JPS61166164A - シヨツトキバリア半導体装置 - Google Patents
シヨツトキバリア半導体装置Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
- H01L27/08—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
- H01L27/0814—Diodes only
-
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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
- H01L29/866—Zener diodes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明はショットキバリア半導体装置、特に保護用のツ
ェナーダイオードを内蔵したショットキバリア半導体装
置に関する。
ェナーダイオードを内蔵したショットキバリア半導体装
置に関する。
（ロ）従来の技術
ショットキバリア半導体装置は順方向電圧が低く、順方
向の電力損失が小さいという特徴を有し、スイッチング
電源回路の出力整流グイ″オード等への応用がなされて
いる。斯るスイッチング電源回路の出力整流ダイオード
に適用するには、逆方向降伏電圧が高いこと及び破壊耐
量（サージ耐圧）が大きいことが要求される。
向の電力損失が小さいという特徴を有し、スイッチング
電源回路の出力整流グイ″オード等への応用がなされて
いる。斯るスイッチング電源回路の出力整流ダイオード
に適用するには、逆方向降伏電圧が高いこと及び破壊耐
量（サージ耐圧）が大きいことが要求される。
従来のショットキバリア半導体装置は第４図に示す如く
、ガードリング構造が採られ、逆バイアス時にショット
キバリア周縁部に電界が集中（７て逆方向リーク電流が
大きくなるのを防止している。
、ガードリング構造が採られ、逆バイアス時にショット
キバリア周縁部に電界が集中（７て逆方向リーク電流が
大きくなるのを防止している。
第４図では、低比抵抗Ｎ 型半導体基板ＱＢにＮ型エピ
タキシャル層（イ）を形成し、このＮ型エピタキシャル
層（イ）の表面を酸化シリコン膜（ハ）で被覆し、この
被膜翰の開口部にショットバリア形成用金属電極（ハ）
およびカソード電極（ハ）を積層し、ショットキバリア
の周縁部にガードリングを構成するＰ型の環状拡散領域
−を設けている。
タキシャル層（イ）を形成し、このＮ型エピタキシャル
層（イ）の表面を酸化シリコン膜（ハ）で被覆し、この
被膜翰の開口部にショットバリア形成用金属電極（ハ）
およびカソード電極（ハ）を積層し、ショットキバリア
の周縁部にガードリングを構成するＰ型の環状拡散領域
−を設けている。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
しかしながら斯るショットキバリア半導体装置ではガー
ドリングにより逆方向リーク電流を低減することはでき
るが、逆方向降伏電圧を高くすることはできない。その
ためにショットキバリア半導体装置に外部でツェナーダ
イオードを接続してサージ電圧をかせぎ、逆方向降伏電
圧以上の逆方向電圧の印加を防止しなくてはならず、保
護用のツェナーダイオードを回路上は必要としていた。
ドリングにより逆方向リーク電流を低減することはでき
るが、逆方向降伏電圧を高くすることはできない。その
ためにショットキバリア半導体装置に外部でツェナーダ
イオードを接続してサージ電圧をかせぎ、逆方向降伏電
圧以上の逆方向電圧の印加を防止しなくてはならず、保
護用のツェナーダイオードを回路上は必要としていた。
に）問題点を解決するための手段
本発明は断点に鑑みてなされ、イオン注入領域（８）と
ガード領域（７）間で逆方向降伏電圧より低いツェナー
電圧を有するツェナーダイオードα０を形成し、ツェナ
ーダイオードをショットキバリア半導体装置を一体化し
て従来の欠点を除去している。
ガード領域（７）間で逆方向降伏電圧より低いツェナー
電圧を有するツェナーダイオードα０を形成し、ツェナ
ーダイオードをショットキバリア半導体装置を一体化し
て従来の欠点を除去している。
（ホ）作用
本発明に依れば、イオン注入領域（８）とガード領域（
７）間でツェナーダイオードαＱを形成できるので、大
きなサージ電圧がショットキバリア半導体装置に印加さ
れてもツェナーダイオード００でバイパスされる。
７）間でツェナーダイオードαＱを形成できるので、大
きなサージ電圧がショットキバリア半導体装置に印加さ
れてもツェナーダイオード００でバイパスされる。
（へ）実施例
本発明に依るショットキバリア半導体装置を第１図およ
び第２図を参照して詳述する。
び第２図を参照して詳述する。
本発明に依るショットキバリア半導体装置は、Ｎ 型の
シリコン半導体基板（１）にＮ型のエピタキシャル層（
２）を形成し、このエピタキシャル層（２）の表面を酸
化シリコン膜（３）で被覆し、この被膜（３）の開口部
（４）にモリブデンからなるショットキバリア形成用金
属電極（５）及びアルミニウムのカソード電極（６）を
積層し、ショットキバリアの周縁部にガードリングを構
成するＰ型の環状拡散領域（７）を設けている。
シリコン半導体基板（１）にＮ型のエピタキシャル層（
２）を形成し、このエピタキシャル層（２）の表面を酸
化シリコン膜（３）で被覆し、この被膜（３）の開口部
（４）にモリブデンからなるショットキバリア形成用金
属電極（５）及びアルミニウムのカソード電極（６）を
積層し、ショットキバリアの周縁部にガードリングを構
成するＰ型の環状拡散領域（７）を設けている。
本発明の特徴はＮ型のイオン注入領域（８）にある。
イオン注入領域（８）はリンイオンを加速電圧１００Ｋ
ｅＶ でドーズ量２ Ｘ １０１３／ｃｒｌで注入して
形成され、ペレットの外周辺に設けたＮ 型のコンタク
ト領域（９）とガード領域（７）との間のエピタキシャ
ル層（２）表面に設けられている。この結果イオン注入
領域（８）とガード領域（７）間に形成されるＰＮ接合
により所定のツェナー電圧を有するツェナーダイオード
αＯが形成される。このツェナーダイオードαＯのツェ
ナー電圧はイオン注入領域（８）の注入量を制御するこ
とにより任意の値に設定でき、具体的にはショットキバ
リア半導体装置の逆方向降伏電圧が７０〜８０■の場合
にはツェナー電圧を５０Ｖ程度に設定する。またイオン
注入領域（８）表面の反転を防止するためにコンタクト
領域（９）にオーミック接触したアルミニウムより成る
シールド電極（ロ）を内側に酸化シリコン膜（３）上を
イオン注入領域（８）上まで延在させる。
ｅＶ でドーズ量２ Ｘ １０１３／ｃｒｌで注入して
形成され、ペレットの外周辺に設けたＮ 型のコンタク
ト領域（９）とガード領域（７）との間のエピタキシャ
ル層（２）表面に設けられている。この結果イオン注入
領域（８）とガード領域（７）間に形成されるＰＮ接合
により所定のツェナー電圧を有するツェナーダイオード
αＯが形成される。このツェナーダイオードαＯのツェ
ナー電圧はイオン注入領域（８）の注入量を制御するこ
とにより任意の値に設定でき、具体的にはショットキバ
リア半導体装置の逆方向降伏電圧が７０〜８０■の場合
にはツェナー電圧を５０Ｖ程度に設定する。またイオン
注入領域（８）表面の反転を防止するためにコンタクト
領域（９）にオーミック接触したアルミニウムより成る
シールド電極（ロ）を内側に酸化シリコン膜（３）上を
イオン注入領域（８）上まで延在させる。
本発明に依るショットキバリア半導体装置は第２図から
明らかな如く、ガード領域（７）の外側にイオン注入領
域（８）およびコンタクト領域（９）を形成しているの
で、ツェナーダイオード（ト）のＰＮ接合長は十分に大
きく形成でき且つイオン注入領域（８）を深く拡散して
その電流パスも大きくできる。この結果大きなサージ電
圧に対してもツェナーダイオード（ト）で十分にバイパ
スすることができる。なおツェナーダイオードへ１の電
流容量を更に増大するためにはＰＮ接合を凹凸させて蛇
行させれば良い。
明らかな如く、ガード領域（７）の外側にイオン注入領
域（８）およびコンタクト領域（９）を形成しているの
で、ツェナーダイオード（ト）のＰＮ接合長は十分に大
きく形成でき且つイオン注入領域（８）を深く拡散して
その電流パスも大きくできる。この結果大きなサージ電
圧に対してもツェナーダイオード（ト）で十分にバイパ
スすることができる。なおツェナーダイオードへ１の電
流容量を更に増大するためにはＰＮ接合を凹凸させて蛇
行させれば良い。
第３図（イ）（ロ）（ハ）に）を参照して本発明のショ
ットキバリア半導体装置の製造方法を説明する。
ットキバリア半導体装置の製造方法を説明する。
先ず第３図（イ）に示す如く、Ｎ 型シリコン半導体基
板（１）上にＮ型のエピタキシャル層（２）を設けた後
、エピタキシャル層（２）表面を周縁部を除いて酸化シ
リコン膜（３）で被覆し、リンを拡散して周縁部にＮ
型のコンタクト領域（９）を形成する。
板（１）上にＮ型のエピタキシャル層（２）を設けた後
、エピタキシャル層（２）表面を周縁部を除いて酸化シ
リコン膜（３）で被覆し、リンを拡散して周縁部にＮ
型のコンタクト領域（９）を形成する。
次に第３図（ロ）に示す如く、エピタキシャル層（２）
表面の酸化シリコン膜（３）を更に除去して、ショット
キバリアを形成する領域およびガード領域（７）の一部
を覆う。そしてリンイオンを加速電圧１００ＫｅＶでド
ーズ量２Ｘ１０／ｃＩｉＬ でイオン注入して、Ｎ型の
イオン注入領域（８）をコンタクト領域（９）と重畳し
エピタキシャル層（２）表面に形成する。このイオン注
入領域（８）は電流バスを確保するために約３μｍと深
く形成する。
表面の酸化シリコン膜（３）を更に除去して、ショット
キバリアを形成する領域およびガード領域（７）の一部
を覆う。そしてリンイオンを加速電圧１００ＫｅＶでド
ーズ量２Ｘ１０／ｃＩｉＬ でイオン注入して、Ｎ型の
イオン注入領域（８）をコンタクト領域（９）と重畳し
エピタキシャル層（２）表面に形成する。このイオン注
入領域（８）は電流バスを確保するために約３μｍと深
く形成する。
次に第３図（ハ）に示す如く、予定のカード領域（７）
を露出してエピタキシャル層（２）表面を酸化シリコン
膜（３）で被覆し、ボロンを拡散してイオン注入領域（
８）と一部を重畳してＰ 型のガード領域（７）を形成
する。
を露出してエピタキシャル層（２）表面を酸化シリコン
膜（３）で被覆し、ボロンを拡散してイオン注入領域（
８）と一部を重畳してＰ 型のガード領域（７）を形成
する。
更に第３図に）に示す如く、エピタキシャル層（２）表
面の酸化シリコン膜（３）にガード領域（７）の一部お
よびガード領域（７）に囲まれたエピタキシャル層（２
）を露出して開口部（４）をホトエツチングして形成し
、ショットキバリア形成用金属電極（５）およびカソー
ド電極（６）を積層して付着し、コンタクト領域（９）
にオーミック接触し酸化シリコン膜（３）上を延在する
シールド電極０１）を形成している。また半導体基板（
１）の裏側にも裏張電極（イ）を設ける。
面の酸化シリコン膜（３）にガード領域（７）の一部お
よびガード領域（７）に囲まれたエピタキシャル層（２
）を露出して開口部（４）をホトエツチングして形成し
、ショットキバリア形成用金属電極（５）およびカソー
ド電極（６）を積層して付着し、コンタクト領域（９）
にオーミック接触し酸化シリコン膜（３）上を延在する
シールド電極０１）を形成している。また半導体基板（
１）の裏側にも裏張電極（イ）を設ける。
（ト）発明の効果
本発明に依ればショットキバリア半導体装置のサージ電
圧保護用のツェナーダイオードを一体に形成できるので
、外付部品なしにサージ耐圧の大きいショットキバリア
半導体装置を実現できる。
圧保護用のツェナーダイオードを一体に形成できるので
、外付部品なしにサージ耐圧の大きいショットキバリア
半導体装置を実現できる。
またツェナーダイオードのツェナー電圧はイオン注入領
域（８）のイオン注入量の制御によりきわめて高精度に
再現でき、またツェナーダイオードはガード領域の外側
に形成するために十分な電流容量を実現できる。
域（８）のイオン注入量の制御によりきわめて高精度に
再現でき、またツェナーダイオードはガード領域の外側
に形成するために十分な電流容量を実現できる。
第１図および第２図は本発明に依るショットキバリア半
導体装置を説明する断面図および上面図、第３図（イ）
（ロ）（ハ）に）は本発明のショットキバリア半導体装
置の製造方法を説明する断面図、第４図は従来のショッ
トキバリア半導体装置を説明する断面図である。 主な図番の説明 （１）はＮ 型半導体基板、 （２）はＮ型エピタキシ
ャル層、 （５）はショットキバリア形成用金属電極、
（７）はガード領域、 （８）はイオン注入領域、 α
Ｏはツェナーダイオードである。 出願人 三洋電機株式会社 外１名 代理人 弁理士 佐 野 静 夫 （Ｎ Ｃ＋Ｊ （’ｌ’）
の法 法
導体装置を説明する断面図および上面図、第３図（イ）
（ロ）（ハ）に）は本発明のショットキバリア半導体装
置の製造方法を説明する断面図、第４図は従来のショッ
トキバリア半導体装置を説明する断面図である。 主な図番の説明 （１）はＮ 型半導体基板、 （２）はＮ型エピタキシ
ャル層、 （５）はショットキバリア形成用金属電極、
（７）はガード領域、 （８）はイオン注入領域、 α
Ｏはツェナーダイオードである。 出願人 三洋電機株式会社 外１名 代理人 弁理士 佐 野 静 夫 （Ｎ Ｃ＋Ｊ （’ｌ’）
の法 法
Claims (1)
- （１）一導電型の半導体基板と該半導体基板表面に設け
た逆導電型のガード領域と該ガード領域に囲まれた前記
半導体基板と接触するショットキバリア用金属層と前記
ガード領域と一部を重畳し前記半導体基板表面に設けた
一導電型のイオン注入領域とを具備し、前記ガード領域
と前記イオン注入領域間のＰＮ接合を用いてツェナーダ
イオードを形成することを特徴としたショットキバリア
半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP781985A JPS61166164A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | シヨツトキバリア半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP781985A JPS61166164A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | シヨツトキバリア半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61166164A true JPS61166164A (ja) | 1986-07-26 |
Family
ID=11676196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP781985A Pending JPS61166164A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | シヨツトキバリア半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61166164A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5081510A (en) * | 1988-11-11 | 1992-01-14 | Sanken Electric Co., Ltd. | High-voltage semiconductor device having a rectifying barrier, and method of fabrication |
| JP2008519447A (ja) * | 2004-11-08 | 2008-06-05 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 半導体装置及びその使用乃至製造方法 |
| JP2008523596A (ja) * | 2004-12-10 | 2008-07-03 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 半導体デバイスおよび半導体デバイスの製造方法 |
| JP2017183400A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 新電元工業株式会社 | ショットキーバリアダイオード |
| WO2023243537A1 (ja) * | 2022-06-17 | 2023-12-21 | 新電元工業株式会社 | 半導体装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54141578A (en) * | 1978-04-25 | 1979-11-02 | Nec Corp | Semiconductor device |
-
1985
- 1985-01-18 JP JP781985A patent/JPS61166164A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7902626B2 (en) | 2004-12-10 | 2011-03-08 | Robert Bosch Gmbh | Semiconductor device and method for its manufacture |
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