JPS59110173A - シヨツトキバリアダイオ−ド - Google Patents
シヨツトキバリアダイオ−ドInfo
- Publication number
- JPS59110173A JPS59110173A JP21992182A JP21992182A JPS59110173A JP S59110173 A JPS59110173 A JP S59110173A JP 21992182 A JP21992182 A JP 21992182A JP 21992182 A JP21992182 A JP 21992182A JP S59110173 A JPS59110173 A JP S59110173A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- barrier
- metal
- barrier metal
- low
- barrier height
- 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
Links
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims abstract description 47
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 2
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 claims 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- -1 Cr and Pt Chemical class 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、ショットキバリアダイオード、特に電力用
のそれに関する。この種のショットキバリアダイオード
は、一般に逆方向耐圧が大きく、逆方向漏れ電流が小さ
く、サージ耐量が大きく、接合容量が小さく、かつ順方
向電圧降下の小さいことが望まれている。
のそれに関する。この種のショットキバリアダイオード
は、一般に逆方向耐圧が大きく、逆方向漏れ電流が小さ
く、サージ耐量が大きく、接合容量が小さく、かつ順方
向電圧降下の小さいことが望まれている。
この種のショットキバリアダイオードとして現在知られ
ているものは次のとおυである。まずＣｒ、Ｍｏ＋Ｐｄ
＋Ｐｔ 等をバリアメタルとして用いたもので、接合周
辺部での電界緩和をはかるために、周辺の酸化膜の上に
オーバーオキサイドを形成したものがある。その構造を
第１図に示す。第１図において、１はＮ型シリコン基板
であり、その上にＮｕエピタキシャル層２が形成されて
いる。
ているものは次のとおυである。まずＣｒ、Ｍｏ＋Ｐｄ
＋Ｐｔ 等をバリアメタルとして用いたもので、接合周
辺部での電界緩和をはかるために、周辺の酸化膜の上に
オーバーオキサイドを形成したものがある。その構造を
第１図に示す。第１図において、１はＮ型シリコン基板
であり、その上にＮｕエピタキシャル層２が形成されて
いる。
層２上の酸化膜３の窓を通して層２に接するバリアメタ
ル４は膜３上に延びてオーバーオキサイドを構成する。
ル４は膜３上に延びてオーバーオキサイドを構成する。
このバリアメタル４上に電極５が設けられている。
この構造には次の様な欠点がある。すなわち順方向電圧
降下を小さくするためにバリアハイド（φＢ）の小さい
メタルを選択すると、バリア周縁部での電界集中がおこ
シやすくなり、耐圧は低下し、逆漏れ電流が増加する傾
向がある。また反対にφ８の高いメタルを使用すると、
逆方向特性は改善されるが、−順方向電圧降下が大きく
なってしまう。
降下を小さくするためにバリアハイド（φＢ）の小さい
メタルを選択すると、バリア周縁部での電界集中がおこ
シやすくなり、耐圧は低下し、逆漏れ電流が増加する傾
向がある。また反対にφ８の高いメタルを使用すると、
逆方向特性は改善されるが、−順方向電圧降下が大きく
なってしまう。
次に、この周縁部での電界集中をさけるためにバリア周
辺に基板と反対導電形を持つガードリングを持つ構造も
一般的であり、第２図に示す。この構造においては、ガ
ードリング６によυ周縁部での電界は緩和されるが、次
の様な欠点がある。
辺に基板と反対導電形を持つガードリングを持つ構造も
一般的であり、第２図に示す。この構造においては、ガ
ードリング６によυ周縁部での電界は緩和されるが、次
の様な欠点がある。
すなわち、ガードリング部の接合容量が無視できない程
大きく、高速動作に適さない。また、ガードリング６の
深さ分だけ高抵抗エピタキシャル層２の実質的な厚さが
薄くなるため、サージ耐量が低下する傾向がある。これ
をさけるためにエピタキシャル層の厚さをガードリンク
６の深さ分だけ厚くすると、バリア直下のエピタキシャ
ル層が厚くなり、直列抵抗分が大きくなるので、大電流
領域での電圧降下が大きくなる。
大きく、高速動作に適さない。また、ガードリング６の
深さ分だけ高抵抗エピタキシャル層２の実質的な厚さが
薄くなるため、サージ耐量が低下する傾向がある。これ
をさけるためにエピタキシャル層の厚さをガードリンク
６の深さ分だけ厚くすると、バリア直下のエピタキシャ
ル層が厚くなり、直列抵抗分が大きくなるので、大電流
領域での電圧降下が大きくなる。
この発明は、上述したような現在用いられている２種類
のショットキバリアダイオードに見られる欠点を除去し
て、より理想的な素子を製造することを可能にする。こ
れによって逆方向特性（耐圧と漏れ電流）、サージ耐量
が大きく、接合容量が小さく、順方向電圧降下が小さい
という点で従来法に勝る性能を確保することができる。
のショットキバリアダイオードに見られる欠点を除去し
て、より理想的な素子を製造することを可能にする。こ
れによって逆方向特性（耐圧と漏れ電流）、サージ耐量
が大きく、接合容量が小さく、順方向電圧降下が小さい
という点で従来法に勝る性能を確保することができる。
第３図は、この発明の実施例を、プロセスの順を追って
示したものである。まず通常のとおりＮ壓シリコン基板
上にＮ型エピタキンヤル層２を設けた半導体板を用意し
て酸化膜３を被着しくａ）、酸化膜３の開孔４を形成し
た（ｂ）のちに比較的φ３の高い第１のバリアメタル５
を蒸着する（Ｃ）。しかるのちにフォトリングラフィの
手法によって、第１のバリアメタルを符号６で示すよう
に素子の周縁のみ残すように除去する（ｄ）。次にφ８
の低い第２のバリアメタル７を蒸着しくｅ）、またフォ
トリングラフィによってバリアメタルを形成する（ｆ）
。その後、表面および裏面の金属電極８および９を形成
する（ｇ）。
示したものである。まず通常のとおりＮ壓シリコン基板
上にＮ型エピタキンヤル層２を設けた半導体板を用意し
て酸化膜３を被着しくａ）、酸化膜３の開孔４を形成し
た（ｂ）のちに比較的φ３の高い第１のバリアメタル５
を蒸着する（Ｃ）。しかるのちにフォトリングラフィの
手法によって、第１のバリアメタルを符号６で示すよう
に素子の周縁のみ残すように除去する（ｄ）。次にφ８
の低い第２のバリアメタル７を蒸着しくｅ）、またフォ
トリングラフィによってバリアメタルを形成する（ｆ）
。その後、表面および裏面の金属電極８および９を形成
する（ｇ）。
このような構造から次のような利点が生ずる。
つまり逆方向特性については、周縁部のノ（リアメタル
（φ８高）６で良い結果が得られ、順方向特性は中心部
のバリアメタル（φ８低）７で低いＶＦが確保される。
（φ８高）６で良い結果が得られ、順方向特性は中心部
のバリアメタル（φ８低）７で低いＶＦが確保される。
一般に使用されるバリアメタルのφ３は、高い順番に並
べるとＰ ｔ （ｏ、ｓ ５ ｅＶ ） 、Ｐ ｄ Ｃ
〜ｏ、７２ ｅＶ ）ｔ Ｍ。
べるとＰ ｔ （ｏ、ｓ ５ ｅＶ ） 、Ｐ ｄ Ｃ
〜ｏ、７２ ｅＶ ）ｔ Ｍ。
（〜０．６８ ｅＶ ）、 Ｃｒ （〜０．５９ ｅＶ
）であり、これらのメタルを適当に組み合わせること
によって望みの特性が得られる。
）であり、これらのメタルを適当に組み合わせること
によって望みの特性が得られる。
またさらに、上述の第１および第２のバリアメタルを同
一の金属で形成することも可能である。
一の金属で形成することも可能である。
すなわち、Ｃｒ、 Ｐｔ等のメタルは、熱処理温度が高
いほどφ８が高くなる。第４図は、Ｐｔについて熱処理
温度とφ８との関係を示す。
いほどφ８が高くなる。第４図は、Ｐｔについて熱処理
温度とφ８との関係を示す。
そこで、例えば第３図ｄでリング状のｐｔバリアメタル
６を形成した後、比較的高い温度（〜４００℃）で熱処
理を行ない、次に中心部のｐｔバリアメタル７を形成し
た後で低い温度（−２００℃）の熱処理を行なえば、同
一のメタルで中心部と周縁部のφ８を変えることができ
る。
６を形成した後、比較的高い温度（〜４００℃）で熱処
理を行ない、次に中心部のｐｔバリアメタル７を形成し
た後で低い温度（−２００℃）の熱処理を行なえば、同
一のメタルで中心部と周縁部のφ８を変えることができ
る。
また第５図に示したのはＰｄをバリアメタルとし、不純
物としてＡｌまたはｓｂを混入した場合の熱処理温度と
パリアノ・イトとの関係である。これによって、例えば
周縁部にはＰｄ−Ａｌ／−”Ｊアメタルを、中心部には
Ｐｄ−８ｂバリアメタルを形成し、適当な（３５０°Ｃ
〜４００ ’Ｃ’）熱処理を行なえば、望みの構造を得
ることが可能である。
物としてＡｌまたはｓｂを混入した場合の熱処理温度と
パリアノ・イトとの関係である。これによって、例えば
周縁部にはＰｄ−Ａｌ／−”Ｊアメタルを、中心部には
Ｐｄ−８ｂバリアメタルを形成し、適当な（３５０°Ｃ
〜４００ ’Ｃ’）熱処理を行なえば、望みの構造を得
ることが可能である。
この発明によれば、ショットキバリアダイオードにおい
てその界面のφ８を周縁部では高く、中心部では低くな
るように構成したために、第１に周辺部での電界が緩和
して逆方向特性が改善され、第２に中心部のφ８が小さ
いために比較的低い順方向電圧ドロップが達成される、
というように従来は他の特性を犠牲にすることによって
のみ改善されていた相反する性能を両立することが可能
となる。
てその界面のφ８を周縁部では高く、中心部では低くな
るように構成したために、第１に周辺部での電界が緩和
して逆方向特性が改善され、第２に中心部のφ８が小さ
いために比較的低い順方向電圧ドロップが達成される、
というように従来は他の特性を犠牲にすることによって
のみ改善されていた相反する性能を両立することが可能
となる。
第１図および第２図はそれぞれ公知のショットキバリア
ダイオードの断面図、第３図は本発明の一実施例に係る
ショットキバリアダイオードの製造工程を示す断面図、
第４図および第５図は本発明のそれぞれ異なる実施例を
説明するための線図である。 １・・・シリコン基板、２・・・エピタキシャル層、３
・酸化膜、６．７ バリアメタル、８．９・・・金属
電極。 矛２０ ヤ３図 熱処理５品度（′Ｃ） ヤ４ 必
ダイオードの断面図、第３図は本発明の一実施例に係る
ショットキバリアダイオードの製造工程を示す断面図、
第４図および第５図は本発明のそれぞれ異なる実施例を
説明するための線図である。 １・・・シリコン基板、２・・・エピタキシャル層、３
・酸化膜、６．７ バリアメタル、８．９・・・金属
電極。 矛２０ ヤ３図 熱処理５品度（′Ｃ） ヤ４ 必
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）半導体板に接するバリアメタルが２つの領域から成
り、周縁の領域はバリアハイドが高く、中心部の領域は
バリアハイドが低いことを特徴とするショットキバリア
ダイオード。 ２、特許請求の範囲第１項記載のショットキバリアダイ
オードにおいて、バリアメタルとして蒸着温度により異
なるバリアハイドを示すものを用いたことを特徴とする
ショットキバリアダイオード。 ３）特許請求の範囲第１項記載のショットキバリアダイ
オードにおいて、バリアメタルとして不純物の添加によ
り異なるバリアハイドを示すものを用いたことを特徴と
するショットキバリアダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21992182A JPS59110173A (ja) | 1982-12-15 | 1982-12-15 | シヨツトキバリアダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21992182A JPS59110173A (ja) | 1982-12-15 | 1982-12-15 | シヨツトキバリアダイオ−ド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59110173A true JPS59110173A (ja) | 1984-06-26 |
Family
ID=16743102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21992182A Pending JPS59110173A (ja) | 1982-12-15 | 1982-12-15 | シヨツトキバリアダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59110173A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0368127A2 (en) * | 1988-11-11 | 1990-05-16 | Sanken Electric Co., Ltd. | High-voltage semiconductor device having a rectifying barrier, and method of fabrication |
| JP2005317843A (ja) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ＧａＮ系半導体装置 |
| JP2012104696A (ja) * | 2010-11-11 | 2012-05-31 | Nippon Inter Electronics Corp | 半導体装置 |
-
1982
- 1982-12-15 JP JP21992182A patent/JPS59110173A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0368127A2 (en) * | 1988-11-11 | 1990-05-16 | Sanken Electric Co., Ltd. | High-voltage semiconductor device having a rectifying barrier, and method of fabrication |
| US5081510A (en) * | 1988-11-11 | 1992-01-14 | Sanken Electric Co., Ltd. | High-voltage semiconductor device having a rectifying barrier, and method of fabrication |
| JP2005317843A (ja) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ＧａＮ系半導体装置 |
| JP2012104696A (ja) * | 2010-11-11 | 2012-05-31 | Nippon Inter Electronics Corp | 半導体装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2022028867A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2003510817A (ja) | 炭化珪素からなる半導体装置とその製造方法 | |
| WO2010021136A1 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
| US10700167B2 (en) | Semiconductor device having an ohmic electrode including a nickel silicide layer | |
| KR100624600B1 (ko) | 반도체 장치 및 그 제조 방법 | |
| JP2003318413A (ja) | 高耐圧炭化珪素ダイオードおよびその製造方法 | |
| JP2003258271A (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 | |
| US11380757B2 (en) | Metal terminal edge for semiconductor structure and method of forming the same | |
| JP2015198131A (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
| JPS59110173A (ja) | シヨツトキバリアダイオ−ド | |
| JP2005135972A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP4038498B2 (ja) | 半導体素子および半導体素子の製造方法 | |
| JP2000036607A (ja) | ショットキーバリアダイオード | |
| CN210467848U (zh) | 一种肖特基二极管 | |
| JP3067034B2 (ja) | ショットキーバリア半導体装置 | |
| JPS58161378A (ja) | 定電圧ダイオ−ド | |
| JPH0373573A (ja) | シヨットキバリア半導体装置 | |
| JPH04239176A (ja) | ショットキ障壁を有する半導体装置 | |
| JP6808952B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
| JPH0864845A (ja) | ショットキーバリアダイオードおよびその製造方法 | |
| JP2005079233A (ja) | ショットキーダイオードとその製造方法 | |
| JP2019106419A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2018022794A (ja) | 半導体装置 | |
| JP5368721B2 (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 |