JP2002100784A - Schottky barrier diode and semiconductor module - Google Patents

Schottky barrier diode and semiconductor module

Info

Publication number
JP2002100784A
JP2002100784A JP2000286935A JP2000286935A JP2002100784A JP 2002100784 A JP2002100784 A JP 2002100784A JP 2000286935 A JP2000286935 A JP 2000286935A JP 2000286935 A JP2000286935 A JP 2000286935A JP 2002100784 A JP2002100784 A JP 2002100784A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
anode electrode
schottky barrier
type semiconductor
barrier diode
diode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000286935A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4744682B2 (en
Inventor
Shinichi Kinouchi
伸一 木ノ内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2000286935A priority Critical patent/JP4744682B2/en
Publication of JP2002100784A publication Critical patent/JP2002100784A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4744682B2 publication Critical patent/JP4744682B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/86Types 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
    • H01L29/861Diodes
    • H01L29/872Schottky diodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73253Bump and layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/12Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1203Rectifying Diode
    • H01L2924/12032Schottky diode
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304Transistor
    • H01L2924/1305Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304Transistor
    • H01L2924/1305Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H01L2924/13055Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304Transistor
    • H01L2924/1306Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diode, etc., which will not change the structure of its Schottky interface. SOLUTION: This Schottky barrier diode has an anode electrode, having unevenness on one surface, a p-type semiconductor layer which is jointed with a 1st region on the other surface of the anode electrode, an n-type semiconductor layer which is jointed with a 2nd region on the other surface of the anode electrode, and a cathode electrode and a projection part of the anode electrode is positioned above the p-type semiconductor layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイオードの電極
構造に関する。
The present invention relates to a diode electrode structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、珪素(Si)を主材料とするPi
Nダイオードが、還流ダイオード(FWDi(Free Whe
eling Diode))として使用されてきた。還流ダイオー
ドFWDiとは、負荷にインダクタンス成分のあるイン
バーター等の回路において、その回路に接続されたパワ
ーデバイスがターンオフ(開放)したときに負荷のイン
ダクタンスに蓄えられた電流エネルギーを循環または消
散させ、回路全体を保護する目的で回路に組み込まれた
ダイオードであり、転流ダイオードとも呼ばれる。スイ
ッチング回路等においても側路に使用される。PiNダ
イオードを還流ダイオードFWDiとして利用する理由
は、PiNダイオードはバイポーラ型のダイオードであ
り、順方向バイアスで大電流を通電させる場合に、伝導
度変調により電圧降下を低くできるからである。ところ
がPiNダイオードを利用すると、順方向バイアス状態
から急峻に逆バイアス状態に至る過程で伝導度変調によ
りPiNダイオードに残留したキャリアが逆回復電流と
して回路へ流れてしまう。Siを主材料とするPiNダ
イオードでは残留するキャリアの寿命が長いため、多く
の残留キャリアが存在するからである。
2. Description of the Related Art Conventionally, Pi mainly composed of silicon (Si) is used.
The N diode is a free-wheeling diode (FWDi (Free Whe
eling Diode)). The freewheeling diode FWDi is a circuit such as an inverter having an inductance component in a load that circulates or dissipates current energy stored in the load inductance when a power device connected to the circuit is turned off (open). It is a diode incorporated in the circuit for the purpose of protecting the whole, and is also called a commutation diode. Also used for bypass circuits in switching circuits and the like. The reason why the PiN diode is used as the freewheeling diode FWDi is that the PiN diode is a bipolar diode, and when a large current is applied with a forward bias, the voltage drop can be reduced by conductivity modulation. However, when a PiN diode is used, carriers remaining in the PiN diode due to conductivity modulation flow from the forward bias state to the circuit as a reverse recovery current in the process of sharply changing from the forward bias state to the reverse bias state. This is because, in a PiN diode containing Si as a main material, the remaining carriers have a long lifetime, so that many residual carriers are present.

【0003】一方、Siを主材料とするショットキーバ
リアダイオード(SBD)を還流ダイオード(FWD
i)として用いると、大きな逆回復電流が回路に流れる
という問題は生じない。ショットキーバリアダイオード
(SBD)は、ユニポーラ型のダイオードであり、伝導
度変調によるキャリアをほとんど有しないからである。
このショットキーバリアダイオード(SBD)とは、金
属と半導体とを接合させたダイオードをいい、接合点で
あるショットキー界面の電位障壁(ショットキーバリ
ア)を利用して整流性を持たせたダイオードである。
On the other hand, a Schottky barrier diode (SBD) mainly composed of Si is replaced with a freewheel diode (FWD).
When used as i), there is no problem that a large reverse recovery current flows in the circuit. This is because the Schottky barrier diode (SBD) is a unipolar diode and has almost no carriers due to conductivity modulation.
The Schottky barrier diode (SBD) is a diode in which a metal and a semiconductor are joined together, and is a diode having a rectifying property using a potential barrier (Schottky barrier) at a Schottky interface which is a junction point. is there.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなシ
ョットキーバリアダイオード(SBD)を用いると、次
は新たな問題が生じる。まずショットキーバリアダイオ
ードの構成から簡単に説明する。図4は、従来のショッ
トキーバリアダイオード40の断面図である。ショット
キーバリアダイオード40は、外部導体(図示せず)と
接続される平坦な第1のアノード電極41と、第1のア
ノード電極41に隣接する第2のアノード電極43と、
第2のアノード電極43に接合する半導体層であるSi
(珪素)のn型エピタキシャル層44と、n型Si基板
46と、外部導体(図示せず)と接続されるカソード電
極47とを含む。このショットキーバリアダイオード4
0では、第2のアノード電極43の下にさらにp型半導
体層45が形成されている。これはいわゆる接合障壁制
御ショットキー構造(JBS(Junction Barrier contr
olled Schottky)構造)と呼ばれる。
However, when such a Schottky barrier diode (SBD) is used, a new problem arises next. First, the configuration of the Schottky barrier diode will be briefly described. FIG. 4 is a sectional view of a conventional Schottky barrier diode 40. The Schottky barrier diode 40 includes a flat first anode electrode 41 connected to an external conductor (not shown), a second anode electrode 43 adjacent to the first anode electrode 41,
Si, which is a semiconductor layer bonded to the second anode electrode 43,
It includes an n-type epitaxial layer 44 of (silicon), an n-type Si substrate 46, and a cathode electrode 47 connected to an external conductor (not shown). This Schottky barrier diode 4
At 0, a p-type semiconductor layer 45 is further formed below the second anode electrode 43. This is a so-called junction barrier control Schottky structure (JBS (Junction Barrier contr.
olled Schottky structure).

【0005】Siを主材料とするショットキーバリアダ
イオード(SBD)40の問題とは、絶縁破壊を起こす
電界強度が低いことである。これは、高耐圧にすること
が困難なことを意味する。逆回復電流が回路に流れな
い、高耐圧のショットキーバリアダイオード(SBD)
を作製すると、通電時に大きな抵抗が生じるため、実用
的な範囲では耐圧200V程度が限界である。
A problem of the Schottky barrier diode (SBD) 40 containing Si as a main material is that the electric field strength causing dielectric breakdown is low. This means that it is difficult to increase the breakdown voltage. High breakdown voltage Schottky barrier diode (SBD) with no reverse recovery current flowing in the circuit
Is produced, a large resistance is generated at the time of energization. Therefore, the withstand voltage is limited to about 200 V in a practical range.

【0006】また、従来のショットキーバリアダイオー
ド(SBD)では、所望の電気的特性を発揮させること
ができないため、回路に利用可能な半導体モジュールに
搭載することが困難である。これは順方向に電流が流れ
る際の経路であるショットキー電極界面48が、本来予
定されている電気的特性を得ることができないことに起
因する。例えば、第1のアノード電極41と接続される
外部導体(図示せず)に埃等が付着し凹凸がある場合を
考えると、第1のアノード電極41は平坦であるため、
外部導体と接続される際に第1のアノード電極41の凸
部分がショットキー界面48に局所的に強い圧力を加
え、ショットキー電極界面48の電気的特性を劣化させ
てしまう。また外部導体と第1のアノード電極41を超
音波によりワイヤボンディングする場合を考えると、シ
ョットキー界面48に直接超音波が伝わりショットキー
界面48の構造が変化することにより、その電気的特性
が変化する場合がある。
[0006] Further, the conventional Schottky barrier diode (SBD) cannot exhibit desired electrical characteristics, so that it is difficult to mount it on a semiconductor module that can be used for a circuit. This is because the Schottky electrode interface 48, which is a path when current flows in the forward direction, cannot obtain the originally expected electrical characteristics. For example, considering a case where dust or the like adheres to an external conductor (not shown) connected to the first anode electrode 41 and has irregularities, the first anode electrode 41 is flat,
When connected to the external conductor, the convex portion of the first anode electrode 41 locally applies a strong pressure to the Schottky interface 48, thereby deteriorating the electrical characteristics of the Schottky electrode interface 48. Considering the case where the external conductor is wire-bonded to the first anode electrode 41 by ultrasonic waves, ultrasonic waves are directly transmitted to the Schottky interface 48 and the structure of the Schottky interface 48 changes, so that the electrical characteristics of the Schottky interface 48 change. May be.

【0007】本発明の目的は、ショットキー界面48の
構造が変化しないダイオードを提供することである。こ
れにより、ダイオードは本来予定されている電気的特性
を得ることができる。さらなる本発明の目的は、絶縁破
壊電界強度が高く、逆回復電流が回路に流れないダイオ
ードおよび半導体モジュールを提供することである。
It is an object of the present invention to provide a diode in which the structure of the Schottky interface 48 does not change. As a result, the diode can obtain the intended electrical characteristics. It is a further object of the present invention to provide a diode and a semiconductor module which have a high breakdown electric field strength and do not allow a reverse recovery current to flow through a circuit.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によるショットキ
ーバリアダイオードは、一方の面に凹凸が付されたアノ
ード電極と、前記アノード電極の他方の面の第1の領域
に接合されたp型半導体層と、前記アノード電極の他方
の面の第2の領域に接合されたn型半導体層と、カソー
ド電極とを備えたショットキーバリアダイオードであっ
て、前記アノード電極の凸部分が、前記p型半導体層の
上に位置するよう配置されているショットキーバリアダ
イオードであり、これにより上記目的が達成される。
According to the present invention, there is provided a Schottky barrier diode comprising: an anode electrode having an irregular surface on one surface; and a p-type semiconductor joined to a first region on the other surface of the anode electrode. A Schottky barrier diode comprising a layer, an n-type semiconductor layer joined to a second region on the other surface of the anode electrode, and a cathode electrode, wherein the convex portion of the anode electrode is A Schottky barrier diode arranged to be located above a semiconductor layer, thereby achieving the above object.

【0009】前記アノード電極の凸部分上部が平坦であ
る場合、前記平坦な凸部分上部の大きさは、前記p型半
導体層の大きさ以下であってもよい。
When the upper portion of the convex portion of the anode electrode is flat, the size of the upper portion of the flat convex portion may be smaller than the size of the p-type semiconductor layer.

【0010】前記n型半導体層は、炭化珪素SiCを主
材料として形成されてもよい。
[0010] The n-type semiconductor layer may be formed using silicon carbide SiC as a main material.

【0011】本発明による半導体モジュールは、回路の
スイッチングを行うスイッチング素子と、前記スイッチ
ング素子のスイッチング時に、回路に流れる電流から回
路を保護する還流ダイオードとを備えた半導体モジュー
ルであって、前記還流ダイオードは、請求項3に記載の
ショットキーバリアダイオードであり、これにより上記
目的が達成される。
A semiconductor module according to the present invention is a semiconductor module comprising a switching element for switching a circuit, and a return diode for protecting the circuit from a current flowing through the circuit when the switching element is switched, wherein the return diode Is a Schottky barrier diode according to claim 3, thereby achieving the above object.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
発明の実施の形態1および2を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments 1 and 2 of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0013】(実施の形態1)図1は、本発明のショッ
トキーバリアダイオード(SBD)10と、圧接により
ショットキーバリアダイオード(SBD)10に接続さ
れた外部導体12−1、12−2の断面図である。ショ
ットキーバリアダイオード(SBD)10とは、金属と
半導体とを接合させたダイオードをいう。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a Schottky barrier diode (SBD) 10 of the present invention and external conductors 12-1 and 12-2 connected to the Schottky barrier diode (SBD) 10 by pressure welding. It is sectional drawing. The Schottky barrier diode (SBD) 10 is a diode in which a metal and a semiconductor are joined.

【0014】本実施の形態によるショットキーバリアダ
イオード(SBD)10の特徴は、外部導体12−1に
接続するアノード電極1の厚さに凹凸を設け、アノード
電極1の凸部分2がp型半導体層5に、凹部分がn型半
導体層であるn型エピタキシャル層4に対応する(上下
の関係になる)よう配置したことである。ここで凹凸と
は、周囲の高さ方向の起伏の状態から相対的に定まる表
面の状態であって、例えば、ある領域の最も高い位置と
最も低い位置の中央値を基準値として、基準値よりも高
い部分を凸部分、基準値よりも低い部分を凹部分などと
定義することができる。このように配置したことによ
り、外部導体12−1に凹凸が存在していてもその凸部
分がショットキー界面8に強い圧力を加えることはな
く、したがってショットキーバリアダイオード(SB
D)10の本来の電気的特性を得ることができる。
The feature of the Schottky barrier diode (SBD) 10 according to the present embodiment is that irregularities are provided in the thickness of the anode electrode 1 connected to the external conductor 12-1, and the projection 2 of the anode electrode 1 is a p-type semiconductor. That is, the layer 5 is arranged so that the concave portion corresponds to the n-type epitaxial layer 4 which is an n-type semiconductor layer (in a vertical relationship). Here, the unevenness is a state of the surface relatively determined from the state of undulation in the height direction of the surroundings, for example, as a reference value with the median of the highest position and the lowest position in a certain region as a reference value, The higher part can be defined as a convex part, and the part lower than the reference value can be defined as a concave part. With this arrangement, even if the outer conductor 12-1 has irregularities, the convex portions do not apply strong pressure to the Schottky interface 8, and therefore, the Schottky barrier diode (SB)
D) The original electrical characteristics of 10 can be obtained.

【0015】本発明によるショットキーバリアダイオー
ド(SBD)10を詳しく説明する。ショットキーバリ
アダイオード(SBD)10は、少なくとも第1のアノ
ード電極1と、第2のアノード電極3と、n型エピタキ
シャル層4と、p型半導体層5と、n型半導体基板6
と、カソード電極7とから構成されている。
The Schottky barrier diode (SBD) 10 according to the present invention will be described in detail. The Schottky barrier diode (SBD) 10 includes at least a first anode electrode 1, a second anode electrode 3, an n-type epitaxial layer 4, a p-type semiconductor layer 5, and an n-type semiconductor substrate 6.
And a cathode electrode 7.

【0016】各構成要素を説明すると、第1のアノード
電極1は、ショットキーバリアダイオード(SBD)1
0と外部導体12−1との接続を確保するための電極で
ある。第1のアノード電極1は、その一方の側で外部導
体12−1と接続し、他方の側では第2のアノード電極
3と接合している。第1のアノード電極1が外部導体1
2−1と接続する側の厚さには、凹凸が設けられてい
る。このアノード電極1の凸部分2が外部導体12−1
と電気的な接続を確保するのに利用される。図1によれ
ば、第1のアノード電極1に付された凹凸の凸部分2お
よび凹部分は、いずれも直角の輪郭を有するように記載
されているが、必ずしも直角に限られない。凹凸であれ
ばその形状は問わない。
To explain each component, the first anode electrode 1 is composed of a Schottky barrier diode (SBD) 1
This is an electrode for ensuring the connection between 0 and the external conductor 12-1. The first anode electrode 1 is connected to the external conductor 12-1 on one side, and is connected to the second anode electrode 3 on the other side. The first anode electrode 1 is an external conductor 1
The thickness of the side connected to 2-1 is provided with irregularities. The convex portion 2 of the anode electrode 1 is connected to the outer conductor 12-1.
Used to secure electrical connection with According to FIG. 1, the convex portion 2 and the concave portion of the unevenness provided on the first anode electrode 1 are both described as having a right-angled contour, but are not necessarily limited to a right angle. The shape is not limited as long as it is uneven.

【0017】次に第2のアノード電極3は、平坦な板状
の電極であり、一方の面は第1のアノード電極1と接合
し、他方の面はn型エピタキシャル層4およびp型半導
体層5と接合する。他方の面は、n型エピタキシャル層
4と接合する領域と、p型半導体層5と接合する領域と
に分けることができる。本実施の形態では、単に「アノ
ード電極」と言及するときは第1のアノード電極1およ
び第2のアノード電極3のいずれをも指すとする。な
お、第2のアノード電極3を省略して、第1のアノード
電極1の他方の側をn型エピタキシャル層4およびp型
半導体層5と接合するよう構成してもよい。
Next, the second anode electrode 3 is a flat plate-like electrode, one surface of which is joined to the first anode electrode 1, and the other surface of which is the n-type epitaxial layer 4 and the p-type semiconductor layer. 5 is joined. The other surface can be divided into a region that joins with the n-type epitaxial layer 4 and a region that joins with the p-type semiconductor layer 5. In the present embodiment, the term “anode electrode” simply refers to both the first anode electrode 1 and the second anode electrode 3. The second anode 3 may be omitted, and the other side of the first anode 1 may be joined to the n-type epitaxial layer 4 and the p-type semiconductor layer 5.

【0018】続いて、n型エピタキシャル層4は、例え
ばSi等を主材料として形成された低濃度の半導体層で
ある。上述のように、ショットキーバリアダイオード
(SBD)10は金属と半導体とを接合させたダイオー
ドであるところ、アノード電極が「金属」に、n型エピ
タキシャル層4が「半導体」に相当する。アノード電極
とn型エピタキシャル層4との接合面は、ショットキー
界面8と呼ばれる。n型エピタキシャル層4は、他方で
n型半導体基板6と接合している。
Subsequently, the n-type epitaxial layer 4 is a low-concentration semiconductor layer formed mainly of, for example, Si or the like. As described above, although the Schottky barrier diode (SBD) 10 is a diode in which a metal and a semiconductor are joined, the anode electrode corresponds to “metal” and the n-type epitaxial layer 4 corresponds to “semiconductor”. The junction surface between the anode electrode and the n-type epitaxial layer 4 is called a Schottky interface 8. The n-type epitaxial layer 4 is connected to the n-type semiconductor substrate 6 on the other side.

【0019】p型半導体層5は、例えばSiを主材料と
したp型半導体層である。p型半導体層5は第2のアノ
ード電極3の下に形成されており、その接合面もまた、
ショットキー界面9と呼ばれる。このp型半導体層5
は、ショットキー界面8での電界の増大を防止するため
に設けられている。すなわちp型半導体層5によれば、
逆バイアス時には、ショットキー界面8のn型エピタキ
シャル層4側の電界強度を減少させリーク電流を減らす
ことができる。
The p-type semiconductor layer 5 is, for example, a p-type semiconductor layer mainly composed of Si. The p-type semiconductor layer 5 is formed below the second anode electrode 3, and its junction surface is also
Called Schottky interface 9. This p-type semiconductor layer 5
Is provided to prevent an increase in the electric field at the Schottky interface 8. That is, according to the p-type semiconductor layer 5,
At the time of reverse bias, the electric field intensity on the side of the n-type epitaxial layer 4 at the Schottky interface 8 can be reduced to reduce the leak current.

【0020】n型半導体基板6は、高濃度の材料、例え
ばSiを主材料としたn型半導体基板である。n型半導
体基板6は、一方でn型エピタキシャル層4と接合し、
他方でカソード電極7と接合している。
The n-type semiconductor substrate 6 is an n-type semiconductor substrate containing a high-concentration material, for example, Si as a main material. The n-type semiconductor substrate 6 is joined to the n-type epitaxial layer 4 on the one hand,
On the other hand, it is joined to the cathode electrode 7.

【0021】カソード電極7は、ショットキーバリアダ
イオード(SBD)10と外部導体12−2との接続を
確保するための電極である。カソード電極7は、その一
方の側で外部導体12−2と接続し、他方の側ではn型
半導体基板6と接合している。
The cathode electrode 7 is an electrode for securing the connection between the Schottky barrier diode (SBD) 10 and the external conductor 12-2. The cathode electrode 7 is connected to the external conductor 12-2 on one side, and is connected to the n-type semiconductor substrate 6 on the other side.

【0022】以上のように構成されたショットキーバリ
アダイオード(SBD)10内を流れる電流は、アノー
ド電極からショットキー界面8、n型エピタキシャル層
4およびn型半導体基板6を介してカソード電極7へ至
る。
The current flowing in the Schottky barrier diode (SBD) 10 configured as described above flows from the anode electrode to the cathode electrode 7 via the Schottky interface 8, the n-type epitaxial layer 4 and the n-type semiconductor substrate 6. Reach.

【0023】上述のように、p型半導体層5が第2のア
ノード電極3の下に形成されている構造は、接合障壁制
御ショットキー構造(JBS(Junction Barrier contr
olled Schottky)構造)と呼ばれている。上記p型半導
体層5の説明において言及したように、JBS構造では
p型半導体層5は逆方向バイアス時のショットキーバリ
アダイオード(SBD)10の特性に深い関連がある。
一方JBS構造を有するショットキーバリアダイオード
(SBD)10では、ショットキー界面8が電流制御の
基本的な役割を担っている。順方向バイアス時には、シ
ョットキー界面8を通って電流が流れるからである。文
献(「Rhoderick,E.H. And Williams,R.H. 著Metal Sem
iconductor Contacts, 2nd edition, Chap. 1, Oxford
University Press (1988)」)に記載されているよう
に、ショットキーバリアダイオード(SBD)10の電
気的特性は、ショットキー界面8の構造に鋭敏に依存す
る。したがって、ショットキーバリアダイオード(SB
D)10に電極を接続する等の場合には、ショットキー
界面8の構造を変化させないよう留意する必要がある。
As described above, the structure in which the p-type semiconductor layer 5 is formed under the second anode electrode 3 is a junction barrier control Schottky structure (JBS).
olled Schottky structure). As mentioned in the description of the p-type semiconductor layer 5, in the JBS structure, the p-type semiconductor layer 5 is closely related to the characteristics of the Schottky barrier diode (SBD) 10 at the time of reverse bias.
On the other hand, in the Schottky barrier diode (SBD) 10 having the JBS structure, the Schottky interface 8 plays a basic role of current control. This is because a current flows through the Schottky interface 8 at the time of forward bias. Literature (Metal Sem by Rhoderick, EH And Williams, RH
iconductor Contacts, 2nd edition, Chap. 1, Oxford
As described in University Press (1988) "), the electrical properties of the Schottky barrier diode (SBD) 10 are sensitively dependent on the structure of the Schottky interface 8. Therefore, the Schottky barrier diode (SB
D) In the case where an electrode is connected to 10, for example, care must be taken not to change the structure of the Schottky interface 8.

【0024】そこで、第1のアノード電極1の凸部分2
がp型半導体層5の上部(第1のアノード電極1の電極
面に垂直な方向)に位置するように配置する。換言すれ
ば、第1のアノード電極1の凹部分がn型エピタキシャ
ル層4のショットキー界面8の上(外部導体12−1
側)に位置するように配置する。このとき、アノード電
極の凸部分2の上部が平坦であって、第1のアノード電
極1の凸部分2の幅をWa、p型半導体層5の幅をWp
とすると、Wa≦Wpである。この条件を満たす限り、
凸部分2に埃等による圧力が加えられてもショットキー
界面8の構造に影響を与えないからである。凸部分2の
上部が平坦でない場合には上述のようにして所定の基準
値を求め、その基準値よりも高い部分を凸部分、基準値
よりも低い部分を凹部分などと定義して、凸部分2の幅
およびp型半導体層5の幅を定めてもよい。なお、図1
は断面図であることから、「幅」という語は「大きさ」
である言い換えることができる。したがって、第1のア
ノード電極1の凸部分2の大きさが、p型半導体層5の
大きさ以下であるということができる。
Therefore, the convex portion 2 of the first anode electrode 1
Are positioned above p-type semiconductor layer 5 (in a direction perpendicular to the electrode surface of first anode electrode 1). In other words, the concave portion of the first anode electrode 1 is located above the Schottky interface 8 of the n-type epitaxial layer 4 (external conductor 12-1).
Side). At this time, the upper part of the convex part 2 of the anode electrode is flat, the width of the convex part 2 of the first anode electrode 1 is Wa, and the width of the p-type semiconductor layer 5 is Wp.
Then, Wa ≦ Wp. As long as this condition is met,
This is because the structure of the Schottky interface 8 is not affected even when pressure due to dust or the like is applied to the convex portion 2. When the upper portion of the convex portion 2 is not flat, a predetermined reference value is obtained as described above, a portion higher than the reference value is defined as a convex portion, a portion lower than the reference value is defined as a concave portion, and the like. The width of the portion 2 and the width of the p-type semiconductor layer 5 may be determined. FIG.
Is a cross-sectional view, so the word "width" means "size"
Can be paraphrased. Therefore, it can be said that the size of the convex portion 2 of the first anode electrode 1 is equal to or smaller than the size of the p-type semiconductor layer 5.

【0025】このような電極構造は、以下のような製造
プロセスで実現される。まず、p型半導体層5の形成ま
でのプロセスは、蒸着、結晶成長、イオン注入等の周知
の技術を利用して行われるのでその詳細な説明は省略す
る。図5は、製造過程にあるショットキーバリアダイオ
ード(SBD)10(図1)を示す。p型半導体層5
(図1)が形成されると、第2のアノード電極3(図
1)を形成に際して、Siウェハー52上のダイオード
素子領域54外にアラインメントマーカ56が形成され
る。アラインメントマーカ56は、p型半導体層5(図
1)の形状と、第1のアノード電極1(図1)の形状の
位置合わせのために用いられる。
Such an electrode structure is realized by the following manufacturing process. First, the process up to the formation of the p-type semiconductor layer 5 is performed by using a known technique such as vapor deposition, crystal growth, ion implantation, and the like, and a detailed description thereof will be omitted. FIG. 5 shows the Schottky barrier diode (SBD) 10 (FIG. 1) in the manufacturing process. p-type semiconductor layer 5
When (FIG. 1) is formed, when forming the second anode electrode 3 (FIG. 1), an alignment marker 56 is formed outside the diode element region 54 on the Si wafer 52. The alignment marker 56 is used for aligning the shape of the p-type semiconductor layer 5 (FIG. 1) with the shape of the first anode electrode 1 (FIG. 1).

【0026】具体的に説明すると、第2のアノード電極
3(図1)を形成する前に、フォトレジストをSiウェ
ハー52上にスピンコートでコーティングし、顕微鏡等
により第2のアノード電極3(図1)用のマスクをp型
半導体層5(図1)の形状に合わせて露光し、現像す
る。第2のアノード電極3(図1)用のマスクには、ア
ラインメントマーカ56のパターンが施されている。現
像が終了すると、電子ビーム蒸着等により、パターニン
グされたフォトレジスト上に第2のアノード電極3(図
1)用の金属(例えば、Al)を蒸着させ、続いて第1
のアノード電極1(図1)用金属(例えば、Al)を第
2のアノード電極3(図1)用金属の上に蒸着する。そ
してフォトレジストを有機溶剤等で除去することによ
り、p型半導体層5(図1)上に、第2のアノード電極
3(図1)と、凸部分2(図1)がまだ存在しない第1
のアノード電極1(図1)が形成される。このとき、ア
ラインメントマーカ56もダイオード素子領域54外に
形成されている。アラインメントマーカ56とp型半導
体層5(図1)の形状の相対位置は確定しているので、
第1のアノード電極1(図1)に凸部分2(図1)を与
えるためのマスクパターンをその相対位置に対応するよ
うに作製する。これにより、第1のアノード電極1の凸
部分2(図1)のパターンと、p型半導体層5(図1)
の形状のパターンとを合わせることができる。
More specifically, before forming the second anode electrode 3 (FIG. 1), a photoresist is coated on the Si wafer 52 by spin coating, and the second anode electrode 3 (FIG. The mask for 1) is exposed and developed according to the shape of the p-type semiconductor layer 5 (FIG. 1). The pattern of the alignment marker 56 is applied to the mask for the second anode electrode 3 (FIG. 1). When the development is completed, a metal (for example, Al) for the second anode electrode 3 (FIG. 1) is vapor-deposited on the patterned photoresist by electron beam vapor deposition or the like.
The metal (for example, Al) for the anode electrode 1 (FIG. 1) is deposited on the metal for the second anode electrode 3 (FIG. 1). Then, by removing the photoresist with an organic solvent or the like, the second anode electrode 3 (FIG. 1) and the first portion 2 (FIG. 1) in which the convex portion 2 (FIG.
The anode electrode 1 (FIG. 1) is formed. At this time, the alignment marker 56 is also formed outside the diode element region 54. Since the relative positions of the alignment marker 56 and the shape of the p-type semiconductor layer 5 (FIG. 1) are determined,
A mask pattern for providing the first anode electrode 1 (FIG. 1) with the convex portion 2 (FIG. 1) is prepared so as to correspond to the relative position. Thereby, the pattern of the convex portion 2 (FIG. 1) of the first anode electrode 1 and the p-type semiconductor layer 5 (FIG. 1)
Can be matched with the pattern of the shape.

【0027】再びフォトレジストをSiウェハー52上
にスピンコートでコーティングし、顕微鏡等により凸部
分2(図1)を第1のアノード電極1(図1)に与える
ためのマスクをアラインメントマーカ56に合わせ、露
光し、現像する。その後電子ビーム蒸着等で、パターニ
ングされたフォトレジスト上に第1のアノード電極1
(図1)用の金属を蒸着する。このフォトレジストを除
去すれば、凸部分2(図1)を有する第1のアノード電
極1(図1)が形成されている。なお、蒸着時間を変え
ることにより、凸部分2(図1)の高さを変化させるこ
とができる。凸部分2(図2)が外部導体12−1(図
1)に圧接される際には、圧力により凸部分2(図2)
は多少変形するが、その程度は微小であることから変形
は無視でき、凸部分2(図2)は十分な強度を有する。
The photoresist is again coated on the Si wafer 52 by spin coating, and a mask for giving the convex portion 2 (FIG. 1) to the first anode electrode 1 (FIG. 1) by a microscope or the like is aligned with the alignment marker 56. Exposure and development. Then, the first anode electrode 1 is formed on the patterned photoresist by electron beam evaporation or the like.
The metal for (FIG. 1) is deposited. When the photoresist is removed, a first anode electrode 1 (FIG. 1) having a convex portion 2 (FIG. 1) is formed. The height of the convex portion 2 (FIG. 1) can be changed by changing the deposition time. When the convex portion 2 (FIG. 2) is pressed against the outer conductor 12-1 (FIG. 1), the convex portion 2 (FIG. 2) is pressed by pressure.
Is slightly deformed, but the deformation is negligible because the degree is small, and the convex portion 2 (FIG. 2) has a sufficient strength.

【0028】再び図1を参照して、このような構造によ
れば、仮に外部導体12−1に埃等が付着し凹凸が生じ
ても外部導体接続時にショットキー界面8の構造を変化
させることはない。その理由は、埃等による外部導体1
2−1の凸部分が第1のアノード電極1の凹部分に対峙
する場合には、外部導体12−1の凸部分が第1のアノ
ード電極1の凹部分にはまり込むため、外部導体12−
1の凸部分がショットキー界面8に強い圧力を加えるこ
とはないからである。このとき外部導体22−1の底面
が第1のアノード電極1の凹部に接触しないようにす
る。超音波によりボンディングを行う場合には、超音波
は第1のアノード電極1の凸部分を伝わるので、ショッ
トキー界面8に局所的に強い圧力を加えることなくボン
ディングできる。一方、外部導体12−1の凸部分が第
1のアノード電極1の凸部分に接触する場合には、ショ
ットキー界面9の構造は電流の制御に影響を与えること
はないので外部導体12−1の凸部分がショットキー界
面9に強い圧力を加えても問題はない。その場合には少
なくとも第2のアノード電極3とp型半導体層5とが電
気的に接続されてさえいればよいからである。なお上述
のようにWa≦Wpでない場合であっても、WaとWp
との差が十分小さければ従来のようにショットキー界面
8に強い圧力はかからないので、ショットキー界面8の
構造を変化させることなくショットキーバリアダイオー
ド(SBD)10を製造できる。
Referring again to FIG. 1, according to such a structure, even if dust or the like adheres to outer conductor 12-1 and irregularities occur, the structure of Schottky interface 8 can be changed when the outer conductor is connected. There is no. The reason is that the outer conductor 1 due to dust etc.
When the convex portion of 2-1 faces the concave portion of the first anode electrode 1, the convex portion of the external conductor 12-1 fits into the concave portion of the first anode electrode 1, so that the external conductor 12-
This is because the convex portion of 1 does not apply strong pressure to the Schottky interface 8. At this time, the bottom surface of the external conductor 22-1 is prevented from contacting the concave portion of the first anode electrode 1. When bonding is performed by using ultrasonic waves, the ultrasonic waves propagate through the convex portion of the first anode electrode 1, so that bonding can be performed without locally applying a strong pressure to the Schottky interface 8. On the other hand, when the convex portion of the outer conductor 12-1 comes into contact with the convex portion of the first anode electrode 1, the structure of the Schottky interface 9 does not affect the control of the current. There is no problem even if a strong pressure is applied to the Schottky interface 9 by the convex portion of. In that case, it is only necessary that at least the second anode electrode 3 and the p-type semiconductor layer 5 be electrically connected. As described above, even when Wa ≦ Wp is not satisfied, Wa and Wp
If the difference is small enough, no strong pressure is applied to the Schottky interface 8 as in the prior art, so that the Schottky barrier diode (SBD) 10 can be manufactured without changing the structure of the Schottky interface 8.

【0029】以上のようにJBS構造を持つショットキ
ーバリアダイオード(SBD)10において、第1のア
ノード電極1の、p型半導体層5に対応する部分の厚さ
をn型エピタキシャル層4に対応する部分の厚さより厚
くすることにより、ショットキーバリアダイオード(S
BD)10を外部導体12−1および12−2と接続し
てもショットキーバリアダイオード(SBD)10の持
つ本来の電気特性を得ることができ、製品の作製工程時
の歩留まりを向上できる。なお、これまでの説明はショ
ットキーバリアダイオード(SBD)10の構造に関す
る第1の特徴の説明であるから、いうまでもなくp型半
導体層5、n型エピタキシャル層4およびn型基板6が
Siではない、他の周知の材料から形成されている場合
でも上述した効果が得られる。
As described above, in the Schottky barrier diode (SBD) 10 having the JBS structure, the thickness of the portion of the first anode electrode 1 corresponding to the p-type semiconductor layer 5 corresponds to the n-type epitaxial layer 4. By increasing the thickness of the Schottky barrier diode (S
Even if the BD 10 is connected to the external conductors 12-1 and 12-2, the original electrical characteristics of the Schottky barrier diode (SBD) 10 can be obtained, and the yield in the product manufacturing process can be improved. Since the above description is of the first feature relating to the structure of the Schottky barrier diode (SBD) 10, it goes without saying that the p-type semiconductor layer 5, the n-type epitaxial layer 4, and the n-type substrate 6 are made of Si. However, the above-described effects can be obtained even when the film is formed of another known material.

【0030】(実施の形態2)続いて本発明の実施の形
態2を説明する。実施の形態2の特徴は、実施の形態1
のショットキーバリアダイオード(SBD)10におい
て、n型エピタキシャル層4を炭化珪素(SiC)を主
材料としたn型SiC半導体層としたことである。Si
Cを用いたことによりSiの約10倍の絶縁破壊電界強
度が得られ、同時に、実施の形態1で説明した構造のシ
ョットキーバリアダイオード(SBD)10を利用する
ことにより、ショットキー界面8が安定で、かつ半導体
モジュールに搭載し所望の電気的特性を発揮できる。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. The feature of the second embodiment is the first embodiment.
In the Schottky barrier diode (SBD) 10 described above, the n-type epitaxial layer 4 is an n-type SiC semiconductor layer mainly composed of silicon carbide (SiC). Si
By using C, a breakdown electric field strength about 10 times that of Si can be obtained, and at the same time, by using the Schottky barrier diode (SBD) 10 having the structure described in the first embodiment, the Schottky interface 8 can be formed. It is stable and can exhibit desired electrical characteristics when mounted on a semiconductor module.

【0031】ショットキーバリアダイオード(SBD)
10を適用した半導体モジュールの例を説明する。図2
は、ショットキーバリアダイオード(SBD)10を搭
載した圧接型半導体モジュール20の断面図である。圧
接型半導体モジュール20は、ショットキーバリアダイ
オード(SBD)10と、スイッチング素子23と、シ
ョットキーバリアダイオード(SBD)10およびスイ
ッチング素子23を狭持する外部導体22−1および2
2−2と、これらの構成要素を固定して一体化する絶縁
モジュール筐体26−1および26−2とを含む。
Schottky barrier diode (SBD)
An example of a semiconductor module to which No. 10 is applied will be described. FIG.
1 is a cross-sectional view of a press-contact type semiconductor module 20 on which a Schottky barrier diode (SBD) 10 is mounted. The press-contact type semiconductor module 20 includes a Schottky barrier diode (SBD) 10, a switching element 23, and external conductors 22-1 and 2 sandwiching the Schottky barrier diode (SBD) 10 and the switching element 23.
2-2 and insulating module housings 26-1 and 26-2 for fixing and integrating these components.

【0032】ショットキーバリアダイオード(SBD)
10は、実施の形態1のショットキーバリアダイオード
であり、n型エピタキシャル層4(図1)だけでなくp
型半導体層5(図1)およびn型基板6(図1)も、S
iCを主材料として形成されている。これは現在の技術
で作製が容易だからであるが、他の適当な方法によりp
型半導体層5(図1)およびn型基板6(図1)を別の
材料により形成してもよい。
Schottky barrier diode (SBD)
Reference numeral 10 denotes a Schottky barrier diode according to the first embodiment, which includes not only n-type epitaxial layer 4 (FIG. 1) but also p-type epitaxial layer 4.
Semiconductor layer 5 (FIG. 1) and n-type substrate 6 (FIG. 1)
It is formed using iC as a main material. This is because it is easy to fabricate with current technology, but p
The type semiconductor layer 5 (FIG. 1) and the n-type substrate 6 (FIG. 1) may be formed of different materials.

【0033】外部導体22−1および22−2は、ショ
ットキーバリアダイオード(SBD)10に圧接されて
おり、外部導体12−1および12−2(図1)に対応
する。スイッチング素子23は、例えばIGBT(Insu
lated Gate Bipolar Transistor)、またはMOSFE
T(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transis
tor)等、回路のスイッチングを行う半導体スイッチン
グ素子である。図2には、1つのショットキーバリアダ
イオード(SBD)10と1つのスイッチング素子23
が示されているが、それぞれ複数個であってもよい。
The outer conductors 22-1 and 22-2 are pressed against the Schottky barrier diode (SBD) 10, and correspond to the outer conductors 12-1 and 12-2 (FIG. 1). The switching element 23 is, for example, an IGBT (Insu
lated Gate Bipolar Transistor) or MOSFE
T (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transis
tor) and the like, which is a semiconductor switching element that performs circuit switching. FIG. 2 shows one Schottky barrier diode (SBD) 10 and one switching element 23.
Are shown, but a plurality of each may be used.

【0034】図3の回路図を参照して、圧接型半導体モ
ジュール20を説明する。図3は、圧接型半導体モジュ
ール20の回路図である。図1および図2と同じ構成要
素には同じ参照番号を付している。圧接型半導体モジュ
ール20では、ショットキーバリアダイオード(SB
D)10とスイッチング素子23とは逆並列に接続され
ている。図1を参照して説明したように、電流は、ショ
ットキーバリアダイオード(SBD)10内を外部導体
22−1側の第1のアノード電極1からカソード電極7
へと流れる。一方、スイッチング素子23が例えばIG
BTとすると、電極24−1がコレクタ電極、電極24
−2がエミッタ電極、電極24−3がゲート電極となる
よう構成されている。このようにショットキーバリアダ
イオード(SBD)10とスイッチング素子23とが逆
並列に接続されていることにより、ショットキーバリア
ダイオード(SBD)10は還流ダイオードFWDiと
して機能する。
The press-contact type semiconductor module 20 will be described with reference to the circuit diagram of FIG. FIG. 3 is a circuit diagram of the press-contact type semiconductor module 20. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. In the press contact type semiconductor module 20, a Schottky barrier diode (SB
D) 10 and the switching element 23 are connected in anti-parallel. As described with reference to FIG. 1, the current flows through the Schottky barrier diode (SBD) 10 from the first anode electrode 1 to the cathode electrode 7 on the side of the external conductor 22-1.
Flows to On the other hand, when the switching element 23 is, for example, IG
When BT is used, the electrode 24-1 is a collector electrode, and the electrode 24 is
-2 is an emitter electrode, and the electrode 24-3 is a gate electrode. Since the Schottky barrier diode (SBD) 10 and the switching element 23 are connected in anti-parallel in this manner, the Schottky barrier diode (SBD) 10 functions as a freewheel diode FWDi.

【0035】このように、SiCを主材料としたn型エ
ピタキシャル層4(図1)を形成することにより、高い
絶縁破壊電界強度を持ち、かつ高耐圧なショットキーバ
リアダイオード(SBD)10およびそれを利用した半
導体モジュール20を得ることができる。また、このよ
うなショットキーバリアダイオード(SBD)10を還
流ダイオードFWDiとして回路に組み込むことによ
り、逆回復電流およびそれにより生じていたエネルギー
損失を激減できる。さらに、スイッチング素子23がオ
ンする時(スイッチング時)にその素子に流れる電流に
逆回復電流が重畳しないので、過電流から素子破壊の危
険性も大きく減らすことができる。また、圧接型半導体
モジュール20はショットキーバリアダイオード(SB
D)10を組み込んでいることから、当然に上述した実
施の形態1に基づく効果を得ることもできる。
As described above, by forming the n-type epitaxial layer 4 (FIG. 1) mainly composed of SiC, a Schottky barrier diode (SBD) 10 having a high breakdown electric field strength and a high breakdown voltage, and Can be obtained. Also, by incorporating such a Schottky barrier diode (SBD) 10 as a freewheeling diode FWDi in a circuit, the reverse recovery current and the energy loss caused thereby can be drastically reduced. Further, when the switching element 23 is turned on (at the time of switching), the reverse recovery current is not superimposed on the current flowing through the element, so that the risk of element destruction due to overcurrent can be greatly reduced. The press-contact type semiconductor module 20 is a Schottky barrier diode (SB).
Since D) 10 is incorporated, the effect based on Embodiment 1 described above can of course also be obtained.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、アノード電極の一方の
面に凹凸を設け、その凸部分がp型半導体層の上に、凹
部分がn型エピタキシャル層の上に位置するよう配置し
た。これにより、外部導体に凹凸が存在していてもその
凸部分がショットキー界面8(図1)に強い圧力を加え
ることはなく、したがってショットキー界面8(図1)
の構造が変化しない、意図した電気的特性を有するショ
ットキーバリアダイオード(SBD)を得ることができ
る。
According to the present invention, unevenness is provided on one surface of the anode electrode, and the convex portion is arranged on the p-type semiconductor layer and the concave portion is arranged on the n-type epitaxial layer. Thus, even if the outer conductor has irregularities, the convex portions do not apply strong pressure to the Schottky interface 8 (FIG. 1), and therefore, the Schottky interface 8 (FIG. 1)
Can obtain a Schottky barrier diode (SBD) having the intended electrical characteristics in which the structure does not change.

【0037】また、アノード電極の凸部分上部が平坦で
ある場合、平坦な部分の大きさは、p型半導体層の大き
さ以下であるようにすればよい。これにより、超音波に
よるワイヤボンディングを用いる場合にも、超音波はア
ノード電極の凸部分のみを伝わるので、ショットキー界
面8(図1)に局所的に強い圧力を加えることなく接触
させることができる。また製品の作製工程時の歩留まり
を向上できる。
When the upper part of the convex portion of the anode electrode is flat, the size of the flat portion may be smaller than the size of the p-type semiconductor layer. Thereby, even when using the wire bonding by the ultrasonic wave, the ultrasonic wave is transmitted only through the convex portion of the anode electrode, so that the ultrasonic wave can be brought into contact with the Schottky interface 8 (FIG. 1) without locally applying a strong pressure. . Further, the yield in the product manufacturing process can be improved.

【0038】本発明によれば、n型半導体層を炭化珪素
SiCを主材料として形成することにより、高い絶縁破
壊電界強度を持ち、かつ高耐圧なショットキーバリアダ
イオード(SBD)を得ることができる。
According to the present invention, a Schottky barrier diode (SBD) having a high breakdown electric field strength and a high breakdown voltage can be obtained by forming the n-type semiconductor layer using silicon carbide SiC as a main material. .

【0039】さらに本発明によれば、このようなショッ
トキーバリアダイオード(SBD)を還流ダイオードF
WDiとして回路に組み込むことにより、逆回復電流お
よびそれにより生じていたエネルギー損失を激減でき
る。また過電流から素子破壊の危険性も大きく減らすこ
とができる。
Further, according to the present invention, such a Schottky barrier diode (SBD) is replaced with a freewheel diode F.
By incorporating it into a circuit as WDi, the reverse recovery current and the energy loss caused thereby can be drastically reduced. In addition, the risk of element destruction from overcurrent can be greatly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明のショットキーバリアダイオード(S
BD)と、圧接によりショットキーバリアダイオード
(SBD)に接続された外部導体の断面図である。
FIG. 1 shows a Schottky barrier diode (S) of the present invention.
FIG. 10B is a cross-sectional view of the external conductor connected to the Schottky barrier diode (SBD) by pressure welding.

【図2】 ショットキーバリアダイオード(SBD)を
搭載した圧接型半導体モジュールの断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a press-contact type semiconductor module equipped with a Schottky barrier diode (SBD).

【図3】 圧接型半導体モジュールの回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a press contact type semiconductor module.

【図4】 従来のショットキーバリアダイオードの断面
図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional Schottky barrier diode.

【図5】 製造過程にあるショットキーバリアダイオー
ド(SBD)を示す図である。
FIG. 5 is a view showing a Schottky barrier diode (SBD) in a manufacturing process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1のアノード電極、 2 凸部分、 3 第2の
アノード電極、 4n型エピタキシャル層、 5 p型
SiC半導体層、 6 n型SiC基板、7 カソード
電極、 8 ショットキー界面、 9 ショットキー界
面、 10ショットキーバリアダイオード(SBD)、
22−1および22−2 外部導体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st anode electrode, 2 convex part, 3 2nd anode electrode, 4n type epitaxial layer, 5p type SiC semiconductor layer, 6 n type SiC substrate, 7 cathode electrode, 8 Schottky interface, 9 Schottky interface, 10 Schottky barrier diode (SBD),
22-1 and 22-2 outer conductor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一方の面に凹凸が付されたアノード電極
と、 前記アノード電極の他方の面の第1の領域に接合された
p型半導体層と、 前記アノード電極の他方の面の第2の領域に接合された
n型半導体層と、 カソード電極とを備えたショットキーバリアダイオード
であって、前記アノード電極の凸部分が、前記p型半導
体層の上に位置するよう配置されているショットキーバ
リアダイオード。
An anode electrode provided with irregularities on one surface; a p-type semiconductor layer joined to a first region on the other surface of the anode electrode; and a second electrode on the other surface of the anode electrode. A Schottky barrier diode including an n-type semiconductor layer joined to a region of the above, and a cathode electrode, wherein the projected portion of the anode electrode is arranged so as to be located on the p-type semiconductor layer. Key barrier diode.
【請求項2】 前記アノード電極の凸部分上部が平坦で
ある場合、前記平坦な凸部分上部の大きさは、前記p型
半導体層の大きさ以下である、請求項1に記載のショッ
トキーバリアダイオード。
2. The Schottky barrier according to claim 1, wherein when the upper portion of the convex portion of the anode electrode is flat, the size of the upper portion of the flat convex portion is equal to or smaller than the size of the p-type semiconductor layer. diode.
【請求項3】 前記n型半導体層は、炭化珪素SiCを
主材料として形成される、請求項1に記載のショットキ
ーバリアダイオード。
3. The Schottky barrier diode according to claim 1, wherein said n-type semiconductor layer is formed using silicon carbide SiC as a main material.
【請求項4】 回路のスイッチングを行うスイッチング
素子と、 前記スイッチング素子のスイッチング時に、回路に流れ
る電流から回路を保護する還流ダイオードとを備えた半
導体モジュールであって、 前記還流ダイオードは、請求項3に記載のショットキー
バリアダイオードである、半導体モジュール。
4. A semiconductor module comprising: a switching element for switching a circuit; and a return diode for protecting the circuit from a current flowing in the circuit when the switching element is switched, wherein the return diode is A semiconductor module, which is the Schottky barrier diode according to item 1.
JP2000286935A 2000-09-21 2000-09-21 Schottky barrier diode Expired - Fee Related JP4744682B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000286935A JP4744682B2 (en) 2000-09-21 2000-09-21 Schottky barrier diode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000286935A JP4744682B2 (en) 2000-09-21 2000-09-21 Schottky barrier diode

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010270228A Division JP5015313B2 (en) 2010-12-03 2010-12-03 Semiconductor module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002100784A true JP2002100784A (en) 2002-04-05
JP4744682B2 JP4744682B2 (en) 2011-08-10

Family

ID=18770773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000286935A Expired - Fee Related JP4744682B2 (en) 2000-09-21 2000-09-21 Schottky barrier diode

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4744682B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002319685A (en) * 2001-04-20 2002-10-31 Fuji Electric Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method therefor
JP2003124479A (en) * 2001-10-18 2003-04-25 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and its manufacturing method
JP2010205845A (en) * 2009-03-02 2010-09-16 Nissan Motor Co Ltd Semiconductor device and power conversion device
JP2010205831A (en) * 2009-03-02 2010-09-16 Nissan Motor Co Ltd Semiconductor device
JP2010205997A (en) * 2009-03-04 2010-09-16 Nissan Motor Co Ltd Semiconductor device
JP2010205834A (en) * 2009-03-02 2010-09-16 Nissan Motor Co Ltd Semiconductor device
JP2013027260A (en) * 2011-07-26 2013-02-04 Hitachi Ltd Power conversion apparatus
CN109923678A (en) * 2016-11-09 2019-06-21 Tdk株式会社 Schottky barrier diode and the electronic circuit for having it

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000058873A (en) * 1998-08-12 2000-02-25 Rohm Co Ltd Schottky barrier semiconductor device
JP2000101101A (en) * 1998-09-21 2000-04-07 Hitachi Ltd Sic schottky diode
JP2000294802A (en) * 1999-04-09 2000-10-20 Fuji Electric Co Ltd Semiconductor device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000058873A (en) * 1998-08-12 2000-02-25 Rohm Co Ltd Schottky barrier semiconductor device
JP2000101101A (en) * 1998-09-21 2000-04-07 Hitachi Ltd Sic schottky diode
JP2000294802A (en) * 1999-04-09 2000-10-20 Fuji Electric Co Ltd Semiconductor device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002319685A (en) * 2001-04-20 2002-10-31 Fuji Electric Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method therefor
JP2003124479A (en) * 2001-10-18 2003-04-25 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and its manufacturing method
JP2010205845A (en) * 2009-03-02 2010-09-16 Nissan Motor Co Ltd Semiconductor device and power conversion device
JP2010205831A (en) * 2009-03-02 2010-09-16 Nissan Motor Co Ltd Semiconductor device
JP2010205834A (en) * 2009-03-02 2010-09-16 Nissan Motor Co Ltd Semiconductor device
JP2010205997A (en) * 2009-03-04 2010-09-16 Nissan Motor Co Ltd Semiconductor device
JP2013027260A (en) * 2011-07-26 2013-02-04 Hitachi Ltd Power conversion apparatus
CN109923678A (en) * 2016-11-09 2019-06-21 Tdk株式会社 Schottky barrier diode and the electronic circuit for having it
CN109923678B (en) * 2016-11-09 2023-01-31 Tdk株式会社 Schottky barrier diode and electronic circuit provided with same

Also Published As

Publication number Publication date
JP4744682B2 (en) 2011-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5915179A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP5492367B2 (en) Package for gallium nitride semiconductor devices
US9324645B2 (en) Method and system for co-packaging vertical gallium nitride power devices
US20110186858A1 (en) Gallium Nitride Power Devices Using Island Topography
TW201029232A (en) Radiation-emitting semiconductor chip
WO2004066391A1 (en) Semiconductor device
JP2003229566A (en) POWER CONVERSION APPARATUS AND GaN-BASED SEMICONDUCTOR DEVICE USED FOR THE SAME
US6674123B2 (en) MOS control diode and method for manufacturing the same
JPH098332A (en) Monolithic assembly
US11616168B2 (en) Micro light-emitting diode display
JP3369391B2 (en) Dielectric separated type semiconductor device
TW202034404A (en) Semiconductor device and manufacturng method thereof
JPH10242516A (en) Gallium nitride compound semiconductor light emitting element and its manufacture
US4136351A (en) Photo-coupled semiconductor device
JP4744682B2 (en) Schottky barrier diode
JPH11340246A (en) Manufacture of power semiconductor device
JPH01245549A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP7029778B2 (en) Semiconductor devices and their manufacturing methods
JP5015313B2 (en) Semiconductor module
US4672415A (en) Power thyristor on a substrate
JP3226082B2 (en) Semiconductor device
JP2005026434A (en) Semiconductor device
US5229313A (en) Method of making a semiconductor device having multilayer structure
JPWO2002091474A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2961643B2 (en) diode

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070129

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080917

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101005

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110510

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110511

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140520

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees