JP2518044B2 - ショットキバリア半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、第１導電形の半導体層にバリア金属被着部
を取囲んで第２導電形の層からなるガードリング層が設
けられたショットキバリア半導体装置の製造方法に関す
る。

〔従来の技術〕

ショットキバリア半導体装置は、高速であるという利
点を生かして高周波整流回路に利用されている。しか
し、金属等の接触だけで整流特性を得ているため、逆方
向の特性は不安定である。これを解消するためにガード
リング構造を形成させ、ガードリングのＰ−Ｎ接合ダイ
オードのブレークダウンにてショットキー接合に逆方向
の高電流が流れ難いようにしている。第２図はそのよう
なガードリングを有するショットキバリア半導体装置を
示し、n⁺基板１の上にエピタキシャル成長させたｎ層２
に、イオン注入と熱処理により環状ガードリングp⁺層３
が形成されている。ガードリング層３の表面の外側は酸
化膜４で覆われているが、残りの内側の部分およびそれ
につづくｎ層２の表面にバリア金属層５が被着してい
る。このバリア金属層５の上には電極金属層６が蓄積さ
れ、ヘッダ７と金属層６とは、はんだ８でろう付けされ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

バリア金属層５の上に積層される電極金属層６ははん
だ８に対する濡れ性が良いから、はんだ８は電極金属層
６の周辺部まで広がる。従ってはんだ付けのときの熱応
力はその下のガードリング層３の接合部に加わる。また
半導体装置の作動中の電流は、このはんだ８を通じて流
れるため、電極金属層6,バリア金属層５の下の部分のガ
ードリング層３にも作動時の熱サイクルによる応力が加
わる。これらの熱応力によりｐ形ガードリング層３とｎ
層２の間の接合の劣化が起こり、ブレークダウン特性も
変化して、ショットキバリアの保護が確実に行われなく
なる。

本発明の目的は、上述の欠点を除去し、ガードリング
の接合部に熱応力が加わらない、信頼性の高いショット
キバリア半導体装置の製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的の達成のために、本発明は第１導電形の半
導体層に第２導電形の環状のガードリング層を設け、該
ガードリング層の表面の外周側の一部から外方に向けて
を酸化膜で覆い、該ガードリング層の表面の内周側の一
部とその表面に取囲まれた前記半導体層の表面にバリア
金属を被着し、該バリア金属上に電極金属を被着し、前
記被着された電極金属層に端子導体をろう付けする際
に、前記酸化膜から前記ガードーリング層上の金属層を
覆うようにガードリング層上方の最外面をろうに対する
濡れ性の悪いポリイミド膜又は酸化膜で被覆したのち、
前記ポリイミド膜又は酸化膜の被着されないガードリン
グ層内側の部分でヘッダのろう付けを行うものとする。

〔作用〕

ガードリング層の上方の最外面をろうに対する濡れ性
の悪いポリイミド膜又は酸化膜で覆ったのち、ろう付け
するので、ろう材はポリイミド膜又は酸化膜で覆われな
いバリア金属接触面の上方にのみ付着する。その結果、
ろう付け作業あるいはろう材を流れる電流に基づく熱応
力はガードリングの接合部に加わらず、熱劣化が起こら
ない。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示し、第２図と共通の部
分には同一の符号が付されている。ｎ層２には環状のガ
ードリング層３が形成され、そのガードリング層の外側
の部分の表面は酸化膜４で覆われ、内側の部分にはそれ
に囲まれたｎ層の表面と共にバリア金属層５が接触して
いることは第２図の場合と同じであるが、このバリア金
属層５は酸化膜４の内縁に接する部分まで形成されてい
る。従って、それに積層される電極金属層６の周縁も酸
化膜４に内接している。そして、本発明により外周から
ガードリング層３の上方までポリイミド膜９が覆ってい
る。ポリイミド膜のかわりに酸化膜を用いてもよいが、
いずれにしろヘッダ７と電極金属層６とをはんだ付けす
るはんだ８に対する濡れ性の悪いことが必要である。は
んだ８はこの膜９に濡れないから、その内側に限定され
て、電極金属層６はヘッダとはんだ付けされる、ヘッダ
７は通常銅製でニッケルめっきされている。

第３図は本発明の別の実施例を示し、この場合はポリ
イミド膜９がバリア金属層５の外周上まで延びており、
電極金属層６はその内部に限定され、バリア金属層５の
外周上にはない。はんだ付けされる電極金属層６の面積
は、第１図の実施例と変わらない。

第４図は本発明のさらに別の実施例を示し、この場合
はバリア金属層５及び電極金属層６が酸化膜４上まで延
びている。しかし、はんだ付けされる領域はポリイミド
膜９で限定されているので第１図の実施例と変わらな
い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、バリア金属層を電極金属層を介して
端子導体とろう付けする際、ろう付け部からの熱の影響
がガードリン部に加わらないように、ガードリング部上
の最外部をろう材に対する濡れ性の悪いポリイミド膜又
は酸化膜で覆い、ろう材がガードリング部上方まで広が
らないようにした結果、ろう付け作業時の熱劣化あるい
は作業中の熱サイクルによる熱応力による損傷がガード
リング接合部に生じずガードリング接合のブレークダウ
ンで逆特性が保護される信頼性の高いショットキバリア
半導体装置を製造することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は従来装置
の断面図、第３図は本発明の異なる実施例の断面図、第
４図は本発明のさらに異なる実施例の断面図である。 １……n⁺基板、２……ｎ層、３……p⁺ガードリング層、
４……酸化膜、５……バリア金属層、６……電極金属
層、７……ヘッダ、８……はんだ、９……ポリイミド
膜。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１導電形の半導体層に第２導電形の環状
   のガードリング層を設け、該ガードリング層の表面の外
   周側の一部から外方に向けてを酸化膜で覆い、該ガード
   リング層の表面の内周側の一部とその表面に取囲まれた
   前記半導体層の表面にバリア金属を被着し、該バリア金
   属上に電極金属を被着し、前記被着された電極金属層に
   端子導体をろう付けする際に、前記酸化膜から前記ガー
   ドリング層上の金属層を覆うようにガードリング層上方
   の最外面をろうに対する濡れ性の悪いポリイミド膜又は
   酸化膜で被覆したのち、前記ポリイミド膜又は酸化膜の
   被着されないガードリング層内側の部分でヘッダのろう
   付けを行うことを特徴とするショットキバリア半導体装
   置の製造方法。