JP2000307128A - Rectifying element and method of manufacturing the same - Google Patents
Rectifying element and method of manufacturing the sameInfo
- Publication number
- JP2000307128A JP2000307128A JP11449899A JP11449899A JP2000307128A JP 2000307128 A JP2000307128 A JP 2000307128A JP 11449899 A JP11449899 A JP 11449899A JP 11449899 A JP11449899 A JP 11449899A JP 2000307128 A JP2000307128 A JP 2000307128A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- buried
- electrode
- insulating
- electrodes
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 54
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 40
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 115
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 115
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 110
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 33
- 238000000059 patterning Methods 0.000 abstract description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 333
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 27
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 26
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 26
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 20
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000010408 film Substances 0.000 description 14
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 11
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 10
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 10
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 4
- VLJQDHDVZJXNQL-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-n-(oxomethylidene)benzenesulfonamide Chemical compound CC1=CC=C(S(=O)(=O)N=C=O)C=C1 VLJQDHDVZJXNQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021340 platinum monosilicide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 空乏層を形成するため手段を所望の形状及び
位置に形成することが可能な構造をしたショットキーダ
イオードを提供すること。
【解決手段】 ショットキーダイオード1は、n+シリ
コン層3、n-シリコン層5、n-シリコン層11、絶縁
埋め込みゲート電極7a〜7e及び金属層9を備える。
n-シリコン単結晶層5、11に空乏層を形成するため
手段として、絶縁埋め込み電極7a〜7eを用いてい
る。絶縁埋め込み電極7a〜7eはパターンニングによ
り形成されている。
(57) [PROBLEMS] To provide a Schottky diode having a structure in which means for forming a depletion layer can be formed in a desired shape and position. SOLUTION: A Schottky diode 1 includes an n + silicon layer 3, an n − silicon layer 5, an n − silicon layer 11, insulating buried gate electrodes 7a to 7e, and a metal layer 9.
As a means for forming a depletion layer in the n - silicon single crystal layers 5 and 11, insulating buried electrodes 7a to 7e are used. The insulating embedded electrodes 7a to 7e are formed by patterning.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はショットキー接合を
有する整流素子及びその製造方法に関する。The present invention relates to a rectifying device having a Schottky junction and a method for manufacturing the rectifying device.
【0002】[0002]
【背景技術】ショットキー障壁はpn障壁に比べて小さ
いので、ショットキーダイオードはpn接合ダイオード
よりも順方向の電圧降下を低くすることができる。よっ
て、ショットキーダイオードはpn接合ダイオードより
も順方向の損失を低減することができる。ショットキー
ダイオードはこのような特性を有するため、例えば、携
帯機器の電源部等の整流に使われる。2. Description of the Related Art Since a Schottky barrier is smaller than a pn barrier, a Schottky diode can lower a forward voltage drop than a pn junction diode. Therefore, the Schottky diode can reduce the loss in the forward direction more than the pn junction diode. Since the Schottky diode has such characteristics, it is used, for example, for rectification of a power supply unit or the like of a portable device.
【0003】しかし、ショットキーダイオードはショッ
トキー障壁が小さい故に逆方向のリーク電流が大きくな
る。この結果、逆方向の損失が大きい。これを改善する
技術として、特開平9−82988号公報に開示された
技術がある。However, the Schottky diode has a small Schottky barrier and therefore has a large reverse leakage current. As a result, the loss in the reverse direction is large. As a technique for improving this, there is a technique disclosed in JP-A-9-82988.
【0004】図25は、特開平9−82988号公報に
開示されたショットキーダイオードの断面図である。ま
ず、このショットキーダイオードの構造を説明する。シ
ョットキーダイオード114はn+型半導体基板102
と、その上に形成されたn型半導体層104とを備え
る。n型半導体層104中には、複数のp+型埋め込み
層110が間隔を設けて形成されている。n型半導体層
104中には、p+型埋め込み層110を囲むように、
p+型のガードリング層112が形成されている。p+型
のガードリング層112は、各p+型埋め込み層110
の端部(図25中ではあらわされていない)と電気的に
接続されている。n型半導体層104上には金属電極1
08が形成されている。n型半導体層104と金属電極
108とはショットキー接合している。金属電極108
はガードリング層112と電気的に接続されている。よ
って、p+型埋め込み層110の電位は金属電極108
の電位と同一となる。n型半導体層104上であって。
かつ金属電極108を囲むように絶縁膜106が形成さ
れている。n+型半導体基板102下には電極100が
形成されている。FIG. 25 is a sectional view of a Schottky diode disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-82988. First, the structure of this Schottky diode will be described. Schottky diode 114 is an n + type semiconductor substrate 102
And an n-type semiconductor layer 104 formed thereon. In the n-type semiconductor layer 104, a plurality of p + -type buried layers 110 are formed at intervals. In the n-type semiconductor layer 104, so as to surround the p + -type buried layer 110,
A p + -type guard ring layer 112 is formed. The p + -type guard ring layer 112 is formed by each p + -type buried layer 110
(Not shown in FIG. 25). Metal electrode 1 is formed on n-type semiconductor layer 104.
08 is formed. The n-type semiconductor layer 104 and the metal electrode 108 have a Schottky junction. Metal electrode 108
Are electrically connected to the guard ring layer 112. Therefore, the potential of the p + type buried layer 110 is
And the same potential as On the n-type semiconductor layer 104.
In addition, an insulating film 106 is formed so as to surround the metal electrode 108. The electrode 100 is formed below the n + type semiconductor substrate 102.
【0005】次に、このショットキーダイオードの動作
を説明する。電極100に負電圧を印加し、かつ金属電
極108に正電圧を印加する。すなわち、ショットキー
ダイオード114に順方向電圧を印加する。金属電極1
08から電極100に向けて順方向電流が流れる。Next, the operation of the Schottky diode will be described. A negative voltage is applied to the electrode 100 and a positive voltage is applied to the metal electrode 108. That is, a forward voltage is applied to the Schottky diode 114. Metal electrode 1
A forward current flows from 08 to the electrode 100.
【0006】電極100に正電圧を印加し、かつ金属電
極108に負電圧を印加する。すなわち、ショットキー
ダイオード114に逆方向電圧を印加する。p+型埋め
込み層110の電位は金属電極108の電位と同じであ
る。したがって、p+型埋め込み層110とn型半導体
層104とで形成されるpn接合には逆方向電圧が印加
される。これにより、p+型埋め込み層110近傍から
n型半導体層104中に空乏層が広がる。この空乏層は
隣のp+型埋め込み層110近傍からn型半導体層10
4中に広がった空乏層とつながる。これにより、電流の
ピンチオフをする。よって、ショットキーダイオード1
14の逆方向のリーク電流を下げることができる。ま
た、このピンチオフによって、金属電極108とn型半
導体層104との接合部(ショットキー接合部)には高
い電界が加わらなくなる。このため、ショットキーダイ
オード114の耐圧はショットキー接合部の耐圧よりも
高くなる。[0006] A positive voltage is applied to the electrode 100 and a negative voltage is applied to the metal electrode 108. That is, a reverse voltage is applied to the Schottky diode 114. The potential of the p + type buried layer 110 is the same as the potential of the metal electrode 108. Therefore, a reverse voltage is applied to the pn junction formed by the p + -type buried layer 110 and the n-type semiconductor layer 104. As a result, a depletion layer spreads from the vicinity of the p + -type buried layer 110 into the n-type semiconductor layer 104. This depletion layer extends from the vicinity of the adjacent p + -type buried layer 110 to the n-type semiconductor layer 10.
4 is connected to the depletion layer. Thus, the current is pinched off. Therefore, the Schottky diode 1
14 can reduce the leakage current in the reverse direction. Further, due to the pinch-off, a high electric field is not applied to a junction (Schottky junction) between the metal electrode 108 and the n-type semiconductor layer 104. For this reason, the breakdown voltage of the Schottky diode 114 is higher than the breakdown voltage of the Schottky junction.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】図25に示すショット
キーダイオード114は、n型半導体層104に空乏層
を形成するため手段としてp+型埋め込み層110を用
いている。p+型埋め込み層110は拡散層である。拡
散層は広がりの制御が容易でない。このため、p+型埋
め込み層110を所望の形状及び位置に形成するのが容
易でない。The Schottky diode 114 shown in FIG. 25 uses a p + -type buried layer 110 as a means for forming a depletion layer in the n-type semiconductor layer 104. The p + type buried layer 110 is a diffusion layer. The diffusion layer is not easy to control the spread. For this reason, it is not easy to form the p + type buried layer 110 in a desired shape and position.
【0008】本発明はかかる従来の課題を解決するため
になされたものである。本発明の目的は、空乏層を形成
するため手段を所望の形状及び位置に形成することが可
能な構造をした整流素子及びその製造方法を提供するこ
とである。The present invention has been made to solve such a conventional problem. An object of the present invention is to provide a rectifying element having a structure capable of forming a means for forming a depletion layer in a desired shape and position, and a method of manufacturing the same.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明に係る整流素子
は、半導体層と、半導体層中に形成され、かつ互いに間
隔を設けて形成された第1及び第2の絶縁埋め込み電極
と、を備え、第1及び第2の絶縁埋め込み電極上には半
導体層が形成されており、さらに、半導体層上に形成さ
れ、半導体層とショットキー接合している金属層と、を
備える。A rectifying device according to the present invention includes a semiconductor layer, and first and second buried insulating electrodes formed in the semiconductor layer and spaced from each other. A semiconductor layer formed on the first and second buried insulating electrodes; and a metal layer formed on the semiconductor layer and having a Schottky junction with the semiconductor layer.
【0010】本発明に係る整流素子は、半導体層に空乏
層を形成するため手段として、第1及び第2の絶縁埋め
込み電極を用いている。絶縁埋め込み電極とは絶縁層で
覆われた埋め込み電極である。絶縁埋め込み電極はパタ
ーンニングにより形成することができる。このため、半
導体層に空乏層を形成するため手段として拡散層を用い
た場合に比べ、半導体層に空乏層を形成するため手段を
所望の形状及び位置に形成することが可能となる。The rectifying element according to the present invention uses the first and second buried insulating electrodes as means for forming a depletion layer in the semiconductor layer. The insulating embedded electrode is an embedded electrode covered with an insulating layer. The insulating embedded electrode can be formed by patterning. Therefore, the means for forming a depletion layer in the semiconductor layer can be formed in a desired shape and position as compared with the case where a diffusion layer is used as a means for forming a depletion layer in the semiconductor layer.
【0011】また、本発明に係る整流素子は第1及び第
2の絶縁埋め込み電極と金属層との間に、半導体層があ
る。そして、金属層と半導体層とがショットキー接合し
ている。このため、本発明によれば、金属層と半導体層
とのショットキー接合の面積が第1及び第2の絶縁埋め
込み電極の存在が原因により減少するということはな
い。よって、本発明によれば、順方向電流導通時、電流
の損失を少なくすることができる。The rectifying device according to the present invention has a semiconductor layer between the first and second buried insulating electrodes and the metal layer. Then, the metal layer and the semiconductor layer are in Schottky junction. Therefore, according to the present invention, the area of the Schottky junction between the metal layer and the semiconductor layer does not decrease due to the presence of the first and second buried insulating electrodes. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the current loss when the forward current is conducted.
【0012】本発明に係る整流素子において、第1及び
第2の絶縁埋め込み電極の電圧は、整流素子に逆方向電
圧印加時、第1の絶縁埋め込み電極と第2の絶縁埋め込
み電極との間を流れる電流をピンチオフできるような空
乏層が半導体層に形成される電圧であるのが好ましい。
このピンチオフによって、本発明に係る整流素子の逆方
向のリーク電流を下げることができる。また、このピン
チオフによって、金属層と半導体層との接合部(ショッ
トキー接合部)には高い電界が加わらなくなる。このた
め、本発明に係る整流素子の耐圧はショットキー接合部
の耐圧よりも高くなる。In the rectifying device according to the present invention, the voltage of the first and second insulating buried electrodes is such that the voltage between the first and second insulating buried electrodes is increased when a reverse voltage is applied to the rectifying device. It is preferable that the voltage be such that a depletion layer capable of pinching off a flowing current is formed in the semiconductor layer.
By this pinch-off, the leakage current in the reverse direction of the rectifier according to the present invention can be reduced. Further, due to the pinch-off, a high electric field is not applied to the junction (Schottky junction) between the metal layer and the semiconductor layer. Therefore, the withstand voltage of the rectifier according to the present invention is higher than the withstand voltage of the Schottky junction.
【0013】本発明に係る整流素子において、第1及び
第2の絶縁埋め込み電極の電圧は、整流素子に逆方向電
圧印加時、第1の絶縁埋め込み電極と第2の絶縁埋め込
み電極との間を流れる電流をピンチオフできるような空
乏層が半導体層に形成され、かつ空乏層が第1及び第2
の絶縁埋め込み電極下にまで形成される電圧であるのが
好ましい。空乏層が第1及び第2の絶縁埋め込み電極下
にまで形成されていると、この位置に形成された空乏層
により、本発明に係る整流素子の逆方向の耐圧をさらに
向上させることができる。In the rectifying device according to the present invention, the voltage of the first and second insulating embedded electrodes is such that when a reverse voltage is applied to the rectifying device, the voltage between the first and second insulating embedded electrodes is increased. A depletion layer capable of pinching off a flowing current is formed in the semiconductor layer, and the depletion layer is formed of the first and second depletion layers.
It is preferable that the voltage is formed below the insulating buried electrode. When the depletion layer is formed under the first and second insulating buried electrodes, the reverse breakdown voltage of the rectifier according to the present invention can be further improved by the depletion layer formed at this position.
【0014】本発明に係る整流素子において、第1及び
第2の絶縁埋め込み電極は金属層と電気的に接続されて
いるのが好ましい。このような構造によれば、第1及び
第2の絶縁埋め込み電極の電位は金属層の電位と同じと
なる。よって、整流素子に逆方向電圧印加時、半導体層
に上記空乏層を形成することが可能となり、かつ整流素
子に順方向電圧印加時、半導体層に蓄積層を形成するこ
とが可能となる。なお、蓄積層とは第1の導電型の半導
体層に第1の導電型のキャリアが蓄積された層のことで
ある。例えば、半導体層がn型の場合、蓄積層はn型で
ある。また、半導体層がp型の場合、蓄積層はp型であ
る。In the rectifying device according to the present invention, it is preferable that the first and second insulating embedded electrodes are electrically connected to the metal layer. According to such a structure, the potentials of the first and second buried insulating electrodes are the same as the potential of the metal layer. Therefore, when the reverse voltage is applied to the rectifier, the depletion layer can be formed in the semiconductor layer, and when the forward voltage is applied to the rectifier, an accumulation layer can be formed in the semiconductor layer. Note that the accumulation layer is a layer in which carriers of the first conductivity type are accumulated in a semiconductor layer of the first conductivity type. For example, if the semiconductor layer is n-type, the storage layer is n-type. When the semiconductor layer is p-type, the storage layer is p-type.
【0015】本発明に係る整流素子において、第1及び
第2の埋め込みゲート電極の電圧は金属層の電圧と独立
して制御されるのが好ましい。これにより、例えば、ピ
ンチオフをより確実にできる電圧、また第1及び第2の
埋め込みゲート電極下の空乏層をより厚くすることがで
きる電圧を第1及び第2の埋め込みゲート電極に印加す
ることができる。この制御手段としては、例えば、異な
る電圧の二種類の電源を用いることや、単一電源におい
て昇圧回路により異なる電圧にすること等があげられ
る。In the rectifier according to the present invention, it is preferable that the voltages of the first and second buried gate electrodes are controlled independently of the voltage of the metal layer. Thereby, for example, a voltage that can more reliably pinch off and a voltage that can make the depletion layer under the first and second buried gate electrodes thicker can be applied to the first and second buried gate electrodes. it can. As this control means, for example, two types of power supplies having different voltages may be used, or different voltages may be set by a booster circuit in a single power supply.
【0016】本発明に係る整流素子において、第1及び
第2の絶縁埋め込み電極の導電型と半導体層の導電型と
は異なるのが好ましい。これによれば、第1及び第2の
絶縁埋め込み電極の導電型と半導体層の導電型とが同じ
場合に比べて、リーク電流をより低減することが可能で
ある。In the rectifying device according to the present invention, it is preferable that the conductivity type of the first and second buried insulating electrodes is different from the conductivity type of the semiconductor layer. According to this, it is possible to further reduce the leak current as compared with the case where the conductivity type of the first and second buried insulating electrodes is the same as the conductivity type of the semiconductor layer.
【0017】本発明に係る整流素子において、第1の絶
縁埋め込み電極と第2の絶縁埋め込み電極との間の領域
と、第1の絶縁埋め込み電極と、第2の絶縁埋め込み電
極と、に平面的に重なる位置に形成された第3の絶縁埋
め込み電極を備えるのが好ましい。これによれば、第1
の絶縁埋め込み電極と第3の絶縁埋め込み電極とで挟ま
れた領域及び第2の絶縁埋め込み電極と第3の絶縁埋め
込み電極とで挟まれた領域が電流の流れる領域となる。
これらの領域に形成される空乏層の延びる方向は、半導
体層の厚み方向となる。半導体層の厚みは薄膜形成技術
に依存する。このため、第1の絶縁埋め込み電極と第3
の絶縁埋め込み電極との間の距離及び第2の絶縁埋め込
み電極と第3の絶縁埋め込み電極との間の距離は、第1
の絶縁埋め込み電極と第2の絶縁埋め込み電極との間の
距離よりも小さくできる。よって、逆方向電圧印加時に
おけるリーク電流をより小さくできる。In the rectifying element according to the present invention, the region between the first buried insulating electrode and the second buried insulating electrode, the first buried insulating electrode, and the second buried insulating electrode are planarly arranged. It is preferable to provide a third insulating buried electrode formed at a position overlapping with. According to this, the first
The region between the buried insulating electrode and the third buried insulating electrode and the region between the second buried insulating electrode and the third buried insulating electrode are regions where current flows.
The direction in which the depletion layers formed in these regions extend is the thickness direction of the semiconductor layer. The thickness of the semiconductor layer depends on the thin film forming technology. Therefore, the first insulating buried electrode and the third
The distance between the buried electrode and the second buried electrode and the distance between the third buried electrode and the third buried electrode are the first distance.
Can be made smaller than the distance between the buried insulating electrode and the second buried insulating electrode. Therefore, the leakage current when the reverse voltage is applied can be further reduced.
【0018】本発明に係る整流素子の製造方法は、第1
の半導体層上に互いに間隔を設けて第1及び第2の絶縁
埋め込み電極を形成する工程と、第1の絶縁埋め込み電
極と第2の絶縁埋め込み電極との間、第1の絶縁埋め込
み電極上及び第2の絶縁埋め込み電極上に第2の半導体
層を形成する工程と、第2の半導体層上に、第2の半導
体層とショットキー接合している金属層を形成する工程
と、を備える。The method for manufacturing a rectifying element according to the present invention comprises:
Forming a first and a second buried insulated electrode at intervals from each other on the semiconductor layer, and forming a first and a second buried insulated electrode between the first and the second buried insulated electrode; Forming a second semiconductor layer on the second insulating buried electrode; and forming a metal layer in Schottky junction with the second semiconductor layer on the second semiconductor layer.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】[第1の実施の形態] {構造の説明}図1は本発明の第1の実施の形態に係る
整流素子の断面図である。この整流素子はショットキー
ダイオードである。ショットキーダイオード1は次のよ
うな構造をしている。n+シリコン単結晶層3上にn-シ
リコン単結晶層5が位置している。n-シリコン単結晶
層5上には絶縁埋め込み電極7a〜7eが間隔を設けて
位置している。絶縁埋め込み電極7a〜7eはポリシリ
コン層がシリコン酸化層で覆われた構造をしている。絶
縁埋め込み電極7a〜7e間にはn-シリコン単結晶層
11がある。そして、n-シリコン単結晶層11は絶縁
埋め込み電極7a〜7e上にも位置している。n-シリ
コン単結晶層11上には、金属層9がある。n-シリコ
ン単結晶層11と金属層9とはショットキー接合してい
る。金属層9の材料としては、例えば、Ti、Cr、M
o、Al、W、Pt、PtSi等がある。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] {Description of Structure} FIG. 1 is a cross-sectional view of a rectifier according to a first embodiment of the present invention. This rectifier is a Schottky diode. The Schottky diode 1 has the following structure. An n − silicon single crystal layer 5 is located on n + silicon single crystal layer 3. Buried insulating electrodes 7a to 7e are located on n - silicon single crystal layer 5 with an interval therebetween. The insulating buried electrodes 7a to 7e have a structure in which a polysilicon layer is covered with a silicon oxide layer. There is an n - silicon single crystal layer 11 between the insulating embedded electrodes 7a to 7e. The n - silicon single crystal layer 11 is also located on the buried insulating electrodes 7a to 7e. The metal layer 9 is on the n - silicon single crystal layer 11. N - silicon single crystal layer 11 and metal layer 9 are in Schottky junction. Examples of the material of the metal layer 9 include Ti, Cr, M
o, Al, W, Pt, PtSi and the like.
【0020】図2はショットキーダイオード1の平面図
である。電極13が露出している。電極13は絶縁埋め
込み電極7a〜7eと電気的に接続されている。電極1
3は図示はされていないが、金属層9と電気的に接続さ
れている。これにより、絶縁埋め込み電極7a〜7eの
電位は金属層9の電位と同じになる。図3は図2のA−
A断面図である。この断面は絶縁埋め込み電極7cがあ
らわれている。n-シリコン単結晶層11にはスルーホ
ール17が形成されている。スルーホール17には電極
13が埋め込まれている。電極13とスルーホール17
の側面との間には絶縁膜15が形成されている。絶縁膜
15により、電極13はn-シリコン単結晶層11と電
気的に絶縁される。FIG. 2 is a plan view of the Schottky diode 1. The electrode 13 is exposed. The electrode 13 is electrically connected to the buried insulating electrodes 7a to 7e. Electrode 1
Although not shown, 3 is electrically connected to the metal layer 9. Thereby, the potentials of the insulating buried electrodes 7 a to 7 e become the same as the potential of the metal layer 9. FIG. 3 shows A-
It is A sectional drawing. This cross section shows the insulating embedded electrode 7c. Through hole 17 is formed in n - silicon single crystal layer 11. The electrode 13 is embedded in the through hole 17. Electrode 13 and through hole 17
An insulating film 15 is formed between the insulating film 15 and the side surface. The electrode 13 is electrically insulated from the n - silicon single crystal layer 11 by the insulating film 15.
【0021】{動作の説明}図1を用いて、ショットキ
ーダイオード1の動作を説明する。まず、ショットキー
ダイオード1に順方向電圧が印加された場合の動作につ
いて説明する。金属層9に正電圧、n+シリコン単結晶
層3に負電圧がそれぞれ印加されると、n+シリコン単
結晶層3からのキャリアがn-シリコン単結晶層5、1
1を通り、金属層9に注入される。絶縁埋め込み電極7
a〜7eは金属層9と電気的に接続されているので、絶
縁埋め込み電極7a〜7eには正電圧が印加される。こ
れにより、絶縁埋め込み電極7a〜7e近傍のn-シリ
コン単結晶層5、11には蓄積層19が形成される。図
1では絶縁埋め込み電極7eにより形成された蓄積層1
9のみが図示されている。他の絶縁埋め込み電極により
形成された蓄積層の図示は省略されている。蓄積層には
電子が蓄積されている。蓄積層によりn-シリコン単結
晶層5、11の抵抗が下がるので、金属層9へ効率的に
キャリアが注入される。{Description of Operation} The operation of the Schottky diode 1 will be described with reference to FIG. First, an operation when a forward voltage is applied to the Schottky diode 1 will be described. Positive voltage to the metal layer 9, a negative voltage to the n + silicon single crystal layer 3 is applied, respectively, the carrier from the n + silicon single crystal layer 3 the n - silicon single crystal layer 5,1
1 and injected into the metal layer 9. Insulated embedded electrode 7
Since a to 7e are electrically connected to the metal layer 9, a positive voltage is applied to the insulating buried electrodes 7a to 7e. As a result, an accumulation layer 19 is formed in the n - silicon single crystal layers 5 and 11 near the insulating buried electrodes 7a to 7e. In FIG. 1, the storage layer 1 formed by the insulating buried electrode 7e is shown.
Only 9 is shown. The illustration of the storage layer formed by other insulating buried electrodes is omitted. Electrons are stored in the storage layer. Since the resistance of the n - silicon single crystal layers 5 and 11 is reduced by the accumulation layer, carriers are efficiently injected into the metal layer 9.
【0022】次に、ショットキーダイオード1に逆方向
電圧が印加された場合の動作について説明する。金属層
9に負電圧、n+シリコン単結晶層3に正電圧がそれぞ
れ印加されると、蓄積層が消滅する。かわりに絶縁埋め
込み電極7a〜7e近傍のn -シリコン単結晶層5、1
1から空乏層が生じ、空乏層が広がっていく。ある絶縁
埋め込み電極の近傍から生じ、広がった空乏層は、隣の
絶縁埋め込み電極の近傍から生じ、広がった空乏層と接
触する。これにより電流がピンチオフされる。この状態
では、これらの空乏層で逆方向電圧を保持する。さら
に、逆方向電圧が高くなると、空乏層がn-シリコン単
結晶層5に広がる。この状態では、これらの空乏層によ
り逆方向電圧を保持する。Next, the Schottky diode 1 is turned in the reverse direction.
The operation when a voltage is applied will be described. Metal layer
Negative voltage at 9, n+Positive voltage is applied to the silicon single crystal layer 3
When applied and applied, the storage layer disappears. Instead, fill with insulation
N near the embedded electrodes 7a to 7e -Silicon single crystal layer 5, 1
A depletion layer is formed from 1 and the depletion layer spreads. Some insulation
The depletion layer generated from the vicinity of the buried electrode and expanded
Contact with the expanded depletion layer generated from the vicinity of the insulating buried electrode
Touch. This pinches off the current. This state
Then, the reverse voltage is held by these depletion layers. Further
When the reverse voltage increases, the depletion layer becomes n-Silicon only
Spread over the crystal layer 5. In this state, these depletion layers
Hold the reverse voltage.
【0023】{製造方法の説明}ショットキーダイオー
ド1の製造方法について説明する。図4に示すように、
n+シリコン単結晶層3とn-シリコン単結晶層5とが積
層されたシリコン基板21を準備する。n+シリコン単
結晶層3の不純物はヒ素、リン、アンチモン等であり、
濃度は1×1018cm-3以上である。n-シリコン単結
晶層5の不純物はリンであり、濃度は1×1013〜1×
1017cm-3である。基板21は、通常、高濃度のn+
シリコン単結晶層3からなる基板上にエピタキシャル成
長によりn-シリコン単結晶層5を成膜して実現され
る。{Description of Manufacturing Method} A method of manufacturing the Schottky diode 1 will be described. As shown in FIG.
A silicon substrate 21 on which an n + silicon single crystal layer 3 and an n − silicon single crystal layer 5 are stacked is prepared. The impurities of the n + silicon single crystal layer 3 are arsenic, phosphorus, antimony, etc.
The concentration is 1 × 10 18 cm −3 or more. The impurity in the n - silicon single crystal layer 5 is phosphorus, and the concentration is 1 × 10 13 to 1 ×.
10 17 cm -3 . The substrate 21 usually has a high concentration of n +
This is realized by forming an n - silicon single crystal layer 5 on the substrate made of the silicon single crystal layer 3 by epitaxial growth.
【0024】n-シリコン単結晶層5上に例えば、熱酸
化を用いて、厚さ0.05〜0.2μmのシリコン酸化層
23を形成する。シリコン酸化層23上に例えば、CV
D法を用いて、厚さ0.5〜2μmのポリシリコン層2
5を形成する。ポリシリコン層25の導電型はp型であ
る。A silicon oxide layer 23 having a thickness of 0.05 to 0.2 μm is formed on n - silicon single crystal layer 5 by using, for example, thermal oxidation. On the silicon oxide layer 23, for example, CV
Using method D, a polysilicon layer 2 having a thickness of 0.5 to 2 μm
5 is formed. The conductivity type of the polysilicon layer 25 is p-type.
【0025】図5に示すように、例えばフォトリソグラ
フィとエッチングとを用いて、ポリシリコン層25をパ
ターンニングし、ポリシリコン電極25a〜25eを形
成する。ポリシリコン電極25a〜25e間の間隔は、
例えば0.5〜1.0μmである。As shown in FIG. 5, the polysilicon layer 25 is patterned using, for example, photolithography and etching to form polysilicon electrodes 25a to 25e. The interval between the polysilicon electrodes 25a to 25e is
For example, it is 0.5 to 1.0 μm.
【0026】図6に示すように、ポリシリコン電極25
a〜25eの周囲に例えば、熱酸化を用いて、厚さ0.
05〜0.2μmのシリコン酸化層27を形成する。こ
れにより、絶縁埋め込み電極7a〜7eが完成する。As shown in FIG. 6, the polysilicon electrode 25
For example, using thermal oxidation, a thickness of about
A silicon oxide layer 27 having a thickness of 0.5 to 0.2 μm is formed. Thereby, the insulating embedded electrodes 7a to 7e are completed.
【0027】図7に示すように、絶縁埋め込み電極7a
〜7e間にあるシリコン酸化層23を例えばフォトリソ
グラフィとエッチングとを用いて除去し、n-シリコン
単結晶層5を露出させる。n-シリコン単結晶層5のう
ち露出している部分がシード結晶部31となる。As shown in FIG. 7, the insulating embedded electrode 7a
The silicon oxide layer 23 located between 7e is removed using, for example, photolithography and etching to expose the n − silicon single crystal layer 5. The exposed portion of the n - silicon single crystal layer 5 becomes the seed crystal portion 31.
【0028】図8に示すように、例えばCVD法を用い
て厚さ0.5〜2μmの非晶質シリコン層29を絶縁埋
め込み電極7a〜7eを覆うように形成する。As shown in FIG. 8, an amorphous silicon layer 29 having a thickness of 0.5 to 2 μm is formed by, for example, a CVD method so as to cover the buried insulating electrodes 7a to 7e.
【0029】図9に示すように、シード結晶部31を種
結晶として固相エピタキシャル成長によりにより非晶質
シリコン層29を単結晶化し、n-シリコン単結晶層1
1を形成する。n-シリコン単結晶層11の形成方法と
しては、例えば、あらかじめリンをドーピングした非晶
質シリコンを成膜した後、単結晶化して、n-シリコン
単結晶層11を形成する方法や、ノンドープ非晶質シリ
コンを成膜した後、単結晶化し、その後イオン注入等に
よりリンをドーピングしてn-シリコン単結晶層11を
形成する方法がある。As shown in FIG. 9, the amorphous silicon layer 29 is monocrystallized by solid phase epitaxial growth using the seed crystal part 31 as a seed crystal, and the n - silicon single crystal layer 1 is formed.
Form one. As a method of forming the n - silicon single crystal layer 11, for example, a method of forming an n - silicon single crystal layer 11 by forming amorphous silicon doped with phosphorus in advance and then performing single crystallization, or a method of forming the n - silicon single crystal layer 11 There is a method of forming an n - silicon single-crystal layer 11 by forming a crystalline silicon film, making it a single crystal, and then doping phosphorus by ion implantation or the like.
【0030】n-シリコン単結晶層11の不純物濃度は
ダイオードの耐圧により個々に設定をする必要がある。
上記手法を用いれば1×1012〜1×1017cm-3程度
の幅広い濃度設定が可能である。なお、固相エピタキシ
ャル成長の温度条件としては例えば550〜620℃で
ある。そして、n-シリコン単結晶層11の膜質向上の
ため900〜1000℃の熱処理をする。The impurity concentration of the n - silicon single crystal layer 11 must be individually set according to the breakdown voltage of the diode.
By using the above method, it is possible to set a wide concentration of about 1 × 10 12 to 1 × 10 17 cm −3 . The temperature condition for the solid phase epitaxial growth is, for example, 550 to 620 ° C. Then, heat treatment at 900 to 1000 ° C. is performed to improve the film quality of n − silicon single crystal layer 11.
【0031】図1に示すように、例えばスパッタリング
法を用いて厚さ0.1〜1.0μm、材料がTi、Cr、
Mo、Al、W、Pt、PtSi等の金属層9をn-シ
リコン単結晶層11とショットキー接合するように形成
する。As shown in FIG. 1, for example, using a sputtering method, the thickness is 0.1 to 1.0 μm, and the material is Ti, Cr,
A metal layer 9 of Mo, Al, W, Pt, PtSi or the like is formed so as to form a Schottky junction with the n - silicon single crystal layer 11.
【0032】図2に示すように、例えばフォトリソグラ
フィとエッチングとを用いて、絶縁埋め込み電極7a〜
7eのポリシリコン電極を露出させるスルーホールをn
-シリコン単結晶層11に形成する(図示せず)。これ
らのスルーホールの側面に例えばCVD酸化膜からなる
絶縁層(図示せず)を形成する。この絶縁層はn-シリ
コン単結晶層11と後に形成する電極13とを電気的に
分離するものである。n-シリコン単結晶層11を覆う
ように、例えばスパッタリング法によりアルミニウム層
を形成する(図示せず)。そして例えばフォトリソグラ
フィとエッチングとを用いてアルミニウム層をパターン
ニングし、電極13を形成する。以上によりショットキ
ーダイオード1が完成する。As shown in FIG. 2, the insulating buried electrodes 7a to 7a are formed by using, for example, photolithography and etching.
The through hole exposing the polysilicon electrode of 7e is n
- forming a silicon single crystal layer 11 (not shown). An insulating layer (not shown) made of, for example, a CVD oxide film is formed on side surfaces of these through holes. This insulating layer electrically separates n − silicon single crystal layer 11 from electrode 13 to be formed later. An aluminum layer is formed so as to cover n - silicon single crystal layer 11 by, for example, a sputtering method (not shown). Then, the electrode 13 is formed by patterning the aluminum layer using, for example, photolithography and etching. Thus, the Schottky diode 1 is completed.
【0033】{効果の説明} (効果1)図1に示すように、本発明の第1の実施の形
態に係るショットキーダイオード1は、n-シリコン単
結晶層5、11に空乏層を形成するため手段として、絶
縁埋め込み電極7a〜7eを用いている。図5〜図7に
示すように、絶縁埋め込み電極7a〜7eはパターンニ
ングにより形成されている。このため、半導体層に空乏
層を形成するため手段として拡散層を用いた場合に比
べ、半導体層に空乏層を形成するため手段を所望の形状
及び位置に形成することが可能となる。{Description of Effect} (Effect 1) As shown in FIG. 1, the Schottky diode 1 according to the first embodiment of the present invention forms a depletion layer in the n - silicon single crystal layers 5 and 11. For this purpose, insulating buried electrodes 7a to 7e are used. As shown in FIGS. 5 to 7, the insulating embedded electrodes 7a to 7e are formed by patterning. Therefore, the means for forming a depletion layer in the semiconductor layer can be formed in a desired shape and position as compared with the case where a diffusion layer is used as a means for forming a depletion layer in the semiconductor layer.
【0034】(効果2)図1に示すように、本発明の第
1の実施の形態に係るショットキーダイオード1は、絶
縁埋め込み電極7a〜7eと金属層9との間に、n-シ
リコン単結晶層11がある。金属層9とn-シリコン単
結晶層11とがショットキー接合している。このため、
本発明の第1の実施の形態によれば、金属層と半導体層
とのショットキー接合の面積が絶縁埋め込み電極7a〜
7eの存在が原因により減少するということはない。よ
って、本発明の第1の実施の形態によれば、順方向電流
導通時、電流の損失を少なくすることができる。(Effect 2) As shown in FIG. 1, the Schottky diode 1 according to the first embodiment of the present invention has an n - silicon single layer between the insulating buried electrodes 7 a to 7 e and the metal layer 9. There is a crystal layer 11. The metal layer 9 and the n - silicon single crystal layer 11 are in Schottky junction. For this reason,
According to the first embodiment of the present invention, the area of the Schottky junction between the metal layer and the semiconductor layer is smaller than the area of the buried insulating electrodes 7a to 7a.
There is no decrease due to the presence of 7e. Therefore, according to the first embodiment of the present invention, the loss of current can be reduced when the forward current is conducted.
【0035】(効果3)本発明の第1の実施の形態に係
るショットキーダイオード1において、絶縁埋め込み電
極7a〜7eは金属層9と電気的に接続されている。こ
のような構造によれば、絶縁埋め込み電極7a〜7eの
電位は金属層9の電位と同じとなる。したがって、ショ
ットキーダイオード1に逆方向電圧印加時、絶縁埋め込
み電極間を流れる電流をピンチオフできるような空乏層
がn-シリコン単結晶層5、11に形成される。これに
より、逆方向のリーク電流を下げることができる。ま
た、このピンチオフによって、ショットキー接合部には
高い電界が加わらなくなる。このため、ショットキーダ
イオード1の耐圧はショットキー接合部の耐圧よりも高
くなる。逆方向電圧がさらに大きくなると、空乏層が絶
縁埋め込み電極7a〜7e下のn-シリコン単結晶層5
を広がる。この位置に形成された空乏層により、ショッ
トキーダイオード1の逆方向の耐圧をさらに向上させる
ことができる。すなわち、ショットキーダイオード1の
耐圧はショットキー接合部ではなく、n -シリコン単結
晶層5、11の構造のパラメータ(不純物濃度、厚さ
等)で決めることができるため、ショットキーダイオー
ドの高耐圧化が可能となる。(Effect 3) According to the first embodiment of the present invention.
Schottky diode 1
The poles 7a to 7e are electrically connected to the metal layer 9. This
According to such a structure, the insulating embedded electrodes 7a to 7e
The potential is the same as the potential of the metal layer 9. Therefore, the show
Embedding insulation when reverse voltage is applied to the turnkey diode 1
Depletion layer that can pinch off the current flowing between the electrodes
Is n-The silicon single crystal layers 5 and 11 are formed. to this
Thus, the leakage current in the reverse direction can be reduced. Ma
In addition, this pinch off
No high electric field is applied. Because of this,
The withstand voltage of Iode 1 is higher than the withstand voltage of the Schottky junction
It becomes. As the reverse voltage increases further, the depletion layer becomes
N below the edge buried electrodes 7a to 7e-Silicon single crystal layer 5
Spread. The depletion layer formed at this position
Further improve the reverse breakdown voltage of the toky diode 1
be able to. That is, the Schottky diode 1
The breakdown voltage is not the Schottky junction but n -Silicon simple bonding
Parameters of the structures of the crystalline layers 5 and 11 (impurity concentration, thickness
Etc.), so Schottky Dio
The withstand voltage of the gate can be increased.
【0036】(効果4)本発明の第1の実施の形態に係
るショットキーダイオード1において、絶縁埋め込み電
極7a〜7eは金属層9と電気的に接続されている。こ
のような構造によれば、絶縁埋め込み電極7a〜7eの
電位は金属層9の電位と同じとなる。したがって、ショ
ットキーダイオード1に順方向電圧印加時、n-シリコ
ン単結晶層5、11に蓄積層を形成することが可能とな
る。蓄積層形成により、n-シリコン単結晶層5、11
の抵抗が下がるので、金属層9へ効率的にキャリアが注
入される。(Effect 4) In the Schottky diode 1 according to the first embodiment of the present invention, the buried insulating electrodes 7 a to 7 e are electrically connected to the metal layer 9. According to such a structure, the potentials of the insulating buried electrodes 7 a to 7 e are the same as the potential of the metal layer 9. Therefore, when a forward voltage is applied to Schottky diode 1, it becomes possible to form an accumulation layer in n - silicon single crystal layers 5, 11. By forming the accumulation layer, the n - silicon single crystal layers 5, 11
, The carrier is efficiently injected into the metal layer 9.
【0037】[第2の実施の形態] {構造の説明}図10は本発明の第2の実施の形態に係
る整流素子の断面図である。この整流素子はショットキ
ーダイオードである。ショットキーダイオード51は次
のような構造をしている。n+シリコン単結晶層53上
にn-シリコン単結晶層55が位置している。n-シリコ
ン単結晶層55上には下層絶縁埋め込み電極57a〜5
7eが間隔を設けて位置している。下層絶縁埋め込み電
極57a〜57eはポリシリコン層がシリコン酸化層で
覆われた構造をしている。下層絶縁埋め込み電極57a
〜57eの厚さt1は0.2〜1.0μmであり、下層絶
縁埋め込み電極57a〜57e間距離d1は0.5〜1.
0μmである。絶縁埋め込み電極57a〜57e間には
n-シリコン単結晶層59がある。そして、n-シリコン
単結晶層59は下層絶縁埋め込み電極57a〜57e上
にも位置している。[Second Embodiment] {Description of Structure} FIG. 10 is a sectional view of a rectifier according to a second embodiment of the present invention. This rectifier is a Schottky diode. The Schottky diode 51 has the following structure. An n − silicon single crystal layer 55 is located on n + silicon single crystal layer 53. Lower insulating buried electrodes 57a to 57a-5 are formed on n - silicon single crystal layer 55.
7e are located at intervals. The lower insulating buried electrodes 57a to 57e have a structure in which a polysilicon layer is covered with a silicon oxide layer. Lower-layer insulating buried electrode 57a
The thickness t 1 of the lower insulating embedded electrodes 57 a to 57 e is 0.2 to 1.0 μm, and the distance d 1 between the lower insulating embedded electrodes 57 a to 57 e is 0.5 to 1.0 μm.
0 μm. An n - silicon single crystal layer 59 is provided between the insulating buried electrodes 57a to 57e. The n - silicon single crystal layer 59 is also located on the lower insulating buried electrodes 57a to 57e.
【0038】n-シリコン単結晶層59上には上層絶縁
埋め込み電極61a〜61dが間隔を設けて位置してい
る。上層絶縁埋め込み電極61a〜61dは、下層絶縁
埋め込み電極57a〜57e間上であって、かつ下層絶
縁埋め込み電極57a〜57eと平面的に重なる位置に
形成されている。上層絶縁埋め込み電極61a〜61d
はポリシリコン層がシリコン酸化層で覆われた構造をし
ている。上層絶縁埋め込み電極61a〜61dの厚さt
2は0.2〜1.0μmであり、上層絶縁埋め込み電極6
1a〜61d間距離d2は0.5〜1.0μmである。上
層絶縁埋め込み電極61a〜61dと下層絶縁埋め込み
電極57a〜57eとの距離d3は0.1〜0.3μmで
ある。上層絶縁埋め込み電極61a〜61d間にはn-
シリコン単結晶層63がある。そして、n-シリコン単
結晶層63は上層絶縁埋め込み電極61a〜61d上に
も位置している。Upper insulating buried electrodes 61 a to 61 d are located on n − silicon single crystal layer 59 at intervals. The upper insulating buried electrodes 61a to 61d are formed between the lower insulating buried electrodes 57a to 57e and at positions overlapping the lower insulating buried electrodes 57a to 57e in a plane. Upper-layer insulating embedded electrodes 61a to 61d
Has a structure in which a polysilicon layer is covered with a silicon oxide layer. Thickness t of upper-layer insulating embedded electrodes 61a to 61d
2 is 0.2 to 1.0 μm, and the upper insulating embedded electrode 6
1a~61d distance d 2 is 0.5 to 1.0 [mu] m. The distance d 3 between the upper insulating buried electrode 61a~61d and lower insulating buried electrode 57a~57e is 0.1 to 0.3 [mu] m. N − between the upper insulating insulating electrodes 61a to 61d.
There is a silicon single crystal layer 63. The n - silicon single crystal layer 63 is also located on the upper insulating buried electrodes 61a to 61d.
【0039】n-シリコン単結晶層63上には、金属層
65がある。n-シリコン単結晶層63と金属層65と
はショットキー接合している。金属層65の材料として
は、例えば、Ti、Cr、Mo、Al、W、Pt、Pt
Si等である。On the n - silicon single crystal layer 63, there is a metal layer 65. The n - silicon single crystal layer 63 and the metal layer 65 are in Schottky junction. Examples of the material of the metal layer 65 include Ti, Cr, Mo, Al, W, Pt, and Pt.
Si or the like.
【0040】図11はショットキーダイオード51の平
面図である。電極67が露出している。電極67は下層
絶縁埋め込み電極57a〜57e及び上層絶縁埋め込み
電極61a〜61dと電気的に接続されている。電極6
7は図示はされていないが、金属層65と電気的に接続
されている。これにより、下層絶縁埋め込み電極57a
〜57e及び上層絶縁埋め込み電極61a〜61dの電
位は金属層65の電位と同じになる。図12は図11の
A−A断面図である。この断面は上層絶縁埋め込み電極
61b及び下層絶縁埋め込み電極57cがあらわれてい
る。n-シリコン単結晶層63にはスルーホール69が
形成されている。n-シリコン単結晶層63、59には
スルーホール71が形成されている。スルーホール6
9、71には電極67が埋め込まれている。電極67と
スルーホール69、71の側面との間には絶縁膜73が
形成されている。絶縁膜73により、電極67はn-シ
リコン単結晶層59、63と電気的に絶縁される。FIG. 11 is a plan view of the Schottky diode 51. The electrode 67 is exposed. The electrode 67 is electrically connected to the lower insulating buried electrodes 57a to 57e and the upper insulating buried electrodes 61a to 61d. Electrode 6
Although not shown, 7 is electrically connected to the metal layer 65. Thus, the lower insulating buried electrode 57a
To 57e and the upper-layer insulating buried electrodes 61a to 61d have the same potential as the metal layer 65. FIG. 12 is a sectional view taken along line AA of FIG. In this section, an upper insulating buried electrode 61b and a lower insulating buried electrode 57c are shown. Through hole 69 is formed in n - silicon single crystal layer 63. Through holes 71 are formed in n - silicon single crystal layers 63 and 59. Through hole 6
Electrodes 67 are embedded in 9 and 71. An insulating film 73 is formed between the electrode 67 and the side surfaces of the through holes 69 and 71. The electrode 67 is electrically insulated from the n - silicon single crystal layers 59 and 63 by the insulating film 73.
【0041】{動作の説明}図10を用いてショットキ
ーダイオード51の動作を説明する。まず、ショットキ
ーダイオード51に順方向電圧が印加された場合の動作
について説明する。金属層65に正電圧、n+シリコン
単結晶層53に負電圧がそれぞれ印加されると、n+シ
リコン単結晶層53からのキャリアがn-シリコン単結
晶層55、59、63を通り、金属層65に注入され
る。下層絶縁埋め込み電極57a〜57e及び上層絶縁
埋め込み電極61a〜61dは金属層65と電気的に接
続されているので、下層絶縁埋め込み電極57a〜57
e及び上層絶縁埋め込み電極61a〜61dには正電圧
が印加される。これにより、下層絶縁埋め込み電極57
a〜57e及び上層絶縁埋め込み電極61a〜61d近
傍のn-シリコン単結晶層55、59、63には蓄積層
が形成される。図10では下層絶縁埋め込み電極57c
により形成された蓄積層75、下層絶縁埋め込み電極5
7dにより形成された蓄積層77、上層絶縁埋め込み電
極61cにより形成された蓄積層79のみが図示されて
いる。他の蓄積層の図示は省略されている。蓄積層には
電子が蓄積されている。蓄積層によりn-シリコン単結
晶層59、63の抵抗が下がるので、金属層65へ効率
的にキャリアが注入される。{Description of Operation} The operation of the Schottky diode 51 will be described with reference to FIG. First, an operation when a forward voltage is applied to the Schottky diode 51 will be described. Positive voltage to the metal layer 65, a negative voltage to the n + silicon single crystal layer 53 is applied respectively, the carrier from the n + silicon single crystal layer 53 the n - through the silicon single crystal layer 55,59,63, metal Injected into layer 65. Since the lower insulating buried electrodes 57a to 57e and the upper insulating buried electrodes 61a to 61d are electrically connected to the metal layer 65, the lower insulating buried electrodes 57a to 57e are electrically connected to the metal layer 65.
A positive voltage is applied to e and the upper-layer insulating buried electrodes 61a to 61d. As a result, the lower insulating buried electrode 57
Accumulation layers are formed in the n - silicon single crystal layers 55, 59, and 63 near a to 57e and the upper insulating buried electrodes 61a to 61d. In FIG. 10, the lower insulating buried electrode 57c is shown.
Layer 75 formed by the process, lower insulating buried electrode 5
Only the storage layer 77 formed by 7d and the storage layer 79 formed by the upper insulating buried electrode 61c are shown. Illustration of other storage layers is omitted. Electrons are stored in the storage layer. Since the resistance of the n - silicon single crystal layers 59 and 63 is reduced by the accumulation layer, carriers are efficiently injected into the metal layer 65.
【0042】ショットキーダイオード51に逆方向電圧
が印加された場合の動作について説明する。金属層65
に負電圧、n+シリコン単結晶層53に正電圧がそれぞ
れ印加されると、蓄積層が消滅する。かわりに下層絶縁
埋め込み電極57a〜57e及び上層絶縁埋め込み電極
61a〜61d近傍のn-シリコン単結晶層55、5
9、63から空乏層が生じ、空乏層が広がっていく。あ
る下層絶縁埋め込み電極の近傍から生じ、広がった空乏
層は、隣の下層絶縁埋め込み電極の近傍から生じ、広が
った空乏層と接触する。ある上層絶縁埋め込み電極の近
傍から生じ、広がった空乏層は、隣の上層絶縁埋め込み
電極の近傍から生じ、広がった空乏層と接触する。ある
下層絶縁埋め込み電極の近傍から生じ、広がった空乏層
は、上に位置する上層絶縁埋め込み電極の近傍から生
じ、広がった空乏層と接触する。これらにより電流がピ
ンチオフされる。この状態においては、これらの空乏層
で逆方向電圧を保持する。さらに、逆方向電圧が高くな
ると、下層絶縁埋め込み電極の近傍から生じた空乏層が
n-シリコン単結晶層55に広がる。この状態において
は、これらの空乏層により逆方向電圧を保持する。The operation when a reverse voltage is applied to the Schottky diode 51 will be described. Metal layer 65
When a negative voltage is applied to the n + silicon single crystal layer 53 and a positive voltage is applied to the n + silicon single crystal layer 53, the accumulation layer disappears. Instead, the n - silicon single crystal layers 55 and 5 near the lower insulating buried electrodes 57a to 57e and the upper insulating buried electrodes 61a to 61d.
A depletion layer is formed from 9, 63, and the depletion layer spreads. The depletion layer generated and spread from the vicinity of a certain lower insulating buried electrode comes into contact with the expanded depletion layer generated from the vicinity of the adjacent lower insulating buried electrode. The depletion layer generated and spread from the vicinity of a certain upper insulating buried electrode comes into contact with the expanded depletion layer generated from the vicinity of the adjacent upper insulating buried electrode. The depletion layer generated and spread from the vicinity of a certain lower insulating buried electrode comes into contact with the expanded depletion layer generated from the vicinity of the upper insulating buried electrode located above. These pinch off the current. In this state, the reverse voltage is held by these depletion layers. Further, when the reverse voltage increases, a depletion layer generated from the vicinity of the lower insulating buried electrode spreads to n − silicon single crystal layer 55. In this state, a reverse voltage is held by these depletion layers.
【0043】{製造方法の説明}ショットキーダイオー
ド51の製造方法について説明する。図13に示すよう
に、n+シリコン単結晶層53とn-シリコン単結晶層5
5とが積層されたシリコン基板85を準備する。n+シ
リコン単結晶層53の不純物はヒ素、リン、アンチモン
等であり、濃度は1×1018cm-3以上である。n-シ
リコン単結晶層55の不純物はリンであり、濃度は1×
1013〜1×1017cm-3である。基板85は、通常、
高濃度のn+シリコン単結晶層53からなる基板上にエ
ピタキシャル成長によりn-シリコン単結晶層55を成
膜して実現される。{Description of Manufacturing Method} A method of manufacturing the Schottky diode 51 will be described. As shown in FIG. 13, n + silicon single crystal layer 53 and n − silicon single crystal layer 5
5 is prepared. The impurity of n + silicon single crystal layer 53 is arsenic, phosphorus, antimony, or the like, and has a concentration of 1 × 10 18 cm −3 or more. The impurity in n − silicon single crystal layer 55 is phosphorus, and the concentration is 1 ×
It is 10 < 13 > -1 * 10 < 17 > cm < -3 >. The substrate 85 is usually
This is realized by forming an n − silicon single crystal layer 55 by epitaxial growth on a substrate composed of a high concentration n + silicon single crystal layer 53.
【0044】n-シリコン単結晶層55上に例えば、熱
酸化を用いて、厚さ0.05〜0.2μmのシリコン酸化
層81を形成する。シリコン酸化層81上に例えば、C
VD法を用いて、厚さ0.5〜2μmのポリシリコン層
83を形成する。A silicon oxide layer 81 having a thickness of 0.05 to 0.2 μm is formed on n - silicon single crystal layer 55 by using, for example, thermal oxidation. On the silicon oxide layer 81, for example, C
A polysilicon layer 83 having a thickness of 0.5 to 2 μm is formed by using the VD method.
【0045】図14に示すように、例えばフォトリソグ
ラフィとエッチングとを用いて、ポリシリコン層83を
パターンニングし、ポリシリコン電極83a〜83eを
形成する。ポリシリコン電極83a〜83e間の間隔は
例えば0.5〜1.0μmである。As shown in FIG. 14, the polysilicon layer 83 is patterned using, for example, photolithography and etching to form polysilicon electrodes 83a to 83e. The interval between the polysilicon electrodes 83a to 83e is, for example, 0.5 to 1.0 μm.
【0046】図15に示すように、ポリシリコン電極8
3a〜83eの周囲に例えば、熱酸化を用いて、厚さ
0.05〜0.2μmのシリコン酸化層87を形成する。
これにより、下層絶縁埋め込み電極57a〜57eが完
成する。As shown in FIG. 15, the polysilicon electrode 8
A silicon oxide layer 87 having a thickness of 0.05 to 0.2 μm is formed around 3a to 83e by using, for example, thermal oxidation.
Thus, the lower insulating buried electrodes 57a to 57e are completed.
【0047】図16に示すように、下層絶縁埋め込み電
極57a〜57e間にあるシリコン酸化層81を例えば
フォトリソグラフィとエッチングとを用いて除去し、n
-シリコン単結晶層55を露出させる。n-シリコン単結
晶層55のうち露出している部分がシード結晶部89と
なる。As shown in FIG. 16, the silicon oxide layer 81 between the lower-layer insulating buried electrodes 57a to 57e is removed by using, for example, photolithography and etching.
- exposing the silicon single crystal layer 55. The exposed portion of the n - silicon single crystal layer 55 becomes the seed crystal portion 89.
【0048】図17に示すように、例えばCVD法を用
いて厚さ0.5〜2.0μmの非晶質シリコン層91を絶
縁埋め込み電極57a〜57eを覆うように形成する。As shown in FIG. 17, an amorphous silicon layer 91 having a thickness of 0.5 to 2.0 μm is formed by, for example, a CVD method so as to cover the insulating buried electrodes 57a to 57e.
【0049】図18に示すように、シード結晶部89を
種結晶として固相エピタキシャル成長によりにより非晶
質シリコン層91を単結晶化し、n-シリコン単結晶層
59を形成する。n-シリコン単結晶層59の形成方法
としては、例えば、あらかじめリンをドーピングした非
晶質シリコンを成膜した後、単結晶化して、n-シリコ
ン単結晶層59を形成する方法や、ノンドープ非晶質シ
リコンを成膜した後、単結晶化し、その後イオン注入等
によりリンをドーピングしてn-シリコン単結晶層59
を形成する方法がある。As shown in FIG. 18, the amorphous silicon layer 91 is monocrystallized by solid phase epitaxial growth using the seed crystal part 89 as a seed crystal to form an n - silicon single crystal layer 59. As a method for forming the n - silicon single crystal layer 59, for example, a method of forming an n - silicon single crystal layer 59 by forming a film of amorphous silicon doped with phosphorus in advance and then performing single crystallization, or a method of forming an n - silicon single crystal layer 59 After the amorphous silicon is formed, the n - silicon single crystal layer 59 is monocrystallized and then doped with phosphorus by ion implantation or the like.
Is formed.
【0050】n-シリコン単結晶層59の不純物濃度は
ダイオードの耐圧により個々に設定をする必要がある。
上記手法を用いれば1×1012〜1×1017cm-3程度
の幅広い濃度設定が可能である。なお、固相エピタキシ
ャル成長の温度条件としては例えば550〜620℃で
ある。そして、n-シリコン単結晶層59の膜質向上の
ため900〜1000℃の熱処理をする。It is necessary to individually set the impurity concentration of n - silicon single crystal layer 59 according to the breakdown voltage of the diode.
By using the above method, it is possible to set a wide concentration of about 1 × 10 12 to 1 × 10 17 cm −3 . The temperature condition for the solid phase epitaxial growth is, for example, 550 to 620 ° C. Then, heat treatment at 900 to 1000 ° C. is performed to improve the film quality of n − silicon single crystal layer 59.
【0051】図19に示すように、n-シリコン単結晶
層59上に例えば、熱酸化を用いて、厚さ0.05〜0.
2μmのシリコン酸化層93を形成する。シリコン酸化
層93上に例えば、CVD法を用いて、厚さ0.5〜1.
0μmのポリシリコン層95を形成する。As shown in FIG. 19, a thickness of 0.05 to 0.5 mm is formed on n - silicon single crystal layer 59 by using, for example, thermal oxidation.
A 2 μm silicon oxide layer 93 is formed. On the silicon oxide layer 93, for example, a thickness of 0.5 to
A 0 μm polysilicon layer 95 is formed.
【0052】図20に示すように、例えばフォトリソグ
ラフィとエッチングとを用いて、ポリシリコン層95を
パターンニングし、ポリシリコン電極95a〜95dを
形成する。ポリシリコン電極95a〜95d間の間隔は
0.5〜1.0μmである。As shown in FIG. 20, the polysilicon layer 95 is patterned using, for example, photolithography and etching to form polysilicon electrodes 95a to 95d. The interval between the polysilicon electrodes 95a to 95d is 0.5 to 1.0 μm.
【0053】図21に示すように、ポリシリコン電極9
5a〜95dの周囲に例えば、熱酸化を用いて、厚さ
0.05〜0.2μmのシリコン酸化層97を形成する。
これにより、上層絶縁埋め込み電極61a〜61dが完
成する。As shown in FIG. 21, the polysilicon electrode 9
A silicon oxide layer 97 having a thickness of 0.05 to 0.2 μm is formed around 5a to 95d by using, for example, thermal oxidation.
Thus, the upper insulating embedded electrodes 61a to 61d are completed.
【0054】図22に示すように、上層絶縁埋め込み電
極61a〜61d間にあるシリコン酸化層93を例えば
フォトリソグラフィとエッチングとを用いて除去し、n
-シリコン単結晶層59を露出させる。n-シリコン単結
晶層59のうち露出している部分がシード結晶部99と
なる。As shown in FIG. 22, the silicon oxide layer 93 between the upper insulating buried electrodes 61a to 61d is removed by using, for example, photolithography and etching.
- exposing the silicon single crystal layer 59. The exposed part of the n - silicon single crystal layer 59 becomes the seed crystal part 99.
【0055】図23に示すように、例えばCVD法を用
いて厚さ0.5〜2.0μmの非晶質シリコン層98を上
層絶縁埋め込み電極61a〜61dを覆うように形成す
る。As shown in FIG. 23, an amorphous silicon layer 98 having a thickness of 0.5 to 2.0 μm is formed by, for example, a CVD method so as to cover the upper insulating buried electrodes 61a to 61d.
【0056】図24に示すように、シード結晶部99を
種結晶として固相エピタキシャル成長によりにより非晶
質シリコン層98を単結晶化し、n-シリコン単結晶層
63を形成する。n-シリコン単結晶層63の形成方法
としては、例えば、あらかじめリンをドーピングした非
晶質シリコンを成膜した後、単結晶化して、n-シリコ
ン単結晶層63を形成する方法や、ノンドープ非晶質シ
リコンを成膜した後、単結晶化し、その後イオン注入等
によりリンをドーピングしてn-シリコン単結晶層63
を形成する方法がある。As shown in FIG. 24, the amorphous silicon layer 98 is monocrystallized by solid phase epitaxial growth using the seed crystal part 99 as a seed crystal to form an n - silicon single crystal layer 63. As a method for forming the n - silicon single crystal layer 63, for example, a method of forming an n - silicon single crystal layer 63 by forming a film of amorphous silicon doped with phosphorus in advance and then performing single crystallization, or a method of forming an n - silicon single crystal layer 63. After the amorphous silicon is formed, the n - silicon single crystal layer 63 is monocrystallized and then doped with phosphorus by ion implantation or the like.
Is formed.
【0057】n-シリコン単結晶層63の不純物濃度は
ダイオードの耐圧により個々に設定をする必要がある。
上記手法を用いれば1×1012〜1×1017cm-3程度
の幅広い濃度設定が可能である。なお、固相エピタキシ
ャル成長の温度条件としては例えば550〜620℃で
ある。そして、n-シリコン単結晶層63の膜質向上の
ため900〜1000℃の熱処理をする。It is necessary to individually set the impurity concentration of n - silicon single crystal layer 63 according to the breakdown voltage of the diode.
By using the above method, it is possible to set a wide concentration of about 1 × 10 12 to 1 × 10 17 cm −3 . The temperature condition for the solid phase epitaxial growth is, for example, 550 to 620 ° C. Then, a heat treatment at 900 to 1000 ° C. is performed to improve the film quality of n − silicon single crystal layer 63.
【0058】図10に示すように、例えばスパッタリン
グ法を用いて厚さ0.1〜1.0μm、材料がTi、C
r、Mo、Al、W、Pt、PtSi等の金属層65を
n-シリコン単結晶層63とショットキー接合するよう
に形成する。As shown in FIG. 10, for example, by sputtering, the thickness is 0.1 to 1.0 μm, and the material is Ti, C
A metal layer 65 of r, Mo, Al, W, Pt, PtSi or the like is formed so as to form a Schottky junction with the n - silicon single crystal layer 63.
【0059】図11に示すように、例えばフォトリソグ
ラフィとエッチングとを用いて、上層絶縁埋め込み電極
61a〜61d及び下層絶縁埋め込み電極57a〜57
eのポリシリコン電極を露出させるスルーホールをn-
シリコン単結晶層59、63に形成する(図示せず)。
これらのスルーホールの側面に例えばCVD酸化膜から
なる絶縁層(図示せず)を形成する。この絶縁層はn-
シリコン単結晶層59、63と後に形成する電極67と
を電気的に分離するものである。n-シリコン単結晶層
63を覆うように、例えばスパッタリング法によりアル
ミニウム層を形成する(図示せず)。そして例えばフォ
トリソグラフィとエッチングとを用いてアルミニウム層
をパターンニングし、電極67を形成する。以上により
ショットキーダイオード51が完成する。As shown in FIG. 11, the upper insulating buried electrodes 61a to 61d and the lower insulating buried electrodes 57a to 57d are formed by using, for example, photolithography and etching.
a through hole for exposing the polysilicon electrode of e n -
It is formed on silicon single crystal layers 59 and 63 (not shown).
An insulating layer (not shown) made of, for example, a CVD oxide film is formed on side surfaces of these through holes. The insulating layer the n -
This electrically separates the silicon single crystal layers 59 and 63 from an electrode 67 to be formed later. An aluminum layer is formed by, for example, a sputtering method so as to cover n - silicon single crystal layer 63 (not shown). Then, the aluminum layer is patterned using, for example, photolithography and etching to form the electrode 67. Thus, the Schottky diode 51 is completed.
【0060】{効果の説明}本発明の第2の実施の形態
に係るショットキーダイオード51は、本発明の第1の
実施の形態に係るショットキーダイオード1の(効果
1)〜(効果4)が生じるほか、次の効果が生じる。{Description of Effect} The Schottky diode 51 according to the second embodiment of the present invention is (effect 1) to (effect 4) of the Schottky diode 1 according to the first embodiment of the present invention. And the following effects are produced.
【0061】図10に示すように、本発明の第2の実施
の形態に係るショットキーダイオード51において、電
流のピンチオフは、下層絶縁埋め込み電極57a〜57
e間の空乏層、上層絶縁埋め込み電極61a〜61d間
の空乏層及び下層絶縁埋め込み電極57a〜57eと上
層絶縁埋め込み電極61a〜61dとの間の空乏層によ
りなされる。上層絶縁埋め込み電極61a〜61d間の
距離d2、下層絶縁埋め込み電極57a〜57e間の距
離d1及び上層絶縁埋め込み電極61a〜61dと下層
絶縁埋め込み電極57a〜57eとの距離d3が小さい
ほうが、電流のピンチオフを確実にできる。距離d1及
び距離d2はフォトリソグラフィ技術に依存する。これ
に対して、距離d3は薄膜形成技術に依存する。薄膜形
成技術はフォトリソグラフィ技術より微細化が可能であ
る。したがって、距離d3を距離d1及び距離d2より小
さくできる。例えば、現状のフォトリソグラフィ技術で
は距離d1及び距離d2を0.5μm以下にするのは困難
である。薄膜形成技術では距離d3を0.1μm以下にで
きる。よって、本発明の第2の実施の形態に係るショッ
トキーダイオード51においては、下層絶縁埋め込み電
極57a〜57eと上層絶縁埋め込み電極61a〜61
dとの間の空乏層によって、より確実に電流のピンチオ
フができる。As shown in FIG. 10, in the Schottky diode 51 according to the second embodiment of the present invention, the pinch-off of the current is caused by the lower insulating buried electrodes 57a-57.
e, a depletion layer between the upper insulating buried electrodes 61a to 61d and a depletion layer between the lower insulating buried electrodes 57a to 57e and the upper insulating buried electrodes 61a to 61d. The distance d 2 between the upper insulating buried electrodes 61a-61d, is better the distance d 1 and distance d 3 between the upper insulating buried electrodes 61a-61d and the lower insulating buried electrodes 57a~57e between the lower insulating buried electrode 57a~57e small, It is possible to reliably pinch off the current. The distance d 1 and the distance d 2 depend on the photolithography technology. On the other hand, the distance d 3 depends on the thin film forming technology. The thin film formation technology can be made finer than the photolithography technology. Therefore, the distance d 3 can be made smaller than the distance d 1 and distance d 2. For example, with the current photolithography technology, it is difficult to reduce the distance d 1 and the distance d 2 to 0.5 μm or less. In the thin film forming technique, the distance d 3 can be set to 0.1 μm or less. Therefore, in the Schottky diode 51 according to the second embodiment of the present invention, the lower insulating buried electrodes 57a to 57e and the upper insulating buried electrodes 61a to 61e are provided.
Due to the depletion layer between d and d, the current can be pinched off more reliably.
【0062】なお、第1及び第2の実施の形態ではn型
のシリコン層で説明したが、p型のシリコン層でも本発
明を適用できる。また、第1及び第2の実施の形態では
半導体としてシリコンを用いたが、他の半導体でも本発
明を適用できる。Although the first and second embodiments have been described with reference to an n-type silicon layer, the present invention can be applied to a p-type silicon layer. In the first and second embodiments, silicon is used as the semiconductor, but the present invention can be applied to other semiconductors.
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る整流素子の断
面図である。FIG. 1 is a sectional view of a rectifier according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る整流素子の平
面図である。FIG. 2 is a plan view of the rectifier according to the first embodiment of the present invention.
【図3】図2に示す整流素子をA−A線に沿って切断し
た断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the rectifier shown in FIG. 2 taken along line AA.
【図4】本発明の第1の実施の形態に係る整流素子の製
造方法の第1の工程を説明するための基板の断面図であ
る。FIG. 4 is a cross-sectional view of the substrate for describing a first step of the method for manufacturing the rectifier according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第1の実施の形態に係る整流素子の製
造方法の第2の工程を説明するための基板の断面図であ
る。FIG. 5 is a cross-sectional view of the substrate for describing a second step of the method for manufacturing the rectifier according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第1の実施の形態に係る整流素子の製
造方法の第3の工程を説明するための基板の断面図であ
る。FIG. 6 is a cross-sectional view of the substrate for explaining a third step of the method for manufacturing the rectifier according to the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第1の実施の形態に係る整流素子の製
造方法の第4の工程を説明するための基板の断面図であ
る。FIG. 7 is a cross-sectional view of the substrate for describing a fourth step of the method for manufacturing the rectifier according to the first embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第1の実施の形態に係る整流素子の製
造方法の第5の工程を説明するための基板の断面図であ
る。FIG. 8 is a cross-sectional view of the substrate for explaining a fifth step of the method for manufacturing the rectifier according to the first embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第1の実施の形態に係る整流素子の製
造方法の第6の工程を説明するための基板の断面図であ
る。FIG. 9 is a cross-sectional view of a substrate for describing a sixth step of the method for manufacturing the rectifier according to the first embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第2の実施の形態に係る整流素子の
断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a rectifier according to a second embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第2の実施の形態に係る整流素子の
平面図である。FIG. 11 is a plan view of a rectifier according to a second embodiment of the present invention.
【図12】図11に示す整流素子をA−A線に沿って切
断した断面図である。12 is a cross-sectional view of the rectifier shown in FIG. 11 taken along line AA.
【図13】本発明の第2の実施の形態に係る整流素子の
製造方法の第1の工程を説明するための基板の断面図で
ある。FIG. 13 is a sectional view of a substrate for describing a first step of a method for manufacturing a rectifier according to a second embodiment of the present invention.
【図14】本発明の第2の実施の形態に係る整流素子の
製造方法の第2の工程を説明するための基板の断面図で
ある。FIG. 14 is a cross-sectional view of a substrate for describing a second step of the method for manufacturing the rectifier according to the second embodiment of the present invention.
【図15】本発明の第2の実施の形態に係る整流素子の
製造方法の第3の工程を説明するための基板の断面図で
ある。FIG. 15 is a sectional view of a substrate for describing a third step of the method for manufacturing the rectifier according to the second embodiment of the present invention.
【図16】本発明の第2の実施の形態に係る整流素子の
製造方法の第4の工程を説明するための基板の断面図で
ある。FIG. 16 is a sectional view of a substrate for describing a fourth step of the method for manufacturing the rectifier according to the second embodiment of the present invention.
【図17】本発明の第2の実施の形態に係る整流素子の
製造方法の第5の工程を説明するための基板の断面図で
ある。FIG. 17 is a cross-sectional view of a substrate for describing a fifth step of the method for manufacturing the rectifier according to the second embodiment of the present invention.
【図18】本発明の第2の実施の形態に係る整流素子の
製造方法の第6の工程を説明するための基板の断面図で
ある。FIG. 18 is a cross-sectional view of a substrate for describing a sixth step of the method for manufacturing the rectifier according to the second embodiment of the present invention.
【図19】本発明の第2の実施の形態に係る整流素子の
製造方法の第7の工程を説明するための基板の断面図で
ある。FIG. 19 is a sectional view of a substrate for explaining a seventh step of the method for manufacturing the rectifier according to the second embodiment of the present invention.
【図20】本発明の第2の実施の形態に係る整流素子の
製造方法の第8の工程を説明するための基板の断面図で
ある。FIG. 20 is a cross-sectional view of a substrate for describing an eighth step of the method for manufacturing the rectifier according to the second embodiment of the present invention.
【図21】本発明の第2の実施の形態に係る整流素子の
製造方法の第9の工程を説明するための基板の断面図で
ある。FIG. 21 is a sectional view of a substrate for explaining a ninth step of the method for manufacturing the rectifier according to the second embodiment of the present invention.
【図22】本発明の第2の実施の形態に係る整流素子の
製造方法の第10の工程を説明するための基板の断面図
である。FIG. 22 is a cross-sectional view of a substrate for describing a tenth step of the method for manufacturing a rectifier according to the second embodiment of the present invention.
【図23】本発明の第2の実施の形態に係る整流素子の
製造方法の第11の工程を説明するための基板の断面図
である。FIG. 23 is a cross-sectional view of a substrate for explaining an eleventh step of the method for manufacturing a rectifier according to the second embodiment of the present invention.
【図24】本発明の第2の実施の形態に係る整流素子の
製造方法の第12の工程を説明するための基板の断面図
である。FIG. 24 is a cross-sectional view of a substrate for describing a twelfth step of the method for manufacturing the rectifier according to the second embodiment of the present invention.
【図25】特開平9−82988号公報に開示されたシ
ョットキーダイオードの断面図である。FIG. 25 is a sectional view of a Schottky diode disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-82988.
【符号の説明】 1、ショットキーダイオード 3、n+シリコン層 5、n-シリコン層 7a〜7e、絶縁埋め込みゲート電極 9、金属層 11、n-シリコン層 13、電極 15、絶縁層 17、スルーホール 19、蓄積層 21、シリコン基板 23、シリコン酸化層 25、ポリシリコン層 25a〜25e、ポリシリコン電極 27、シリコン酸化層 29、非晶質シリコン層 31、シード結晶部 51、ショットキーダイオード 53、n+シリコン層 55、n-シリコン層 57a〜57e、下層絶縁埋め込みゲート電極 59、n-シリコン層 61a〜61d、上層絶縁埋め込みゲート電極 63、n-シリコン層 65、金属層 67、電極 69、71、スルーホール 73、絶縁層 75、77、79、蓄積層 81、シリコン層 83、ポリシリコン層 83a〜83e、ポリシリコン電極 85、シリコン基板 87、シリコン酸化層 89、シード結晶部 91、非晶質シリコン層 93、シリコン酸化層 95、ポリシリコン層 97、シリコン酸化層 98、非晶質シリコン層 99、シード結晶部[Description of Signs] 1, Schottky diode 3, n + silicon layer 5, n − silicon layer 7a to 7e, insulating buried gate electrode 9, metal layer 11, n − silicon layer 13, electrode 15, insulating layer 17, through Hole 19, accumulation layer 21, silicon substrate 23, silicon oxide layer 25, polysilicon layers 25a to 25e, polysilicon electrode 27, silicon oxide layer 29, amorphous silicon layer 31, seed crystal part 51, Schottky diode 53, n + silicon layer 55, n − silicon layers 57a to 57e, lower insulating buried gate electrode 59, n − silicon layers 61a to 61d, upper insulating buried gate electrode 63, n − silicon layer 65, metal layer 67, electrodes 69, 71 , Through hole 73, insulating layers 75, 77, 79, storage layer 81, silicon layer 83, polysilicon 83a to 83e, polysilicon electrode 85, silicon substrate 87, silicon oxide layer 89, seed crystal part 91, amorphous silicon layer 93, silicon oxide layer 95, polysilicon layer 97, silicon oxide layer 98, amorphous silicon layer 99, seed crystal part
Claims (5)
成された第1及び第2の絶縁埋め込み電極と、 を備え、 前記第1及び前記第2の絶縁埋め込み電極上には前記半
導体層が形成されており、 さらに、 前記半導体層上に形成され、前記半導体層とショットキ
ー接合している金属層と、 を備えた、整流素子。1. A semiconductor device comprising: a semiconductor layer; and first and second insulating buried electrodes formed in the semiconductor layer and formed to be spaced apart from each other, wherein the first and second insulating buried electrodes are provided. A rectifying device, comprising: a semiconductor layer formed on an electrode; and a metal layer formed on the semiconductor layer and in Schottky junction with the semiconductor layer.
記整流素子に逆方向電圧印加時、前記第1の絶縁埋め込
み電極と前記第2の絶縁埋め込み電極との間を流れる電
流をピンチオフできるような空乏層が前記半導体層に形
成される電圧である、整流素子。2. The buried electrode according to claim 1, wherein the voltages of the first and second buried insulating electrodes are different from each other when a reverse voltage is applied to the rectifying element. A rectifier element, wherein a depletion layer is a voltage formed in the semiconductor layer so as to pinch off a current flowing between the rectifier element and the semiconductor layer.
記整流素子に逆方向電圧印加時、前記第1の絶縁埋め込
み電極と前記第2の絶縁埋め込み電極との間を流れる電
流をピンチオフできるような空乏層が前記半導体層に形
成され、かつ前記空乏層が前記第1及び前記第2の絶縁
埋め込み電極下にまで形成される電圧である、整流素
子。3. The buried electrode according to claim 1, wherein the voltages of the first and second buried insulating electrodes are different from each other when a reverse voltage is applied to the rectifying element. A rectifier element, wherein a depletion layer capable of pinching off a current flowing between the first and second insulating buried electrodes is formed in the semiconductor layer, and the depletion layer is formed under the first and second insulating buried electrodes.
電極との間の領域と、前記第1の絶縁埋め込み電極と、
前記第2の絶縁埋め込み電極と、に平面的に重なる位置
に形成された第3の絶縁埋め込み電極を備えた、整流素
子。4. The buried electrode according to claim 1, wherein: a region between the first buried electrode and the second buried electrode;
A rectifying element, comprising: a third insulating buried electrode formed at a position overlapping the second insulating buried electrode in a plane.
第1及び第2の絶縁埋め込み電極を形成する工程と、 前記第1の絶縁埋め込み電極と前記第2の絶縁埋め込み
電極との間、前記第1の絶縁埋め込み電極上及び前記第
2の絶縁埋め込み電極上に第2の半導体層を形成する工
程と、 前記第2の半導体層上に、前記第2の半導体層とショッ
トキー接合している金属層を形成する工程と、 を備えた、整流素子の製造方法。5. A step of forming first and second buried insulated electrodes at intervals on the first semiconductor layer, and between the first buried insulated electrode and the second buried insulated electrode. Forming a second semiconductor layer on the first insulating embedded electrode and on the second insulating embedded electrode; and forming a Schottky junction with the second semiconductor layer on the second semiconductor layer. Forming a metal layer according to claim 1. A method for manufacturing a rectifying element, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11449899A JP2000307128A (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Rectifying element and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11449899A JP2000307128A (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Rectifying element and method of manufacturing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000307128A true JP2000307128A (en) | 2000-11-02 |
Family
ID=14639270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11449899A Withdrawn JP2000307128A (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Rectifying element and method of manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000307128A (en) |
-
1999
- 1999-04-22 JP JP11449899A patent/JP2000307128A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11916066B2 (en) | MOSFET device of silicon carbide having an integrated diode and manufacturing process thereof | |
| JP7786512B2 (en) | Semiconductor Devices | |
| US10468402B1 (en) | Trench diode and method of forming the same | |
| KR101230680B1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| JP3327135B2 (en) | Field effect transistor | |
| US7391093B2 (en) | Semiconductor device with a guard-ring structure and a field plate formed of polycrystalline silicon film embedded in an insulating film | |
| JP2009141062A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| WO2011078346A1 (en) | SiC FIELD EFFECT TRANSISTOR | |
| CN116314294A (en) | Semiconductor device | |
| JP2008532257A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP4164892B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| EP0663698A1 (en) | Semiconductor device and its manufacture | |
| JPH1197716A (en) | MOS control diode and method of manufacturing the same | |
| US10147813B2 (en) | Tunneling field effect transistor | |
| JP2016103649A (en) | Silicon carbide field-effect transistor | |
| JP3759145B2 (en) | Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP3869580B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP2004273647A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP3921816B2 (en) | Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP3785794B2 (en) | Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JPH11266015A (en) | Manufacture of silicon carbide semiconductor device | |
| JP4401453B2 (en) | Method of manufacturing power semiconductor device using semi-insulating polysilicon (SIPOS) film | |
| JP2000307128A (en) | Rectifying element and method of manufacturing the same | |
| JP3744196B2 (en) | Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| US20230246101A1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060704 |