JPH0851223A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JPH0851223A
JPH0851223A JP21252695A JP21252695A JPH0851223A JP H0851223 A JPH0851223 A JP H0851223A JP 21252695 A JP21252695 A JP 21252695A JP 21252695 A JP21252695 A JP 21252695A JP H0851223 A JPH0851223 A JP H0851223A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor region
titanium oxide
junction
region
thin layer
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
Application number
JP21252695A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Otsuka
康二 大塚
Norizumi Oomuro
範純 大室
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanken Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanken Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanken Electric Co Ltd filed Critical Sanken Electric Co Ltd
Priority to JP21252695A priority Critical patent/JPH0851223A/ja
Publication of JPH0851223A publication Critical patent/JPH0851223A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高耐圧の半導体装置を提供する。 【構成】 n形領域13とp+ 形領域14とを有する基
板表面にチタン酸化物薄層17と絶縁膜18とフィール
ドプレート19aとを形成する。チタン酸化物薄層17
の作用によってフィールドプレート19aによる高耐圧
化を確実に達成することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフィールドプレートを有
する半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】耐圧向上を図るために図4に示すように
フィールドプレートを設けた接合形ダイオードチップは
公知である。このダイオードチップの半導体基板1はn
+ 形領域2とn形領域3とp+ 形領域4とから成り、p
n接合5を含む。半導体基板1のpn接合5を含む表面
上には絶縁層6が設けられ、p+ 形領域4にはアノード
となる電極7が設けられ、n+ 形領域2の下面にはカソ
ードとなる電極8が設けられている。電極7の内でpn
接合5に隣接するn形領域3の表面上に延在する部分が
フィールドプレート7aとなっている。このダイオード
チップの電極7、8間に逆電圧が印加されたとき、フィ
ールドプレート7aによる電界効果によってフィールド
プレート7aの下部のn形領域3に空乏層が誘起される
ため、図4に破線で模式的に示すような空乏層9が形成
される。その結果、pn接合5のコーナー部及び端部で
の電界集中が緩和され、フィールドプレート7aがない
場合よりも耐圧が向上する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
であるn形領域3の表面(絶縁膜6との界面)は極めて
敏感であり、絶縁膜6の形成条件や膜質等によってその
様相が著しく変化する。したがって、pn接合5のコー
ナー部及び端部における空乏層9の広がりは、n形領域
3の表面の敏感な性質を反映して広かったり狭かったり
不安定である。絶縁膜6の材料、形成方法、膜質等の検
討及び改良によりn形領域3の表面状態を安定化させる
試みが長年に渡って続けられているが、十分と言える成
果は得られていない。結果として、図4のダイオードに
おいても、設計どおりあるいは設計値以上の耐圧が得ら
れるものがあるかと思えば設計値を大幅に下回る耐圧し
か得られないものが出るなど、設計耐圧を確実に高い歩
留りで得ることができないのが実状である。高耐圧化構
造としてフィールドプレートと並んで多用されているも
のとしてFLR(フィールドリミッティングリング)が
ある。この構造においても、表面近傍における空乏層の
広がりが不安定であることによって、設計耐圧を高い歩
留りで得ることができないのが実状である。
【0004】そこで本発明の目的は、高い歩留りで高耐
圧化することが可能な半導体装置を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、第1の導電形の第1の半導体領域と、前記
第1の導電形と反対の第2の導電形を有し且つその表面
を除いて前記第1の半導体領域に隣接して包囲されてい
る第2の半導体領域と、前記第2の半導体領域に接続さ
れている電極と、前記第1の半導体領域と前記第2の半
導体領域との間のpn接合の露出部分及び前記pn接合
の露出部分を包囲する前記第1の半導体領域の表面及び
前記pn接合の露出部分に包囲されている前記第2の半
導体領域の表面に形成され且つ10MΩ/□以上のシー
ト抵抗を有しているチタン酸化物薄層と、前記チタン酸
化物薄層を覆うように形成されている絶縁膜と、前記第
1の半導体領域の少なくとも前記pn接合に隣接する領
域の表面に前記絶縁膜及び前記チタン酸化物薄層を介し
て対向する部分を有し且つ前記電極に接続されているフ
ィールドプレートとを備えていることを特徴とする半導
体装置に係わるものである。なお、請求項2に示すよう
に電界効果トランジスタのゲ−ト電極の下の半導体領域
の表面にチタン酸化物薄層を設けることができる。
【0006】
【発明の作用及び効果】本発明に従うシート抵抗10M
Ω/□以上のチタン酸化物薄層は安定性の高い半導体表
面安定化膜として働く。また、チタン酸化物薄層上の絶
縁膜はチタン酸化物薄層の保護膜として働き、チタン酸
化物薄層の表面安定化膜としての機能の低下を防止す
る。また、チタン酸化物薄層の上に絶縁膜を介してフィ
ールドプレートが形成されているので、チタン酸化物薄
層の安定化作用とフィールドプレートによる耐圧向上作
用との両方の働きで、高耐圧半導体装置を提供できる。
請求項2の発明によれば、電界効果トランジスタのしき
い値のバラツキを減少させ、且つゲ−ト特性の時間ドリ
フト現象を防ぐことができる。
【0007】
【第1の実施例】図1を参照して本発明の第1の実施例
に係わるGaAs(砒化ガリウム)の接合形ダイオード
及びその製造方法を説明する。まず、図1(A)に示す
ダイオードチップを構成するための半導体基板11を用
意する。この半導体基板11は、GaAsから成るn+
形(第1の導電形)領域12の上にエピタキシャル成長
によりGaAsから成る低不純物濃度のn形領域13
(第1の半導体領域)を形成し、更に、n形領域13の
中にZn(亜鉛)の拡散により第2の導電形の第2の半
導体領域としてのp+ 形領域14を形成したものであ
り、pn接合15を含む。
【0008】次に、図1(B)に示すように、半導体基
板11の上面全域に真空蒸着により約40オングストロ
ーム(0.004μm)と極薄のTi(チタン)薄層を
形成し、素子の周辺領域と中央領域に相当する部分をフ
ォトエッチングにより除去して、Ti薄層16を形成す
る。
【0009】次に、Ti薄層16に空気中で、約300
℃、約30分間の熱処理を施す。この結果、Ti薄層1
6は酸化されて図1(C)に示すチタン酸化物薄層17
となる。チタン酸化物薄層17の厚さは、Ti薄層16
の厚さの1.5倍程度になっているものと思われるが、
測定が難しいため正確な値はわからない。チタン酸化物
薄層17は、シート抵抗が約50000MΩ/□で、絶
縁物と見なせるレベルの抵抗を有する薄層である。チタ
ン酸化物薄層17は、pn接合15の端部を跨いで素子
の周辺領域に延びており、全体としてはpn接合15の
端部に沿って環状に形成されている。即ち、チタン酸化
物薄層17はpn接合15の露出部分及びこれを包囲す
るn形領域13の表面及びpn接合15に包囲されてい
るp+ 形領域14の表面に形成されている。
【0010】次に、プラズマCVD又は光CVD法で形
成したシリコン酸化膜を半導体基板11の上面全域に形
成し、更にこのシリコン酸化膜のうち素子の周辺領域と
中央領域に相当する部分をエッチングによって除去し
て、チタン酸化物薄層17を被覆している環状絶縁層1
8を図1(D)に示すように形成する。
【0011】次に、半導体基板11の上面全域にAu
(金)−Zn(亜鉛)の合金を真空蒸着し更にAuを重
ねて真空蒸着し、このうち素子周辺領域の部分をエッチ
ングによって除去して、アノードとなるオーミック電極
19を図1(E)に示すように形成する。電極19のう
ち、p+ 形領域14の外周上に延びる部分がフィールド
プレート19aとして作用する。なお、フィールドプレ
ート19aは、絶縁膜18とチタン酸化物薄層17を介
してn形領域13の表面に対向している。更に、半導体
基板11の裏面全域にAu−Geの合金を真空蒸着し更
にAuを重ねて真空蒸着して、カソードとなるオーミッ
ク電極20を形成する。
【0012】こうして製作された接合形ダイオードは、
GaAsデバイスの特長である高速動作はもちろんのこ
と、フィールドプレート19aの高耐圧化効果が確実に
得られ、耐圧の時間的ドリフト(クリープ現象)もな
く、所望の耐圧が高い製造歩留りで得られる。この確実
な高耐圧化効果は、チタン酸化物薄層17がこれに隣接
するn形領域13の表面状態を安定化させているため、
フィールドプレート19aによる空乏層の広がりのバラ
ツキが少ないことに起因する。なお、チタン酸化物薄層
17は、表面近傍の空乏層を適度に広げるように作用し
ているようである。
【0013】
【第2の実施例】次に、図2を参照して第2の実施例の
半導体装置を説明する。但し、図2において図1と同一
の働きを有する部分には同一の符号を付してこれ等の説
明を省略する。図2に示すGaAsの接合形ダイオード
チップは、p+ 形領域14を離間して包囲するように全
体としてリング状にそれぞれ形成された2つのp+ 形領
域から成るFLR21、22を除いて図1のダイオード
チップと同様に形成されている。FLR21、22を形
成した場合も、チタン酸化物薄層17の表面安定化作用
により逆電圧印加時の空乏層の広がりのバラツキが少な
く、設計耐圧が高い製造歩留りで得られる。すなわち、
FLR21、22による高耐圧化効果が確実に得られ、
高耐圧のダイオードを実現できる。
【0014】
【第3の実施例】図3を参照して第3の実施例に係わる
GaAsの絶縁ゲ−ト形FET(電界効果トランジス
タ)を説明する。GaAsから成る第1の半導体領域と
してのn形領域51内に、ソ−ス領域(第2の半導体領
域)となるp+ 形領域52とドレイン領域(第3の半導
体領域)となるp+ 形領域53をZnの拡散により形成
する。製造工程図は省略しているが、その後、約40オ
ングストロ−ム(0.004μm)の厚さのTi薄膜を
真空蒸着し、酸化フォトエッチングの工程を経てチタン
酸化物薄層54を形成する。更に、SiO2 膜から成る
絶縁層55を形成する。次に、Ti層にAl層を重ねた
ゲ−ト電極56を真空蒸着により形成する。更にAu−
Zn合金層にAu層を重ねたソ−ス電極57とドレイン
電極58を真空蒸着により形成する。このFETでは、
チタン酸化物薄層54がゲ−ト電極56の直下のn形領
域51の表面を安定化し、FETのしきい値のバラツキ
が減少すると共に、ゲ−ト特性の時間ドリフト現象も消
えるなど特性が安定化する。
【0015】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでは
なく、例えば次の変形が可能なものである。 (1) トランジスタ、サイリスタ、ICなどの半導体
装置に応用できる。 (2) Siに対する熱酸化SiO2 膜のような適当な
表面安定化膜のない化合物半導体装置、特に◆−◆族化
合物半導体装置に適用して効果的である。しかし、Ti
を酸化して得た極薄のチタン酸化物薄層は半導体表面と
非常になじみが良いため、Si半導体装置等にも適用で
きる。 (3) チタン酸化物薄層を得るためのTi薄層の厚さ
は、10〜200オングストロームの範囲が適当であ
り、更に望ましくは20〜100オングストロームが好
適である。すなわち、薄い方は実用レベルで極限的に薄
くしても効果が認められる。また厚い方は、厚くしたか
らといって効果が比例的に増大すると言うものではない
ので、比較的低温で短時間のうちに酸化処理ができるレ
ベルに留める。 (4) Ti薄膜の酸化方法は、熱酸化が最も簡単であ
るが、プラズマ酸化を用いれば、熱酸化よりも低温、短
時間で酸化することができる。 (5) チタン酸化物薄層のシート抵抗(すなわち、T
i薄層の酸化の度合)は、通常は5000MΩ/□を越
える絶縁薄層と見なせるレベルに選ぶ。しかし、半絶縁
性薄層と見なせる10〜5000MΩ/□程度に選ぶこ
とにより、チタン酸化物薄層を表面安定化膜兼高抵抗膜
として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例に係わる接合形ダイオードを製造
工程順に示す断面図である。
【図2】第2の実施例に係わる接合形ダイオードを示す
断面図である。
【図3】第3の実施例のFETを示す断面図である。
【図4】従来の接合形ダイオードを示す断面図である。
【符号の説明】
13 n形領域 14 p+ 形領域 17 チタン酸化物薄層 18 絶縁層 19 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 29/872 29/78 H01L 29/78 301 B

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の導電形の第1の半導体領域と、 前記第1の導電形と反対の第2の導電形を有し且つその
    表面を除いて前記第1の半導体領域に隣接して包囲され
    ている第2の半導体領域と、 前記第2の半導体領域に接続されている電極と、 前記第1の半導体領域と前記第2の半導体領域との間の
    pn接合の露出部分及び前記pn接合の露出部分を包囲
    する前記第1の半導体領域の表面及び前記pn接合の露
    出部分に包囲されている前記第2の半導体領域の表面に
    形成され且つ10MΩ/□以上のシート抵抗を有してい
    るチタン酸化物薄層と、 前記チタン酸化物薄層を覆うように形成されている絶縁
    膜と、 前記第1の半導体領域の少なくとも前記pn接合に隣接
    する領域の表面に前記絶縁膜及び前記チタン酸化物薄層
    を介して対向する部分を有し且つ前記電極に接続されて
    いるフィールドプレートとを備えていることを特徴とす
    る半導体装置。
  2. 【請求項2】 第1の導電形の第1の半導体領域と、 前記第1の導電形と反対の第2の導電形を有し且つその
    表面を除いて前記第1の半導体領域に隣接して包囲され
    ている第2の半導体領域と、 前記第1の導電形と反対の第2の導電形を有し且つその
    表面を除いて前記第1の半導体領域に隣接して包囲され
    ている第3の半導体領域と、 前記第2の半導体領域に接続されているソ−ス電極と、 前記第3の半導体領域に接続されているドレイン電極
    と、 前記第2の半導体領域と前記第3の半導体領域との間に
    おける前記第1の半導体領域の表面に形成され且つ10
    MΩ/□以上のシート抵抗を有しているチタン酸化物薄
    層と、 前記チタン酸化物薄層を覆うように形成されている絶縁
    膜と、 前記絶縁膜の上に形成されたゲ−ト電極とを備えている
    ことを特徴とする半導体装置。
JP21252695A 1995-07-28 1995-07-28 半導体装置 Pending JPH0851223A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21252695A JPH0851223A (ja) 1995-07-28 1995-07-28 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21252695A JPH0851223A (ja) 1995-07-28 1995-07-28 半導体装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63057633A Division JPH0817228B2 (ja) 1988-03-11 1988-03-11 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0851223A true JPH0851223A (ja) 1996-02-20

Family

ID=16624139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21252695A Pending JPH0851223A (ja) 1995-07-28 1995-07-28 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0851223A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0794578A1 (en) * 1996-02-28 1997-09-10 Hitachi, Ltd. Diode and power converting apparatus
US7157772B2 (en) 2004-07-22 2007-01-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device and method of fabricating the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4933226A (ja) * 1972-07-24 1974-03-27
JPS50782A (ja) * 1973-05-02 1975-01-07
JPS52129380A (en) * 1976-04-23 1977-10-29 Hitachi Ltd Semiconductor device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4933226A (ja) * 1972-07-24 1974-03-27
JPS50782A (ja) * 1973-05-02 1975-01-07
JPS52129380A (en) * 1976-04-23 1977-10-29 Hitachi Ltd Semiconductor device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0794578A1 (en) * 1996-02-28 1997-09-10 Hitachi, Ltd. Diode and power converting apparatus
US7157772B2 (en) 2004-07-22 2007-01-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device and method of fabricating the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6175143B1 (en) Schottky barrier
US4607270A (en) Schottky barrier diode with guard ring
JP4126359B2 (ja) 炭化けい素ショットキーダイオードおよびその製造方法
US5081510A (en) High-voltage semiconductor device having a rectifying barrier, and method of fabrication
JPH04127480A (ja) 高耐圧低抵抗半導体装置及びその製造方法
US6583485B2 (en) Schottky diode
KR100503936B1 (ko) 반도체장치
JPH0851223A (ja) 半導体装置
JP2005005486A (ja) 炭化けい素半導体装置
JPH0817229B2 (ja) 半導体装置
JPH0845874A (ja) 半導体装置
JP3620344B2 (ja) ショットキバリアダイオード及びその製造方法
JPH0817228B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05275719A (ja) 半導体素子およびその製造方法
JP3175761B2 (ja) ショットキバリア半導体装置の製造方法
JPH065735B2 (ja) 半導体装置
JPH10117000A (ja) ショットキーバリア半導体装置およびその製法
JPH10125937A (ja) ショットキーバリア半導体装置
JPH10117001A (ja) ショットキーバリア半導体装置およびその製法
JPH0666458B2 (ja) シヨツトキ−バリア形半導体装置
JPS6328075A (ja) シヨツトキ接合形バリキヤツプダイオ−ド
JPH0573351B2 (ja)
JPS59132661A (ja) シヨツトキ・バリア形半導体装置
JPH0618279B2 (ja) シヨツトキバリア半導体装置
JPH1070290A (ja) ショットキーバリア半導体装置およびその製法