JPH0480961A - Schottky barrier diode - Google Patents
Schottky barrier diodeInfo
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- JPH0480961A JPH0480961A JP19523990A JP19523990A JPH0480961A JP H0480961 A JPH0480961 A JP H0480961A JP 19523990 A JP19523990 A JP 19523990A JP 19523990 A JP19523990 A JP 19523990A JP H0480961 A JPH0480961 A JP H0480961A
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- schottky barrier
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
ショットキバリア金属と半導体との接触により生ずる電
位障壁を利用して整流する第1図の如き構造をもつショ
ットキバリアダイオード(図において6はシリコン基板
、4はエピタキシャル層、lはバリアメタル)は、他の
ダイオードに比して高速かつ正方向立上り電圧が低く低
損失であることから電力用として多く用いられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A Schottky barrier diode having a structure as shown in FIG. 1 (in the figure, 6 is a silicon substrate, 4 is an epitaxial layer, Barrier metals are widely used for power applications because they are faster, have a lower positive rising voltage, and have lower loss than other diodes.
係る構造をもつ従来のショットキバリアダイオードは、
バリア高さ(φ、)は、ショットキ接合を形成するバリ
アメタルの材質と半導体の表面濃度によって決定された
。従って、一種類の金属に対してバリア高さ(φ、)を
コントロールするためには半導体の表面濃度をコントロ
ールしなければならず製造上の難点があった。A conventional Schottky barrier diode with such a structure is
The barrier height (φ,) was determined by the material of the barrier metal forming the Schottky junction and the surface concentration of the semiconductor. Therefore, in order to control the barrier height (φ,) for one type of metal, the surface concentration of the semiconductor must be controlled, which poses a manufacturing difficulty.
本発明では半導体表面をプラズマ処理を行いアモルファ
ス層を形成することによりバリア高さ(φ、)をコント
ロールを可能としたことを特徴とする。The present invention is characterized in that the barrier height (φ,) can be controlled by plasma-treating the semiconductor surface to form an amorphous layer.
第2図(a)、(b)は本発明の一実施例を示す平面図
及び断面図で図中A及びBはショットキバリアダイオー
ドの電極、1はバリア形成金属、2は表面保護膜、3は
半導体(例えばN型シリコン結晶)、4は半導体3の中
に形成されたアモルファス状の半導体層、5は半導体3
の中に形成された3とは反対の導電型層で、一般的には
ガードリング、と呼ばれる領域である。6は3と同じ導
電型の低抵抗層、7は電極金属である。アモルファス状
の半導体層(4)は、形成条件によって、第3図に示す
ようにφ、のコントロールが可能である。FIGS. 2(a) and 2(b) are a plan view and a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention, in which A and B are electrodes of a Schottky barrier diode, 1 is a barrier forming metal, 2 is a surface protective film, and 3 is a semiconductor (for example, N-type silicon crystal), 4 is an amorphous semiconductor layer formed in the semiconductor 3, and 5 is the semiconductor 3
This is a layer of conductivity type opposite to that of 3 formed in the area, and is generally called a guard ring. 6 is a low resistance layer of the same conductivity type as 3, and 7 is an electrode metal. The amorphous semiconductor layer (4) can be controlled in φ as shown in FIG. 3 by changing the formation conditions.
〈実施例〉
N型シリコンエピタキシアルウェハーの一部にアモルフ
ァス状のシリコンを形成し、φ、をコントロールする例
を以下に説明する。<Example> An example in which amorphous silicon is formed on a part of an N-type silicon epitaxial wafer to control φ will be described below.
ヒ素不純物原子をドープした比抵抗0.003Ω・国厚
さ400μmのシリコン基板6上にリンを不純物原子と
した比抵抗0.5Ω・国のエピタキシアルシリコン層3
を6μm堆積させる。Epitaxial silicon layer 3 with a specific resistance of 0.5 Ω and phosphorus impurity atoms doped on a silicon substrate 6 with a specific resistance of 0.003 Ω and a thickness of 400 μm doped with arsenic impurity atoms.
is deposited to a thickness of 6 μm.
スチーム酸化処理で約1μm厚さのSin、膜を形成し
、ガードリング部分のみの酸化膜を除去する第一次の写
真処理を行う、その後、フッ酸系のエツチング液でエツ
チングし、ガードリング部を窓開けする。イオン注入で
ボロン原子を約1×10I4an−2を50keVで打
ち込み、1100’C130分、02雰囲気でアニール
拡散してガード リング部5(P3拡散)3μmを形成
する。A film of about 1 μm thick of Sin is formed by steam oxidation treatment, and a first photographic process is performed to remove the oxide film only on the guard ring portion.Then, the guard ring portion is etched with a hydrofluoric acid-based etching solution. Open the window. Boron atoms of approximately 1×10I4an-2 are ion-implanted at 50 keV, and annealed and diffused in a 02 atmosphere for 1100'C for 130 minutes to form a guard ring portion 5 (P3 diffusion) of 3 μm.
次に、第2次写真を施し、アモルファス層を形成する領
域の酸化膜を除去する。その後RIE(Reactiv
Ion Etcher)を使用して、Arカスを導入
し、約5mTorrに調整したら、電力を投入し1分間
プラズマ放電させる。Arプラズマに晒されたシリコン
表面は、アモルファス化し、アモルファスシリコン層4
が形成される。このアモルファスシリコン層の膜厚及び
ショットキバリアダイオードのバリア高さ(φ、)は、
プラズマ放電させる時の条件、圧力、及び投入電力の大
きさで制御できる。Next, a second photograph is applied to remove the oxide film in the area where the amorphous layer is to be formed. After that, RIE (Reactive
After introducing Ar scum and adjusting the pressure to about 5 mTorr, power was turned on and plasma discharged for 1 minute using an Ion Etcher. The silicon surface exposed to Ar plasma becomes amorphous, forming an amorphous silicon layer 4.
is formed. The thickness of this amorphous silicon layer and the barrier height (φ,) of the Schottky barrier diode are:
It can be controlled by the conditions, pressure, and amount of power applied during plasma discharge.
上記アモルファスシリコン層の形成後にAIを蒸着する
。Alの膜厚は約5000人とし、引き続きCr及びN
i蒸着を同一真空蒸着室内で通常方法にて行った。Cr
はA1及びNiの拡散バリア金属の役目をする。また、
シリコンウェハーの裏側にもCr%N1蒸着を引き続き
処理する。After forming the amorphous silicon layer, AI is deposited. The film thickness of Al is approximately 5000, and then Cr and N are added.
The i-evaporation was carried out in the same vacuum deposition chamber in a conventional manner. Cr
serves as a diffusion barrier metal for A1 and Ni. Also,
The back side of the silicon wafer is also subsequently treated with Cr%N1 evaporation.
次に、パターン面のA電極必要領域にのみAI、Cr%
Niが存在するように第3次写真を行う。Next, apply AI and Cr% only to the area where the A electrode is required on the pattern surface.
A tertiary photograph is taken so that Ni is present.
N1のエツチング液は塩化第2鉄系のエツチング液で、
Crは硝酸第2セリウム系のエツチング液で、さらにA
lは公知のH2PO4系のエツチング液でエツチングし
た。The N1 etching solution is a ferric chloride based etching solution.
Cr is a ceric nitrate-based etching solution, and A
1 was etched using a known H2PO4-based etching solution.
その後、ウェハー上のNi面にPb−8n系ハンダを溶
融、チップをダイシングし、通常の工程にて、ショット
キバリアダイオードチップを完成させた。Thereafter, Pb-8n solder was melted on the Ni surface of the wafer, the chip was diced, and a Schottky barrier diode chip was completed through the usual process.
以上の製造工程により、ガードリング内面積0゜01−
のショットキバリアダイオードを完成させた。第3図は
アモルファスシリコン層形成時の投入電力を変化させた
時のφ、の値を示したものである0本実施例によると、
バリア高さ(φ、)はアモルファスシリコン層形成時の
投入電力に依存していやことがわかる。即ち、アモルフ
ァスシリコン層の形成条件によってバリア高さ(φ、)
の大きさがコントロールできる。又、バリア高さは上記
の投入電力条件の他、プラズマ放電の際にアルゴン(A
r )ガスに代えて水素(N7)ガス を使用し、ア
モルファスシリコン層に水を含有せしめることによりバ
リア高さ(φ、)を高くでき る。Through the above manufacturing process, the inner area of the guard ring is 0°01-
completed the Schottky barrier diode. FIG. 3 shows the value of φ when the input power was changed during the formation of the amorphous silicon layer. According to this example,
It can be seen that the barrier height (φ,) depends on the power input when forming the amorphous silicon layer. In other words, the barrier height (φ, ) depends on the formation conditions of the amorphous silicon layer.
The size of can be controlled. In addition to the above input power conditions, the barrier height is determined by argon (A) during plasma discharge.
r) The barrier height (φ,) can be increased by using hydrogen (N7) gas instead of gas and making the amorphous silicon layer contain water.
第1図は従来のショットキバリアダイオードの説明図、
第2図(a)(b)は本発明の一実施例の平面図及び断
面図、第3図は本発明実施例の特性図である。Figure 1 is an explanatory diagram of a conventional Schottky barrier diode.
FIGS. 2(a) and 2(b) are a plan view and a sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a characteristic diagram of the embodiment of the present invention.
Claims (2)
半導体基板の表面にショットキバリア金属を設けたショ
ットキバリアダイオード。(1) A Schottky barrier diode in which a Schottky barrier metal is provided on the surface of a semiconductor substrate that is partially or entirely amorphous.
を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のショット
キバリアダイオード。(2) The Schottky barrier diode according to claim (1), wherein the amorphous semiconductor substrate contains hydrogen.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19523990A JPH0480961A (en) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | Schottky barrier diode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19523990A JPH0480961A (en) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | Schottky barrier diode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0480961A true JPH0480961A (en) | 1992-03-13 |
Family
ID=16337802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19523990A Pending JPH0480961A (en) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | Schottky barrier diode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0480961A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999057767A1 (en) * | 1998-04-30 | 1999-11-11 | Infineon Technologies Ag | Bipolar mos power transistor |
| KR100361696B1 (en) * | 2000-06-13 | 2002-11-22 | 주식회사 케이이씨 | Schottky Barrier Diode and its manufacturing method |
| US10707317B2 (en) | 2018-03-19 | 2020-07-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device including a barrier diode |
-
1990
- 1990-07-24 JP JP19523990A patent/JPH0480961A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999057767A1 (en) * | 1998-04-30 | 1999-11-11 | Infineon Technologies Ag | Bipolar mos power transistor |
| KR100361696B1 (en) * | 2000-06-13 | 2002-11-22 | 주식회사 케이이씨 | Schottky Barrier Diode and its manufacturing method |
| US10707317B2 (en) | 2018-03-19 | 2020-07-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device including a barrier diode |
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