JPS62222673A - Schottky barrier type semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Schottky barrier type semiconductor device and manufacture thereof

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JPS62222673A
JPS62222673A JP6485486A JP6485486A JPS62222673A JP S62222673 A JPS62222673 A JP S62222673A JP 6485486 A JP6485486 A JP 6485486A JP 6485486 A JP6485486 A JP 6485486A JP S62222673 A JPS62222673 A JP S62222673A
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JP
Japan
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opening
insulating film
film
schottky barrier
periphery
Prior art date
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JP6485486A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaka Sasaki
芳高 佐々木
Yoshitaka Oishi
好高 大石
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Abstract

PURPOSE:To remove a crystal defect and contamination on the surface of a semiconductor base body by forming a recessed section along the periphery of an opening section for an insulating film to the main surface of the semiconductor base body. CONSTITUTION:An insulating film 13 is shaped onto the main surface of a semiconductor base body 11, an opening section is formed to the insulating film 13, and a groovy recessed section 12a is shaped to the periphery of the opening section, using a photo-resist film 15 as a mask. A barrier metallic film 16 is formed so as to coat the opening section, and a metallic electrode film 17 is shaped onto the film 16. According to such constitution, a crystal defect and contamination existing near the main surface of the semiconductor base body 11 can be removed.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は半導体と金属との接触による表面障壁を利用し
たショットキバリヤ形半導体装置およびその製造方法に
関するもので、特に素子特性の改善技術に関するもので
ある。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a Schottky barrier type semiconductor device that utilizes a surface barrier created by contact between a semiconductor and a metal, and a method for manufacturing the same, and particularly relates to a technique for improving device characteristics. It is.

(従来の技術) 従来、一導電型の半導体基体の主面に開口部を有する絶
縁膜を形成し、この開口部を覆うように絶縁膜上にバリ
ヤメタルを形成したシヨ・ソトキノイリャ形半導体装置
は既知である。
(Prior Art) Conventionally, there has been known a type semiconductor device in which an insulating film having an opening is formed on the main surface of a semiconductor substrate of one conductivity type, and a barrier metal is formed on the insulating film to cover the opening. It is.

第6図はショットキバリヤ形半導体装置の一種である従
来のショットキバリヤ形ダイオードの構成を示す断面図
である。n型不純物である砒素を高濃度にドープしたn
+型シリコン基板1上に比抵抗が0゜5〜1Ω・cmO
n型エピタキシャル層2が5〜7μmの厚さに堆積され
、このエピタキシャル層の表面には5000〜8000
人の厚いシリコン酸化膜3が熱酸化により形成されてい
る。このシリコン酸化膜3をフォトエツチング技術によ
って選択的に除去し、周縁にテーパーが付けられた開口
部が活性領域の位置に形成されている。この開口部を覆
うようにシリコン酸化膜3上にはモリブデン等のバリヤ
メタル膜4が、例えば2000八程度の厚さに形成され
ており、さらにその上にアルミニウム膜5が約8μmの
厚さに形成され、さらにこのアルミニウム膜上にはワイ
ヤ6がボンディングされている。またn+型シリコン基
板1の裏面には裏面電極7が形成されている。
FIG. 6 is a sectional view showing the structure of a conventional Schottky barrier diode, which is a type of Schottky barrier semiconductor device. n doped with arsenic, an n-type impurity, at a high concentration
The specific resistance is 0°5~1Ω・cmO on the + type silicon substrate 1.
An n-type epitaxial layer 2 is deposited to a thickness of 5 to 7 μm, and the surface of this epitaxial layer has a thickness of 5000 to 8000 μm.
A thick silicon oxide film 3 is formed by thermal oxidation. This silicon oxide film 3 is selectively removed by photoetching, and an opening with a tapered periphery is formed at the active region. A barrier metal film 4 made of molybdenum or the like is formed on the silicon oxide film 3 to cover this opening, for example, to a thickness of about 2,000 μm, and an aluminum film 5 is further formed to a thickness of about 8 μm on top of this. Furthermore, a wire 6 is bonded onto this aluminum film. Further, a back electrode 7 is formed on the back surface of the n+ type silicon substrate 1.

(発明が解決しようとする問題点) 上述した従来のショットキバリヤ形ダイオードにおいて
は絶縁膜3の開口部の周縁にテーパ一部3aを形成する
ことにより絶縁膜直下の電界集中を緩和することで逆方
向の耐圧を高めているが、このテーパー角は十分に小さ
くすることは難しいので耐圧を十分に高くすることがで
きない欠点がある。また、n型エピタキシャル眉2の表
面に熱酸化により厚いシリコン酸化膜3が形成されてい
るが、この酸化処理中にシリコン半導体基体1.2に種
々の欠陥が導入される。一般にこのような欠陥は酸化導
入欠陥(Oxidation Induced Sta
ckingFault)と呼ばれており、これによりデ
ィスロケーションやスクッキングホールドが生じ、半導
体基体とバリヤメタルとで形成されるショットキ障壁が
小さくなったり、界面準位が大きくなるために電気的特
性が影響を受は逆方向電圧が低くなったり、変動してし
まう欠点がある。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional Schottky barrier diode described above, by forming a tapered portion 3a at the periphery of the opening of the insulating film 3, the electric field concentration directly under the insulating film is alleviated. Although the pressure resistance in this direction is increased, it is difficult to make this taper angle sufficiently small, so there is a drawback that the pressure resistance cannot be made sufficiently high. Furthermore, although a thick silicon oxide film 3 is formed on the surface of the n-type epitaxial eyebrow 2 by thermal oxidation, various defects are introduced into the silicon semiconductor substrate 1.2 during this oxidation treatment. Generally, such defects are called oxidation induced defects.
This causes dislocation and scooking hold, which reduces the Schottky barrier formed between the semiconductor substrate and the barrier metal, and increases the interface state, which affects electrical characteristics. has the disadvantage that the reverse voltage becomes low or fluctuates.

上述したように、絶縁膜開口部のエツジでの電界集中を
無くすために、絶縁膜開口部の周縁にテーパ一部を設け
、このテーパ一部上に設けである金属膜のフィールドプ
レートと絶縁膜のテーパ一部とでエツジにおける電界集
中を少なくし、逆方向の電圧を高めている。しかしなが
ら、アバランシェブレークダウンした後、特に大電流が
流れた場合、逆方向電圧が段々小さくなっていく、いわ
ゆるポジティブクリープ現象が生じ、逆方向電圧の値が
小さくなってしまう欠点がある。これは、前にも述べた
ように絶縁膜を形成する際に半導体基体の表面に発生す
る結晶欠陥によるものや、バリヤメタルや電極金属膜を
形成する際のストレスや蒸着ダメージによるものと、あ
るいは電界集中が絶縁膜開口部の周縁で生じないように
テーパーを付けでいるが、これが完全ではなく、特にア
バランシェブレークダウン後に電界の加わり方が変わっ
て逆方向電圧が変動することが考えられる。
As mentioned above, in order to eliminate electric field concentration at the edge of the insulating film opening, a part of the taper is provided at the periphery of the insulating film opening, and the metal field plate and the insulating film are provided on the tapered part. A portion of the taper reduces the electric field concentration at the edge and increases the voltage in the reverse direction. However, after avalanche breakdown, particularly when a large current flows, a so-called positive creep phenomenon occurs in which the reverse voltage gradually decreases, resulting in a decrease in the value of the reverse voltage. As mentioned earlier, this may be due to crystal defects that occur on the surface of the semiconductor substrate when forming an insulating film, stress or deposition damage when forming a barrier metal or electrode metal film, or due to electric field. Although a taper is provided to prevent concentration from occurring at the periphery of the insulating film opening, this is not perfect, and it is conceivable that the way the electric field is applied changes, particularly after avalanche breakdown, causing the reverse voltage to fluctuate.

本発明の目的は、上述した欠点を解消し、安定した特性
を有するショットキバリヤ形半導体装置およびその製造
方法を提供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and provide a Schottky barrier type semiconductor device having stable characteristics and a method for manufacturing the same.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、一導電型の半導体基体と、その主面上に形成
された絶縁膜と、この絶縁膜に形成された開口部と、こ
の開口部を覆うように前記絶縁膜上に形成されたバリヤ
メタル膜とを具えるショットキバリヤ形半導体装置にふ
いて、前記半導体基体の主面に、前記開口部の周縁付近
まで延在する凹部が形成されていることを特徴とするも
のである。
(Means for Solving the Problems) The present invention provides a semiconductor substrate of one conductivity type, an insulating film formed on the main surface thereof, an opening formed in the insulating film, and a covering for the opening. In the Schottky barrier type semiconductor device comprising a barrier metal film formed on the insulating film, a recess extending to near the periphery of the opening is formed in the main surface of the semiconductor substrate. It is characterized by:

さらに本発明は、ショットキバリヤ形半導体装置を製造
するに当たって、一導電型の半導体装置の主面に絶縁膜
を形成する工程と、この絶縁膜に、前記半導体基体の主
面が選択的に露出するように開口部を形成し、この開口
部の周縁にテーパーを形成する工程と、このテーパーを
有する絶縁膜開口部および開口部の内部に形成されたフ
ォトレジスト膜をマスクとして前記半導体基体の主面を
エツチングすることにより、前記開口部の周縁に沿って
溝状の凹部を形成する工程と、前記絶縁膜開口部の周縁
をエツチングして丸味を持たせる工程と、前記フォトレ
ジスト膜を除去した後、前記開口部を覆うように絶縁膜
上にバリヤメタル膜を形成する工程とを具えることを特
徴とするものである。
Furthermore, the present invention provides a step of forming an insulating film on the main surface of a semiconductor device of one conductivity type, and selectively exposing the main surface of the semiconductor substrate to this insulating film in manufacturing a Schottky barrier type semiconductor device. forming an opening as shown in FIG. a step of forming a groove-like recess along the periphery of the opening by etching; a step of etching the periphery of the insulating film opening to give it a rounded shape; and after removing the photoresist film. , forming a barrier metal film on the insulating film so as to cover the opening.

(作  用) 本発明によれば半導体基体の主面に絶縁膜開口部の周縁
に沿って凹部を形成することによって半導体基体の主面
のこの部分に形成されていた結晶欠陥や汚染が除去され
、耐圧が高く、リーク電流が少ない安定した特性を有す
るショットキバリヤ形半導体装置を提供することができ
る。また凹部を浅く形成することによって、絶縁膜開口
部テーパ一部のエツジでの電界集中が緩和され、アノく
ランシュブレークダウン後も電界が安定し、逆方向電圧
の変動を有効に防止することができる。
(Function) According to the present invention, by forming a concave portion on the main surface of the semiconductor substrate along the periphery of the insulating film opening, crystal defects and contamination formed on this portion of the main surface of the semiconductor substrate can be removed. Accordingly, it is possible to provide a Schottky barrier type semiconductor device having stable characteristics such as high breakdown voltage and low leakage current. In addition, by forming the recess shallowly, electric field concentration at the edge of a part of the insulating film opening taper is alleviated, and the electric field is stabilized even after runche breakdown, making it possible to effectively prevent reverse voltage fluctuations. can.

本発明では、半導体膜基体の主面に、絶縁膜開口部の周
縁に沿って選択的に溝状の凹部を形成するが、この凹部
を開口部全体に亘って形成することも考えられる。しか
し、開口部内を全面エツチングする際、結晶欠陥が存在
する個所では速くエンチングされ、できるだけシリコン
基板上が無欠陥であることが要求される。したがって、
その分歩留りが低下し、コストアップになり易い。さら
に、ドライエツチングにより凹部を形成するときにはプ
ラズマ雰囲気中で行われるためポリマ等の有機物あるい
はカーボンが表面に付着される。また、フッ酸、硝酸系
のウェットエツチングを行う場合にはスティンフィルム
等が発生し易(なり、歩留りが低下し、コストアップに
なり易い。これに対し本発明では、絶縁膜開口部の内部
にある半導体基体の表面はエツチングされずそのまま残
り、開口部周縁に沿って溝状の凹部を形成するものであ
るから上述した問題は起らず、歩留りが向上し、コスト
ダウンが図れる。
In the present invention, a groove-like recess is selectively formed on the main surface of the semiconductor film substrate along the periphery of the insulating film opening, but it is also conceivable to form this recess over the entire opening. However, when etching the entire surface of the opening, areas where crystal defects exist are etched quickly, and it is required that the silicon substrate be as defect-free as possible. therefore,
Accordingly, the yield decreases and the cost tends to increase. Furthermore, since the recesses are formed by dry etching in a plasma atmosphere, organic substances such as polymer or carbon may adhere to the surface. In addition, when performing wet etching using hydrofluoric acid or nitric acid, stain films are likely to occur, resulting in lower yields and higher costs.In contrast, in the present invention, the inside of the insulating film opening is Since the surface of a certain semiconductor substrate is not etched and remains as it is, and a groove-like recess is formed along the periphery of the opening, the above-mentioned problem does not occur, and the yield can be improved and costs can be reduced.

(実施例) 第1図(a)〜(d)は本発明によショットキバリヤ形
半導体装置の一実施例であるショットキバリヤ形ダイオ
ードの順次の製造工程における構成を示す断面図である
(Embodiment) FIGS. 1(a) to 1(d) are cross-sectional views showing the structure of a Schottky barrier diode, which is an embodiment of the Schottky barrier semiconductor device according to the present invention, in successive manufacturing steps.

n型不純物を高濃度にドープしたn゛型シリコン半導体
基板11の上に、例えば0.7〜1.5 Ω−cmの比
抵抗で厚さが5〜10μm程度のn型シリコンエピタキ
シャル層12を成長させてnオンn゛構造の半導体基体
を構成する。次にn型エピタキシャル層12の上に熱酸
化によりシリコン酸化膜13を、例えば5000〜80
00への厚さに形成した様子を第1図(a)に示す。
An n-type silicon epitaxial layer 12 with a resistivity of, for example, 0.7-1.5 Ω-cm and a thickness of about 5-10 μm is formed on an n-type silicon semiconductor substrate 11 doped with n-type impurities at a high concentration. This is grown to form a semiconductor substrate having an n-on n' structure. Next, a silicon oxide film 13 is formed on the n-type epitaxial layer 12 by thermal oxidation, with a thickness of, for example, 5000 to 800.
FIG. 1(a) shows how the film is formed to a thickness of 0.00 mm.

続いて、フォトエツチング技術により、シリコン酸化膜
13を選択的にエツチングし、シリコン酸化膜13に、
テーパ一部13aを有する開口部14を形成し、n型シ
リコンエピタキシャル層12の主面を部分的に露出させ
る。この様子を第1図ら)に示す。
Subsequently, the silicon oxide film 13 is selectively etched using a photoetching technique, and the silicon oxide film 13 is etched.
An opening 14 having a tapered portion 13a is formed to partially expose the main surface of the n-type silicon epitaxial layer 12. This situation is shown in Figure 1 et al.

続いて再度フォトエツチング技術にて前記シリコン酸化
膜13の開口部内のn型シリコンエピタキシャル層12
にフォトレジスト膜15を選択的に形成した後、前記シ
リコン酸化膜13およびフォトレジスト膜15をマスク
としてフレオン系のドライエツチングを行い、シリコン
酸化膜開口部の周縁に沿って深さ100〜6000人の
溝状の凹部12aを形成する。この様子を第1図(C)
に示す。このエツチングはフッ酸と硝酸の混合液をエブ
チャントとするウェットエツチングによって行うことも
できるが、上述したドライエツチングの方がテーパ一部
13aの形状を変化させることが少な゛いので好適であ
る。
Subsequently, the n-type silicon epitaxial layer 12 within the opening of the silicon oxide film 13 is removed by photoetching again.
After selectively forming a photoresist film 15, Freon-based dry etching is performed using the silicon oxide film 13 and photoresist film 15 as a mask, and etching is performed to a depth of 100 to 6000 mm along the periphery of the silicon oxide film opening. A groove-shaped recess 12a is formed. This situation is shown in Figure 1 (C).
Shown below. Although this etching can be performed by wet etching using a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid as an etchant, the above-mentioned dry etching is preferable because it causes less change in the shape of the tapered portion 13a.

次にバリヤメタル蒸着のための前処理として表面を酸に
より処理し、さらに希フ・ノ酸によりシリコン酸化膜の
テーパ一部13aの先端を、例えば50〜100八以上
エツチングして丸味を付ける。このような処理を施した
後に、例えばモリブデンより成るバリヤメタル膜16を
約500〜5000人の厚さに蒸着し、さらにその上に
、例えばアルミニウムの電極膜17を約5〜10μmの
厚さに蒸着した様子を第1図(d)に示す。このアルミ
ニウム電極膜17には通常のようにワイヤをボンディン
グして素子を完成する。
Next, as a pretreatment for barrier metal deposition, the surface is treated with acid, and the tip of the tapered portion 13a of the silicon oxide film is etched, for example, by 50 to 100 degrees or more, to give it a rounded shape. After such treatment, a barrier metal film 16 made of, for example, molybdenum is deposited to a thickness of approximately 500 to 5000 μm, and an electrode film 17 of, for example, aluminum is deposited thereon to a thickness of approximately 5 to 10 μm. The situation is shown in Fig. 1(d). A wire is bonded to this aluminum electrode film 17 in the usual manner to complete the device.

第2図は本発明によるショットキバリヤ系ダイオードの
他の実施例を示す。第1図に示した実施例ではシリコン
酸化膜13のテーパ一部13aのエツジは凹部12aの
周縁より内方に突出してオーバーハング状になっている
。本例ではシリコン酸化膜13に形成した開口部を介し
てn型シリコンエピタキシャル層12の表面を選択的に
カッチングして深さが約500人の溝状の凹部を形成し
た後、希フッ酸でエツチングし、テーパ一部13aのエ
ツジに丸味を付けるとともに凹部の周縁に一致するまで
後退させる。
FIG. 2 shows another embodiment of the Schottky barrier diode according to the invention. In the embodiment shown in FIG. 1, the edge of the tapered portion 13a of the silicon oxide film 13 protrudes inward from the periphery of the recess 12a and has an overhang shape. In this example, after selectively cutting the surface of the n-type silicon epitaxial layer 12 through an opening formed in the silicon oxide film 13 to form a groove-like recess with a depth of approximately 500 mm, dilute hydrofluoric acid is used. The edge of the tapered portion 13a is rounded by etching, and the edge of the tapered portion 13a is retracted until it coincides with the periphery of the recess.

第3図は本発明によるショットキバリヤ形ダイオードの
さらに他の実施例を示すものである。本例ではシリコン
酸化膜13を約1000〜2500人の厚さに薄く形成
した後、テーパーを付けずに開口部を形成し、この開口
部およびその内部に形成したフォトレジスト膜をマスク
としてn型シリコンエピタキシャル層12を、例えば約
3000への深さまでエツチングして溝状の凹部12a
を形成したものである。このような構造とすることによ
り逆方向電圧が50〜80Vと高いショットキバリヤ形
ダイオードを得ることができる。
FIG. 3 shows yet another embodiment of the Schottky barrier diode according to the present invention. In this example, after forming the silicon oxide film 13 thinly to a thickness of about 1000 to 2500 nm, an opening is formed without tapering, and this opening and the photoresist film formed inside the opening are used as a mask to form an n-type silicon oxide film 13. The silicon epitaxial layer 12 is etched to a depth of, for example, about 3,000 mm to form a groove-like recess 12a.
was formed. With such a structure, a Schottky barrier diode with a high reverse voltage of 50 to 80V can be obtained.

本発明においては、半導体基体の主面に溝状の凹部を形
成するが、この凹部を余り深く形成するとバリヤメタル
膜が段切れを起し易(なり、金属電極膜が半導体基体と
直接接触するようになる。
In the present invention, a groove-like recess is formed on the main surface of the semiconductor substrate. However, if this recess is formed too deep, the barrier metal film is likely to break (and the metal electrode film will come into direct contact with the semiconductor substrate). become.

したがって本発明では、この凹部の深さは100〜60
00人、特に1000人前後とするのが好適である。
Therefore, in the present invention, the depth of this recess is 100 to 60
00 people, particularly preferably around 1000 people.

本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく
、幾多の変形や変更を加えることができる。例えば上述
した実施例では、絶縁膜を一層の酸化膜を以て構成した
が、異なる絶縁材料より成る複合絶縁膜とすることもで
きる。また、上述した実施例ではバリヤメタルとしてモ
リブデンを用いたが、クロム、ニッケル、チタン、タン
グステン、白金等の他の高融点金属を用いることもてき
る。
The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified and modified in many ways. For example, in the embodiments described above, the insulating film is composed of a single layer of oxide film, but it may also be a composite insulating film made of different insulating materials. Furthermore, although molybdenum was used as the barrier metal in the above embodiments, other high melting point metals such as chromium, nickel, titanium, tungsten, platinum, etc. may also be used.

さらに、第1図(C)の工程において、フォトレジスト
パターンを複数に分割し、n型半導体層12の表面に複
数の凹凸を形成してもよい。このうにすると、バリヤメ
タルとn型半導体層との密着性が良好となり、順方向電
圧■、かさらに安定化す効果がある。
Furthermore, in the step of FIG. 1C, the photoresist pattern may be divided into a plurality of parts to form a plurality of irregularities on the surface of the n-type semiconductor layer 12. In this way, the adhesion between the barrier metal and the n-type semiconductor layer is improved, and the forward voltage (1) is further stabilized.

さらにまた、上述した実施例ではテーパー周縁部を等方
性エツチングをしたが、例えばに叶あるいはヒドラジン
等で異方性エツチングしてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiments, the peripheral edge of the taper was isotropically etched, but it may also be anisotropically etched using, for example, hydrazine or the like.

この場合にはテーパー先端はオーバーハング状でなくて
もよく、異方性エツチングしたエツチング縁部と同じか
あるいは誤差程度に絶縁膜テーパー先端が後退していて
もよい。
In this case, the taper tip does not need to be in an overhanging shape, and the insulating film taper tip may be recessed to the same extent or with an error in the anisotropically etched etching edge.

(発明の効果) 上述した本発明によれば、バリヤメタル膜を形成す以前
に半導体基体の主面に溝状の凹部を形成するため、この
半導体基板の主面近くに存在していた結晶欠陥や汚染が
除去されるので、従来は生じていたこれらの結晶欠陥や
汚染による耐圧の低下や重力が軽減され、耐圧の高い信
頼性のある半導体装置を得ることができ。しかも、本発
明では浅い凹部を形成するだけでよいので、絶縁膜のエ
ツジ効果はそのまま利用することができ、逆方向電圧の
低下や変動を抑え、安定した逆方向電圧を有するものと
することができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention described above, since groove-shaped recesses are formed on the main surface of the semiconductor substrate before forming the barrier metal film, crystal defects and crystal defects existing near the main surface of the semiconductor substrate are removed. Since contamination is removed, the drop in breakdown voltage and gravity caused by these crystal defects and contamination, which conventionally occur, are reduced, and a reliable semiconductor device with high breakdown voltage can be obtained. Moreover, in the present invention, since it is only necessary to form a shallow recess, the edge effect of the insulating film can be utilized as is, and it is possible to suppress the drop and fluctuation of the reverse voltage and to have a stable reverse voltage. can.

また、従来では絶縁膜テーパ一部の先端付近に電界が集
中し易かったが、本発明では凹部を浅く形成することに
より電界が拡散され、特にアバランシェブレークダウン
後も電界が安定し、逆方向電圧の変動は殆ど無くなる効
果がある。そのため、特に高耐圧ショットキバリヤダイ
オードに適しており、シリコン基板の特性を変えること
によって100V、 150Vさらにはそれ以上の素子
も可能である。
In addition, in the past, the electric field tended to concentrate near the tip of a part of the insulating film taper, but in the present invention, the electric field is diffused by forming a shallow recess, and the electric field is stabilized even after avalanche breakdown, and the reverse voltage This has the effect of almost eliminating fluctuations in . Therefore, it is particularly suitable for high-voltage Schottky barrier diodes, and by changing the characteristics of the silicon substrate, devices with voltages of 100 V, 150 V, and even higher voltages are possible.

第4図は本発明によるショットキバリヤ形ダイオードの
逆方向電圧特性を示し、第5図は従来のショットキバリ
ヤ形ダイオードの逆方向電圧特性を示すものである。こ
れらの特性曲線を比べると、本発明の方がハードブレー
クダウン特性となっていることがわかる。すなわち、電
流値の大小に拘らず逆電圧が等しく、リーク電流が少な
い理想的な都政が得られている。これはエツチングによ
って半導体基板表面の汚染や結晶欠陥が取り除かれるた
めであと考えられる。
FIG. 4 shows the reverse voltage characteristics of the Schottky barrier diode according to the present invention, and FIG. 5 shows the reverse voltage characteristics of the conventional Schottky barrier diode. Comparing these characteristic curves, it can be seen that the present invention has a harder breakdown characteristic. In other words, an ideal metropolitan government has been achieved in which the reverse voltage is the same regardless of the magnitude of the current value and leakage current is small. This is thought to be because etching removes contamination and crystal defects on the surface of the semiconductor substrate.

また、凹部はきわめて浅く形成されているため、エツチ
ング量による耐圧の劣化等の恐れがなく、しかもリーク
電流が少ないため、例えば1mAと50mAとでの逆方
向電圧の差が無いことから、n型エピタキシャル層を低
濃度でさらに薄く形成することができ、これによって順
方向電圧■、の小さい半導体装置を得ることができる。
In addition, since the recesses are formed extremely shallow, there is no risk of deterioration of withstand voltage due to the amount of etching.Furthermore, the leakage current is small, so there is no difference in reverse voltage between 1 mA and 50 mA, for example, making it suitable for n-type etching. The epitaxial layer can be formed thinner with a lower concentration, thereby making it possible to obtain a semiconductor device with a lower forward voltage (1).

さらに、半導体基体の表面の開口部内部全体に亘って凹
部を形成せずに開口部周縁に沿って溝状の凹部を形成し
たため、半導体基体の表面に凹凸が形成されたり、異物
が付着したりすることがないので、バリヤメタルと半導
体基体との接触状態は安定となり、順方向重厚■、は安
定したものとなる。
Furthermore, since a groove-like recess was formed along the periphery of the opening without forming a recess over the entire inside of the opening on the surface of the semiconductor substrate, unevenness may be formed on the surface of the semiconductor substrate, and foreign matter may adhere to the surface of the semiconductor substrate. Therefore, the contact state between the barrier metal and the semiconductor substrate becomes stable, and the forward direction thickness (3) becomes stable.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(a)〜(d)は本発明のショットキバリヤ形半
導体装置の一実施例の順次の製造工程における構成を示
す断面図、 第2図および第3図は本発明によるショットキバリヤ形
半導体装置の他の実施例の構成を示す断面図、 第4図および第5図は本発明および従来のショットキバ
リヤ形半導体装置の逆方向電圧特性を示すグラス、 第6図は従来のショットキバリヤ形ダイオードの構成を
示す断面図である。 11・・・n゛型シリコン基板 12・・・n型シリコンエピタキシャ層12a・・・溝
状凹部    13・・・シリコン酸化膜13a・・・
テーパ一部   14・・・開口部15・・・フォトレ
ジスト膜 16・・・バリヤメタル膜17・・・金属電
極膜 市−−^                     
   ^O℃
FIGS. 1(a) to (d) are cross-sectional views showing the configuration of an embodiment of a Schottky barrier semiconductor device according to the present invention in sequential manufacturing steps, and FIGS. 2 and 3 are Schottky barrier semiconductor devices according to the present invention. 4 and 5 are glasses showing the reverse voltage characteristics of the Schottky barrier type semiconductor device of the present invention and the conventional Schottky barrier type semiconductor device; FIG. 6 is a diagram of a conventional Schottky barrier type diode. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... N-type silicon substrate 12... N-type silicon epitaxial layer 12a... Groove-shaped recessed part 13... Silicon oxide film 13a...
Part of taper 14... Opening 15... Photoresist film 16... Barrier metal film 17... Metal electrode film --^
^O℃

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、一導電型の半導体基体と、その主面上に形成された
絶縁膜と、この絶縁膜に形成された開口部と、この開口
部を覆うように前記絶縁膜上に形成されたバリヤメタル
膜とを具えるショットキバリヤ形半導体装置において、
前記半導体基体の主面に、前記開口部の周縁に沿って溝
状の凹部が形成されていることを特徴とするショットキ
バリヤ形半導体装置。2、前記絶縁膜に形成した開口部
にテーパーを付け、このテーパーを付けた開口部の周縁
を前記凹部の周縁と一致させるかまたはオーバーハング
状に突出させたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のショットキバリヤ形半導体装置。 3、前記開口部の周縁に丸味を持たせたことを特徴とす
る特許請求の範囲第2項記載のショットキバリヤ形半導
体装置。 4、前記凹部の深さを約100〜6000Åとしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のショットキバ
リヤ形半導体装置。 5、一導電型の半導体基体の主面に絶縁膜を形成する工
程と、この絶縁膜に、前記半導体基体の主面が選択的に
露出するように開口部を形成し、この開口部の周縁にテ
ーパーを形成する工程と、このテーパーを有する絶縁膜
開口部および開口部の内部に形成されたフォトレジスト
膜をマスクとして前記半導体基体の主面をエッチングす
ることにより、前記開口部の周縁に沿って溝状の凹部を
形成する工程と、前記絶縁膜開口部の周縁をエッチング
して丸味を持たせる工程と、前記フォトレジスト膜を除
去した後、前記開口部を覆うように絶縁膜上にバリヤメ
タル膜を形成する工程とを具えることを特徴とするショ
ットキバリヤ形半導体装置の製造方法。
[Claims] 1. A semiconductor substrate of one conductivity type, an insulating film formed on the main surface thereof, an opening formed in the insulating film, and a semiconductor substrate formed on the insulating film so as to cover the opening. In a Schottky barrier type semiconductor device comprising a barrier metal film formed on
A Schottky barrier type semiconductor device, wherein a groove-shaped recess is formed on the main surface of the semiconductor substrate along a periphery of the opening. 2. Claims characterized in that the opening formed in the insulating film is tapered, and the periphery of the tapered opening is aligned with the periphery of the recess or protrudes in an overhang shape. The Schottky barrier type semiconductor device according to item 1. 3. The Schottky barrier type semiconductor device according to claim 2, wherein the periphery of the opening is rounded. 4. The Schottky barrier type semiconductor device according to claim 1, wherein the depth of the recess is about 100 to 6000 Å. 5. Forming an insulating film on the main surface of a semiconductor substrate of one conductivity type, forming an opening in this insulating film so that the main surface of the semiconductor substrate is selectively exposed, and forming a periphery of the opening. By etching the main surface of the semiconductor substrate using the tapered insulating film opening and the photoresist film formed inside the opening as a mask, etching is performed along the periphery of the opening. a step of etching the periphery of the insulating film opening to give it a rounded shape; and a step of removing a barrier metal on the insulating film so as to cover the opening after removing the photoresist film. 1. A method for manufacturing a Schottky barrier semiconductor device, comprising the step of forming a film.
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