JPH0786621A - 複合ダイオード - Google Patents
複合ダイオードInfo
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- JPH0786621A JPH0786621A JP24864293A JP24864293A JPH0786621A JP H0786621 A JPH0786621 A JP H0786621A JP 24864293 A JP24864293 A JP 24864293A JP 24864293 A JP24864293 A JP 24864293A JP H0786621 A JPH0786621 A JP H0786621A
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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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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＰＮダイオードの長所の高逆耐圧特性と、シ
ョットキダイオードの長所の低順電圧降下特性を兼ね添
えたＰＮダイオードとショットキダイオードとの複合ダ
イオードを提供する。 【構成】 Ｎ形シリコン領域２とその表面を残して、上
記Ｎ形シリコン領域２に囲まれ、半導体基板３表面に上
記Ｎ形シリコン領域２と交互に配置されるＰ＋形シリコ
ン領域４と、このＰ＋形シリコン領域４と交互に配置さ
れるＮ＋形シリコン領域２の表面に３価の金属を除くシ
ョットキバリア金属を形成した金属層７と、この金属層
７とＰ＋形シリコン領域にアルミニウムを形成された電
極とにより構成されている。
ョットキダイオードの長所の低順電圧降下特性を兼ね添
えたＰＮダイオードとショットキダイオードとの複合ダ
イオードを提供する。 【構成】 Ｎ形シリコン領域２とその表面を残して、上
記Ｎ形シリコン領域２に囲まれ、半導体基板３表面に上
記Ｎ形シリコン領域２と交互に配置されるＰ＋形シリコ
ン領域４と、このＰ＋形シリコン領域４と交互に配置さ
れるＮ＋形シリコン領域２の表面に３価の金属を除くシ
ョットキバリア金属を形成した金属層７と、この金属層
７とＰ＋形シリコン領域にアルミニウムを形成された電
極とにより構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＰＮダイオードとショ
ットキダイオードを複合する複合ダイオードに関する。
ットキダイオードを複合する複合ダイオードに関する。
【０００２】
【従来の技術】ショットキダイオードは順電圧が低く、
順方向の電力損失が小さいという特徴を有する反面、逆
方向降伏電圧が低いという欠点があった。そこで、従来
ガードリング構造、又はフィールドプレート構造等にす
ることによって降伏電圧を高める試みがなされている。
しかし、ガードリング構造は金属−半導体接触の周辺部
の逆電流を小さくするのみであり、金属−半導体接触の
中央部の逆電流を小さくすることができない。また、フ
ィールドプレート構造も金属−半導体接触の周辺部の特
性改善にほかならない。従って、いずれの構造でもショ
ットキダイオードの降伏電圧を大幅に上昇させることは
できなかった。
順方向の電力損失が小さいという特徴を有する反面、逆
方向降伏電圧が低いという欠点があった。そこで、従来
ガードリング構造、又はフィールドプレート構造等にす
ることによって降伏電圧を高める試みがなされている。
しかし、ガードリング構造は金属−半導体接触の周辺部
の逆電流を小さくするのみであり、金属−半導体接触の
中央部の逆電流を小さくすることができない。また、フ
ィールドプレート構造も金属−半導体接触の周辺部の特
性改善にほかならない。従って、いずれの構造でもショ
ットキダイオードの降伏電圧を大幅に上昇させることは
できなかった。
【０００３】そこで、特公昭５９−３５１８３号におい
て、ＰＮダイオードとショットキイオードの複合ダイオ
ードが提案されている。すなわち、図２に示すように、
Ｎ＋形シリコン層１の上にエピタキシャル成長で形成し
たＮ形シリコン領域２を有するシリコン基板３を用意
し、ここに複数のＰ＋形シリコン領域４を形成し、酸化
膜５の開口６を利用してクロムからなる金属層１１を設
けている。クロム金属層１１は、蒸着後３５０℃〜５０
０℃の範囲で熱処理を施して形成している。
て、ＰＮダイオードとショットキイオードの複合ダイオ
ードが提案されている。すなわち、図２に示すように、
Ｎ＋形シリコン層１の上にエピタキシャル成長で形成し
たＮ形シリコン領域２を有するシリコン基板３を用意
し、ここに複数のＰ＋形シリコン領域４を形成し、酸化
膜５の開口６を利用してクロムからなる金属層１１を設
けている。クロム金属層１１は、蒸着後３５０℃〜５０
０℃の範囲で熱処理を施して形成している。
【０００４】上述の複合ダイオードに順方向に電圧を印
加すれば、矢印で示すように順電流の大部分は電圧降下
の小さい金属層１１とＮ形シリコン領域２とから成る金
属−半導体接触部分を通って流れる。そして、ショット
キダイオードの特性線に近い順方向特性となる。
加すれば、矢印で示すように順電流の大部分は電圧降下
の小さい金属層１１とＮ形シリコン領域２とから成る金
属−半導体接触部分を通って流れる。そして、ショット
キダイオードの特性線に近い順方向特性となる。
【０００５】また、複合ダイオードに逆方向電圧を印加
すると、逆方向電圧値が低い状態に於いては、金属層１
１とＮ形シリコン領域２とから成るショットキバリア領
域とＰ＋形シリコン領域４とＮ形シリコン領域２とから
成るＰＮ接合領域とを介して逆電流が流れる。逆電圧を
更に高くすれば、Ｐ＋形シリコン領域４とＮ形シリコン
領域２とから成るＰＮ接合によって形成される空間電荷
領域が広がってＰ＋形シリコン領域４の相互間が空間電
荷領域によって結ばれた状態となり、シリコン基板３に
接触する金属層１１の下部全領域に空間電荷領域が分布
する。従って、逆方向特性は一般のＰＮ接合設置の逆方
向特性に近づく。従って複合ダイオードは極めて高い降
伏電圧を有する。
すると、逆方向電圧値が低い状態に於いては、金属層１
１とＮ形シリコン領域２とから成るショットキバリア領
域とＰ＋形シリコン領域４とＮ形シリコン領域２とから
成るＰＮ接合領域とを介して逆電流が流れる。逆電圧を
更に高くすれば、Ｐ＋形シリコン領域４とＮ形シリコン
領域２とから成るＰＮ接合によって形成される空間電荷
領域が広がってＰ＋形シリコン領域４の相互間が空間電
荷領域によって結ばれた状態となり、シリコン基板３に
接触する金属層１１の下部全領域に空間電荷領域が分布
する。従って、逆方向特性は一般のＰＮ接合設置の逆方
向特性に近づく。従って複合ダイオードは極めて高い降
伏電圧を有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のもの
は金属層にクロムが用いられており、このクロムは外部
配線のためのボンディングがしにくく、また、Ｐ＋形シ
リコン領域とのオーミック接合が十分に得にくいなどの
問題を有しており、金属層にクロムに換えてアルミニウ
ムを使用する複合ダイオードが提案されている。
は金属層にクロムが用いられており、このクロムは外部
配線のためのボンディングがしにくく、また、Ｐ＋形シ
リコン領域とのオーミック接合が十分に得にくいなどの
問題を有しており、金属層にクロムに換えてアルミニウ
ムを使用する複合ダイオードが提案されている。
【０００７】しかし、金属層にアルミニウムを使用する
場合、蒸着後の熱処理時に蒸着されたアルミニウムが、
アルミニウムと接触するＮ形シリコン領域２ａ内に入
り、アルミニウムリッチなＮ形シリコン領域（Ｐ形）を
形成しやすい。この一種のＰＮ接合部が形成されると、
順方向電圧を印加しても良好なショットキ接合が得られ
ないという問題が生じていた。
場合、蒸着後の熱処理時に蒸着されたアルミニウムが、
アルミニウムと接触するＮ形シリコン領域２ａ内に入
り、アルミニウムリッチなＮ形シリコン領域（Ｐ形）を
形成しやすい。この一種のＰＮ接合部が形成されると、
順方向電圧を印加しても良好なショットキ接合が得られ
ないという問題が生じていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ショットキ接
合が形成されている第１の半導体領域と、ＰＮ接合が形
成されている第２の半導体領域とが半導体基板の表面に
上記第１の半導体領域と交互に配置され、かつ、上記第
２の半導体領域と交互に配置される上記第１の半導体領
域の表面に３価の金属を除くショットキバリア金属によ
り形成されている金属層と、上記金属層と上記第２の半
導体領域にアルミニウムにより形成されている電極とを
有している。
合が形成されている第１の半導体領域と、ＰＮ接合が形
成されている第２の半導体領域とが半導体基板の表面に
上記第１の半導体領域と交互に配置され、かつ、上記第
２の半導体領域と交互に配置される上記第１の半導体領
域の表面に３価の金属を除くショットキバリア金属によ
り形成されている金属層と、上記金属層と上記第２の半
導体領域にアルミニウムにより形成されている電極とを
有している。
【０００９】
【作用】この発明の複合ダイオードは、ショットキ接合
が形成されている第１の半導体領域と交互に配置された
ＰＮ接合が形成されている第２の半導体領域には、アル
ミニウムを電極として形成させているので、第２の半導
体領域のアルミニウムとのオーミック特性が良好なＰＮ
接合が得られる。また、第２の半導体領域と交互に配置
される第１の半導体領域にはアルミニウムのような３価
の金属を除き、ショットキバリア金属層を形成させてい
るので、金属層が熱処理によって第１の半導体領域の表
面近傍にはＰ形の層を形成することなく、良好なショッ
トキ接合が得られる。
が形成されている第１の半導体領域と交互に配置された
ＰＮ接合が形成されている第２の半導体領域には、アル
ミニウムを電極として形成させているので、第２の半導
体領域のアルミニウムとのオーミック特性が良好なＰＮ
接合が得られる。また、第２の半導体領域と交互に配置
される第１の半導体領域にはアルミニウムのような３価
の金属を除き、ショットキバリア金属層を形成させてい
るので、金属層が熱処理によって第１の半導体領域の表
面近傍にはＰ形の層を形成することなく、良好なショッ
トキ接合が得られる。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて述べる。な
お、図中従来例と同じ符号は同一部位を示すものであ
る。Ｎ＋形シリコン層１の上にエピタキシャル成長で形
成したＮ形シリコン領域２を有するシリコン基板３を用
意し、Ｎ形シリコン領域２の表面に複数のＰ＋形シリコ
ン領域４を形成する。すなわち、Ｎ形シリコン領域の表
面にＮ形シリコン領域がＰ＋形シリコン領域と交互に配
置され、周囲がＮ形シリコン領域が囲んでいる。５は酸
化膜で、Ｎ形シリコン領域の表面の周囲を囲んでいる。
お、図中従来例と同じ符号は同一部位を示すものであ
る。Ｎ＋形シリコン層１の上にエピタキシャル成長で形
成したＮ形シリコン領域２を有するシリコン基板３を用
意し、Ｎ形シリコン領域２の表面に複数のＰ＋形シリコ
ン領域４を形成する。すなわち、Ｎ形シリコン領域の表
面にＮ形シリコン領域がＰ＋形シリコン領域と交互に配
置され、周囲がＮ形シリコン領域が囲んでいる。５は酸
化膜で、Ｎ形シリコン領域の表面の周囲を囲んでいる。
【００１１】６は酸化膜５に囲まれた開口で、開口６内
に露出するＮ形シリコン領域２にモリブデンを蒸着し、
５００℃でシンターし、金属層７を形成する。この金属
層７及びＰ＋形シリコン層４にアルミニウムを蒸着し、
蒸着後５００℃でシンターし、電極８を形成する。９は
他方の表面の電極である。
に露出するＮ形シリコン領域２にモリブデンを蒸着し、
５００℃でシンターし、金属層７を形成する。この金属
層７及びＰ＋形シリコン層４にアルミニウムを蒸着し、
蒸着後５００℃でシンターし、電極８を形成する。９は
他方の表面の電極である。
【００１２】一方の導電形のＮ形シリコン領域２に囲ま
れて、Ｎ形シリコン領域と交互に配置されたＰ＋形シリ
コン領域４は、アルミニウムを電極と接触しており、良
好なオーミック接合が容易になり、外部配線が容易とな
る。
れて、Ｎ形シリコン領域と交互に配置されたＰ＋形シリ
コン領域４は、アルミニウムを電極と接触しており、良
好なオーミック接合が容易になり、外部配線が容易とな
る。
【００１３】また、ショットキダイオードを形成する金
属が３価以外の金属のモリブデンにより形成されてお
り、熱処理により金属層７下にＰ形を形成されることが
なく良好なショットキ接合を形成する。
属が３価以外の金属のモリブデンにより形成されてお
り、熱処理により金属層７下にＰ形を形成されることが
なく良好なショットキ接合を形成する。
【００１４】上記実施例では、シンターの温度は５００
℃で行っていたが、３５０〜５５０℃の範囲で使用でき
る。また、上記実施例では、金属層７にモリブデンを使
用していたが、アルミニウムなど３価の金属を除くチタ
ン、白金、クロム、バナジウム等を使用することができ
る。
℃で行っていたが、３５０〜５５０℃の範囲で使用でき
る。また、上記実施例では、金属層７にモリブデンを使
用していたが、アルミニウムなど３価の金属を除くチタ
ン、白金、クロム、バナジウム等を使用することができ
る。
【００１５】
【発明の効果】本発明では、３価以外の金属をショット
キバリア金属にしているため、金属層下にＰ形層を形成
することがなく複合ダイオードに順方向電圧を印加する
と、一般のショットキダイオードに近い特性を示す。ま
た、Ｐ＋形シリコン領域及びシットキバリア金属層上に
アルミニウムを電極として形成しているので、Ｐ＋形シ
リコンと電極とのオーミック接合が十分得られ、さらに
外部配線のためのボンディングを容易に行うことができ
る。
キバリア金属にしているため、金属層下にＰ形層を形成
することがなく複合ダイオードに順方向電圧を印加する
と、一般のショットキダイオードに近い特性を示す。ま
た、Ｐ＋形シリコン領域及びシットキバリア金属層上に
アルミニウムを電極として形成しているので、Ｐ＋形シ
リコンと電極とのオーミック接合が十分得られ、さらに
外部配線のためのボンディングを容易に行うことができ
る。
【図１】この発明の複合ダイオードの一実施例である。
【図２】従来の複合ダイオードの一実施例である。
１ Ｎ＋形シリコン層 ２ Ｎ＋形シリコン領域（第１の半導体領域） ３ シリコン基板 ４ Ｐ＋形シリコン領域（第２の半導体領域） ５ 酸化膜 ７ 金属層 ８ （アルミニウム）電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 29/93 Ｓ Ｈ０１Ｌ 29/91 Ｃ
Claims (1)
- 【請求項１】 ショットキ接合が形成されている第１の
半導体領域と、ＰＮ接合が形成されている第２の半導体
領域とが半導体基板表面に上記第１の半導体領域と交互
に配置され、かつ、上記第２の半導体領域と交互に配置
される上記第１の半導体領域の表面に３価の金属を除く
ショットキバリア金属により形成されている金属層と、
上記金属層と上記第２の半導体領域にアルミニウムによ
り形成されている電極とを有する複合ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24864293A JPH0786621A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 複合ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24864293A JPH0786621A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 複合ダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0786621A true JPH0786621A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=17181158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24864293A Pending JPH0786621A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 複合ダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0786621A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1993
- 1993-09-09 JP JP24864293A patent/JPH0786621A/ja active Pending
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