JPS62117375A - 半導体装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体装置、特にダイオードおよびコンデ
ンサーの構造に関するものである。

〔従来の技術〕

第６Ｆｌは従来のダイオードを示す断面図であり、図に
おいて、６１ばｐ型半導体基板、６２はｎ型拡散領域、
６３はｎ側電極、６４はｐ側電極である。

才た同じ構造をコンデンサーとしても使用することが可
能である。

次に動作について説明する。ｎ側電極６３とｎ側電極６
４の間に電圧をかける。ｎ側電極６４がｎ側電極６３よ
りも電圧が高い場合、ｐ（ＩＩＩ半導体基板６１とｎ型
拡散領域６２の境界、すなわちｐｎ接合にかかる電圧は
順方向となるので、ｎ側電極６４からｎ側電極６３に電
流が流れる。これに対し、電圧が逆にかかった場合、ｐ
ｎ接合にかかる電圧は逆方向となるので電流は流れない
。この様に電圧をかける方向によって電流が流れたり流
れなかったりする性質を利用するとダイオードになる。

次にコンデンサーとしての動作について説明する。すで
に説明した様にｐｎ接合に逆電圧がかかる様にした場合
、この素子は電流を流さないが、これはｐ　１１接合が
絶縁層とＬ７て働いているためであるが、このように薄
い絶縁層をはざんで陽極と陰極が相同しているのはとり
もなおさずコンデンサーの構造である。つまりｎ側電極
６３をｐ側電極６４より電圧を高くすると、電圧がかか
っているにもかかわらず電流が流れないからコンデンサ
ーに電荷が蓄まっているのと同じ状態である。またｎ側
電極６３とｎ側電極６４を短絡すると、電圧もかからず
電流も流れない状態になるからコンデンサーに電荷が蓄
まっていないのと同じ状態である。この様にｐｎ接合に
逆方向電圧をかけたり、電圧を零にしたりすることによ
り、コンデンサーとして利用することができる。

〔発明が解決し７ようとする問題点〕 従来のダイオ−［“およびコンデンサーは以上のような
構造を有するものであるが、ダイオードとして大きな電
流を流そうとする時や、コンデンサーとして電荷容量を
大きくしようとする時は、ｐｎ接合の面積を広くしなけ
ればならず、このためには素子自体の面積が大きくなる
という問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、限られた面積で、ダイオードとしてより大き
な電流を流すことができ、またコンデンジ−としてより
大きな電荷容９４：持た→！ろことのできる半導体装置
をｉＪること金目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る゛１１導体装置は、ｎ型半導体層とｎ型
半導体層を交Ｈに積重ねて多層構造にし、ｎ型半導体層
どうし、１１型半導体層どうしをそれぞれ接続し、それ
ぞれ独立に電極を取り付けたものである。

〔作用〕

この発明においては、ｎ型半導体層とｎ型半導体層を多
；鎖構造に１．７たことにより、間し素子面積当たりの
ｐｎ接合の面積が従来のものより飛躍的に大きくなり、
この結果、ダイオ−］゛とじてより大きな電流を流すこ
とが可能となり、また＝１ンデンサーとしてより大きな
電荷容量を持つことが可能である。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による半導体装置の断面図であ
り、第２〜５図はその製造プロセス途中の状態を示す断
面図である。

第１図において、１ば半導体基板、２はｎ型半導体部、
３はｐ型半導体部で、２と３はくしの刃状になっており
、互いにかみ合った形になっている。４はｎ型半導体部
２に取付られたｎ側電極、５はｎ型半導体部３に取付ら
れたｐ側電極である。

第２図は製造プロセスの第１段階を示す断面図で、図に
おいて、２１はｎ型半導体層、２２はｎ型半導体層であ
り、これらは交互に積重ねられた多層構造をなしζいる
。

第３図は製造プロセスの第２段階を示し、ｐ型。

ｎ型半導体Ｎ２１，２２の多層構造の部分が台形に加工
されている。

第４図は製造プロセスの第３段階を示し、４１はｎ型拡
散マスクである。この図では上記ｎ型半導体層２１が全
部つながってｎ型半導体部２となっている。

第５図は製造プロセスの第４段階を示し、５１はｐ型拡
散マスクである。この図では上記ｎ型半導体層２２が全
部つながってｎ型半導体部３となっている。

次に動作について説明する。基本的な動作原理は従来の
ものと同じであり、ｎ側電極４とｎ側電極５への電圧の
かけ方により整流作用や電荷蓄積作用をするのを利用し
てダイオードやコンデンサーとして用いる。本実施例で
はｎ型半導体部２とｎ型半導体部３が断面図で見るとく
し７の刃状になって互いに入り組んでいるので、ｐｎ接
合の面積が大きくなっており、その分ダイオードとして
大きな電流を流すことができる。またコンデンサーとし
ても、ｐｎ結合の面積が大きくなったということはコン
デンサーの電極面積が大きくなったことに等しいから、
電荷容量の大きなものが得られる。

次にこの半導体装置の製作方法について説明する。

まず半導体基板Ｌｌ二にｎ型平樽体層２１とｎ型半導体
Ｎ４２２を交互に積層させて多層構造を作る（第２図）
、この多層構造の両側部分をメサエッチングすることに
より台形に加Ｉ″するく第３図）。

次に写真製版によって、台形の片方（図示左側）の側面
に窓のあいた保護膜を形成し、これをｎ型拡散マスク４
Ｊとし、ｎ型不純物を窓の部分に拡散゛（ることにより
ｎ型半導体部２を形成する（第４図）。次にｎ型拡散マ
スク４１を取り去り、新たに台形の他方（図示右側）の
側面に窓のあいた保護膜を形成し、これをｎ型拡散マス
ク５１とし、ｐ型不純物を窓の部分に拡散することによ
りｎ型半導体部３を形成する（第５図）。次いでｎ型拡
散マスク５１を取り去り、電極用金属を蒸着し、写真製
版とエツチングにより必要な部分の金属だけを残して、
ｎ側電極４．ｐ（ＩＩＪ電極５とすることにより、この
半導体装置が完成する（第１図）。

なお、」１記実施例ではｎ型半導体ｌ１Ｊ２１とｐ型半
導体層２２が各々４層のものを示したが、これは何層で
あってもよい。また、半導体基板１については、ｎ型か
ｐ型か半絶縁性のものかは規定しておらず、いずれのも
のでも同様の効果を奏する。

また、製作方法においては、ｎ型半導体部２とｎ型半導
体部３を形成するのに不純物拡散を利用したが、イオン
注入およびｎ型、ｐ型半導体の選択堆積方法を用いても
よく、ト記と同様の効果を奥する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、ｐ型ゝＶ導体とｎ型
半導体を多層構造にし、ｐ型゛１′−導体の１−どうし
、ｎ型甲導体の屓どうしを接続し２、それぞれ独立に電
極を取付けたため、同−素子面積あたりのｐｎ接合の面
積が大きくなり、大電流を流せるダイオード、あるいは
電荷容量の大きな：１ンデンサーが得られるりＪ雫があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による半導体を丞す断面図
、第２図ないし第５図Ｇ、ｔその製作ブ「１セスを示す
断面図、第６図は従来の半導体装置を示す断面図である
。 ｌは半導体基板、２　ＬＪ：　ｒｉ型甲導体部、３はｐ
型半導体部、４はｎ側電極、５は９例電極、２１はｎ型
半導体層、２２はｐ型半導体層、４１はｎ型拡散マスク
、５１はｎ型拡散マスクである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ｐ型半導体層とｎ型半導体層を交互に積み重ねた
   多層構造を有し、 上記ｐ型半導体層どうし、ｎ型半導体層どうしがそれぞ
   れ電気的に接続され、 上記ｐ型半導体層、ｎ型半導体層の各々の部分に電極が
   取りつけられていることを特徴とする半導体装置。