(57)【要約】【課題】半導体装置を構成する各電極を簡易な方法で形成することのできる半導体装置を提供する。【解決手段】表面に第１導電型半導体層を備えた半導体基板と、前記半導体層上に第２導電型の不純物を低濃度で拡散して形成した第２導電型の拡散領域と、該拡散領域上に形成したショットキー金属と、該ショットキー金属の表面に形成した第１電極と、前記半導体基板の裏面に形成した第２電極を備え、前記第１電極と第２電極は同一の金属材料で形成した。【選択図】図１
2014011177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に第１導電型半導体層を備えた半導体基板と、
前記半導体層上に第２導電型の不純物を低濃度で拡散して形成した第２導電型の拡散領域と、
該拡散領域上に形成したショットキー金属と、
該ショットキー金属の表面に形成した第１電極と、
前記半導体基板の裏面に形成した第２電極を備え、
前記第１電極と第２電極は同一の金属材料で形成したことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
表面に第１導電型半導体層を備えた半導体基板と、
前記半導体層上に島状に形成した複数の第１導電型の拡散領域と、
該拡散領域の上部を含むように形成した島状の第２導電型の拡散領域と、
該第２導電型の拡散領域間に第２導電型の不純物を低濃度で拡散して形成した第２導電型の拡散領域と、
前記島状の第２導電型の拡散領域および該第２導電型の拡散領域間に形成した第２導電型の拡散領域上に形成したショットキー金属と、
該ショットキー金属の表面に形成した第１電極と、
前記半導体基板の裏面に形成した第２電極を備え、
前記第１電極と第２電極は同一の金属材料で形成したことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項２記載の半導体装置において、
前記第１導電型の拡散領域の平面形状は円またはストライプであることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の半導体装置において、
前記第１電極と第２電極は同一の金属材料のめっきで形成したことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１または２記載の半導体装置において、
前記第１電極と第２電極と、ショットキー金属は同一の金属材料で形成したことを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
表面に第１導電型半導体層を備えた半導体基板と、
前記半導体層上に島状に形成した複数の第１導電型の拡散領域と、
該拡散領域の上部を含むように形成した島状の第２導電型の拡散領域と、
該第２導電型の拡散領域間に第２導電型の不純物を低濃度で拡散して形成した第２導電型の拡散領域と、
前記島状の第２導電型の拡散領域および該第２導電型の拡散領域間に形成した第１導電型の拡散領域上に形成したショットキー金属と、
該ショットキー金属の表面に形成した第１電極と、
前記半導体基板の裏面に形成した第２電極を備えた半導体装置の製造方法において、
前記第１電極と第２電極は同一の金属材料であり、該金属材料をめっきにより形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の半導体装置の製造方法において、  
前記第１電極と第２電極とショットキー金属は同一の金属材料であり、該金属材料をめっきにより形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に係り、特に、ダイオードなどの整流素子を構成するに好適な半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、自動車が排出するＣＯ２の排出量が規制され、これに伴い、エンジンで駆動されるオルタネータにおいても、整流時に発生する損失が低減された整流素子が望まれるようになった。
【０００３】
特許文献１には、このような素子として、ＰＮ接合およびショットキー接合を併せ持つ量産化が可能な複合整流素子が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２５０６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のような複合整流素子は、例えば、図３に示すような方法で製作されている。まず高濃度Ｎ型基板１に、エピタキシャル層２、シリコン酸化膜６を形成した後、前記酸化膜に形成した開口を通してＰ型不純物を拡散してＰ型拡散層４を形成する（図３ａ）。
【０００６】
次いで、前記シリコン酸化膜６を除去した後、Ｐ型不純物を低濃度で拡散して、前記Ｐ型拡散層４の間に低濃度Ｐ型拡散層５を形成する（図３ｂ）。次に、前記Ｐ型拡散層４、低濃度Ｐ型拡散層５上にショットキー金属７を、蒸着法あるいはスパッタ法を用いて形成する（図３ｃ）。
【０００７】
その後、ショットキー金属７上に、はんだ電極８，９を蒸着法またはスパッタ法を用いて形成する（図３ｄ）。その後、シリコン酸化膜６上に付着したショットキー金属７、はんだ電極８，９をフォトリソグラフィ技術を用いて除去する。その後、裏面にはんだ電極１０，１１を形成する（図３ｅ）。
【０００８】
このように、複合素子の生成に際して、基板上に拡散層を形成した後、ショットキーメタルを蒸着法またはスパッタ法を用いて形成し、その上にはんだ電極を蒸着法またはスパッタ法用いて形成する。その後絶縁膜上に付着したショットキー金属およびはんだ電極をフォトリソグラフィ技術を用いて除去した後、裏面にはんだ電極を形成する。
【０００９】
この方法によれば、アノード電極形成およびカソード電極形成のために、真空蒸着法またはスパッタ法を用いた電極形成作業を２度行わなくてはならない。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みて成されたもので、半導体装置を構成する各電極を簡易な方法で形成することのできる半導体装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記課題を解決するため、次のような手段を採用した。
【００１２】
表面に第１導電型半導体層を備えた半導体基板と、前記半導体層上に第２導電型の不純物を低濃度で拡散して形成した第１導電型の拡散領域と、該拡散領域上に形成したショットキー金属と、該ショットキー金属の表面に形成した第１電極と、前記半導体基板の裏面に形成した第２電極を備え、前記第１電極と第２電極は同一の金属材料で形成した。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、以上の構成を備えるため、半導体装置を構成する各電極を簡易な方法で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態にかかる半導体装置を説明する図である。
【図２】第２の実施形態にかかる半導体装置を説明する図である。
【図３】従来の半導体装置を説明する図である。
【図４】接合電位を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施形態１）
実施形態１を、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態にかかる半導体装置であるダイオードおよびその製法を説明する図である。
【００１７】
まず、高濃度Ｎ型基板１に、高濃度Ｎ型基板１よりも低濃度のＮ型エピタキシャル層２、シリコン酸化膜６を形成して、シリコン酸化膜層６に開口を形成した後、該開口を通してＮ型不純物を拡散してＮ型エピタキシャル層２よりも高濃度のＮ型拡散層３を島状に複数個形成する（図１ａ）。次いで、前記開口を拡大した後、該開口を通してＰ型不純物を拡散してＮ型エピタキシャル層２よりも高濃度のＰ型拡散層４を島状に複数個、Ｎ型拡散層３の上部を含むように形成する。このとき、Ｐ型拡散層４とＮ型拡散層３によるＰＮ接合Ａが形成される（図１ｂ）。
【００１８】
なお、Ｐ型拡散層４およびＮ型拡散層３の平面形状は、円またはストライプ状である。
【００１９】
次いで、前記シリコン酸化膜６を除去した後、Ｐ型不純物を低濃度で拡散して、前記Ｐ型拡散層４の間にＰ型拡散層４よりも低濃度の低濃度Ｐ型拡散層５を形成する（図１ｃ）。
【００２０】
次に、前記Ｐ型拡散層４、低濃度Ｐ型拡散層５上にショットキー電極７を、蒸着法あるいはスパッタ法を用いて形成し、低濃度Ｐ型拡散層５との間にショットキー接合Ｂを形成する（図１ｄ）。なお、Ｐ型拡散層４とショットキー電極７間ではオーミック接合Ｃが形成される。また、シヨットキー電極７としては、モリブデン、チタン、白金等の金属を用いることができる。
【００２１】
図４は、接合電位を説明する図であり、図４（ａ）は従来技術による接合電位、図４（ｂ）は本発明による接合電位を示す図である。
【００２２】
図４（ｂ）に示すように、ショットキー電極下にＰ−層（低濃度Ｐ型拡散層５に相当）をイオン注入法を用いて設け、ショットキー接合を金属／シリコン界面ではなく、Ｐ−層中のシリコン内部に形成するので、ショットキー電極／シリコン界面のダメージによる漏れ電流の増大を防止することができ、また、Ｐ−層のイオン注入量により、ショットキー接合高さを選択することが可能となる。
【００２３】
次に、このようにしてショットキー電極が形成された基板をめっき液（例えばＮｉめっき液）に浸漬する。めっき液に浸漬することにより、基板表面のショットキー電極７上にはアノード電極８が形成され、基板１の裏面(下面）上にはカソード電極９が形成される（図１ｅ）。
【００２４】
このように、本実施形態では、めっき法（無電解Ｎｉめっき）を用いてアノード電極８およびカソード電極９を形成するので、基板をめっき液に浸漬するという作業のみで、アノード電極８およびカソード電極９を形成することが可能となる。
【００２５】
また、絶縁膜であるシリコン酸化膜６上には、めっき液が付着することが無いため、従来技術のようにホトリソ技術を用いて金属を除去する必要が無くなる。このため、製造工程の簡略化が可能であり、且つ半導体装置の製造原価の低減も可能となる。
【００２６】
このように、本実施形態によれば、従来技術（真空蒸着法またはスパッタ法を用いてショットキー電極７上にアノード電極８および９を形成し、さらに、基板１の裏面には真空蒸着法またはスパッタ法を用いてカソード電極１０および１１を形成する）とは相違して、めっき法を用いてアノード電極８およびカソード電極９を形成するので、基板をめっき液に浸漬するという作業のみで、アノード電極８およびカソード電極９を簡易に形成することができる。また、アノード電極８を分離するために形成した絶縁膜（シリコン酸化膜）６上にはめっき液が付着することが無いため、形成された電極材料を除去する手間を省略することが可能である。
【００２７】
（実施形態２）
第２の実施形態を、図２を用いて説明する。図１に示す第１の実施形態では、ショットキー電極を構成する材料として、モリブデン、チタン、白金等の金属材料（アノード電極あるいはカソード電極を構成する材料とは異なる材料）を用いる例を示した。
【００２８】
本実施形態では、ショットキー電極を構成する材料として，ダイオードのアノード電極あるいはカソード電極を構成する材料と同じ材料を用いる。また、各電極の形成に際してはめっき法を用いる。
【００２９】
この例の場合、基板表面のショットキーバリアダイオードを構成する低濃度Ｐ型拡散層５上およびＰ型拡散層４上にアノード電極８を形成すると同時に、基板裏面にカソード電極を形成することができる。すなわち、半導体基板を一度めっき液に浸漬するという作業で、ショットキー電極、アノード電極およびカソード電極を形成することができる。
【００３０】
図２において、まず、高濃度Ｎ型基板１に、Ｎ型エピタキシャル層２、シリコン酸化膜層６を形成した後、前記酸化膜層に形成した開口を通してＮ型不純物を拡散してＮ型拡散層３を形成する（図２ａ）。次いで前記開口を拡大した後、該開口を通してＰ型不純物を拡散してＰ型拡散層４を形成し、ＰＮ接合Ａを形成する（図２ｂ）。
【００３１】
次いで、前記シリコン酸化膜６を除去した後、Ｐ型不純物を拡散して、前記Ｐ型拡散層４の間に低濃度Ｐ型拡散層５を形成する（図２ｃ）。
【００３２】
次に、このようにして拡散層が形成された基板をめっき液（例えばＮｉめっき液）に浸漬する。めっき液に浸漬することにより、基板表面の拡散層が形成された領域、および基板裏面上にはめっき層が形成される。基板の表面に形成されためっき層は、ショットキー電極およびアノード電極７Ａとして機能し、さらに基板裏面上に形成されためっき層はカソード電極９として機能する（図２ｄ）。
【００３３】
このように、ショットキー電極を構成する材料と、アノード電極を構成する材料、およびカソード電極を構成する材料を同一材料となるように選択すると、ショットキー電極、アノード電極、およびカソード電極を同時に形成することができる。
【００３４】
また、第１の実施形態と同様に、アノード電極８を分離するために形成した絶縁膜（シリコン酸化膜６）上には電極材料が形成されることはない。このためこれを除去する手間を省略することが可能である。
【００３５】
なお、この例では、シヨットキー電極７およびカソード電極８は同一の金属であり、この金属は低濃度Ｐ型拡散層５との間ではショットキー接合Ｂを形成し、高濃度Ｐ型拡散層４との間ではオーミック接合Ｃを形成する。
【００３６】
実施形態１ではシヨットキー電極７とアノード電極８とでは金属が異なるため電極形成を２回に分けて行わなければならない。しかし、実施形態２ではショットキー電極７、アノード電極８，カソード電極９が同じ金属材料で形成される。このため、ショットキー電極７、アノード電極８，カソード電極９を同時に形成することができる。また、絶縁膜（シリコン酸化膜）上には電極が付着しないため、更なる製造工程の簡略化、半導体装置の原価低減が可能となる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態によれば、ショットキー電極、アノード電極、カソード電極を１回の作業で形成することができる。これにより、製造工程の簡略化および半導体装置の製造原価を低減させることが可能となる
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、図３に示した従来技術のように、Ｎ型拡散層３を形成しないダイオードであっても良い。また、以上の説明において示した導電型は一例であり、それぞれの実施形態において示される導電型（Ｎ型、Ｐ型）をそれぞれ逆導電型としても同様の効果が期待できる。
【００３８】
また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１  高濃度Ｎ型基板
２  Ｎ型エピタキシャル層
３  Ｎ型拡散層
４  Ｐ型拡散層
５  低濃度Ｐ型拡散層
６  シリコン酸化膜
７  ショットキー電極
８  アノード電極
９  カソード電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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