Brevet FR2785091A1 — publié le 20000428

La présente invention concerne les diodes de Schottky et, en particulier, une nouvelle diode de Schottky qui a une couche barrière de molybdène ou d'un autre métal, avec une couche de contact d'aluminium placée sur la couche barrière et, plus précisément, elle concerne une nouvelle structure qui empêche le délitement de la couche barrière. Les diodes de Schottky sont bien connues d'après les brevets des EtatsUnis d'Amérique n 4 206 540 et 4 899 199 qui représentent des exemples de dispositifs de Schottky. Un dispositif classique de Schottky comporte une couche barrière ou de contact de molybdène placée sur la surface d'une pastille de silicium et destinée à former une barrière de Schottky. D'autres métaux peuvent être utilisés à la place du molybdène. Un métal de contact, habituellement l'aluminium, recouvre le molybdène. On sait aussi déjà utiliser la diffusion d'un anneau de garde P+ près du bord de la pastille de silicium pour réduire les courants et les champs électriques au bord et augmenter ainsi la tension de claquage en inverse de la pastille. La couche de molybdène est habituellement au contact de la surface de l'anneau de garde et elle recouvre cette surface et aussi une couche d'oxyde de champ qui était une partie du masque utilisé pendant la diffusion de l'anneau. Le molybdène ou un autre métal couramment utilisé comme couche barrière, tel que le tungstène, le vanadium, le platine ou le palladium, n'adhère pas bien au bioxyde de silicium. En conséquence, la couche de contact d'aluminium recouvre le bord de molybdène et donne un bon contact avec l'oxyde de champ et assure l'étanchéité au bord de la couche de molybdène. Néanmoins, le molybdène a tendance à se déliter par séparation de l'oxyde avec création de défauts du dispo- sitif. Selon l'invention, le bord de la couche de contact de Schottky subit une attaque jusqu'à une distance de 5 pm ou plus de la fenêtre d'oxyde qui délimite l'anneau de garde P+. Les couches de contact de Schottky habituelles comprennent en général du molybdène, du palladium, du platine, du vanadium et du tungstène, sans être limitées à ces métaux. La couche de contact d'aluminium recouvre alors la surface de la couche de molybdène en étant à son contact, la partie de surface exposée sans molybdène de l'anneau de garde P+ qui est ouverte par l'attaque de 5 pmn ou plus, et la surface de la couche d'oxyde de champ qui délimite un bord de l'anneau de garde P+. Ainsi, les bords adjacents de l'oxyde de champ et de la couche de molybdène sont intentionnellement espa- cés, et le molybdène adhère fermement au silicium unique- ment. En outre, la largeur de l'anneau de garde P+ est réduite de la valeur classique de 50 pm à une valeur d'environ 20 pm afin que la surface de pastille soit préser- vée pour une valeur nominale déterminée de dispositif sans que la tension de claquage soit affectée. Il faut noter que, bien que le molybdène constitue le métal préféré pour la formation d'un dispositif de Schottky et l'aluminium constitue le métal préféré de contact, d'autres matériaux connus peuvent être utilisés à la place du molybdène et d'autres métaux de contact, tels qu'un ensemble trimétallique Ti-Ni-Ag, peuvent être utilisés à la place de l'aluminium. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence au dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une vue en plan d'une pastille de Schottky; la figure 2 est une coupe de la pastille de la figure 1 suivant la ligne 2-2 de la figure 1, correspondant à un dispositif de Schottky de la technique antérieure; et la figure 3 est une coupe de la pastille de la figure 1 suivant la ligne 2-2 de la figure 1 dans le cas d'un ensemble selon l'invention dont le molybdène a subi une attaque. On se réfère d'abord aux figures 1 et 2 qui repré- sentent une pastille 10 de diode de Schottky de la technique antérieure formée d'un corps 11 de silicium qui peut être du type de conductivité N' et qui a une couche épitaxiale N- 12 formée à sa surface et qui forme une couche réceptrice de barrière et de jonction. La pastille 10 a un anneau 20 de garde P+ formé par diffusion et qui entoure la région active de la pastille. Une couche 22 d'oxyde de champ reste à la surface supérieure de la pastille 10 sur la figure 2, cet oxyde de champ 22 étant le reste d'un revêtement complet d'oxyde qui a été réalisé avec des fenêtres de diffusion utilisées pour la délimitation de la diffusion 20 dans une étape classique de diffusion. Une couche barrière 30, par exemple une couche de molybdène, est alors déposée sur la surface de la couche N- 12 et l'anneau de garde P+ 20 ainsi qu'au-dessus de l'oxyde de champ 22. Une couche 31 de contact d'aluminium est alors déposée sur la couche 30 de molybdène, sur le bord 33 de la couche 30 et sur l'oxyde de champ 22 afin que la couche de molybdène soit maintenue fermement contre l'oxyde de champ. Une couche inférieure 34 de contact anodique est convenablement appliquée à la partie inférieure de la région du corps 11. La couche 30 de molybdène des dispositifs de la tech- nique antérieure a tendance à présenter un délitement pas séparation de l'oxyde 22, provoquant des mises au rebut et des pannes des dispositifs. La figure 3 illustre la présente invention dans le cas de la pastille de la figure 1 qui peut être comparée directement à celle de la figure 2, les éléments analogues ayant des références numériques identiques. Une modification essentielle paraissant sur la figure 3 est le fait que le bord externe 40 de la couche 30 de molybdène est attaqué, dans des opérations connues d'attaque (après dépôt de la couche), sur une distance au moins égale à 5 pm depuis le bord de la couche 30 d'oxyde afin que le bord de la couche de molybdène recouvre une partie au moins de l'anneau de garde 41. Du fait de l'attaque de la couche 30 de molybdène représentée sur la figure 3, le molybdène ne recouvre que le silicium 12 auquel il adhère bien. En outre, la couche 31 de contact, qui est choisie afin qu'elle adhère bien au silicium, au bioxyde de silicium et au métal de la couche barrière, est au contact de la surface du silicium P+ 41 et de l'oxyde de champ 22 auxquels elle adhère intimement. Des exemples de métaux de contact sont l'aluminium, le chrome et le titane. Le problème du déli- tement de la couche barrière est ainsi évité. De préférence, la largeur de la diffusion de type P est d'environ 0,5 mm. En outre, la surface supérieure de sili- cium de type N constitue avantageusement la surface d'une couche légèrement dopée de silicium formée par épitaxie. Bien qu'on ait décrit une barrière de molybdène, d'autres métaux bien connus qui n'adhèrent pas bien au bioxyde de silicium peuvent aussi être utilises. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux diodes qui viennent d'être décrites uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Diode de Schottky, caractérisée en ce qu'elle comprend une pastille de silicium ayant une surface supe- rieure de silicium de type N destinée à recevoir un métal destiné à former une barrière de Schottky, une diffusion allongée (41) de type P formée à la surface de la pastille et adjacente au bord de la pastille mais à distance de ce bord, la diffusion (41) de type P ayant un premier et un second bord espacés latéralement et délimitant sa largeur latérale, une couche (22) d'oxyde de champ disposée à la surface supérieure de la pastille de silicium et s'étendant depuis un emplacement qui recouvre partiellement un premier bord de la diffusion (41) de type P et qui est tourné vers le bord de la pastille, une couche (30) d'un métal de formation d'une barrière de Schottky disposée sur la surface de silicium de type N et au contact de cette surface et qui s'etend sur la diffusion (41) de type P jusqu'à un empla- cement qui est distant du second bord de la diffusion (41) de type P d'au moins 5 pumn environ et qui est au contact de la surface exposée de la diffusion (41) de type P, et un métal de contact (31) placé en contact sur le métal de barrière, sur la diffusion (41) de type P dans les régions de celle-ci qui ne sont pas au contact du métal de barrière et de la couche (22) d'oxyde de champ, et sur au moins une partie de la surface supérieure de l'oxyde de champ. 2. Diode selon la revendication 1, caractérisée en ce que la largeur de la diffusion (41) de type P est d'environ 0,5 mm. 3. Diode selon l'une des revendications 1 et 2, carac- térisée en ce que la diffusion (41) de type P est un anneau de garde de forme annulaire. 4. Diode selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce la surface supérieure de silicium de type N constitue la surface d'une couche (12) légèrement dopée de silicium formée par épitaxie. 5. Diode selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le métal de la couche barrière (30) est constitué de l'un au moins des métaux suivants: le molybdène, le tungstène, le vanadium, le platine, le palladium et le nickel. 6. Diode selon la revendication 2, caractérisée en ce que le métal de contact (31) est formé de l'un au moins des métaux suivants: l'aluminium, le titane, le chrome et Ti-Ni-Ag.