JPH0629557A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0629557A JPH0629557A JP17871492A JP17871492A JPH0629557A JP H0629557 A JPH0629557 A JP H0629557A JP 17871492 A JP17871492 A JP 17871492A JP 17871492 A JP17871492 A JP 17871492A JP H0629557 A JPH0629557 A JP H0629557A
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- JP
- Japan
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- layer
- metal layer
- electrode metal
- conductivity type
- semiconductor device
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ＰＮ接合あるいはＰＮ接合とショットキーバリ
アの双方を利用した整流半導体装置の順方向電圧損失を
低減し、その組立てを容易にする。 【構成】第一導電形の半導体層の表面から凹部を掘った
のち不純物を拡散して第二導電形の領域を形成すること
により実効接合面積を増大させ、その上に被着する電極
金属層に付随して生ずる凹凸面は、表面を削ることによ
り平坦面とし、その上にワイヤボンディングを可能とす
る。ＰＮ接合とショットキーバリアとの混成構造の場合
には、不純物導入後に表面を削って凹部の間に第一導電
形の層を露出させ、その露出面とショットキーバリアを
形成する金属により電極金属層を形成し、その表面を平
坦化する。
アの双方を利用した整流半導体装置の順方向電圧損失を
低減し、その組立てを容易にする。 【構成】第一導電形の半導体層の表面から凹部を掘った
のち不純物を拡散して第二導電形の領域を形成すること
により実効接合面積を増大させ、その上に被着する電極
金属層に付随して生ずる凹凸面は、表面を削ることによ
り平坦面とし、その上にワイヤボンディングを可能とす
る。ＰＮ接合とショットキーバリアとの混成構造の場合
には、不純物導入後に表面を削って凹部の間に第一導電
形の層を露出させ、その露出面とショットキーバリアを
形成する金属により電極金属層を形成し、その表面を平
坦化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ｐｎ接合あるいはショ
ットキーバリアを利用した整流機能をもつ半導体装置の
製造方法に関する。
ットキーバリアを利用した整流機能をもつ半導体装置の
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年スイッチング電源市場において、低
損失電源の要求が高くなってきており、電源の大きな損
失源である２次側整流素子に対しても低損失ダイオード
の要求が強い。一般的なダイオードの構造として、ＰＮ
接合ダイオードとショットキーバリアダイオードが知ら
れている。ＰＮ接合ダイオードは逆耐圧を高くしやすい
が、逆回復時間が長い。一方、ショットキーバリアダイ
オードは、逆回復時間が短く、順立上がり電圧はｐｎ接
合ダイオードにくらべて低いが、電流密度が高くなると
順方向電圧が高くなり、順方向電圧損失が増大する欠点
をもち、逆耐圧が低い。このようにこの２種類のダイオ
ードは一長一短がある。そこで、例えば特公昭59−3518
3 号公報に見られるように、ＰＮ接合ダイオードとショ
ットキーバリアダイオードの混成構造が考えられてい
る。この混成構造の半導体装置では、順方向バイアス時
の低電流領域において、ショットキーバリア部が支配的
になるが、高電流領域においてはＰＮ接合が支配的とな
り、順方向電圧損失は小さくなる。
損失電源の要求が高くなってきており、電源の大きな損
失源である２次側整流素子に対しても低損失ダイオード
の要求が強い。一般的なダイオードの構造として、ＰＮ
接合ダイオードとショットキーバリアダイオードが知ら
れている。ＰＮ接合ダイオードは逆耐圧を高くしやすい
が、逆回復時間が長い。一方、ショットキーバリアダイ
オードは、逆回復時間が短く、順立上がり電圧はｐｎ接
合ダイオードにくらべて低いが、電流密度が高くなると
順方向電圧が高くなり、順方向電圧損失が増大する欠点
をもち、逆耐圧が低い。このようにこの２種類のダイオ
ードは一長一短がある。そこで、例えば特公昭59−3518
3 号公報に見られるように、ＰＮ接合ダイオードとショ
ットキーバリアダイオードの混成構造が考えられてい
る。この混成構造の半導体装置では、順方向バイアス時
の低電流領域において、ショットキーバリア部が支配的
になるが、高電流領域においてはＰＮ接合が支配的とな
り、順方向電圧損失は小さくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】さらに、順方向電圧損
失を減らす方法として、ＰＮ接合面に凹凸を形成するこ
とで実効接合面積を大きくすることが知られている。し
かし、ＰＮ接合面に凹凸を設けるためには半導体基板表
面に凹凸を形成しなければならず、その上に被着する電
極金属層の表面にも付随して凹凸が生ずるため、電極の
接続にワイヤボンディングによる配線を用いることが不
可能で、組立方法が制約される。
失を減らす方法として、ＰＮ接合面に凹凸を形成するこ
とで実効接合面積を大きくすることが知られている。し
かし、ＰＮ接合面に凹凸を設けるためには半導体基板表
面に凹凸を形成しなければならず、その上に被着する電
極金属層の表面にも付随して凹凸が生ずるため、電極の
接続にワイヤボンディングによる配線を用いることが不
可能で、組立方法が制約される。
【０００４】本発明の目的は、このような問題を解決
し、ＰＮ接合に凹凸があって順方向電流損失が小さく、
かつ電極の接続にワイヤボンディングを適用できる半導
体装置の製造方法を提供することにある。
し、ＰＮ接合に凹凸があって順方向電流損失が小さく、
かつ電極の接続にワイヤボンディングを適用できる半導
体装置の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の半導体装置の製造方法は、第一導電形の
半導体層の表面に凹部を形成したのち、その表面から不
純物を導入して表面層を第二導電形にし、次いでその第
二導電形の層の表面に電極金属層を被着し、その電極金
属層を加工して表面を平坦にするものとする。あるい
は、第一導電形の半導体層の表面に凹部を形成したの
ち、その表面から不純物を導入して表面層を第二導電形
にし、次いで凹部の間の突出部の表面を第一導電形の層
が露出するまで除去したのち、その露出した第一導電形
の層とショットキーバリアを形成し、かつ凹部内面で第
二導電形の層にオーム性接触する電極金属層を被着し、
その電極金属層を加工して表面を平坦にするものとす
る。そしていずれの場合も、電極金属層の平坦にした表
面に導線を結合することが有効である。
めに、本発明の半導体装置の製造方法は、第一導電形の
半導体層の表面に凹部を形成したのち、その表面から不
純物を導入して表面層を第二導電形にし、次いでその第
二導電形の層の表面に電極金属層を被着し、その電極金
属層を加工して表面を平坦にするものとする。あるい
は、第一導電形の半導体層の表面に凹部を形成したの
ち、その表面から不純物を導入して表面層を第二導電形
にし、次いで凹部の間の突出部の表面を第一導電形の層
が露出するまで除去したのち、その露出した第一導電形
の層とショットキーバリアを形成し、かつ凹部内面で第
二導電形の層にオーム性接触する電極金属層を被着し、
その電極金属層を加工して表面を平坦にするものとす
る。そしていずれの場合も、電極金属層の平坦にした表
面に導線を結合することが有効である。
【０００６】
【作用】第一導電形の表面に凹部を形成したあと、不純
物を導入することにより第二導電形の表面層を形成する
ことにより、凹部の内壁に沿ってＰＮ接合が形成される
のでＰＮ接合の実効面積が増大し、順方向電力損失が小
さくなる。一方、その上に被着する電極金属層に付随し
て凹凸が生じた表面を加工により平坦にすることによ
り、ワイヤボンディングによる導線の結合が容易にでき
る。
物を導入することにより第二導電形の表面層を形成する
ことにより、凹部の内壁に沿ってＰＮ接合が形成される
のでＰＮ接合の実効面積が増大し、順方向電力損失が小
さくなる。一方、その上に被着する電極金属層に付随し
て凹凸が生じた表面を加工により平坦にすることによ
り、ワイヤボンディングによる導線の結合が容易にでき
る。
【０００７】
【実施例】図１(a) 、(b) は本発明の一実施例のＰＮ接
合ダイオードのみからなる半導体装置の製造工程を示
し、Ｎ+ シリコン基板１上にエピタキシャル成長により
形成されたＮ層２を有するエピタキシャルウエーハを使
用し、そのＮ層２の表面から方形の凹部３を掘る。図２
は凹部３の配置を示す平面図である。次に表面からの不
純物拡散によりＰ+ 領域４を形成する。そのあと、酸化
膜５の開口部でＰ領域４に接触するように、例えばAlの
蒸着によりアノード電極金属層６を形成し、またカソー
ド電極金属層７をＮ+ 基板１の裏面に被着する〔図１
(a) 〕。次に電極金属層６を表面から凹部３の底まで削
って平坦な面８を得る。その平坦面８にAl導線９を超音
波ワイヤボンディングで接続することは容易にできる
〔図１(b) 〕。
合ダイオードのみからなる半導体装置の製造工程を示
し、Ｎ+ シリコン基板１上にエピタキシャル成長により
形成されたＮ層２を有するエピタキシャルウエーハを使
用し、そのＮ層２の表面から方形の凹部３を掘る。図２
は凹部３の配置を示す平面図である。次に表面からの不
純物拡散によりＰ+ 領域４を形成する。そのあと、酸化
膜５の開口部でＰ領域４に接触するように、例えばAlの
蒸着によりアノード電極金属層６を形成し、またカソー
ド電極金属層７をＮ+ 基板１の裏面に被着する〔図１
(a) 〕。次に電極金属層６を表面から凹部３の底まで削
って平坦な面８を得る。その平坦面８にAl導線９を超音
波ワイヤボンディングで接続することは容易にできる
〔図１(b) 〕。
【０００８】図３(a) 、(b) 、(c) は、本発明の別の実
施例のＰＮ接合ダイオードとショットキーバリアダイオ
ードの混成構造をもつ半導体装置の製造工程を示し、図
１と共通の部分には同一の符号が付されている。図１の
場合と同様にＮ+ 基板１とＮ層２からなるエピタキシャ
ルウエーハの表面から図２と同様の行列配置の方形凹部
３を掘り、酸化膜51をマスクにしての不純物拡散でＰ+
領域４を形成する〔図３(a) 〕。そのあと、凹部３の内
面に接するＰ+ 領域４のみを残すようにして各凹部３間
の突出面31の表面に接するＰ+ 領域４を削り、Ｎ層２を
露出さる。次いで、酸化膜５の開口部で凹部３の内面の
Ｐ+ 領域４、凹部間の突出面31のＮ層２に、例えばMoを
用いるバリア金属層10を接触させる。この金属層10はＰ
+ 領域４にはオーム性接触する〔図３(b) 〕。このあと
は、図１の場合と同様に金属層10を表面から削って平坦
な面８を得、Al導線９をワイヤボンディングすることが
できる〔図３(c) 〕。
施例のＰＮ接合ダイオードとショットキーバリアダイオ
ードの混成構造をもつ半導体装置の製造工程を示し、図
１と共通の部分には同一の符号が付されている。図１の
場合と同様にＮ+ 基板１とＮ層２からなるエピタキシャ
ルウエーハの表面から図２と同様の行列配置の方形凹部
３を掘り、酸化膜51をマスクにしての不純物拡散でＰ+
領域４を形成する〔図３(a) 〕。そのあと、凹部３の内
面に接するＰ+ 領域４のみを残すようにして各凹部３間
の突出面31の表面に接するＰ+ 領域４を削り、Ｎ層２を
露出さる。次いで、酸化膜５の開口部で凹部３の内面の
Ｐ+ 領域４、凹部間の突出面31のＮ層２に、例えばMoを
用いるバリア金属層10を接触させる。この金属層10はＰ
+ 領域４にはオーム性接触する〔図３(b) 〕。このあと
は、図１の場合と同様に金属層10を表面から削って平坦
な面８を得、Al導線９をワイヤボンディングすることが
できる〔図３(c) 〕。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、半導体素体表面に凹部
を形成して不純物を導入し、ＰＮ接合実効面積を増大し
て順方向電圧損失を軽減し、凹凸面上に形成した電極金
属層を突出部を削って平坦にすることにより、上部電極
へのワイヤボンディングによる接続を可能にし、組立て
の容易な半導体装置を、ＰＮ接合ダイオードからなる場
合も、ＰＮ接合ダイオードとショットキーバリアダイオ
ードとの混成構造の場合にも得ることができた。
を形成して不純物を導入し、ＰＮ接合実効面積を増大し
て順方向電圧損失を軽減し、凹凸面上に形成した電極金
属層を突出部を削って平坦にすることにより、上部電極
へのワイヤボンディングによる接続を可能にし、組立て
の容易な半導体装置を、ＰＮ接合ダイオードからなる場
合も、ＰＮ接合ダイオードとショットキーバリアダイオ
ードとの混成構造の場合にも得ることができた。
【図１】本発明の一実施例の半導体装置の製造工程を
(a) 、(b) の順に示す断面図
(a) 、(b) の順に示す断面図
【図２】図１の半導体装置の製造工程中における平面図
【図３】本発明の別の実施例の半導体装置の製造工程を
(a) 、(b) 、(c) の順に示す断面図
(a) 、(b) 、(c) の順に示す断面図
１ Ｎ+ 基板 ２ Ｎ層 ３ 凹部 ３１ 突出面 ４ Ｐ+ 領域 ６ アノード電極金属層 ７ カソード電極金属層 ８ 平坦面 ９ Al導線 １０ バリア金属層
Claims (3)
- 【請求項１】第一導電形の半導体層の表面に凹部を形成
したのち、その表面から不純物を導入して表面層を第二
導電形にし、その第二導電形の層の表面に電極金属層を
被着し、その電極金属層を加工して表面を平坦にするこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】第一導電形の半導体層の表面に凹部を形成
したのち、その表面から不純物を導入して表面層を第二
導電形にし、次いで凹部の間の突出部の表面を第一導電
形の層が露出するまで除去したのち、その露出した第一
導電形の層とショットキーバリアを形成し、かつ凹部内
面で第二導電形の層にオーム性接触する電極金属層を被
着し、その電極金属層を加工して表面を平坦にすること
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】電極金属層の平坦にした表面に導線を結合
する請求項１あるいは２記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17871492A JPH0629557A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17871492A JPH0629557A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629557A true JPH0629557A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16053287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17871492A Pending JPH0629557A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629557A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009289824A (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-10 | Toyota Motor Corp | 半導体装置 |
| JP2010016065A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ショットキーバリアダイオードおよびその製造方法 |
| WO2012120749A1 (ja) * | 2011-03-09 | 2012-09-13 | 昭和電工株式会社 | 炭化珪素半導体装置及びその製造方法 |
| CN105590966A (zh) * | 2014-10-23 | 2016-05-18 | 无锡华润华晶微电子有限公司 | 一种肖特基二极管 |
| JP2016219538A (ja) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | トヨタ自動車株式会社 | ヘテロ接合半導体装置及びその製造方法 |
| CN108735736A (zh) * | 2017-04-21 | 2018-11-02 | 三菱电机株式会社 | 半导体装置及其制造方法 |
-
1992
- 1992-07-07 JP JP17871492A patent/JPH0629557A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009289824A (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-10 | Toyota Motor Corp | 半導体装置 |
| US7999347B2 (en) | 2008-05-27 | 2011-08-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
| JP2010016065A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ショットキーバリアダイオードおよびその製造方法 |
| WO2012120749A1 (ja) * | 2011-03-09 | 2012-09-13 | 昭和電工株式会社 | 炭化珪素半導体装置及びその製造方法 |
| JP2012190909A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Showa Denko Kk | 炭化珪素半導体装置及びその製造方法 |
| CN105590966A (zh) * | 2014-10-23 | 2016-05-18 | 无锡华润华晶微电子有限公司 | 一种肖特基二极管 |
| JP2016219538A (ja) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | トヨタ自動車株式会社 | ヘテロ接合半導体装置及びその製造方法 |
| CN108735736A (zh) * | 2017-04-21 | 2018-11-02 | 三菱电机株式会社 | 半导体装置及其制造方法 |
| JP2018182242A (ja) * | 2017-04-21 | 2018-11-15 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
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