JPH01196166A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH01196166A
JPH01196166A JP2155188A JP2155188A JPH01196166A JP H01196166 A JPH01196166 A JP H01196166A JP 2155188 A JP2155188 A JP 2155188A JP 2155188 A JP2155188 A JP 2155188A JP H01196166 A JPH01196166 A JP H01196166A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
type
schottky junction
guard ring
groove
Prior art date
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Pending
Application number
JP2155188A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoyuki Furuhata
智之 古畑
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2155188A priority Critical patent/JPH01196166A/ja
Publication of JPH01196166A publication Critical patent/JPH01196166A/ja
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置に係り、より詳しくはショットキー
バリアダイオードを有する半導体装置の構造に関する。
〔従来の技術〕
従来のショットキーバリアダイオードは、半導体と金属
との接触により生ずる電位障壁を利用したものであり、
ショットキー接合領域の周辺部をガードリング構造とし
、その周辺部における電界集中の緩和や結晶の不完全性
の改善を行ない、逆方向電圧−電流特性等の性能向上を
しているのが一般的である。第2図はこの種のショット
キーバリアタイオードの構造を示す断面説明図である。
第2図において、ショットキー接合は、P型Si基板1
の主表面にn+型埋め込み層2を介して形成されたn型
エピタキシャル成長Si層3と白金シリサイド(PtS
i)層12との界面に形成されている。さらに、ショッ
トキー接合領域の周辺部にはP型ガードリング領域7a
が形成されている。このP型ガードリング領域7aは、
ショットキー接合が形成される前にイオン注入法等によ
り形成される。
なお、図中、4は素子絶縁分離膜、8は層間絶縁膜、1
0はバリアメタル層、11はアルミニラム(A」)膜で
ある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来のショットキーバリアタイオードに
おいては、P型ガードリング領域7aを形成後、層間絶
縁膜8に選択的に開孔部を設け、この開孔部にショッl
−キー接合を形成しているため、それらを形成するため
のマスク合わせ余裕等が必要となり、ガードリング面積
の縮小とそれに付随する寄生素子効果の低減には限界が
ある。その結果、ショットキーバリアタイオードをバイ
ポーラTC等に組み込んだ場合、ICの高集積化及び高
性能化等の大きな障害となっている。
そこで、本発明はこのような問題点を解決するものて、
その目的とするところは、素子面積が小さく、それに(
付随した寄生素子効果か低い、高集積化、高性能化に適
したショットキーバリアタイオードを揚供するところに
ある。
〔課題を解決するだめの手段〕
本発明の半導体装置は、半導体基板の一領域にショット
キー接合を有する半導体装置において、前記ショットキ
ー接合形成領域の少なくとも一側面以上が、前記半導体
基板中に開孔された講により囲まれており、前記溝には
前記半導体基板と逆導電型の不純物を含有する半導体層
が埋め込まれ、前記半導体層からの拡散によりショット
キー接合周辺部にガードリング層が形成されていること
を特徴とする。
〔実 施 例〕
以下、本発明の代表的な実施例を図面を参照して説明す
る。
第1図は、本発明によるショットキーバリアタイオード
の一実施例を示す断面説明図である。
第1区において、ショットキー接合は、P型Sj基板1
の主表面にn4型埋め込み層2を介して形成されたn型
エピタキシャル成長Si層3とヂタンシリサイド(Ti
Siz)層9との界面に形成されている。さらに、ショ
ットキー接合形成領域の側面は、n+型エピタキシャル
成長Sj層3中に開孔された溝5により囲まれており、
この溝5にはP+型多結晶Si層6が埋め込まれている
まな、ショットキー接合周辺には、このP+型多結晶S
i層6からのP型不純物の拡散により、P型カードリン
ク層7か形成されている。なお、図中、4は素子絶縁分
離膜、8は層間絶縁膜、10はチタンタンクステン(T
iW)、チタンナイトライド(T i N )もしくは
モリブデンシリサイド(MoSi2)等より選ばれてな
るバリアメタル層、11はA、Q膜である。
上記実施例の構造によれは、ショットキー接合周辺に、
n型エピタキシャルSi層3内の講5に埋め込まれたP
″′型多結晶Si層6からのP型不純物の拡散により、
自己整合的にP型カードリンク層7か形成され、従来構
造のようなマスク合わせ余裕等が不用となるため、ガー
ドリング面積及びショットキーダイオード全体の面積を
大幅に縮小てきる2その結果、高集積化ができると共に
、面積縮小に付随する寄生素子効果の低減ができ、半導
体装置を高速化、高性能化ならしめるという効果かある
また、多結晶Si層は化学気相成長(CVD)法により
形成すると狭い溝への充填性が優れているため、素子表
面の平坦化に有利である。さらに、この多結晶Si層は
配線な型としても用いることか可能である。
次に、上記実施例のショット式−へリアタイオードの製
造方法を第3図について順次説明する。
(1)第3図(a)は、本発明によるショットキーバリ
アタイオードを製造するために、従来の技術により予備
加工された半導体基板の一部を示す。
図において、P型Si基板1上にn+型埋め込み層2が
形成され、その上にn型エピタキシャル成長Si層3及
び素子絶縁分離膜4が形成されている。
(2)第3図(b)は、素子絶縁分離膜4の一部分を選
択的に除去し、n型エピタキシャル成長81層3中に涌
5を形成した状態を示す。溝5の形成については、沸酸
()丁F )等によるウェブI〜・エツチングもしくは
、反応性イオンエッチンクを用いるのがよい。
(3)次に第3図(c)は、CVD法等により溝5にP
+型多結晶Sり層6を埋め込み処理した状態を示す。な
お、溝5内に多結晶Siを埋め込み後、イオン注入法も
しくはプレデイポジション法等によりP+型多結晶Si
6を形成してもよい。
(4)第3図(d)は、P型ガードリング層7、層間絶
縁膜8及びTiSi2層9が形成された状態を示す。す
なわち、800〜1000℃の熱処理を行ない、P+型
多結晶Si層6からのP型不純物の拡散により、n型エ
ピタキシャルSi層3内に涌5を囲って自己整合的にP
型ガードリング層7か形成される。なお、熱処理は、類
アニールもしくは、ランプアニール等によりなされる。
′っづいて、層間絶縁膜かDVD法で堆積された後、シ
ョットキー接合形成領域に選択的に開孔部が設けられ、
St基板を露出した後、基板の全面にチタンをスパッタ
リングで200〜1000人被着した後、窒素雰囲気で
600〜800°C110〜60秒のランプアニールで
チタンのシリサイド化処理を行なう。この場合、Stが
露出している領域のみがシリサイド化され、他領域はチ
タンのままである。さらに未反応のチタンをH2SO4
/H2O2溶液もしくはN H40H/ H202/ 
H20溶液等により除去することにより、選択的にTi
Si2層9を形成する。
以下、従来の半導体装置の製造方法に従うことにより、
前述したごとき効果を奏する半導体装置か比較的少ない
1稈で形成される。
第4図は本発明の他の実施例を示す断面説明図である。
図において、1〜4.6〜11の部分は第1図と同一の
符号を用いた。
第4図において、P型ガードリング層7は、n型エピタ
キシャル成長りt層3内に開孔されな溝5aに埋め込ま
れたP+型多結晶Si層6からの不純物の拡散により形
成されている。他の部分は第1図に示す半導体装置と同
様である。
このWi造によれは、第1図に示す半導体装置と同様な
効果が得られる。
なお、上記の実施例においては、溝に埋め込む半導体層
としてP型多結晶Si層を用いたか、この他にP型エピ
タキシャル成長Si層を選択成長させてもよい。さらに
、シリサイド層はT i S i、層に変えて、PtS
i、Mo5t2、コバルトシリサイド、タングステンシ
リサイド等を用いてもよい。そして、シリサイド化の熱
処理には、上記ランプアニールの他に窒素雰囲気中で5
00〜1000°Cl2O〜30分間の熱処理法で行な
うこともできる。
ところで、上記実施例においては、ショットキー接合形
成領域の側面全体を上述の溝構造により囲む場合を示し
たが、ショットキー接合形成領域の少なくとも一側面を
上述の溝構造にしても、上述と同様の効果が得られる。
また、本発明は上述の実施例に限定されず、その要旨を
逸しない範囲で種々変更か可能であることは言うまでも
ない。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明の半導体装置によれば、ショ
ットキー接合形成領域の少なくとも一側面以上が、半導
体基板中に開孔された溝により囲まれており、この溝に
は半導体基板と逆導電型の不純物を含有する半導体層か
埋め込まれ、この半導体層からの不純物の拡散によりシ
ョットキー接合周辺部にガードリング層か形成されてい
るなめ、ガードリング面積及びショットキータイオード
全体の面積を大幅に縮小することができ、寄生素子効果
を低減せしめる。その結果、ショットキーバリアタイオ
ードをバイポーラIC等に組み込んだ場合、ICの高集
積化、高速化及び高性能化を同時に達成できる等の効果
を有する。
また、溝内をCVD法による半導体層により充填してい
るため、素子表面の平坦性に優れた半導体装置を得るこ
とができる。さらに、この半導体層は配線電極としても
利用できる。
なお、本発明はバイポーラIC,MO8ICもしくはバ
イポーラMO3(Bi−MOS)IC等に適用可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の半導体装置の一実施例を示す断面説明
図、第2図は従来の半導体装置の断面説四国、第3図(
a)〜(d)は第1図に示す半導体装置の製造工程別断
面説明図、第4図は本発明の半導体装置の他の実施例を
示す断面説明図である。 1・・・・・P型Si基板 2・・・・・n+型埋め込み層 3・・・・・n型エピタキシャル成長SL層4・・・・
・素子絶縁分離膜 5.5a・・講 6・・・・・P+多結晶Si層 7.7a・・P型ガードリング層 8・・・・・層間絶縁膜 9・・・・・T i S i、 2層 10・・・・・バリアメタル層 11・・・・・Aj膜 12・・・・・PtSi層 以  上 −11= (Cン (CI) 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  半導体基板の一領域にショットキー接合を有する半導
    体装置において、前記ショットキー接合形成領域の少な
    くとも一側面以上が、前記半導体基板中に開孔された溝
    により囲まれており、前記溝には前記半導体基板と逆導
    電型の不純物を含有する半導体層が埋め込まれ、前記半
    導体層からの拡散によりショットキー接合周辺部にガー
    ドリング層が形成されていることを特徴とする半導体装
    置。
JP2155188A 1988-02-01 1988-02-01 半導体装置 Pending JPH01196166A (ja)

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JP2155188A JPH01196166A (ja) 1988-02-01 1988-02-01 半導体装置

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JP2155188A JPH01196166A (ja) 1988-02-01 1988-02-01 半導体装置

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JP2155188A Pending JPH01196166A (ja) 1988-02-01 1988-02-01 半導体装置

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