肖特基势垒二极管制造技术

本发明专利技术涉及的肖特基势垒二极管具有：n型的半导体基板；至少1个p型的保护环，其设置于半导体基板的上表面侧；阳极电极，其设置于半导体基板的上表面；阴极电极，其设置于半导体基板的背面；以及绝缘膜，其设置于至少1个保护环中的最内侧的内侧保护环之上，阳极电极搭至绝缘膜之上，阳极电极的端部设置于内侧保护环的正上方，阳极电极与内侧保护环分离地设置，绝缘膜的厚度大于或等于1.0μm。绝缘膜的厚度大于或等于1.0μm。绝缘膜的厚度大于或等于1.0μm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】肖特基势垒二极管


[0001]本专利技术涉及肖特基势垒二极管。

技术介绍

[0002]在专利文献1中公开了一种肖特基势垒二极管，该肖特基势垒二极管在某一导电型的半导体基体的表面形成有由相反导电型的半导体层形成的保护环。
[0003]专利文献1：日本特开昭63
‑
138769号公报

技术实现思路

[0004]就专利文献1所示的肖特基势垒二极管而言，如果正向电流增加，则在保护环与半导体基板之间形成的pn结的正向电压降有可能低于肖特基部的正向电压降。由此，末端区域有可能由于电流集中而破坏。
[0005]本专利技术就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于得到能够抑制保护环处的电流集中的肖特基势垒二极管。
[0006]本专利技术涉及的肖特基势垒二极管具有：n型的半导体基板；至少1个p型的保护环，其设置于该半导体基板的上表面侧；阳极电极，其设置于该半导体基板的上表面；阴极电极，其设置于该半导体基板的背面；以及绝缘膜，其设置于该至少1个保护环中的最内侧的内侧保护环之上，该阳极电极搭至该绝缘膜之上，该阳极电极的端部设置于该内侧保护环的正上方，该阳极电极与该内侧保护环分离地设置，该绝缘膜的厚度大于或等于1.0μm。
[0007]本专利技术涉及的肖特基势垒二极管具有：n型的半导体基板；p型的多个保护环，它们设置于该半导体基板的上表面侧；阳极电极，其设置于该半导体基板的上表面；阴极电极，其设置于该半导体基板的背面；以及绝缘膜，其设置于该多个保护环中的最内侧的内侧保护环之上，该阳极电极搭至该绝缘膜之上，该阳极电极的端部设置于该内侧保护环的正上方，该阳极电极与该内侧保护环分离地设置。
[0008]本专利技术涉及的肖特基势垒二极管具有：n型的半导体基板；至少1个p型的保护环，其设置于该半导体基板的上表面侧；绝缘膜，其设置于该至少1个保护环中的最内侧的内侧保护环之上；阳极电极，其设置于该半导体基板的上表面，搭至该绝缘膜之上；阴极电极，其设置于该半导体基板的背面；以及高电阻层，其电阻高于该内侧保护环，将该内侧保护环与该阳极电极隔开。
[0009]专利技术的效果
[0010]就本专利技术涉及的肖特基势垒二极管而言，经由绝缘膜所具有的电容成分而将阳极电极与保护环连接。因此，能够抑制保护环处的电流集中。
附图说明
[0011]图1是实施方式1涉及的肖特基势垒二极管的剖视图。
[0012]图2是对实施方式1涉及的肖特基势垒二极管的尺寸进行说明的图。
[0013]图3是实施方式2涉及的肖特基势垒二极管的剖视图。
[0014]图4是实施方式3涉及的肖特基势垒二极管的剖视图。
[0015]图5是实施方式4涉及的肖特基势垒二极管的剖视图。
[0016]图6是实施方式5涉及的肖特基势垒二极管的剖视图。
[0017]图7是实施方式6涉及的肖特基势垒二极管的剖视图。
[0018]图8是实施方式7涉及的肖特基势垒二极管的剖视图。
具体实施方式
[0019]参照附图对各实施方式涉及的肖特基势垒二极管进行说明。对相同或相应的结构要素标注相同的标号，有时省略重复说明。
[0020]实施方式1
[0021]图1是实施方式1涉及的肖特基势垒二极管100的剖视图。肖特基势垒二极管100具有半导体基板10。半导体基板10例如由硅形成。半导体基板10具有n+型半导体层12和在n+型半导体层12之上设置的n型半导体层14。
[0022]在半导体基板10的上表面侧设置p型的多个保护环16。将多个保护环16中的最内侧的保护环16设为内侧保护环17。另外，将多个保护环16中的除了内侧保护环17以外的保护环16设为外侧保护环18。
[0023]半导体基板10具有流过肖特基势垒二极管100的主电流的单元区域10a和将单元区域10a包围的末端区域10b。在本实施方式中，内侧保护环17的内侧的端部是末端区域10b与单元区域10a之间的边界。这里，内侧是指在半导体基板10相对于末端区域10b而设置单元区域10a的那一侧。保护环16以将单元区域10a包围的方式形成。
[0024]在半导体基板10的上表面设置阳极电极22。阳极电极22在单元区域10a与n型半导体层14电连接。阳极电极22是肖特基势垒电极。在半导体基板10的背面设置阴极电极30。阴极电极30与n+型半导体层12电连接。
[0025]在保护环16之上设置绝缘膜20。绝缘膜20的厚度T1例如大于或等于1.0μm。绝缘膜20将多个保护环16的上表面全部覆盖。
[0026]阳极电极22搭至绝缘膜20之上。阳极电极22的端部设置于内侧保护环17的正上方。绝缘膜20是以使得阳极电极22与内侧保护环17不接触的方式设置的。这样，阳极电极22与内侧保护环17分离地设置。
[0027]通常，就肖特基势垒二极管而言，有时通过使肖特基势垒电极与p型保护环区域的最内周的部分接触，从而向保护环传导电位而保持耐压。这里，如果正向电流增加，则在保护环与半导体基板之间形成的pn结的正向电压Vpn有可能低于肖特基部的正向电压VF。因此，特别地，在续流中等时，电流有可能在保护环集中。
[0028]与此相对，在本实施方式中，阳极电极22与保护环16经由绝缘膜20而连接。因此，能够通过绝缘膜20所具有的电容成分而调整将阳极电极22、绝缘膜20、内侧保护环17、n型半导体层14连接的路径的正向电压Vpn。因此，能够调整为使得正向电压Vpn不低于阳极电极22、n型半导体层14之间的正向电压VF。因此，能够抑制保护环16处的电流集中。由此，能够避免肖特基势垒二极管100的由热失控造成的破坏。
[0029]绝缘膜20的电容成分也可以调整为在预先确定的电流的范围内使得Vpn＞VF。预
先确定的电流的范围例如是在肖特基势垒二极管100的驱动时流过的电流的范围。
[0030]另外，通过将阳极电极22以隔着绝缘膜20而重叠于保护环16之上的方式形成，从而能够使单元区域10a与末端区域10b的边界附近的电位稳定化。
[0031]另外，电流集中容易在单元区域10a与末端区域10b之间的边界附近产生。因此，通过使多个保护环16中的特别是内侧保护环17与阳极电极22不接触，从而能够有效地抑制电流集中。因此，只要多个保护环16中的至少内侧保护环17与阳极电极22分离即可。即，可以是所有的保护环16都与阳极电极22分离，也可以是外侧保护环18与阳极电极22接触。
[0032]另外，绝缘膜20只要至少设置于内侧保护环17之上即可。绝缘膜20也可以将内侧保护环17的上表面全部覆盖，使外侧保护环18露出。另外，只要内侧保护环17与阳极电极22不接触即可，内侧保护环17的一部分也可以从绝缘膜20露出。
[0033]另外，本实施方式的绝缘膜20的厚度T1大于或等于1μm。作为本实施方式的对比例，想到以能够在绝缘膜20的下部形成p型沟道的反转层的方式形成例如小于或等于0.5μm的薄的绝缘膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种肖特基势垒二极管，其特征在于，具有：n型的半导体基板；至少1个p型的保护环，其设置于所述半导体基板的上表面侧；阳极电极，其设置于所述半导体基板的上表面；阴极电极，其设置于所述半导体基板的背面；以及绝缘膜，其设置于所述至少1个保护环中的最内侧的内侧保护环之上，所述阳极电极搭至所述绝缘膜之上，所述阳极电极的端部设置于所述内侧保护环的正上方，所述阳极电极与所述内侧保护环分离地设置，所述绝缘膜的厚度大于或等于1.0μm。2.一种肖特基势垒二极管，其特征在于，具有：n型的半导体基板；p型的多个保护环，它们设置于所述半导体基板的上表面侧；阳极电极，其设置于所述半导体基板的上表面；阴极电极，其设置于所述半导体基板的背面；以及绝缘膜，其设置于所述多个保护环中的最内侧的内侧保护环之上，所述阳极电极搭至所述绝缘膜之上，所述阳极电极的端部设置于所述内侧保护环的正上方，所述阳极电极与所述内侧保护环分离地设置。3.根据权利要求2所述的肖特基势垒二极管，其特征在于，所述绝缘膜的厚度大于或等于1.0μm。4.根据权利要求1至3中任一项所述的肖特基势垒二极管，其特征在于，所述内侧保护环的宽度大于或等于所述阳极电极中的搭至所述绝缘膜的部分的宽度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的肖特基势垒二极管，其特征在于，所述绝缘膜将所述内侧保护环的上表面全部覆盖。6.根据权利要求1至5中任一项所述的肖特基势垒二极管，其特征在于，所述绝缘膜的端部中的设置于所述半导体基板的内侧的那一侧呈锥形状。7.根据权利要求1至6中任一项所述的肖特基势垒二极管，其特征在于，所述绝缘膜的厚度在所述内侧保护环的端部中的设置于所述半导体基板的内侧的那一侧的正上方处大于或等于1.0μm。8.一种肖特基势垒二极管，其特征在于，具有：n型的半导体基板；至少1个p型的保护环，其设置于所述半导体基板的上表面侧；绝缘膜，其设置于所述至少1个保护环中的最内侧的内侧保护环之上；阳极电极，其设置于所述半导体基板的上表面，搭至所述绝缘膜之上；阴极电极，其设置于所述半导体基板的背面；以及高电阻层，其电阻高于所述内侧保护环，将所述内侧保护环与所述阳极电极隔开。9.根据权利要求8所述的肖特基势垒二极管，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：中野诚也，友松佳史，阿多保夫，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：