JPH07107940B2 - シヨツトキバリヤダイオ−ド装置 - Google Patents
シヨツトキバリヤダイオ−ド装置Info
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- JPH07107940B2 JPH07107940B2 JP58013523A JP1352383A JPH07107940B2 JP H07107940 B2 JPH07107940 B2 JP H07107940B2 JP 58013523 A JP58013523 A JP 58013523A JP 1352383 A JP1352383 A JP 1352383A JP H07107940 B2 JPH07107940 B2 JP H07107940B2
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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
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は超高周波の通信装置に使用されるミキサダイオ
ードや位相変調用ダイオードとして有用なショットキバ
リヤダイオード装置に関する。
ードや位相変調用ダイオードとして有用なショットキバ
リヤダイオード装置に関する。
（ロ） 従来技術 ミキサダイオードや位相変調用ダイオードを用いる通信
装置の送信出力を増すには大信号動作を必要とする。例
えば、ミキサダイオードにおいては、局部発振用電圧を
1V以上必要とする場合があるが、ミキサダイオードに印
加できる該交流電圧のピーク値は約0.8V以下である。従
ってこれ以上を望む場合は、ダイオードを直列結線して
用いなければならない。その際ダイオードの両特性が極
めて類似していること、通信装置用回路としてマイクロ
波集積回路（Microwave Integrated Circuit）が用いら
れるので、微小寸法であること、が要求される。然し乍
ら斯様な要求を満す素子は今だに存在していないのが実
情である。
装置の送信出力を増すには大信号動作を必要とする。例
えば、ミキサダイオードにおいては、局部発振用電圧を
1V以上必要とする場合があるが、ミキサダイオードに印
加できる該交流電圧のピーク値は約0.8V以下である。従
ってこれ以上を望む場合は、ダイオードを直列結線して
用いなければならない。その際ダイオードの両特性が極
めて類似していること、通信装置用回路としてマイクロ
波集積回路（Microwave Integrated Circuit）が用いら
れるので、微小寸法であること、が要求される。然し乍
ら斯様な要求を満す素子は今だに存在していないのが実
情である。
（ハ） 発明の目的 本発明はこのような要望を満すべく為されたものであっ
て、微小寸法で大信号動作をする事の出来るショットキ
バリヤダイオード装置を提供するものである。
て、微小寸法で大信号動作をする事の出来るショットキ
バリヤダイオード装置を提供するものである。
（ニ） 発明の構成 本発明の装置は、半絶縁性半導体基板に、該基板上に形
成された動作層と、該動作層に接してショットキ障壁を
形成するショットキ電極と、該ショットキ電極に対応し
上記動作層に接してなる他の電極と、からなるショット
キバリヤダイオードが電気的直列をなして複数個形成さ
れてなり、これらダイオードのうち互いに隣接する一方
のダイオードと他方のダイオードが、該ダイオード間で
あって、その表面側から上記動作層を貫通し上記基板に
達するように形成された分離溝によって電気的に分離さ
れてなるショットキバリヤダイオード装置であって、 上記分離溝内を埋設すると共に、該埋設されてなる溝上
及び上記複数のショットキバリヤダイオード表面上に形
成されたポリイミド樹脂からなる保護膜を備え、該保護
膜に設けられたコンタクト部を介し、上記一方のダイオ
ードのショットキ電極と上記他方のダイオードの他の電
極とを該保護膜上に連なって形成された外部回路と接続
の為に用いられるビームリード材料にて短絡したことを
特徴とする。
成された動作層と、該動作層に接してショットキ障壁を
形成するショットキ電極と、該ショットキ電極に対応し
上記動作層に接してなる他の電極と、からなるショット
キバリヤダイオードが電気的直列をなして複数個形成さ
れてなり、これらダイオードのうち互いに隣接する一方
のダイオードと他方のダイオードが、該ダイオード間で
あって、その表面側から上記動作層を貫通し上記基板に
達するように形成された分離溝によって電気的に分離さ
れてなるショットキバリヤダイオード装置であって、 上記分離溝内を埋設すると共に、該埋設されてなる溝上
及び上記複数のショットキバリヤダイオード表面上に形
成されたポリイミド樹脂からなる保護膜を備え、該保護
膜に設けられたコンタクト部を介し、上記一方のダイオ
ードのショットキ電極と上記他方のダイオードの他の電
極とを該保護膜上に連なって形成された外部回路と接続
の為に用いられるビームリード材料にて短絡したことを
特徴とする。
（ホ） 実施例 図は本発明ショットキバリヤダイオード装置を製造する
際の工程を示しており、これ等の図を用いて工程順に説
明する。
際の工程を示しており、これ等の図を用いて工程順に説
明する。
第１図は第１の工程を示しており、比抵抗 程度の半絶縁性GaAs基板（１）上に液相法或いは気相法
を用いてn++−GaAs層（２）並びにｎ−GaAs層（３）か
ら成る動作層を連続エピタキシヤル成長させる。このn
++層（２）としては比抵抗＝１×10-3Ω−cm以下、厚さ
は動作周波数ｆでの表皮深さｄ以上とする。ここで表皮
深さｄとしては、 ここで、Xsは半導体中の透磁率 Xoは真空中の透磁率 ｆは12GHz で表わされ、ｄ＝12μｍとなる。またｎ層（３）として
は、キヤリヤ濃度１〜25×1016/cm3,厚さは1500〜10000
Åである。
を用いてn++−GaAs層（２）並びにｎ−GaAs層（３）か
ら成る動作層を連続エピタキシヤル成長させる。このn
++層（２）としては比抵抗＝１×10-3Ω−cm以下、厚さ
は動作周波数ｆでの表皮深さｄ以上とする。ここで表皮
深さｄとしては、 ここで、Xsは半導体中の透磁率 Xoは真空中の透磁率 ｆは12GHz で表わされ、ｄ＝12μｍとなる。またｎ層（３）として
は、キヤリヤ濃度１〜25×1016/cm3,厚さは1500〜10000
Åである。
次に基板表面から夫々所定の間隔を設けてn++層（２）
にまで達するメサエッチを施し、このn++層（２）に例
えば（Au＋Ge/Ni）から成るオーミック電極（５）
（５）を設け、合金処理後に選択メッキ技術にてこの電
極（５）（５）上に抵抗減少の為の金電極（６）（６）
を堆積し、更にこの金電極（６）（６）と５〜10μｍ離
間した位置にｎ層（３）と接してショットキ障壁を形成
する例えば（Au−Pt−Ti）から成るショットキ電極
（７）（７）を設ける（第２図）。尚この電極（７）の
径は２〜10μｍφであり、このショットキ電極（７）
（７）をアノードとし、オーミック電極（５）（５）、
金電極（６）（６）をカソードとするショットキバリヤ
ダイオードが形成される。
にまで達するメサエッチを施し、このn++層（２）に例
えば（Au＋Ge/Ni）から成るオーミック電極（５）
（５）を設け、合金処理後に選択メッキ技術にてこの電
極（５）（５）上に抵抗減少の為の金電極（６）（６）
を堆積し、更にこの金電極（６）（６）と５〜10μｍ離
間した位置にｎ層（３）と接してショットキ障壁を形成
する例えば（Au−Pt−Ti）から成るショットキ電極
（７）（７）を設ける（第２図）。尚この電極（７）の
径は２〜10μｍφであり、このショットキ電極（７）
（７）をアノードとし、オーミック電極（５）（５）、
金電極（６）（６）をカソードとするショットキバリヤ
ダイオードが形成される。
次の工程は第３図に示す如く、各対を為すショットキ電
極（７）（７）とオーミック電極（６）（６）との間に
ｎ層（３）及びn++層（２）を突き抜けて基板（１）に
まで達する分離溝（８）をドライエッチング技術にて形
成する。尚、この分離溝（８）の幅は約５μｍである。
極（７）（７）とオーミック電極（６）（６）との間に
ｎ層（３）及びn++層（２）を突き抜けて基板（１）に
まで達する分離溝（８）をドライエッチング技術にて形
成する。尚、この分離溝（８）の幅は約５μｍである。
続いて第４図に示すようにポリイミド樹脂から成る表面
保護膜（９）を設けるのであるが、この工程はポリイミ
ドプレポリマー溶液を膜厚２〜３μにスピンナ塗布した
後、150〜200℃にて15〜30分間ベーキングする処理を３
回繰り返し、その後、従来のフォトエッチング技術にオ
ーミック電極（５）（５）に連った金電極（６）（６）
及びショットキ電極（７）（７）を露出すべくこの保護
膜（９）にコンタクトホール（コンタクト部）（10）
（10）…を設ける。この時用いるエッチヤントとして
は、ヒドラジンヒドラード系を用い、コンタクトホール
（10）…形成後に300〜350℃で１時間の熱処理を施す。
尚、この工程の結果、上記分離溝（８）は表面保護膜
（９）の形成時にポリイミド樹脂にて埋められ、隣接す
るショットキバリヤダイオード間は電気的に完全に分離
される。
保護膜（９）を設けるのであるが、この工程はポリイミ
ドプレポリマー溶液を膜厚２〜３μにスピンナ塗布した
後、150〜200℃にて15〜30分間ベーキングする処理を３
回繰り返し、その後、従来のフォトエッチング技術にオ
ーミック電極（５）（５）に連った金電極（６）（６）
及びショットキ電極（７）（７）を露出すべくこの保護
膜（９）にコンタクトホール（コンタクト部）（10）
（10）…を設ける。この時用いるエッチヤントとして
は、ヒドラジンヒドラード系を用い、コンタクトホール
（10）…形成後に300〜350℃で１時間の熱処理を施す。
尚、この工程の結果、上記分離溝（８）は表面保護膜
（９）の形成時にポリイミド樹脂にて埋められ、隣接す
るショットキバリヤダイオード間は電気的に完全に分離
される。
次に第５図に示す如く、第４図の基板全表面に（Au−Pt
−Ti）を全面蒸着した後、Auをメッキして膜厚８〜10μ
ｍにし、外側に位置する金電極（６）及びショットキ電
極（７）に連ったビームリード（11）（11）と、内側に
位置するショットキ電極（７）と金電極（６）とを分離
溝（８）を埋設すべく設けられたポリイミド樹脂を跨い
だ状態で短絡した短絡リード（12）と、を得るべく選択
エッチングされる。
−Ti）を全面蒸着した後、Auをメッキして膜厚８〜10μ
ｍにし、外側に位置する金電極（６）及びショットキ電
極（７）に連ったビームリード（11）（11）と、内側に
位置するショットキ電極（７）と金電極（６）とを分離
溝（８）を埋設すべく設けられたポリイミド樹脂を跨い
だ状態で短絡した短絡リード（12）と、を得るべく選択
エッチングされる。
最後に第６図に示す如く、半絶縁性のGaAs基板（１）を
その厚みが90〜100μｍになるまでNaOH−H2O系のエッチ
ヤントでバックエッチし、更に素子のダイオード動作に
寄与しない外周部分のGaAs基板（１）及び動作層（２）
（３）をエッチング除去して本発明に係るショットキバ
リヤダイオード装置を完成する。尚、斯様にして得られ
た本発明ダイオード装置は回路的には第７図に示す如
く、ショットキバリヤダイオード（Ｄ）（Ｄ）を２個直
列に接続したものとなる。
その厚みが90〜100μｍになるまでNaOH−H2O系のエッチ
ヤントでバックエッチし、更に素子のダイオード動作に
寄与しない外周部分のGaAs基板（１）及び動作層（２）
（３）をエッチング除去して本発明に係るショットキバ
リヤダイオード装置を完成する。尚、斯様にして得られ
た本発明ダイオード装置は回路的には第７図に示す如
く、ショットキバリヤダイオード（Ｄ）（Ｄ）を２個直
列に接続したものとなる。
本発明の説明に於てはｎ型層にショットキ電極を設け、
また２個のダイオードを直列接続する場合について記述
したが、Ｐ型層にショットキ電極を設けたり、或いは必
要に応じて３個以上のダイオードを直列接続する事も出
来るであろう。
また２個のダイオードを直列接続する場合について記述
したが、Ｐ型層にショットキ電極を設けたり、或いは必
要に応じて３個以上のダイオードを直列接続する事も出
来るであろう。
（ヘ） 発明の効果 本発明では、保護膜が分離溝内を埋設すると共に、該埋
設されてなる溝上及び複数のショットキバリヤダイオー
ド表面上に形成されることにより、ビームリード材料下
の保護膜が厚膜化され、更に、この保護膜はポリイミド
樹脂からなり小さい比誘電率を有する。そして、このよ
うな保護膜上に連なって、隣接する一方のダイオードの
ショットキ電極と他方のダイオードの他の電極とを短絡
するビームリード材料が形成されているので、ビームリ
ード材料とダイオードの間に発生する寄生容量が低減さ
れる。
設されてなる溝上及び複数のショットキバリヤダイオー
ド表面上に形成されることにより、ビームリード材料下
の保護膜が厚膜化され、更に、この保護膜はポリイミド
樹脂からなり小さい比誘電率を有する。そして、このよ
うな保護膜上に連なって、隣接する一方のダイオードの
ショットキ電極と他方のダイオードの他の電極とを短絡
するビームリード材料が形成されているので、ビームリ
ード材料とダイオードの間に発生する寄生容量が低減さ
れる。
しかも、保護膜は上述したように各ダイオード表面上に
形成されるので、各ダイオードは保護される。
形成されるので、各ダイオードは保護される。
従って、本発明では、各ダイオードの特性変化が防止さ
れると共に、消費電力を抑制しつつ、この防止によって
特性の類似が保持されるダイオード間をビームリード材
料を介して直列に短絡するので、微小寸法で大信号動作
を行わしめる事の出来るショットキバリヤダイオード装
置が実現できる。
れると共に、消費電力を抑制しつつ、この防止によって
特性の類似が保持されるダイオード間をビームリード材
料を介して直列に短絡するので、微小寸法で大信号動作
を行わしめる事の出来るショットキバリヤダイオード装
置が実現できる。
第１図乃至第６図は本発明ショットキバリヤダイオード
装置を製造する際の工程を示す断面図、第７図は本発明
装置の等価回路図であって、（１）は基板、（２）
（３）は動作層、（５）はオーミック電極、（７）はシ
ョットキ電極、（８）は分離、（９）は保護膜、（11）
はビームリード、（12）は短絡リード、を夫々示してい
る。
装置を製造する際の工程を示す断面図、第７図は本発明
装置の等価回路図であって、（１）は基板、（２）
（３）は動作層、（５）はオーミック電極、（７）はシ
ョットキ電極、（８）は分離、（９）は保護膜、（11）
はビームリード、（12）は短絡リード、を夫々示してい
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 イ）半絶縁性半導体基板に、該基板上に
形成された動作層と、該動作層に接してショットキ障壁
を形成するショットキ電極と、該ショットキ電極に対応
し上記動作層に接してなる他の電極と、からなるショッ
トキバリヤダイオードが電気的直列をなして複数個形成
されてなり、これらダイオードのうち互いに隣接する一
方のダイオードと他方のダイオードが、該ダイオード間
であって、その表面側から上記動作層を貫通し上記基板
に達するように形成された分離溝によって電気的に分離
されてなるショットキバリヤダイオード装置であって、 上記分離溝内を埋設すると共に、該埋設されてなる溝上
及び上記複数のショットキバリヤダイオード表面上に形
成されたポリイミド樹脂からなる保護膜を備え、該保護
膜に設けられたコンタクト部を介し、上記一方のダイオ
ードのショットキ電極と上記他方のダイオードの他の電
極とを該保護膜上に連なって形成された外部回路と接続
の為に用いられるビームリード材料にて短絡したことを
特徴とするショットキバリヤダイオード装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58013523A JPH07107940B2 (ja) | 1983-01-28 | 1983-01-28 | シヨツトキバリヤダイオ−ド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58013523A JPH07107940B2 (ja) | 1983-01-28 | 1983-01-28 | シヨツトキバリヤダイオ−ド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59138385A JPS59138385A (ja) | 1984-08-08 |
| JPH07107940B2 true JPH07107940B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=11835508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58013523A Expired - Lifetime JPH07107940B2 (ja) | 1983-01-28 | 1983-01-28 | シヨツトキバリヤダイオ−ド装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07107940B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0666457B2 (ja) * | 1985-03-19 | 1994-08-24 | 三洋電機株式会社 | 半導体装置 |
| JPS62131452U (ja) * | 1986-02-13 | 1987-08-19 | ||
| JP2014127607A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Univ Of Fukui | 半導体変調素子 |
| CN106653868B (zh) * | 2016-10-14 | 2020-01-10 | 电子科技大学 | 一种自平衡的太赫兹肖特基势垒二极管 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4521533Y1 (ja) * | 1967-03-29 | 1970-08-27 | ||
| FR2469804A1 (fr) * | 1979-11-07 | 1981-05-22 | Labo Electronique Physique | Procede de realisation d'un dispositif semi-conducteur comprenant un assemblage de diodes en serie et dispositif en resultant |
-
1983
- 1983-01-28 JP JP58013523A patent/JPH07107940B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59138385A (ja) | 1984-08-08 |
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