JPS59220976A - シヨツトキバリアダイオ−ド - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、著しく関連動作が可能なソリコンンヨット
キバリアダイオードの電極構造設計技術に関するもので
ある。

背景技術 ショットキバリアダイオードは、周知の通り金属と半４
体と′ｆ１：接触させた際に生じる電位障壁全利用して
整流作用を行わせる素子である。このショットキバリア
ダイオードは、優れた高速スイッチング特性や順方向特
性がある反面、電位障壁が機械的ストレスに対しては弱
い欠点がある。そのために、素子製造工程で１尚濡処理
？行う七、半導体と金属とが、不都合にも相互拡散して
しまい脆い合金化全促進して、電位障壁全劣化させてし
まう問題がある。

上記問題は、素子をマウントして完成したダイオードと
する場合、次に示す通り致命的な欠ｇｆｈとなる。すな
わち、まず、他の小信号スイッチングダイオードやツェ
ナーダイオード等では、封止が５６壁で高信頼性が得ら
れ、マウント作業性もよいダブルヒートンンク構造（Ｄ
　ＨＤ構造）が広く採用されるに芋っている。ところが
、ンヨットキバリアダイオードでは、ＤＨＤ構造全採る
と、封止の際に６００°Ｃ〜７００°Ｃと比奴的冒温処
理全要するので、封止１麦にマウントされた素子へ圧縮
歪みが加わり、禦子特性劣化全招いてしまうのである。

つきに、上述の事情全考慮して、一般的な牛４犀装置が
以前のカンケース封止型から、マウント作業性？改善し
たＪｔＭ脂モールド型へ移行している大勢に習って、ン
ヨットキバリアダイズードでも樹脂モールド化全図ろう
とすると、この場合にも理由は異るが機械的ストレスに
よる特性劣化が生じてしまう。つまりイ樹脂モールド型
でも、カンケース封１１−．型と同様に、素子と外６１
Ｓ４出リード線との間は、砿属ホ１１は用いて超音波溶
接するので、その時機械的ストレスが生じて素子特性劣
化全ひき起し、樹脂の冷却時の収縮によっても素子特性
劣化全ひき起すからである。

発明の開示 この発明は、上記事情全配慮して、ンリコンンヨットキ
バリア素子？マウント封止する際に生じていた機械的ス
トレスの影響？排除する電４セ構造全提案するものであ
る０すなわち、この発明は、−４電型半導体に選択的に
他；ｉＮ　ｉｆｆ　ｍ半導捧全杉成しｐｎｎ接合膜設、
他導亀型子導体表ｌ１１１にＡ−ミック接触金属全、か
つ、周辺のｐ　−ｎ接合表面から一導電型半導体表面に
かけてショットキバリア形成金属全役ける構造とするも
のである。よってこの発明のショットキバリアダイオー
ドは、ｐｎ接合表面はショットキバリア形成金属で短絡
され、他導電型半纏体は非ショットキバリア領域となり
、これと接続しているオーミックｊＩ＠金属に機械的ス
トレスが集、中しても紫子特性劣化？回避できるのであ
る。しかも、この発明によれば、従来のショットキバリ
アダイオードよりも、逆耐圧特性がより一層回上する優
れた特徴がある。尚、この発明の具体的（ｍ音は、後述
する実施例によって明かとなる。

発明全実施するだめの１１り艮の形態 この発明全実施するには、次に示す実施例があり、その
Ｊ１ψ良の形態も明かとなる。

第１図は、この発明の第１実施例全示すショットキバリ
アダイオード素子の断面図である。第１図にて、まず、
１はｎ生型ンリコン基板であり、こ（／Ｊ　ＪＪ　ｍ　
ｌ　上にｎ型半導体ｊｌｊ　Ｑがエピタキシャル法によ
って気相成長されている。つさ゛に、３は、ｎ型半導体
ｊ「〃２の要部以外の表１用全被覆した絶縁保徊膜とし
ての５ｉＯｚ醗化膜である。さらに、４は、ｎ型半導１
争層２の中央部にｊ）ム敗窓全設けて選択ＩＪ’Ｊにｊ
ｌＡ散形酸形成ｐ型子４１本層である。よってこの時ｐ
　−ｎ接合５も杉成苫れる。それから、６は、ｐ型子導
体層４上にｐｎ接合５にかからぬ範囲で、例えばＴ　ｊ
、　−Ａ　ｇ全連続真空蒸着し、５００　”Ｃで約３０
分間ンンタリングしてメタライズ被虐したオーミック苦
属層である。そして、７は、この時点で露出しているｐ
型半導体層４０表面からｎ型半導坏層２の表面に亘って
、したかつ−Ｃ，ｐ−ｎ接合５全露出表面で短絡させて
、被着させたＭＯ等のショットキバリア形成金ｋＡ層、
８及び９は、その上にオーミック金属層６も含めて、二
重真空蒸着形成したｐｔ層及びＡｇ層である。最後に１
０は、ｎ生型シリコン基板ｌの裏面に設けた裏面？！極
である。

上記構造とするンヨツ・トキバリアダイオード素子は、
中央部のｐ型子導体層４は、ｐ　−ｎ接合５がンヨット
キハリア形成金属層７にて短絡されているので、単に非
ショットキバリア領域となり）ここに機械的なストレス
が加えられ、でも特性劣イル全招く危険がない。換言す
れば、このショットキバリアダイオード素子は、ｐ型子
導体層４？囲むリング状のショットキ接合１１によって
整乱作用が行われ、ｐ型子４体層４及びその真」二のオ
ーミック輩属層６　、Ｐｔ層８　、　Ａ、　ｇ層９は、
単に導電路σ〕役割全果すのである。よって、ｐ型子導
体層４及びその真上部全裏面電極１０に対する表面電極
として利用すれば、従来の素子全マウント封止する際の
機械的ストレスは、ンヨットキ按合１１には影４！Ｊ享
せないで済むものである。しかも、このンヨツトキバリ
アダイオード素子は、逆バイアス、つまり裏面屯愼１０
全正、ンヨットキバリア形成酋１・４層７．オーミック
金属層６．Ｐｔ層８゜ＡｇＪ韓９全９全負位とする時に
は、ｐ　−ｎ接合５の空乏ＩＪ　１２が拡がるので、従
来のショットキバリアダイオード素子よりも数倍大きな
逆耐圧が得られる。

第２図は、この９６明の第２実施例？示すショットキバ
リアダイオード米子σＮ１ＪＩ面図で、第１図に示した
第１実施例と＋１７Ｊ−＋図番は同様な呼称である。

この米子は、第３図に示すように、スラグリード１３．
１４にてンヨットキバリアダイオード素子１５　ｋ挾Ｎ
して、ガラスバルブ１６内に収納して力ｌ熱封止するこ
とｗ　ｒｊｉＪ提とずゐので、オーミックく龜属層６真
上のｐｔ層８．Ａｇ層９は、エツチングｅこより１余失
して、その１途方部位にＡｇメッキ？ＩＪｌｌｊ　して
バンブＮ極１７　ｋ形成している。このバンブ′電極１
７は、加熱封止時にスラグリード１３全介して伝わって
しまう熱歪応力緩和用のクッションの役割全果すもので
ある。また、裏Ｉ８７ＪｔＭ、極１０け、Ｏｒ−ＮＬ−
Ａｇの三車真空蒸涜形成が適切である。

第４図は、この発明の第３実施例金示すショットキバリ
アダイオード素子の断面図で、この場合も第１図及び第
２図と同一の図番は同様な呼称である。この場合は、素
子と外部導出リードとの間をアルミニウム線層１８で超
音波溶接接続すること全前提としているので、オーミッ
ク金属１ｍ　６には、アルミニウム蒸着膜が設定はれ、
４５０’Ｃで約６０分間シンタリングしたものが適切で
・超音波溶接に対しても十分な機械的強度を有する。ま
たこの素子は、樹脂モールド型は勿論、カンケース型ン
ヨットキバリアダイオードにも使用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１実施例を示すショットキバリ
アダイオード素子の断面図、第２図はその第２実ｆｉＦ
ｌｉ例に示すンヨットキバリアダイオード素子の断面図
、＠３図は、その素子音用いたＤＨＤ構造のンヨットキ
バリアダイオードの断面図、第４　ｍ　ｒｉ　％そのイ
４３実施例全示すショットキノくリアダイオード米子の
断面図である。 １・・・基板（ｎ生型）、 ２・・−一導電型半導捧層（ｎ型層）、３・・争絶縁保
設膜（５ｉＯｔ膜）、 ４・・り他導電型半一４ｉ坏層、 ５・・１１ｐ−η接合、 ６・・・オーミック址属ｊ曽、 ７・・・ンヨットキバリア形成位属層、１１・１ンヨツ
トキ接曾。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　基板」二に設けた一４電型牛４体層に、要部
   以外は絶、謙保護膜全被覆し、ざらに拡散式よＶ池４電
   型の半導体層全選択的ＶＣ拡散して形成し、上記他４電
   型半韓犀ｊ・ｎ表面にオーミック接触全方する金属層全
   形成するとともに、他樺′亀型半４体層表面から一等ｍ
   型露出表＋ｔＪｊに亘るンヨットキバリアを形１反すな
   （位属層全設けること全特徴とするショットキバリアダ
   イオード。
2. （２）」−記特訂、ｌ青求のＩＪ屯四囲第１項記載にお
   いて、オーミック従）す１全有するくす属層」二に、バ
   ンブ′電極全形成したことｒ特徴とするンヨットキバリ
   アダイオー　ド。 （３］　　、Ｊ：記特許１清求のｉｌ・α同第１項の記
   載において、オーミック接触？有する蛍属層と、アルミ
   ニウム細線全超音波溶接可能な金属とし鱈出形成するこ
   と全特徴とするショットキバリアダイオード。