(57)【要約】【課題】酸化ガリウムを用いたショットキーバリアダイオードの機械的強度及びハンドリング性を確保しつつ、発熱を抑え、放熱性を高める。【解決手段】第２の表面２２側に凹部２３が設けられた酸化ガリウムからなる半導体基板２０と、半導体基板の第１の表面２１上に設けられた酸化ガリウムからなるエピタキシャル層３０と、積層方向から見て凹部２３と重なる位置に設けられ、エピタキシャル層３０とショットキー接触するアノード電極４０と、半導体基板２０の凹部２３内に設けられ、半導体基板２０とオーミック接触するカソード電極５０とを備える。本発明によれば、順方向電流が流れる部分の厚みが選択的に薄いことから、機械的強度及びハンドリング性を確保しつつ、発熱を低減し、放熱性を高めることができる。このため、熱伝導率の低い酸化ガリウムを用いているにもかかわらず、素子の温度上昇を抑制できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面及び前記第１の表面の反対側に位置する第２の表面を有し、前記第２の表面側に凹部が設けられた酸化ガリウムからなる半導体基板と、
前記半導体基板の前記第１の表面上に設けられた酸化ガリウムからなるエピタキシャル層と、
積層方向から見て前記凹部と重なる位置に設けられ、前記エピタキシャル層とショットキー接触するアノード電極と、
前記半導体基板の前記凹部内に設けられ、前記半導体基板とオーミック接触するカソード電極と、を備えることを特徴とするショットキーバリアダイオード。
【請求項２】
前記半導体基板の前記凹部は、平面視で前記第１の表面と重なる底面と、前記底面と前記第２の表面を繋ぐ内壁面とを含み、
前記カソード電極は、前記凹部の少なくとも前記底面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のショットキーバリアダイオード。
【請求項３】
前記カソード電極は、前記凹部の前記内壁面にさらに形成されていることを特徴とする請求項２に記載のショットキーバリアダイオード。
【請求項４】
前記カソード電極は、前記凹部の外に位置する前記第２の表面にさらに形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のショットキーバリアダイオード。
【請求項５】
前記積層方向から見た前記凹部の面積は、前記アノード電極の面積よりも小さいことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載のショットキーバリアダイオード。
【請求項６】
前記積層方向から見た前記凹部の面積は、前記アノード電極の面積の５０％以上であることを特徴とする請求項５に記載のショットキーバリアダイオード。
【請求項７】
前記凹部が形成された位置における前記半導体基板の厚さは、５０μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のショットキーバリアダイオード。
【請求項８】
前記凹部は、前記半導体基板の側面に連通していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のショットキーバリアダイオード。
【請求項９】
前記凹部は、スリット状に複数形成されていることを特徴とする請求項８に記載のショットキーバリアダイオード。
【請求項１０】
前記凹部は、メッシュ状に形成されていることを特徴とする請求項８に記載のショットキーバリアダイオード。
【請求項１１】
電極パターンを有する回路基板と、
前記回路基板上に搭載された請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のショットキーバリアダイオードと、
少なくとも一部が前記半導体基板の前記凹部に埋設され、前記電極パターンと前記カソード電極とを接続する導電部材と、を備えることを特徴とする電子回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はショットキーバリアダイオード及びこれを備える電子回路に関し、特に、酸化ガリウムを用いたショットキーバリアダイオード及びこれを備える電子回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ショットキーバリアダイオードは、金属と半導体の接合によって生じるショットキー障壁を利用した整流素子であり、ＰＮ接合を有する通常のダイオードに比べて順方向電圧が低く、且つ、スイッチング速度が速いという特徴を有している。このため、ショットキーバリアダイオードはパワーデバイス用のスイッチング素子として利用されることがある。
【０００３】
ショットキーバリアダイオードをパワーデバイス用のスイッチング素子として用いる場合、十分な逆方向耐圧を確保する必要があることから、シリコン（Ｓｉ）の代わりに、よりバンドギャップの大きい炭化シリコン（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）などが用いられることがある。中でも、酸化ガリウムは、バンドギャップが４．８〜４．９ｅＶと非常に大きく、絶縁破壊電界も７〜８ＭＶ／ｃｍと大きいことから、酸化ガリウムを用いたショットキーバリアダイオードは、パワーデバイス用のスイッチング素子として非常に有望である。酸化ガリウムを用いたショットキーバリアダイオードの例は、特許文献１に記載されている。
【０００４】
しかしながら、酸化ガリウムは、シリコン（Ｓｉ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）などに比べると、熱伝導率がかなり低い。このため、酸化ガリウムを用いたショットキーバリアダイオードをパワーデバイス用のスイッチング素子として用いると、順方向電流による発熱が素子の外部に効率的に放熱されず、素子が劣化しやすいという問題があった。この点に関し、特許文献１に記載されたショットキーバリアダイオードは、酸化ガリウム基板の厚さを５０μｍ以下まで薄くすることによって、順方向電流による発熱を抑制しつつ、放熱性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−０３１９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、酸化ガリウム基板を単純に薄くすると、素子の機械的強度が不足するばかりでなく、製造時や実装時における素子のハンドリングが困難となるという問題が生じる。
【０００７】
したがって、本発明は、酸化ガリウムを用いたショットキーバリアダイオードであって、機械的強度やハンドリング性を確保しつつ、発熱が抑えられ、且つ、放熱性が高められたショットキーバリアダイオードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によるショットキーバリアダイオードは、第１の表面及び前記第１の表面の反対側に位置する第２の表面を有し、前記第２の表面側に凹部が設けられた酸化ガリウムからなる半導体基板と、前記半導体基板の前記第１の表面上に設けられた酸化ガリウムからなるエピタキシャル層と、積層方向から見て前記凹部と重なる位置に設けられ、前記エピタキシャル層とショットキー接触するアノード電極と、前記半導体基板の前記凹部内に設けられ、前記半導体基板とオーミック接触するカソード電極とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による電子回路は、電極パターンを有する回路基板と、前記回路基板上に搭載された上記のショットキーバリアダイオードと、少なくとも一部が前記半導体基板の前記凹部に埋設され、前記電極パターンと前記カソード電極とを接続する導電部材とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、酸化ガリウムからなる半導体基板に凹部を設けていることから、順方向電流が流れる部分の厚みを選択的に薄くすることができる。これにより、機械的強度及びハンドリング性を確保しつつ、発熱を低減し、且つ、放熱性を高めることが可能となる。このため、熱伝導率の低い酸化ガリウムを用いているにもかかわらず、素子の温度上昇を抑制することが可能となる。
【００１１】
本発明において、前記半導体基板の前記凹部は、平面視で前記第１の表面と重なる底面と、前記底面と前記第２の表面を繋ぐ内壁面とを含み、前記カソード電極は、前記凹部の少なくとも前記底面に形成されていることが好ましい。これによれば、順方向電流の電流パスを最短とすることができることから、発熱をより低減することが可能となる。
【００１２】
この場合、前記カソード電極は、前記凹部の前記内壁面にさらに形成されていても構わないし、前記凹部の外に位置する前記第２の表面にさらに形成されていても構わない。これらによれば、実装時においてハンダの濡れ性が高められることから、実装信頼性が高められる。
【００１３】
本発明において、前記積層方向から見た前記凹部の面積は、前記アノード電極の面積よりも小さいことが好ましい。これによれば、順方向電流による発熱を低減しつつ、凹部が形成されていることによる機械的強度の低下を最小限に抑えることが可能となる。この場合であっても、前記積層方向から見た前記凹部の面積は、前記アノード電極の面積の５０％以上であることが好ましい。これによれば、放熱性を十分に高めることが可能となる。
【００１４】
本発明において、前記凹部が形成された位置における前記半導体基板の厚さは、５０μｍ以上であることが好ましい。これによれば、凹部が形成された部分においてもある程度の機械的強度が確保されることから、例えば、アノード電極に対してワイヤボンディングを行った場合であっても、半導体基板の破損が生じにくくなる。
【００１５】
本発明において、前記凹部は、前記半導体基板の側面に連通していることが好ましい。これによれば、実装時においてハンダを凹部に埋設すると、凹部を占めていた空気が外部に排出されるため、凹部内に空気層が形成されることがない。このため、空気層によって放熱性が阻害されることがなくなる。この場合、前記凹部は、スリット状に複数形成されていても構わないし、メッシュ状に形成されていても構わない。
【発明の効果】
【００１６】
このように、本発明によれば、酸化ガリウムを用いたショットキーバリアダイオードの機械的強度やハンドリング性を確保しつつ、発熱を抑制し、且つ、放熱性を高めることが可能となる。これにより、熱伝導率の低い酸化ガリウムを用いているにもかかわらず、素子の温度上昇を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ａの構成を示す断面図である。
【図２】図２は、ショットキーバリアダイオード１０Ａの上面図である。
【図３】図３は、ショットキーバリアダイオード１０Ａを備える電子回路１００の一部を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ｂの構成を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の第３の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ｃの構成を示す上面図である。
【図６】図６は、本発明の第４の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ｄの構成を示す断面図である。
【図７】図７は、ショットキーバリアダイオード１０Ｄの底面図である。
【図８】図８は、本発明の第５の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ｅの構成を示す底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１９】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ａの構成を示す断面図である。また、図２は、ショットキーバリアダイオード１０Ａの上面図である。尚、図１に示す断面は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面に相当する。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ａは、いずれも酸化ガリウム（β−Ｇａ２Ｏ３）からなる半導体基板２０及びエピタキシャル層３０を備える。半導体基板２０及びエピタキシャル層３０には、ｎ型ドーパントとしてシリコン（Ｓｉ）又はスズ（Ｓｎ）が導入されている。ドーパントの濃度は、エピタキシャル層３０よりも半導体基板２０の方が高く、これにより半導体基板２０はｎ＋層、エピタキシャル層３０はｎ−層として機能する。
【００２１】
半導体基板２０は、融液成長法などを用いて形成されたバルク結晶を切断加工したものであり、その厚み（Ｚ方向における高さ）は、少なくとも５０μｍ以上であることが好ましく、２５０μｍ程度であることが特に好ましい。これは、半導体基板２０の厚みが５０μｍ未満であると、機械的強度が不足するとともに、製造時及び実装時における素子のハンドリングが困難となるからである。これに対し、半導体基板２０の厚みが２５０μｍ程度であれば、十分な機械的強度及びハンドリング性を確保することが可能となる。半導体基板２０の平面サイズについては特に限定されないが、一般的に素子に流す電流量に応じて選択することになり、順方向の最大電流量が２０Ａ程度であれば、Ｘ方向における幅及びＹ方向における幅を２．４ｍｍ程度とすればよい。
【００２２】
半導体基板２０は、実装時において上面側に位置する第１の表面２１と、第１の表面２１の反対側であって、実装時において下面側に位置する第２の表面２２を有する。第１の表面２１の全面には、エピタキシャル層３０が形成されている。エピタキシャル層３０は、半導体基板２０の第１の表面２１に反応性スパッタリング、ＰＬＤ法、ＭＢＥ法、ＭＯＣＶＤ法、ＨＶＰＥ法などを用いて酸化ガリウムをエピタキシャル成長させた薄膜であり、ドリフト層として機能する。エピタキシャル層３０の膜厚については特に限定されないが、一般的に素子の逆方向耐電圧に応じて選択することになり、６００Ｖ程度の耐圧を確保するためには、例えば７μｍ程度とすればよい。
【００２３】
図１及び図２に示すように、半導体基板２０の第２の表面２２には凹部２３が形成されており、この部分において、半導体基板２０の厚さが選択的に薄くなっている。本実施形態では、Ｚ方向から見た凹部２３の形状が円形であるが、凹部２３の形状がこれに限定されるものではない。凹部２３は、半導体基板２０を第２の表面２２側から例えばＢＣｌ３などの塩素系ガスを用いて異方性エッチングすることによって形成することができる。図１に示す例では、凹部２３の底面２４は第１の表面２１と平行なＸＹ平面を構成し、凹部２３の内壁面２５はＺ方向と平行な湾曲面を構成する。但し、底面２４が第１の表面２１に対して完全に平行である必要はなく、平面視で第１の表面２１と重なる面であれば足りる。したがって、底面２４がＸＹ平面に対して傾きを有していても構わないし、湾曲していても構わない。また、内壁面２５についても、Ｚ方向と完全に平行な垂直面である必要はなく、底面２４と第２の表面２２を繋ぐ面であれば足りる。したがって、内壁面２５がＺ方向に対して傾きを有していても構わない。
【００２４】
凹部２３の深さＤ及び径Ｗについては特に限定されないが、半導体基板２０の厚さが２５０μｍである場合、深さＤは５０〜２２５μｍ程度、径Ｗは１００〜２００μｍ程度とすればよい。また、深さＤについては、凹部２３が形成された位置における半導体基板２０の厚さ、つまり、第１の表面２１と底面２４のＺ方向における距離を５０μｍ以上とすることが好ましい。これは、当該位置における半導体基板２０の厚さが５０μｍ未満であると、この部分における機械的強度が不足し、ワイヤボンディング時などにおいて半導体基板２０が破損するおそれがあるからである。一方、凹部２３の深さＤが小さすぎると、発熱抑制効果や放熱効果が十分に得られないことから、凹部２３が形成された位置における半導体基板２０の厚さを１００μｍ以下とすることが好ましい。
【００２５】
図１に示すように、エピタキシャル層３０の上面には、開口部３２を有する絶縁膜３１が形成されており、さらにその上にアノード電極４０が形成されている。これにより、アノード電極４０は、絶縁膜３１の開口部３２を介してエピタキシャル層３０とショットキー接触する。絶縁膜３１は例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなり、その膜厚は３００ｎｍ程度である。アノード電極４０は、例えば白金（Ｐｔ）、チタン（Ｔｉ）及び金（Ａｕ）の積層膜からなり、その膜厚は、白金層が１５０ｎｍ程度、チタン層が５ｎｍ程度、金層が２３０ｎｍ程度である。
【００２６】
図１及び図２に示すように、アノード電極４０は、平面視で（積層方向であるＺ方向から見て）凹部２３と重なる位置に設けられている。特に、平面視で凹部２３の全体がアノード電極４０と重なるよう、アノード電極４０のＸＹ面積よりも凹部２３のＸＹ面積が小さいことが好ましい。しかしながら、凹部２３のＸＹ面積が小さすぎると、後述する放熱効果が不十分となることから、凹部２３のＸＹ面積は、アノード電極４０のＸＹ面積の５０％以上であることが好ましい。
【００２７】
一方、半導体基板２０の第２の表面２２には、カソード電極５０が設けられる。本実施形態においては、カソード電極５０が凹部２３の底面２４と、凹部２３の外に位置する第２の表面２２に形成されており、これらはいずれも半導体基板２０とオーミック接触している。本発明において、凹部２３の外にカソード電極５０を形成することは必須でないが、回路基板への実装時における接続信頼性やハンダの濡れ性などを考慮すれば、図１に示すように、凹部２３の外にもカソード電極５０を形成することが好ましい。
【００２８】
以上の構成により、アノード電極４０とカソード電極５０は、エピタキシャル層３０及び凹部２３を有する半導体基板２０を介してＺ方向に対向することになる。このため、アノード電極４０とカソード電極５０の間に順方向電圧を印加すれば、凹部２３によって薄型化された部分に順方向電流が流れる。つまり、凹部２３を形成しない場合に比べ、アノード電極４０とカソード電極５０との間の電流パスが短くなるため、酸化ガリウムの抵抗成分による発熱を低減することが可能となる。しかも、半導体基板２０が薄型化されているのは凹部２３のみであり、凹部２３の外側においては十分な厚さを有していることから、半導体基板２０の機械的強度やハンドリング性を確保することができる。
【００２９】
図３は、本実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ａを備える電子回路１００の一部を示す断面図である。
【００３０】
図３に示す電子回路１００は、電極パターン６１を有する回路基板６０と、回路基板６０上に搭載されたショットキーバリアダイオード１０Ａとを備える。そして、ショットキーバリアダイオード１０Ａのアノード電極４０は、ボンディングワイヤ６２を介して図示しない他の電極パターンに接続され、ショットキーバリアダイオード１０Ａのカソード電極５０は、ハンダ６３を介して電極パターン６１に接続される。
【００３１】
図３に示すように、ハンダ６３の一部は半導体基板２０に設けられた凹部２３に埋設されている。これにより、凹部２３の底面２４に形成されたカソード電極５０と電極パターン６１がハンダ６３を介して電気的に接続される。そして、ハンダ６３は、酸化ガリウムからなる半導体基板２０よりも熱伝導率が非常に高いことから、ショットキーバリアダイオード１０Ａに順方向電流を流すことによって生じる熱は、凹部２３に埋設されたハンダ６３を介して回路基板６０側へ効率よく放熱される。このため、熱伝導率の低い酸化ガリウムを半導体基板２０の材料として使用しているにもかかわらず、高い放熱性を確保することが可能となる。尚、カソード電極５０と電極パターン６１を接続する導電部材としてはハンダに限定されるものではなく、他の導電材料を用いても構わない。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ａは、凹部２３を形成した部分において半導体基板２０の厚さを選択的に薄くしていることから、機械的強度やハンドリング性を確保しつつ、発熱を抑制することができるとともに、良好な放熱特性を得ることが可能となる。このため、パワーデバイス用のスイッチング素子として好適に利用することが可能となる。
【００３３】
以下、本発明の他の実施形態について説明する。
【００３４】
＜第２の実施形態＞
図４は、本発明の第２の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ｂの構成を示す断面図である。
【００３５】
図４に示すように、本発明の第２の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ｂは、凹部２３の内壁面２５にもカソード電極５０が形成されている点において、上述した第１の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ａと相違している。その他の構成は、第１の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ａと同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３６】
本実施形態においては、凹部２３の内壁面２５もカソード電極５０が形成されていることから、半導体基板２０とカソード電極５０とのオーミック接触面積を拡大することができる。しかも、凹部２３の内壁面２５に形成されたカソード電極５０によって、凹部２３に埋設されたハンダ６３の濡れ性が向上することから、接続信頼性が高められる。
【００３７】
＜第３の実施形態＞
図５は、本発明の第３の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ｃの構成を示す上面図である。
【００３８】
図５に示すように、本発明の第３の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ｃは、凹部２３と半導体基板２０の側面を繋ぐ連通孔２３ａが半導体基板２０に設けられている点において、上述した第１の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ａと相違している。その他の構成は、第１の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ａと同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３９】
図５に示す例では、連通孔２３ａが４箇所設けられており、凹部２３は半導体基板のＸＺ側面及びＹＺ側面に連通している。これにより、回路基板６０への実装時においてハンダ６３を凹部２３に埋設すると、凹部２３を占めていた空気が連通孔２３ａを介して外部に排出される。その結果、凹部２３内に空気層が形成されないため、空気層によって放熱性が阻害されることが無くなる。
【００４０】
＜第４の実施形態＞
図６は、本発明の第４の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ｄの構成を示す断面図である。また、図７は、本実施形態において使用する半導体基板２０を第２の表面２２側から見た底面図である。
【００４１】
図６及び図７に示すように、本発明の第４の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ｄは、凹部２３がスリット状に複数形成されている点において、上述した第１の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ａと相違している。その他の構成は、第１の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ａと同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４２】
本実施形態においては、凹部２３がＹ方向に延在する６本のスリットによって構成されている。凹部２３をこのような形状とすれば、第１の実施形態よりも半導体基板２０の機械的強度を高めることができるとともに、第３の実施形態と同様、ハンダ６３を用いた回路基板６０への実装時において凹部２３内に空気層が形成されることがない。
【００４３】
＜第５の実施形態＞
図８は、本発明の第５の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ｅの構成を示す底面図である。
【００４４】
図８に示すように、本発明の第５の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ｅは、凹部２３がメッシュ状に形成されている点において、上述した第１の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ａと相違している。その他の構成は、第１の実施形態によるショットキーバリアダイオード１０Ａと同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４５】
本実施形態においては、凹部２３がＸ方向に延在する６本のスリットと、Ｙ方向に延在する６本のスリットによって構成されており、これらが交差することによって平面視で凹部２３がメッシュ状とされている。凹部２３をこのような形状とすれば、第１の実施形態よりも半導体基板２０の機械的強度を高めることができるとともに、第５の実施形態に比べてよりいっそう凹部２３内に空気層が形成されにくくなる。
【００４６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【実施例】
【００４７】
図３に示した電子回路１００と同じ構成を有するシミュレーションモデルを想定し、アノード電極４０及びカソード電極５０の材料としてＡｕを用い、凹部２３の深さＤ及び径Ｗを種々変化させた場合における素子温度をシミュレーションした。凹部２３の平面形状は正方形とした。シミュレーションモデルにおいては、半導体基板２０のサイズをＸ＝２．４ｍｍ、Ｙ＝２．４ｍｍ、Ｚ＝２５０μｍとし、アノード電極４０のサイズをＸ＝２．１ｍｍ、Ｙ＝２．１ｍｍ、Ｚ＝０．３μｍとした。ハンダ６３は、凹部２３の全体を満たすとともに、凹部２３の外に位置する第２の表面２２から５０μｍの厚さを有するものとした。そして、回路基板６０に相当するコールドプレートを２５℃に保持し、消費電力が２．４Ｗとなるよう、アノード電極４０からカソード電極５０に順方向電流を流した場合を想定し、アノード電極４０の中心位置における温度をシミュレーションした。
【００４８】
シミュレーション結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2018078177.tif 000003
【００５０】
表１に示すように、半導体基板２０に凹部２３を設けない場合は温度が５４．９℃まで上昇したのに対し、半導体基板２０に凹部２３を設けた場合は、温度が５０℃以下に抑えられた。特に、凹部２３の深さＤが２００μｍ以上である場合は、温度が約４０℃以下まで抑えられ、非常に高い放熱効果が得られることが確認された。
【００５１】
また、凹部２３の深さＤが大きいほど素子温度は低くなったが、Ｄ＝２００μｍである場合とＤ＝２２５μｍである場合とで大きな差は認められなかった。他方、Ｄ＝２２５μｍである場合は、半導体基板２０の厚みが２５μｍまで薄くなり、機械的強度が不足するおそれがある。この点を考慮すれば、Ｄ＝２００μｍとした方が有利であると考えられる。
【００５２】
凹部２３の幅Ｗについては、Ｗ＝１ｍｍである場合における凹部２３の面積はアノード電極４０の約２３％であり、Ｗ＝２ｍｍである場合における凹部２３の面積はアノード電極４０の約９１％である。両者のシミュレーション結果に大きな差は認められないが、凹部２３の幅Ｗが大きい方がより素子温度が低かった。
【符号の説明】
【００５３】
１０Ａ〜１０Ｅ    ショットキーバリアダイオード
２０      半導体基板
２１      第１の表面
２２      第２の表面
２３      凹部
２３ａ    連通孔
２４      底面
２５      内壁面
３０      エピタキシャル層
３１      絶縁膜
３２      開口部
４０      アノード電極
５０      カソード電極
６０      回路基板
６１      電極パターン
６２      ボンディングワイヤ
６３      ハンダ
１００    電子回路
【図１】
2018078177.tif 000004
【図２】
2018078177.tif 000005
【図３】
2018078177.tif 000006
【図４】
2018078177.tif 000007
【図５】
2018078177.tif 000008
【図６】
2018078177.tif 000009
【図７】
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【図８】
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