JPH03159178A - 容量性ショットキダイオードの製造方法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は半絶縁性ＧａＡｓ基板を使用するＬ　Ｓｉ用の
容量性ショットキダイオードの製造方法に関し、特に逆
耐電圧の大きい容量性ショットキダイオードの製造方法
に関する。

（ロ）従来の技術 半絶縁性ＧａＡｓ基板を使用するＬＳＩではＦＥＴ（ｉ
界効果トランジスタ）のゲート電極材料に抵抗及び耐熱
性が高いＷＳｉ合／ｆＬ（タングステン；〜■とシリコ
ン＋　Ｓ　ｒの合金）が−船釣に用いられる。これはマ
イクロ波用と異なりデジタル信号処理では必ずしも低抵
抗のゲート電極材料を用いる必要がないためである。

１足って、半絶縁性ＧａＡｓ基板を使用するＬＳＩ中で
必要とされる容量性ショットキダイオードのショットキ
電極にもＷＳｉ合金を用いることが望ましい。

第４図は従来の容量性ショットキダイオードの概略断面
図であり、この図に基づいて従来の容量性ショントキダ
イオードについて説明する。

半絶縁性ＧａＡｓ基板４１中にＳｉイオン等を打ち込ん
で、アニールすることによりｎ“チャンネル４２を形成
し、このｎ”チャンネル４２上にＷＳｉ合金よりなる〜
ＶＳｉ電極４３及びオーミック電極４４を形成する。

このようにして作製された容量性ショットキダイオード
では、ＷＳ第１Ｓｉ電極４３電位、オーミク電極４４に
負の電位を与えると、電流がＷ　Ｓ　ｉ電極４３の端面
に集中する。従って、この電界集中により、逆耐電圧が
低いという問題がある。

第５図は従来の他の容量性ショットキダイオードの概略
断面図であり、この図に基づいて従来の他の容量性ショ
ットキダイオードについて説明する。

半絶縁性ＧａＡｓ基板５１中にＳｉイオン等を打ち込ん
で、アニールすることによりｎ＋チャンネル５２．５３
及びｎチャンネル５４を形成し、これらチャンネル５２
．５３．５４上にＷＳｉ合金よりなるＷＳｉ電極５５及
びオーミック電極５６を形成する。この場合、イオン注
入の工程はｎ“チャンネル５２．５３を形成するために
１回、ｎチャンネル５４を形成するために１回の合計２
回必要となる。

このようにして作製された容量性ショットキダイオード
では、゛第４図で示した従来技術において問題となった
電界集中は緩和される。すなわち、この他の従来技術で
はＷＳｉ電極５５の端面が低濃度のｎチャンネル５４上
に位置しているため、該ＷＳｉ電極５５の端面への電界
集中を緩和することができる。

（ハ）５！明が解決しようとする課題 しかしながら、第５図で示した他の従来技術では、容量
性ショットキダイオードの作製においてイオン注入の工
程を２回行う必要があり、コスト高を招来するという問
題がある。

本発明は上記問題に鑑て為されたものであり、コスト高
を招来することなく、前記電界集中を抑制することがで
きる容量性シ１ットキダイオードの製造方法を提供する
ことを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は半導体基板上にスルーイオン注入のための保護
膜を形成する工程と、前記絶縁膜に開口を形成する工程
と、前記絶縁膜及び開口からイオン注入して第１の高濃
度層、第２の高濃度層、及び低濃度層を形成する工程と
、前記絶縁膜を除去する工程と、前記第１の高濃度層上
にオーミック電極を形成する工程と、前記第２の高濃度
層及び前記低ｉ！１度層上にショットキ電極を形成する
工程と、を含むことを特徴とする容量性ショットキダイ
オードの製造方法である。

（ホ）作用 絶縁膜からのイオン注入（スルーイオン注入）により形
成されるイオン注入層（第１、第２の高濃度層）の濃度
プロファイルは第２図に示す々口くなり、一方、絶縁膜
に形成された開口からのイオン注入で通常のイオン注入
）より形成されるイオン注入層（低濃度層）の濃度プロ
ファイルは第３図に示す如くなる。これから、スルーイ
オン注入により形成されるイオン注入層の濃度のピーク
位置は、通常のイオン注入により形成されるイオン注入
層のそれよりも基板表面側にあることが分かる。

従って、通常のイオン注入により形成されるイオン注入
層上にショットキ電極の端面を位置させることで、該端
面への電界集中を抑制できる。

（へ）実施例 本発明方法を第１図Ａ乃至Ｅに基づいて詳細に説明する
。

半絶縁性ＧａＡｓ基板（半導体基［）１上にＳｉＮＭ（
絶縁膜）２を形成し、ホトリソグラフィ技術により、開
口４ａを形成する（第１図Ａ）ｅＳｉＮ膜２上にレジス
ト３を形成し、該レジスト３中に開口４ｂを形成する（
第１図Ｂ）。この開口４ｂは、基板１の容量性ショット
キダイオードが形成される領域に位置させる。

レジスト３をマスクとして開口４ｂからＳｉイオンを打
ち込み、レジスト３除去後、７エイス・ツー・７エイス
法によりアニール（８５０℃、５秒）することにより、
ｎゝチャンネル（第１、第２の高濃度層）５．６及びｎ
チャンネル（低濃度層）７を形成する（第１図Ｃ）。こ
のイオン注入の工程では、基板１の開口４ａに対応する
部位にｎチャンネル７が形成され、基板ｌに残存するＳ
ｉＮ膜２に対応する部位に０４チヤンネル５．６が形成
される。すなわち、ｎチャンネル７は直接基板１にイオ
ン注入され、ｎ“チャンネル５．６はＳｉＮ膜２からの
イオン注入（スルーイオン注入）により形成されており
、作用の項で説明した通り、スルーイオン注入により形
成されるイオン注入層の濃度のピーク位置は通常のイオ
ン注入により形成されるイオン注入層のそれよりも基板
表面側にあるので、基板表面近傍ではｎ＋チャンネル５
．６は高濃度、ｎチャンネル７は低濃度となる。

全面にレジストを形成し、該レジスト中に開口を形成す
る。この開口はｎ′″チャンネル６とｎチャンネル７の
接続部分が露出される部位に位置させる。全面ににＷＳ
ｉ合金を堆積し、レジストを除去、すなわち、リフトオ
フすることにより０４チヤンネル６及びｎチャンネル７
上にＷＳｉ電極（ショットキ電極）８を形成する（第１
図Ｄ）。

ＷＳｉ電極８の面積は３０Ｘ３０７１ｍ”とした。

全面にレジストを形成し、該レジスト中に開口を形成す
る。この開口は０４チヤンネル３が露出される部位に位
置させる。全面にＡｕＧｅ／Ｎｉ／　Ａ　ｕ膜を形成し
、リフトオフし、そして、熱処理を施すことにより０４
チヤンネル５上にオーミックｔＬ極９を形成する（第１
図Ｅ）。

尚、上述の実施例では、容量性ショットキダイオードの
みの製造方法について説明したが、ＬＳＩを製造するに
は、上記各工程を利用してＦＥＴ等を同時に形成するの
が好ましい。

（ト）発明の効果 本発明は以上の説明から明らかなように、ショットキ電
極の端面への電界集中を抑制した構造を１回のイオン注
入により実現することができ、コストの低減を企図し得
る。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ乃至Ｅは本発明方法の一実施例を説明するため
の工程説明図、第２図及び第３図はイオン注入層の濃度
プロファイルを示す図、第４図及び第５図は従来の容量
性ショットキダイオードの概略断面図である。 ｌ・・・半絶縁性ＧａＡｓ基板（半導体基板）、２・・
・ＳｉＮ膜（絶縁膜）、３．４・・・開口、５・・１９
チヤンネル（第１の高濃度層）、６・・・ｎ″チヤンネ
ル第２の高濃度層）、７・・−ｎチャンネル（低濃度層
）、８・・・Ｗ　Ｓ　ｉ　＠極（ショットキ電極）、９
・・・オーミ７り電極。 第１図Ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １半導体基板上にスルーイオン注入のための保護膜を形
   成する工程と、前記絶縁膜に開口を形成する工程と、前
   記絶縁膜及び開口からイオン注入して第１の高濃度層、
   第２の高濃度層、及び低濃度層を形成する工程と、前記
   絶縁膜を除去する工程と、前記第１の高濃度層上にオー
   ミック電極を形成する工程と、前記第２の高濃度層及び
   前記低濃度層上にショットキ電極を形成する工程と、を
   含むことを特徴とする容量性ショットキダイオードの製
   造方法。