JPH0485965A - Manufacture of schottky barrier semiconductor device - Google Patents

Manufacture of schottky barrier semiconductor device

Info

Publication number
JPH0485965A
JPH0485965A JP20198190A JP20198190A JPH0485965A JP H0485965 A JPH0485965 A JP H0485965A JP 20198190 A JP20198190 A JP 20198190A JP 20198190 A JP20198190 A JP 20198190A JP H0485965 A JPH0485965 A JP H0485965A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
schottky barrier
semiconductor
field plate
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP20198190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kyoichi Urabe
卜部 恭一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP20198190A priority Critical patent/JPH0485965A/en
Publication of JPH0485965A publication Critical patent/JPH0485965A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は酸化Tiからなるフィールドプレートを有する
シロットキバリア半導体装置の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a Sirotchi barrier semiconductor device having a field plate made of Ti oxide.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

シコソトキバリア半導体装置は、その高速性。 Shikosotoki barrier semiconductor devices are characterized by their high speed.

低損失性に利点があるが、pn接合素子に比べて高耐圧
性に劣るため、改良が必要とされる。シツットキバリア
半導体装置の高耐圧化をはかるものとして、フィールド
プレートを設けた構造の装置が特開昭63−94673
号公報あるいは特開昭63−94674号公報に示され
ている。第2図に示すフイ−ルドプレート構造において
は、半導体素体1のn゛基板11上に積層されたnji
12に接触するショットキバリア金属電極2を包囲する
ようにしてフィールドプレート層3が形成されている。
Although it has the advantage of low loss, it is inferior in high voltage resistance compared to pn junction elements, so improvements are required. In order to increase the breakdown voltage of Schittski barrier semiconductor devices, a device with a field plate structure was disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-94673.
No. 63-94674. In the field plate structure shown in FIG.
A field plate layer 3 is formed to surround the Schottky barrier metal electrode 2 in contact with the Schottky barrier metal electrode 12 .

このフィールドプレート層3によって、その下のn層重
2の表面近傍、とくに電極端31における電界集中を緩
和し、耐圧を同上させようとするものである。
This field plate layer 3 is intended to alleviate the electric field concentration near the surface of the underlying n-layer layer 2, particularly at the electrode end 31, and to increase the withstand voltage.

フィールドプレート層3の上は保護膜4で覆われており
、n゛基板下面には電極5が接触している。前記の特開
昭63−94673号公報および特開昭63−9467
4号公報では、Tiを主成分とする薄膜層を半導体基板
上に形成した後、酸化雰囲気中で熱処理を施して得た高
抵抗層をフィールドプレートとしている。逆方向電圧印
加時にこのフィールドプレート部分にもショットキバリ
アダイオードとしての飽和電流■、が流れるが、フィー
ルドプレート部分のシート抵抗R3がI、に見合う適当
な値であれば、電極端3Iから遠ざかるに従い緩やかに
電位が低下し、フィールドプレートの長さ方間に安定な
電位分布が形成され、電界集中が緩和される。
The field plate layer 3 is covered with a protective film 4, and an electrode 5 is in contact with the lower surface of the substrate. The above-mentioned Japanese Patent Application Publication No. 63-94673 and Japanese Patent Application Publication No. 63-9467
In Publication No. 4, a field plate is a high-resistance layer obtained by forming a thin film layer containing Ti as a main component on a semiconductor substrate and then performing heat treatment in an oxidizing atmosphere. When a reverse voltage is applied, a saturated current as a Schottky barrier diode flows in this field plate portion, but if the sheet resistance R3 of the field plate portion is an appropriate value commensurate with I, the current gradually decreases as it moves away from the electrode end 3I. The potential decreases, a stable potential distribution is formed along the length of the field plate, and electric field concentration is alleviated.

従って、所望のシート抵抗(100〜1000MΩ)を
有するフィールドプレート層を得ることが可能ならば、
高耐圧構造のノヨノトキバ117半導体装置を得ること
が可能となる。
Therefore, if it is possible to obtain a field plate layer with the desired sheet resistance (100-1000 MΩ),
It becomes possible to obtain a Noyonotokiba 117 semiconductor device having a high breakdown voltage structure.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

第2図に示すようなn型ンヨノトキハリアダイオードは
、第3図に示す工程で製造される。第3図(alに示す
半導体素体1はGaAsからなり、n゛基板11の上に
n−層12をエピタキシャル成長させたものである。こ
のn゛基板11の下面に、第3図φ)に示すようにAu
 −Ge合金からなるオーム性接触の電極5を真空蒸着
法により形成する。次に、第3図1clに示すように、
n−層12の上に約1−厚みのM層を真空蓼着法にて形
成し、フォトエツチングによりパターニングして、バリ
ア金属電極2を得る。さらに、第3図[d)においては
、素体1上全面にTi1ll膜を真空1着法により形成
したのち、フィールドプレート層としてパターニングす
る。フィールドプレート層の厚みは100〜300 人
とする。
The n-type diode shown in FIG. 2 is manufactured by the steps shown in FIG. 3. The semiconductor body 1 shown in FIG. 3 (al) is made of GaAs, and has an n- layer 12 epitaxially grown on an n'' substrate 11. On the bottom surface of this n'' substrate 11, as shown in FIG. Au as shown
An ohmic contact electrode 5 made of a -Ge alloy is formed by vacuum evaporation. Next, as shown in FIG. 3 1cl,
An M layer having a thickness of about 1 mm is formed on the n-layer 12 by a vacuum deposition method and patterned by photoetching to obtain a barrier metal electrode 2. Further, in FIG. 3D, a Ti1ll film is formed on the entire surface of the element body 1 by the vacuum one-deposition method, and then patterned as a field plate layer. The thickness of the field plate layer is 100 to 300 people.

続いて、酸化雰囲気中で熱処理を施してTi薄膜を酸化
し、高抵抗性のフィールドプレート層3を得る。このあ
と、第3図[alに示すように、フィールドプレート層
3を絶縁保11114によって被覆し、ショットキバリ
アダイオードを得る。保!l膜4として、CVD法によ
る340g膜 (シリコン酸化膜)またはシリコン窒化
膜を用いる。
Subsequently, heat treatment is performed in an oxidizing atmosphere to oxidize the Ti thin film to obtain a highly resistive field plate layer 3. Thereafter, as shown in FIG. 3[al], the field plate layer 3 is covered with an insulator 11114 to obtain a Schottky barrier diode. Safe! As the l film 4, a 340 g film (silicon oxide film) or silicon nitride film formed by CVD method is used.

このような製造方法における第31ffl(C+の工程
において、n−層12の上にM層を真空蒸着し、バリア
金Ix1i42を得るが、n−層12の表面に酸化膜が
存在する場合には、ショットキバリアダイオードの順方
向降下電圧vFが大となる。このV、の増大によってシ
ョットキバリアダイオードの整流素子としての損失が増
大するため、■、の低減化のためには、酸化膜の有効な
除去が望ましい、また、以上の方法では、M層のバリア
金at極2を形成後、T i ’fil Hを熱処理に
より酸化するため、同時にM層の表面も酸化され、順方
向電流密度の低下が生じる。
In the 31st ffl (C+ step) in this manufacturing method, an M layer is vacuum-deposited on the n-layer 12 to obtain barrier gold Ix1i42, but if an oxide film exists on the surface of the n-layer 12, , the forward drop voltage vF of the Schottky barrier diode increases.This increase in V increases the loss of the Schottky barrier diode as a rectifying element. In addition, in the above method, after forming the barrier gold at electrode 2 of the M layer, T i 'fil H is oxidized by heat treatment, so the surface of the M layer is also oxidized at the same time, resulting in a decrease in forward current density. occurs.

従って、高抵抗性のフィールドプレート層を育するショ
ットキバリア半導体装置は高耐圧化を可能とするが、一
方、上記の問題点を生しるため、その順方向特性を改善
することが望まれる。
Therefore, although a Schottky barrier semiconductor device in which a highly resistive field plate layer is grown can have a high breakdown voltage, it also causes the above-mentioned problems, so it is desired to improve its forward characteristics.

本発明の目的は上記の問題を解決し、表面近傍における
電界集中緩和のための高抵抗性のフィールドプレートを
有すると共に、順方向特性の良好な高耐圧のショットキ
バリア半導体装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a high-voltage Schottky barrier semiconductor device that has a high-resistance field plate for alleviating electric field concentration near the surface and has good forward characteristics. .

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記の目的を達成するために、本発明のショットキバリ
ア半導体装置の製造方法は、半導体層の一面全面にチタ
ン膜を被着し、そのチタン膜を熱処理により酸化し、次
いでエツチングにより酸化チタン膜のパターニングをし
てフィールドプレート層を形成し、次にフィールドプレ
ート層に囲まれた前記半導体層の露出面にショットキバ
リア金属電橋を接触させるものとする。あるいは、一導
電型の高不純物濃度の半導体基板上に同一導電型の低不
純物濃度の半導体層を積層してなる半導体素体の半導体
基板表面にオーム性接触する電橿層を被着したのち、前
記半導体層の表面全面にチタン膜を被着し、酸化雰囲気
中で加熱してチタンを酸化させ、次いでエツチングによ
り酸化チタン膜をパターニングしてフィールドプレート
層を形成し、次にフィールドプレート層に囲まれた前記
半導体層露出面にショットキバリア金属電極を接触させ
るものとする。
In order to achieve the above object, the method for manufacturing a Schottky barrier semiconductor device of the present invention involves depositing a titanium film on the entire surface of a semiconductor layer, oxidizing the titanium film by heat treatment, and then etching the titanium oxide film. A field plate layer is formed by patterning, and then a Schottky barrier metal bridge is brought into contact with the exposed surface of the semiconductor layer surrounded by the field plate layer. Alternatively, after depositing a conductive layer in ohmic contact on the semiconductor substrate surface of a semiconductor body made by laminating a semiconductor layer of a low impurity concentration of the same conductivity type on a semiconductor substrate of a high impurity concentration of one conductivity type, A titanium film is deposited on the entire surface of the semiconductor layer, heated in an oxidizing atmosphere to oxidize the titanium, and then etched to pattern the titanium oxide film to form a field plate layer. A Schottky barrier metal electrode is brought into contact with the exposed surface of the semiconductor layer.

C作用し Ti膜を半導体層表面全面に被着したのち熱処理する際
、それ以前に半導体層表面に存在した酸化膜中の酸素は
Ti膜内に取り込まれる。そのあと、パターニングのた
めにエツチングしてバリア金属電極接触面上の酸化Ti
Mを除去すれば、酸化されていない半導体層表面が露出
する。この面にバリア金属電橋を接触させれ:i、ショ
ットキバリアに8ける順方向降下電圧■、の増大が起こ
ることがない、また、酸化Ti形成の熱処理がバリア金
属電極被着前に行われるkめ、電極層表面の酸化のおそ
れもない、一方、高不純物)M廣半導体基板への電極の
被着は、Ti1l酸化のための熱処理以前に行われるの
で、基板表面の酸化が少なく、良好なオーム性接触が得
られる。
When a Ti film is applied to the entire surface of the semiconductor layer and then subjected to heat treatment, oxygen in the oxide film that previously existed on the surface of the semiconductor layer is incorporated into the Ti film. After that, the Ti oxide on the contact surface of the barrier metal electrode is etched for patterning.
When M is removed, the unoxidized surface of the semiconductor layer is exposed. When the barrier metal bridge is brought into contact with this surface, no increase in the forward voltage drop across the Schottky barrier occurs, and the heat treatment for forming Ti oxide is performed before depositing the barrier metal electrode. Second, there is no risk of oxidation of the electrode layer surface.On the other hand, since the electrode is deposited on the high impurity semiconductor substrate before the heat treatment for Ti1l oxidation, there is little oxidation of the substrate surface and it is good. A good ohmic contact can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

第1図Fal〜(幻は本発明の一実施例のショットキバ
リアダイオードの製造工程を示し、第2図、第3図と共
通の部分には同一の符号が付されている。
FIG. 1 shows the manufacturing process of a Schottky barrier diode according to an embodiment of the present invention, and parts common to those in FIGS. 2 and 3 are given the same reference numerals.

第1図(alはGaAsからなる半導体素体1を示す、
この半導体素体1はn゛基板11およびその上にエピタ
キシャル成長させたn−層12からなる。n”層12の
不純物濃度は2X10”1m−’、厚みは20−である
、素体1のn″基板11の下面に、第1図(blに示す
ように、Au−Ge合金からなるオーム性接触の電極5
を真空蒸着法により形成する0次いで、第1図fclに
示すように、n−層12の上に厚みが約500人のTi
1l膜6を真空1着法により全面に形成したのち、第1
図(d)においては、温度400℃で10分間の熱処理
をして、Ti11m116を酸化させ酸化Ti膜7とす
る。このとき、n−層表面の酸化膜中の酸素は酸化Ti
膜膜中中取り込まれる0次に、第1図fa+に示すよう
に、酸化Ti膜7をエツチングによりパターニングして
、フィールドプレート、113を形成する。この工程に
よって、フィールドプレート層が形成された部分以外の
n−層12表面の酸化膜は除去されている。さらに、第
1図fflにおいて、基板上全面に、厚みが約1−のM
層を真空蒸着法により形成したのち、パターニングし、
バリア金属電橋2を得る。このあと、第1図(幻に示す
ように、フィールドプレート層3を絶縁保護膜4によっ
て被覆し、ショットキバリアダイオードを得る。保護1
1114として、CVD法によるSiO□膜(シリコン
酸化膜)またはシリコン窒化膜を用いる。
FIG. 1 (al indicates a semiconductor element 1 made of GaAs,
This semiconductor body 1 consists of an n' substrate 11 and an n- layer 12 epitaxially grown thereon. As shown in FIG. sexual contact electrode 5
Next, as shown in FIG.
After forming the 1L film 6 on the entire surface by the vacuum one-layer method, the first
In Figure (d), a heat treatment is performed at a temperature of 400° C. for 10 minutes to oxidize Ti11m116 to form an oxidized Ti film 7. At this time, the oxygen in the oxide film on the surface of the n-layer is Ti oxide
Next, as shown in FIG. 1fa+, the Ti oxide film 7 is patterned by etching to form a field plate 113. By this step, the oxide film on the surface of the n- layer 12 other than the portion where the field plate layer is formed is removed. Furthermore, in FIG. 1ffl, M with a thickness of about 1-
After forming the layer by vacuum evaporation method, it is patterned,
Barrier metal bridge 2 is obtained. After this, as shown in FIG. 1 (phantom), the field plate layer 3 is covered with an insulating protective film 4 to obtain a Schottky barrier diode.
As the film 1114, an SiO□ film (silicon oxide film) or a silicon nitride film formed by CVD is used.

上記、製造方法によって得たショットキバリアダイオー
ドは、250 Vの耐圧(降伏電圧)を示した。また、
順方向降下電圧V、は電流密度250 A/−に対し、
0.8■を示し、200 V耐圧用(7)SiPINi
イオードより低い値を示した。
The Schottky barrier diode obtained by the above manufacturing method exhibited a withstand voltage (breakdown voltage) of 250 V. Also,
Forward voltage drop V, for a current density of 250 A/-,
0.8■ for 200 V withstand voltage (7) SiPINi
It showed a lower value than the iode.

以上の実施例はショットキバリアダイオードの製造の場
合であるが、ショットキバリアを用いた他の半導体装置
の製造においても同様に実施できることは明らかである
Although the embodiments described above are for manufacturing Schottky barrier diodes, it is clear that the invention can be similarly implemented in manufacturing other semiconductor devices using Schottky barriers.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、バリア金属被着前にTi膜の酸化を行
い、パターニングして高抵抗のフィールドプレートを形
成することにより、バリア金属被着面には酸化膜のない
表面が得られ、ショットキバリアにおける順方向降下電
圧の増大が防止された。
According to the present invention, by oxidizing the Ti film before depositing the barrier metal and patterning it to form a high-resistance field plate, an oxide film-free surface can be obtained on the barrier metal deposition surface, and Schottky An increase in forward voltage drop across the barrier was prevented.

また、熱処理がバリア金属電極形成より前に行われるの
で、電極lの酸化が起こらず、順方向電流密度の低下が
防止され、高耐圧ショットキバリア半導体装置の順方同
特性の改善が達成された。
In addition, since the heat treatment is performed before forming the barrier metal electrode, oxidation of the electrode l does not occur, preventing a decrease in forward current density, and improving the forward uniformity characteristics of the high voltage Schottky barrier semiconductor device. .

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

第1図は本発明の一実施例のショットキバリアダイオー
ドの製造工程をfat〜(幻の順に示す断面図、第2図
はショットキバリアダイオードの断面図、第3図は従来
のショットキバリアダイオードの製造工程をrat〜佃
)の順に示す断面図である。 1:GaAs素体、ll:n”基板、12:n−層、2
:バリア金属電橋、3:フィールドプレート層、5:A
u−Ge1i極、6:Ti膜、7:酸化Ti膜。
Fig. 1 is a sectional view showing the manufacturing process of a Schottky barrier diode according to an embodiment of the present invention in the order of fat to It is a sectional view showing a process in order of rat - Tsukuda. 1: GaAs element body, ll: n'' substrate, 12: n- layer, 2
: Barrier metal bridge, 3: Field plate layer, 5: A
u-Ge1i electrode, 6: Ti film, 7: Ti oxide film.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)半導体層の一面全面にチタン膜を被着し、そのチタ
ン膜を熱処理により酸化し、次いでエッチングにより酸
化チタン膜のパターニングをしてフィールドプレート層
を形成し、次にフィールド層に囲まれた前記半導体層の
露出面にショットキバリア金属電極を接触させることを
特徴とするショットキバリア半導体装置の製造方法。 2)一導電型の高不純物濃度の半導体基板上に同一導電
型の低不純物濃度の半導体層を積層してなる半導体素体
の半導体基板表面にオーム性接触する電極層を被着した
のち、前記半導体層の表面全面にチタン膜を被着し、酸
化雰囲気中で加熱してチタンを酸化させ、次いでエッチ
ングにより酸化チタン膜をパターニングしてフィールド
プレート層を形成し、次にフィールドプレート層に囲ま
れた前記半導体層露出面にショットキバリア金属電極を
接触させることを特徴とするショットキバリア半導体装
置の製造方法。 3)半導体が砒化ガリウムである請求項1あるいは2記
載のショットキバリア半導体装置の製造方法。 4)ショットキバリア金属がアルミニウムである請求項
1あるいは2記載のショットキバリア半導体装置の製造
方法。
[Claims] 1) A titanium film is deposited on the entire surface of the semiconductor layer, the titanium film is oxidized by heat treatment, the titanium oxide film is patterned by etching to form a field plate layer, and then a field plate layer is formed. A method for manufacturing a Schottky barrier semiconductor device, comprising bringing a Schottky barrier metal electrode into contact with an exposed surface of the semiconductor layer surrounded by a field layer. 2) After depositing an electrode layer in ohmic contact on the semiconductor substrate surface of a semiconductor body formed by laminating a semiconductor layer of a low impurity concentration of the same conductivity type on a semiconductor substrate of a high impurity concentration of one conductivity type, A titanium film is deposited on the entire surface of the semiconductor layer, heated in an oxidizing atmosphere to oxidize the titanium, and then etched to pattern the titanium oxide film to form a field plate layer. A method for manufacturing a Schottky barrier semiconductor device, characterized in that a Schottky barrier metal electrode is brought into contact with the exposed surface of the semiconductor layer. 3) The method for manufacturing a Schottky barrier semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein the semiconductor is gallium arsenide. 4) The method for manufacturing a Schottky barrier semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein the Schottky barrier metal is aluminum.
JP20198190A 1990-07-30 1990-07-30 Manufacture of schottky barrier semiconductor device Pending JPH0485965A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20198190A JPH0485965A (en) 1990-07-30 1990-07-30 Manufacture of schottky barrier semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20198190A JPH0485965A (en) 1990-07-30 1990-07-30 Manufacture of schottky barrier semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0485965A true JPH0485965A (en) 1992-03-18

Family

ID=16449961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20198190A Pending JPH0485965A (en) 1990-07-30 1990-07-30 Manufacture of schottky barrier semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0485965A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002334998A (en) * 2001-05-08 2002-11-22 Mitsubishi Electric Corp Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002334998A (en) * 2001-05-08 2002-11-22 Mitsubishi Electric Corp Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05347413A (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR930004717B1 (en) Semiconductor devices
KR970013057A (en) Method of manufacturing electrodes on semiconductor surface and structure
US3519900A (en) Temperature compensated reference diodes and methods for making same
JPH0485965A (en) Manufacture of schottky barrier semiconductor device
JP2687017B2 (en) Schottky barrier semiconductor device
JP3067034B2 (en) Schottky barrier semiconductor device
JPH01253270A (en) Semiconductor device
JPH0515311B2 (en)
JPH0580157B2 (en)
JP2932304B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device having Schottky barrier
JP2932305B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPS5846167B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP2884376B2 (en) Method of forming metal oxide resistor
JP4572430B2 (en) Method for forming ohmic electrode
JPH0515312B2 (en)
JPH042167A (en) Schottky barrier semiconductor device
JPH07115211A (en) Schottky semiconductor device
JPH0817228B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3389944B2 (en) Method of manufacturing Schottky barrier semiconductor device
JP3175761B2 (en) Method of manufacturing Schottky barrier semiconductor device
JPH0430473A (en) Manufacture of schottky barrier semiconductor device
JPH0618279B2 (en) Shutter-barrier barrier semiconductor device
JPH0618272B2 (en) Shutter-barrier barrier semiconductor device
JPS6321871A (en) semiconductor equipment