JPH10178186A - 高電圧ショットキーダイオード - Google Patents
高電圧ショットキーダイオードInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- 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】
【課題】 高速ターンオフを有する新規な高電圧ショッ
トキーダイオードを提供する。 【解決手段】 ４００ボルトを越えた定格逆方向電圧を
有する縦伝導ショットキーダイオードにおいて、Ｎ-エ
ピタキシャルシリコン表面と接触するアルミニウムバリ
ア金属を用いる。拡散により形成されたＰ+ガードリン
グは、バリア金属コンタクトを囲み、それから小さなギ
ャップで隔てられている。このギャップは、小さな逆方
向電圧で十分空乏化され逆方向電圧条件でリングをバリ
アコンタクトに結合する。
トキーダイオードを提供する。 【解決手段】 ４００ボルトを越えた定格逆方向電圧を
有する縦伝導ショットキーダイオードにおいて、Ｎ-エ
ピタキシャルシリコン表面と接触するアルミニウムバリ
ア金属を用いる。拡散により形成されたＰ+ガードリン
グは、バリア金属コンタクトを囲み、それから小さなギ
ャップで隔てられている。このギャップは、小さな逆方
向電圧で十分空乏化され逆方向電圧条件でリングをバリ
アコンタクトに結合する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ショットキーダイ
オードに関し、より詳細には、高速ターンオフを有する
高電圧ショットキーダイオードに関する。
オードに関し、より詳細には、高速ターンオフを有する
高電圧ショットキーダイオードに関する。
【０００２】
【従来の技術】ショットキーダイオードは、非常によく
知られており、エピタキシャルで成長されたＮ+シリコ
ン表面と接触する高仕事関数の材料を通常使用する。シ
ョットキーダイオードは、Ｐ／Ｎ接合ダイオードに比べ
て、非常に高速の逆方向回復の長所を有し、非常に高い
周波数での用途に使用できる。より高電圧での従来のシ
ョットキーダイオードは、コンタクト金属を取り囲み接
触するＰ+ガードリング拡散を使用する。そのような従
来の装置およびその製造法は、典型的には、Ｈｅｒｂｅ
ｒｔ Ｇｏｕｌｄの米国特許第４,８９９,１９９号に開
示されている。ガードリングは、より低周波で、低いリ
ーク電流と非常に鋭いアバランシェ降伏特性を起こす。
知られており、エピタキシャルで成長されたＮ+シリコ
ン表面と接触する高仕事関数の材料を通常使用する。シ
ョットキーダイオードは、Ｐ／Ｎ接合ダイオードに比べ
て、非常に高速の逆方向回復の長所を有し、非常に高い
周波数での用途に使用できる。より高電圧での従来のシ
ョットキーダイオードは、コンタクト金属を取り囲み接
触するＰ+ガードリング拡散を使用する。そのような従
来の装置およびその製造法は、典型的には、Ｈｅｒｂｅ
ｒｔ Ｇｏｕｌｄの米国特許第４,８９９,１９９号に開
示されている。ガードリングは、より低周波で、低いリ
ーク電流と非常に鋭いアバランシェ降伏特性を起こす。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】現在知られているショ
ットキーダイオードは、通常は約２００ボルトより低い
定格電圧を有する。しかし、逆方向電圧が増加するにつ
れ、より高抵抗のエピタキシャルシリコンが必要であ
る。こうして、順方向電流は、エピタキシャルシリコン
において、ダイオードの降下（約０.７ボルト）より大
きな抵抗電圧降下を起こすことがある。これにより、Ｎ
-／Ｐ+接合を順方向にバイアスさせて、順方向伝導にお
いて少数キャリアを注入する。こうして、高速ターンオ
フの主な長所は失われてしまう。
ットキーダイオードは、通常は約２００ボルトより低い
定格電圧を有する。しかし、逆方向電圧が増加するにつ
れ、より高抵抗のエピタキシャルシリコンが必要であ
る。こうして、順方向電流は、エピタキシャルシリコン
において、ダイオードの降下（約０.７ボルト）より大
きな抵抗電圧降下を起こすことがある。これにより、Ｎ
-／Ｐ+接合を順方向にバイアスさせて、順方向伝導にお
いて少数キャリアを注入する。こうして、高速ターンオ
フの主な長所は失われてしまう。
【０００４】本発明の目的は、高速ターンオフを有する
新規な高電圧ショットキーダイオードを提供することで
ある。
新規な高電圧ショットキーダイオードを提供することで
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高電圧ショ
ットキーダイオードは、Ｎ+本体と、このＮ+本体の上に
設けられたＮ-シリコン層とを有する単結晶シリコンの
チップと、前記のＮ-シリコン層の上側の表面の上に配
置され、この上表面と接触する、ショットキーバリアを
形成する第１コンタクト層と、前記のＮ-シリコン層の
表面の中に拡散され、前記の第１コンタクト層の周囲を
囲むＰ+拡散ガードリングと、前記のＮ+本体の底部の上
に配置され、縦伝導装置を区画する第２コンタクト層と
からなる。前記のＰ+ガードリングの内側の周囲は、前
記の第１コンタクト層の外側の周囲から、所定の間隔の
横方向のギャップで隔てられ、この横方向のギャップ
は、第２コンタクト層と第１コンタクト層との間の逆方
向電圧が、前記の縦伝導装置によりサポートされる全定
格逆方向電圧の小部分になったときに、前記のギャップ
におけるシリコンが全く空乏化されるほど十分小さい。
このように、高電圧ショットキーダイオードは、第１の
ガードリングから隔てられたアルミニウムバリアを備え
る。第１のＰ+ガ−ドリングは、意図的に、第１コンタ
クト層からＮ-エピタキシャルシリコンの表面における
小さなギャップだけ、隔てられる。これにより、シリコ
ンは、逆方向バイアスにおいて低電圧で十分空乏化され
る。その結果、フロートするＰ+ガードリングは、順方
向伝導の間に少数キャリアを注入せず、逆方向バイアス
において、空乏領域を通ってコンタクトに急速に結合さ
れ、こうして、装置の周囲で電界を分散（spread）する
ガードリングとして動作する。好ましくは、前記の装置
が、４００ボルトを越える定格逆方向電圧を有する。好
ましくは、前記のショットキーバリアを形成する第１コ
ンタクトがアルミニウムからなる。アルミニウムは、シ
ョットキーダイオードに対して通常選択される高仕事関
数の金属（普通、モリブデン、タングステン、白金、パ
ラジウムなど）ではない。アルミニウムが、高電圧（約
４００ボルト以上）のショットキーダイオードにおいて
よく動作することが見いだされ、これにより、製造が簡
単化される。好ましくは、前記のダイオードにおいて、
前記のチップの前記の表面は、その上に酸化物層を有
し、この酸化物層は、前記のＮ-層の表面を露出する中
央の窓と、前記のＰ+ガードリングの表面の少なくとも
１部を露出するリング状の窓を備える。前記の第１コン
タクト層は、前記のＮ-層およびＰ+ガードリングと、中
央の窓とリング状の窓とを通して接触し、前記の２つの
窓を囲む前記の酸化物の端と少なくとも部分的に重複し
固着される。好ましくは、前記のチップのＮ+本体にお
ける寿命が減少される。寿命を減少するものは、好まし
くは、前記のシリコンを通して拡散された重金属原子
（たとえば金）である。重金属の拡散は、適当な放射処
理によっても実行できる。好ましくは、前記のダイオー
ドは、さらに、アノードに重なり、アノード領域をカソ
ード領域に結合する分散抵抗器を備える。これにより、
逆方向電圧での性能がより一貫性をもち、より信頼性が
増す。好ましくは、この分散抵抗器は、アモルファスシ
リコン層（約１８０ｎｍ）などの適当な高抵抗率材料で
ある。なお、米国特許第５,４１８,１８５号において、
間隔をあけたＰ+ガードリングが記載される。しかし、
この装置は、Ｐ型基板の上に作られた横伝導装置であ
る。この特許のガードリングは、Ｐ+ガードリング、Ｎ
型エピタキシャルシリコン及びＰ型基板によって形成さ
れるＰＮＰ寄生トランジスタの効果を減らすために用い
られる。対照的に、本発明は、Ｐ型本体構造を用いない
縦伝導装置である。本発明においては、上述のように、
４００ボルトを越えた定格逆方向電圧を有する縦伝導シ
ョットキーダイオード装置は、Ｎ-シリコン表面と接触
するアルミニウムバリア金属を用いる。拡散されたＰ+
ガードリングは、バリア金属コンタクトを囲み、それか
ら小さなギャップで隔てられている。このギャップは、
小さな逆方向電圧で十分空乏化され逆方向電圧条件でリ
ングをバリアコンタクトに結合する。
ットキーダイオードは、Ｎ+本体と、このＮ+本体の上に
設けられたＮ-シリコン層とを有する単結晶シリコンの
チップと、前記のＮ-シリコン層の上側の表面の上に配
置され、この上表面と接触する、ショットキーバリアを
形成する第１コンタクト層と、前記のＮ-シリコン層の
表面の中に拡散され、前記の第１コンタクト層の周囲を
囲むＰ+拡散ガードリングと、前記のＮ+本体の底部の上
に配置され、縦伝導装置を区画する第２コンタクト層と
からなる。前記のＰ+ガードリングの内側の周囲は、前
記の第１コンタクト層の外側の周囲から、所定の間隔の
横方向のギャップで隔てられ、この横方向のギャップ
は、第２コンタクト層と第１コンタクト層との間の逆方
向電圧が、前記の縦伝導装置によりサポートされる全定
格逆方向電圧の小部分になったときに、前記のギャップ
におけるシリコンが全く空乏化されるほど十分小さい。
このように、高電圧ショットキーダイオードは、第１の
ガードリングから隔てられたアルミニウムバリアを備え
る。第１のＰ+ガ−ドリングは、意図的に、第１コンタ
クト層からＮ-エピタキシャルシリコンの表面における
小さなギャップだけ、隔てられる。これにより、シリコ
ンは、逆方向バイアスにおいて低電圧で十分空乏化され
る。その結果、フロートするＰ+ガードリングは、順方
向伝導の間に少数キャリアを注入せず、逆方向バイアス
において、空乏領域を通ってコンタクトに急速に結合さ
れ、こうして、装置の周囲で電界を分散（spread）する
ガードリングとして動作する。好ましくは、前記の装置
が、４００ボルトを越える定格逆方向電圧を有する。好
ましくは、前記のショットキーバリアを形成する第１コ
ンタクトがアルミニウムからなる。アルミニウムは、シ
ョットキーダイオードに対して通常選択される高仕事関
数の金属（普通、モリブデン、タングステン、白金、パ
ラジウムなど）ではない。アルミニウムが、高電圧（約
４００ボルト以上）のショットキーダイオードにおいて
よく動作することが見いだされ、これにより、製造が簡
単化される。好ましくは、前記のダイオードにおいて、
前記のチップの前記の表面は、その上に酸化物層を有
し、この酸化物層は、前記のＮ-層の表面を露出する中
央の窓と、前記のＰ+ガードリングの表面の少なくとも
１部を露出するリング状の窓を備える。前記の第１コン
タクト層は、前記のＮ-層およびＰ+ガードリングと、中
央の窓とリング状の窓とを通して接触し、前記の２つの
窓を囲む前記の酸化物の端と少なくとも部分的に重複し
固着される。好ましくは、前記のチップのＮ+本体にお
ける寿命が減少される。寿命を減少するものは、好まし
くは、前記のシリコンを通して拡散された重金属原子
（たとえば金）である。重金属の拡散は、適当な放射処
理によっても実行できる。好ましくは、前記のダイオー
ドは、さらに、アノードに重なり、アノード領域をカソ
ード領域に結合する分散抵抗器を備える。これにより、
逆方向電圧での性能がより一貫性をもち、より信頼性が
増す。好ましくは、この分散抵抗器は、アモルファスシ
リコン層（約１８０ｎｍ）などの適当な高抵抗率材料で
ある。なお、米国特許第５,４１８,１８５号において、
間隔をあけたＰ+ガードリングが記載される。しかし、
この装置は、Ｐ型基板の上に作られた横伝導装置であ
る。この特許のガードリングは、Ｐ+ガードリング、Ｎ
型エピタキシャルシリコン及びＰ型基板によって形成さ
れるＰＮＰ寄生トランジスタの効果を減らすために用い
られる。対照的に、本発明は、Ｐ型本体構造を用いない
縦伝導装置である。本発明においては、上述のように、
４００ボルトを越えた定格逆方向電圧を有する縦伝導シ
ョットキーダイオード装置は、Ｎ-シリコン表面と接触
するアルミニウムバリア金属を用いる。拡散されたＰ+
ガードリングは、バリア金属コンタクトを囲み、それか
ら小さなギャップで隔てられている。このギャップは、
小さな逆方向電圧で十分空乏化され逆方向電圧条件でリ
ングをバリアコンタクトに結合する。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明による実施形態について説明する。図１は、従来のシ
ョットキーダイオードチップの断面を示す。このトポロ
ジーは、所望の形状（たとえば、四角のチップなど）を
とることができる。この図示された装置すなわちチップ
は、米国特許第４,８９９,１９９号に記載された装置と
同様であり、単結晶シリコンの薄いＮ+本体１０を含
む。Ｎ-シリコンの薄い層１１は、Ｎ+層１０の上にエピ
タキシャル成長で形成される。通常のフォトリソグラフ
ィ処理を用いて、酸化物層が、Ｎ-層１１の上に成長さ
れ、環状の窓が開かれ（窓の１つの境界１２が残る）、
Ｐ+ガードリング１３がＮ-層１１に拡散される。Ｎ-シ
リコンの領域に重なる酸化物層とＰ+リングの１部が次
に除かれる。次に、モリブデンのショットキーコンタク
ト金属１４が、露出されたＮ-表面とＰ+リング１３の内
側部分の上に堆積される。このコンタクトは、次いで、
コンタクト材料１５により被覆され、モリブデンへの容
易な結合を可能にし、モリブデンを酸化物に対し保持す
るためのシールとして働く。底のコンタクト１６は、Ｎ
+領域の底面に通常結合され、これにより装置が完成す
る。
明による実施形態について説明する。図１は、従来のシ
ョットキーダイオードチップの断面を示す。このトポロ
ジーは、所望の形状（たとえば、四角のチップなど）を
とることができる。この図示された装置すなわちチップ
は、米国特許第４,８９９,１９９号に記載された装置と
同様であり、単結晶シリコンの薄いＮ+本体１０を含
む。Ｎ-シリコンの薄い層１１は、Ｎ+層１０の上にエピ
タキシャル成長で形成される。通常のフォトリソグラフ
ィ処理を用いて、酸化物層が、Ｎ-層１１の上に成長さ
れ、環状の窓が開かれ（窓の１つの境界１２が残る）、
Ｐ+ガードリング１３がＮ-層１１に拡散される。Ｎ-シ
リコンの領域に重なる酸化物層とＰ+リングの１部が次
に除かれる。次に、モリブデンのショットキーコンタク
ト金属１４が、露出されたＮ-表面とＰ+リング１３の内
側部分の上に堆積される。このコンタクトは、次いで、
コンタクト材料１５により被覆され、モリブデンへの容
易な結合を可能にし、モリブデンを酸化物に対し保持す
るためのシールとして働く。底のコンタクト１６は、Ｎ
+領域の底面に通常結合され、これにより装置が完成す
る。
【０００７】図１の装置は、約２００ボルトまでの逆方
向電圧の性能のショットキーダイオードのために通常使
用される。これらの装置は、逆方向バイアスの下で小さ
な逆方向リーク電流を有し、鋭い降伏電圧を有する。ま
た、これらの装置は、極端に速く、高周波での使用を可
能にする。しかし、装置の逆方向電圧定格が増加するに
つれ、領域１１での抵抗率は増加するはずである。こう
して、この増加された抵抗２０を通る順方向電流は、本
装置の有効抵抗２０での電圧降下を、ダイオードの降下
（約０.７ボルト）を越えて増加させることがある。こ
れが起こると、Ｐ+領域１３は、順方向電流を流す間、
正孔を領域１１に注入する。この少数キャリアは、逆方
向回復電荷の増加と、ターンオフ時間の大きな増加を生
じ、これにより、ショットキーダイオードの利点を打ち
消す。
向電圧の性能のショットキーダイオードのために通常使
用される。これらの装置は、逆方向バイアスの下で小さ
な逆方向リーク電流を有し、鋭い降伏電圧を有する。ま
た、これらの装置は、極端に速く、高周波での使用を可
能にする。しかし、装置の逆方向電圧定格が増加するに
つれ、領域１１での抵抗率は増加するはずである。こう
して、この増加された抵抗２０を通る順方向電流は、本
装置の有効抵抗２０での電圧降下を、ダイオードの降下
（約０.７ボルト）を越えて増加させることがある。こ
れが起こると、Ｐ+領域１３は、順方向電流を流す間、
正孔を領域１１に注入する。この少数キャリアは、逆方
向回復電荷の増加と、ターンオフ時間の大きな増加を生
じ、これにより、ショットキーダイオードの利点を打ち
消す。
【０００８】図２は、本発明の装置の断面を示す。ここ
で、図１の部分と同様の部分は同じ参照番号を用いる。
単結晶シリコンチップにおいて、薄いＮ+本体１０の上
に、Ｎ-シリコンの薄い層１１がエピタキシャル成長で
形成される。第１Ｐ+ガードリング３０と第２Ｐ+ガード
リング３２が、Ｎ-シリコン層１１に形成される。ま
た、底のコンタクト１６は、Ｎ+領域１０の底面に結合
される。本発明の重要な特徴によれば、第１Ｐ+リング
３０（図１のリング１３に対応する）は、バリア金属コ
ンタクト３１（図１のリング１３に対応する）の外側境
界から外方向に間隔があけられる。しかし、本発明の特
徴によれば、バリア金属コンタクト３１の材料は、ショ
ットキーダイオード装置に通常使用される高仕事関数材
料とは対照的に、アルミニウムである。また、図２の装
置は、第１のＰ+リング３０を囲み、それとは間隔があ
けられた第２のＰ+リング３２を備える。より高い電圧
のための装置においては、追加のリングを加えてもよ
い。図２の構造を作るため、Ｎ-シリコン層１１の上に
形成される酸化物層４０の中に、複数のリング状の窓４
１、４２が形成され、Ｐ+リング３０と３２は、それぞ
れ、これらの窓をとおる拡散により形成される。次に、
中央の窓４２が、酸化物層４０の中に形成される。次
に、アルミニウム層が全上面の上に、中央のＮ-エピタ
キシャル層１１及びＰ+リング３０、３２と接して堆積
される。なお、アルミニウムは、酸化物とよくくっつ
く。次に、アルミニウム層は、エッチされ、リング状の
コンタクト５０、５１と、中央のバリアコンタクト３１
とを区画する。
で、図１の部分と同様の部分は同じ参照番号を用いる。
単結晶シリコンチップにおいて、薄いＮ+本体１０の上
に、Ｎ-シリコンの薄い層１１がエピタキシャル成長で
形成される。第１Ｐ+ガードリング３０と第２Ｐ+ガード
リング３２が、Ｎ-シリコン層１１に形成される。ま
た、底のコンタクト１６は、Ｎ+領域１０の底面に結合
される。本発明の重要な特徴によれば、第１Ｐ+リング
３０（図１のリング１３に対応する）は、バリア金属コ
ンタクト３１（図１のリング１３に対応する）の外側境
界から外方向に間隔があけられる。しかし、本発明の特
徴によれば、バリア金属コンタクト３１の材料は、ショ
ットキーダイオード装置に通常使用される高仕事関数材
料とは対照的に、アルミニウムである。また、図２の装
置は、第１のＰ+リング３０を囲み、それとは間隔があ
けられた第２のＰ+リング３２を備える。より高い電圧
のための装置においては、追加のリングを加えてもよ
い。図２の構造を作るため、Ｎ-シリコン層１１の上に
形成される酸化物層４０の中に、複数のリング状の窓４
１、４２が形成され、Ｐ+リング３０と３２は、それぞ
れ、これらの窓をとおる拡散により形成される。次に、
中央の窓４２が、酸化物層４０の中に形成される。次
に、アルミニウム層が全上面の上に、中央のＮ-エピタ
キシャル層１１及びＰ+リング３０、３２と接して堆積
される。なお、アルミニウムは、酸化物とよくくっつ
く。次に、アルミニウム層は、エッチされ、リング状の
コンタクト５０、５１と、中央のバリアコンタクト３１
とを区画する。
【０００９】この製造法の重要な部分として、Ｎ-領域
１１で、第１のＰ+リング３０は、コンタクト３１の外
側境界と近いが、それとは間があけられる。このギャッ
プは、図２に "Ｘ”として示され、比較的低い瞬間的な
逆方向電圧で、十分に空乏化されような寸法を有する。
典型的には、約６００ボルトの定格逆方向電圧に対し
て、Ｎ-領域１１は、６０μｍの厚さであり、１９.０Ω
・ｃｍの材料である。ギャップ "Ｘ”は、約１０μｍで
ある。この新規な構造は、高い逆方向電圧（たとえば約
４００ボルト）で動作する。順方向伝導において、リン
グ３０は、コンタクト３１と結合されず、シリコンにお
いて、０.７ボルトより高い順方向電圧降下があったと
しても、正孔を注入しない。しかし、逆方向バイアスが
あると、ギャップ "Ｘ”は、急速に空乏化し、リング３
０はコンタクト３１に結合され、電界が高い値に達する
前にコンタクト３１の端で電界を分散（spread）するよ
うに動作する。なお、アルミニウムのコンタクト３１
は、酸化物４０と重なり、電界板として動作する。バリ
ア金属としてのアルミニウムの使用は、製造工程を簡単
にし、アルミニウムは、酸化物によくくっつく。本発明
の別の特徴は、寿命を短くする重金属原子（たとえば
金）が、シリコン本体１０に拡散されることである。す
なわち、重金属原子が、寿命キラー（killer）として使
用される。電子照射も使用できる。アモルファスシリコ
ン層５２（約１８０ｎｍ厚）が、コンタクト５０、５１
と酸化物層４０の上に、より信頼できる逆方向電圧性能
を提供するために、分散抵抗器として追加できる。
１１で、第１のＰ+リング３０は、コンタクト３１の外
側境界と近いが、それとは間があけられる。このギャッ
プは、図２に "Ｘ”として示され、比較的低い瞬間的な
逆方向電圧で、十分に空乏化されような寸法を有する。
典型的には、約６００ボルトの定格逆方向電圧に対し
て、Ｎ-領域１１は、６０μｍの厚さであり、１９.０Ω
・ｃｍの材料である。ギャップ "Ｘ”は、約１０μｍで
ある。この新規な構造は、高い逆方向電圧（たとえば約
４００ボルト）で動作する。順方向伝導において、リン
グ３０は、コンタクト３１と結合されず、シリコンにお
いて、０.７ボルトより高い順方向電圧降下があったと
しても、正孔を注入しない。しかし、逆方向バイアスが
あると、ギャップ "Ｘ”は、急速に空乏化し、リング３
０はコンタクト３１に結合され、電界が高い値に達する
前にコンタクト３１の端で電界を分散（spread）するよ
うに動作する。なお、アルミニウムのコンタクト３１
は、酸化物４０と重なり、電界板として動作する。バリ
ア金属としてのアルミニウムの使用は、製造工程を簡単
にし、アルミニウムは、酸化物によくくっつく。本発明
の別の特徴は、寿命を短くする重金属原子（たとえば
金）が、シリコン本体１０に拡散されることである。す
なわち、重金属原子が、寿命キラー（killer）として使
用される。電子照射も使用できる。アモルファスシリコ
ン層５２（約１８０ｎｍ厚）が、コンタクト５０、５１
と酸化物層４０の上に、より信頼できる逆方向電圧性能
を提供するために、分散抵抗器として追加できる。
【００１０】
【発明の効果】本発明は、低電圧での高速動作と鋭いア
バランシェ電圧特性を保持しつつ、約４００ボルトを越
える定格電圧を有する新規なショットキーダイオードを
提供する。
バランシェ電圧特性を保持しつつ、約４００ボルトを越
える定格電圧を有する新規なショットキーダイオードを
提供する。
【図１】 Ｐ+ガードリングを備えた従来のショットキ
ーダイオードの断面図。
ーダイオードの断面図。
【図２】 本発明によるショットキーダイオードの断面
図。
図。
１０ Ｎ+層（本体）、 １１ Ｎ-エピタキシャル
層、 ３０、３２ Ｐ+ガードリング、 ５０、５
１ コンタクト、 Ｘ ギャップ。
層、 ３０、３２ Ｐ+ガードリング、 ５０、５
１ コンタクト、 Ｘ ギャップ。
【手続補正書】
【提出日】平成９年１２月２４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペリー・エル・メリル アメリカ合衆国85501アリゾナ州グローブ、 イースト・サグワーロウ・ドライブ999番
Claims (8)
- 【請求項１】 Ｎ+本体と、このＮ+本体の上に設けられ
たＮ-シリコン層とを有する単結晶シリコンのチップ
と、 前記のＮ-シリコン層の上側の表面の上に配置され、こ
の上側表面と接触する、ショットキーバリアを形成する
第１コンタクト層と、 前記のＮ-シリコン層の表面の中に拡散され、前記の第
１コンタクト層の周囲を囲むＰ+拡散ガードリングと、 前記のＮ+本体の底部の上に配置され、縦伝導装置を区
画する第２コンタクト層とからなり、 前記のＰ+拡散ガードリングの内側の周囲は、前記の第
１コンタクト層の外側の周囲から、所定の間隔の横方向
のギャップで隔てられ、 前記の横方向のギャップは、前記の第２コンタクト層と
第１コンタクト層との間の逆方向電圧が、前記の縦伝導
装置によりサポートされる全定格逆方向電圧の小部分に
なったときに、前記のギャップにおけるシリコンが全く
空乏化されるほど十分小さいことを特徴とする高電圧シ
ョットキーダイオード。 - 【請求項２】 前記の装置が、４００ボルトを越える定
格逆方向電圧を有することを特徴とする請求項１に記載
されたダイオード。 - 【請求項３】 前記のショットキーバリアを形成する第
１コンタクト層がアルミニウムからなることを特徴とす
る請求項１に記載されたダイオード。 - 【請求項４】 請求項１に記載されたダイオードにおい
て、 前記のチップの前記の表面は、その上に酸化物層を有
し、この酸化物層は、前記のＮ-シリコン層の表面を露
出する中央の窓と、前記のＰ+拡散ガードリングの表面
の少なくとも１部を露出するリング状の窓を備え、前記
の第１コンタクト層は、前記のＮ-シリコン層およびＰ+
拡散ガードリングと、前記の中央の窓とリング状の窓と
を通して接触し、前記の２つの窓を囲む前記の酸化物の
端と少なくとも部分的に重複し固着されることを特徴と
するダイオード。 - 【請求項５】 前記のＮ+本体における寿命が減少され
ることを特徴とする請求項１に記載されたダイオード。 - 【請求項６】 さらに、前記のシリコンを通して拡散さ
れた、寿命を短くする重金属原子を含むことを特徴とす
る請求項１に記載されたダイオード。 - 【請求項７】 さらに、アノード領域に重なり、アノー
ド領域をカソード領域に結合する分散抵抗器を備えるこ
とを特徴とする請求項１に記載されたダイオード。 - 【請求項８】 前記の分散抵抗器がアモルファスシリコ
ン層であることを特徴とする請求項７に記載されたダイ
オード。
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| US08/729873 | 1996-10-15 | ||
| US08/729,873 US5859465A (en) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | High voltage power schottky with aluminum barrier metal spaced from first diffused ring |
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Family
ID=24932977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP9282239A Pending JPH10178186A (ja) | 1996-10-15 | 1997-10-15 | 高電圧ショットキーダイオード |
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| US (1) | US5859465A (ja) |
| JP (1) | JPH10178186A (ja) |
| KR (1) | KR19980032845A (ja) |
| DE (1) | DE19745572A1 (ja) |
| FR (1) | FR2755794B1 (ja) |
| GB (1) | GB2318684A (ja) |
| IT (1) | IT1296810B1 (ja) |
| SG (1) | SG67995A1 (ja) |
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- 1997-10-15 DE DE19745572A patent/DE19745572A1/de not_active Withdrawn
- 1997-10-15 FR FR9712920A patent/FR2755794B1/fr not_active Expired - Fee Related
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