JPH01319974A - 半導体装置 - Google Patents

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、ショットキーダイオードを有する半導体装置
分野に利用される。

本発明は半導体装置に関し、特に、ショットキーダイオ
ードを有する半導体装置の電極構造に関する。

〔概要〕

本発明は、半導体層上に選択的に形成された第一絶縁膜
の電極用の開孔部に、ショットキー障壁を構成する第一
金属層、バリア層としての第二金属および電極となる第
三金属層が順次積層されて構成されたショットキーダイ
オードを有する半導体装置において、 前記第三金属層の周辺部を前記第一絶縁膜上に形成され
た第二絶縁膜上に形成することにより、電極（第三金属
層）による浮遊容量を減少させ特性の向上を図ったもの
である。

〔従来の技術〕

従来、ショア）キーダイオードの多くは、ガラス封止型
形式を用いているが、用途の多用化にともないモールド
封止型も用いられるようになった。

このモールド封止型では、組立がボンディング形式とな
るので、ボンディングワイヤーが圧着されたときに素子
との接触面積が大きくなり、浮遊容量が増大する。

第３図は従来のショットキーダイオードの一例を示す模
式的縦断面図である。本従来例は、半導体基板上にエピ
タキシャル層１が形成され、その上に電極用の開孔部を
有するシリコン酸化膜からなる第一絶縁膜２が選択的に
形成される。この第一絶縁２の開孔部を覆うように三つ
の金属層からなる電極が形成される。第一金属層３はシ
ョットキー障壁金属であり、例えばＴｉが用いられる。

第二金属層４は、第三金属層がエピタキシャル層１に浸
透しないように防止するためのバリア層で、例えばＴｉ
−Ｍｏ−Ｔｉの構成からなる金属層が用いられる。第三
金属層５は、電極金属で例えばＡｌまたはＡｕが用いら
れる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、ショットキーダイオードの場合、第一絶縁膜
２０開孔部分を要求特性に応じて開孔しているが、この
開孔部分の誤差が特性を大きく左右する。通称この開孔
部分をバリヤ径と呼んでいる。

このバリヤ径が非常に小さい場合、例えば１０μｍφ以
下を開孔する場合、第一絶縁膜２の厚さが１．５μｍ以
上になると、開孔部に誤差が生じて所望の特性を得るこ
とが困難になる欠点がある。

また、第一絶縁膜２の厚さを１．５μｍ以下にし、その
上に第二金属層４を形成し、ボンディング作業を円滑に
ならしめるために十分な大きさの第三金属層５を形成す
ると、第三金属層５と第一絶縁膜２とエピタキシャル層
１とで構成されるＭＯ３容量からなる浮遊容量が増大し
、所望の特性を得ることができない欠点がある。

本発明の目的は、前記の欠点を除去することにより、開
孔部を有する第一絶縁膜の厚さが１．５μｍ以下と薄く
とも、ＭＯ３容量の小さい電極構造を持つショットキー
ダイオードを有する半導体装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、半導体層と、この半導体層上に形成され電極
用の開孔部を有する第一絶縁膜と、前記開孔部の前記半
導体層に接して形成されショットキー障壁を構成する第
一金属層と、この第一金属層上に形成されたバリア層と
しての第二金属層と、この第二金属層上に形成された電
極金属としての第三金属層とを含むショットキーダイオ
ードを有する半導体装置において、前記第一および第二
金属層の周辺部を覆い外側全域に形成された第二絶縁膜
を設け、前記第三金属層の周辺部は、この第二絶縁膜上
に形成されたことを特徴とする。

なお、第二絶縁膜は、ポリイミド、酸化ケイ素または低
融点ガラスであることが好ましい。

さらに、第一金属層としては、Ｔｉ、Ｍｏ、ＷまたはＴ
ａが用いられ、第二金属層としてはＴｉ−Ｍｏ−Ｔｉの
構成が用いられ、第三金属層としてはＡｌ２またはＡｕ
が用いられることが好ましい。

〔作用〕

電極である第三金属層の周辺部は、第一絶縁膜と第二絶
縁膜との積層された厚い絶縁膜を介してエピタキシャル
層に重なっている。

従って、第三金属層と絶縁膜と半導体層（エピタキシャ
ル層）とで構成されるＭＯ３容量は大きく減少させるこ
とができ、ショットキーダイオードの特性を向上させる
ことが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の第一実施例の模式的縦断面図である。

本革−実施例は、半導体層としてのエピタキシャル層１
と、このエピタキシャル層１上に形成され電極部分に開
孔部を有する第一絶縁膜２と、前記開孔部のエピタキシ
ャル層１に接して形成されショットキー障壁を構成する
第一金属層３と、この第一金属層３上に形成されたバリ
ア層としての第二金属層４と、この第二金属層４上に形
成された電極金属としての第三金属層５とを含むショッ
トキーダイオードを有する半導体装置において、第一お
よび第二金属層３および４の周辺部を覆い外側全域に形
成された第二絶縁膜６を設け、第三金属層５の周辺部は
、この第二絶縁膜６上に形成される。

次に、本第二実施例の製造方法の概要について説明する
。

例えば、ｎ“型ＧａＡｓ半導体基板上にｎ型のエピタキ
シャル層１を形成し、このエピタキシャル層１上に、例
えば、シリコン酸化膜からなる第一絶縁膜２を膜厚５．
０００〜１０．０００人程変心形成し、選択的に電極部
を開孔する。

そして、開孔部と第一絶縁膜２の周辺部を約１０μｍ程
度覆い、例えば、’ｆ”　ｉ、ＭＯまたはＴａ等のショ
ットキー障壁金属からなる第一金属層３を形成する。こ
の第一金属層３の厚さは、例えば、Ｔｉの場合５００人
〜１０００人程変心する。

さらに、第一金属層３と同一形状に、例えば、Ｔｉ−Ｍ
ｏ−Ｔｉ層からなるバリア層としての第二金属層４を第
一金属層３に重ねて形成する。この第二金属層４はその
上に設けられる第三金属層がエピタキシャル層１へ浸透
しないように、例えば、Ｔｉ−Ｍｏ−Ｔｉ構成の場合、
Ｔｉは約１０００Ａ。

ＭＯは約５０００人の厚さとされる。

次に、例えば、ポリイミド、酸化ケイ素または低融点ガ
ラスからなる第二絶縁膜を全面に膜厚５、０００〜１０
．０００　Ａ程度に形成し、第一および第二金属層３お
よび４の周辺部を覆うように残して電極部を開孔する。

そして、この開孔部の第二金属層４上に、一部が第二絶
縁膜６０周辺部を覆うように、例えば、ＡｎまたはＡｕ
からなる電極金属としての第三金属層５を形成する。こ
の第三金属層５の幅は外部リード線をボンディングする
のに必要な十分な幅例えば５０〜６０卿程度に形成され
る。

これは、第三金属層５の面積を大きくしてもＭ○Ｓ容量
の増加が無視できるためで、従来はこの第三金属層の幅
は２０〜３０μｌ程度と極めて小さかったものが、前述
のように５０〜６０−程度に大きくとることが可能とな
り、組立時の歩留りを向上させ、電気的特性の安定した
ショットキーダイオードが　・得られる。

第２図は本発明の第二実施例の構造を示す模式的縦断面
図である。本第二実施例は接合径の非常に小さい場合、
例えば１０μｍφ以下のもので、基本的構造は、エピタ
キシャル層１と反対導電型の不純物を拡散した不純物拡
散層７を形成した外は、第１図の第一実施例と同様であ
る。

本第二実施例は、ボンディング形式のものである場合、
浮遊容量は低減される。

本発明の特徴は、第１図および第２図において、第二絶
縁膜６を設けたことにある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、電極金属層の周
辺部の下に絶縁層を介する電極構造にすることにより、
浮遊容量が低減され、組立歩留りおよび電気的特性の極
めて安定したショットキーダイオードを有する半導体装
置が得られその効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例の構造を示す模式％式％ 第２図は本発明の第二実施例の構造を示す模式的縦断面
図。 第３図は従来例の構造を示す模式的縦断面図。 １・・・エピタキシャル層、２・・・第一絶縁層膜、３
・・・第一金属層、４・・・第二金属層、５・・・第三
金属層、６・・・第二絶縁膜、７・・・不純物拡散層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体層（１）と、この半導体層上に形成され電極
   用の開孔部を有する第一絶縁膜（２）と、前記開孔部の
   前記半導体層に接して形成されショットキー障壁を構成
   する第一金属層（３）と、この第一金属層上に形成され
   たバリア層としての第二金属層（４）と、この第二金属
   層上に形成された電極金属としての第三金属層（５）と
   を含むショットキーダイオードを有する半導体装置にお
   いて、 前記第一および第二金属層の周辺部を覆い外側全域に形
   成された第二絶縁膜（６）を設け、前記第三金属層の周
   辺部は、この第二絶縁膜上に形成された ことを特徴とする半導体装置。