(57)【要約】  ショットキー・ダイオード特性及びＭＯＳトランジスタ（１８，９２）を有する原理的なショットキー・ダイオード（１６）又はデバイス（９０）は直列に結合されて、順電流がわずかに劣化するだけで漏れ電流及びブレークダウン電圧の大幅な改善をもたらす。逆バイアスの場合、小さな逆バイアス電流は存在するが、ショットキー・ダイオード（１６，９０）にかかる電圧はＭＯＳトランジスタ（１８，９２）により小さく保たれる。ＭＯＳトランジスタ（１８，９２）がブレークダウン状態になるまで、ほとんどすべての逆バイアス電圧がＭＯＳトランジスタにかかる。しかし、ショットキー・ダイオード（１６，９０）が電流を制限するので、このトランジスタのブレークダウンは始めから破壊的なわけではない。逆バイアス電圧が増加し続けるにつれて、ショットキー・ダイオード（１６，９０）により多くの電圧がかかり始める。このことにより漏れ電流は増加されるが、トランジスタ（１８，９２）とショットキー・ダイオード（１６，９０）との間でブレークダウン電圧はいくらか追加される。
2008501238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正端子及び負端子を有するショットキーデバイスであって、
正端子及び負端子を有するショットキー同等のデバイスであって、前記ショットキー同等のデバイスの前記正端子は前記ショットキーデバイスの前記正端子として動作する、ショットキー同等のデバイスと、
前記ショットキー同等のデバイスの前記負端子に接続される第一電極、前記ショットキー同等のデバイスの前記正端子に接続されるゲート、及び前記ショットキーデバイスの負端子として動作する第二電極を有するデプレーション・トランジスタと、
を備える、ショットキーデバイス。
【請求項２】
前記ショットキー同等のデバイスがショットキー・ダイオードである、請求項１に記載のショットキーデバイス。
【請求項３】
前記ショットキー同等のデバイスは、互いに結び付けられて前記ショットキー同等のデバイスの正端子を形成する第一電流電極、ゲート、及び本体と、前記ショットキー同等のデバイスの負端子としての第二電流電極とを有するトランジスタを備える、請求項１に記載のショットキーデバイス。
【請求項４】
前記トランジスタは、０．２ボルトを超えない閾値電圧を有する非デプリーション・トランジスタである、請求項３に記載のショットキーデバイス。
【請求項５】
前記ショットキーデバイスは基板の半導体領域に形成され、
第一導電性の第一ウエル領域と、
前記第一ウエルに隣接する第二導電性の第二ウエル領域と、
前記基板の表面に位置し、前記ショットキーデバイスの前記第一正端子に結合され、前記第一ウエル領域よりも高濃度にドープされ、且つ前記第一ウエル領域内にある、前記第一導電性である第一ドープ領域と、
ショットキー・ダイオードを形成する前記第一ウエルの第一部分上の金属であって、前記金属は前記ショットキー・ダイオードの前記負端子であり、且つ前記第一ウエルの前記第一部分は前記ショットキー・ダイオードの前記正端子である前記金属と、
前記第一ウエル領域の前記第一部分と前記第一ドープ領域との間の前記第一ウエル領域内の第一素子分離領域と、
前記第一ウエル領域の前記第一部分から離れて、前記第一ウエル領域内にあり、且つ前記基板の前記表面にある前記第二導電性のチャンネル領域と、
前記チャンネル領域の上方にあるゲートと、
前記第二導電性であり、前記デプレーション・トランジスタの前記第一電極であり、前記チャンネル領域よりも高濃度にドープされ、且つ前記チャンネル領域に隣接し且つ接続され、且つ前記金属の下にあり且つ前記金属に接触する少なくとも一部を有する第二ドープ領域と、
前記チャンネル領域から離れ、前記第二導電性であり、前記デプリーション・トランジスタの前記第二電流電極であり、前記基板の前記表面にあり、前記第二ウエル領域内にあり、且つ前記ショットキーデバイスの前記負端子である、第三ドープ領域と、
前記チャンネル領域と前記第三ドープ領域との間にある第二素子分離領域と、
を有する、請求項１に記載のショットキーデバイス。
【請求項６】
前記第二導電性がＮ型である、請求項５に記載のショットキーデバイス。
【請求項７】
前記金属がケイ化コバルトである、請求項６に記載のショットキーデバイス。
【請求項８】
前記ショットキーデバイスは基板の半導体領域に形成され、
第一導電性の第一ウエル領域と、
前記第一ウエルに隣接する第二導電性の第二ウエル領域と、
前記第一ウエルの第一部分上の金属であって、前記金属は前記ショットキーデバイスの前記正端子に結合される前記金属と、
前記第二導電性であり、前記基板の表面に位置し、且つ前記金属の一部の下に第一部分を有する前記第一ウエル領域内の第一ドープ領域であって、前記金属の前記一部の下の前記ドープ領域の前記一部はショットキー・ダイオードの負端子であり、前記金属は前記ショットキー・ダイオードの正端子である前記第一ドープ領域と、
前記第一ドープ領域の第二部分の上方にあり、前記ショットキーデバイスの前記正端子に結合されるゲートと、
前記第二導電性であり、前記デプレーション・トランジスタの前記第二電極であり、前記基板の前記表面にあり、前記第二ウエル領域内にあり、前記ショットキーデバイスの前記負端子であり、且つ前記第一ドープ領域から離れている第二ドープ領域と、
前記第一ドープ領域から離れ、且つ前記第一ドープ領域と前記第二ドープ領域との間にある前記第二ウエル領域にある素子分離領域と、
を有する、請求項１に記載のショットキーデバイス。
【請求項９】
前記第二導電性がＮ型である、請求項８に記載のショットキーデバイス。
【請求項１０】
前記第一ウエル領域内の前記第一導電性であり、前記第一ウエル領域よりも高濃度にドープされ、前記基板の前記表面にあり、且つ前記金属の第二部分の下にある、第三ドープ領域を更に備える、請求項８に記載のショットキーデバイス。
【請求項１１】
前記ショットキーデバイスは基板の第一導電性の半導体領域に形成され、
前記基板上の金属であって、前記金属は前記ショットキーデバイスの前記正端子に結合される前記金属と、
前記第二導電性タイプであり、前記基板の前記表面に位置し、且つ前記金属の一部の下に第一部分があり、前記金属の前記一部の下の前記第一ドープ領域の前記一部はショットキー・ダイオードの負端子であり、且つ前記金属は前記ショットキー・ダイオードの正端子である、前記基板内にある第一ドープ領域と、
前記第一ドープ領域の第二部分の上方にあり、前記ショットキーデバイスの前記正端子に結合されるゲートと、
前記第二導電性であり、前記デプリーション・トランジスタの前記第二電極であり、前記基板の前記表面にあり、前記基板の中にあり、前記ショットキーデバイスの前記負端子であり、且つ前記第一ドープ領域から離れている第二ドープ領域と、
前記第一ドープ領域から離れ、且つ前記第一ドープ領域と前記第二ドープ領域との間にある前記第二ウエル内にある素子分離領域と、
を有する、請求項１に記載のショットキーデバイス。
【請求項１２】
前記第二導電性はＮ型である、請求項１１に記載のショットキーデバイス。
【請求項１３】
前記基板よりも高濃度にドープされ、前記基板の表面にあり、且つ前記金属の第二部分の下にある、前記基板内の前記第一導電性の第三ドープ領域を更に備える、請求項１２に記載のショットキーデバイス。
【請求項１４】
前記デプリーション・トランジスタは前記ショットキーデバイスの前記正端子に結合される本体を有する請求項１に記載のショットキーデバイス。
【請求項１５】
正端子及び負端子を有するショットキーデバイスであって、
半導体領域を有する基板と、
前記半導体領域内にある第一導電性の第一ウエル領域と、
前記第一ウエル領域に隣接し且つ前記第一半導体領域内にある第二導電性の第二ウエル領域と、
前記第一導電性であり、前記基板の表面に位置し、前記第一ウエル領域よりも高濃度にドープされており、前記正端子に結合され、且つ前記第一領域内にある第一ドープ領域と、
前記第一ウエルの第一部分上にある金属と、
前記第一ウエル領域の前記第一部分と前記第一ドープ領域との間の第一ウエル領域内にある第一素子分離領域と、
第二導電性であり、前記第一ウエルの前記第一部分から離れ、第一ウエル領域内にあり、且つ前記基板の前記表面にあるチャンネル領域と、
前記チャンネル領域の上にあるゲートと、
前記第一ウエル領域内にあり、前記第二導電性であり、前記チャンネル領域よりも高濃度にドープされ、前記チャンネル領域に隣接し且つ前記チャンネル領域に接しており、且つ少なくとも一部が前記金属の下で前記金属に接している第二ドープ領域と、
前記チャンネル領域から離れ、前記第二導電性であり、前記基板の前記表面にあり、前記第二ウエル領域内にあり、且つ前記ショットキーデバイスの前記負端子である第三ドープ領域と、
前記チャンネル領域と前記第三ドープ領域との間にある第二素子分離領域と、
を備えるショットキーデバイス。
【請求項１６】
前記第二素子分離領域は更に前記チャンネル領域から離れていることを特徴とする、請求項１５に記載のショットキーデバイス。
【請求項１７】
前記第一ウエル領域の前記第一部分と前記第一素子分離領域との間に前記第二導電性の第四ドープ領域を更に備える、請求項１５に記載のショットキーデバイス。
【請求項１８】
前記第二導電性がＮ型である、請求項１５に記載のショットキーデバイス。
【請求項１９】
第一端子及び第二端子を有するショットキーデバイスであって、
前記ショットキーデバイスの前記第一端子に結合される第一端子及び第二端子を有するショットキー同等のデバイスと、
前記ショットキーデバイスの前記第一端子に結合されるゲート、前記ショットキー同等のデバイスの前記第二端子に結合される第一電極、及び前記ショットキーデバイスの前記第二端子に結合される第二電極を有するトランジスタと、
を備えるショットキーデバイス。
【請求項２０】
前記トランジスタはデプリーション・トランジスタである、請求項１９に記載のショットキーデバイス。
【請求項２１】
前記ショットキー同等のデバイスはショットキー・ダイオードである、請求項１９に記載のショットキーデバイス。
【請求項２２】
前記ショットキー同等のデバイスは、結びつけられて前記ショットキー同等のデバイスの前記第一端子を形成する第一電流電極、ゲート、及び本体と、前記ショットキー同等のデバイスの前記第二端子としての第二電流電極とを有する低閾値電圧のトランジスタである、請求項１９に記載のショットキーデバイス。
【請求項２３】
前記ショットキー同等のデバイスの前記第一端子は正端子で、且つ前記ショットキー同等のデバイスの第二端子は負端子である請求項１９に記載のショットキーデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体に関連し、特にショットキー・ダイオードのように動作することができる半導体デバイスに関連する。
【背景技術】
【０００２】
ショットキー・ダイオードはかなりの数の適応例で利用できることが長い間に見出されてきた。ショットキー・ダイオードは順バイアス方向において、様々な便利な機能を提供するＰＮ接合ダイオードよりも低閾値を有する。典型的なショットキー・ダイオードの一つの重要な不利益は、逆バイアス方向における漏れ電流が、逆バイアス電圧の増加に従い指数的に増加することである。この効果は時には「障壁低下」と呼ばれる。一般的に改善が望まれる他の特性は、ブレークダウン電圧である。ショットキー・ダイオードのＩ−Ｖ特性曲線は図１に示される。これは片対数目盛であり、電圧（Ｖ）は線型の目盛で、電流（Ｉ）は対数の目盛である。これは電流が逆バイアス電圧に伴い指数的に（対数プロットで直線的に）増加することを示し、且つブレークダウン電圧（ＢＶ）が存在することを示す。このブレークダウン電圧は、バックグラウンドのドーピング濃度を減少させることにより５０ボルトほど増加させることができるが、このことは順方向バイアス電流を減少させる。同様にして、逆バイアス電圧を伴う漏れ電流の指数的増加のために、ブレークダウン電圧に近づくにつれ、漏れ電流は非常に大きくなる。
【０００３】
このことを改善するために、ショットキー・ダイオードの両側で高密度なドープ領域を利用する技術が、障壁低下効果を「ピンチオフ」するために開発されてきた。この技術には障壁低下を実質的に消去する効果及びブレークダウン電圧を改善する効果もある。このアプローチに伴う問題として、処理が単純ではないこと、及びショットキー・ダイオードの大きさが大幅に増大することがあげられる。非常に一直線で垂直な障壁を有する深く且つ高濃度なドープ領域を必要とするものが垂直的解決策である。これは達成困難な組み合わせであり、例え努力する価値があると考えられるときでも、深いコンタクトに依存する。絶縁処理及び離散処理のような垂直性を有する処理は、このピンチオフを達成するために必要な段階を加えてより修正することが可能である。ＣＭＯＳ及び混合信号処理のようなより水平な他の処理は、更にいっそうの困難を被り、ショットキー・ダイオードの改善を達成するためにピンチオフ・タイプの集積を試みるときにより費用がかかる。
【発明の開示】
【０００４】
従って、漏れ及び／且つブレークダウン電圧を改善したショットキーデバイスであって、水平処理でより単純に利用できるものへの需要が存在する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本発明は、例示する方法により説明され、添付される図面により制限されない。図面において、近い参照番号は類似する構成要素を示す。
図面における構成要素は単純性及び明快性を有するよう説明され、縮尺どおりに描かれる必要は無いことに、当業者は気づく。例えば、図面中のいくつかの構成要素の寸法は、本発明の実施形態の理解を助長するために他の構成要素に比べて比較的誇張されてもよい。
【０００６】
一態様において、ショットキー・ダイオード特性及びＭＯＳトランジスタを有する原理的なショットキー・ダイオード又はデバイスは直列に結合されて、順電流がわずかに劣化するだけで漏れ電流及びブレークダウン電圧の大幅な改善をもたらす。逆バイアスの場合、小さな逆バイアス電流は存在するが、ＭＯＳトランジスタによりショットキー・ダイオードにかかる電圧は小さく保たれる。ＭＯＳトランジスタがブレークダウン状態になるまで、ほとんどすべての逆バイアスがＭＯＳトランジスタにかかる。しかし、ショットキー・ダイオードが電流を制限するのでこのトランジスタのブレークダウンは始めから破壊的なわけではない。逆バイアス電圧が増加し続けるにつれて、ショットキー・ダイオードにより多くの電圧がかかり始める。このことにより漏れ電流は増加されるが、ブレークダウン電圧はトランジスタとショットキー・ダイオードとのブレークダウン電圧の間でいくらか追加される。電流が大幅に減少し、トランジスタ又はショットキー・ダイオードいずれか一つのみの場合よりも大きいブレークダウン電圧が正味の影響である。このことは、図面及び以下の記載を参照することによりより深く理解される。
【０００７】
図１に示されるものは、ショットキー・ダイオード１６、正端子１２、負端子１４、及びＮチャンネル・トランジスタ１８を備えるショットキーデバイス１０である。本明細書で利用される記法では、ショットキーデバイスに順バイアスがかけられるときは電流は正端子１２から負端子１４に流れ、逆バイアスがかけられるときは漏れ電流が負端子１４から正端子１２に流れる。ショットキー・ダイオード１６は正端子１２に結合される正端子と負端子とを有する。トランジスタ１８は、ショットキー・ダイオード１６の負端子に端子２０で接続される第一電極、正端子１２に接続されるゲート、負端子１４に接続される第二電極、正端子１２に接続される本体、及びチャンネル領域２２を有する。トランジスタ２０の第一電極は、ショットキーデバイス１０に順方向バイアスがかけられるときにドレインとして機能し、ショットキーデバイス１０に逆方向バイアスがかけられるときにソースとして機能する。チャンネル領域２２はドープされ、トランジスタ１８は、例えば−０．２ボルトの負の閾値電圧を有するＮチャンネルのデプリーション・モードのトランジスタとなる。この閾値電圧はこれとは違ってもよいが、好適には負であり、従って、デプリーション・モードのデバイスである。
【０００８】
順バイアスの動作において、デプリーション・モードのデバイスであるために、トランジスタ１８には導電性があり、端子１２の電圧は端子１４の電圧よりも高い。ショットキー・ダイオード１６は自然な閾値電圧において導電性を得るので、ショットキーデバイス１０はショットキー・ダイオード１６の閾値電圧で導電性を得る。順バイアスが増加するにつれて、トランジスタ１８は幾分導電性を得るが、ショットキー・ダイオード１６が通常のショットキー・ダイオードのように端子１２と端子１４とをクランプするので、電圧増加に伴って最小の電圧しか増加できない。順方方向バイアスの増加に従って、トランジスタ１８の本体は端子１２における上昇電圧に関係し、トランジスタ１８の導電性に役に立つが、本体を第一電流電極に関係させることができ、デバイスはショットキー・ダイオードのようにまだ動作する。これらは、ショットキー・ダイオード１６のみの場合と比べて、順バイアス電流におけるショットキーデバイス１０にとっての小さな減少であり、トランジスタ１８によりいくらかの抵抗が加えられたことに起因するが、このことはショットキー・ダイオードの大きさをわずかに増加させ、且つトランジスタ１８の大きさを適切に調節することにより容易に保障され、所望の順電流を達成することができる。
【０００９】
逆バイアスの動作において、端子１２と端子１４との間の任意の低電圧差動において、トランジスタ１８には導電性があり、ショットキー・ダイオード１６にかかる電圧差動に基づいてショットキー・ダイオード１６には漏れ電流が流れる。端子１４の電圧が端子１２の電圧に比べて増加するに従い、トランジスタ１８に電圧がかかる。端子２０における電圧は端子１２に比べて極端に増加することができず、トランジスタ１８は絶縁状態になる。従って、トランジスタ１８によりショットキー・ダイオードの負端子で電圧が制限される効果がある。−０．２ボルトの閾値電圧を有するトランジスタ１８のこの例では、トランジスタ１８は端子２０における電圧が端子１２における電圧よりも約０．５〜１．０ボルト大きくなるときに絶縁される。従って、ショットキー・ダイオード１６にかかる電圧は、０．５〜１．０ボルト以下に制限される。このことは、漏れ電流がショットキー・ダイオード１６にかかる０．５〜１．０ボルトの逆方向バイアスに対する電流を超えることが防止され、これにより端子１２及び端子１４上の逆バイアス電圧がショットキー・ダイオード１６にかかる場合に発生する、指数関数的な増加が回避される。
【００１０】
図３に示されるものは、ショットキーデバイス１０の逆バイアス方向におけるＩ−Ｖ曲線である。これはショットキー・ダイオードに関する初期電流と、次にトランジスタ１８のブレークダウン電圧ＢＴに達するまで、電流が平坦に保たれることを示す。これは、トランジスタ１８がかなりの電圧を吸収し続け、その結果、ショットキー・ダイオード１６は、端子１２及び端子１４に印加される逆バイアス電圧に比べて著しく少ない電圧で逆バイアスされるという事実によるものである。トランジスタ１８がブレークダウンに達するとき、電流の増加があるが、電流がショットキー・ダイオード１６により制限されるため、この点においては破壊的なブレークダウンではない。逆バイアスが増加するにつれ、電流は指数的に増加し始めるが、典型的なショットキー・ダイオードの電圧よりは非常に大きい。最終的に、ショットキーデバイス１０のブレークダウン電圧ＢＤに達する。
【００１１】
図４に示されるものは、ショットキー・ダイオード１６及びトランジスタ１８のショットキーデバイス１０であり、Ｐ型シリコンの基板２４、基板２４の中のＰ型のウエル２６、基板２４の中のＮ型ウエル２８、Ｐ＋がドープされたコンタクト領域３０、コンタクト領域３０に隣接する素子間分離領域３２、ウエル２６における領域を囲み且つ素子間分離領域３２に隣接する部分があるＮ＋領域であるコンタクト２０、Ｎ−がドープされ且つコンタクト２０の一部に隣接するチャンネル領域２２、チャンネル領域２２から離れた素子間分離領域３４、Ｎ＋がドープされたコンタクト領域３６、領域２０により囲まれる部分を覆いつくす、ショットキー・ダイオード１６の負端子としての金属３８、チャンネル領域２２及び素子間分離領域３４の一部、そしてチャンネル２２と素子間分離領域３４との間のウエル５３の一部の上方にあるゲート４０、及びゲート４０の下にあるゲート絶縁４２を備えるデバイスの構造を備える。ゲート絶縁４２及びゲート４０は領域２６と２８の両方に重複するように設計される。コンタクト２０と領域３０、２３、２０、２２、３４及び３６とは基板２４の表面から短距離だけ下に伸びる。
【００１２】
コンタクト領域３０はウエル２６へのコンタクトとしての役割を果たし、ひいてはトランジスタ１８及びショットキー・ダイオード１６の正端子に対するコンタクトとしての役割を果たす。コンタクト２０は、ショットキー・ダイオード１６の従来のガードリングとしての役割、トランジスタ１８の第一電極としての役割、及びショットキー・ダイオード１６の負端子とトランジスタ１８の第一電極との間のコンタクトとしての役割を果たす。チャンネル領域２２はウエル２６からウエル２８に拡がる。素子間分離領域３４はコンタクト領域３６をチャンネル２２から分離し、トランジスタ１８のブレークダウン電圧を増加する。ウエル２８のようなウエル本体を有するトランジスタのこのタイプの構成は、部分的にチャンネルの下にあり、ゲート４０とコンタクト３６との間のオフ状態において高電圧であってよい領域２８は、ＭＯＳトランジスタのブレークダウン電圧を増加させるための周知の構造である。コンタクト領域３６はショットキーデバイス１０の負端子の接点である。
【００１３】
図４に示されるこのデバイスの構造により、従来のショットキー・ダイオードが従来の高ブレークダウン電圧のＭＯＳ構造に、図２の回路で達成されるように組み合わされ、集積することによるいくつかの効果を有する。これに必要な処理は当業者には周知のことであり、例えば素子分離領域３４の幅及びゲート４０の端からの領域３６の距離などを調整することにより、このタイプの構造を利用してブレークダウン電圧は調整可能であることを当業者は認識する。本発明のこの実施形態の一有効性は、ショットキー・ダイオードの正端子コンタクト及びトランジスタ本体コンタクト両方としてコンタクト領域３０を利用することにある。他の有効性は、ショットキー・ダイオードの従来のガードリングをトランジスタのドレインとして利用し、これによりまた、ショットキー・ダイオードとトランジスタとの間のコンタクトを実現することである。これらの効果により複雑な処理が導入されない。従って、このことは水平処理技術を利用して漏れ電流及びブレークダウン電圧を改善することが容易に達成でき、ピンチオフ・アプローチに必要な垂直処理技術を利用する必要が無いことは明らかである。
【００１４】
図５に示されるものは、図２の回路を実現するための別のデバイス構造５０である。デバイス構造５０は、Ｐ型の基板５１、Ｐウエル５２、Ｎウエル５３、Ｐ＋がドープされた領域５４、領域５４に隣接するＮ−がドープされてウエル５２からウエル５６まで横切る領域５６及びチャンネル領域５６から離れた素子分離６２、Ｎ＋がドープされ領域６４に隣接する領域６４、領域５４及び５６の一部の上の金属５８、領域５８から離れて領域５２，５３及び５６と素子分離領域６２との一部に重複するゲート６０、及びゲート６０の下のゲート絶縁を備える。チャンネル領域５６を形成するインプラントもウエル５３が受け、Ｎ＋にならない程度ウエル５３の表面でＮ型ドーピング濃度が増加する。この場合、ショットキー・ダイオードの正端子は金属５８であり、負端子は金属５８の下の領域５６の一部である。トランジスタは、ゲート６０が金属５８から離されている領域５６を介してショットキー・ダイオードにコンタクトする第一電極を有する。トランジスタがデプリーション・モードになることを提供するチャンネルはゲート６０の下の領域５６の一部である。ウエル５３、領域６２、及び領域６４はブレークダウン電圧が増加したトランジスタを提供し、領域６４はまた、ショットキーデバイス５０の負端子のコンタクトをも提供する。端子５７はショットキーデバイス５０の正端子として金属５８及びゲート６０の両方にコンタクトされる。領域５４は金属５４を介して正端子５７へトランジスタの本体へのコンタクトを提供する。従って、回路２に記載される接続は図５に示されるこの構造で満たされる。
【００１５】
図６に示されるものは、図２の回路を形成する第二の別のショットキーデバイス７０である。ショットキーデバイス７０は、基板７２、Ｐ＋の領域７４、領域７４に隣接するＮ−の領域７６、領域７６に隣接するＮ＋の領域、領域７４の一部及び領域７６の上の金属８０、領域７６の一部の上で金属８０から離れたゲート８２、及びゲート８２の下のゲート絶縁８３を備える。ゲート８２は領域７８から領域７６により離される。ショットキーデバイス７０の正端子７１はゲート８２及び金属８０の両方に接続される。トランジスタへの本体コンタクトは端子７１から金属８０を通じて領域７４まで、従って基板７２までである。金属８０はショットキー・ダイオードの正端子である。金属８０の下の領域７６の一部はショットキー・ダイオードの負端子である。金属８０及とゲート８２とが離れる領域７６の部分はトランジスタの第一電極であり、且つトランジスタの第一電極とショットキー・ダイオードの負端子との間のコンタクトでもある。トランジスタのチャンネルはゲート８２の下の領域７６の一部である。第二電極は領域７６の一部であり、領域７８に隣接し且つゲート８２の下ではない。ショットキーデバイス７０の負端子は領域７８に接続される端子８１であり、領域７８は代わりにトランジスタの第二電極に接続される。このアプローチは、ゲート８２と領域７８との間の領域７６の一部に依存し、必要なブレークダウン電圧を実現する。従って、回路２に記載される接続は、図６に示されるこの構造で満たされる。
【００１６】
本明細書において、ショットキー・ダイオードは、十分にドープされた半導体領域と接してＰＮ接合のものよりも低い順バイアス閾値を有するダイオードが形成されるような金属領域から形成されるダイオードとなるように考慮されている。ショットキー同等のデバイスにより図１に示されるような特性曲線が示され、ショットキー同等のデバイスにはショットキー・ダイオード及び「擬ショットキー・ダイオード」と題される米国特許番号６，４７６，４４２Ｂ１号明細書のような他の構造が含まれる。ショットキーデバイスはショットキー同等のデバイス及び改良を含む構造であり、改良とはショットキー同等のデバイスの性能を改良することである。
【００１７】
図７に示されるものは、ショットキーデバイス８４の回路図であって、ショットキー・ダイオードとデプリーション・トランジスタとを組み合わせることを記載した方法でデプリーション・トランジスタと組み合わされるショットキー同等のデバイスを利用する。ショットキーデバイス８４はトランジスタ９０及びトランジスタ９２を備える。この場合、トランジスタ９０は例えば０．２ボルトを超えないが負ではない非常に低い閾値電圧を有する非デプリーション・トランジスタである。トランジスタ９２はデプリーション・トランジスタである。この実施形態において、両トランジスタはＮチャンネルである。トランジスタ９０はショットキー同等のデバイスとして動作するように接続される。トランジスタ９０は端子８６に接続される第一電極を有し、ショットキーデバイス８４の正端子であり、ゲートが端子８６に接続され、本体が端子８６に接続され、且つショットキー同等のデバイスの負端子としての第二電極である。トランジスタ９０の本体、第一電極、及びゲートは互いに結合され、ショットキーデバイスの正端子として動作する。トランジスタ９２はトランジスタ９０の第二電極に接続される第一電極、端子８６に接続されるゲート、端子８６に接続される本体、及び端子８８に接続される第二電極を有し、端子８８はショットキーデバイス８４の負端子である。
【００１８】
これまでの明細書において、本発明は特定の実施形態を参照して記載されてきた。しかし、当業者は様々な改良及び変化が以下の請求項で説明されるような本発明の範囲から逸脱せずに成され得ることを認識する。例えば、シリコンとは異なる他の半導体物質が基板として利用されてもよい。導電性は同様の結果を実現するために逆転されてもよい。ショットキー・ダイオードで利用される金属はケイ化コバルトと異なってもよい。二つのものが接続されたとして記載されてきたが、それらはまた、直結される代わりに間に何か挟まった構造により結合されてもよい。従って、明細書及び図面は制限というよりはむしろ説明と見なされるべきであり、このような全ての改良は本発明の範囲に含まれることが意図される。
【００１９】
利点、他の優位性、及び問題の解法が、特定の実施形態に関して本明細書に記載されてきた。しかし、利点、優位性、問題の解法及び任意の利点、優位性又は解法をもたらすか、又は解法をより明確にすることの要因となるかもしれない任意の要素は、任意又は全ての請求項の決定的に重要な、必要な、又は本質的な特徴又は要素として構成されるべきではない。本明細書で利用されるように、用語「備える」、「備えている」又はこの任意の活用形は非排他的包含を含むことが意図されており、要素のリストを備える処理、方法、物件、又は装置はこれらの要素を含むだけでなく、明白にリストされない又は本来備わっている処理、方法、物品又は装置のような他の要素を含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来のショットキー・ダイオードのＩ−Ｖ曲線。
【図２】本発明の実施形態に従うショットキーデバイスの回路図。
【図３】第一形態に従う図２のショットキーデバイスの断面図。
【図４】図２のショットキーデバイスのＩ−Ｖ曲線。
【図５】第二形態に従う図２のショットキーデバイスの断面図。
【図６】第三形態に従う図２のショットキーデバイスの断面図。
【図７】図２の別の実施形態に従うショットキーデバイスの回路図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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