JPH0590565A - 整流用半導体装置 - Google Patents
整流用半導体装置Info
- Publication number
- JPH0590565A JPH0590565A JP27317191A JP27317191A JPH0590565A JP H0590565 A JPH0590565 A JP H0590565A JP 27317191 A JP27317191 A JP 27317191A JP 27317191 A JP27317191 A JP 27317191A JP H0590565 A JPH0590565 A JP H0590565A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductivity type
- type semiconductor
- region
- reverse
- regions
- 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.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 10
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/861—Diodes
- H01L29/872—Schottky diodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】順方向電圧降下特性を大幅に低下させることな
く、高い逆方向電圧領域まで逆漏れ電流を小さな値に抑
制した整流用半導体装置の提供を目的とする。 【構成】 一導電型半導体の凸部の底部に第１の逆導電
型半導体領域を、又凸部の上部に形成されたショットキ
接触面に接して第２の逆導電型半導体領域を設けて、第
２の領域のはさむチャネル間隔を第１の領域のはさむチ
ャネル間隔より小ならしめることを特徴とする。
く、高い逆方向電圧領域まで逆漏れ電流を小さな値に抑
制した整流用半導体装置の提供を目的とする。 【構成】 一導電型半導体の凸部の底部に第１の逆導電
型半導体領域を、又凸部の上部に形成されたショットキ
接触面に接して第２の逆導電型半導体領域を設けて、第
２の領域のはさむチャネル間隔を第１の領域のはさむチ
ャネル間隔より小ならしめることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は整流用半導体装置の構造
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、整流用半導体装置の特性
改善、特に順方向及び逆方向特性、スイッチング速度に
ついて、改善のための開発が進められ、種々の構造が提
案されている。
改善、特に順方向及び逆方向特性、スイッチング速度に
ついて、改善のための開発が進められ、種々の構造が提
案されている。
【０００３】従来技術の代表例としては、特公昭５９−
３５１８３「ショットキバリア半導体装置」や特開昭６
０−７４５８２「ピンチ整流器」があり、構造例を図１
の断面構造図に示す。Ｎは一導電型半導体、Ｎ+は高濃
度の一導電型半導体、Ｐ+は逆導電型半導体領域、Ｍは
金属層、Ａはアノ−ド、Ｃはカソ−ド（２）である。な
お、Ｎ、Ｎ+、Ｐ+等は符号をあらわすと共に、半導体の
導電型を例示するものである。
３５１８３「ショットキバリア半導体装置」や特開昭６
０−７４５８２「ピンチ整流器」があり、構造例を図１
の断面構造図に示す。Ｎは一導電型半導体、Ｎ+は高濃
度の一導電型半導体、Ｐ+は逆導電型半導体領域、Ｍは
金属層、Ａはアノ−ド、Ｃはカソ−ド（２）である。な
お、Ｎ、Ｎ+、Ｐ+等は符号をあらわすと共に、半導体の
導電型を例示するものである。
【０００４】即ち、一導電型半導体Ｎと金属層Ｍにより
形成するショットキ接触面ｅに複数個の逆導電型半導体
領域Ｐ+を一導電型半導体Ｎのショットキ接触面ｅをは
さむごとく形成する。しかして、逆方向電圧が印加され
ると、一対のＰ+領域から一導電型半導体Ｎのチャネル
領域内に空乏層が成長し、相互に重なり合った時から、
ショットキ接触面ｅを横切る逆漏れ電流の逆電圧依存性
を減少する構造として提案されている。
形成するショットキ接触面ｅに複数個の逆導電型半導体
領域Ｐ+を一導電型半導体Ｎのショットキ接触面ｅをは
さむごとく形成する。しかして、逆方向電圧が印加され
ると、一対のＰ+領域から一導電型半導体Ｎのチャネル
領域内に空乏層が成長し、相互に重なり合った時から、
ショットキ接触面ｅを横切る逆漏れ電流の逆電圧依存性
を減少する構造として提案されている。
【０００５】しかして、図１の従来構造は、図３の電子
ポテンシアル分布図の「従来」の曲線に示すように、逆
方向電圧ＶRの印加によって形成される一導電型半導体
Ｎのチャネル領域内のポテンシアルを高め、ショットキ
接触面ｅにかかる電界強度Ｅの増大を、二つの空乏層が
重なり合う逆電圧から高い電圧領域にわたって、低い増
加率に抑え、結果的に二つの空乏層が重なり合う逆電圧
から高電圧領域までの逆漏れ電流の増加を減少させる効
果を期待している。
ポテンシアル分布図の「従来」の曲線に示すように、逆
方向電圧ＶRの印加によって形成される一導電型半導体
Ｎのチャネル領域内のポテンシアルを高め、ショットキ
接触面ｅにかかる電界強度Ｅの増大を、二つの空乏層が
重なり合う逆電圧から高い電圧領域にわたって、低い増
加率に抑え、結果的に二つの空乏層が重なり合う逆電圧
から高電圧領域までの逆漏れ電流の増加を減少させる効
果を期待している。
【０００６】ところが、特に、ショットキバリアハイト
φBの小さな金属層Ｍを選択したショットキ接触では、
図４（ｂ）の逆方向特性図の「従来」の曲線に示すよう
に、空乏層が重なり合うに至るまでの小さな逆電圧領域
で逆漏れ電流ＪRは大きな数値となる。従って、前記提
案の従来構造は実用化段階に問題があった。
φBの小さな金属層Ｍを選択したショットキ接触では、
図４（ｂ）の逆方向特性図の「従来」の曲線に示すよう
に、空乏層が重なり合うに至るまでの小さな逆電圧領域
で逆漏れ電流ＪRは大きな数値となる。従って、前記提
案の従来構造は実用化段階に問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、一導電型半導体の凸部上面に形成されるショット
キ接触面における電界強度の増大に逆漏れ電流が依存す
ることである。
点は、一導電型半導体の凸部上面に形成されるショット
キ接触面における電界強度の増大に逆漏れ電流が依存す
ることである。
【０００８】
【課題を解決しようとする手段】（３）一導電型半導体
の凸部の底部に、第１の逆導電型半導体領域を、又、凸
部の上部に形成されたショットキ接触面に接して、第２
の逆導電型半導体領域を設けて、第２の領域のはさむチ
ャネル間隔を第１の領域のはさむチャネル間隔より小な
しめることを特徴とする。それにより、順方向電圧降下
特性を大幅に低下させることなく、高い逆方向電圧領域
まで逆漏れ電流を小さな値に抑制した整流用半導体装置
を提供する。
の凸部の底部に、第１の逆導電型半導体領域を、又、凸
部の上部に形成されたショットキ接触面に接して、第２
の逆導電型半導体領域を設けて、第２の領域のはさむチ
ャネル間隔を第１の領域のはさむチャネル間隔より小な
しめることを特徴とする。それにより、順方向電圧降下
特性を大幅に低下させることなく、高い逆方向電圧領域
まで逆漏れ電流を小さな値に抑制した整流用半導体装置
を提供する。
【０００９】
【作用】ショットキ接触面をもつ整流用半導体装置の逆
漏れ電流密度ＪRは次の式で示されることが知られてい
る。 ＪR＝ＪS・ｅｘｐ｛ｑ／ｋＴ（ｑＥ／４πεsi）1/2｝ ここで、ＪS＝（Ａ）Ｔ2ｅｘｐ（−ｑφB／ｋＴ）であ
り、（Ａ）はリチャ−ドソン定数である。即ち、逆漏れ
電流密度ＪRは温度が一定ならば、ショットキ接触金属
のバリアハイトφBと接触面にかかる電界強度Ｅに大き
く依存する。ショットキ接触面をもつ整流用半導体装置
にとって、小さな順方向電圧降下を得るためにはバリア
ハイトφBの小さな金属が望ましい。しかしながら、前
記の式からわかるように小さなφBの金属の選択は大き
な逆漏れ電流密度ＪRを生ずる結果となる。一方、ショ
ットキ接触面に印加される電界強度Ｅは半導体構造の工
夫により低減し得る因子である。即ち、電界強度Ｅの減
少、究極的にＥ＝０になし得れば、前記の式のＥを含む
指数項が１に限りなく近づき、逆漏れ電流密度ＪRは電
界強度Ｅに依存しなくなる。換言すれば、逆方向印加電
圧に依存しないバリアハイトφBと温度で決まる最小の
一定値になし得る。このことが本発明構造の意図する理
論的背景である。
漏れ電流密度ＪRは次の式で示されることが知られてい
る。 ＪR＝ＪS・ｅｘｐ｛ｑ／ｋＴ（ｑＥ／４πεsi）1/2｝ ここで、ＪS＝（Ａ）Ｔ2ｅｘｐ（−ｑφB／ｋＴ）であ
り、（Ａ）はリチャ−ドソン定数である。即ち、逆漏れ
電流密度ＪRは温度が一定ならば、ショットキ接触金属
のバリアハイトφBと接触面にかかる電界強度Ｅに大き
く依存する。ショットキ接触面をもつ整流用半導体装置
にとって、小さな順方向電圧降下を得るためにはバリア
ハイトφBの小さな金属が望ましい。しかしながら、前
記の式からわかるように小さなφBの金属の選択は大き
な逆漏れ電流密度ＪRを生ずる結果となる。一方、ショ
ットキ接触面に印加される電界強度Ｅは半導体構造の工
夫により低減し得る因子である。即ち、電界強度Ｅの減
少、究極的にＥ＝０になし得れば、前記の式のＥを含む
指数項が１に限りなく近づき、逆漏れ電流密度ＪRは電
界強度Ｅに依存しなくなる。換言すれば、逆方向印加電
圧に依存しないバリアハイトφBと温度で決まる最小の
一定値になし得る。このことが本発明構造の意図する理
論的背景である。
【００１０】
【実施例】図２は本発明の実施例を示す断面構造図であ
り、図１と同一符号は同一部分を示す。図２では、一導
電型半導体Ｎの表面にトレンチ溝２を設け、Ｎの凸
（４）部１を形成する。又、凸部１には、一導電型半導
体Ｎと金属層Ｍが形成するショットキ接触面ｅに接し
て、第２の逆導電型半導体領域Ｐ-を形成する。なお、
凸部１の少なくとも底部に形成したＰ+の領域は、第２
の逆導電型半導体領域との区分のため、第１の逆導電型
半導体領域と称す。
り、図１と同一符号は同一部分を示す。図２では、一導
電型半導体Ｎの表面にトレンチ溝２を設け、Ｎの凸
（４）部１を形成する。又、凸部１には、一導電型半導
体Ｎと金属層Ｍが形成するショットキ接触面ｅに接し
て、第２の逆導電型半導体領域Ｐ-を形成する。なお、
凸部１の少なくとも底部に形成したＰ+の領域は、第２
の逆導電型半導体領域との区分のため、第１の逆導電型
半導体領域と称す。
【００１１】ショットキ接触面ｅに接して形成した第２
の領域Ｐ-がはさむ一導電型半導体Ｎのチャネル間隔Ｗ
は第１の逆導電型半導体領域Ｐ+がはさむＮのチャネル
間隔Ｌよりせまく形成する。
の領域Ｐ-がはさむ一導電型半導体Ｎのチャネル間隔Ｗ
は第１の逆導電型半導体領域Ｐ+がはさむＮのチャネル
間隔Ｌよりせまく形成する。
【００１２】前記の実施例を更に詳述する。４００μｍ
厚さのＮ+型低抵抗シリコン基板の上にＮ型高抵抗シリ
コンとして、１Ω・ｃｍ、８μｍ厚さにエピタキシアル
結晶成長堆積したＮ／Ｎ+エピタキシアルシリコン基板
に、公知の手法であるイオン注入法でボロン原子を打込
み第２の領域Ｐ-を形成する。この場合、接触面ｅは０.
８μｍ幅、長さ３ｍｍのＮ領域が残るようなパタ−ンを
使用した。最終的には、Ｐ-領域はボロン濃度１×１０
17Ａtoms／ｃｍ3、深さ１μｍになるようにイオン注入
条件は調整した。次に、公知の手法のＣＨcl3、ＣＦ4ガ
スを使用したＲＩＥによりストライプ状のトレンチ溝２
を１０００本形成した。トレンチ溝２の形状は図２に示
したようにほぼ基板面に垂直な、幅１.０μｍ、深さ２.
５μｍ、くり返しピッチ３.０μｍで長さ３ｍｍの形状と
した。第２の領域Ｐ-がはさむＮ領域、即ち、チャネル
間隔Ｗがほぼ凸部１の中央に位置するようにパタ−ンの
配置に注意した。次に、トレンチ溝２の内壁にのみ公知
の気相拡散法で、表面濃度５×１０19〜１×１０20Ａto
ms／ｃｍ3、深さ０.２５μｍの高濃度ボロン拡散層によ
る第１の領域Ｐ+を形成した。その後、凸部１上面のＮ
領域、第１の領域Ｐ+及び第２の領域Ｐ-のそれぞれの表
面の酸化膜マスクを化学エッチにより除去して、各領域
の表面を露出させる。さらに、ショットキバリアメタル
（例えばチタン）を蒸着する。その後、カソ−ドＣ側の
オ−ミック金属Ｂ（例えば、Ｃｒ、Ｎｉ等）を形成し、
本発明の整流用半導体装置を完成した。（５）
厚さのＮ+型低抵抗シリコン基板の上にＮ型高抵抗シリ
コンとして、１Ω・ｃｍ、８μｍ厚さにエピタキシアル
結晶成長堆積したＮ／Ｎ+エピタキシアルシリコン基板
に、公知の手法であるイオン注入法でボロン原子を打込
み第２の領域Ｐ-を形成する。この場合、接触面ｅは０.
８μｍ幅、長さ３ｍｍのＮ領域が残るようなパタ−ンを
使用した。最終的には、Ｐ-領域はボロン濃度１×１０
17Ａtoms／ｃｍ3、深さ１μｍになるようにイオン注入
条件は調整した。次に、公知の手法のＣＨcl3、ＣＦ4ガ
スを使用したＲＩＥによりストライプ状のトレンチ溝２
を１０００本形成した。トレンチ溝２の形状は図２に示
したようにほぼ基板面に垂直な、幅１.０μｍ、深さ２.
５μｍ、くり返しピッチ３.０μｍで長さ３ｍｍの形状と
した。第２の領域Ｐ-がはさむＮ領域、即ち、チャネル
間隔Ｗがほぼ凸部１の中央に位置するようにパタ−ンの
配置に注意した。次に、トレンチ溝２の内壁にのみ公知
の気相拡散法で、表面濃度５×１０19〜１×１０20Ａto
ms／ｃｍ3、深さ０.２５μｍの高濃度ボロン拡散層によ
る第１の領域Ｐ+を形成した。その後、凸部１上面のＮ
領域、第１の領域Ｐ+及び第２の領域Ｐ-のそれぞれの表
面の酸化膜マスクを化学エッチにより除去して、各領域
の表面を露出させる。さらに、ショットキバリアメタル
（例えばチタン）を蒸着する。その後、カソ−ドＣ側の
オ−ミック金属Ｂ（例えば、Ｃｒ、Ｎｉ等）を形成し、
本発明の整流用半導体装置を完成した。（５）
【００１３】このように完成した本発明構造のアノ−ド
Ａからカソ−ドＣまでの電子ポテンシアル分布図を図３
（ａ）、（ｂ）に示す。（ａ）は逆方向電圧ＶR＝０の
場合、（ｂ）はＶRが大なる場合で、それぞれ、チャネ
ルの中心線上のポテンシアルをあらわす。即ち、第１の
領域Ｐ+のはさむチャネル間隔Ｌ内には第１の電子ポテ
ンシアル制御領域が形成され、又第２の領域Ｐ-のはさ
むチャネル間隔Ｗ内には第２の電子ポテンシアル制御領
域が形成される。
Ａからカソ−ドＣまでの電子ポテンシアル分布図を図３
（ａ）、（ｂ）に示す。（ａ）は逆方向電圧ＶR＝０の
場合、（ｂ）はＶRが大なる場合で、それぞれ、チャネ
ルの中心線上のポテンシアルをあらわす。即ち、第１の
領域Ｐ+のはさむチャネル間隔Ｌ内には第１の電子ポテ
ンシアル制御領域が形成され、又第２の領域Ｐ-のはさ
むチャネル間隔Ｗ内には第２の電子ポテンシアル制御領
域が形成される。
【００１４】本発明構造の順方向特性については、第２
の領域Ｐ-部分でポテンシアルがバリアハイトφBを若
干、上回ったとしてもチャネルの中心線上のポテンシア
ルは図３（ａ）のごとくφBを越えることはなく、順方
向電圧降下を予定値に制御できる。又、本発明構造は、
順方向電流が大きくなり、チャネルを流れる電子電流キ
ャリア密度が第２の領域Ｐ-の例えばボロン原子濃度を
越えると、この第２の領域Ｐ-は実質的にＮ導電型に転
じて、チャネル間隔Ｗは第１の領域Ｐ+のはさむチャネ
ル間隔Ｌまで拡がることとなる。従って、チャネルシリ
−ズ抵抗が減少する効果を生じ、図４（ａ）の順方向特
性図の「本発明」に示すごとく、大電流領域では、第２
の領域Ｐ-の形成による順方向電流密度ＪFの低下はな
い。
の領域Ｐ-部分でポテンシアルがバリアハイトφBを若
干、上回ったとしてもチャネルの中心線上のポテンシア
ルは図３（ａ）のごとくφBを越えることはなく、順方
向電圧降下を予定値に制御できる。又、本発明構造は、
順方向電流が大きくなり、チャネルを流れる電子電流キ
ャリア密度が第２の領域Ｐ-の例えばボロン原子濃度を
越えると、この第２の領域Ｐ-は実質的にＮ導電型に転
じて、チャネル間隔Ｗは第１の領域Ｐ+のはさむチャネ
ル間隔Ｌまで拡がることとなる。従って、チャネルシリ
−ズ抵抗が減少する効果を生じ、図４（ａ）の順方向特
性図の「本発明」に示すごとく、大電流領域では、第２
の領域Ｐ-の形成による順方向電流密度ＪFの低下はな
い。
【００１５】又、本発明構造の逆方向特性については、
前記せる第１及び第２の電子ポテンシアル制御領域の形
成にもとづいている。順方向電圧のように数Ｖolt以下
の小電圧時の挙動はショットキバリア接触面ｅ近傍の第
２の領域Ｐ-による第２の電子ポテンシアル制御領域の
みを考慮すれば十分であるが、逆方向電圧ＶRが大なる
場合は、図３（ｂ）のように、従来構造では「従来」曲
線の示すように接触面ｅにおける電界強度Ｅが増大し、
前記せる逆漏れ電流密度ＪRの式からもわかるように逆
漏れ電流も増大する。しかして、本発明構造では、逆方
向電圧ＶRの印加が大であっても、第２の領域Ｐ-による
第２の電子ポテンシアル制御領域及び第１の領域Ｐ+に
よる第１の電子ポテンシア（６）ル制御領域の形成と、
Ｐ-のチャネル間隔ＷをＰ+のチャネル間隔Ｌよりせまく
することにより、カソ−ドＣ側のポテンシアル低下にか
かわらず、接触面ｅの電界強度Ｅをほぼ零となし得る。
結果として、図４（ｂ）の逆方向特性図に示すように、
「従来」の曲線に比して、「本発明」の曲線のごとく逆
漏れ電流ＪRの大幅な低減をなし得る。
前記せる第１及び第２の電子ポテンシアル制御領域の形
成にもとづいている。順方向電圧のように数Ｖolt以下
の小電圧時の挙動はショットキバリア接触面ｅ近傍の第
２の領域Ｐ-による第２の電子ポテンシアル制御領域の
みを考慮すれば十分であるが、逆方向電圧ＶRが大なる
場合は、図３（ｂ）のように、従来構造では「従来」曲
線の示すように接触面ｅにおける電界強度Ｅが増大し、
前記せる逆漏れ電流密度ＪRの式からもわかるように逆
漏れ電流も増大する。しかして、本発明構造では、逆方
向電圧ＶRの印加が大であっても、第２の領域Ｐ-による
第２の電子ポテンシアル制御領域及び第１の領域Ｐ+に
よる第１の電子ポテンシア（６）ル制御領域の形成と、
Ｐ-のチャネル間隔ＷをＰ+のチャネル間隔Ｌよりせまく
することにより、カソ−ドＣ側のポテンシアル低下にか
かわらず、接触面ｅの電界強度Ｅをほぼ零となし得る。
結果として、図４（ｂ）の逆方向特性図に示すように、
「従来」の曲線に比して、「本発明」の曲線のごとく逆
漏れ電流ＪRの大幅な低減をなし得る。
【００１６】なお、逆方向電圧ＶRが高いほど、Ｐ+のチ
ャネル間隔Ｌはせまく、又、接触面ｅからの深さが深
く、ほぼ直角に形成する方が、逆方向特性面では望まし
いが、順方向特性面では第１の電子ポテンシアル制御領
域のシリ−ズ抵抗を高めることになるので、適正な設計
が必要となる。
ャネル間隔Ｌはせまく、又、接触面ｅからの深さが深
く、ほぼ直角に形成する方が、逆方向特性面では望まし
いが、順方向特性面では第１の電子ポテンシアル制御領
域のシリ−ズ抵抗を高めることになるので、適正な設計
が必要となる。
【００１７】又、第２の領域Ｐ-の形成においては、低
濃度の逆導電型半導体領域が前記せるごとく、順方向特
性面で望ましいが、ある程度、順方向特性を犠牲とし、逆
方向特性を重視する場合は第１の領域Ｐ+と同等の高濃
度の第２の領域を選択し得る。又、チャネル間隔Ｗ＜チ
ャネル間隔Ｌとすることが本発明構造の一条件である
が、それらの差異の程度は設計上の問題となる。
濃度の逆導電型半導体領域が前記せるごとく、順方向特
性面で望ましいが、ある程度、順方向特性を犠牲とし、逆
方向特性を重視する場合は第１の領域Ｐ+と同等の高濃
度の第２の領域を選択し得る。又、チャネル間隔Ｗ＜チ
ャネル間隔Ｌとすることが本発明構造の一条件である
が、それらの差異の程度は設計上の問題となる。
【００１８】又、第１の領域Ｐ+上の金属層Ｍの接触は
オ−ミック接触、ショットキ接触のいづれでも本発明の
同様の効果を得る。
オ−ミック接触、ショットキ接触のいづれでも本発明の
同様の効果を得る。
【００１９】本発明の実施例の説明は、主に要部の断面
構造を説明したが、凸部の形態は平面構造的には、スト
ライプ状、島状、長方形等の形状をとり得る。また、凸
部形状をストライプ状等にして第２の領域Ｐ-をストラ
イプの長手方向に複数個配列しても良い等平面的構造の
種々の形態を変化しても本発明の要旨を満たす範囲で本
発明に包含される。
構造を説明したが、凸部の形態は平面構造的には、スト
ライプ状、島状、長方形等の形状をとり得る。また、凸
部形状をストライプ状等にして第２の領域Ｐ-をストラ
イプの長手方向に複数個配列しても良い等平面的構造の
種々の形態を変化しても本発明の要旨を満たす範囲で本
発明に包含される。
【００２０】
【発明の効果】以上により、本発明構造によって意図し
たショットキバリア金属の順方向電（７）圧降下特性を
ほぼ保持しながら、逆方向高電圧印加時にも、ショツト
キ金属／Ｎ型シリコン接触の電界強度Ｅをほぼ零に保つ
ことができるため、結果として零電圧を含む逆方向印加
電圧に依存しない理論的最小値に近い逆漏れ電流値を得
る。従って、特に、逆方向特性に優れた、低損失の整流
用半導体装置を得るので電源機器をはじめ広く利用し
て、効果、極めて大なるものである。
たショットキバリア金属の順方向電（７）圧降下特性を
ほぼ保持しながら、逆方向高電圧印加時にも、ショツト
キ金属／Ｎ型シリコン接触の電界強度Ｅをほぼ零に保つ
ことができるため、結果として零電圧を含む逆方向印加
電圧に依存しない理論的最小値に近い逆漏れ電流値を得
る。従って、特に、逆方向特性に優れた、低損失の整流
用半導体装置を得るので電源機器をはじめ広く利用し
て、効果、極めて大なるものである。
【図１】従来の整流用半導体装置の断面構造図である。
【図２】本発明の実施例を示す断面構造図である。
【図３】電子ポテンシアル分布図であり、（ａ）はＶR
が零の場合、（ｂ）はＶRが大なる場合である。
が零の場合、（ｂ）はＶRが大なる場合である。
【図４】特性図であり、（ａ）は順方向特性、（ｂ）は
逆方向特性である。
逆方向特性である。
Ｎ 一導電型半導体 Ｎ+ 高濃度の一導電型半導体 Ｐ+ 第１の逆導電型半導体領域 Ｐ- 第２の逆導電型半導体領域 Ｍ 金属層 Ａ アノ−ド Ｃ カソ−ド ｅ 金属層と一導電型半導体の接触面 Ｂ オ−ミック金属 Ｗ、Ｌ チャネル間隔 ＶR 逆方向電圧 （８）ＪR 逆漏れ電流密度 ＶF 順方向電圧 ＪF 順方向電流密度 φB ショットキバリアハイト １ 凸部 ２ トレンチ溝
Claims (2)
- 【請求項１】 一導電型半導体表面に複数のトレンチ溝
を設け、該トレンチ溝の少なくとも底部に形成する第１
の逆導電型半導体領域、及び凸部上面の一導電型半導体
とはショットキ接触、第１の逆導電型半導体領域とはシ
ョットキ接触又はオ−ミック接触を形成する金属層から
成る整流用半導体装置において、凸部上面のショットキ
接触面に接して第２の逆導電型半導体領域を形成し、第
２の逆導電型半導体領域がはさむチャネル間隔を第１の
逆導電型半導体領域がはさむチャネル間隔より小ならし
めることを特徴とする整流用半導体装置。 - 【請求項２】 第２の逆導電型半導体領域の不純物濃度
を第１の逆導電型半導体領域の不純物濃度より低くした
ことを特徴とする請求項１の整流用半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27317191A JPH0590565A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 整流用半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27317191A JPH0590565A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 整流用半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590565A true JPH0590565A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17524091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27317191A Pending JPH0590565A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 整流用半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0590565A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006186134A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Nippon Inter Electronics Corp | 半導体装置 |
| JP2006186040A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Nippon Inter Electronics Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| WO2012054682A3 (en) * | 2010-10-21 | 2012-06-21 | Vishay General Semiconductor Llc | Improved schottky rectifier |
| US9496344B2 (en) | 2012-03-30 | 2016-11-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device including well regions with different impurity densities |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP27317191A patent/JPH0590565A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006186040A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Nippon Inter Electronics Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2006186134A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Nippon Inter Electronics Corp | 半導体装置 |
| WO2012054682A3 (en) * | 2010-10-21 | 2012-06-21 | Vishay General Semiconductor Llc | Improved schottky rectifier |
| CN103180961A (zh) * | 2010-10-21 | 2013-06-26 | 威世通用半导体公司 | 改进的肖特基整流器 |
| US8816468B2 (en) | 2010-10-21 | 2014-08-26 | Vishay General Semiconductor Llc | Schottky rectifier |
| US9496344B2 (en) | 2012-03-30 | 2016-11-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device including well regions with different impurity densities |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5262669A (en) | Semiconductor rectifier having high breakdown voltage and high speed operation | |
| US5262668A (en) | Schottky barrier rectifier including schottky barrier regions of differing barrier heights | |
| EP0847598B1 (en) | SiC SEMICONDUCTOR DEVICE COMPRISING A PN JUNCTION WITH A VOLTAGE ABSORBING EDGE | |
| US6404032B1 (en) | Semiconductor device | |
| US7183575B2 (en) | High reverse voltage silicon carbide diode and method of manufacturing the same high reverse voltage silicon carbide diode | |
| US20050139947A1 (en) | Semiconductor device | |
| JPH10335679A (ja) | ダイオードとその製造方法 | |
| JP2007305609A (ja) | 半導体装置 | |
| JP4382360B2 (ja) | ショットキー整流素子及びその製造方法 | |
| JP2003318413A (ja) | 高耐圧炭化珪素ダイオードおよびその製造方法 | |
| US20090224353A1 (en) | Diode | |
| WO1998058412A1 (en) | Silicon carbide static induction transistor structures | |
| JP2009224485A (ja) | ダイオードとその製造方法 | |
| CN216413089U (zh) | 垂直导电电子功率器件及电子器件 | |
| JPH04321274A (ja) | ショットキバリア半導体装置 | |
| JP2006352006A (ja) | 整流素子およびその製造方法 | |
| US20210098579A1 (en) | Schottky diode with high breakdown voltage and surge current capability using double p-type epitaxial layers | |
| JP7284721B2 (ja) | ダイオード | |
| US6707131B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method for the same | |
| JP3817915B2 (ja) | ショットキーダイオード及びその製造方法 | |
| JPH0590565A (ja) | 整流用半導体装置 | |
| JP3468571B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP2835544B2 (ja) | 整流用半導体装置 | |
| JP3051528B2 (ja) | 整流用半導体装置 | |
| JP2003318389A (ja) | 炭化珪素ショットキーダイオードおよびその製造方法 |