JPH01246869A - Schottky barrier semiconductor device - Google Patents

Schottky barrier semiconductor device

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JPH01246869A
JPH01246869A JP7535988A JP7535988A JPH01246869A JP H01246869 A JPH01246869 A JP H01246869A JP 7535988 A JP7535988 A JP 7535988A JP 7535988 A JP7535988 A JP 7535988A JP H01246869 A JPH01246869 A JP H01246869A
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barrier
layer
schottky barrier
electrode
semiconductor region
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Koji Otsuka
康二 大塚
Kimio Ogata
尾形 喜美夫
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Sanken Electric Co Ltd
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Sanken Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To protect the high-speed responding feature from degrading and to increase breakdown strength by a method wherein a Schottky barrier region is formed by arranging a first barrier electrode on the upper surface of a first semiconductor region and a second barrier electrode is so formed as to surround the first barrier electrode. CONSTITUTION:A first barrier electrode 29a is arranged on a first semiconductor region 23 for the formation of a first Schottky barrier. A second barrier electrode 29b is formed to surround the first barrier electrode 29a, positioned on the first semiconductor region 23 for the construction of a second Schottky barrier. The second barrier electrode 29b is electrically connected to the first barrier electrode 29a and is higher in sheet resistance than the first barrier electrode 29a. A second semiconductor region 24 is formed next to the first semiconductor region 23, is opposite to the first semiconductor region 23 in conductivity type, serves as a guard ring, and is provided with a surface electrically connected to the first barrier electrode 29a through the second barrier electrode 29b. In such a design, the high-speed responding feature is protected from degrading and the breakdown strength may be enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は高耐圧ショットキバリア半導体装置に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a high voltage Schottky barrier semiconductor device.

C従来の技術と発明が解決しようとするa題〕ショット
キバリアダイオードは、扁速応答性C尚速スイッチング
特性)の良さ及び低損失である利点を生かして、鍋周波
整流回路等に広(利用されている。しかし、ショットキ
バリアダイオードは1周辺耐圧(ショットキバリアの周
辺での耐圧)がバルク耐圧(ショットキバリアの中央部
での耐圧)に比べて低下する現象が著しく、高耐圧化が
内駒であるという問題t−有する。
A problem to be solved by the prior art and the invention: Schottky barrier diodes have been widely used in pan-frequency rectifier circuits, etc. by taking advantage of their good short-speed response, fast switching characteristics, and low loss. However, Schottky barrier diodes have a phenomenon in which the single peripheral withstand voltage (withstand voltage around the Schottky barrier) is significantly lower than the bulk withstand voltage (withstand voltage at the center of the Schottky barrier). We have the problem that t-.

この問題を解決するための施策を以下に紹介する。第8
図はガードリング栴造を有するショットキバリアダイオ
ードである。半導体基板1としては低抵抗のn形半導体
領域2の上面にこれより高抵抗のn形半導体領域6が形
成されたものが使用される。n形半導体領域6の土面に
はn形半導体領域3との界面にショットキバリアを形成
する電極4が形aされている。n形半導体領域2の下面
にはn形半導体領域2とオーミック接触C低抵抗接触)
した電極5が形成されている。電極4のうち、絶縁膜6
の土面に延在する部分はフィールドプレート7と呼ばれ
、後に説明するガードリングと共に周辺耐圧の向上に冒
与する。即ち、フィールドプレート7は逆電圧回加時に
その下部のn形半導体領域6の表面近傍に空乏層を広げ
る作用を有する。その結果、ショットキバリア周辺での
電界集中が緩和され1周辺耐圧が向上する。ショットキ
バリアの周縁に@接して環状に形成された低抵抗p形半
導体領域がガードリング8として作用する領域である。
Measures to solve this problem are introduced below. 8th
The figure shows a Schottky barrier diode with a guard ring. The semiconductor substrate 1 used is one in which an n-type semiconductor region 6 of higher resistance is formed on the upper surface of an n-type semiconductor region 2 of low resistance. An electrode 4 is formed on the soil surface of the n-type semiconductor region 6 to form a Schottky barrier at the interface with the n-type semiconductor region 3. The lower surface of the n-type semiconductor region 2 has an ohmic contact (C low resistance contact) with the n-type semiconductor region 2.
An electrode 5 is formed. Of the electrodes 4, the insulating film 6
The portion extending to the soil surface is called the field plate 7, and together with the guard ring, which will be explained later, contributes to improving the peripheral withstand voltage. That is, the field plate 7 has the function of expanding a depletion layer near the surface of the n-type semiconductor region 6 below it when a reverse voltage is applied. As a result, the electric field concentration around the Schottky barrier is alleviated, and the one-periphery breakdown voltage is improved. A low resistance p-type semiconductor region formed in an annular shape in contact with the periphery of the Schottky barrier is a region that acts as a guard ring 8.

ガードリンク本造ではショットキバリアの周辺耐圧t−
pn接合9が担うことになり、フィールドプレート7の
作用と相まって十分とは−えない筐でも高耐圧化を実現
する。しかし。
In the Guard Link Honzo, the surrounding pressure resistance of the Schottky barrier is t-
The pn junction 9 takes on this role, and together with the action of the field plate 7, a high withstand voltage can be achieved even in a case that is not sufficiently strong. but.

111方向に大きな電流を流したときには、pn接合9
からn形細板3への少数キャリア(正孔)の注入が増加
する。このため、順方向動作から逆方向動作に切換えて
も、この少数キャリアが消滅する筐では完全にスイッチ
オフレない。ROち、スイッチング応答の遅れが生じて
、高速応答性(高周波特性あるいは高速スイッチング特
性)が低下してしまう。
When a large current flows in the 111 direction, the pn junction 9
Injection of minority carriers (holes) into the n-type thin plate 3 increases from . Therefore, even if the forward operation is switched to the reverse operation, the case where the minority carrier disappears will not be completely switched off. RO: A delay in switching response occurs, resulting in a reduction in high-speed response (high-frequency characteristics or high-speed switching characteristics).

上記のスイッチング応答性の低下を解決するガードリン
グ構造として特開昭58−215079号公報に第9図
に示すような構造のショットキバリアダイオードが開示
きれている。即ち、ショットキバリアを形成する電極4
とガードリング8のオーずツクを極11とを絶縁膜6土
に形成された高いシート抵抗を有する手帖fjR層10
を介して電気的に接続している。この構造によれば、 
1111方向電流は主として電極4とn彰@域3との界
面を通って流れ、を極4の周部からp影領域へと流れる
電流は牛絶縁層10にて制訣される。このため。
A Schottky barrier diode having a structure as shown in FIG. 9 is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-215079 as a guard ring structure that solves the above-mentioned reduction in switching response. That is, the electrode 4 forming the Schottky barrier
and the electrode 11 of the guard ring 8, and the technical fjR layer 10 having high sheet resistance formed on the insulating film 6.
electrically connected via. According to this structure,
The current in the 1111 direction mainly flows through the interface between the electrode 4 and the negative region 3, and the current flowing from the periphery of the pole 4 to the p shadow region is restrained by the insulating layer 10. For this reason.

上記のn影領域3への少数キャリアの注入が抑制でき、
結果としてスイッチング応答性の低下のほとんどないガ
ードリングを有するショットキバリアダイオードを提供
できる。
Injection of minority carriers into the above n-shaded region 3 can be suppressed,
As a result, a Schottky barrier diode having a guard ring with almost no reduction in switching response can be provided.

しかし、高耐圧化においては十分とはいえなかった。一
般にシート抵抗の太き(異なる2つの被層の境界部の下
部の半導体領域には、最大電界の生じる電界集中点が存
在することが知られている。
However, it was not sufficient to achieve high voltage resistance. Generally, it is known that an electric field concentration point where the maximum electric field occurs exists in a semiconductor region with a large sheet resistance (under the boundary between two different coating layers).

第9図のショットキバリアダイオードにおいては。In the Schottky barrier diode shown in FIG.

′fR極4と絶縁膜6との境界部分の下部のn形半導体
領域3にこの電界集中点が生じることとなる。
This electric field concentration point occurs in the n-type semiconductor region 3 below the boundary between the 'fR pole 4 and the insulating film 6.

この電界集中点ではブレークダウンが起こり易く。Breakdown is likely to occur at this electric field concentration point.

結果として耐圧が低下することとなる。As a result, the withstand voltage decreases.

そこで1本発明は、高速応答性の低下が少なく。Therefore, one aspect of the present invention is that high-speed responsiveness is less degraded.

かつA耐圧が得られるガードリングを有するショットキ
バリア半導体装置全提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a Schottky barrier semiconductor device having a guard ring capable of achieving a breakdown voltage of A.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

±記目的t−埴成するための本発明は、実施例を示す図
面の符号を参照して説明すると、第10半導体領域26
と、第1のバリア電極29aと、第2のバリア電極29
bと、第2の半導体領域24とを有し、前記第1のバリ
ア電極29aは前記第1の半導体領域26との間に第1
のショットキバリアを形成するように前記第1の生導体
軸fjI123の上面に配置されており、前記第2のバ
リア電極29bは前記第1のバリア電″極29aを@接
して包囲すると共に前記第1の半導体領域23との間に
第2のショットキバリアを形成するように前記第1の半
導体領域23上に配置され6月っ前記第1のバリア電極
29aと電気的に接にされ、且つ前記第1のバリア電極
29aよりも大きなシート抵抗を有しており、前記第2
の半導体領域24はガードリングとして働くように前記
第1の半導体領域23と反対の導電形を有して前記第1
の半導体領域26に隣接配置され、且つ前記第2のバリ
アを極29bを介して前記第1のバリア電極29aK電
気的に接続された表面を有していることを特徴とするシ
ョットキバリア牛導体装置に係わるものである。
The present invention will be described with reference to the reference numerals in the drawings showing the embodiments.
, a first barrier electrode 29a, and a second barrier electrode 29
b, and a second semiconductor region 24, and the first barrier electrode 29a has a first barrier electrode 29a between the first semiconductor region 26 and the second semiconductor region 24.
The second barrier electrode 29b is arranged on the upper surface of the first raw conductor axis fjI123 to form a Schottky barrier, and the second barrier electrode 29b surrounds the first barrier electrode 29a in @ contact with the first barrier electrode 29a. The first semiconductor region 23 is arranged on the first semiconductor region 23 so as to form a second Schottky barrier between the first semiconductor region 23 and the second semiconductor region 23, and is in electrical contact with the first barrier electrode 29a. It has a sheet resistance larger than that of the first barrier electrode 29a, and the second
The semiconductor region 24 has a conductivity type opposite to that of the first semiconductor region 23 and acts as a guard ring.
A Schottky barrier conductor device, characterized in that it has a surface that is disposed adjacent to the semiconductor region 26 of and electrically connects the second barrier to the first barrier electrode 29aK via a pole 29b. It is related to.

〔作 用〕[For production]

上記発明における第2の半導体領域24はガードリング
として働き、高耐圧化に寄与する。第2のバリアを極2
9bは第1のバリア電1y 29 aよりも大きなシー
ト抵抗を有するので、ガードリング領域としての第2の
半導体@域24を設けることによる高速応答性の低下を
抑えることができる。
The second semiconductor region 24 in the above invention functions as a guard ring and contributes to high breakdown voltage. Pole 2 for the second barrier
Since the barrier electrode 9b has a sheet resistance larger than that of the first barrier electrode 1y29a, it is possible to suppress a decrease in high-speed response caused by providing the second semiconductor @ region 24 as a guard ring region.

〔第1の実施例〕 本発明の第1の実施例に係わるショットキバリアダイオ
ード及びその製造方法を第1図〜第4図に基づいて説明
する。
[First Embodiment] A Schottky barrier diode and a method for manufacturing the same according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

第1図に示すショットキバリアダイオードを製造″vる
時には、筐す、第2図囚に示すように、GaAs(砒化
ガリウム)から成る半導体基板21を用意する。この半
導体基板21は、淳さ約300μm。
When manufacturing the Schottky barrier diode shown in FIG. 1, a semiconductor substrate 21 made of GaAs (gallium arsenide) is prepared for the casing, as shown in FIG. 300μm.

不純物濃度1〜3 ×10”cm  のn 形飴域22
の±に、厚さ10〜20μm、不純物濃度1〜2X 1
015cm−3のn影領域26をエピタキシャル成長さ
せたものである。
N-shaped candy area 22 with impurity concentration of 1 to 3 × 10”cm
±, thickness 10-20μm, impurity concentration 1-2X 1
015 cm-3 of n-shaded region 26 is epitaxially grown.

次に、第2図CB)に示すように、n形G a A s
から成るn影領域23中に選択的に、 Zn (亜鉛)
を拡散してp影領域から成るガードリング領域24を形
成する。p+形領領域深さは約2μm1表面不純Hf!
/IJ濃度は約5 X I Q”cryl  である。
Next, as shown in Figure 2 CB), the n-type G a A s
Selectively in the n-shaded region 23 consisting of Zn (zinc)
is diffused to form a guard ring region 24 consisting of a p shadow region. The p+ type region depth is about 2 μm1 surface impurity Hf!
/IJ concentration is approximately 5×IQ”cryl.

次に、第2図(C)に示1ように、n影領域23及びガ
ードリング領域24の土面全体にTi (チタンンの薄
層25艮UちTi薄膜を真空蒸着で形成し、更にその土
面全体にAI (アルミニウム)I曽26企連続して真
空蒸着する。Ti薄層25の厚さは50〜20 OA 
(0,005〜0.02 am )とe薄である。
Next, as shown in FIG. 2(C), a thin layer 25 of Ti (titanium) is formed on the entire soil surface of the shadow area 23 and the guard ring area 24 by vacuum evaporation, and then Continuously vacuum evaporate 26 layers of AI (aluminum) I on the entire soil surface. The thickness of the Ti thin layer 25 is 50~20 OA.
(0,005 to 0.02 am) and e-thin.

41層26の厚さは約2μmでsTi薄層25の100
倍以上の浮さである。更に、n影領域22の下面にAu
 (金)−Ge(ゲルマニウム)の合金から成るオータ
ック接触の電極27を真空蒸着により形成し、その後、
680℃、10秒間の熱処理を行う。
The thickness of the 41 layer 26 is about 2 μm, and the thickness of the sTi thin layer 25 is about 100 μm.
It is more than twice as floating. Furthermore, Au is added to the lower surface of the n-shaded area 22
An Au-Tac contact electrode 27 made of (gold)-Ge (germanium) alloy is formed by vacuum evaporation, and then,
Heat treatment is performed at 680° C. for 10 seconds.

次に、第2図■に示すように、フォトエツチングにより
AI層26の−sをエツチング除去し、主戦X流通路と
なるショットキバリアを形成てべき領域に対応させてA
I層26aを残存させる。更にフォトエツチングにより
素子の周辺@域から’I’i#層25を除去し、AIj
ti26aの下sKあるTi薄N 25 aとこれを隣
接して包囲するTi薄/’@25bを残存させる。Ti
薄層25a、、25bは、 Tf自身は導体であっても
極薄の膜であるため、シート抵抗20〜400Ω/口の
抵抗層となっており。
Next, as shown in FIG.
The I layer 26a is left. Furthermore, the 'I'i# layer 25 is removed from the peripheral region of the element by photoetching, and the AIj
A Ti thin N 25 a located below ti 26 a and a Ti thin N 25 a surrounding it adjacently remain. Ti
Since the thin layers 25a, 25b are extremely thin films even though Tf itself is a conductor, they are resistance layers with a sheet resistance of 20 to 400 Ω/hole.

AI層26aに比べて高い抵抗を有する。It has higher resistance than the AI layer 26a.

次に、空気中で300℃、5〜30分間の熱処理を施丁
。これにより、第2図■に示すように。
Next, heat treatment is performed in air at 300°C for 5 to 30 minutes. As a result, as shown in Figure 2 (■).

AI層26aで被徨されていないTi薄層25bに酸化
されてチタンの酸化物の薄層28となるが。
The undoped Ti thin layer 25b of the AI layer 26a is oxidized to become a thin layer 28 of titanium oxide.

AI層26aの下部のTi薄層25aはAI層26aに
マスクされているので酸化されない。
The Ti thin layer 25a under the AI layer 26a is not oxidized because it is masked by the AI layer 26a.

次に、フォトエツチングによr)AI 層26 a f
)周部全除去し、第2図[F]のようにAI層26aの
下部にある酸化されていないTi薄層25cを窯出させ
る。第3図に示すようにTi薄層25cはAI層26a
の外周を包囲するようにA!層26aに隣接して配置さ
れており、更にTi薄層25cを包囲するようにチタン
酸化物薄層28がTi薄層25cに隣接して配置されて
いる。AIとTiの両方ともGaAsとの間にショット
キバリアを形成する金属であるので、 At J曽26
bとAI鳥26bの下部に配置されたTi薄層25dか
ら成るショットキバリア形成金m[極″’を第1のバリ
ア′I!極又は第1のバリア金檎電極29aと呼び、ま
た第1のバリア電@L29aを隣接して包囲するTi薄
N 25 cから成る薄層のショットキバリア形成金i
ii電極を第2のバリアを律又は第2のバリア金属電極
29bと呼ぶこととする。Ti薄層25dは極く薄い膜
であるため。
Next, by photo-etching r) AI layer 26 a f
) The entire periphery is removed, and the unoxidized Ti thin layer 25c under the AI layer 26a is exposed in a kiln, as shown in FIG. 2 [F]. As shown in FIG. 3, the Ti thin layer 25c is the AI layer 26a.
A! so as to surround the outer periphery of! A thin titanium oxide layer 28 is disposed adjacent to the thin Ti layer 25c so as to surround the thin Ti layer 25c. Since both AI and Ti are metals that form a Schottky barrier with GaAs, At J So 26
The Schottky barrier forming gold m[pole'' consisting of the Ti thin layer 25d disposed under the AI bird 26b and the first barrier gold electrode 29a is referred to as the first barrier 'I! electrode or the first barrier gold electrode 29a. Schottky barrier forming gold i consisting of a thin layer of Ti thin N 25 c adjacently surrounding the barrier electrode @L29a.
The ii electrode will be referred to as a second barrier metal electrode 29b. This is because the Ti thin layer 25d is an extremely thin film.

第1のバリア金J@電極29aにおいて、AI/!12
6bとTi薄層24dがショットキバリアの形成にそれ
ぞれどのように関与しているか必すしも明らかではない
。なお、Ti4層25dのショットキバリアの形成以外
の役割りとして、Ti薄層25dはA1層26bとn影
領域23との密着性の同士に寄与する。また、第2のバ
リア金属電極29bを形成するTi薄層25cは第1の
バリア金属型b29aとチタン酸化物薄層28との電気
的な接続に寄与する。ここで、111″RL流の主たる
゛さ流通路となる第1のバリア金属電極29aのシート
抵抗は10/口以下であることが望ましく、この実施例
では約0.05Ω/口である。第2図い及び第3図に示
す第2のバリア金属電極29bを隣接して包囲でるよう
にリング状に設けられたチタン酸化物薄層28は、Ti
薄層25bの厚さより増大して概算で70MΩ/口とい
う中絶縁性の高抵抗層である。即ち、チタン酸化物薄層
28は完全な絶縁物と児なセルTi02(2rjlR化
+ fi ン) T&Zt! < 、 1’1ChJ−
’) ’b酸素が少ないいわゆる酸素プアーなチタン酸
化物Tiex(但し、Xは2よりも小さい数値)となっ
ているものと考えられる。また1本発明に従うp形細板
から成るガードリング領域24はTi薄層25bつまり
第2のバリア金Ws*b29 bとチタン酸化物薄層2
8の境界部分の下部のn形領域23内に配宜されている
。ガードリング領域24の表面はTi薄11m 25 
c及びチタン酸化物薄層28の両方の下面に接している
。ガードリング領域24は第3図に示すように、第2の
バリア金si電極29bの周縁部に沿って環状に形成さ
れている。
In the first barrier gold J@electrode 29a, AI/! 12
It is not necessarily clear how the Ti thin layer 6b and the Ti thin layer 24d are respectively involved in forming the Schottky barrier. In addition to the role of the Ti4 layer 25d in forming a Schottky barrier, the Ti thin layer 25d also contributes to the adhesion between the A1 layer 26b and the n-shade region 23. Further, the Ti thin layer 25c forming the second barrier metal electrode 29b contributes to the electrical connection between the first barrier metal type b29a and the titanium oxide thin layer 28. Here, the sheet resistance of the first barrier metal electrode 29a, which serves as the main flow path for the 111''RL flow, is preferably 10/port or less, and in this embodiment, it is about 0.05 Ω/port. The titanium oxide thin layer 28, which is provided in a ring shape so as to surround the second barrier metal electrode 29b shown in FIGS.
It is a medium-insulating, high-resistance layer with a thickness greater than that of the thin layer 25b and approximately 70 MΩ/hole. That is, the titanium oxide thin layer 28 is a perfect insulator, and the cell Ti02 (2rjlR + fin) T&Zt! < , 1'1ChJ-
') 'bIt is considered that Tiex is a so-called oxygen-poor titanium oxide Tiex (where X is a value smaller than 2). In addition, the guard ring region 24 made of a p-type thin plate according to the present invention includes a Ti thin layer 25b, that is, a second barrier gold Ws*b 29b and a titanium oxide thin layer 2.
It is arranged in the n-type region 23 at the lower part of the boundary portion of 8. The surface of the guard ring area 24 is made of Ti thin 11m 25
c and the lower surface of both the thin titanium oxide layer 28. As shown in FIG. 3, the guard ring region 24 is formed in an annular shape along the peripheral edge of the second barrier gold Si electrode 29b.

続いて、チタン酸化物薄層28及び第2のバリア金属電
極29bの上面を絶縁膜30で被覆してショットキバリ
アを有する半導体チップ即ち電力用ショットキバリアダ
イオードチップを完成させる。なお、絶縁1−60はグ
ツズ? CV D (Chemica I Vapor
 Depos i t ion )法により形成したシ
リコン酸化膜から成る。絶縁層60は、プラズマCVD
法又は光CVD法で形成したシリコン窒化膜や塗布法に
より形成したポリイミド系樹脂膜等に置き侯えることも
できるが、プラズマ(、’VD法又は光UVD法により
形成したシリコン酸化膜が好適であった。図示では省略
しているが、AI層26aの上面に例えばTi層とAu
層とを順次に設け。
Subsequently, the upper surfaces of the titanium oxide thin layer 28 and the second barrier metal electrode 29b are covered with an insulating film 30 to complete a semiconductor chip having a Schottky barrier, that is, a power Schottky barrier diode chip. By the way, is insulation 1-60 bad? CV D (Chemica I Vapor
It consists of a silicon oxide film formed by a deposition method. The insulating layer 60 is formed by plasma CVD
Although it is possible to use a silicon nitride film formed by a plasma or photo-CVD method or a polyimide resin film formed by a coating method, a silicon oxide film formed by a plasma (VD or photo-UVD method) is preferable. Although not shown in the figure, there are, for example, a Ti layer and an Au layer on the upper surface of the AI layer 26a.
Layers are provided sequentially.

これをリード部材に対する接続用電極とてるりが普通で
ある。このとき、Ti層とAu層の外周側を絶縁層30
の上面に処在させて設けろと、Ti層とAu層にて絶縁
層30の保護ができるし、フィールドプレートを付加し
たことにもなる。
This is normally used as an electrode for connection to a lead member. At this time, the outer peripheral sides of the Ti layer and the Au layer are covered with an insulating layer 30.
By disposing the insulating layer 30 on the upper surface of the insulating layer 30, the Ti layer and the Au layer can protect the insulating layer 30, and also add a field plate.

第6図の各部の寸法を例示すると次の通りである。第1
のバリア金M t& 29 a f′)@aは約910
μm、第2のバリア金属電極29bの幅すは約20μm
、チタン酸化物薄層28の幅Cは約140μmである。
Examples of dimensions of each part in FIG. 6 are as follows. 1st
Barrier gold M t & 29 a f') @a is approximately 910
μm, the width of the second barrier metal electrode 29b is approximately 20 μm
, the width C of the titanium oxide thin layer 28 is approximately 140 μm.

又、ガードリイグ領域240幅dは約30μmである。Further, the width d of the guard rig region 240 is approximately 30 μm.

このショットキバリアダイオードにおいては。In this Schottky barrier diode.

第1のバリア金属[極29aと′n形飴域23との間及
び第2のバリア金pAim極29bとn形頭載26との
間にそれぞれ第1のショットキバリア及び第2のショッ
トキバリアが生じるのみでなく、チタン酸化物薄層28
とn形領域26との間にも第6のショットキバリアが生
じる。チタン酸化物薄層28とn形惟城26との間にシ
ョットキバリアが生じることはショットキバリアダイオ
ードの整流特性、容量特性、飽和電流特性等によって確
認した。例えば、チタン酸化物薄層28の面積を零から
増加すると、飽和電流18がチタン酸化物薄層28と第
1及び第2のバリア金稙電極29a、29bの面積の和
に略比例して増加する。この比例関係はショットキバリ
アダイオードの種々の温良において得られることが確認
されている。チタン酸化物薄層28と第1及び第2のバ
リア金mt極29a、29bの面積の和に対して飽和電
流18が略比例的に変イにするということは、第1及び
第2のバリア金属電極29a、29bと略同−の電流密
度でチタン酸化物NN128に逆電流が流れることを意
味する。この現象は、チタン酸化物薄/1m28がバリ
ア金属電極29a、29bと略同−のバリアハイドφB
t−持つショットキバリアを形成していることを端的に
示している。
A first Schottky barrier and a second Schottky barrier are provided between the first barrier metal [pole 29a and the n-type candy region 23 and between the second barrier metal pAim pole 29b and the n-type head 26, respectively. Not only does a thin titanium oxide layer 28
A sixth Schottky barrier also occurs between the N-type region 26 and the N-type region 26 . The occurrence of a Schottky barrier between the titanium oxide thin layer 28 and the n-type diode 26 was confirmed by the rectification characteristics, capacitance characteristics, saturation current characteristics, etc. of the Schottky barrier diode. For example, when the area of the titanium oxide thin layer 28 is increased from zero, the saturation current 18 increases approximately in proportion to the sum of the areas of the titanium oxide thin layer 28 and the first and second barrier metal electrodes 29a and 29b. do. It has been confirmed that this proportional relationship can be obtained at various temperatures of Schottky barrier diodes. The fact that the saturation current 18 changes approximately proportionally to the sum of the areas of the titanium oxide thin layer 28 and the first and second barrier gold mt electrodes 29a and 29b means that the first and second barrier This means that a reverse current flows through the titanium oxide NN 128 at approximately the same current density as that of the metal electrodes 29a and 29b. This phenomenon is caused by the barrier hide φB whose thin titanium oxide/1 m28 is approximately the same as the barrier metal electrodes 29a and 29b.
This clearly shows that a Schottky barrier with t- is formed.

第2のバリア金N電極29b及びチタン酸化物薄層28
はn形細板23に対してはショットキバリアを形成して
いるが、p形頭載即ちガードリング領域24に対しては
やや非曲線性を有する比較的低抵抗の接触をしていると
考えられるので逆電圧団加時には導通と見なせ、ガード
リング@域24に対してはショットキバリアを形成して
はいない。従って、第1のバリア金属電極29aに基づ
く第1のショットキバリアと第2の/< IJア金at
極29bに基づく第2のショットキバリアは@接に連続
するが、チタン酸化物薄層28に基づく第6のショット
キバリアと第2のショットキバリアはガードリング領域
24を介してつながっており。
Second barrier gold N electrode 29b and titanium oxide thin layer 28
forms a Schottky barrier with the n-type thin plate 23, but is thought to have a relatively low resistance contact with the p-type overhead or guard ring region 24, which has a slightly non-curved shape. Therefore, it can be regarded as conductive when a reverse voltage group is added, and a Schottky barrier is not formed for the guard ring@region 24. Therefore, the first Schottky barrier based on the first barrier metal electrode 29a and the second Schottky barrier based on the first barrier metal electrode 29a and the second
The second Schottky barrier based on the pole 29b is continuous with the @ contact, but the sixth Schottky barrier based on the titanium oxide thin layer 28 and the second Schottky barrier are connected via the guard ring region 24.

直接には連続していない。1L第2のショットキバリア
と第3のショットキバリアとはガードリング領域24と
n影領域26との境界部分、つまりpn接合61を介し
て連続しているとも見なせる。
Not directly consecutive. The 1L second Schottky barrier and the third Schottky barrier can also be considered to be continuous via the boundary between the guard ring region 24 and the n shadow region 26, that is, the pn junction 61.

ガードリング領域24は従来例と同様にショットキバリ
アの周辺耐圧向上に寄与する。ここで。
The guard ring region 24 contributes to improving the peripheral breakdown voltage of the Schottky barrier as in the conventional example. here.

第1のバリア金1fA’tlh29aに比べて第2のバ
リア金属’fit!529bのシート折抗はかなり大き
い値となっている。このため、第1図のショットキバリ
アダイオードでは111方向電圧印加時にガードリング
領域24を経てn影領域23へとfjft、れる順電流
は第2のバリア金属電極29bにより制限される。この
ため、ガードリング領域24からpn接合31を経てn
影領域23に注入される少数キャリアC正孔)が激減し
、ガードリンク領124を設けたことによる尚速応答性
の低下はほとんどない。つまり、第1図のショットキバ
リアダイオードの第2のバリア金縞電極29bはショッ
トキバリア全形成する電極であるとともに少数キャリア
の注入を制限する。
The second barrier metal 'fit! compared to the first barrier metal 1fA'tlh29a! The sheet fold of 529b is quite large. Therefore, in the Schottky barrier diode shown in FIG. 1, the forward current fjft flowing through the guard ring region 24 into the n-shade region 23 when a 111-direction voltage is applied is limited by the second barrier metal electrode 29b. Therefore, from the guard ring region 24 through the pn junction 31,
Minority carriers (C holes) injected into the shadow region 23 are drastically reduced, and the provision of the guard link region 124 causes almost no deterioration in quick response. That is, the second barrier gold striped electrode 29b of the Schottky barrier diode shown in FIG. 1 is an electrode that forms the entire Schottky barrier, and also limits the injection of minority carriers.

チタン酸化物薄層28は、n影領域23との間にショッ
トキバリアを形成しており、高抵抗性のフィールドプレ
ートとして耐圧向上に大きく寄与している。即ち、逆電
圧印加時にチタン酸化物薄層28の内周縁と外周縁の間
に微少電流が流れてチタン酸化物薄層28の処在方向に
電位勾配が生じる。チタン酸化物薄層28によって形成
されているショットキバリアから媚びる空乏層の広がり
は1士配電位勾配によってガードリング領域24側で大
きく、チタン酸化物薄層28の外周縁側に向うに従って
小さくなる。逆電圧印加時には第1のバリア金lAm極
29a及び第2のバリア金m電極29bとn形1nj2
J!23との間に形成さfする第1及び第2のショット
キバリア、pn接合31.チタン酸化物薄層28とn影
領域23との間に形成さnるi3のショットキバリアの
1者のそれぞれから延びる空乏層が一体化し、第4図に
模式的に示す空乏層32がn影領域23の表面に連続し
て形成される。これらの結果、逆電圧印加時におけるシ
ョットキバリアの局部で4)il界集中が緩和され、シ
ョットキバリアダイオードの耐圧が大幅に向上する。な
お、チタン酸化物薄層28による高耐圧化!II4造に
ついては1本願発明者等によって発明され1本件t¥j
FFlthl願人より特願昭62−307196号とし
て出願されている。
The titanium oxide thin layer 28 forms a Schottky barrier between it and the n-shade region 23, and greatly contributes to improving the breakdown voltage as a highly resistive field plate. That is, when a reverse voltage is applied, a minute current flows between the inner and outer edges of the thin titanium oxide layer 28, creating a potential gradient in the direction of the thin titanium oxide layer 28. The spread of the depletion layer formed by the Schottky barrier formed by the titanium oxide thin layer 28 is large on the guard ring region 24 side due to the voltage distribution gradient, and becomes smaller toward the outer peripheral edge of the titanium oxide thin layer 28. When a reverse voltage is applied, the first barrier gold lAm electrode 29a and the second barrier gold m electrode 29b and the n-type lnj2
J! 23, first and second Schottky barriers formed between the pn junction 31. The depletion layers extending from each of the Schottky barriers of n i3 formed between the titanium oxide thin layer 28 and the n-shade region 23 are integrated, and the depletion layer 32 schematically shown in FIG. It is formed continuously on the surface of the region 23. As a result, 4) IL field concentration is alleviated locally in the Schottky barrier when a reverse voltage is applied, and the withstand voltage of the Schottky barrier diode is significantly improved. In addition, the titanium oxide thin layer 28 increases the voltage resistance! Regarding II4 construction, one was invented by the inventors of the present application, etc.
It has been filed as Japanese Patent Application No. 62-307196 by applicant FFlthl.

本実施例のショットキバリアダイオードは、150V以
上の耐圧が高い歩留りで得られ、バルク耐圧と略等しい
と考えられる約250■の耐圧全示すものさえあった。
The Schottky barrier diodes of this example were able to achieve withstand voltages of 150V or more with high yield, and some even showed a total withstand voltage of approximately 250V, which is considered to be approximately equal to the bulk withstand voltage.

高耐圧化の策を施さない場合(チタン酸化物薄層28、
Ti薄層25c、p”形領jjl!24を形成しない場
合)には60V程度の耐圧しか得られない。また1本実
施例のショットキバリアダイオードを、スイッチング周
波数500 kHzO筒周波筒周ラスイツチングレギュ
レータダイオードとして使用したところノイズ発生の極
めて少ない整流動作が確認された。
When no measures are taken to increase the withstand voltage (titanium oxide thin layer 28,
In the case where the Ti thin layer 25c and the p''-shaped region 24 are not formed, a withstand voltage of only about 60 V can be obtained.The Schottky barrier diode of this embodiment was also subjected to cylindrical frequency switching with a switching frequency of 500 kHz. When used as a regulator diode, rectifying operation with extremely low noise generation was confirmed.

本実施例は次の利点を百する。This embodiment has the following advantages.

(II  n形gjiM23の表面のガードリングにて
包囲された領域には第1のバリア金属′w1極29a及
び第2のバリア金ljA電極29bに基づく第1のショ
ットキバリアと第2のショットキパリアカ連続して形成
される。このため、逆電圧印加時には第1のショットキ
バリアから砥びる空乏層と、第2のショットキバリアか
ら蝙びる空乏層と、pn接合61からの空乏層か連続し
、11界集中を緩和する良好な空乏層31が得られる。
(The region surrounded by the guard ring on the surface of II n-type gjiM23 has a first Schottky barrier and a second Schottky barrier based on the first barrier metal 'w1 electrode 29a and the second barrier gold ljA electrode 29b. Therefore, when a reverse voltage is applied, the depletion layer etched from the first Schottky barrier, the depletion layer etched from the second Schottky barrier, and the depletion layer from the pn junction 61 are continuous. A good depletion layer 31 that alleviates field concentration can be obtained.

従来の絶縁物を弁したフィールドプレートを有する構造
でもガードリングにて包囲された領域にpn接合9から
延びる空乏層と連続する空乏層が得られる。しかし。
Even in the conventional structure having a field plate made of an insulator, a depletion layer continuous with the depletion layer extending from the pn junction 9 can be obtained in the region surrounded by the guard ring. but.

絶縁層6を介して空乏層を形成てるので、電界集中を緩
和する良好な空乏層が得られず1本実施例のような丈夫
な耐圧向Jcは望めない。
Since a depletion layer is formed through the insulating layer 6, a good depletion layer for alleviating electric field concentration cannot be obtained, and a strong breakdown voltage Jc as in this embodiment cannot be expected.

+21 1111方向バイアス時にpn接合31を酔て
n影領域23へと流れる電流は第2のバリア金属電極2
9bにて制限される。このため、高速応答性を損なうこ
となく高耐圧化が実現できる。
When biased in the +21 1111 direction, the current that flows through the pn junction 31 to the n shadow region 23 flows through the second barrier metal electrode 2.
9b. Therefore, high voltage resistance can be achieved without impairing high-speed response.

(31従来の絶縁層を弁したフィールドプレートを有す
る栴造の欠やの1つである特性の熱的不安定性はTi薄
層25c及びチタン酸化物薄層28の下部に絶縁層が介
在していないことによって解消されている。
(31) The thermal instability, which is one of the drawbacks of the conventional SEIZO having a field plate with an insulating layer, is due to the presence of an insulating layer under the Ti thin layer 25c and the titanium oxide thin layer 28. It is solved by not having it.

(41応力集中・虚と電界集中点とを分鼎できるため、
耐圧歩留りを向上呵ることができた。即ち。
(41 Stress concentration/imaginary and electric field concentration points can be separated,
We were able to improve the pressure yield. That is.

第1のバリア金属電極29aはそれよりも外周側に形成
された被層よりも肉厚となっているため。
This is because the first barrier metal electrode 29a is thicker than the coating layer formed on the outer peripheral side thereof.

第1のバリア金桐′電極29aの外周端の下部に応力集
中点が生じる。この応力集中点では、n影領域26に歪
が加っているため、臨界電界1M度(Ecrit)が低
下しており、ここに電界集中が生じるとブレークダウン
が起り易い。本実施例では最大電界の生じる電界集中点
に、ガードリング領域24の外周部の近傍に位置するた
め電界集中点を応力集中点から離間できる。これにJつ
、規定耐圧以下の製品の生じる頻枇が減少し、耐圧歩留
りが向上する。なお、従来の絶縁物を介したフィールド
プレートを有するJRI&造では電界集中点はバリア金
属電極4と絶縁物6の境界の下部にあり、応力集中点と
実質的に一致する。このため、耐圧歩留りの向上は望め
ない。
A stress concentration point occurs at the lower part of the outer peripheral edge of the first barrier metal paulownia' electrode 29a. At this stress concentration point, since strain is applied to the n-shaded region 26, the critical electric field 1M degree (Ecrit) is reduced, and breakdown is likely to occur if electric field concentration occurs here. In this embodiment, the electric field concentration point where the maximum electric field occurs is located near the outer periphery of the guard ring region 24, so that the electric field concentration point can be separated from the stress concentration point. In addition, the frequency of products with a breakdown voltage below a specified value is reduced, and the yield of breakdown voltage is improved. In addition, in the conventional JRI&ZO structure having a field plate with an insulator interposed therebetween, the electric field concentration point is located below the boundary between the barrier metal electrode 4 and the insulator 6, and substantially coincides with the stress concentration point. For this reason, no improvement in voltage yield can be expected.

f51  AI 7& 26 bの直下に設けたTi薄
層25dの延在部にてTi薄層25c及びチタン酸化物
薄層28が得られるので、目的とする第2のバリア金w
4電極29b及びチタン酸化物薄層28が容易に得られ
る。また、第1のバリア金属電極29aと第2のバリア
金属を極29bとチタン酸化物薄層28との電気的接続
を容易かつ確実に遜成することができる。
Since the Ti thin layer 25c and the titanium oxide thin layer 28 are obtained in the extended portion of the Ti thin layer 25d provided directly under f51 AI 7 & 26 b, the desired second barrier gold w
Four electrodes 29b and a thin titanium oxide layer 28 are easily obtained. Further, the electrical connection between the first barrier metal electrode 29a and the second barrier metal electrode 29b and the titanium oxide thin layer 28 can be easily and reliably established.

(6)  チタン酸化物薄層28を設けたので一段と耐
圧全向上できる。即ち、上述のよりにチタン酸化物薄層
28″ff:設けたことにより、ガードリング領域24
の外周側のn影領域26にも電界集中を緩和する空乏J
〜を良好に形成することができる。
(6) Since the titanium oxide thin layer 28 is provided, the breakdown voltage can be further improved. That is, by providing the titanium oxide thin layer 28''ff as described above, the guard ring region 24
There is also a depletion J that alleviates electric field concentration in the n-shaded region 26 on the outer peripheral side of
~ can be formed well.

このため、耐圧を大幅に向上させることができた。Therefore, the breakdown voltage could be significantly improved.

[第2の実施例] 第5図に示す本発明の第2の実施例に係わるショットキ
バリアダイオード′?r説明する。但し、第5図及び後
で説明する第6図及び第7図において第1図〜第3図と
実質的に同一の部分には同一の符号を付してその説明を
省略する。第5図のショットキバリアダイオードはn形
@R230表面にリング状のチタン酸化物薄層28ak
有し、更にこの上にリング状のチタン酸化物薄7ili
i28bを有する。第1のバリア金属電極29aはAI
層26bと2層のTi薄層25e、25fから成る。第
2のバリア金属電極29bは2膚のTi薄層25g、2
5hから成る。この槙造は第2図(C)〜ωつのような
工程を2回繰り返丁ことによって形成できる。上側のチ
タン酸化物薄層28bは第1図のショットキバリアダイ
オードのチタン酸化物薄層28と同じ厚さ及び酸化程度
に形成されている。下側のチタン酸化物薄層28aは上
側のチタン酸化物薄層28bとけはN−の厚さとなって
いるが酸化の程度を上側のチタン酸化物薄層28bより
強めているので1士側のチタン酸化物′g層28bより
もシート抵抗が大きい。従って、上側のチタン酸化物薄
層28bを通る電流の方が下旬のチタン酸化物薄層28
aを通る電流まりも大きくなり、電位勾配は主として上
側のf4INVCよって決定される。下旬のチタン酸化
物薄層28aは商いバリアハイドφBを有するので飽和
電流1sを減少することができる。
[Second Embodiment] A Schottky barrier diode according to a second embodiment of the present invention shown in FIG. rExplain. However, in FIG. 5 and FIGS. 6 and 7, which will be explained later, parts that are substantially the same as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted. The Schottky barrier diode shown in Figure 5 has a ring-shaped titanium oxide thin layer 28ak on the n-type @R230 surface.
Furthermore, a ring-shaped titanium oxide thin 7ili
Has i28b. The first barrier metal electrode 29a is made of AI
It consists of a layer 26b and two Ti thin layers 25e and 25f. The second barrier metal electrode 29b has two Ti thin layers 25g, 2
It consists of 5 hours. This maki-zukuri can be formed by repeating the steps shown in FIG. 2(C) to ω twice. The upper titanium oxide thin layer 28b is formed to have the same thickness and oxidation degree as the titanium oxide thin layer 28 of the Schottky barrier diode shown in FIG. The lower titanium oxide thin layer 28a has a thickness of N- compared to the upper titanium oxide thin layer 28b, but the degree of oxidation is stronger than that of the upper titanium oxide thin layer 28b. The sheet resistance is higher than that of the titanium oxide layer 28b. Therefore, the current passing through the upper titanium oxide thin layer 28b is higher than the current passing through the upper titanium oxide thin layer 28b.
The current flow through a also increases, and the potential gradient is mainly determined by the upper f4INVC. Since the titanium oxide thin layer 28a in the latter half has a barrier hide φB, the saturation current 1s can be reduced.

このため、逆電流レベルの小さいショットキバリアダイ
オードを提供できる。
Therefore, a Schottky barrier diode with a low reverse current level can be provided.

また、第2のバリア金属電極29bを肉厚とすることで
抵抗が減少するので、ブレークダウン時の電流が第2の
バリア金属電極29bの外周端側の顎数箇所に分散して
良好に流れるため逆方向サージ耐重が向上する。但し、
第2のバリア金属電極29bのシート抵抗は+1vi電
圧印加時にn影領域26への少数キャリアの注入を抑制
することができる抵抗値に設定する必要がある。
Furthermore, by making the second barrier metal electrode 29b thick, the resistance is reduced, so that the current at the time of breakdown is dispersed to several locations on the outer peripheral end side of the second barrier metal electrode 29b and flows smoothly. Therefore, the reverse surge load resistance is improved. however,
The sheet resistance of the second barrier metal electrode 29b needs to be set to a resistance value that can suppress injection of minority carriers into the n-shaded region 26 when +1vi voltage is applied.

なお、第1の実施例と同様に、第1及び第2のバリア金
属電極29a、29bとp影領域から成るガードリング
領域24との和み合せから成る:討圧同士効来も得らn
る。
Note that, similarly to the first embodiment, the first and second barrier metal electrodes 29a, 29b and the guard ring region 24 consisting of the p shadow region are harmonized;
Ru.

〔第6の実施例〕 第6図に本発明の第3の実施例に係わるショットキバリ
アダイオードを示す。第6図のショットキバリアダイオ
ードは第2のバリア金属1!極29bの外周側に、第1
のチタン酸化物薄層28C1等電位化用Ti薄層251
.第2のチタン酸化物薄j曽28dがリング状に順次隣
接して配置され、これらが互いに電気的に接続されてい
る。
[Sixth Embodiment] FIG. 6 shows a Schottky barrier diode according to a third embodiment of the present invention. The Schottky barrier diode in FIG. 6 is a second barrier metal 1! On the outer circumferential side of the pole 29b, a first
Titanium oxide thin layer 28C1 Ti thin layer 251 for equalizing potential
.. The second titanium oxide thin layers 28d are arranged adjacent to each other in a ring shape and are electrically connected to each other.

等電位化用]゛ii薄層iから成る環状@*は導電性が
蔦いので1等電位分布@域となり得る。この結果、n影
領域23の表面士における平面的に見た電位分布の不均
一性を修正して均一な空乏層全形成し、耐圧を同士する
ことができる。また。
[For equipotential] [ii] The annular @* made of the thin layer i has conductivity, so it can be one equipotential distribution @ area. As a result, it is possible to correct the non-uniformity of the potential distribution in plan view on the surface of the n-shaded region 23, to form a uniform depletion layer all over, and to equalize the breakdown voltage. Also.

チタン酸化物薄層28dの外筒端はAu C金) −G
e(ゲルマニウム)合金から成る接続領域64にてn影
領域23と電気的に低抵抗接続されている。
The outer cylinder end of the titanium oxide thin layer 28d is Au (gold) -G
A connection region 64 made of e (germanium) alloy is electrically connected to the n shadow region 23 with low resistance.

従って、チタン酸化物薄層28dの外周縁でブレークダ
ウンが生じないため、ノイズの発生の少ない小信号用高
耐圧ショットキバリアダイオードを&[できる。勿廂、
第6図のショットキバリアダイオードにおいても、第1
及び第2のバリア金属電極29a、29bとp#領領域
ら成るガードリング憤域24との組み合せによる耐圧向
上効果も得られる。
Therefore, since breakdown does not occur at the outer peripheral edge of the titanium oxide thin layer 28d, a high breakdown voltage Schottky barrier diode for small signals that generates less noise can be produced. Of course,
In the Schottky barrier diode shown in Fig. 6, the first
Also, the effect of improving the breakdown voltage can be obtained by the combination of the second barrier metal electrodes 29a, 29b and the guard ring region 24 consisting of the p# region.

〔第4の実施例〕 第7図に示す第4の実施例のショットキバリアダイオー
ドは第1のバリア金属電極29aの周縁部の下部に1′
i薄層25により肉厚のTi薄層33が形成されている
。Ti薄層33の厚さは100〜400Aで、 AI層
26cと比べれば極薄である。
[Fourth Embodiment] The Schottky barrier diode of the fourth embodiment shown in FIG.
A thick Ti thin layer 33 is formed by the i thin layer 25 . The thickness of the Ti thin layer 33 is 100 to 400 Å, which is extremely thin compared to the AI layer 26c.

第7内のショットキバリアダイオードはn影領域23の
土面に予めTi薄層63を形成しておき、第2図(C)
〜(ト)のような工程にて製作できる。無7図のショッ
トキバリアダイオードではAl膚26cと。
For the Schottky barrier diode in No. 7, a thin Ti layer 63 is formed in advance on the soil surface of the n-shade region 23, as shown in FIG. 2(C).
It can be manufactured using the process shown in ~(g). In the Schottky barrier diode shown in Figure 7, the Al layer is 26c.

Ti博鳩25jと、Ti薄層63の一部から成る部分を
第1のバリア金槁I!極29a、Ti薄層25にと、T
i薄層63の残部から成る部分を第2のバリア金IpI
4電極29bと呼ぶことができる。第6の実施例と同様
に第2のバリア金W4電極29bのシート抵抗が減少し
逆方向サージ耐量の向上したショットキバリアダイオー
ドヲ提供できる。また、ショットキバリアのうち周辺の
Tit47133の部分はバリア八イトφBが向上する
のでショットキバリアの周辺耐圧が向上し、さらに高耐
圧のショットキバリアダイオードを提供できる。この場
合も。
A portion consisting of the Ti layer 25j and a part of the Ti thin layer 63 is used as the first barrier layer I! On the pole 29a, on the Ti thin layer 25, and on the T
The remaining portion of the i-thin layer 63 is made of second barrier gold IpI.
It can be called a four-electrode 29b. As in the sixth embodiment, a Schottky barrier diode with reduced sheet resistance of the second barrier gold W4 electrode 29b and improved reverse surge resistance can be provided. Further, since the barrier 8ite φB of the peripheral Tit 47133 portion of the Schottky barrier is improved, the peripheral breakdown voltage of the Schottky barrier is improved, and a Schottky barrier diode with an even higher breakdown voltage can be provided. In this case too.

第2のバリア金属電h 29 b toyシート抵抗は
順方向電流を適度に制限できる値に設定する心機がある
。なお、この実施例によっても、第1及び第2のバリア
金PA電極29a、29bとガードリンク値域24との
組み合せによる耐圧向上効果が得られる。
The second barrier metal electrode h 29 b toy sheet resistance is set to a value that can appropriately limit the forward current. Note that this embodiment also provides the effect of improving the breakdown voltage due to the combination of the first and second barrier gold PA electrodes 29a, 29b and the guard link range 24.

〔変形例〕[Modified example]

本宛EI)4曇工上述の実施例に画定さt′Lるもので
なく。
This is not limited to the above-described embodiments.

例えば次の変形が可能なものである。For example, the following transformations are possible.

fil  高耐圧が特に袈求されない場合はチタン酸化
物薄層28を省いた樵造としてもよい。
fil If a high withstand voltage is not particularly required, the thin titanium oxide layer 28 may be omitted.

(21チタン酸化物薄層28.28b〜28dのシート
抵抗は、半導体チップ本造やサイズによって効果的な範
囲が変わるが、10にΩ/ロ〜5000MΩ/ロ、望ま
しくは10MΩ/口〜10[]OMΩ/口に選ぶべきで
ある。
(The effective range of the sheet resistance of the 21 titanium oxide thin layers 28.28b to 28d varies depending on the actual structure and size of the semiconductor chip, but it is preferably 10 to 5000 MΩ/2, preferably 10 to 1000 MΩ/28. ]OMΩ/You should choose it.

(31第2図(QのTi薄層25の膜厚は、膜厚制御。(31 Fig. 2 (The thickness of the Ti thin layer 25 in Q is controlled by thickness control.

酸化温度、酸化時間等を勘案して2OA以上に丁ヘキで
ある。上限については、上記所定のシート抵抗が得られ
るならば制限はないが、TiN膜を熱酸化してチタン酸
化物薄層を形成するときには。
Considering the oxidation temperature, oxidation time, etc., the oxidation temperature should be at least 2OA. There is no upper limit as long as the above-mentioned predetermined sheet resistance can be obtained, but when a TiN film is thermally oxidized to form a titanium oxide thin layer.

酸化温度と酸化時間を勘案して300A以下と丁べきで
ある。プラズマ酸化のような強力な酸化を行うならば、
この上限はさらに拡大できる。
Considering the oxidation temperature and oxidation time, it should be 300A or less. If you perform strong oxidation such as plasma oxidation,
This upper limit can be further expanded.

+41  Tt薄層25を酸化してチタン酸化物薄層2
8を得る時の酸化温度は500℃以下にてることが望ま
しく、Au糸の電@ILを用いる時は380℃以下とす
る。酸化m度の下@値については、#IrjlR化法に
よる時では200℃以上とするが、プラズマ酸化による
時では室温以下の低温とてることもできる。酸化時間は
TiWI層25層厚5.酸化温度。
+41 Oxidize Tt thin layer 25 to form titanium oxide thin layer 2
The oxidation temperature for obtaining No. 8 is desirably 500° C. or lower, and when using Au thread IL, the oxidation temperature is 380° C. or lower. Regarding the lower value of oxidation degree, it is set at 200° C. or higher when using the #IrjlR method, but when using plasma oxidation, it can be lowered to a low temperature below room temperature. Oxidation time is TiWI layer 25 layer thickness 5. Oxidation temperature.

酸化雰囲気によって変わるが、5秒〜2時間の範囲に収
めることが望!しい。
It varies depending on the oxidizing atmosphere, but it is desirable to keep it within the range of 5 seconds to 2 hours! Yes.

(51+タン酸化物薄428.28a〜28dに対応す
るものをチタン醒化物の蒸着やスパッタリングで形成し
、Ti薄層25c、25h、25g、25iを導電性が
比較的^いチタン窒化物層に置き換えてもよい。チタン
窒化物層は、A1層をマスりとじてチタン酸化物層を窒
化することに訳って形成し得る。
(Those corresponding to 51+ tan oxide thin layers 428.28a to 28d are formed by vapor deposition or sputtering of titanium oxide, and the Ti thin layers 25c, 25h, 25g, and 25i are replaced with titanium nitride layers with relatively high conductivity. Alternatively, the titanium nitride layer may be formed by masking off the A1 layer and nitriding the titanium oxide layer.

(61シート抵抗が高く且つショットキバリアを生成す
る薄層としてチタン酸化物薄層が好適であるが、 Ta
 (タンタル)糸材料の酸化物薄ノー等にすることもで
きる。また、7゛i噂層25及びチタン酸化物薄層28
はIn ’P Sn等を添加したものであってもよい。
(61 A titanium oxide thin layer is suitable as a thin layer that has high sheet resistance and forms a Schottky barrier, but Ta
(Tantalum) It is also possible to use thin oxides of thread materials. In addition, the 7゛i rumor layer 25 and the titanium oxide thin layer 28
may be added with In'P Sn or the like.

171  GaAsの代りにlnP (燐化インジウム
)等のIll −V族化合物やシリコンを使用するショ
ットキバリア半導体装量にも適用可能である。
It is also applicable to Schottky barrier semiconductor devices using Ill-V group compounds such as lnP (indium phosphide) or silicon instead of 171 GaAs.

(8+  集&回路中にショットキバリア牛導体装置を
形成する場合には、n影領域23を島状に囲むようにn
影領域22を設けてオーずツク1極27をn形頭載23
の表面側に設けるブレーナ構造としてもよい。
(8+ In the case of forming a Schottky barrier conductor device in the circuit, it is necessary to
A shadow area 22 is provided to connect the 1st pole 27 to the n-type head 23.
It is also possible to have a brainer structure provided on the surface side.

f91  n影領域23.n影領域22をp形頭載と置
き換えることができる。
f91 n shadow area 23. The n-shadow area 22 can be replaced with a p-shaped head.

(101本発明に従う薄層としての第2のバリア金@電
極29bのシート抵抗は、半導体チップの栴造等檀々の
条件にJ9、効果的な範囲は変わり。
(101) The effective range of the sheet resistance of the second barrier gold@electrode 29b as a thin layer according to the present invention varies depending on the conditions of the semiconductor chip.

1Ω/口〜1MΩ/口の範囲で本発明の効果が有効に得
られる。但し、高水準な逆す−ジ耐門が袈求さ九る場合
には5Ω/口〜500Ω/口に設定するのが望ブしい。
The effects of the present invention can be effectively obtained within the range of 1 Ω/mouth to 1 MΩ/mouth. However, if a high-level reverse diagonal gate is required, it is desirable to set the resistance to 5Ω/port to 500Ω/port.

[Ill  本発明に従う薄層としての第2のバリア金
属型h29bの厚さ、チタン酸化物薄層28の岸さ及び
チタン酸化物薄fVI28 aと28bを合せた厚さは
設計上程々の数値をとり得るが、実質的に応力集中点の
発生原因とならないように5000る。
[Ill The thickness of the second barrier metal type h29b as a thin layer according to the present invention, the thickness of the titanium oxide thin layer 28, and the combined thickness of the titanium oxide thin layers fVI28a and 28b are designed to have reasonable numerical values. 5,000 yen so as not to substantially cause stress concentration points.

az  第2のバリア金属1!L極29bの幅は応力集
中点と電界集中点とを離間するために2μm以上と丁べ
きである。たたし50μm以上としてもその効果は飽和
しチップの面積の増大を招くたけである。従って2〜5
0 amの範囲に設定するのがよい。
az Second barrier metal 1! The width of the L pole 29b should be 2 μm or more in order to separate the stress concentration point and the electric field concentration point. However, even if the thickness is 50 μm or more, the effect will be saturated and the area of the chip will only increase. Therefore 2-5
It is best to set it in the range of 0 am.

u31  flンtlt化物薄428.28a、28b
u31 flint tlt compound thin 428.28a, 28b
.

28cと28dの和のmt−約10 μm以上とするこ
とによって耐圧向上の効果か現われ、30μm以上にす
ることによってその効果が顕著になる。
By setting mt (the sum of 28c and 28d) to about 10 .mu.m or more, the effect of improving the breakdown voltage appears, and by setting it to 30 .mu.m or more, the effect becomes remarkable.

しかし、所定の耐圧が得られる歩留りを尚くするために
は100μm以上に設計することが一層望ましい。幅を
500 lIm又はこれよりも太き(設定しても耐圧向
上効果を十分に得ることができる。
However, it is more desirable to design the thickness to be 100 .mu.m or more in order to improve the yield at which a predetermined breakdown voltage can be obtained. Even if the width is set to 500 lIm or thicker, a sufficient voltage-resistance improvement effect can be obtained.

従って1幅の上限はないが1幅を500μm以上にして
も耐圧の比例的増大を期待てることができないばかりで
な(、半導体チップが大型化するという間鵬が生じる。
Therefore, although there is no upper limit to the width, even if the width is increased to 500 .mu.m or more, it is not possible to expect a proportional increase in breakdown voltage.

従って1幅を30〜500μmの範囲にすることが望!
しい。
Therefore, it is desirable to have one width in the range of 30 to 500 μm!
Yes.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

土述から明らかなJうに1本発明によれば、ガードリン
グとして働く第2の半導体領域を設けたにも拘らず、高
速応答性の低下が少ないショットキバリア半導体装t’
を提供できる。
According to the present invention, there is a Schottky barrier semiconductor device t' in which the high-speed response is less degraded despite the provision of the second semiconductor region that functions as a guard ring.
can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例に係わるショットキバリ
アダイオードを示す断面図。 第2図囚〜(ト)は第1図のショットキバリアダイオー
ドを脚端工程順に示j断面図。 第3囚はm2図■の状態を示す平面図。 第4図は窒乏層を模式的に示すショットキバリアダイオ
ードの一部拡大断面図。 第5図は第2の実施例のショットキバリアダイオードを
示すl111面図。 第6図は第3の実施例のショットキバリアダイオードを
示す断面図。 第7図は第4の実施例のショットキバリアダイオードを
示す断面図。 第8図は従来のショットキバリアダイオードを示す断面
図。 第9囚は従来の別のショットキバリアダイオードを示す
断面図である。 22・・・n影領域、23・・・n影領域、24・・・
ガードリング領域、25c 、25d−Ti薄層、26
a・・・A1層、27・・・オーミック電極、28・・
・チタン酸化物薄層、29a・・・第1のバリア金属1
!極、29b・・・第2のバリア金員電極。
FIG. 1 is a sectional view showing a Schottky barrier diode according to a first embodiment of the present invention. Figures 2-5 are sectional views showing the Schottky barrier diode of Figure 1 in the order of the leg end process. The third prisoner is a plan view showing the state of m2 diagram ■. FIG. 4 is a partially enlarged sectional view of a Schottky barrier diode schematically showing a nitrogen-depleted layer. FIG. 5 is a top view showing the Schottky barrier diode of the second embodiment. FIG. 6 is a sectional view showing a Schottky barrier diode of a third embodiment. FIG. 7 is a sectional view showing a Schottky barrier diode of a fourth embodiment. FIG. 8 is a sectional view showing a conventional Schottky barrier diode. The ninth figure is a cross-sectional view showing another conventional Schottky barrier diode. 22...n shadow area, 23...n shadow area, 24...
Guard ring region, 25c, 25d-Ti thin layer, 26
a... A1 layer, 27... Ohmic electrode, 28...
-Titanium oxide thin layer, 29a...first barrier metal 1
! Pole, 29b... second barrier metal electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 〔1〕 第1の半導体領域(23)と、第1のバリア電
極(29a)と、第2のバリア電極(29b)と、第2
の半導体領域(24)とを有し、 前記第1のバリア電極(29a)は前記第1の半導体領
域(23)との間に第1のシヨツトキバリアを形成する
ように前記第1の半導体領域(23)の上面に配置され
ており、 前記第2のバリア電極(29b)は前記第1のバリア電
極(29a)を隣接して包囲すると共に前記第1の半導
体領域口との間に第2のシヨツトキバリアを形成するよ
うに前記第1の半導体領域(23)上に配置され、且つ
前記第1のバリア電極(29a)と電気的に接続され、
且つ前記第1のバリア電極(29a)よりも大きなシー
ト抵抗を有しており、 前記第2の半導体領域(24)ガードリングとして働く
ように前記第1の半導体領域口と反対の導電形を有して
前記第1の半導体領域口に隣接配置され、且つ前記第2
のバリア電極(29b)を介して前記第1のバリア電極
(29a)に電気的に接続された表面を有していること
を特徴とするシヨツトキバリア半導体装置。
[Claims] [1] A first semiconductor region (23), a first barrier electrode (29a), a second barrier electrode (29b), and a second
a semiconductor region (24), and the first barrier electrode (29a) is connected to the first semiconductor region (23) so as to form a first shot barrier between the first barrier electrode (29a) and the first semiconductor region (23). 23), the second barrier electrode (29b) adjacently surrounds the first barrier electrode (29a) and has a second barrier electrode between the first semiconductor region opening and the second barrier electrode (29b). disposed on the first semiconductor region (23) to form a shot barrier and electrically connected to the first barrier electrode (29a);
The second semiconductor region (24) has a higher sheet resistance than the first barrier electrode (29a), and has a conductivity type opposite to that of the first semiconductor region opening so as to function as a guard ring. is arranged adjacent to the first semiconductor region opening, and the second semiconductor region is arranged adjacent to the first semiconductor region opening;
A shot barrier semiconductor device characterized by having a surface electrically connected to the first barrier electrode (29a) via a barrier electrode (29b).
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