(57)【要約】      （修正有）【課題】高耐圧で漏れ電流が少なく、ＥＳＤ耐量が高いショットキーバリアダイオードを提供する。【解決手段】縦方向に電流を流すショットキーバリアダイオードにおいて、Ｎ型シリコン６中のＰ型ガードリング２の下部領域に、複数の円柱型のＰ型拡散層７、または球形のＰ型拡散層７が埋め込まれ、埋め込まれたＰ型拡散層７は、上部のＰ型ガードリング２とは非接触で、電位的に浮いた状態にある。埋め込まれた複数のＰ型拡散層７は同じ断面積を有し、等間隔で一列に配置されている。このようにシリコン内部の深い部分にＰ型拡散層７を埋め込む構造によって、シリコンの深い部分まで空乏層を伸ばす。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦方向に電流を流すショットキーバリアダイオードにおいて、Ｎ型シリコン中のＰ型ガードリングの下部領域に、複数の円柱型のＰ型拡散層がストライプ状に埋め込まれ、埋め込まれた円柱形のＰ型拡散層は、上部のＰ型ガードリングと接していなく、電位的に浮いた状態であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
埋め込まれた円柱状のＰ型拡散層は同じ断面積を有し、等間隔に、電流が流れる向きと垂直な方向に、一列に配置されていることを特徴とする請求項１の半導体装置。
【請求項３】
縦方向に電流を流すショットキーバリアダイオードにおいて、Ｎ型シリコン中のＰ型ガードリングの下部領域に、複数の球形Ｐ型拡散層が複数列埋め込まれ、埋め込まれた拡散層は、上部のＰ型ガードリングと接していなく、電位的に浮いた状態であることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
埋め込まれた球形のＰ型拡散層は同じ断面積を有し、等間隔で一列に配置されていることを特徴とする請求項３の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高耐圧で逆方向漏れ電流が少なく、ＥＳＤ（Electrostatic discharge）耐量が高いショットキーバリアダイオードに関する。
【背景技術】
【０００２】
ショットキーバリアダイオードは、金属と半導体との接合によって生じる、ショットキー障壁を利用したダイオードである。ユニポーラ素子であるため、ＰＮダイオードに比べて順方向電圧降下が低く、スイッチング速度が速いという特徴を持つことから、高速論理回路や低圧電源供給システムに広く応用されている。しかし障壁の高さが低いことから、耐圧が低く逆方向漏れ電流が多いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９−５９７６４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先行文献では、半導体表面から所定の深さに複数のジャンクションバリアを設け、素子耐圧を向上させる構造のショットキーバリアダイオードが示されている。しかし、耐圧を充分に高くし、漏れ電流を少なくすることは困難であった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決し、耐圧が高く漏れ電流が少ない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】
【０００６】
縦方向に電流を流す構造のショットキーバリアダイオードにおいて、シリコン中のＰ型ガードリングの下部領域に、複数の円柱形のＰ型埋め込み層を、一列に等間隔で埋め込む。Ｐ型埋め込み層は、上部のＰ型ガードリングと離れた位置にあり、電位的に浮いた構造になっている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ショットキーバリアダイオードの耐圧を高くでき、逆方向漏れ電流を小さくできる。さらに、ＥＳＤ耐量を高く保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来品のショットキーバリアダイオードの平面図である。
【図２】従来品のショットキーバリアダイオード断面図である。
【図３】本発明の実施例１に係るショットキーバリアダイオードの平面図である。
【図４】本発明の実施例１に係るショットキーバリアダイオードの断面図である。
【図５】本発明の実施例２に係るショットキーバリアダイオードの平面図である。
【図６】本発明の実施例２に係るショットキーバリアダイオードの断面図である。
【図７】本発明の実施例１、実施例２に係るショットキーバリアダイオードの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態となる構造について説明する。
【実施例１】
【００１０】
図３、図４は、実施例１に係るショットキーバリアダイオードの平面図、断面図である。本発明のダイオードにおいては、Ｐ型ガードリング２の下に円柱形のＰ型埋め込み層７が複数個、等間隔で一列に埋め込まれている。また、Ｐ型埋め込み層７とガードリング２は接していない。
【００１１】
Ｐ型埋め込み層７は同じ円の断面積を有し、円の直径９は０．３μｍから、５０μｍの範囲であることが望ましい。
【００１２】
ショットキーバリアダイオードに逆バイアスが印加された場合、最初にバリアメタルとシリコン間にメインジャンクションの空乏層が形成される。逆バイアスの増加によって、メインジャンクションの空乏層がP型埋め込み層に向かって広がる。空乏層がP型埋め込み層に到達する前、P型埋め込み層のジャンクションには空乏層が形成されない。しかし、逆バイアスが一定以上になり、メインジャンクションの空乏層がP型埋め込み層を超えた場合、ジャンクションのポテンシャルはメインジャンクションの空乏層によって与えられ、P型埋め込み層の周りに空乏層が形成される。そうした働きによって、逆バイアス下で、ショットキーバリアダイオードの空乏層の広がりは従来構造に比べ一層広くなり、耐圧が増加する。また、本構造はP型埋め込み層がガードリングと接している場合の構造よりも深い領域に空乏層を伸ばすことができるため、耐圧をより高くできる特徴がある。
【実施例２】
【００１３】
図５、図６は、実施例２に係るショットキーバリアダイオードの平面図、断面図である。本発明のダイオードにおいては、Ｐ型ガードリング２の下に球形のＰ型埋め込み層７が複数個、等間隔で一列に埋め込まれている。また、Ｐ型埋め込み層７とガードリング２は、電気的に接続されていない。
【００１４】
Ｐ型埋め込み層７は同じ断面積を有し、直径９は０．３μｍから、５０μｍの範囲であることが望ましい。
【００１５】
Ｐ型埋め込み層の間隔８は、０．５μｍから２０μｍの範囲であることが望ましい。またP型埋め込み層とガードリングの間隔１０は、０．５μｍから２０μｍの範囲であることが望ましい。
【００１６】
Ｐ型埋め込み層７の濃度は１×１０１３atom/cm3から１×１０１９atom/cm3であり、ガードリングの濃度をＣg、埋め込みＰ層の濃度をＣｐとした場合、
Ｃｇ＜Ｃｐの関係を有することが望ましい。
【符号の説明】
【００１７】
１、バリアメタル
２、Ｐ型ガードリング
３、Ｎ＋チャネルストッパ
４、アノード電極
５、絶縁膜
６、Ｎ型シリコン
７、Ｐ型埋め込み層
８、Ｐ型埋め込み層の間隔
９、Ｐ型埋め込み層の直径
１０、Ｐ型埋め込み層とガードリングの間隔
１１、カソード電極
１２、空乏層
【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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