JPH01196166A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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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
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Landscapes
- 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。
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。
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。
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。
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。
0はバリアメタル層、11はアルミニラム(A」)膜で
ある。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
+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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
イポーラMO3(Bi−MOS)IC等に適用可能であ
る。
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
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)
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2155188A JPH01196166A (ja) | 1988-02-01 | 1988-02-01 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2155188A JPH01196166A (ja) | 1988-02-01 | 1988-02-01 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01196166A true JPH01196166A (ja) | 1989-08-07 |
Family
ID=12058134
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2155188A Pending JPH01196166A (ja) | 1988-02-01 | 1988-02-01 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01196166A (ja) |
-
1988
- 1988-02-01 JP JP2155188A patent/JPH01196166A/ja active Pending
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