JPS6086873A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS6086873A JPS6086873A JP58194149A JP19414983A JPS6086873A JP S6086873 A JPS6086873 A JP S6086873A JP 58194149 A JP58194149 A JP 58194149A JP 19414983 A JP19414983 A JP 19414983A JP S6086873 A JPS6086873 A JP S6086873A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- schottky
- layer
- electrode
- junction
- ohmic
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D8/00—Diodes
- H10D8/60—Schottky-barrier diodes
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体装置特にショットキ接合を有するダイ
オードに関する。
オードに関する。
第１図は、ショットキ接合を有する半導体装置の１つで
ある従来のショットキダイオードを示している。纂１図
において、半導体基体１には、例えばｎ９型導電性の層
にｎ型導電性の層が隣接して形成されている。ｎ層側の
主表面には、ｎ層とショットキ接合を形成している電極
３０が積層され、さらにアノード電極２２が被着されて
いる。
ある従来のショットキダイオードを示している。纂１図
において、半導体基体１には、例えばｎ９型導電性の層
にｎ型導電性の層が隣接して形成されている。ｎ層側の
主表面には、ｎ層とショットキ接合を形成している電極
３０が積層され、さらにアノード電極２２が被着されて
いる。
４０は８１０ａなどの絶縁膜である。一般に、絶縁膜４
０とショットキ電極３０の境界には、９０層を設け、シ
ョットキ電極３０の周辺部に県中する電界を緩和する構
造になっている。基体１のもう一方のｎ０側主表面には
、低抵抗で接触しているカソード電極２１が形成されて
いる。
０とショットキ電極３０の境界には、９０層を設け、シ
ョットキ電極３０の周辺部に県中する電界を緩和する構
造になっている。基体１のもう一方のｎ０側主表面には
、低抵抗で接触しているカソード電極２１が形成されて
いる。
このようなショットキダイオードに熱疲労試験を加える
と、時間の経過とともに、逆電圧印加時の漏れ電流が増
大し、逆方向特性の劣化が生じる。
と、時間の経過とともに、逆電圧印加時の漏れ電流が増
大し、逆方向特性の劣化が生じる。
これは、熱疲労試験における冷熱ヒートサイクルによシ
、ショットキ電極３０と半導体基体の１つである岡えば
シリコンの間の熱膨張係数の差に基づく熱応力や、また
この熱応力によりショットキ電極３０の周辺部と５ｆＯ
ｓ膜４０の境界付近に応力の県中が生じる結果、界面単
位が増え、漏れ電流が増加したものと考えられる。熱疲
労試験をさらに続けると、クラックやはがれが生じる。
、ショットキ電極３０と半導体基体の１つである岡えば
シリコンの間の熱膨張係数の差に基づく熱応力や、また
この熱応力によりショットキ電極３０の周辺部と５ｆＯ
ｓ膜４０の境界付近に応力の県中が生じる結果、界面単
位が増え、漏れ電流が増加したものと考えられる。熱疲
労試験をさらに続けると、クラックやはがれが生じる。
このようなりラックやはがれを防ぐために、シリコンに
近い熱膨張係数を有する物質であるＭＯやＷでショット
キ電極を構成する方法などが採られている。しかし、大
電流化するために、ショットキ電極の接合面積を増やす
と、この効果も充分′ではなく、高信頼のショットキダ
イオードを得ることができなかった。
近い熱膨張係数を有する物質であるＭＯやＷでショット
キ電極を構成する方法などが採られている。しかし、大
電流化するために、ショットキ電極の接合面積を増やす
と、この効果も充分′ではなく、高信頼のショットキダ
イオードを得ることができなかった。
本発明の目的は、上述した従来の欠点を解決し信頼性の
向上を図ったショット接合を有する半導体装置提供する
ことである・ 〔発明の概要〕 本発明の特徴は、ショットキ接合を形成する電極を不連
続的に形成したことにある。
向上を図ったショット接合を有する半導体装置提供する
ことである・ 〔発明の概要〕 本発明の特徴は、ショットキ接合を形成する電極を不連
続的に形成したことにある。
第２図は、本発明の一実施例を示している。半導体基体
１には、ｎ層層、ｎ層％ ｐ”層が形成され、ショット
電極３０は、部分的にｎ層に接触している。これらのシ
ョットキ電極は、ｎ層にオーミック接触しているアノー
ド電極２２によシ、短絡されている。アノード電極２２
にマイナス電位、カソード電極２１にプラス電位を加え
ると、ショットキ接合３００の空乏層により、オーミッ
ク接合２００を流れようとする電流を低減することがで
き、加えられた電圧を阻止することができる。
１には、ｎ層層、ｎ層％ ｐ”層が形成され、ショット
電極３０は、部分的にｎ層に接触している。これらのシ
ョットキ電極は、ｎ層にオーミック接触しているアノー
ド電極２２によシ、短絡されている。アノード電極２２
にマイナス電位、カソード電極２１にプラス電位を加え
ると、ショットキ接合３００の空乏層により、オーミッ
ク接合２００を流れようとする電流を低減することがで
き、加えられた電圧を阻止することができる。
また逆に、アノード電極２２にプラス電位、カソード電
極２１にマイナス電位を加えると、オーミック接合２０
０及びショットキ接合を流れ、導通状態となる。このよ
うな整流特性をもたせるには、ショットキ電極間の距離
りを側倒する必要がある。
極２１にマイナス電位を加えると、オーミック接合２０
０及びショットキ接合を流れ、導通状態となる。このよ
うな整流特性をもたせるには、ショットキ電極間の距離
りを側倒する必要がある。
第３図に、整流特性を得るために必要な、距離りの好ま
しい範囲を示した。距離りは、ｎ層のキャリア濃度及び
ショットキ接合の障壁の高さによシ異なるが、例えば、
ｎ層のキャリア濃度３Ｘ１０１５鋸−３、障壁の高さ０
．９ Ｖでは、Ｌは１．２μｍ以下にする必要がある。
しい範囲を示した。距離りは、ｎ層のキャリア濃度及び
ショットキ接合の障壁の高さによシ異なるが、例えば、
ｎ層のキャリア濃度３Ｘ１０１５鋸−３、障壁の高さ０
．９ Ｖでは、Ｌは１．２μｍ以下にする必要がある。
第２図に示すような構造とし、例えばカソード電極にＡ
ｔ１アノード電極にＡｕ−８ｂ、ショットキ電極にＭＯ
を形成した場合、ショットキ接合で生じる歪を％Ａｕ−
８ｂなどの軟金属で構成できるオーミック電極で緩和す
ることができるため、熱疲労試験においてもクラックや
はがれ、漏れ電流の増大を防ぐことができた。その結果
、ショットキ接合面積を増やすことができ、従来６０Ａ
程度が限界であったショットキダイオードでも、２００
Ａ以上の電流を整流できる大面積の高信頼の素子を得る
ことができた。さらに、ショットキ電極には、ｆ３ｉと
熱膨張率がほぼ等しいＭＯやＷだけでなく、熱膨張率が
異なるＰ ’ ＃ Ｐ ｄ ｍ Ｎ ｉ＊Ｃｒなどや、
さらには熱的安定性のあるＴｉ５ｆ２などの金属シリサ
イドを用いることもできる。これによシ、熱疲労試験に
強いショットキダイオードを得ることができるばかりで
なく、Ｍｏ（０，６７Ｖ）やＷ（０，６８Ｖ）以外の任
意のショットキ障壁の高さをもつショットキダイオード
を得ることができる。例えば、ショットキ金属にＭｇを
選ぶことによシ、障壁の高さを０．４ｖと低くし、順方
向の損失を少なくすることができる。一方、ｐｔを用い
障壁の高さを０．９ｖとすることで、逆方向の漏れ電流
を少なくすることもできる。このように、本発明は用途
に応じた任意の金属を選択できるという長所もある。さ
らに、順方向の電流は、接触抵抗の低いオーミック接合
も流れるため、順方向の電圧降下が小さくなるという効
果もある。
ｔ１アノード電極にＡｕ−８ｂ、ショットキ電極にＭＯ
を形成した場合、ショットキ接合で生じる歪を％Ａｕ−
８ｂなどの軟金属で構成できるオーミック電極で緩和す
ることができるため、熱疲労試験においてもクラックや
はがれ、漏れ電流の増大を防ぐことができた。その結果
、ショットキ接合面積を増やすことができ、従来６０Ａ
程度が限界であったショットキダイオードでも、２００
Ａ以上の電流を整流できる大面積の高信頼の素子を得る
ことができた。さらに、ショットキ電極には、ｆ３ｉと
熱膨張率がほぼ等しいＭＯやＷだけでなく、熱膨張率が
異なるＰ ’ ＃ Ｐ ｄ ｍ Ｎ ｉ＊Ｃｒなどや、
さらには熱的安定性のあるＴｉ５ｆ２などの金属シリサ
イドを用いることもできる。これによシ、熱疲労試験に
強いショットキダイオードを得ることができるばかりで
なく、Ｍｏ（０，６７Ｖ）やＷ（０，６８Ｖ）以外の任
意のショットキ障壁の高さをもつショットキダイオード
を得ることができる。例えば、ショットキ金属にＭｇを
選ぶことによシ、障壁の高さを０．４ｖと低くし、順方
向の損失を少なくすることができる。一方、ｐｔを用い
障壁の高さを０．９ｖとすることで、逆方向の漏れ電流
を少なくすることもできる。このように、本発明は用途
に応じた任意の金属を選択できるという長所もある。さ
らに、順方向の電流は、接触抵抗の低いオーミック接合
も流れるため、順方向の電圧降下が小さくなるという効
果もある。
第４図は、第２図のショットキ接合及びオーミック接合
を有する側の面の平面パターン図の一例である。ショッ
トキ接合３００とオーミ・ツク接合２００がストライブ
状に交互に並んでおシ、逆方向に印加した場合ショット
キ接合による空乏層によシ、オーミック接合を流れよう
とする電流を阻止することができる構造となっている。
を有する側の面の平面パターン図の一例である。ショッ
トキ接合３００とオーミ・ツク接合２００がストライブ
状に交互に並んでおシ、逆方向に印加した場合ショット
キ接合による空乏層によシ、オーミック接合を流れよう
とする電流を阻止することができる構造となっている。
第５図は、他の平面パターン図である。ショットキ接合
３００とオーミック接合２００が基盤目状のわく内に交
互に配置されている。これにより、第４図でストライプ
状の長手方向に生じる歪をさらに減少することができ、
さらに大面積化に有利である。
３００とオーミック接合２００が基盤目状のわく内に交
互に配置されている。これにより、第４図でストライプ
状の長手方向に生じる歪をさらに減少することができ、
さらに大面積化に有利である。
第６図は、本発明の他の実施例である。第２図の実施例
と異なる点は、ショットキ接合３００が、凹型に形成さ
れている点にある。これによシ、熱疲労試験に関する高
い信頼性を損うことなく、逆方向に電圧を加えた場合に
オーミック接合を流れようとする電流を、ショットキ接
合の空乏層により遮断する効果が強くなり、さらに逆方
向の漏れ電流を小さくできることが確認された。
と異なる点は、ショットキ接合３００が、凹型に形成さ
れている点にある。これによシ、熱疲労試験に関する高
い信頼性を損うことなく、逆方向に電圧を加えた場合に
オーミック接合を流れようとする電流を、ショットキ接
合の空乏層により遮断する効果が強くなり、さらに逆方
向の漏れ電流を小さくできることが確認された。
第７図は、オーミック接合領域Ｋ ｎ ”層を設けた他
の実施例である。これによシ、さらに低抵抗のオーミッ
ク接合を得ることができ、損失が少なくなる。また、ｎ
８層を形成したことによυ、高価なＡｕ−８ｂ電極の代
わ如に安価なＡｔを用いることができた。本実施例によ
り、低抵抗で安価なオーミック接合を形成した本発明の
ショットキダイオードを得ることができる。
の実施例である。これによシ、さらに低抵抗のオーミッ
ク接合を得ることができ、損失が少なくなる。また、ｎ
８層を形成したことによυ、高価なＡｕ−８ｂ電極の代
わ如に安価なＡｔを用いることができた。本実施例によ
り、低抵抗で安価なオーミック接合を形成した本発明の
ショットキダイオードを得ることができる。
本発明は、ショットキダイオードに限ることなく、ショ
ットキ接合を有する全ての半導体素子に適用可能である
。
ットキ接合を有する全ての半導体素子に適用可能である
。
以上、本発明によれば、大面積化が可能な高信頼の半導
体装置を得ることができる。
体装置を得ることができる。
第１図は従来のショットキダイオードの概略断面図、第
２図は本発明のショットキダイオードの概略断面図、第
３図はショットキ電極間の距離とｎ層のキャリア濃度の
関係を示す図、第４図及び第５図はショットキ接合、オ
ーミック接合面の平面パターン図、第６図及び第７図は
本発明の他の実施例を示す概略断面図である。 第１図 も２日 翳３図 一／−３ットＮ電下ト間。正高圧、［伊罰牢６日 もｑ図
２図は本発明のショットキダイオードの概略断面図、第
３図はショットキ電極間の距離とｎ層のキャリア濃度の
関係を示す図、第４図及び第５図はショットキ接合、オ
ーミック接合面の平面パターン図、第６図及び第７図は
本発明の他の実施例を示す概略断面図である。 第１図 も２日 翳３図 一／−３ットＮ電下ト間。正高圧、［伊罰牢６日 もｑ図
Claims (1)
- １、一方の主表面に一方導電型の層が露出する半導体基
体と、一方の主表面にショットキ接合を形成する如く設
けられた第１の電極と、第１の電極から離れて半導体基
体にオーミック接触した第２の電極とを備え、上記ショ
ットキ接合が不連続的に形成されていることを特徴とす
る半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58194149A JPS6086873A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58194149A JPS6086873A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086873A true JPS6086873A (ja) | 1985-05-16 |
Family
ID=16319726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58194149A Pending JPS6086873A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086873A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0506450A3 (en) * | 1991-03-28 | 1994-08-24 | Murata Manufacturing Co | A schottky barrier diode and a method of manufacturing thereof |
| EP2320466A4 (en) * | 2008-08-21 | 2013-12-11 | Showa Denko Kk | SEMICONDUCTOR ELEMENT AND MANUFACTURING METHOD FOR A SEMICONDUCTOR COMPONENT |
-
1983
- 1983-10-19 JP JP58194149A patent/JPS6086873A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0506450A3 (en) * | 1991-03-28 | 1994-08-24 | Murata Manufacturing Co | A schottky barrier diode and a method of manufacturing thereof |
| EP2320466A4 (en) * | 2008-08-21 | 2013-12-11 | Showa Denko Kk | SEMICONDUCTOR ELEMENT AND MANUFACTURING METHOD FOR A SEMICONDUCTOR COMPONENT |
| US9035321B2 (en) | 2008-08-21 | 2015-05-19 | Showa Denko K.K. | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device |
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