JPS62131543A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプレーナ型ＰＮ接合を有するダイオードに関し
、特に、゛１気化学的反応によって起こる、銀電極のマ
イグレーシーンの防止をしこペレット構造に関する。

〔従来の技術〕

近年のエレクトロニクスの発展には目覚しいものかあり
、半導体部品にも更に高信頼性が請求されている。とこ
ろがこれらの技術の発展に伴ない、従来では予想もつか
なかった、あるいは見過されていた異常現象がクローズ
アップされ始めた。その一つに電極材料の電気化学的マ
イグレーシーンによる′ＲＬ極間短絡故障があり、半導
体部品の信相性向上に大きな障害となっている。

従来は、例えばＤＩＤ　（Ｄｏｕｂｌｅ　Ｈｅａｔｓｉ
ｎｋＤｉ　ｏｄｅ　）型ガラス封止ダイオードの場合、
第３図（ｂ）に示す様にＮ型半導体基板１３上のシリコ
ン酸化膜１５に７オトレジストで窓をあけ、Ｐ型領域１
４を作り、Ｎ型半導体基板側には、主として蒸着により
銀電極１６を、Ｐ型領域１４側は主としてメッキにより
銀盛上げメッキ電極１７をそれぞれ形成したダイオード
ペレット１８を、第３図（ｃ）に示すように、一対の導
出電極１９ａ、１９ｂにより圧着し、ガラス管２０で気
密封止する構造となっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来のダイオードにおいて、ＰＮ接合の降服特
性を利用する場合、銀盤上げメッキ電極１７側が０ｍ位
となる様バイアスされる、このとき、ガラスパッケージ
の気密不良があると、外部から水分が浸入することがあ
る。

電極材料として用いている銀は水への溶解度が適度に高
く、銀酸化物の生成エネルギが他の元素に比べ低いため
、銀盤上げメッキ電極１７と銀電極１６間に与えられた
電界により、　ＡＰイオンは■極からＯ極へ向かい、Ｏ
Ｈ−イオンはｅ極から■極へ向かって、シリコン酸化膜
１５上を移動する。

その結果ｅ極では銀が結晶状に成長しはじめる。

銀が成長をはじめると、電界は結晶の先端に集中するた
めに、増々結島の成長が促進され、ついには電極間を短
絡させるに至る。

この様に、従来のダイオードでは、電極間に絶縁物であ
るシリコン酸化膜がめるため、”ｄ！材料によるマイグ
レーションを起こしやすく、素子の信頼性を低下させる
と云った欠点があった。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、ブレーナ型ＰＮ接合を有する半導体基板に、
銀蒸着または銀盤上げメッキ電極を形成したダイオード
において、銀盤上げメッキ電ｔａを囲む絶縁膜上に、銀
盤上げメッキ電極と同電位の配線領域を有している。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を堡照して説明する。

第１図（ｂ）は、本発明の一実施例の定電圧ダイオード
の縦断面図である。

Ｎ型シリコン基板１上に作られたシリコン酸化膜３をフ
ォトレジスト等で窓を開け、Ｐ型領域２を作る。次にシ
リコン酸化膜３上に、後工程で作る銀盤上げメッキ電極
５と同電位になる様な領域６を４１１性の材料で作る。

このとき、４蛋性の材料はそれ自身のマイグレーシＩＩ
／の発生防止のため、後から拡散させたＰ型領域２と同
じ導電型のポリシリコンなどが良い。そのあと、Ｎ型基
叛側には主として蒸着により銀電極４を形成し、Ｐ型領
域側には主としてメッキにより銀盤上げメッキ電極５を
それぞれ形成する。

上述のダイオードを例えば、ＤＨＤ型ガラスパッケージ
で封止する。

定電圧ダイオードの場合、ＰＮ接合の降服特性を使用す
るため、アノード側（銀盤上げメッキ電極側）がｅ″胤
位なる様バイアスされる。

このとき、シリコン酸化膜３上では矢印の向きに電界が
かかる。

ガラスパッケージの気密不良等により内部へ水分が浸入
した場合、銀盤上げメッキ電極５、銀電極４から銀が水
に溶は出し、Ａｆ　イオンは■電位である銀電極４から
ｅ電位である銀盤上げメッキ電極５へ、ＯＨ−イオンは
その逆方向へ移動しようとする。

ところが、本発明による定電圧ダイオードの場合、銀盤
上げメッキ電極５と領域６は同電位になっているため、
銀盤上げメッキ電極５付近で銀が浴は出しても、′電界
によりイオンが移動することはない。

その結果、従来から知られていた銀の電気化学的反応に
よって起こるマイグレーシ目ンによる電極間短絡故障が
発生しにくくなる。

第２図（ｂ）は本発明の他の実施例のスイッチングダイ
オードの縦断面図である。ダイオードの製造方法は第１
図の定電圧ダイオードとほぼ同じであるが、第２図では
Ｐ型シリコン基板７に、後からＮ型領域８を作っている
。

このダイオードの場合、通常ＰＮｉ合の順方向特性を使
用するため、カンード側（この場合は銀盤上げメッキ電
極１１側）がｅ電位となる様にバイアスされる。

この場合の作用も第１図の定電圧ダイオードと同じで、
銀盤上げメッキ電極１１と領域１２は同′（位となって
いるため、水分により銀盤上げメッキ電極付近で銀が浴
は出しても、電界がないため移動することはない。

上述の２つの夷力例の場合、銀盤上げメッキ電極と同電
位になる様配線された領域６，１２にはポリシリコンを
用いて説明をしたが、マイグレーシ璽ンを起こしにくい
材料であれば、ポリシリコン以外の材料でも良い。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明は、シリコン酸化膜上に、銀盤
上げメッキ電極を囲む様な形状で、銀盤上げメッキ電極
と同１戎位になる様配線された領域を有することにより
、銀の電気化学的に起こるマイグレーシ璽ンによる電極
間短絡故障を防止でき、素子の色和性を高めることがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）Ｖｉ、本発明の一実施例の定電圧ダイオー
ドの正面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ　−Ａ’
線断面図、第２図ｆａ）は本発明の他の実施例のスイッ
チングダイオードの正面図、第２図（ｂ）は第２図（ｂ
）のＢ−Ｂ’線断面図、第３図（ａ）は従来の定電圧ダ
イオードの正面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）のｃ−
ｃ′Ｈ断囲図、第３図ｆｃ）はＬ）Ｈｌ）型パッケージ
に封入した場合の断面図である。 １．１３・・・・・・Ｎ型シリコン基板、２，１４・・
・・・・Ｐ属領域、３，９．１５・・・・・・シリコン
酸化膜、４゜１０　、１６・・・・・・＠電極、５　、
１１　、１７・・・・・・銀盤上げメッキ′妊極、６．
１２・・・・・・銀盤上げメッキ電極と同電位に配線さ
れた領域、７・・・・・・Ｐ型ソリコン基板、８・・・
・・・Ｎ型領域、１８・・・・・・ダイオードベレット
、１９ａ、１９ｂ・・・・・・導出電極、２０・・・・
・・ガラス管 代理人　弁理士　　内　原　　　晋 □　、＋

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プレーナ型ＰＮ接合を有する半導体基板に、銀蒸着また
   は銀盛上げメッキ電極を形成したダイオードにおいて、
   銀盛上げメッキ電極を囲む絶縁膜上に銀盛げメッキ電極
   と同電位の配線領域を有することを特徴とするダイオー
   ド。