JPH0610700Y2 - ショットキバリアダイオード - Google Patents
ショットキバリアダイオードInfo
- Publication number
- JPH0610700Y2 JPH0610700Y2 JP1988144200U JP14420088U JPH0610700Y2 JP H0610700 Y2 JPH0610700 Y2 JP H0610700Y2 JP 1988144200 U JP1988144200 U JP 1988144200U JP 14420088 U JP14420088 U JP 14420088U JP H0610700 Y2 JPH0610700 Y2 JP H0610700Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- schottky barrier
- semiconductor layer
- type semiconductor
- type
- guard ring
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ガードリング構造を備えた逆耐圧の高いショ
ットキバリアダイオードに関する。
ットキバリアダイオードに関する。
ショットキバリアダイオードは、金属と半導体との接触
によって生ずる電位障壁（ψＢ）を利用するダイオード
であり、多数キャリアによる伝導であるために逆方向回
復時間が小さく、そして順方向立上がり電圧が低いとい
う特徴をもっている。したがって、本質的に高周波動作
に適しているといえる。
によって生ずる電位障壁（ψＢ）を利用するダイオード
であり、多数キャリアによる伝導であるために逆方向回
復時間が小さく、そして順方向立上がり電圧が低いとい
う特徴をもっている。したがって、本質的に高周波動作
に適しているといえる。
このようなショットキバリアダイオードの基本的な構造
は、従来たとえば，第２図に示すようになっている。す
なわち、Ｎ＋型半導体基板１上には，電力用ショットキ
バリアダイオードでは一般的に５×１０15個／ｃｍ３オ
ーダの不純物濃度のＮ−型エピタキシャル層であるＮ−
型半導体層２が設けられ、このＮ−型半導体層２上には
選択エッチングされた酸化膜のような絶縁膜３が設けら
れる。絶縁膜３が選択的にエッチングされて形成された
窓部におけるＮ−型半導体層２の露出面上には金属層４
が設けられ、この金属層４とＮ−型半導体層２との接合
部にショットキ接合面５が形成される。さらに逆耐圧を
向上させるために、ショットキ接合面５の周辺端部を被
うようにＰ＋型層からなる環状のガードリング領域６を
設けたものが多く実用化されている。この技術は、特公
昭４６−２７８９２号に具体的に開示されているもの
で、バリア周辺部の電界の集中は緩和する。
は、従来たとえば，第２図に示すようになっている。す
なわち、Ｎ＋型半導体基板１上には，電力用ショットキ
バリアダイオードでは一般的に５×１０15個／ｃｍ３オ
ーダの不純物濃度のＮ−型エピタキシャル層であるＮ−
型半導体層２が設けられ、このＮ−型半導体層２上には
選択エッチングされた酸化膜のような絶縁膜３が設けら
れる。絶縁膜３が選択的にエッチングされて形成された
窓部におけるＮ−型半導体層２の露出面上には金属層４
が設けられ、この金属層４とＮ−型半導体層２との接合
部にショットキ接合面５が形成される。さらに逆耐圧を
向上させるために、ショットキ接合面５の周辺端部を被
うようにＰ＋型層からなる環状のガードリング領域６を
設けたものが多く実用化されている。この技術は、特公
昭４６−２７８９２号に具体的に開示されているもの
で、バリア周辺部の電界の集中は緩和する。
しかしこのような構造のショットキバリアダイオードに
おいては、順方向通電時に順方向電流の増大に伴いショ
ットキバリアダイオードの電圧降下がＮ−型半導体層２
と環状ガードリング領域６とのＰＮ接合のしきい値以上
に上昇すると、Ｎ−型半導体層２で少数キャリアとなる
ホールの注入が起こり、逆方向電圧印加時の逆回復時間
が長くなってしまう。この傾向は耐圧を上昇させるため
Ｎ−型半導体層２の比抵抗を高くして行くことより顕著
になり、低周波用だけにしか使用できない。なお、８は
Ｎ＋型半導体基板１面に形成された電極である。
おいては、順方向通電時に順方向電流の増大に伴いショ
ットキバリアダイオードの電圧降下がＮ−型半導体層２
と環状ガードリング領域６とのＰＮ接合のしきい値以上
に上昇すると、Ｎ−型半導体層２で少数キャリアとなる
ホールの注入が起こり、逆方向電圧印加時の逆回復時間
が長くなってしまう。この傾向は耐圧を上昇させるため
Ｎ−型半導体層２の比抵抗を高くして行くことより顕著
になり、低周波用だけにしか使用できない。なお、８は
Ｎ＋型半導体基板１面に形成された電極である。
このような欠点を解決するために、特開昭５７−１２６
１７２号公報に具体的に開示された技術がある。
１７２号公報に具体的に開示された技術がある。
これは第３図に示すように、ショットキ接合の空乏層７
が延びる範囲内で、かつショットキ接合面５に接しない
位置、つまり絶縁膜３の下のＮ−型半導体層２の表面に
ガードリング領域６を設けている。そしてこのガードリ
ング領域６は逆耐電圧を向上させる機能を十分発揮する
ために、出来るだけショットキ接合面５の端部から近い
位置、例えば１μｍ程度の位置に形成される。
が延びる範囲内で、かつショットキ接合面５に接しない
位置、つまり絶縁膜３の下のＮ−型半導体層２の表面に
ガードリング領域６を設けている。そしてこのガードリ
ング領域６は逆耐電圧を向上させる機能を十分発揮する
ために、出来るだけショットキ接合面５の端部から近い
位置、例えば１μｍ程度の位置に形成される。
しかしこのような構造のショットキバリアダイオードに
おいては、ガードリング本来の機能を十分に果たせるに
は出来るだけショットキ接合面５の端部から近い位置
で、かつショットキ接合面５に接しない位置に設けなけ
ればならないので、非常に精度の高いマスキング技術な
どが必要であるという欠点を有する。また，ガードリン
グ領域６が表面まで延びて存在するため，どうしてもド
ーナツ状形状を水平に半分にした形状になってしまい，
表面で電界が強まるのでフィールドプレート構造を採用
することになり，小区域化する面で問題があった。
おいては、ガードリング本来の機能を十分に果たせるに
は出来るだけショットキ接合面５の端部から近い位置
で、かつショットキ接合面５に接しない位置に設けなけ
ればならないので、非常に精度の高いマスキング技術な
どが必要であるという欠点を有する。また，ガードリン
グ領域６が表面まで延びて存在するため，どうしてもド
ーナツ状形状を水平に半分にした形状になってしまい，
表面で電界が強まるのでフィールドプレート構造を採用
することになり，小区域化する面で問題があった。
従って本考案では、ショットキ接合面及び他のいかなる
電極にも接触せず，電位的にフローティング状態にして
その直下のＮ−型半導体層内部をガードリング領域が延
びるような構造にしたので、精度の高いマスキング技術
などを必要とすることなく、逆耐電圧が高く，かつ逆回
復特性が低下しないショットキバリアダイオードを得る
ことが出来る。
電極にも接触せず，電位的にフローティング状態にして
その直下のＮ−型半導体層内部をガードリング領域が延
びるような構造にしたので、精度の高いマスキング技術
などを必要とすることなく、逆耐電圧が高く，かつ逆回
復特性が低下しないショットキバリアダイオードを得る
ことが出来る。
第１図により本考案に係るショットキバリアダイオード
の一実施例を説明する。
の一実施例を説明する。
この図において、第２図に示した記号と同一の記号は相
当する部材を示すものとする。埋め込まれたＰ＋型のガ
ードリング領域６は、エピタキシャル成長された従来と
同程度以下の不純物濃度のＮ−型半導体層２の表面から
環状にＰ導電型不純物材料を拡散してＰ＋型の環状領域
を形成した後、さらにＮ−型半導体層をエピタキシャル
成長させることにより形成される。このように形成され
るＰ＋型ガードリング領域６は円環状にも容易に形成す
ることができる。この際にＰ導電型不純物材料はエピタ
キシャル成長により形成される上層のＮ−型半導体層２
に拡散するが、Ｐ＋型半導体領域である環状のガードリ
ング領域６はＮ−型半導体層２の上面には露出せず、Ｎ
−型半導体層２に埋込まれている。したがって，このガ
ードリング領域６は次に説明するショットキ接合面５と
接触しないのは勿論のこと，他のいかなる電極にも接触
することはない。
当する部材を示すものとする。埋め込まれたＰ＋型のガ
ードリング領域６は、エピタキシャル成長された従来と
同程度以下の不純物濃度のＮ−型半導体層２の表面から
環状にＰ導電型不純物材料を拡散してＰ＋型の環状領域
を形成した後、さらにＮ−型半導体層をエピタキシャル
成長させることにより形成される。このように形成され
るＰ＋型ガードリング領域６は円環状にも容易に形成す
ることができる。この際にＰ導電型不純物材料はエピタ
キシャル成長により形成される上層のＮ−型半導体層２
に拡散するが、Ｐ＋型半導体領域である環状のガードリ
ング領域６はＮ−型半導体層２の上面には露出せず、Ｎ
−型半導体層２に埋込まれている。したがって，このガ
ードリング領域６は次に説明するショットキ接合面５と
接触しないのは勿論のこと，他のいかなる電極にも接触
することはない。
次に環状のガードリング領域６と同心でこれの内径より
大きな窓９が酸化膜のような絶縁膜３に設けられる。従
ってこの窓９に相当するＮ−型半導体層２と金属膜４と
の間に形成されるショットキ接合面５は、Ｐ＋型のガー
ドリング領域６の内径より大きな径を有し、ショットキ
接合面５の周辺部下方、例えば１μｍ以内離れた位置に
はＰ＋型のガードリング領域６が存在する。このような
構造のショットキバリアダイオードにおいては、逆電圧
を印加したとき空乏層が鎖線７で示すように広がり、逆
耐電圧特性が向上する。
大きな窓９が酸化膜のような絶縁膜３に設けられる。従
ってこの窓９に相当するＮ−型半導体層２と金属膜４と
の間に形成されるショットキ接合面５は、Ｐ＋型のガー
ドリング領域６の内径より大きな径を有し、ショットキ
接合面５の周辺部下方、例えば１μｍ以内離れた位置に
はＰ＋型のガードリング領域６が存在する。このような
構造のショットキバリアダイオードにおいては、逆電圧
を印加したとき空乏層が鎖線７で示すように広がり、逆
耐電圧特性が向上する。
また，このような構造のショットキバリアダイドードに
おいては、Ｐ＋型のガードリング領域６が埋め込まれた
Ｎ−型半導体層２を流れる順方向電流が増えて，Ｎ−型
半導体層２の電圧降下がＰＮ接合のスレッシュホールド
電圧以上に上昇しても，Ｐ＋型のガードリング領域６は
完全に電位的にフローティング状態にあるので，Ｐ＋型
のガードリング領域６とＮ−型半導体層２との間に形成
されるＰＮ接合を通してＰ＋型のガードリング領域６か
らＮ−型半導体層２へホールが注入されることはなく，
したがって逆方向電圧印加時の逆回復時間が長くなるこ
とはない。
おいては、Ｐ＋型のガードリング領域６が埋め込まれた
Ｎ−型半導体層２を流れる順方向電流が増えて，Ｎ−型
半導体層２の電圧降下がＰＮ接合のスレッシュホールド
電圧以上に上昇しても，Ｐ＋型のガードリング領域６は
完全に電位的にフローティング状態にあるので，Ｐ＋型
のガードリング領域６とＮ−型半導体層２との間に形成
されるＰＮ接合を通してＰ＋型のガードリング領域６か
らＮ−型半導体層２へホールが注入されることはなく，
したがって逆方向電圧印加時の逆回復時間が長くなるこ
とはない。
なお，良く知られているように半導体層の深さ方向の１
μｍ以内の拡散の調整は容易であるので，Ｐ＋型のガー
ドリング領域６をＮ−型半導体層２へ埋め込むことによ
り，容易にＰ＋型のガードリング領域６をショットキ接
合面５近傍に位置させることができ，したがって製造が
格段と容易にになる。
μｍ以内の拡散の調整は容易であるので，Ｐ＋型のガー
ドリング領域６をＮ−型半導体層２へ埋め込むことによ
り，容易にＰ＋型のガードリング領域６をショットキ接
合面５近傍に位置させることができ，したがって製造が
格段と容易にになる。
特にこの考案は，ショットキバリアダイオードをより高
耐圧化する場合にはＮ−型半導体層２の不純物濃度を更
に一層低くするので，非常に有効になる。
耐圧化する場合にはＮ−型半導体層２の不純物濃度を更
に一層低くするので，非常に有効になる。
〔考案の効果〕 以上述べたように本考案によれば、ガードリング領域が
ショットキ接合及び他のいかなる電極にも接することな
く、電位的にフローティングの状態に置かれ，かつショ
ットキ接合の下方までＮ−型半導体層内を延びる構造と
なっているので、順方向大電流領域においても逆回復特
性の低下しない高耐圧のショットキバリアダイオード
を、非常に高い精度のマスキング技術など必要とするこ
となく容易に製造でき、従って安価で良質のショットキ
バリアダイオを提供することが出来る。
ショットキ接合及び他のいかなる電極にも接することな
く、電位的にフローティングの状態に置かれ，かつショ
ットキ接合の下方までＮ−型半導体層内を延びる構造と
なっているので、順方向大電流領域においても逆回復特
性の低下しない高耐圧のショットキバリアダイオード
を、非常に高い精度のマスキング技術など必要とするこ
となく容易に製造でき、従って安価で良質のショットキ
バリアダイオを提供することが出来る。
第１図本考案に係る高耐圧のショットキバリアダイオー
ドの実施例を示し、第２図及び第３図は別々の従来のシ
ョットキバリアダイオードを示す図である。 １……Ｎ＋型半導体基板、２……Ｎ−型半導体層 ３……絶縁膜、４……金属膜 ５……ショットキバリア面 ６……Ｐ＋型のガードリング領域 ７……空乏層
ドの実施例を示し、第２図及び第３図は別々の従来のシ
ョットキバリアダイオードを示す図である。 １……Ｎ＋型半導体基板、２……Ｎ−型半導体層 ３……絶縁膜、４……金属膜 ５……ショットキバリア面 ６……Ｐ＋型のガードリング領域 ７……空乏層
Claims (1)
- 【請求項１】Ｎ＋型シリコン基板，該Ｎ＋型シリコン基
板の一方の面に形成された電極，前記Ｎ＋型シリコン基
板の他方の面に接して形成されたＮ−型半導体層，該Ｎ
−型半導体層とショットキバリアを形成する金属膜，及
び前記Ｎ−型半導体層内に形成された逆導電型の環状の
ガードリング領域を備えたショットキバリアダイオード
において， 前記ガードリング領域は，前記ショットキバリアの空乏
層が延びる範囲内でそのショットキバリア又はいかなる
電極にも接することなく電位的にフローティングの状態
に置かれ，かつ少なくともその一部分が前記Ｎ−型半導
体層内を前記ショットキバリアの下方まで延びるよう形
成されていることを特徴とするショットキバリアダイオ
ード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988144200U JPH0610700Y2 (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | ショットキバリアダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988144200U JPH0610700Y2 (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | ショットキバリアダイオード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0265359U JPH0265359U (ja) | 1990-05-16 |
| JPH0610700Y2 true JPH0610700Y2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=31411694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988144200U Expired - Lifetime JPH0610700Y2 (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | ショットキバリアダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610700Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5859465A (en) * | 1996-10-15 | 1999-01-12 | International Rectifier Corporation | High voltage power schottky with aluminum barrier metal spaced from first diffused ring |
| JP5406171B2 (ja) * | 2010-12-08 | 2014-02-05 | ローム株式会社 | ＳｉＣ半導体装置 |
| JP5735611B2 (ja) * | 2013-11-01 | 2015-06-17 | ローム株式会社 | ＳｉＣ半導体装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1285334C (en) * | 1987-01-13 | 1991-06-25 | Rick C. Jerome | Schottky barrier diode with highly doped surface region |
-
1988
- 1988-11-04 JP JP1988144200U patent/JPH0610700Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0265359U (ja) | 1990-05-16 |
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