JPS6188560A - 高耐圧シヨツトキ・バリヤ・ダイオ−ド - Google Patents
高耐圧シヨツトキ・バリヤ・ダイオ−ドInfo
- Publication number
- JPS6188560A JPS6188560A JP59209207A JP20920784A JPS6188560A JP S6188560 A JPS6188560 A JP S6188560A JP 59209207 A JP59209207 A JP 59209207A JP 20920784 A JP20920784 A JP 20920784A JP S6188560 A JPS6188560 A JP S6188560A
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- Japan
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- type
- regions
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-
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はコノビューターなどの端末電子機器の工Ｃ化に
伴なう低電圧、大電流直流安定化電源において使用され
る整流用ダイオードに望まれる低い順電圧降下特性と比
較的高い逆阻止電圧特性を合わせもつダイオードに関す
るものである。
伴なう低電圧、大電流直流安定化電源において使用され
る整流用ダイオードに望まれる低い順電圧降下特性と比
較的高い逆阻止電圧特性を合わせもつダイオードに関す
るものである。
このようなダイオードの構造としてＮ形シリコン基板を
用いたショットキ・バリヤ・ダイオード（以降ＳＢＤと
略す）において、ショットキ・コンタクトの下側のシリ
コン基板表面にＰ形の不純物拡散領域を設け、ショット
キ・バリヤに基づく低い順電圧降下特性とＰＮ接合に基
づく高い逆阻止電圧特性とを共に備える高耐圧ＳＢＤを
形成することは、例えば既にンリツド・ステート・エレ
クトロニクス（５ｏｌｉｄ ５ｔａｔｅ １ｅｃｔｒｏ
ｎｉｃｓ ） ２６（’８３）Ｐ４９１〜４９３ の文
献により公知である。
用いたショットキ・バリヤ・ダイオード（以降ＳＢＤと
略す）において、ショットキ・コンタクトの下側のシリ
コン基板表面にＰ形の不純物拡散領域を設け、ショット
キ・バリヤに基づく低い順電圧降下特性とＰＮ接合に基
づく高い逆阻止電圧特性とを共に備える高耐圧ＳＢＤを
形成することは、例えば既にンリツド・ステート・エレ
クトロニクス（５ｏｌｉｄ ５ｔａｔｅ １ｅｃｔｒｏ
ｎｉｃｓ ） ２６（’８３）Ｐ４９１〜４９３ の文
献により公知である。
前述のような、いわば集積型とでもいうべきＳＢＤは第
４図の要部断面図に示されるような構造を備えている。
４図の要部断面図に示されるような構造を備えている。
このＳＢＤでは順方向電圧が、すなわちアノード ″
電極３が正に、カソード電極４が負に、印加されると、
電流は主として堰層電圧の低いｎ領域１の表面８に接す
るショットキ・バリヤ領域５を流れ、堰層電圧の高いＰ
影領域２には流れない。逆方向電圧印加では電圧の増加
とともにＰｎ’４合６のｎ領域ｌ側に拡がり１点線で示
される空間電荷領域７ａがｎ領域表面８を覆いつくし、
全体の降伏電圧はその外側のＰ形環状領域９による空間
電荷領域端７ｂでの降伏によって決まるようになる。
電極３が正に、カソード電極４が負に、印加されると、
電流は主として堰層電圧の低いｎ領域１の表面８に接す
るショットキ・バリヤ領域５を流れ、堰層電圧の高いＰ
影領域２には流れない。逆方向電圧印加では電圧の増加
とともにＰｎ’４合６のｎ領域ｌ側に拡がり１点線で示
される空間電荷領域７ａがｎ領域表面８を覆いつくし、
全体の降伏電圧はその外側のＰ形環状領域９による空間
電荷領域端７ｂでの降伏によって決まるようになる。
このような集積型ＳＢＤは逆耐圧を重視すれば空間電荷
領域マａがｎ領域表面８を全て覆うようＰ影領域２をあ
る程度密に配列する必要がある。そうすると、順方向電
圧印加の際のＳＢＤ導通領域５の面積比率が小さくなる
ので堰層電圧が高くなり、低い順方向電圧降下特性をも
つというＳＢＤの長所が損なわれる。反対に低い順電圧
降下特性を重視しすぎてＰ影領域２を疎にすると、逆電
圧印加時に空間電荷領域７ａがｎ領域表面８を完全には
覆わなくなり、Ｐ影領域２を設けた意味がなくなる。
領域マａがｎ領域表面８を全て覆うようＰ影領域２をあ
る程度密に配列する必要がある。そうすると、順方向電
圧印加の際のＳＢＤ導通領域５の面積比率が小さくなる
ので堰層電圧が高くなり、低い順方向電圧降下特性をも
つというＳＢＤの長所が損なわれる。反対に低い順電圧
降下特性を重視しすぎてＰ影領域２を疎にすると、逆電
圧印加時に空間電荷領域７ａがｎ領域表面８を完全には
覆わなくなり、Ｐ影領域２を設けた意味がなくなる。
従って本発明の目的は上記の欠点を改良し、できるだけ
ｊ晒電圧降下が小さく、逆阻止電圧の高い高耐圧ＳＢＤ
を提供することである。
ｊ晒電圧降下が小さく、逆阻止電圧の高い高耐圧ＳＢＤ
を提供することである。
本発明は前述の問題点を解決するためにＰ影領域の５、
形状と配列を工夫し、各Ｐ影領域のＰｎｉ５合から、逆
方向印加された場合に拡がる空間電荷領域が互に重なる
ことなく、しかも所定の逆電圧印加のとき、ｎ領域表面
８の全面を偉うような寸法関係のなかで、とくに著しい
効果をもつ寸法形状を見い出したことに基づくものであ
る。
形状と配列を工夫し、各Ｐ影領域のＰｎｉ５合から、逆
方向印加された場合に拡がる空間電荷領域が互に重なる
ことなく、しかも所定の逆電圧印加のとき、ｎ領域表面
８の全面を偉うような寸法関係のなかで、とくに著しい
効果をもつ寸法形状を見い出したことに基づくものであ
る。
それは本発明によれば六角稠密（又は正三角稠密）状に
配置した正三角形の各頂点に中心をもつ正六角形であっ
て、かつそれぞれの正六角形の各頂点に突起を備える形
状のＰ影領域がショットキ・バリヤ領域下に配置されて
いることにより得られる。
配置した正三角形の各頂点に中心をもつ正六角形であっ
て、かつそれぞれの正六角形の各頂点に突起を備える形
状のＰ影領域がショットキ・バリヤ領域下に配置されて
いることにより得られる。
以下本発明の一実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
する。
第１図波歪第３図は本発明の高耐圧ショットキ・バリヤ
・ダ°イオードを示す図である。これらの図において、
同符号は同一の部分を示す。
・ダ°イオードを示す図である。これらの図において、
同符号は同一の部分を示す。
第１図は本発明による高耐圧ＳＢＤであって、そのアノ
ード電極であるショットキ・バリヤ電極１６を上から透
して見た上面図である。ショットキ・バリヤ電極１６の
下のｎ形シリコン基板の表面に設けられたＰ彫工六角形
状領域１３がショットキ・バリヤ電極とシリコンと接す
るショットキ・バリヤ領域内において、相互に逆電圧印
加時に延びる空間電荷領域の長さの２倍より少し短かい
距離で、しかも後で述べるような所定の配置に従って均
一に分布しており、さらにショットキ・バリヤ領域の外
側境界にはＰ形の環状領域１４が設けられている。その
外側の領域１５はシリコン酸化膜のような表面保腹膜の
領域である。Ｐ彫工六角形領域１３とＰ形環状領域１４
との間隔は、正六角形領域１３の形状を必要以上に複雑
なものにしないため、前記の空間電荷領域の長さの２倍
以内という範囲で、前記正六角形領域１３の相互間の間
隔と異ならせることができる。このようにすることによ
り逆電圧が印加されたときに空間電荷領域がショットキ
・バリヤ領域全体を覆うようになり、逆阻止電圧はＰ形
環状領域の外側に延びる空間電荷領域端での降伏によっ
て決まることになる。
ード電極であるショットキ・バリヤ電極１６を上から透
して見た上面図である。ショットキ・バリヤ電極１６の
下のｎ形シリコン基板の表面に設けられたＰ彫工六角形
状領域１３がショットキ・バリヤ電極とシリコンと接す
るショットキ・バリヤ領域内において、相互に逆電圧印
加時に延びる空間電荷領域の長さの２倍より少し短かい
距離で、しかも後で述べるような所定の配置に従って均
一に分布しており、さらにショットキ・バリヤ領域の外
側境界にはＰ形の環状領域１４が設けられている。その
外側の領域１５はシリコン酸化膜のような表面保腹膜の
領域である。Ｐ彫工六角形領域１３とＰ形環状領域１４
との間隔は、正六角形領域１３の形状を必要以上に複雑
なものにしないため、前記の空間電荷領域の長さの２倍
以内という範囲で、前記正六角形領域１３の相互間の間
隔と異ならせることができる。このようにすることによ
り逆電圧が印加されたときに空間電荷領域がショットキ
・バリヤ領域全体を覆うようになり、逆阻止電圧はＰ形
環状領域の外側に延びる空間電荷領域端での降伏によっ
て決まることになる。
次にＰ彫工六角形領域の形状と配置についてさらに詳し
く述べる。第２図は第１図に示される高耐圧ショットキ
・バリヤ・ダイオードの断面図で、ある。符号１６はア
ノードとなるショットキ・ノくリヤ電極であり、符号１
７はカソード電極である。第２図においてシリコンのｎ
形低抵抗率基板１１に積層されたｎ形高抵抗率シリコン
層１２の抵抗率ρによって定まるＰｎ接合のアバランシ
ェ降伏電圧もしくはツェナ降伏電圧をＶｚとすると、逆
電圧印加時にＰ彫工六角形領域１３のところのＰｎ接合
から拡がる空間電荷領域距離Ｌ（ミクロン）はＬ ＝
０．５３ ｒ「７−−と近似されることが知られている
。従って、本発明の目的に適うＰ彫工六角形領域１３相
互の距離を２Ｌとすると、Ｌ≦０．５３６７Ｗであるが
実際ｌては安全率を０．９５と見込み、これを乗じてＬ
−ｏ、：ａ（ｆｉｉとすることができるし、またこの方
が望ましい。
く述べる。第２図は第１図に示される高耐圧ショットキ
・バリヤ・ダイオードの断面図で、ある。符号１６はア
ノードとなるショットキ・ノくリヤ電極であり、符号１
７はカソード電極である。第２図においてシリコンのｎ
形低抵抗率基板１１に積層されたｎ形高抵抗率シリコン
層１２の抵抗率ρによって定まるＰｎ接合のアバランシ
ェ降伏電圧もしくはツェナ降伏電圧をＶｚとすると、逆
電圧印加時にＰ彫工六角形領域１３のところのＰｎ接合
から拡がる空間電荷領域距離Ｌ（ミクロン）はＬ ＝
０．５３ ｒ「７−−と近似されることが知られている
。従って、本発明の目的に適うＰ彫工六角形領域１３相
互の距離を２Ｌとすると、Ｌ≦０．５３６７Ｗであるが
実際ｌては安全率を０．９５と見込み、これを乗じてＬ
−ｏ、：ａ（ｆｉｉとすることができるし、またこの方
が望ましい。
このＰ彫工六角形領域１３の上面形状は第３図の拡大図
に示すように正六角形１３ｂであって、しかも第１図に
示すように正三角形を相互に稠密に敷きつめて得られる
六角稠密（又は正三角稠密）に配列された正三角形にの
各頂点に＋ ｌＫ２ ＋Ｋｓにそれぞれ中心をもつよう
に配置されているので、シリコン表面での空間電荷領域
の相互の重なりを第３図の黒芯で示すように最も少なく
することができる。
に示すように正六角形１３ｂであって、しかも第１図に
示すように正三角形を相互に稠密に敷きつめて得られる
六角稠密（又は正三角稠密）に配列された正三角形にの
各頂点に＋ ｌＫ２ ＋Ｋｓにそれぞれ中心をもつよう
に配置されているので、シリコン表面での空間電荷領域
の相互の重なりを第３図の黒芯で示すように最も少なく
することができる。
Ｐ彫工六角形領域１３ｂの大きさく外接円の半径をｄと
する）はできるだけ小さいことが望ましい、例えば、半
専体素子の製造に−一けるホト工程できまる寸法精度か
らは３〜５ミクロンとするのが最適である。
する）はできるだけ小さいことが望ましい、例えば、半
専体素子の製造に−一けるホト工程できまる寸法精度か
らは３〜５ミクロンとするのが最適である。
正六角形領域の相互中心距離をＤ（ミクロン）す、シリ
コンの抵抗率ρと降伏電圧Ｖｚが決まればＤが求まるこ
とになる。ところで、このように最大空間電荷領域の重
なりを少なくなるように配置すると、正六角形Ｐ影領域
の最大空間電荷領域端の上面形状は第３図の点線で示さ
れるものとなるが、この第６図のように３本の点綴の交
点Ｅ付近では重ならない場所が生じることが判明した。
コンの抵抗率ρと降伏電圧Ｖｚが決まればＤが求まるこ
とになる。ところで、このように最大空間電荷領域の重
なりを少なくなるように配置すると、正六角形Ｐ影領域
の最大空間電荷領域端の上面形状は第３図の点線で示さ
れるものとなるが、この第６図のように３本の点綴の交
点Ｅ付近では重ならない場所が生じることが判明した。
これを本発明の目的に適うようにしてなお防止するには
それぞれの正六角形領域１３ａの各角部Ａｌこ外方Ｂに
向う長さｔの突起ＡＢを付加するとよいことが確かめら
れた。この突起ＡＢは正六角形領域ｉ３ａのみならずシ
ョットキ・バリヤ領域下に設けられた最外周を除くすべ
ての正六角形領域の角ＳＶて形成式れねばならないこと
は言うまでもない。
それぞれの正六角形領域１３ａの各角部Ａｌこ外方Ｂに
向う長さｔの突起ＡＢを付加するとよいことが確かめら
れた。この突起ＡＢは正六角形領域ｉ３ａのみならずシ
ョットキ・バリヤ領域下に設けられた最外周を除くすべ
ての正六角形領域の角ＳＶて形成式れねばならないこと
は言うまでもない。
この突起ＡＢは正六角形の角部Ａから突起の先ｇ！ｊＢ
までの長さをｔとすると、 となる。実際にはｔキ０．１６ Ｌが好ましい。突起の
幅はできるだけ小さくてよく、例えば１ミクロンを選択
することができる。
までの長さをｔとすると、 となる。実際にはｔキ０．１６ Ｌが好ましい。突起の
幅はできるだけ小さくてよく、例えば１ミクロンを選択
することができる。
このようにして定めた突起形状が第３図の正六角形領域
１３ａに示されている。
１３ａに示されている。
この形状によるＰ彫工六角形領域を備えるＳＢＤは逆電
圧印加時にはＳＢＤ部のすべての領域が空間電荷領域で
覆われることになる。従ってＰｎ接合して基づく高い逆
阻止電圧が得られる。またこのＰ影領域１３ａの配列を
六角稠密状にしきつめた正三角形の角頂点に０１の中心
がくるように配置されているため、空間電荷領域の最大
波がり時における相互の重なりをほとんど無しにするこ
とができ、その結果所定の逆電圧に対して正六角形領域
の全面積を最も小さくなるので、順方向電圧印加のとき
の堰層電圧もまた最少となる。
圧印加時にはＳＢＤ部のすべての領域が空間電荷領域で
覆われることになる。従ってＰｎ接合して基づく高い逆
阻止電圧が得られる。またこのＰ影領域１３ａの配列を
六角稠密状にしきつめた正三角形の角頂点に０１の中心
がくるように配置されているため、空間電荷領域の最大
波がり時における相互の重なりをほとんど無しにするこ
とができ、その結果所定の逆電圧に対して正六角形領域
の全面積を最も小さくなるので、順方向電圧印加のとき
の堰層電圧もまた最少となる。
本発明によればショットキ・バリヤ・ダイオードにおい
てバリヤ領域内に配設される不純物拡散領域の形状が六
角稠密配列された正三角形の各頂点にそれぞれ中心をも
つ正六角形であって、かつそれぞれの正六角形の各頂点
に降伏電圧印加時の空間電荷領域がショットキ・バリヤ
領域を残りくまなく覆うような突起を備えるようにした
ので順電圧降下が小嘔く、逆阻止電圧の高いショットキ
・バリヤ・ダイオードを得ることができる。
てバリヤ領域内に配設される不純物拡散領域の形状が六
角稠密配列された正三角形の各頂点にそれぞれ中心をも
つ正六角形であって、かつそれぞれの正六角形の各頂点
に降伏電圧印加時の空間電荷領域がショットキ・バリヤ
領域を残りくまなく覆うような突起を備えるようにした
ので順電圧降下が小嘔く、逆阻止電圧の高いショットキ
・バリヤ・ダイオードを得ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す上面図、第２図は同上
の断面図、第３図は同上の正六角形領域の拡大図、第４
図は従来の集積型７ヨツトキ・バリヤ・ダイオードの要
部断面図である。 １３・・・正六角形領域、１４・・・環状領域、１６・
ショットキ・バリヤ電極、１７・・・カソード電極、Ａ
Ｂ・・突辺。
の断面図、第３図は同上の正六角形領域の拡大図、第４
図は従来の集積型７ヨツトキ・バリヤ・ダイオードの要
部断面図である。 １３・・・正六角形領域、１４・・・環状領域、１６・
ショットキ・バリヤ電極、１７・・・カソード電極、Ａ
Ｂ・・突辺。
Claims (1)
- ショットキ・バリヤ領域下の半導体表面に該半導体と
は異なる導電型の複数個の不純物拡散領域が設けられ、
それぞれの領域の相互間隔が降伏電圧印加時におけるＰ
ｎ接合の外側に拡がる空間電荷領域の長さの２倍より短
かくなるように配置されてなるものにおいて、前記不純
物拡散領域の形状が、相互に稠密に敷きつめられた正三
角形の各頂点にそれぞれ中心をもつ正六角形であつて、
かつそれぞれの正六角形の各頂点には降伏電圧印加時の
空間電荷領域がショットキ・バリヤ領域を残りくまなく
覆うような突起を備えていることを特徴とする高耐圧シ
ョットキ・バリヤ・ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59209207A JPS6188560A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 高耐圧シヨツトキ・バリヤ・ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59209207A JPS6188560A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 高耐圧シヨツトキ・バリヤ・ダイオ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6188560A true JPS6188560A (ja) | 1986-05-06 |
| JPH0370908B2 JPH0370908B2 (ja) | 1991-11-11 |
Family
ID=16569124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59209207A Granted JPS6188560A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 高耐圧シヨツトキ・バリヤ・ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6188560A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02105465A (ja) * | 1988-10-14 | 1990-04-18 | Sanken Electric Co Ltd | ショットキバリア半導体装置 |
| JPH03105975A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-02 | Hitachi Ltd | 半導体整流ダイオード及びそれを使つた電源装置並びに電子計算機 |
| US5278443A (en) * | 1990-02-28 | 1994-01-11 | Hitachi, Ltd. | Composite semiconductor device with Schottky and pn junctions |
| CN103545382A (zh) * | 2013-11-12 | 2014-01-29 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种结势垒肖特基二极管及其制作方法 |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP59209207A patent/JPS6188560A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02105465A (ja) * | 1988-10-14 | 1990-04-18 | Sanken Electric Co Ltd | ショットキバリア半導体装置 |
| JPH03105975A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-02 | Hitachi Ltd | 半導体整流ダイオード及びそれを使つた電源装置並びに電子計算機 |
| US5278443A (en) * | 1990-02-28 | 1994-01-11 | Hitachi, Ltd. | Composite semiconductor device with Schottky and pn junctions |
| CN103545382A (zh) * | 2013-11-12 | 2014-01-29 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种结势垒肖特基二极管及其制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0370908B2 (ja) | 1991-11-11 |
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