JPH07115211A - ショットキ半導体装置 - Google Patents
ショットキ半導体装置Info
- Publication number
- JPH07115211A JPH07115211A JP26053193A JP26053193A JPH07115211A JP H07115211 A JPH07115211 A JP H07115211A JP 26053193 A JP26053193 A JP 26053193A JP 26053193 A JP26053193 A JP 26053193A JP H07115211 A JPH07115211 A JP H07115211A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concentration
- semiconductor device
- epi layer
- substrate
- main surface
- 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
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ショットキ半導体装置の順方向電圧降下を低
減する。また、ショットキ半導体装置の電源の長寿命化
をはかる。また、ＳＢ半導体装置の順方向特性を向上す
る。 【構成】 半導体基板の一主面にＥｐｉ層が形成され、
該主面に被着される保護膜の開口部でショットキバリア
金属層が半導体基板に被着されてなるショットキ半導体
装置において、前記Ｅｐｉ層の不純物分布に濃度勾配を
持たせ、該不純物分布の濃度勾配は、主面側で濃度が小
さく（抵抗大）、基板側で濃度が大きく（抵抗小）なっ
ている。
減する。また、ショットキ半導体装置の電源の長寿命化
をはかる。また、ＳＢ半導体装置の順方向特性を向上す
る。 【構成】 半導体基板の一主面にＥｐｉ層が形成され、
該主面に被着される保護膜の開口部でショットキバリア
金属層が半導体基板に被着されてなるショットキ半導体
装置において、前記Ｅｐｉ層の不純物分布に濃度勾配を
持たせ、該不純物分布の濃度勾配は、主面側で濃度が小
さく（抵抗大）、基板側で濃度が大きく（抵抗小）なっ
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ショットキ半導体装置
に関し、特に、半導体基板の一主面にエピタキシャル層
を形成し、該主面に被着する保護膜の開口部でショット
キバリア金属層が半導体基板に被着することにより形成
されるショットキ半導体装置に適用して有効な技術に関
する。
に関し、特に、半導体基板の一主面にエピタキシャル層
を形成し、該主面に被着する保護膜の開口部でショット
キバリア金属層が半導体基板に被着することにより形成
されるショットキ半導体装置に適用して有効な技術に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ショットキバリアダイオード等のショッ
トキ（以下ＳＢと略す）半導体装置は、順方向電圧が低
く、順方向の電力損失が小さいという特徴を有し、スイ
ッチング電源回路の出力整流用ダイオ−ドなどに広く利
用されている。従来のＳＢ半導体装置の製造方法は、ｎ
+形シリコン（以下Ｓｉと略す）基板上に、ｎ形Ｓｉエ
ピタキシャル（以下Ｅｐｉと略す）層を成長させて、Ｓ
ｉ表面上をＳｉ酸化膜などの保護膜を形成する。この後
Ｅｐｉ層にｐ+層よりなるガ−ドリングを、例えばボロ
ンの拡散により形成させた後、その保護膜にエッチング
により部分的に開口部を形成し、順次ＳＢ電極金属層、
及び取り出し用電極を形成することにより、ＳＢ半導体
装置を製造していた。
トキ（以下ＳＢと略す）半導体装置は、順方向電圧が低
く、順方向の電力損失が小さいという特徴を有し、スイ
ッチング電源回路の出力整流用ダイオ−ドなどに広く利
用されている。従来のＳＢ半導体装置の製造方法は、ｎ
+形シリコン（以下Ｓｉと略す）基板上に、ｎ形Ｓｉエ
ピタキシャル（以下Ｅｐｉと略す）層を成長させて、Ｓ
ｉ表面上をＳｉ酸化膜などの保護膜を形成する。この後
Ｅｐｉ層にｐ+層よりなるガ−ドリングを、例えばボロ
ンの拡散により形成させた後、その保護膜にエッチング
により部分的に開口部を形成し、順次ＳＢ電極金属層、
及び取り出し用電極を形成することにより、ＳＢ半導体
装置を製造していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
のＳＢ半導体装置を検討した結果、以下の問題点を見い
だした。
のＳＢ半導体装置を検討した結果、以下の問題点を見い
だした。
【０００４】順方向電圧が低いことを特徴とする従来の
ＳＢ半導体装置を用いた場合においては、電子機器等で
使用される電源電圧が低電圧化されるに伴い、Ｅｐｉ層
の抵抗に起因した電圧降下による順方向電圧降下が相対
的に大きくなるため、消費電力が大きくなり、電源の寿
命が短くなっている。
ＳＢ半導体装置を用いた場合においては、電子機器等で
使用される電源電圧が低電圧化されるに伴い、Ｅｐｉ層
の抵抗に起因した電圧降下による順方向電圧降下が相対
的に大きくなるため、消費電力が大きくなり、電源の寿
命が短くなっている。
【０００５】本発明の目的は、ショットキ半導体装置の
順方向電圧降下を低減することが可能な技術を提供する
ことにある。
順方向電圧降下を低減することが可能な技術を提供する
ことにある。
【０００６】本発明の他の目的は、ショットキ半導体装
置の電源の長寿命化が可能な技術を提供することにあ
る。
置の電源の長寿命化が可能な技術を提供することにあ
る。
【０００７】本発明の他の目的は、ＳＢ半導体装置の順
方向特性を向上することが可能な技術を提供することに
ある。
方向特性を向上することが可能な技術を提供することに
ある。
【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的及び新
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明ら
かになるであろう。
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明ら
かになるであろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【００１０】すなわち、半導体基板の一主面にＥｐｉ層
が形成され、該主面に被着される保護膜の開口部でショ
ットキバリア金属層が半導体基板に被着されてなるショ
ットキ半導体装置において、前記Ｅｐｉ層の不純物分布
に濃度勾配を持たせ、該不純物分布の濃度勾配は、主面
側で濃度が小さく（抵抗大）、基板側で濃度が大きく
（抵抗小）なっている。
が形成され、該主面に被着される保護膜の開口部でショ
ットキバリア金属層が半導体基板に被着されてなるショ
ットキ半導体装置において、前記Ｅｐｉ層の不純物分布
に濃度勾配を持たせ、該不純物分布の濃度勾配は、主面
側で濃度が小さく（抵抗大）、基板側で濃度が大きく
（抵抗小）なっている。
【００１１】
【作用】前述の手段によれば、Ｅｐｉ層の不純物分布に
濃度勾配を持たせ、該不純物分布の濃度勾配は、主面側
で濃度が大きく、基板側で濃度が小さくなっていること
により、Ｅｐｉ層の不純物分布は、従来の不純物分布に
比べその濃度勾配の分だけ、Ｅｐｉ層の抵抗値（主面側
から基板に向けての直列に接続された全抵抗値）を低減
することができ、逆方向特性を犠牲にすることなく、Ｓ
Ｂ半導体装置の順方向電圧降下を低減することができ
る。これにより、消費電力を従来のものに比べて低減す
ることができるので、電源の寿命を長期化することがで
きる。
濃度勾配を持たせ、該不純物分布の濃度勾配は、主面側
で濃度が大きく、基板側で濃度が小さくなっていること
により、Ｅｐｉ層の不純物分布は、従来の不純物分布に
比べその濃度勾配の分だけ、Ｅｐｉ層の抵抗値（主面側
から基板に向けての直列に接続された全抵抗値）を低減
することができ、逆方向特性を犠牲にすることなく、Ｓ
Ｂ半導体装置の順方向電圧降下を低減することができ
る。これにより、消費電力を従来のものに比べて低減す
ることができるので、電源の寿命を長期化することがで
きる。
【００１２】また、ＳＢ半導体装置の順方向電圧降下を
低減することができるので、ＳＢ半導体装置の順方向特
性を従来のものに比べて向上することができる。
低減することができるので、ＳＢ半導体装置の順方向特
性を従来のものに比べて向上することができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１４】図１は、本発明による一実施例のＳＢ半導
体装置の概略構成を示す断面図であり、１はＳｉ基板、
２はＳｉ基板１上に形成されたＥｐｉ層、３はｐ+層よ
りなるガ−ドリング、４はＳｉ酸化膜などからなる保護
膜、５はＳＢ電極金属層、６は取り出し用電極である。
体装置の概略構成を示す断面図であり、１はＳｉ基板、
２はＳｉ基板１上に形成されたＥｐｉ層、３はｐ+層よ
りなるガ−ドリング、４はＳｉ酸化膜などからなる保護
膜、５はＳＢ電極金属層、６は取り出し用電極である。
【００１５】本実施例のＳＢ半導体装置は、図１に示す
ように、Ｓｉ基板１の一主面上にｎ形Ｅｐｉ層２が形成
される。この時、Ｅｐｉ層２の不純物分布の濃度勾配
が、図２のイに示すように、不純物のソ−スとして添加
されるド−パントの量を適宜調整することにより、Ｅｐ
ｉ層２の主面側で濃度が大きく、Ｓｉ基板１側で濃度が
小さくなるように形成される。この後は、従来のＳＢ半
導体装置と同様に、Ｓｉ表面上にＳｉ酸化膜などの保護
膜４が形成される。この後、Ｅｐｉ層２に、例えばボロ
ンの拡散により、ｐ+層からなるガ−ドリング３を形成
させた後、その保護膜４にエッチングにより部分的に開
口部を形成し、順次ＳＢ電極金属層５、及び取り出し用
電極６を形成して製作する。
ように、Ｓｉ基板１の一主面上にｎ形Ｅｐｉ層２が形成
される。この時、Ｅｐｉ層２の不純物分布の濃度勾配
が、図２のイに示すように、不純物のソ−スとして添加
されるド−パントの量を適宜調整することにより、Ｅｐ
ｉ層２の主面側で濃度が大きく、Ｓｉ基板１側で濃度が
小さくなるように形成される。この後は、従来のＳＢ半
導体装置と同様に、Ｓｉ表面上にＳｉ酸化膜などの保護
膜４が形成される。この後、Ｅｐｉ層２に、例えばボロ
ンの拡散により、ｐ+層からなるガ−ドリング３を形成
させた後、その保護膜４にエッチングにより部分的に開
口部を形成し、順次ＳＢ電極金属層５、及び取り出し用
電極６を形成して製作する。
【００１６】前記Ｅｐｉ層２の不純物分布の濃度勾配
が、主面側で濃度が大きく、Ｓｉ基板１側で濃度が小さ
くすることにより、Ｅｐｉ層２の主面側の抵抗値が大き
く、順次Ｓｉ基板１側に向って抵抗値が小さくなってい
る（例えば、Ｐhysics of Ｓemiconductor Ｄevices；S
ECOND EDITION；Ｓ.Ｍ.Ｓze；Bell Laboratories，Inco
rporated Murray Hill，New Jersey；ｐ３０〜３５に記
載されるように、Ｅｐｉ層の不純物濃度によってＥｐｉ
層の抵抗値が変化することを利用する）ので、本発明の
Ｅｐｉ層２の全体の抵抗値は、従来のＥｐｉ層の抵抗値
よりも低減することができる。すなわち、逆方向特性を
ほとんど犠牲にすることなく、図２のロに示す従来のＳ
Ｂ半導体装置の不純物分布との差の分だけＥｐｉ層２に
おける全体抵抗値（直列抵抗値）を低減することができ
る。これにより、消費電力を従来のものに比べて低減す
ることができるので、電源の寿命を長期化することがで
きる。
が、主面側で濃度が大きく、Ｓｉ基板１側で濃度が小さ
くすることにより、Ｅｐｉ層２の主面側の抵抗値が大き
く、順次Ｓｉ基板１側に向って抵抗値が小さくなってい
る（例えば、Ｐhysics of Ｓemiconductor Ｄevices；S
ECOND EDITION；Ｓ.Ｍ.Ｓze；Bell Laboratories，Inco
rporated Murray Hill，New Jersey；ｐ３０〜３５に記
載されるように、Ｅｐｉ層の不純物濃度によってＥｐｉ
層の抵抗値が変化することを利用する）ので、本発明の
Ｅｐｉ層２の全体の抵抗値は、従来のＥｐｉ層の抵抗値
よりも低減することができる。すなわち、逆方向特性を
ほとんど犠牲にすることなく、図２のロに示す従来のＳ
Ｂ半導体装置の不純物分布との差の分だけＥｐｉ層２に
おける全体抵抗値（直列抵抗値）を低減することができ
る。これにより、消費電力を従来のものに比べて低減す
ることができるので、電源の寿命を長期化することがで
きる。
【００１７】また、ＳＢ半導体装置の逆方向特性のう
ち、逆耐圧及び逆方向漏れ電流は、Ｅｐｉ層２の表面濃
度により主として決まる（前記文献のｐ２４６〜２４８
参照）ため、図３に示すように、従来のＳＢ半導体装置
に比べて、ＳＢ半導体装置の順方向特性を向上すること
ができる。
ち、逆耐圧及び逆方向漏れ電流は、Ｅｐｉ層２の表面濃
度により主として決まる（前記文献のｐ２４６〜２４８
参照）ため、図３に示すように、従来のＳＢ半導体装置
に比べて、ＳＢ半導体装置の順方向特性を向上すること
ができる。
【００１８】なお、前記Ｅｐｉ層２の不純物分布の濃度
勾配は、例えば、図２のイに示すような連続したもので
なく、不純物のソ−スとして添加されるド−パントの量
を階段状になるように調整してＥｐｉ層２の主面側で濃
度が大きく、Ｓｉ基板１側で濃度が小さくなるように形
成してもよい。
勾配は、例えば、図２のイに示すような連続したもので
なく、不純物のソ−スとして添加されるド−パントの量
を階段状になるように調整してＥｐｉ層２の主面側で濃
度が大きく、Ｓｉ基板１側で濃度が小さくなるように形
成してもよい。
【００１９】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき説明したが、本発明は、前記実施例に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々
変更可能であることはいうまでもない。
施例に基づき説明したが、本発明は、前記実施例に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々
変更可能であることはいうまでもない。
【００２０】例えば、前記実施例では、Ｅｐｉ層２の形
成時に不純物分布の濃度勾配を形成するとしたが、Ｅｐ
ｉ層形成は、従来と同様に行い、その後、１２００℃程
度の熱処理を実施することにより、Ｓｉ基板１の不純物
を拡散させることにより、図１に示す本発明と同様な効
果を持たせることもできる。また、Ｅｐｉ層中の不純物
分布の濃度勾配は、本実施例の限定されるものではな
く、必要に応じて適宜決定することができる。
成時に不純物分布の濃度勾配を形成するとしたが、Ｅｐ
ｉ層形成は、従来と同様に行い、その後、１２００℃程
度の熱処理を実施することにより、Ｓｉ基板１の不純物
を拡散させることにより、図１に示す本発明と同様な効
果を持たせることもできる。また、Ｅｐｉ層中の不純物
分布の濃度勾配は、本実施例の限定されるものではな
く、必要に応じて適宜決定することができる。
【００２１】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
【００２２】すなわち、Ｅｐｉ層の不純物分布は、従来
の不純物分布に比べその濃度勾配の分だけ、Ｅｐｉ層の
抵抗値（主面側から基板に向けての直列に接続された全
抵抗値）を低減することができるので、逆方向特性を犠
牲にすることなく、ＳＢ半導体装置の順方向電圧降下を
低減することができる。これにより、消費電力を従来の
ものに比べて低減することができるので、電源の寿命を
長期化することができる。
の不純物分布に比べその濃度勾配の分だけ、Ｅｐｉ層の
抵抗値（主面側から基板に向けての直列に接続された全
抵抗値）を低減することができるので、逆方向特性を犠
牲にすることなく、ＳＢ半導体装置の順方向電圧降下を
低減することができる。これにより、消費電力を従来の
ものに比べて低減することができるので、電源の寿命を
長期化することができる。
【００２３】また、ＳＢ半導体装置の順方向電圧降下を
低減することができるので、ＳＢ半導体装置の順方向特
性を向上することができる。
低減することができるので、ＳＢ半導体装置の順方向特
性を向上することができる。
【図１】本発明による一実施例のＳＢ半導体装置の概略
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図２】本実施例のＳＢ半導体装置のＳｉ基板の厚方向
の不純物分布図である。
の不純物分布図である。
【図３】本発明と従来のＳＢ半導体装置のそれぞれの順
方向特性を示す図である。
方向特性を示す図である。
１…Ｓｉ基板、２…Ｓｉ基板１上に形成されたＥｐｉ
層、３…ｐ+層よりなるガ−ドリング、４…Ｓｉ酸化膜
などからなる保護膜、５…ＳＢ電極金属層、６…取り出
し用電極。
層、３…ｐ+層よりなるガ−ドリング、４…Ｓｉ酸化膜
などからなる保護膜、５…ＳＢ電極金属層、６…取り出
し用電極。
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板の一主面にエピタキシャル層
が形成され、該主面に被着される保護膜の開口部でショ
ットキバリア金属層が半導体基板に被着されてなるショ
ットキ半導体装置において、前記エピタキシャル層の不
純物分布に濃度勾配を持たせ、該不純物分布の濃度勾配
は、主面側で濃度が小さく、基板側で濃度が大きくなっ
ていることを特徴とするショットキ半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26053193A JPH07115211A (ja) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | ショットキ半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26053193A JPH07115211A (ja) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | ショットキ半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07115211A true JPH07115211A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17349266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26053193A Pending JPH07115211A (ja) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | ショットキ半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115211A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006005168A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Nippon Inter Electronics Corp | ショットキバリアダイオード |
| JP2006339578A (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Renesas Technology Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2008507139A (ja) * | 2004-07-15 | 2008-03-06 | フェアチャイルド・セミコンダクター・コーポレーション | 静電容量及びスイッチング損失が低減したショットキーダイオード構造及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-10-19 JP JP26053193A patent/JPH07115211A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006005168A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Nippon Inter Electronics Corp | ショットキバリアダイオード |
| JP2008507139A (ja) * | 2004-07-15 | 2008-03-06 | フェアチャイルド・セミコンダクター・コーポレーション | 静電容量及びスイッチング損失が低減したショットキーダイオード構造及びその製造方法 |
| KR101234980B1 (ko) * | 2004-07-15 | 2013-02-20 | 페어차일드 세미컨덕터 코포레이션 | 캐패시턴스 및 스위칭 손실을 감소시키기 위한 쇼트키다이오드 구조 및 그 제조 방법 |
| JP2006339578A (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Renesas Technology Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
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