、合金組成を変化させた。
からなる合金をバリア金属とするＳＢＤを試作した。バ
リア金属の形成方法は実施例１と同様に蒸着法にておこ
なった。ＶおよびＭｏの蒸着速度を一定にし、Ｙの蒸着
速度を変化させて、合金組成を変化させた。
【００３３】その結果、図１と同様に組成比に依存〔φ
b(Ｙm Ｖn Ｍｏ1-m-n ) ＝ｍφb(Ｙ) ＋ｎφb(Ｖ) ＋(
１−ｍ−ｎ) φb(Ｍｏ) ，０≦ｍ≦１，０≦ｎ≦１，０
≦ｍ＋ｎ≦１〕した傾向を示し、Ｙ−Ｖ−Ｍｏ三元合金
においてもφbを制御できることが確認された。
b(Ｙm Ｖn Ｍｏ1-m-n ) ＝ｍφb(Ｙ) ＋ｎφb(Ｖ) ＋(
１−ｍ−ｎ) φb(Ｍｏ) ，０≦ｍ≦１，０≦ｎ≦１，０
≦ｍ＋ｎ≦１〕した傾向を示し、Ｙ−Ｖ−Ｍｏ三元合金
においてもφbを制御できることが確認された。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、金
属間化合物を形成しない２種類の金属をバリア金属とし
て用い、そのバリア金属の組成比を変化させることによ
って、半導体との界面に形成されるφbを任意に制御で
きる。この方法をとることによって、単独の金属をバリ
ア金属として用いたＳＢＤでは得られなかった、順方向
特性と逆方向特性とをもつＳＢＤが得られるようになっ
た。
属間化合物を形成しない２種類の金属をバリア金属とし
て用い、そのバリア金属の組成比を変化させることによ
って、半導体との界面に形成されるφbを任意に制御で
きる。この方法をとることによって、単独の金属をバリ
ア金属として用いたＳＢＤでは得られなかった、順方向
特性と逆方向特性とをもつＳＢＤが得られるようになっ
た。
【図１】Ｔｉ−Ｙ合金バリアを用いたＳＢＤの組成とφ
bとの関係を示す特性図
bとの関係を示す特性図
【図２】Ｔｉ−Ｙ合金バリアを用いたＳＢＤの断面図
【図３】Ｔｉ−Ｙ系の状態図
【図４】Ｚｒ−Ｔａ合金バリアを用いたＳＢＤの組成と
φbとの関係を示す特性図
φbとの関係を示す特性図
【図５】Ｚｒ−Ｔａ系の状態図
【図６】Ｍｎ−Ｙ合金バリアを用いたＳＢＤの組成とφ
bとの関係を示す特性図
bとの関係を示す特性図
【図７】Ｍｎ−Ｙ系の状態図
【図８】Ｚｒ−Ｖ系の状態図
【図９】バリア金属材料候補の一覧図
１ シリコン基板 ２ バリア金属 ３ Ａｌ電極 ４ オーミック電極 ５ ｐガードリング ６ 酸化膜
Claims (2)
- 【請求項１】金属と半導体との界面に生ずるショットキ
ー障壁を利用したショットキーバリアダイオードにおい
て、半導体に対して異なるショットキーバリア高さを示
し、金属間化合物を形成しない組み合わせの、２種類以
上の金属材料の合金からなるバリア金属を有することを
特徴とするショットキーバリアダイオード。 - 【請求項２】バリア金属を構成する金属元素のうち、二
種類の金属の組み合わせがスカンジウムと、エルビウ
ム、イットリウム、チタン、マンガン、ジルコニウム、
バナジウム、クロム、タンタル、モリブデン、白金のい
ずれかとの組み合わせ、エルビウムと、イットリウム、
チタン、ジルコニウム、バナジウム、タンタル、モリブ
デンのいずれかとの組み合わせ、イットリウムと、チタ
ン、ジルコニウム、バナジウム、タンタル、モリブデン
のいずれかとの組み合わせ、チタンと、ジルコニウム、
バナジウム、クロム、ニッケル、タンタル、モリブデン
のいずれかとの組み合わせ、マンガンと、バナジウム、
コバルト、タンタルのいずれかとの組み合わせ、ジルコ
ニウムとタンタルとの組み合わせ、バナジウムと、クロ
ム、タンタル、モリブデンのいずれかとの組み合わせ、
クロムと、ニッケル、モリブデンのいずれかとの組み合
わせ、ニッケルと白金との組み合わせ、タンタルとモリ
ブデンとの組み合わせのいずれかであることを特徴とす
る請求項１に記載のショットキーバリアダイオード。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19545899A JP4118459B2 (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | ショットキーバリアダイオード |
| KR1020000038477A KR20010015194A (ko) | 1999-07-09 | 2000-07-06 | 쇼트키 배리어 다이오드 |
| US09/611,634 US6483164B1 (en) | 1999-07-09 | 2000-07-07 | Schottky barrier diode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19545899A JP4118459B2 (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | ショットキーバリアダイオード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001024203A true JP2001024203A (ja) | 2001-01-26 |
| JP4118459B2 JP4118459B2 (ja) | 2008-07-16 |
Family
ID=16341417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19545899A Expired - Fee Related JP4118459B2 (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | ショットキーバリアダイオード |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6483164B1 (ja) |
| JP (1) | JP4118459B2 (ja) |
| KR (1) | KR20010015194A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009253141A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 素子用電極およびその製造方法と、該素子用電極を備えた電子デバイス |
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|---|---|---|---|---|
| US7749877B2 (en) * | 2006-03-07 | 2010-07-06 | Siliconix Technology C. V. | Process for forming Schottky rectifier with PtNi silicide Schottky barrier |
| US8816468B2 (en) * | 2010-10-21 | 2014-08-26 | Vishay General Semiconductor Llc | Schottky rectifier |
| EA027445B1 (ru) * | 2014-09-23 | 2017-07-31 | Открытое акционерное общество "ИНТЕГРАЛ"-управляющая компания холдинга "ИНТЕГРАЛ" | Диод шоттки |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1614829C3 (de) * | 1967-06-22 | 1974-04-04 | Telefunken Patentverwertungs Gmbh, 7900 Ulm | Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelementes |
| US3699408A (en) * | 1970-01-23 | 1972-10-17 | Nippon Electric Co | Gallium-arsenide schottky barrier type semiconductor device |
| US4213840A (en) * | 1978-11-13 | 1980-07-22 | Avantek, Inc. | Low-resistance, fine-line semiconductor device and the method for its manufacture |
| US5023482A (en) * | 1982-03-29 | 1991-06-11 | North American Philips Corp. | ISL to TTL translator |
| JPS59124765A (ja) | 1982-12-29 | 1984-07-18 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| US4811069A (en) * | 1987-02-23 | 1989-03-07 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Photoelectric conversion device |
| JPH0897441A (ja) * | 1994-09-26 | 1996-04-12 | Fuji Electric Co Ltd | 炭化けい素ショットキーダイオードの製造方法 |
-
1999
- 1999-07-09 JP JP19545899A patent/JP4118459B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-07-06 KR KR1020000038477A patent/KR20010015194A/ko not_active Application Discontinuation
- 2000-07-07 US US09/611,634 patent/US6483164B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009253141A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 素子用電極およびその製造方法と、該素子用電極を備えた電子デバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6483164B1 (en) | 2002-11-19 |
| JP4118459B2 (ja) | 2008-07-16 |
| KR20010015194A (ko) | 2001-02-26 |
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