(57)【要約】【課題】ショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子及びその製造方法を提供する。【解決手段】ショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子の製造方法は、ｐウェル基板の所定領域を一定間隔でエッチングした後絶縁物質を積層して絶縁層を形成する段階と、絶縁層間のｐウェル基板をエッチングした後積層してｎウェルを形成する段階と、ｎウェルの第１領域及び第２領域にそれぞれｐ+を注入する段階と、第１領域及び第２領域の上部にそれぞれ第１金属及び第２金属をショットキー接触により形成する段階とを含む。【選択図】図４
2006229230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐウェル基板の所定領域を一定間隔でエッチングした後絶縁物質を積層して絶縁層を形成する段階と、
前記絶縁層間の前記ｐウェル基板をエッチングした後積層してｎウェルを形成する段階と、
前記ｎウェルの第１領域及び第２領域にそれぞれｐ+を注入する段階と、
前記第１領域及び前記第２領域の上部にそれぞれ第１金属及び第２金属をショットキー接触により形成する段階と、
を含むことを特徴とするショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子の製造方法。
【請求項２】
前記ｐ+を形成する段階は、
前記ｎウェルで前記第１金属が位置するようになる領域の両側及び前記第２金属が位置するようになる領域の両側にそれぞれ前記ｐ+を注入して熱処理することによって前記ｐ+を形成し、前記第１金属及び前記第２金属に漏れ電流が流れることを防止することを特徴とする請求項１に記載のショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子の製造方法。
【請求項３】
ｐウェル基板と、
前記ｐウェル基板のエッチングされた所定領域に積層され一定間隔で形成される絶縁層と、
前記絶縁層間の前記ｐウェル基板のエッチングされた領域に積層され形成されるｎウェルと、
前記ｎウェルの第１領域及び第２領域にそれぞれ注入されるｐ+と、
前記ｐ+が注入された前記第１領域及び前記第２領域の上部にショットキー接触によりそれぞれ形成される第１、第２金属と、
を含むことを特徴とするショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子。
【請求項４】
前記ｐ+は、
前記ｎウェルで前記第１金属が位置するようになる領域の両側及び前記第２金属が位置するようになる領域の両側にそれぞれ前記ｐ+を注入して熱処理することによって形成され、前記第１金属及び前記第２金属に漏れ電流が流れることを防止することを特徴とする請求項３に記載のショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子。
【請求項５】
ｐウェル基板と、
前記ｐウェル基板のエッチングされた所定領域に積層され一定間隔で形成される絶縁層と、
前記絶縁層間の前記ｐウェル基板のエッチングされた領域に積層され形成されるｎウェルと、
前記ｎウェルの第１領域及び第２領域にそれぞれ注入されるｐ+と、
前記ｐ+が注入された前記第１領域及び前記第２領域の上部にショットキー接触によりそれぞれ形成される第１、第２金属と、
を含むことを特徴とする静電気が流入されることを防止するＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショットキーダイオード(schottky diode)を用いたノイズ除去のための半導体素子及びその製造方法に係り、さらに詳しくは、ショットキーダイオードの同一極が相互接続されるように形成された半導体素子に流入するアナログ信号及びデジタル信号を整流することができるショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１Ａ及び図１Ｂは一般のショットキーダイオードを用いたＥＳＤ素子の動作を説明するための図である。
図１Ａは回路システムの前段に位置するＥＳＤダイオードを示す図であり、図１Ｂは図１ＡのＥＳＤダイオードがショットキーダイオードの場合であって、ショットキーダイオードの電圧−電流特性を示す図である。この際、ＥＳＤ(Electrostatic Discharge)素子は、静電気を放電するものであって、静電気に対して脆弱である一部の半導体を保護するために、必要な信号だけ通過させ不要な信号を除去する動作を行なう素子を指す。
【０００３】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、ショットキーダイオードに流れる電流は、加わる電圧の指数関数で表わされ、ショットキー障壁内で電流制御を行うことができる。電圧が所定値（Ｖ１）以上の場合、電流は電圧に対して指数関数的に増加する。一方、逆方向電圧が所定値(Ｖ２)以上の場合は、降伏現象(breakdown)が発生して電流が流れる。この際、Ｖ２の電圧値はＶ１の電圧値より大きい。
【０００４】
図２は従来のショットキーダイオードを示す図である。
図２に示すように、従来のショットキーダイオードは基板１０、絶縁層２０、ｎウェル３０、第１金属４０、及び第２金属５０を含む。基板１０はｐウェル基板であり、基板１０の所定領域には絶縁層２０が形成される。絶縁層２０の間にはｎウェル３０が形成され、ｎウェル３０の上部に第１金属４０及び第２金属５０が形成される。この際、第１金属４０は陽極電極であってｎウェル３０層とショットキー接合により形成される。一方、第２金属５０は陰極電極であってｎウェル３０層のうちｎ+３５が注入された領域の上部に形成されｎウェル３０層とオーム接触(ohmic contact)をなすように付着される。
【０００５】
図３Ａ及び図３Ｂは、従来のショットキーダイオードの動作によるノイズ除去を説明するための図である。
図３Ａは、入力信号がノイズを有するデジタル信号の場合、ショットキーダイオードがＥＳＤ素子として動作してノイズを除去することを説明するための図である。そして、図３Ｂは、入力信号がノイズを有するアナログ信号の場合、ショットキーダイオードがＥＳＤ素子として動作してノイズを除去することを説明するための図である。
【０００６】
図３Ａ及び図１Ｂに示すように、ノイズを有するデジタル信号がショットキーダイオードに入力される場合、ショットキーダイオードの降伏電圧の大きさを調整することによってノイズを除去することができる。ノイズ信号の電圧がＶ２の場合、Ｖ２電圧以上ではショットキーダイオードが短絡(short)されグラウンドに流れる。従って、Ｖ２電圧以上のノイズ信号は、ショットキーダイオードと接続された回路システムに流入されず、ノイズは除去されることとなる。
【０００７】
図３Ｂ及び図１Ｂに示すように、ノイズ信号を有するアナログ信号がショットキーダイオードに入力される場合、電圧がＶ２以下の信号はショットキーダイオードがオープンすることによって、電圧がＶ２以下の信号はショットキーダイオードと接続された回路システムに入力される。
しかし、入力アナログ信号の電圧が-Ｖ１の場合、|-Ｖ１|以上の場合にショットキーダイオードは短絡してグラウンドに電流が流れ、|-Ｖ１|電圧以上の信号はショットキーダイオードと接続された回路システムに流入しない。すなわち、図３Ｂに示した入力アナログ信号の場合は、電圧が-Ｖ１と-Ｖ２の間の信号はショットキーダイオードに接続された回路システムに流入せず、ノイズ信号以外の入力信号が失われる問題点がある。従って、従来のＥＳＤ素子として用いられるショットキーダイオードはアナログ信号で発生するノイズを処理できない問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前述した従来の問題点を解決するために案出されたもので、その目的はショットキーダイオードの同一の極が相互接続されるショットキーダイオードは、流入するデジタル形態の信号だけでなく、アナログ形態の信号を整流できるショットキーダイオードを用いたノイズを除去するための半導体素子及びその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するための本発明に係るショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子の製造方法は、ｐウェル基板の所定領域を一定間隔でエッチングした後絶縁物質を積層して絶縁層を形成する段階と、絶縁層間のｐウェル基板をエッチングした後積層してｎウェルを形成する段階と、ｎウェルの第１領域及び第２領域にそれぞれｐ+を注入する段階と、第１領域及び第２領域の上部にそれぞれ第１金属及び第２金属をショットキー接触により形成する段階とを含む。
【００１０】
望ましくは、ｐ+を形成する段階は、ｎウェルで第１金属が位置するようになる領域の両側及び第２金属が位置するようになる領域の両側にそれぞれｐ+を注入して熱処理することによってｐ+を形成し、第１金属及び第２金属に漏れ電流が流れることを防止する。
一方、本発明のショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子は、ｐウェル基板、ｐウェル基板のエッチングされた所定領域に積層され一定間隔で形成される絶縁層、絶縁層間のｐウェル基板のエッチングされた領域に積層されて形成されるｎウェル、ｎウェルの第１領域及び第２領域にそれぞれ注入されるｐ+、及びｐ+が注入された第１領域及び第２領域の上部にショットキー接触によりそれぞれ形成される第１、第２金属を含む。
【００１１】
望ましくは、ｐ+は、ｎウェルで第１金属が位置するようになる領域の両側及び第２金属が位置するようになる領域の両側にそれぞれｐ+を注入して熱処理することによって形成され、第１金属及び第２金属に漏れ電流が流れることを防止する。
また、静電気が流入することを防止するＥＳＤ素子は、ｐウェル基板、前記ｐウェル基板のエッチングされた所定領域に積層され一定間隔で形成される絶縁層、前記絶縁層間の前記ｐウェル基板のエッチングされた領域に積層され形成されるｎウェル、前記ｎウェルの第１領域及び第２領域にそれぞれ注入されるｐ+、及び前記ｐ+が注入された前記第１領域及び前記第２領域の上部にショットキー接触によりそれぞれ形成される第１、第２金属を含む。
【発明の効果】
【００１２】
以上、述べたように、本発明によればショットキーダイオードの同一極が相互接続される半導体素子を用いてノイズを有するデジタル形態の信号だけでなく、アナログ形態の信号を整流することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施例）
【００１４】
以下、添付した図面に基づき本発明を詳細に説明する。
図４は本発明の一実施形態によるショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子を示す図である。
図４に示すように、本発明に係るショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子は、基板１００、絶縁層２００、ｎウェル３００、ｐ+層４００、第１金属５００、及び第２金属６００を備える。
【００１５】
基板１００はｐウェル基板であり、基板１００の所定領域に一定間隔で絶縁層２００が形成される。一定間隔で形成された絶縁層２００間にｎウェル３００が形成される。そして、ｎウェル３００の上部に第１金属５００及び第２金属６００が形成される。第１金属５００及び第２金属６００が形成される下部には、第１金属５００及び第２金属６００に漏れ電流(leakage current)が流れることを防止するためにそれぞれｐ+が注入される。この際、第１金属５００及び第２金属６００は陽極電極である。
【００１６】
図５は本発明の一実施形態によるショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子の特性を示す図である。
図５は、図４のショットキーダイオードの電圧と電流との関係を示す図であって、−Ｖ３電圧とＶ３電圧間の電圧がショットキーダイオードに入力される場合、ショットキーダイオードはオープンして、ショットキーダイオードに入力される信号をショットキーダイオードに接続された回路システム(図示せず)に出力する。一方、ショットキーダイオードに入力される信号がＶ３電圧より大きいか、あるいは−Ｖ３電圧より小さい場合はショットキーダイオードが短絡(short)し、入力信号がショットキーダイオードに接続された回路システムに出力されない。すなわち、図４のショットキーダイオードは一定区間の信号だけを通過させることによってノイズを除去できる素子として動作することができる。
【００１７】
本発明に係る２つのショットキーダイオードが接続されたダイオードは従来のショットキーダイオードの電圧−電流特性と違って、ショットキーダイオードが短絡される電圧がＶ３と−Ｖ３に正の電圧と負の電圧の大きさが等しい。従って、ノイズを有するアナログ信号が入力される場合、入力信号の流失なしにノイズ信号だけを除去できる。
図６Ａ〜図６Ｅは本発明の一実施形態によるショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子を製造するための方法を説明するための図である。
【００１８】
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、Ｐ型基板１００の所定領域に一定間隔で絶縁層２００を形成する。絶縁層２００は基板１００の所定領域をエッチングした後、基板１００の上部に窒化酸化物層を形成することによって形成される。
図６Ｃに示すように、絶縁層２００が形成された基板１００間にＡｓ、Ａｓを有する物質を注入し熱処理することによってｎウェル３００を形成する。
【００１９】
図６Ｄに示すように、ｎウェル３００において、第１金属５００及び第２金属６００が形成される領域に、それぞれｐ+４００を注入した後熱処理する。この際、ｐ+４００は、第１金属５００からｎウェル３００に電流が流れる時、第２金属６００からｎウェル３００に電流が流れること、または第２金属６００からｎウェル３００に電流が流れる時、第１金属５００からｎウェル３００に電流が流れることを防止するためのガードリング(guarding)の役割を果たす。すなわち、金属と半導体物質のショットキー接触により、電流が一方向に流れる時、逆方向に電流が流れることを防止するためである。そして、ｐ+４００はｎウェル３００にショットキー接触するそれぞれの第１金属５００と第２金属６００の両側に形成される。
【００２０】
図６Ｅに示すように、ｐ+４００が形成された上部にそれぞれ第１金属５００及び第２金属６００をショットキー接触により形成する。この際、第１金属５００及び第２金属６００は陽極電極に該当する。
図７は図４の半導体素子によるノイズ除去を説明するための図である。
図７及び図５を参照すると、図７に示したようなノイズを有するアナログ信号が本発明に係るショットキーダイオードに入力されるとノイズは除去される。ショットキーダイオードに入力される信号のノイズ信号がＶ３電圧以上であり、−Ｖ３電圧以下の場合、図５に示したようなショットキーダイオードの電圧−電流特性曲線で降伏電圧をＶ３に調整することによって入力信号のノイズを除去することができる。
【００２１】
図５において、Ｖ３電圧以上の電圧を有する信号がショットキーダイオードに入力される場合、ショットキーダイオードは短絡されるため、Ｖ３電圧以上の電圧を有するノイズ信号は、ショットキーダイオードと接続された回路システムに出力されない。また、|−Ｖ３|電圧以上の電圧を有する信号がショットキーダイオードに入力される場合、ショットキーダイオードは短絡されるため、|−Ｖ３|電圧以上の電圧を有するノイズ信号はグラウンドに抜ける。従って、ショットキーダイオードが短絡し始まる正の電圧値と負の電圧値とが異なるので、ショットキーダイオードを使用してノイズを除去する場合、入力信号が流失される問題が発生しなくなる。
【００２２】
図８は本発明の一実施形態によるショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子を製造するための方法を説明するための流れ図である。
図８に示すように、Ｐ型基板１００の所定領域に一定間隔で絶縁層２００を形成する(Ｓ９０１)。絶縁層２００は基板１００の所定領域をエッチングした後、基板１００の上部に窒化酸化物層を形成することによって形成できる。
【００２３】
次いで、基板１００の一定領域にｎウェル３００を形成する(Ｓ９０３)。この際、絶縁層２００が形成された基板１００間にＡｓ、Ａｓを有する物質を注入し熱処理することによってｎウェル３００を形成することができる。
次いで、ｎウェル３００の所定領域にｐ+４００を形成する(Ｓ９０５)。この際、所定領域は第１金属５００及び第２金属６００が形成される領域であって、所定領域にｐ+４００を注入した後熱処理することによって形成される。そして、ｐ+４００は第１金属５００及び第２金属６００が形成される領域の両側にそれぞれ注入される。このｐ+４００は、第１金属５００と第２金属６００がそれぞれｎウェル３００とショットキー接触して、電流が第１金属５００からｎウェル３００に流れるか、あるいは第２金属６００からｎウェル３００方向に流れる時、それぞれ逆方向に電流が流れることを防止する動作を行なう。
【００２４】
次いで、ｐ+４００の形成された上部にそれぞれ第１金属５００及び第２金属６００をショットキー接触により形成する(Ｓ９０７)。この際、第１金属５００及び第２金属６００は陽極電極に該当する。
一方、ショットキーダイオードが直列接続され形成されたダイオードは、回路システムに流入する静電気を防止するためにＥＳＤ素子として用いられ、信号のノイズを除去しなければならない多様な回路システムに適用できる。
【００２５】
本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではない。実際、当業者であれば、上記の説明に基づき、特許請求の範囲に記載されている本発明の技術的範囲を逸脱することなく、本発明の実施形態に対し、種々の変更及び修正を施すことが可能であろう。従って、そのような変更及び修正は当然に、本発明の技術的範囲に含まれるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１Ａ】一般のショットキーダイオードを用いたＥＳＤ素子の動作を説明するための図である。
【図１Ｂ】一般のショットキーダイオードを用いたＥＳＤ素子の動作を説明するための図である。
【図２】従来のショットキーダイオードを示す図である。
【図３Ａ】従来のショットキーダイオードの動作によるノイズ除去を説明するための図である。
【図３Ｂ】従来のショットキーダイオードの動作によるノイズ除去を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態によるショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態によるショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子の特性を示す図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態によるショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子を製造するための方法を説明するための図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態によるショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子を製造するための方法を説明するための図である。
【図６Ｃ】本発明の一実施形態によるショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子を製造するための方法を説明するための図である。
【図６Ｄ】本発明の一実施形態によるショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子を製造するための方法を説明するための図である。
【図６Ｅ】本発明の一実施形態によるショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子を製造するための方法を説明するための図である。
【図７】図４の半導体素子によるノイズ除去を説明するための図である。
【図８】本発明の一実施形態によるショットキーダイオードを用いたノイズ除去のための半導体素子を製造するための方法を説明するための流れ図である。
【符号の説明】
【００２７】
１００  基板
２００  絶縁層
３００  ｎウェル層
４００  ｐ+層
５００  第１金属
６００  第２金属
【図１Ａ】
2006229230.tif 000003
【図１Ｂ】
2006229230.tif 000004
【図２】
2006229230.tif 000005
【図３Ａ】
2006229230.tif 000006
【図３Ｂ】
2006229230.tif 000007
【図４】
2006229230.tif 000008
【図５】
2006229230.tif 000009
【図６Ａ】
2006229230.tif 000010
【図６Ｂ】
2006229230.tif 000011
【図６Ｃ】
2006229230.tif 000012
【図６Ｄ】
2006229230.tif 000013
【図６Ｅ】
2006229230.tif 000014
【図７】
2006229230.tif 000015
【図８】
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