JP2006032582A - 保護ダイオード及びその製造方法、並びに化合物半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 n型のn+GaAs層6と、n+GaAs層上に形成されたn型のn−GaAs層7を備え、n−GaAs層内にp型エミッタ領域8及びp型コレクタ領域9が形成された保護ダイオードであって、n−GaAs層のドーパントのドーピング濃度をn+GaAs層のドーパントのドーピング濃度よりも小さくする。
【選択図】 図1
Description
図4は、従来の保護ダイオードを備える化合物半導体装置を説明するための模式的な断面図であり、ここで示す化合物半導体装置101は、半絶縁性GaAs基板102上に、不純物を添加していない(undoped)GaAs単結晶からなるバッファー層103を介して、チャネル層104及びバリア層105が順次積層されている。
このことは、保護ダイオードを用いた集積回路において、その消費電流を増加させてしまう結果となっていた。
また、サージが入った場合には、第2の導電体層のみならず、担体濃度が大きな第1の導電体層にも電流が流れるために、サージ耐性の向上を図ることができる。
また、サージが入った場合には、第2の導電体層のみならず、担体濃度が大きな第1の導電体層にも電流が流れるために、サージ耐性の向上を図ることができる。
また、サージが入った場合には、第2の導電体層のみならず、担体濃度が大きな第1の導電体層にも電流が流れるために、サージ耐性の向上を図ることができる。
図1は本発明を適用した保護ダイオードを備えた化合物半導体装置を説明するための模式的な断面図であり、ここで示す化合物半導体装置1は、半絶縁性GaAs基板2上に、不純物を添加していない(undoped)GaAs単結晶からなるバッファー層3を介して、チャネル層4及びバリア層5が順次積層されている。
なお、n+GaAs層にドーピングされているSi濃度やn+GaAs層の膜厚を変更することによって、サージへの耐性を任意に調整することができる。また、n−GaAs層にドーピングされているSi濃度やn−GaAs層の膜厚を変更することによって、リーク電流を任意に調整することができる。
しかし、サージが入った時にn+GaAs層により一層大きな電流を流せる様に、即ち許容電流量を充分に大きくするために、n+GaAs層におけるSiのドーズ量をn−GaAs層におけるSiのドーズ量よりも大きくするのみならず、n−GaAs層と比較してn+GaAs層の膜厚が厚くなる様に構成される方が好ましい。
上記した化合物半導体装置の製造方法では、先ず、半絶縁性GaAs基板2上に例えば有機金属化学気相成長法(MOCVD法)によりundoped−AlGaAsをエピタキシャル成長させ、バッファー層3を形成する(図2(a)参照)。
なお、n−GaAs層下のn+GaAs層までp型エミッタ領域及びp型コレクタ領域が及んだ場合には、リーク電流を抑制することができないために、p型エミッタ領域及びp型コレクタ領域は、n−GaAs層内のみで形成する。
また、サージが入った場合には、n−GaAs層のみならず、n−GaAs層とその直下にあるn+GaAs層の2層を使ってサージを逃がすことができるために、サージ耐性の向上を図ることができる。
2 半絶縁性GaAs基板
3 バッファー層
4 チャネル層
5 バリア層
6 n+GaAs層
7 n−GaAs層
8 p型エミッタ領域
9 p型コレクタ領域
10 コンタクトホール
11 パッシベーション膜
12 エミッタ電極
13 コレクタ電極
14 素子分離領域
Claims (6)
- 第1の導電型の第1の導電体層と、
該第1の導電体層上に形成された第1の導電型の第2の導電体層と、
該第2の導電体層内に形成され、前記第2の導電体層とpn接合をなす第2の導電型の第3の導電体層を備える保護ダイオードであって、
前記第2の導電体層における担体濃度が、前記第1の導電体層における担体濃度よりも小さい
ことを特徴とする保護ダイオード。 - 前記第2の導電体層の膜厚が、前記第1の導電体層の膜厚よりも薄い
ことを特徴とする請求項1に記載の保護ダイオード。 - 第1の導電型の第1の導電体層上に、同第1の導電体層における担体濃度よりも担体濃度が小さい第1の導電型の第2の導電体層を形成する工程と、
該第2の導電体層内に、同第2の導電体層とpn接合をなす第2の導電型の第3の導電体層を形成する工程を備える
ことを特徴とする保護ダイオードの製造方法。 - 前記第2の導電体層の膜厚は、前記第1の導電体層の膜厚よりも薄く形成する
ことを特徴とする請求項3に記載の保護ダイオードの製造方法。 - 化合物半導体層を有する基板と、
該基板上若しくは該基板内に形成された第1の導電型の第1の導電体層と、
該第1の導電体層上に形成された第1の導電型の第2の導電体層と、
該第2の導電体層内に形成され、前記第2の導電体層とpn接合をなす第2の導電型の第3の導電体層を備える化合物半導体装置であって、
前記第2の導電体層における担体濃度が、前記第1の導電体層における担体濃度よりも小さい
ことを特徴とする化合物半導体装置。 - 前記第2の導電体層の膜厚が、前記第1の導電体層の膜厚よりも薄い
ことを特徴とする請求項5に記載の化合物半導体装置。
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