JP4052463B2 - High voltage Schottky diode - Google Patents

High voltage Schottky diode Download PDF

Info

Publication number
JP4052463B2
JP4052463B2 JP2003167229A JP2003167229A JP4052463B2 JP 4052463 B2 JP4052463 B2 JP 4052463B2 JP 2003167229 A JP2003167229 A JP 2003167229A JP 2003167229 A JP2003167229 A JP 2003167229A JP 4052463 B2 JP4052463 B2 JP 4052463B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
type semiconductor
semiconductor layer
semiconductor region
electrode
schottky
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003167229A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005005485A (en
Inventor
純一 石田
明幸 川地
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.)
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
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 Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2003167229A priority Critical patent/JP4052463B2/en
Publication of JP2005005485A publication Critical patent/JP2005005485A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4052463B2 publication Critical patent/JP4052463B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、順電圧が低くスイッチング特性に優れた200V以上の高耐圧ショットキーダイオードに関するものであり、主としてスイッチング電源に使用される。
【0002】
【従来の技術】
プレーナ型ショットキーダイオードの耐圧を安定して出すことは困難であったが、ショットキー接合の周辺を半導体基板と反対導電型のガードリングにより保護することにより、この欠点を改善できるようになった。
【0003】
順電圧が0.6V以上になると、このガードリングから少数キャリアの注入が起こり、高速性が損なわれる。このため、ガードリング表面に反対導電型の拡散層を作り、このpn接合によってガードリングからの少数キャリアの注入を防ぐことも考えられた(特許文献1参照。)。
【0004】
更に、ショットキー接合面部分に、半導体基板と反対のすなわちガードリングと同導電型の領域を複数作り、この領域による電界の緩和効果により、更に安定して耐圧を向上させることができるようになってきた(特許文献2、3参照。)。
【0005】
しかしながら、シリコン半導体を用いたショットキーダイオードは、耐圧150V以上になると、シリーズ抵抗分による電圧降下が大きくなり、順電圧はpn接合素子の順電圧より大きくなってしまう。このため、ショットキーダイオードの耐圧は150V止まりであった。
【0006】
150V耐圧以上の高耐圧ショットキーダイオードのショットキー接合面部分に、半導体基板と反対の導電型の領域を複数混在させ、このpn接合部分から、少数キャリアを注入させ、シリーズ抵抗分を低減させることができる(特許文献4、5、6、非特許文献3、4参照。)。図7はこの考え方による従来の高耐圧ショットキーダイオードの第1の例を説明するための図である。
【0007】
型半導体層2の上にエピタキシャル法によってn型半導体層1が形成され、このn型半導体層1の表面に複数のp型半導体領域3が形成されている。複数のp型半導体領域3を含むn型半導体層1の表面に第1の電極5が形成されている。また、n型半導体層2の下面には第2の電極6が形成されている。
【0008】
型半導体層2の下面に作製された第2の電極6はオーミック接合となっている。複数のp型半導体領域3と第1の電極5とはオーミック接合となっている。n型半導体層1の濃度は比較的低く、このn型半導体層1と第1の電極5とはショットキー接合を形成している。
【0009】
第1の電極5に正電圧をかけ第2の電極6を負電圧にした場合は順電流が第1の電極5から、第2の電極6に流れる。順電圧が低い場合、即ち順電流が小さい場合は順電流がショットキー接合部分を流れる。
【0010】
次に、順電流が大きくなると、n型半導体層1の抵抗分により順電圧が大きくなる。この電圧により、n型半導体層1とp型の半導体領域3のpn接合に電圧がかかって、p型の半導体領域3から少数キャリアである正孔が注入され、伝導度変調によりn型半導体層1の抵抗が下がる。従って、pn接合が混在していないショットキダイオードに比べて順電圧が低い状態で動作する。しかしながら、注入された蓄積キャリアのため、逆回復時間が長くなり、高速性が損なわれる。
【0011】
このため、逆回復時間を短くするために、ライフタイムキラーを導入することにより、ライフタイムを短縮し、注入量を制御せざるを得ない(特許文献7、8、非特許文献5参照。)。しかしながら、一般的に、ライフタイムの温度係数が大きく、高温で、ライフタイムが長くなり、逆回復時間が長くなってしまうという欠点がある。
【0012】
第2の電極6に正電圧をかけ第1の電極5を負電圧にした場合はショットキー接合が逆バイアスされ、逆電流が流れる。p型半導体領域3とn型半導体層1により形成されたpn接合が逆バイアスされ、隣合うp型半導体領域3の間にあるn型半導体層1内に空乏層が十分広がれば、ショットキー接合にかかる電界を緩和し、高耐圧を安定して得ることができる。
【0013】
一方、pn接合からの注入を利用しない、従来のショットキー障壁の低い低耐圧ショットキーダイオードにおいては、このような欠点はなく、ライフタイムキラーがなくても高速スイッチングを実現できるが、ショットキー障壁が低いまま高耐圧化すると注入が少ないため順電圧が大きくなってしまうという欠点があった。
【0014】
ショットキー障壁を大きくすることにより、ショットキー障壁から、少数キャリアを注入することも可能である(特許文献9、非特許文献6,7,8参照。)。少数キャリアの注入が多いと、順電圧は下がるが、少数キャリアの蓄積により、高速性は損なわれる。この場合も、逆回復時間を短くするために、ライフタイムキラーを導入することは可能である。しかしながら、一般的に、ライフタイムの温度係数が大きく、高温で、ライフタイムが長くなり、逆回復時間が長くなるという欠点がある。
【0015】
前述の如くライフタイムキラーを導入しないで、高速性を確保するように、ショットキー障壁の高さを低めに設定すると、少数キャリアの注入が起こらないため、順電圧があがってしまうという結果となる。
【0016】
以上述べたように、順電圧を下げるために、ショットキー障壁の高さを高めに設定すると、当然少数キャリアの注入が多くなる。順電圧は下がるが、少数キャリアの蓄積が多くなることにより、高速性は損なわれる。この場合も、逆回復時間を短くするために、ライフタイムキラーを導入することは可能であるが、工程が増えてしまうという欠点がある。又、一般的に、ライフタイムの温度係数が大きく、高温になると、ライフタイムが長くなり、逆回復時間が長くなってしまうという欠点がある。
【0017】
【特許文献1】
特公昭49−034028号公報(第4頁、第7図)
【特許文献2】
特開昭52−024465号公報(第4頁、第1図)
【特許文献3】
特開昭56−088376号公報(第11頁、第11図)
【特許文献4】
特開昭56−035473号公報(第4頁、第4図)
【特許文献5】
特開昭60−031271号公報(第5頁、第1図)
【特許文献6】
米国特許第5241195号明細書(第1図、第3図)
【特許文献7】
特開平05−218389号公報([0006]、第4頁、第1図)
【特許文献8】
米国特許出願公開第2002/0008246号明細書(第1図、第2図)
【特許文献9】
特開昭58−148469号公報(第7頁、第5図)
【非特許文献1】
MASAYOSHI NAITO et al., IEEE Trans. Electron Devices, Vol.23, No.8, pp.945-949 (1976)
【非特許文献2】
YOSHIHITO AMEMIYA et al., IEEE Trans. Electron Devices, Vol.29, No.2, pp.236-243(1982)
【非特許文献3】
YOSHITERU SHIMIZU et al., IEEE Trans. Electron Devices, Vol.31, No.9, pp.1314-1319(1984)
【非特許文献4】
B. JAYANT BALIGA, IEEE Trans. Electron Device Letters, Vol.8, No.9, pp.407-409(1987)
【非特許文献5】
Y. Khersonsky et al., PCIM May, pp.16-25(1992)
【非特許文献6】
D.L.SCHARFETTER , Solid-State Electronics, Vol.8, pp.299-311(1965)
【非特許文献7】
Katsusuke Ichikawa et al., INTELEC, pp.520-526(1983)
【非特許文献8】
YOSHIHITO AMEMIYA et al., IEEE Trans. Electron Devices, Vol.31, No.1, pp.35-42(1984)
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題を解決しようとするものであり、200V以上の高耐圧ショットキーダイオードにおいて、順電圧が低く、スイッチング特性に優れた高耐圧ショットキーダイオードを提供するものである。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少数キャリアの注入を起こすショットキー接合を有することと、npn構造の通路を設けることにより順電圧の低い、高速スイッチングに適した高耐圧ショットキーダイオードを構成するものである。
上記課題を解決するための手段として、本発明の高耐圧ショットキーダイオードは、第1導電型の第1半導体層と、前記第1半導体層下に設けられた該第1半導体層より高不純物濃度の第1導電型の第2半導体層と、前記第1半導体層の表面側に選択的に形成された第2導電型の第1半導体領域と、前記第1半導体領域の表面側に該第1半導体領域に囲まれるように形成された第1導電型の第2半導体領域と、前記第1半導体層の表面に形成された第1の電極と、前記第2半導体層の裏面に形成された第2の電極と、を備え、
前記第1の電極は、前記第1半導体層の表面における前記第1半導体領域及び前記第2半導体領域を除く部位で前記第1半導体層とショットキー接合を得るとともに、前記第1半導体層の表面における前記第2半導体領域とオーミック接合を得ており、前記第1半導体層の不純物濃度より高い不純物濃度の前記第1半導体領域と、前記第1半導体領域の不純物濃度より高い不純物濃度の前記第2半導体領域と、を有し、前記第1の電極を第2の電極に対し順電圧印加したときに前記第1の電極から前記第1半導体層に少数キャリアの注入を起こす部位が前記ショットキー接合であることを特徴とする。
更に、前記第1半導体領域の表面における前記部位で前記第1の電極とショットキー接合を得るべく、該第1半導体領域の表面濃度を設定したことを特徴とする。
更に、前記第2半導体層の不純物濃度を1E18atom/cm以下にしたことを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図1は本発明の第1の実施例の構造を説明するための図である。
【0021】
型半導体層2の上にエピタキシャル法によってn型半導体層1が形成され、このn型半導体層1の表面に複数のp型半導体領域3が形成されている。複数のp型半導体領域3を含むn型半導体層1の表面に第1の電極5が形成されている。また、n型半導体層2の下面には第2の電極6が形成されている。
【0022】
型半導体層2はn型半導体層1をエピタキシャル成長させる半導体基板であり、シリーズ抵抗分を小さくするために比抵抗を0.010Ω・cm以下と小さく、工程で扱いやすい450μmの厚さである。n型半導体層1は耐圧600Vが得られるように、厚さ60μm、不純物濃度1E14atom/cmとし、n型半導体層2の上にエピタキシャル成長させた。
【0023】
型半導体層2上にエピタキシャル成長させたn型半導体層1の表面に熱酸化膜を形成し、この酸化膜を写真工程と、酸化膜のエッチング工程により複数のp型半導体領域3を形成する位置に窓開けし、酸化雰囲気においてホウ素を拡散し、表面濃度5E19atom/cmで拡散深さ5μmのp型半導体領域3を形成した。n型半導体層1の表面におけるp型半導体領域3の間隔は30μmである。
【0024】
この間隔は、耐圧を確保するために、隣合うp型半導体領域3によるpn接合から広がる空乏層が使用電圧以下で重なり合う広さが望ましく、また、少数キャリアの引き抜きが効率よく行われるように少数キャリアの拡散長の2倍以下が望ましい。本発明の構造では、p半導体領域3は、順バイアス時に有効面積として働くので、この間隔を比較的狭くして、逆バイアス時にショットキー接合面の電界を緩和することが可能となる。
【0025】
n型半導体層2の不純物濃度が実施例の如く1E14atom/cmであって、400Vの逆バイアスが印加されたとき、空乏層幅は約20μmとなる。従って、ショットキー接合の幅を空乏層幅が十分繋がる間隔として30μmとした。
【0026】
ホウ素拡散において形成された酸化膜を利用し、この酸化膜を写真工程と、酸化膜のエッチング工程により複数のn型半導体領域4を形成する位置を窓開けし、酸化雰囲気においてリンを拡散し、表面濃度1E20atom/cmで拡散深さ3μmのn型半導体領域4を形成した。n型半導体領域4はp型半導体領域3の領域内に形成され、p型半導体領域3の表面におけるn型半導体領域4の幅は12μmである。また、p型半導体領域3の幅は18μmである。
【0027】
型半導体領域4とp型半導体領域3とn型半導体層1によるnpn構造で、耐圧が低下することのないようにn型半導体領域4とn型半導体層1に挟まれるp型半導体領域3(npn構造部のベース層相当部分)の不純物量を調整し、また、n型半導体領域4の表面濃度は、第1の電極5とオーミック接続を取り易いように表面濃度を高濃度とした。
【0028】
ショットキー接合の周辺部は、n型半導体領域4とp型半導体領域3とn型半導体層1によるnpn構造のガードリングで保護されている(図示せず)。
【0029】
第1の電極5と複数のn型半導体領域4とはオーミック接合となっている。第1の電極5とn型半導体層1はショットキー接合を形成している。この障壁は、0.76eV以上を条件とする。本実施例ではショットキー障壁を形成する金属として白金を用いた。第1の電極は半田接続しやすいように白金、クロム、ニッケルの三層のシステムとした。
【0030】
ショットキー接合の空乏層端(X1)からの大注入の領域における少数キャリアの注入量p(X1)は式で示せる(参考文献6参照)。ここでnは真性濃度、Jは電流密度、Jはショットキー障壁を流れる飽和電流密度である。注入量は不純物濃度Nに逆比例し、飽和電流Jに逆比例する。即ち、ショットキー障壁が高くなると対数的に注入が多くなる。
【0031】
p(X1)=(n /N)(J/J
【0032】
不純物濃度Nが8E14atom/cmの場合、耐圧は理想的には400V出る。不純物濃度Nにおいて同等の濃度の注入があると仮定すると不純物濃度Nが8E14ではショットキー障壁高さが0.86eV、1E14では0.76eVが少数キャリアの注入条件となる。
【0033】
従って、400V以上の高耐圧ショットキーダイオードに本発明を適用する場合には、ショットキー障壁高さは0.76eV以上、Nは8E14以下が必要とされる。第1の電極5と複数のn型半導体領域4とはオーミック接合となっている。
【0034】
第2の電極6はオーミック用金属として、クロムを用い、クロムの表面には半田接続がしやすいようにニッケルを用いた二層のシステムになっている。
【0035】
図3は図1の本発明の第1の実施例における順電圧0.9V印加したときのショットキー接合部分の深さ方向における数値解析による注入キャリアの濃度分布である。この時の順電流密度は200A/cmである。縦軸が注入キャリアで、対数で示している。横軸はn型半導体層1の深さを示しており、零点がショットキー接合部分にあたる。実線aは注入された電子、破線bは注入された正孔、点線cは不純物濃度である。
【0036】
アノード側のショットキー障壁からは7E14atom/cmの正孔の注入があり、カソード側のn型半導体層2からは2E17atom/cmの電子の注入がある。従来の第1の例においてもほぼ同様な注入量、注入の形状である。
【0037】
図4は図1の本発明の第1の実施例におけるnpn接合部分の深さ方向における図4の順電圧印加したときの数値解析による注入キャリアの濃度分布である。縦軸が注入キャリアで、対数で示している。横軸はn型半導体層1の深さを示しており、零点がn型半導体領域4の表面部分にあたる。実線aは注入された電子、破線bは注入された正孔、点線cは不純物濃度である。カソードから注入された電子がp型半導体領域3を通過しn型半導体領域4へ到達している。また、n型半導体領域4により、p型半導体領域3からの正孔の注入が押さえられている。
【0038】
図5は従来の第1の例、図7におけるpn接合部分について、図3と同じ0.9Vの順電圧を印加したときの注入キャリアの濃度分布である。縦軸が注入キャリアで、対数で示している。横軸はn型半導体層1の深さを示しており、零点がn型半導体領域4の表面部分にあたる。実線aは注入された電子、破線bは注入された正孔、点線cは不純物濃度である。
【0039】
本発明の図4を従来の第1の例図5と比較すると、アノード側において電子及び正孔の蓄積量が低減されているのが分かる。これは従来の第1の例図5においてはp型半導体領域3より多くのキャリアが注入されるのに対し、本発明ではそこからの注入を押さえる構造になっていることを示す。
【0040】
型半導体領域4を有する本発明では、p型半導体領域3は逆電圧印加時のショットキー接合に掛かる電界の緩和効果をもたらすだけでなく、順バイアス時には順電流を駆動する有効面積として働く。その動作は以下の通りである。大電流密度において、第2の電極6から注入された電子は、n型半導体層1へ達し、更にp型半導体領域3で正孔と再結合するものの、大部分の電子はn型半導体領域4へ到達することができる。n型半導体領域4とp型半導体領域3とn型半導体層1で構成されるnpn接合が、npnバイポーラトランジスタ動作をする。即ちn型半導体層1からからショットキー接合に抜ける横方向電流の一部がp型半導体領域3を経由しn型半導体領域4へ到達し、電流経路となる。
【0041】
従って、従来の第1の例図7に見られるp型半導体領域3を持たない構造となる高耐圧ショットキーダイオード(以下従来の第2の例と称する)とほぼ同レベルの順電圧特性を得ることができる。
【0042】
順電圧が本発明の第1の実施例においては0.86V(電流密度100A/cm)であり、従来の第1の例では0.80Vであり、上記従来の第2の例では0.84Vである。
【0043】
また逆回復時間は本発明の第1の実施例において1とすると、従来の第1の例では3であり、上記従来の第2の例では1.0である。
【0044】
次に、本発明の第2の実施例を図面に基づいて説明する。図2は本発明の第2の実施例の構造を説明するための図である。
【0045】
本発明の第1の実施例に比較して、n型半導体層1の表面に露出しているp型半導体領域3の表面に酸化膜7を形成している点に特徴がある。p型半導体領域3の表面が、第1の電極5に接続されているとp型半導体領域3とn型半導体層1によるpn接合から、少数キャリアが注入される場合がある。
【0046】
本実施例では、p型半導体領域3の表面と第1の電極5の間に絶縁物である酸化膜があるため、p型半導体領域3とn型半導体層1によるpn接合からの注入が完全に押さえられる。特性は、順電圧、耐圧、逆回復時間等すべて、第1の実施例とほぼ同じである。
【0047】
次に第3の実施例について説明する。図1の第1の実施例において、p型半導体領域3の表面濃度を1E18atom/cm以下にすることにより、p型半導体領域3と第1の電極の接合はショットキー障壁を形成することができる。従って、この部分は、ショットキー接合、p型半導体領域3、n型半導体層1の積層構造となり、高耐圧ショットキーダイオードの順方向動作のときは、このp型半導体領域3上にショットキー接合が逆直列となることにより、少数キャリアの注入が起こらない。即ち、実施例2の酸化膜を形成しなくてもすむ。特性は、第2の実施例と同じである。
【0048】
次に第4の実施例について説明する。図1の基本構成をとる第1の実施例において、カソード側のn型半導体層2の不純物濃度を1E18atom/cm以下にすることが第1の実施例と異なる。
【0049】
図6は本発明の第4の実施例におけるショットキー接合部分の深さ方向における図3と同じ0.9Vの順電圧を掛けたときの注入キャリアの濃度分布である。縦軸が注入キャリアで対数で示している。横軸はn型半導体層1の深さを示しており、零点がn型半導体層1の表面部分にあたる。
【0050】
図6の上側に示されるAのライン群は従来の第1の例の場合であり、図6の下側に示されるBのライン群は本発明の第4の実施例の場合である。実線aは注入された電子、破線bは注入された正孔、点線cは不純物濃度である。
【0051】
カソード側のn型半導体層2の不純物濃度を下げることにより、カソード側からの注入キャリア量を下げられるだけではなく、ショットキー接合であるアノード側からの注入量も少なくなり、注入量全体は、従来の第1の例、また、本発明の第1、第2、第3の実施例に比較しても大幅に少なくなっている。
【0052】
従って、従来の例より少数キャリアの注入が大幅に少なく、若干順電圧が上がるものの、逆回復時間が大幅に短くなる。電流密度100A/cmでの順電圧を比較すると本発明の第4の実施例においては1.20Vであり、従来の第1の例では0.80Vであり、従来の第2の例では0.84Vである。
【0053】
また逆回復時間は本発明の第1の実施例において1とすると、従来の第1の例では3であり、従来の第2の例では1であり、本発明の第4の実施例においては1/10になっている。
【0054】
本発明では、少数キャリアの注入レベルをショットキー接合の障壁高さを適切に選ぶことあるいはカソード側のn型半導体層2の不純物濃度を下げることにより調節できるとしたが、ライフタイムキラーを導入し、ライフタイムとショットキー障壁高さあるいはn型半導体層2の不純物濃度の双方を考慮しショットキー障壁の高さを最適化することもできる。従って、本発明の構造であれば、ライフタイムキラーが入っていても本発明の技術的範囲に入る。
【0055】
本発明における実施例においてプレーナ構造のp型半導体領域3及びn型半導体領域4について説明したが、n型半導体層1に溝部を形成し上記p型半導体領域3及びn型半導体領域4を形成してもよい。
【0056】
シリコン半導体について説明したが、ゲルマニウム、ガリュウムアルセナイド、シリコンカーバイドのような他の半導体であっても本発明を適用することができる。
【0057】
また、第1の半導体層1としてn型半導体層を用いた実施例について述べたが、p型半導体を用いて、上記実施例のp型とn型を入れ換えた構造であっても本発明の範囲に入るのは当然である。
【0058】
ショットキー障壁形成用の第1の電極5は金属でなくても、シリサイドや、金属間化合物、金属の固溶体であってもかまわない。
【0059】
【発明の効果】
本発明によれば、順電圧の低いスイッチング特性に優れた、両者のトレードオフのよい高耐圧ショットキーダイオードを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例の構造を説明するための図である。
【図2】 本発明の第2の実施例の構造を説明するための図である。
【図3】 本発明の第1の実施例のショットキー接合部分のキャリア分布を説明するための図である。
【図4】 本発明の第1の実施例のnpn部分のキャリア分布を説明するための図である。
【図5】 本発明の第1の実施例のpn部分のキャリア分布を説明するための図である。
【図6】 本発明の第4の実施例のキャリア分布を説明するための図である。
【図7】 従来の第1の例を説明するための図である。
【符号の説明】
1 n型半導体層
2 n型半導体層
3 p型半導体領域
4 n型半導体領域
5 第1の電極
6 第2の電極
7 酸化膜
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high withstand voltage Schottky diode having a low forward voltage and excellent switching characteristics, and is mainly used for a switching power supply.
[0002]
[Prior art]
Although it has been difficult to stably obtain the withstand voltage of a planar Schottky diode, this defect can be improved by protecting the periphery of the Schottky junction with a guard ring having a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate. .
[0003]
When the forward voltage is 0.6V or more, minority carriers are injected from the guard ring, and the high speed is impaired. For this reason, it has been considered that a diffusion layer of an opposite conductivity type is formed on the surface of the guard ring and minority carrier injection from the guard ring is prevented by this pn junction (see Patent Document 1).
[0004]
Furthermore, a plurality of regions opposite to the semiconductor substrate, that is, the same conductivity type as that of the guard ring are formed on the Schottky junction surface portion, and the withstand voltage can be improved more stably by the effect of relaxing the electric field by these regions. (See Patent Documents 2 and 3).
[0005]
However, in a Schottky diode using a silicon semiconductor, when the withstand voltage is 150 V or higher, the voltage drop due to the series resistance increases, and the forward voltage becomes larger than the forward voltage of the pn junction element. For this reason, the breakdown voltage of the Schottky diode was only 150V.
[0006]
A plurality of regions of a conductivity type opposite to the semiconductor substrate are mixed in a Schottky junction surface portion of a high breakdown voltage Schottky diode having a breakdown voltage of 150 V or higher, and minority carriers are injected from the pn junction portion to reduce the series resistance. (See Patent Documents 4, 5, and 6, Non-Patent Documents 3 and 4.) FIG. 7 is a diagram for explaining a first example of a conventional high voltage Schottky diode based on this concept.
[0007]
An n-type semiconductor layer 1 is formed on the n + -type semiconductor layer 2 by an epitaxial method, and a plurality of p-type semiconductor regions 3 are formed on the surface of the n-type semiconductor layer 1. A first electrode 5 is formed on the surface of the n-type semiconductor layer 1 including a plurality of p-type semiconductor regions 3. A second electrode 6 is formed on the lower surface of the n + type semiconductor layer 2.
[0008]
The second electrode 6 fabricated on the lower surface of the n + type semiconductor layer 2 has an ohmic junction. The plurality of p-type semiconductor regions 3 and the first electrode 5 are in ohmic contact. The concentration of the n-type semiconductor layer 1 is relatively low, and the n-type semiconductor layer 1 and the first electrode 5 form a Schottky junction.
[0009]
When a positive voltage is applied to the first electrode 5 and the second electrode 6 is set to a negative voltage, a forward current flows from the first electrode 5 to the second electrode 6. When the forward voltage is low, that is, when the forward current is small, the forward current flows through the Schottky junction.
[0010]
Next, when the forward current increases, the forward voltage increases due to the resistance of the n-type semiconductor layer 1. By this voltage, a voltage is applied to the pn junction between the n-type semiconductor layer 1 and the p-type semiconductor region 3, and holes which are minority carriers are injected from the p-type semiconductor region 3, and the n-type semiconductor layer is subjected to conductivity modulation. The resistance of 1 decreases. Therefore, it operates with a lower forward voltage than a Schottky diode in which no pn junction is mixed. However, due to the injected accumulated carriers, the reverse recovery time becomes longer and the high speed is impaired.
[0011]
For this reason, in order to shorten the reverse recovery time, a lifetime killer must be introduced to shorten the lifetime and control the injection amount (see Patent Documents 7 and 8 and Non-Patent Document 5). . However, generally, there is a drawback that the temperature coefficient of the lifetime is large, the lifetime is increased at a high temperature, and the reverse recovery time is increased.
[0012]
When a positive voltage is applied to the second electrode 6 and the first electrode 5 is set to a negative voltage, the Schottky junction is reverse-biased and a reverse current flows. If the pn junction formed by the p-type semiconductor region 3 and the n-type semiconductor layer 1 is reverse-biased, and the depletion layer is sufficiently widened in the n-type semiconductor layer 1 between the adjacent p-type semiconductor regions 3, the Schottky junction It is possible to relax the electric field applied to the substrate and to stably obtain a high breakdown voltage.
[0013]
On the other hand, a conventional low breakdown voltage Schottky diode having a low Schottky barrier that does not use injection from a pn junction does not have such a disadvantage and can realize high-speed switching without a lifetime killer. However, if the withstand voltage is increased while the voltage is low, there is a drawback in that the forward voltage increases because of less injection.
[0014]
By increasing the Schottky barrier, minority carriers can be injected from the Schottky barrier (see Patent Document 9, Non-Patent Documents 6, 7, and 8). When the number of minority carriers injected is large, the forward voltage decreases, but the high speed is impaired by the accumulation of minority carriers. In this case as well, it is possible to introduce a lifetime killer in order to shorten the reverse recovery time. However, in general, there is a disadvantage that the temperature coefficient of the lifetime is large, the lifetime is increased at a high temperature, and the reverse recovery time is increased.
[0015]
If the height of the Schottky barrier is set low so as to ensure high speed without introducing a lifetime killer as described above, minority carrier injection does not occur, resulting in a rise in forward voltage. .
[0016]
As described above, when the height of the Schottky barrier is set high in order to lower the forward voltage, naturally, minority carrier injection increases. Although the forward voltage decreases, the high speed performance is impaired due to the accumulation of minority carriers. In this case as well, it is possible to introduce a lifetime killer in order to shorten the reverse recovery time, but there is a disadvantage that the number of processes increases. In general, the temperature coefficient of the lifetime is large, and when the temperature is high, there is a disadvantage that the lifetime becomes longer and the reverse recovery time becomes longer.
[0017]
[Patent Document 1]
Japanese Examined Patent Publication No. 49-034028 (page 4, Fig. 7)
[Patent Document 2]
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 52-024465 (page 4, FIG. 1)
[Patent Document 3]
JP 56-088376 (page 11, FIG. 11)
[Patent Document 4]
JP 56-035473 (page 4, FIG. 4)
[Patent Document 5]
Japanese Patent Laid-Open No. 60-031271 (page 5, FIG. 1)
[Patent Document 6]
US Pat. No. 5,241,195 (FIGS. 1 and 3)
[Patent Document 7]
JP 05-218389 A ([0006], page 4, FIG. 1)
[Patent Document 8]
US Patent Application Publication No. 2002/0008246 (FIGS. 1 and 2)
[Patent Document 9]
JP 58-148469 A (page 7, FIG. 5)
[Non-Patent Document 1]
MASAYOSHI NAITO et al., IEEE Trans.Electron Devices, Vol.23, No.8, pp.945-949 (1976)
[Non-Patent Document 2]
YOSHIHITO AMEMIYA et al., IEEE Trans.Electron Devices, Vol.29, No.2, pp.236-243 (1982)
[Non-Patent Document 3]
YOSHITERU SHIMIZU et al., IEEE Trans. Electron Devices, Vol.31, No.9, pp.1314-1319 (1984)
[Non-Patent Document 4]
B. JAYANT BALIGA, IEEE Trans. Electron Device Letters, Vol.8, No.9, pp.407-409 (1987)
[Non-Patent Document 5]
Y. Khersonsky et al., PCIM May, pp.16-25 (1992)
[Non-Patent Document 6]
DLSCHARFETTER, Solid-State Electronics, Vol.8, pp.299-311 (1965)
[Non-Patent Document 7]
Katsusuke Ichikawa et al., INTELEC, pp.520-526 (1983)
[Non-Patent Document 8]
YOSHIHITO AMEMIYA et al., IEEE Trans. Electron Devices, Vol.31, No.1, pp.35-42 (1984)
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is intended to solve the above problem, and provides a high breakdown voltage Schottky diode having a low forward voltage and excellent switching characteristics in a high breakdown voltage Schottky diode of 200 V or higher.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
The present invention constitutes a high-voltage Schottky diode having a low forward voltage and suitable for high-speed switching by having a Schottky junction for injecting minority carriers and providing a passage having an npn structure.
As means for solving the above-described problems, a high breakdown voltage Schottky diode of the present invention includes a first conductivity type first semiconductor layer and a higher impurity concentration than the first semiconductor layer provided below the first semiconductor layer. A first conductivity type second semiconductor layer, a second conductivity type first semiconductor region selectively formed on the surface side of the first semiconductor layer, and the first conductivity type on the surface side of the first semiconductor region. A second semiconductor region of a first conductivity type formed so as to be surrounded by the semiconductor region; a first electrode formed on a surface of the first semiconductor layer; and a first electrode formed on a back surface of the second semiconductor layer. Two electrodes,
The first electrode, wherein the surface of the first semiconductor layer a first semiconductor region and the second said at sites other than the semiconductor region first semiconductor layer and the Rutotomoni obtain a Schottky junction, the first semiconductor layer and obtaining the second semiconductor region and the ohmic junction at the surface, the said said first semiconductor region of higher impurity concentration than the impurity concentration of the first semiconductor layer, impurity concentration higher than the impurity concentration of the first semiconductor region first A portion that causes minority carrier injection from the first electrode to the first semiconductor layer when a forward voltage is applied to the first electrode with respect to the second electrode. It is a junction.
Further, the surface concentration of the first semiconductor region is set so as to obtain a Schottky junction with the first electrode at the site on the surface of the first semiconductor region.
Further, the impurity concentration of the second semiconductor layer is 1E18 atom / cm 3 or less.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view for explaining the structure of the first embodiment of the present invention.
[0021]
An n-type semiconductor layer 1 is formed on the n + -type semiconductor layer 2 by an epitaxial method, and a plurality of p-type semiconductor regions 3 are formed on the surface of the n-type semiconductor layer 1. A first electrode 5 is formed on the surface of the n-type semiconductor layer 1 including a plurality of p-type semiconductor regions 3. A second electrode 6 is formed on the lower surface of the n + type semiconductor layer 2.
[0022]
The n + -type semiconductor layer 2 is a semiconductor substrate on which the n-type semiconductor layer 1 is epitaxially grown, and has a specific resistance as small as 0.010 Ω · cm or less in order to reduce the series resistance, and has a thickness of 450 μm that is easy to handle in the process. . The n-type semiconductor layer 1 was epitaxially grown on the n + -type semiconductor layer 2 with a thickness of 60 μm and an impurity concentration of 1E14 atoms / cm 3 so as to obtain a withstand voltage of 600V.
[0023]
A thermal oxide film is formed on the surface of the n-type semiconductor layer 1 epitaxially grown on the n + -type semiconductor layer 2, and a plurality of p-type semiconductor regions 3 are formed by this photographic process and an oxide film etching process. A window was opened at a position, and boron was diffused in an oxidizing atmosphere to form a p-type semiconductor region 3 having a surface concentration of 5E19 atoms / cm 3 and a diffusion depth of 5 μm. The interval between the p-type semiconductor regions 3 on the surface of the n-type semiconductor layer 1 is 30 μm.
[0024]
In order to ensure a withstand voltage, the interval is desirably a width in which a depletion layer extending from a pn junction formed by adjacent p-type semiconductor regions 3 overlaps at a working voltage or less, and a small number so that minority carriers are efficiently extracted. It is desirable to be not more than twice the carrier diffusion length. In the structure of the present invention, the p semiconductor region 3 serves as an effective area at the time of forward bias, so that the interval can be made relatively narrow, and the electric field at the Schottky junction surface can be relaxed at the time of reverse bias.
[0025]
When the impurity concentration of the n-type semiconductor layer 2 is 1E14 atoms / cm 3 as in the embodiment and a reverse bias of 400 V is applied, the depletion layer width is about 20 μm. Therefore, the width of the Schottky junction is set to 30 μm as an interval at which the depletion layer width is sufficiently connected.
[0026]
Utilizing an oxide film formed by boron diffusion, this oxide film is opened in a window where a plurality of n + -type semiconductor regions 4 are formed by a photographic process and an oxide film etching process, and phosphorus is diffused in an oxidizing atmosphere. Then, an n + type semiconductor region 4 having a surface concentration of 1E20 atoms / cm 3 and a diffusion depth of 3 μm was formed. The n + type semiconductor region 4 is formed in the region of the p type semiconductor region 3, and the width of the n + type semiconductor region 4 on the surface of the p type semiconductor region 3 is 12 μm. The width of the p-type semiconductor region 3 is 18 μm.
[0027]
A p-type semiconductor sandwiched between the n + -type semiconductor region 4 and the n-type semiconductor layer 1 so as to prevent a breakdown voltage from being reduced by an npn structure including the n + -type semiconductor region 4, the p-type semiconductor region 3, and the n-type semiconductor layer 1. The amount of impurities in the region 3 (corresponding to the base layer of the npn structure portion) is adjusted, and the surface concentration of the n + type semiconductor region 4 is set to a high concentration so that an ohmic connection with the first electrode 5 can be easily obtained. It was.
[0028]
The periphery of the Schottky junction is protected by an npn-structured guard ring formed by the n + type semiconductor region 4, the p-type semiconductor region 3, and the n-type semiconductor layer 1 (not shown).
[0029]
The first electrode 5 and the plurality of n + type semiconductor regions 4 are in ohmic contact. The first electrode 5 and the n-type semiconductor layer 1 form a Schottky junction. This barrier is subject to 0.76 eV or more. In this example, platinum was used as the metal forming the Schottky barrier. The first electrode has a three-layer system of platinum, chromium, and nickel so that solder connection is easy.
[0030]
The minority carrier injection amount p (X1) in the large injection region from the depletion layer end (X1) of the Schottky junction can be expressed by an equation (see Reference 6). Here, ni is the intrinsic concentration, J is the current density, and JS is the saturation current density flowing through the Schottky barrier. Injection volume is inversely proportional to the impurity concentration N D, inversely proportional to the saturation current J S. That is, as the Schottky barrier increases, the number of injections increases logarithmically.
[0031]
p (X1) = (n i 2 / N D ) (J / J s )
[0032]
If the impurity concentration N D of 8E14atom / cm 3, the breakdown voltage is ideally leaving 400V. Equivalent concentration implanted assume the impurity concentration N D is the Schottky barrier height 8E14 that there is in the impurity concentration N D is 0.86EV, the 1E14 0.76 eV is injection condition of minority carriers.
[0033]
Therefore, when applying the present invention to the above high-voltage Schottky diode 400V is the Schottky barrier height is 0.76eV above, N D is required 8E14 or less. The first electrode 5 and the plurality of n + type semiconductor regions 4 are in ohmic contact.
[0034]
The second electrode 6 is a two-layer system using chromium as an ohmic metal and nickel on the surface of the chromium so as to facilitate solder connection.
[0035]
FIG. 3 is a concentration distribution of injected carriers by numerical analysis in the depth direction of the Schottky junction when a forward voltage of 0.9 V is applied in the first embodiment of the present invention shown in FIG. The forward current density at this time is 200 A / cm 2 . The vertical axis represents the injected carrier and is shown in logarithm. The horizontal axis represents the depth of the n-type semiconductor layer 1, and the zero point corresponds to the Schottky junction. Solid line a is the injected electron, broken line b is the injected hole, and dotted line c is the impurity concentration.
[0036]
There is 7E14 atom / cm 3 hole injection from the Schottky barrier on the anode side, and 2E17 atom / cm 3 electron injection from the n + type semiconductor layer 2 on the cathode side. The first conventional example has substantially the same injection amount and injection shape.
[0037]
FIG. 4 is a concentration distribution of injected carriers by numerical analysis when the forward voltage of FIG. 4 is applied in the depth direction of the npn junction portion in the first embodiment of the present invention of FIG. The vertical axis represents the injected carrier and is shown in logarithm. The horizontal axis indicates the depth of the n-type semiconductor layer 1, and the zero point corresponds to the surface portion of the n + -type semiconductor region 4. Solid line a is the injected electron, broken line b is the injected hole, and dotted line c is the impurity concentration. Electrons injected from the cathode pass through the p-type semiconductor region 3 and reach the n + -type semiconductor region 4. In addition, injection of holes from the p-type semiconductor region 3 is suppressed by the n + -type semiconductor region 4.
[0038]
FIG. 5 shows the concentration distribution of injected carriers when the same 0.9 V forward voltage as in FIG. 3 is applied to the pn junction portion in FIG. The vertical axis represents the injected carrier and is shown in logarithm. The horizontal axis indicates the depth of the n-type semiconductor layer 1, and the zero point corresponds to the surface portion of the n + -type semiconductor region 4. Solid line a is the injected electron, broken line b is the injected hole, and dotted line c is the impurity concentration.
[0039]
Comparing FIG. 4 of the present invention with FIG. 5 of the conventional first example, it can be seen that the accumulation amount of electrons and holes is reduced on the anode side. This shows that, in the first conventional example shown in FIG. 5, more carriers are injected than in the p-type semiconductor region 3, whereas the present invention has a structure that suppresses injection from there.
[0040]
In the present invention having the n + -type semiconductor region 4, the p-type semiconductor region 3 not only provides an effect of relaxing the electric field applied to the Schottky junction when a reverse voltage is applied, but also acts as an effective area for driving a forward current during forward bias. . The operation is as follows. At a large current density, electrons injected from the second electrode 6 reach the n-type semiconductor layer 1 and further recombine with holes in the p-type semiconductor region 3, but most of the electrons are in the n + -type semiconductor region. 4 can be reached. An npn junction formed of the n + type semiconductor region 4, the p type semiconductor region 3, and the n type semiconductor layer 1 performs an npn bipolar transistor operation. That is, a part of the lateral current flowing from the n-type semiconductor layer 1 to the Schottky junction reaches the n + -type semiconductor region 4 via the p-type semiconductor region 3 and becomes a current path.
[0041]
Accordingly, the forward voltage characteristic of almost the same level as that of the high breakdown voltage Schottky diode (hereinafter referred to as the second conventional example) having a structure without the p-type semiconductor region 3 shown in FIG. be able to.
[0042]
The forward voltage is 0.86 V (current density 100 A / cm 2 ) in the first embodiment of the present invention, 0.80 V in the first conventional example, and 0. 0 in the second conventional example. 84V.
[0043]
If the reverse recovery time is 1 in the first embodiment of the present invention, it is 3 in the first conventional example and 1.0 in the second conventional example.
[0044]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a view for explaining the structure of the second embodiment of the present invention.
[0045]
Compared to the first embodiment of the present invention, an oxide film 7 is formed on the surface of the p-type semiconductor region 3 exposed on the surface of the n-type semiconductor layer 1. If the surface of the p-type semiconductor region 3 is connected to the first electrode 5, minority carriers may be injected from the pn junction formed by the p-type semiconductor region 3 and the n-type semiconductor layer 1.
[0046]
In this embodiment, since there is an oxide film as an insulator between the surface of the p-type semiconductor region 3 and the first electrode 5, the implantation from the pn junction by the p-type semiconductor region 3 and the n-type semiconductor layer 1 is completely performed. It is pressed down. The characteristics are almost the same as those in the first embodiment, such as forward voltage, breakdown voltage, and reverse recovery time.
[0047]
Next, a third embodiment will be described. In the first embodiment of FIG. 1, the junction between the p-type semiconductor region 3 and the first electrode can form a Schottky barrier by setting the surface concentration of the p-type semiconductor region 3 to 1E18 atoms / cm 3 or less. it can. Therefore, this portion has a stacked structure of a Schottky junction, a p-type semiconductor region 3, and an n-type semiconductor layer 1. When the forward operation of the high breakdown voltage Schottky diode is performed, the Schottky junction is formed on the p-type semiconductor region 3. As a result of the reverse series, minority carrier injection does not occur. That is, it is not necessary to form the oxide film of Example 2. The characteristics are the same as in the second embodiment.
[0048]
Next, a fourth embodiment will be described. 1 differs from the first embodiment in that the impurity concentration of the n + type semiconductor layer 2 on the cathode side is 1E18 atom / cm 3 or less.
[0049]
FIG. 6 shows the concentration distribution of injected carriers when the same forward voltage of 0.9 V as in FIG. 3 is applied in the depth direction of the Schottky junction portion in the fourth embodiment of the present invention. The vertical axis indicates the logarithm of the injected carrier. The horizontal axis indicates the depth of the n-type semiconductor layer 1, and the zero point corresponds to the surface portion of the n-type semiconductor layer 1.
[0050]
The line group A shown in the upper side of FIG. 6 is the case of the first conventional example, and the line group B shown in the lower side of FIG. 6 is the case of the fourth embodiment of the present invention. Solid line a is the injected electron, broken line b is the injected hole, and dotted line c is the impurity concentration.
[0051]
By reducing the impurity concentration of the n + type semiconductor layer 2 on the cathode side, not only the amount of injected carriers from the cathode side can be reduced, but also the amount of injection from the anode side which is a Schottky junction is reduced, Compared to the first example of the prior art and the first, second and third embodiments of the present invention, the number is significantly reduced.
[0052]
Accordingly, minority carrier injection is significantly less than in the conventional example, and the reverse recovery time is significantly shortened although the forward voltage is slightly increased. Comparing the forward voltage at a current density of 100 A / cm 2 , it is 1.20 V in the fourth embodiment of the present invention, 0.80 V in the first conventional example, and 0 in the second conventional example. .84V.
[0053]
Also, if the reverse recovery time is 1 in the first embodiment of the present invention, it is 3 in the first conventional example, 1 in the second conventional example, and in the fourth embodiment of the present invention. It is 1/10.
[0054]
In the present invention, the minority carrier injection level can be adjusted by appropriately selecting the barrier height of the Schottky junction or by reducing the impurity concentration of the n + type semiconductor layer 2 on the cathode side, but a lifetime killer is introduced. In addition, it is possible to optimize the height of the Schottky barrier in consideration of both the lifetime and the height of the Schottky barrier or the impurity concentration of the n + type semiconductor layer 2. Therefore, the structure of the present invention falls within the technical scope of the present invention even if a lifetime killer is included.
[0055]
In the embodiment of the present invention, the p-type semiconductor region 3 and the n + -type semiconductor region 4 having the planar structure have been described. However, a groove is formed in the n-type semiconductor layer 1 to form the p-type semiconductor region 3 and the n + -type semiconductor region 4. It may be formed.
[0056]
Although the silicon semiconductor has been described, the present invention can be applied to other semiconductors such as germanium, gallium arsenide, and silicon carbide.
[0057]
In addition, although an example using an n-type semiconductor layer as the first semiconductor layer 1 has been described, even if a p-type semiconductor is used and the p-type and the n-type of the above-described embodiment are interchanged, It is natural to enter the range.
[0058]
The first electrode 5 for forming the Schottky barrier may not be a metal, but may be a silicide, an intermetallic compound, or a solid solution of metal.
[0059]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to realize a high breakdown voltage Schottky diode excellent in switching characteristics with a low forward voltage and having a good trade-off between the two.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining the structure of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining the structure of a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining a carrier distribution in a Schottky junction portion according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining a carrier distribution of an npn portion according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining a carrier distribution of a pn portion according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining a carrier distribution according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining a first conventional example.
[Explanation of symbols]
1 n-type semiconductor layer 2 n + -type semiconductor layer 3 p-type semiconductor region 4 n + -type semiconductor region 5 first electrode 6 second electrode 7 oxide film

Claims (3)

第1導電型の第1半導体層と、
前記第1半導体層下に設けられた該第1半導体層より高不純物濃度の第1導電型の第2半導体層と、
前記第1半導体層の表面側に選択的に形成された第2導電型の第1半導体領域と、
前記第1半導体領域の表面側に該第1半導体領域に囲まれるように形成された第1導電型の第2半導体領域と、
前記第1半導体層の表面に形成された第1の電極と、
前記第2半導体層の裏面に形成された第2の電極と、を備え、
前記第1の電極は、前記第1半導体層の表面における前記第1半導体領域及び前記第2半導体領域を除く部位で前記第1半導体層とショットキー接合を得るとともに、前記第1半導体層の表面における前記第2半導体領域とオーミック接合を得ており、
前記第1半導体層の不純物濃度より高い不純物濃度の前記第1半導体領域と、
前記第1半導体領域の不純物濃度より高い不純物濃度の前記第2半導体領域と、を有し、
前記第1の電極を第2の電極に対し順電圧印加したときに前記第1の電極から前記第1半導体層に少数キャリアの注入を起こす部位が前記ショットキー接合であることを特徴とする高耐圧ショットキーダイオード。
A first semiconductor layer of a first conductivity type;
A second semiconductor layer of a first conductivity type having a higher impurity concentration than the first semiconductor layer provided under the first semiconductor layer;
A first semiconductor region of a second conductivity type selectively formed on the surface side of the first semiconductor layer;
A second semiconductor region of a first conductivity type formed on the surface side of the first semiconductor region so as to be surrounded by the first semiconductor region;
A first electrode formed on a surface of the first semiconductor layer;
A second electrode formed on the back surface of the second semiconductor layer,
The first electrode, wherein the surface of the first semiconductor layer a first semiconductor region and the second said at sites other than the semiconductor region first semiconductor layer and the Rutotomoni obtain a Schottky junction, the first semiconductor layer Obtaining an ohmic junction with the second semiconductor region on the surface;
The first semiconductor region having an impurity concentration higher than that of the first semiconductor layer;
The second semiconductor region having an impurity concentration higher than the impurity concentration of the first semiconductor region,
The Schottky junction is a portion that causes minority carrier injection from the first electrode to the first semiconductor layer when a forward voltage is applied to the first electrode with respect to the second electrode. Withstand voltage Schottky diode.
前記第1半導体領域の表面における前記部位で前記第1の電極とショットキー接合を得るべく、該第1半導体領域の表面濃度を設定したことを特徴とする請求項1に記載の高耐圧ショットキーダイオード。2. The high breakdown voltage Schottky according to claim 1, wherein a surface concentration of the first semiconductor region is set in order to obtain a Schottky junction with the first electrode at the portion of the surface of the first semiconductor region. diode. 前記第2半導体層の不純物濃度を1E18atom/cm以下にしたことを特徴とする請求項1に記載の高耐圧ショットキーダイオード。2. The high breakdown voltage Schottky diode according to claim 1, wherein an impurity concentration of the second semiconductor layer is set to 1E18 atom / cm 3 or less.
JP2003167229A 2003-06-12 2003-06-12 High voltage Schottky diode Expired - Fee Related JP4052463B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003167229A JP4052463B2 (en) 2003-06-12 2003-06-12 High voltage Schottky diode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003167229A JP4052463B2 (en) 2003-06-12 2003-06-12 High voltage Schottky diode

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005005485A JP2005005485A (en) 2005-01-06
JP4052463B2 true JP4052463B2 (en) 2008-02-27

Family

ID=34093094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003167229A Expired - Fee Related JP4052463B2 (en) 2003-06-12 2003-06-12 High voltage Schottky diode

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4052463B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5358141B2 (en) * 2008-08-12 2013-12-04 新電元工業株式会社 Semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005005485A (en) 2005-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9064779B2 (en) Semiconductor rectifier
KR100937276B1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US11081598B2 (en) Trench MOS Schottky diode
US20210183995A1 (en) Superjunction silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing superjunction silicon carbide semiconductor device
JP2519369B2 (en) Semiconductor device
JP2018110234A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2005303027A (en) Semiconductor device
US10707341B2 (en) Semiconductor device
JP4282972B2 (en) High voltage diode
JP4680330B2 (en) Silicon Carbide Field Controlled Bipolar Switch
US6674152B2 (en) Bipolar diode
JP2017168561A (en) Semiconductor device and manufacturing method of the same
JP2022094415A (en) Vertical MOSFET with trench gate structure made of silicon carbide
JPH04283968A (en) Insulating gate type bipolar transistor
JP2000269518A (en) Powering semiconductor device and method for forming semiconductor layer
US9384983B2 (en) Method of manufacturing a vertical semiconductor device
JP3655834B2 (en) Semiconductor device
JPH053205A (en) Insulated-gate bipolar transistor
JP2006237553A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JPS61222260A (en) Conductivity-modulation type mosfet
JP5872327B2 (en) Semiconductor rectifier
JP4052463B2 (en) High voltage Schottky diode
CN112216746B (en) Silicon carbide semiconductor device
JPH06112494A (en) Insulated gate bipolar transistor
JP2005512329A (en) Rectifier diode

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060215

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070626

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070822

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071023

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071102

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: 20071128

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071128

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101214

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4052463

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101214

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111214

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111214

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121214

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121214

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131214

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees