[go: up one dir, main page]

EA027773B1 - Schottky diode - Google Patents

Schottky diode Download PDF

Info

Publication number
EA027773B1
EA027773B1 EA201500101A EA201500101A EA027773B1 EA 027773 B1 EA027773 B1 EA 027773B1 EA 201500101 A EA201500101 A EA 201500101A EA 201500101 A EA201500101 A EA 201500101A EA 027773 B1 EA027773 B1 EA 027773B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
type
regions
schottky
type conductivity
conductivity
Prior art date
Application number
EA201500101A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201500101A1 (en
Inventor
Аркадий Степанович Турцевич
Ярослав Александрович Соловьев
Олег Эрнстович Сарычев
Николай Федорович Голубев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "ИНТЕГРАЛ"-управляющая компания холдинга "ИНТЕГРАЛ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "ИНТЕГРАЛ"-управляющая компания холдинга "ИНТЕГРАЛ" filed Critical Открытое акционерное общество "ИНТЕГРАЛ"-управляющая компания холдинга "ИНТЕГРАЛ"
Priority to EA201500101A priority Critical patent/EA027773B1/en
Publication of EA201500101A1 publication Critical patent/EA201500101A1/en
Publication of EA027773B1 publication Critical patent/EA027773B1/en

Links

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

The invention is related to electronic engineering, in particular, to design of a chip of a Schottky diode, and can be used in products of power electronics. The present invention is aimed at improvement of Schottky diode resistance to static electricity discharges, reduction of reverse current and an increase in the yield of Schottky diodes. The essence of the invention is that in a Schottky diode comprising a highly-doped silicon substrate of n-type conductivity with a lightly doped epitaxial layer of the same conductivity type formed on its surface, and a guard ring of p-type conductivity within which an array of p-type conductivity regions is formed, the regions forming p-n junctions with the epitaxial layer, a protective dielectric coating, a window opened in the protective dielectric coating, a Schottky electrode barrier layer, anode metallization, cathode metallization, the guard ring and the p-type conductivity regions being made with a surface concentration of p-type conductivity dope from 10to 10cm, the Schottky electrode barrier layer is formed in a recess made within said window to a depth of 0.1 to 0.3 μm; the p-type conductivity regions are made of a round shape, 3 to 6 μm in diameter, and are equally spaced by 18 to 22 μm, the total area of p-type regions within the guard ring being 0.05 to 0.15 total area within the guard ring.

Description

Изобретение относится к электронной технике, а более конкретно к конструкции кристалла диода Шоттки, и может быть использовано в изделиях силовой электроники.The invention relates to electronic equipment, and more particularly to the design of a crystal of a Schottky diode, and can be used in power electronics products.

Известен диод Шоттки (1), содержащий сильнолегированную кремниевую подложку η-типа проводимости со сформированным слаболегированным эпитаксиальным слоем того же типа проводимости, сильнолегированное охранное кольцо р-типа проводимости, защитное диэлектрическое покрытие, вскрытое в защитном диэлектрическом покрытии окно, барьерный слой электрода Шоттки, металлизацию анода, металлизацию катода.Known Schottky diode (1), containing a heavily doped η-type silicon substrate with a formed lightly doped epitaxial layer of the same type of conductivity, a heavily doped p-type protective ring, a protective dielectric coating, a window opened in the protective dielectric coating, a Schottky electrode barrier layer, metallization anode, metallization of the cathode.

Известно, что наибольшая напряженность электрического поля в диоде Шоттки наблюдается по периметру и в углах охранного кольца. По этой причине, при воздействии разряда статического электричества на обратно смещённый диод Шоттки, именно в этих местах наиболее вероятно возникновение лавинного пробоя (2). В результате, сквозь области с наиболее высокой концентрацией электрического поля, протекает сильный электрический ток. Он вызывает локальный нагрев полупроводника, что приводит к эффекту шнурования электрического тока. При длительности разряда статического электричества более 100 нс, происходит плавление полупроводника в токовом шнуре. В результате, диод Шоттки либо выходит из строя или существенно увеличивается его обратный ток утечки. Поэтому диоды Шоттки данной конструкции характеризуются низкой устойчивостью к воздействию разрядов статического электричества и высокими обратными токами. Кроме того, высокая концентрация электрического поля по периметру и в углах активной структуры Шоттки обусловливает высокий уровень обратного тока и соответственно низкий выход годных диодов Шоттки.It is known that the greatest electric field in the Schottky diode is observed around the perimeter and in the corners of the guard ring. For this reason, under the influence of a static electricity discharge on a reverse biased Schottky diode, it is in these places that the occurrence of avalanche breakdown is most likely (2). As a result, a strong electric current flows through the areas with the highest concentration of electric field. It causes local heating of the semiconductor, which leads to the effect of stringing an electric current. When the duration of the discharge of static electricity is more than 100 ns, the semiconductor melts in the current cord. As a result, the Schottky diode either fails or its reverse leakage current increases significantly. Therefore, Schottky diodes of this design are characterized by low resistance to static discharges and high reverse currents. In addition, the high concentration of the electric field around the perimeter and in the corners of the active Schottky structure causes a high level of reverse current and, accordingly, a low yield of suitable Schottky diodes.

Известен диод Шоттки (3), содержащий сильнолегированную кремниевую подложку η-типа проводимости со сформированным слаболегированным эпитаксиальным слоем того же типа проводимости, сильнолегированное охранное кольцо р-типа проводимости, защитное диэлектрическое покрытие, вскрытое в защитном диэлектрическом покрытии окно, барьерный слой электрода Шоттки, металлизацию анода, причём металлизация анода перекрывает защитное диэлектрическое покрытие, металлизацию катода.Known Schottky diode (3), containing a heavily doped η-type silicon substrate with a formed lightly doped epitaxial layer of the same type of conductivity, a heavily doped p-type protective ring, a protective dielectric coating, a window opened in the protective dielectric coating, a Schottky electrode barrier layer, metallization anode, and the metallization of the anode overlaps the protective dielectric coating, metallization of the cathode.

В данной конструкции по периферии структуры диода Шоттки формируется полевая обкладка. Поэтому при обратном смещении диода Шоттки, на поверхности эпитаксиального слоя формируется область, обедненная носителями заряда. В результате, уменьшается напряженность электрического поля по периметру и в углах активной структуры. Соответственно возрастает устойчивость диода Шоттки к лавинному пробою и к воздействию разрядов статического электричества. Однако полевая обкладка недостаточно эффективна из-за относительно большой толщины защитного диэлектрического покрытия. Поэтому в данном устройстве существенного улучшения устойчивости диодов Шоттки к воздействию разрядов статического электричества не наблюдается. По этой же причине диоды Шоттки данной конструкции также характеризуются высоким уровнем обратного тока и низким выходом годных диодов Шоттки.In this design, a field lining is formed at the periphery of the structure of the Schottky diode. Therefore, with a reverse bias of the Schottky diode, a region depleted in charge carriers is formed on the surface of the epitaxial layer. As a result, the electric field strength decreases along the perimeter and in the corners of the active structure. Accordingly, the resistance of the Schottky diode to avalanche breakdown and to the effects of discharges of static electricity increases. However, the field lining is not effective enough due to the relatively large thickness of the protective dielectric coating. Therefore, in this device, a significant improvement in the resistance of Schottky diodes to the effects of discharges of static electricity is not observed. For the same reason, Schottky diodes of this design are also characterized by a high level of reverse current and low output of suitable Schottky diodes.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является диод Шоттки (4), содержащий сильнолегированную кремниевую подложку η-типа проводимости со сформированным на поверхности слаболегированным эпитаксиальным слоем того же типа проводимости и охранным кольцом р-типа проводимости, в пределах которого сформирована матрица областей р-типа проводимости, образующих с эпитаксиальным слоем р-η переходы, защитное диэлектрическое покрытие, вскрытое в защитном диэлектрическом покрытии окно, барьерный слой электрода Шоттки, металлизацию анода, металлизацию катода, причём охранное кольцо и области р-типа проводимости выполнены с поверхностной концентрацией примеси р-типа проводимости от 1018 до 1019 см-3, барьерный слой электрода Шоттки сформирован в углублении, выполненном в пределах указанного окна на глубину от 0,1 до 0,3 мкм.The closest technical solution to the proposed one is the Schottky diode (4), containing a heavily doped η-type silicon substrate with a lightly doped epitaxial layer of the same type of conductivity formed on the surface and a p-type conductivity guard ring, within which a matrix of p-type conductivity regions is formed forming p-η transitions with an epitaxial layer, a protective dielectric coating, a window opened in the protective dielectric coating, a barrier layer of a Schottky electrode, metallization w anode, a cathode metallization, with the guard ring region and a p-type conductivity formed with a surface impurity concentration of p-type conductivity on October 18 to 10 19 cm -3, the barrier layer is a Schottky electrode formed in a recess formed within said windows to a depth of 0.1 to 0.3 microns.

При приложении к диоду Шоттки данной конструкции обратного напряжения, в эпитаксиальном слое вокруг областей р-типа проводимости, образующих вместе с эпитаксиальным слоем р-η переходы, возникают области обеднения, которые при смыкании друг с другом увеличивают ширину области обеднения, что соответственно снижает обратный ток. Кроме того, наличие матрицы областей р-типа проводимости обеспечивают более равномерное рассеяние обратного тока по площади структуры.When a reverse voltage is applied to the Schottky diode of this design, in the epitaxial layer around p-type conductivity regions forming p-η transitions together with the epitaxial layer, depletion regions arise which, when closed to each other, increase the width of the depletion region, which accordingly reduces the reverse current . In addition, the presence of a matrix of p-type regions of conductivity provides a more uniform scattering of the reverse current over the area of the structure.

Однако в диоде Шоттки данной конструкции области р-типа расположены не равноудалено друг от друга. Поэтому, когда к диоду Шоттки данной конструкции приложено обратное напряжение, полное перекрытие областей, обеднённых носителями заряда, не происходит, а значит, остаются области контакта металл-полупроводник с уменьшенной толщиной зоны обеднения, которые будут обусловливать преимущественное протекание обратного тока через них. Это обусловливает недостаточно высокую устойчивость диодов Шоттки данной конструкции к воздействию разрядов статического электричества, сравнительно высокий их уровень обратного тока и относительно низкий выход годных диодов Шоттки.However, in the Schottky diode of this design, the p-type regions are not equidistant from each other. Therefore, when a reverse voltage is applied to the Schottky diode of this design, complete overlapping of the regions depleted in charge carriers does not occur, which means that there remain metal-semiconductor contact areas with a reduced thickness of the depletion zone, which will determine the predominant reverse current flow through them. This leads to insufficiently high resistance of the Schottky diodes of this design to the effects of discharges of static electricity, their relatively high level of reverse current and the relatively low yield of suitable Schottky diodes.

Заявляемое изобретение решает задачу улучшения устойчивости диодов Шоттки к воздействию разрядов статического электричества, уменьшения их обратного тока и повышения выхода годных диодов Шоттки.The claimed invention solves the problem of improving the stability of Schottky diodes to the effects of discharges of static electricity, reducing their reverse current and increasing the yield of suitable Schottky diodes.

Сущность изобретения заключается в том, что в диоде Шоттки, содержащем сильнолегированную кремниевую подложку η-типа проводи-мости со сформированным на поверхности слаболегированным эпитаксиальным слоем того же типа проводимости и охранным кольцом р-типа проводимости, в пределах которого сформирована матрица областей р-типа проводимости, образующих с эпитаксиальным сло- 1 027773 ем р-η переходы, защитное диэлектрическое покрытие, вскрытое в защитном диэлектрическом покрытии окно, барьерный слой электрода Шоттки, металлизацию анода, металлизацию катода, причём охранное кольцо и области р-типа проводимости выполнены с поверхностной концентрацией примеси р-типа проводимости от 1018 до 1019 см-3, барьерный слой электрода Шоттки сформирован в углублении, выполненном в пределах указанного окна на глубину от 0,1 до 0,3 мкм; области р-типа проводимости выполнены круглой формы диаметром от 3 до 6 мкм и равноудалены друг от друга на расстояние от 18 до 22 мкм, причём суммарная площадь областей р-типа внутри охранного кольца составляет от 0,05 до 0,15 полной площади внутри охранного кольца.The essence of the invention lies in the fact that in a Schottky diode containing a heavily doped silicon substrate of η-type conductivity with a lightly doped epitaxial layer of the same type of conductivity formed on the surface and a guard ring of p-type conductivity, within which a matrix of p-type conductivity regions is formed forming p-η transitions with an epitaxial layer, a protective dielectric coating, a window opened in the protective dielectric coating, a barrier layer of a Schottky electrode, metallization of the anode, meta tion of the cathode, with the guard ring region and a p-type conductivity formed with a surface impurity concentration of p-type conductivity on October 18 to 10 19 cm -3, the barrier layer is a Schottky electrode formed in a recess formed within said windows to a depth of 0.1 up to 0.3 microns; p-type conductivity regions are made round in diameter from 3 to 6 microns and are equidistant from each other at a distance of 18 to 22 microns, and the total area of p-type regions inside the guard ring is from 0.05 to 0.15 of the total area inside the guard rings.

Сопоставительный анализ предполагаемого изобретения с прототипом показал, что заявляемое устройство отличается от известного тем, что области р-типа проводимости выполнены круглой формы диаметром от 3 до 6 мкм и равноудалены друг от друга на расстояние от 18 до 22 мкм, причём суммарная площадь областей р-типа внутри охранного кольца составляет от 0,05 до 0,15 полной площади внутри охранного кольца.A comparative analysis of the proposed invention with the prototype showed that the claimed device differs from the known one in that the p-type conductivity regions are made round in diameter from 3 to 6 μm and are equidistant from each other at a distance of 18 to 22 μm, and the total area of the p- type inside the guard ring is from 0.05 to 0.15 of the total area inside the guard ring.

Решение поставленной задачи объясняется следующим образом. В заявляемой конструкции кристалла диода Шоттки, области р-типа проводимости равноудалены друг от друга и поэтому при приложении обратного напряжения, происходит полное перекрытие областей обеднения и формируется сплошная, однородная по площади, область обеднения. Это обеспечивает лучшую устойчивость диодов Шоттки к воздействию разрядов статического электричества, меньший их обратный ток и соответственно более высокий выход годных диодов Шоттки.The solution of the problem is explained as follows. In the claimed design of the Schottky diode crystal, the p-type conductivity regions are equidistant from each other and therefore, when the reverse voltage is applied, the depletion regions completely overlap and a continuous, uniform in area, depletion region is formed. This provides better resistance of Schottky diodes to the effects of discharges of static electricity, lower reverse current and, accordingly, higher output of suitable Schottky diodes.

При диаметре области р-типа проводимости менее 3 мкм не формируется сплошная однородная по площади область обеднения, что приводит к снижению устойчивости диодов Шоттки к воздействию разрядов статического электричества и к увеличению их обратного тока.When the diameter of the p-type conduction region is less than 3 μm, a continuous depletion region, uniform in area, is not formed, which leads to a decrease in the resistance of Schottky diodes to the effects of static electricity discharges and to an increase in their reverse current.

При диаметре области р-типа проводимости более 6 мкм уменьшается площадь, занятая барьерами Шоттки, что приводит к росту прямого напряжения диодов Шоттки и, как следствие, к уменьшению их выхода годных.When the diameter of the p-type conduction region is more than 6 μm, the area occupied by the Schottky barriers decreases, which leads to an increase in the direct voltage of the Schottky diodes and, as a result, to a decrease in their yield.

При расстоянии между соседними областями р-типа проводимости менее 18 мкм также уменьшается полезная площадь, занятая барьерами Шоттки, что приводит к нежелательному возрастанию прямого напряжения диодов Шоттки и, как следствие, к уменьшению их выхода годных.When the distance between adjacent regions of the p-type conductivity is less than 18 μm, the useful area occupied by the Schottky barriers also decreases, which leads to an undesirable increase in the direct voltage of the Schottky diodes and, as a result, to a decrease in their yield.

При расстоянии между соседними областями р-типа проводимости более 22 мкм не происходит полного перекрытия областей обеднения, что приводит к снижению устойчивости диодов Шоттки к воздействию разрядов статического электричества и к увеличению их обратного тока.When the distance between adjacent regions of the p-type conductivity is more than 22 μm, the depletion regions do not completely overlap, which leads to a decrease in the resistance of Schottky diodes to the effects of discharges of static electricity and to an increase in their reverse current.

При суммарной площади областей р-типа внутри охранного кольца менее 0,05 полной площади внутри охранного кольца не обеспечивается полное перекрытие областей обеднения, что приводит к снижению устойчивости диодов Шоттки к воздействию разрядов статического электричества и к увеличению их обратного тока.When the total area of the p-type regions inside the guard ring is less than 0.05 of the total area inside the guard ring, the depletion regions do not completely overlap, which leads to a decrease in the resistance of Schottky diodes to the effects of static electricity discharges and to an increase in their reverse current.

При суммарной площади областей р-типа внутри охранного кольца более 0,15 полной площади внутри охранного кольца уменьшается полезная площадь, занятая барьерами Шоттки, что приводит к росту прямого напряжения диодов Шоттки и соответственно к уменьшению выхода годных диодов Шоттки.With the total area of p-type areas inside the guard ring more than 0.15 of the total area inside the guard ring, the usable area occupied by the Schottky barriers decreases, which leads to an increase in the direct voltage of the Schottky diodes and, accordingly, to a decrease in the yield of suitable Schottky diodes.

Сущность изобретения поясняется на фиг. 1-2, где на фиг. 1 изображена структура диода Шоттки согласно формуле заявляемого устройства, содержащего сильнолегированную кремниевую подложку ηтипа проводимости (1) со сформированным на поверхности слаболегированным эпитаксиальным слоем того же типа проводимости (2), охранное кольцо р-типа проводимости (3), в пределах которого сформирована матрица областей р-типа проводимости (4), образующих с эпитаксиальным слоем р-η переходы, защитное диэлектрическое покрытие (5), вскрытое в защитном диэлектрическом покрытии окно, барьерный слой электрода Шоттки (6), металлизацию анода (7), металлизацию катода (8). На фиг. 2 показан фрагмент топологии кристалла диода Шоттки согласно формуле заявляемого устройства, в плане после формирования в эпитаксиальном слое (2) охранного кольца р-типа проводимости (3) с равноудалёнными областями р-типа проводимости (4) круглой формы в пределах охранного кольца (3).The invention is illustrated in FIG. 1-2, where in FIG. 1 shows the structure of the Schottky diode according to the formula of the inventive device containing a highly doped silicon substrate of η conductivity type (1) with a lightly doped epitaxial layer of the same conductivity type formed on the surface (2), a p-type protective ring (3), within which a matrix of regions is formed p-type conductivity (4), forming p-η transitions with an epitaxial layer, protective dielectric coating (5), a window opened in the protective dielectric coating, Schottky barrier layer of the electrode (6), m lization anode (7) and the cathode metallisation (8). In FIG. 2 shows a fragment of the topology of a crystal of a Schottky diode according to the formula of the claimed device, in plan after formation in the epitaxial layer (2) of a p-type conduction protection ring (3) with equidistant p-type conduction regions (4) of circular shape within the guard ring (3) .

Изображенная на фиг. 1 и 2 структура может быть изготовлена следующим образом. В исходной сильнолегированной кремниевой подложке (1) η-типа проводимости со сформированным слаболегированным эпитаксиальным слоем (2) того же типа проводимости стандартными методами термического окисления, фотолитографии и термодиффузии формируют охранное кольцо р-типа проводимости (3) и равноудалённые друг от друга области р-типа проводимости (4), защитное диэлектрическое покрытие (5), в котором фотолитографией с последующим травлением вскрывают окно, в котором методом жидкостного травления формируют углубление от 0,1 до 0,3 мкм. Далее, магнетронным распылением с последующим отжигом в инертной среде формируют барьерный слой (6), формируют металлизацию анода (7). Затем структуру утоняют до заданной толщины и магнетронным распылением формируют металлизацию катода (8).Depicted in FIG. 1 and 2, the structure can be made as follows. In the initial highly doped silicon substrate (1) of η-type conductivity with the formed lightly doped epitaxial layer (2) of the same type of conductivity, p-type conductivity protection ring (3) and p-regions equally spaced from each other are formed by standard methods of thermal oxidation, photolithography and thermal diffusion conductivity type (4), a protective dielectric coating (5), in which a window is opened by photolithography followed by etching, in which a recess from 0.1 to 0.3 μm is formed by liquid etching. Further, by magnetron sputtering followed by annealing in an inert medium, a barrier layer (6) is formed, and the anode metallization (7) is formed. Then the structure is thinned to a predetermined thickness and cathode metallization is formed by magnetron sputtering (8).

Работает предлагаемое устройство следующим образом. Высоколегированная подложка (1) является несущим основанием диодной структуры с малым последовательным электрическим сопротивлением. Низколегированный эпитаксиальный слой (2) является катодом диодной структуры и обеспечивает тре- 2 027773 буемый уровень его обратного напряжения. Охранное кольцо (3) и равноудалённые друг от друга области р-типа проводимости (4) образуют одну часть анода, ответственную за формирование областей обеднения при обратном смещении. Другую часть анода составляет барьер Шоттки, образуемый контактом металл-кремний между барьерным слоем электрода Шоттки (6) и низколегированным эпитаксиальным слоем (2). При подаче на диодную структуру обратного смещения, области, обеднённые носителями заряда, вокруг областей р-типа проводимости (4) смыкаются между собой. Области р-типа проводимости обеспечивают равномерное протекание импульса тока при разряде статического электричества по площади структуры. В результате обеспечивается улучшение устойчивости диодов Шоттки к воздействию разрядов статического электричества, уменьшается их обратный ток и соответственно увеличивается процент выхода годных диодов Шоттки. Испытания диодов Шоттки на устойчивость к воздействию разрядов статического электричества проводились по методу 1ЕС61000-4-2 с разрядными цепями: К1=330 Ом, С1=150 пФ на установке типа Μΐηΐζαρ.The proposed device operates as follows. The highly doped substrate (1) is the supporting base of the diode structure with a small series electrical resistance. The low-doped epitaxial layer (2) is the cathode of the diode structure and provides the required level of its reverse voltage. The guard ring (3) and p-type conduction regions (4) equidistant from each other form one part of the anode, which is responsible for the formation of depletion regions during reverse bias. The other part of the anode is the Schottky barrier, formed by the metal-silicon contact between the barrier layer of the Schottky electrode (6) and the low-doped epitaxial layer (2). When reverse bias is applied to the diode structure, the regions depleted in charge carriers around the p-type regions of conductivity (4) close together. Regions of the p-type conductivity provide a uniform flow of a current pulse during the discharge of static electricity over the area of the structure. As a result, the stability of Schottky diodes to the effects of discharges of static electricity is improved, their reverse current decreases, and the percentage of yield of suitable Schottky diodes increases accordingly. The Schottky diodes were tested for their resistance to static electricity discharges according to the 1ES61000-4-2 method with discharge circuits: K1 = 330 Ohm, C1 = 150 pF on a типаηΐζαρ type installation.

В таблице представлены сравнительные характеристики электрических параметров диодов Шоттки, изготовленных в соответствии с предлагаемым изобретением с электрическими параметрами прототипа.The table shows the comparative characteristics of the electrical parameters of the Schottky diodes made in accordance with the invention with the electrical parameters of the prototype.

Сравнительные электрические параметры диодов Шоттки, изготовленных в соответствии с предлагаемым изобретением с электрическими параметрами прототипа после сборки кристаллов в корпус ТО-220Comparative electrical parameters of Schottky diodes manufactured in accordance with the invention with electrical parameters of the prototype after assembling crystals in a TO-220 housing

№ п/п No. p / p о, МКМ about, MKM ь, 2) МКМ 7 b, 2) MKM 7 5р/3 2 3) 5p / 3 2 3) ирсэ/ ирсэ пр4) irse / irse pr 4) 1обр/ 1обр пр5) 1ob / 1ob pr 5) Вг/Вг пр 6) Vg / Vg pr 6) 1 one 2,0 2.0 16 sixteen 0,03 0,03 2,0 2.0 0,76 0.76 1,02 1,02 2 2 3,0 3.0 18 eighteen 0,05 0.05 4,0 4.0 0,34 0.34 1,15 1.15 з s 4,5 4,5 20 twenty 0,10 0.10 7,0 7.0 0,17 0.17 1,17 1.17 4 4 6,0 6.0 22 22 0,15 0.15 3,0 3.0 0,42 0.42 1,12 1.12 5 5 8,0 8.0 25 25 0,2 0.2 2,0 2.0 0,63 0.63 1,06 1.06 6 6 Прототип Prototype 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

1) Ώ - диаметр областей р-типа проводимости, мкм; 1) Ώ is the diameter of the p-type regions of conductivity, microns;

2) Ь - расстояние между областями р-типа проводимости, мкм; 2) b - the distance between the regions of the p-type conductivity, microns;

3) 8р/8 - отношение суммарной площади областей р-типа внутри охранного кольца к полной площади внутри охранного кольца; 3) 8p / 8 - the ratio of the total area of p-type areas inside the guard ring to the total area inside the guard ring;

4) ирсэрсэ пр - отношение максимальной величины напряжения РСЭ (которое диоды Шоттки выдерживают без ухудшения своих электрических параметров) диодов Шоттки, изготовленных в соответствии с предлагаемым изобретением, к максимальной величине напряжения РСЭ диодов Шоттки-прототипов; 4) and rse / and rse pr - the ratio of the maximum voltage of the RSE (which Schottky diodes can withstand without deterioration of their electrical parameters) Schottky diodes made in accordance with the invention, to the maximum voltage of the RSE of Schottky diodes-prototypes;

5) 1обр/1обр пр - отношение максимальной величины обратного тока диодов Шоттки, изготовленных в соответствии с предлагаемым изобретением, к максимальной величине обратного тока диодов Шоттки-прототипов; 5) 1 about b r / 1 about b r pr - the ratio of the maximum value of the reverse current of Schottky diodes made in accordance with the invention, to the maximum value of the reverse current of Schottky diodes-prototypes;

6) Вгг пр - отношение выхода годных диодов Шоттки, изготовленных в соответствии с предлагаемым изобретением, к выходу годных диодов Шоттки-прототипов. 6) In g / V g pr - the ratio of the output of suitable Schottky diodes made in accordance with the invention, to the output of suitable Schottky diodes of the prototypes.

Из таблицы видно, что, по сравнению с прототипом у диодов Шоттки предлагаемой конструкции устойчивость к воздействию разрядов статического электричества улучшается в 3-4 раза, их обратные токи уменьшаются в 2,9-2,4 раза, а выход годных диодов Шоттки повышается в 1,12-1,15 раз.The table shows that, compared with the prototype of the Schottky diodes of the proposed design, the resistance to static discharges improves by 3-4 times, their reverse currents decrease by 2.9-2.4 times, and the output of suitable Schottky diodes increases by 1 , 12-1.15 times.

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет решить задачу улучшения устойчивости диодов Шоттки к воздействию разрядов статического электричества, уменьшения их обратного тока и повышения выхода годных диодов Шоттки.Thus, the proposed design allows us to solve the problem of improving the stability of Schottky diodes to the effects of discharges of static electricity, reducing their reverse current and increasing the yield of suitable Schottky diodes.

Источники информацииInformation sources

1. Патент США 4110775, МПК Н01Б 29/66, опубл. 29.08.1978 г.1. US patent 4110775, IPC N01B 29/66, publ. 08/29/1978

2. ЕК. Ьагосйе, Р. Кеп, Κ.\Υ. Ва1к, 8.1. Реайоп, В.8. 8йе11оп, В. Реге§. Эезщп о£ Ейде Тегштайоп ίοτ ΘαΝ Ро^ег 8сЬоНку Пюйе§/.Гоита1 о£ Е1ес1готс Ма1епаИ, уо1. 34, Ш. 4, 2005.2. EC. Lagosier, R. Kep, Κ. \ Υ. Ba1k, 8.1. Reiope, B.8. 8th11op, W. Reg. This is about the coming of Tegshtayop ίοτ ΘαΝ Roo ^ e 8sbOnku Puye § / Goita1 o £ E1ec1gots Ma1epa, wo1. 34, S. 4, 2005.

3. Патент США 4899199, МПК Н01Ь 29/66, опубл. 06.02.1990 г.3. US patent 4899199, IPC H01 29/66, publ. 02/06/1990

4. Патент РБ 18137, МПК Н01Б 29/872, опубл. 30.04.2014 г.4. Patent RB 18137, IPC Н01Б 29/872, publ. 04/30/2014

Claims (1)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM Диод Шоттки, содержащий сильнолегированную кремниевую подложку η-типа проводимости со сформированным на поверхности слаболегированным эпитаксиальным слоем того же типа проводимости и охранным кольцом р-типа проводимости, в пределах которого сформирована матрица областей ртипа проводимости, образующих с эпитаксиальным слоем р-η переходы, защитное диэлектрическое покрытие, вскрытое в защитном диэлектрическом покрытии окно, барьерный слой электрода Шоттки, металлизацию анода, металлизацию катода, причём охранное кольцо и области р-типа проводимости выполнены с поверхностной концентрацией примеси р-типа проводимости от 1018 до 1019 см-3, барьерный слой электрода Шоттки сформирован в углублении, выполненном в пределах указанного окна на глубину от 0,1 до 0,3 мкм, отличающийся тем, что области р-типа проводимости выполнены круглой формы диаметром от 3 до 6 мкм и равноудалены друг от друга на расстояние от 18 до 22 мкм, причём суммарная площадь областей р-типа внутри охранного кольца составляет от 0,05 до 0,15 полной площади внутри охранного кольца.A Schottky diode containing a highly doped silicon substrate of η-type conductivity with a lightly doped epitaxial layer of the same type of conductivity formed on the surface and a guard ring of p-type conductivity, within which a matrix of regions of the conductivity type is formed that form p-η transitions with the epitaxial layer, the protective dielectric a coating, a window opened in a protective dielectric coating, a barrier layer of a Schottky electrode, metallization of the anode, metallization of the cathode, and the security ring and the r-ty areas and conductivity formed with a surface impurity concentration of p-type conductivity on October 18 to 10 19 cm -3, the barrier layer is a Schottky electrode formed in a recess formed within said windows to a depth of 0.1 to 0.3 microns, characterized in that p-type conductivity regions are made round in diameter from 3 to 6 microns and are equidistant from each other at a distance of 18 to 22 microns, and the total area of p-type regions inside the guard ring is from 0.05 to 0.15 of the total area inside the guard rings.
EA201500101A 2014-12-23 2014-12-23 Schottky diode EA027773B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201500101A EA027773B1 (en) 2014-12-23 2014-12-23 Schottky diode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201500101A EA027773B1 (en) 2014-12-23 2014-12-23 Schottky diode

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201500101A1 EA201500101A1 (en) 2016-06-30
EA027773B1 true EA027773B1 (en) 2017-08-31

Family

ID=56194146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201500101A EA027773B1 (en) 2014-12-23 2014-12-23 Schottky diode

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA027773B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020190338A1 (en) * 2001-06-12 2002-12-19 International Rectifier Corp. Termination for high voltage Schottky diode
US20080299751A1 (en) * 2007-06-01 2008-12-04 Mohammed Tanvir Quddus Schottky diode and method therefor
US20090283841A1 (en) * 2008-01-30 2009-11-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Schottky device
EP2498292A2 (en) * 2011-03-07 2012-09-12 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Schottky barrier diode
RU2488912C2 (en) * 2011-07-07 2013-07-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ Method to manufacture schottky diode

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020190338A1 (en) * 2001-06-12 2002-12-19 International Rectifier Corp. Termination for high voltage Schottky diode
US20080299751A1 (en) * 2007-06-01 2008-12-04 Mohammed Tanvir Quddus Schottky diode and method therefor
US20090283841A1 (en) * 2008-01-30 2009-11-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Schottky device
EP2498292A2 (en) * 2011-03-07 2012-09-12 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Schottky barrier diode
RU2488912C2 (en) * 2011-07-07 2013-07-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ Method to manufacture schottky diode

Also Published As

Publication number Publication date
EA201500101A1 (en) 2016-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10950717B2 (en) Semiconductor device having semiconductor regions with an impurity concentration distribution which decreases from a respective peak toward different semiconductor layers
CN104969360B (en) Semiconductor device
TWI810194B (en) Spad device for excess bias monitoring
JP4791704B2 (en) Reverse conducting type semiconductor device and manufacturing method thereof
US11195908B2 (en) Semiconductor device with carrier lifetime control
JP6237915B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
US10109725B2 (en) Reverse-conducting semiconductor device
US10090417B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and fabrication method of silicon carbide semiconductor device
JPWO2016010097A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
EP1341238B1 (en) Diode device and transistor device
WO2016098199A1 (en) Semiconductor device
US20160027866A1 (en) Semiconductor device
JP5827020B2 (en) High voltage semiconductor device
JP2012186318A (en) High-breakdown-voltage semiconductor device
JP2012174895A (en) High breakdown voltage semiconductor device
US9123557B2 (en) Fast recovery rectifier
US9018640B1 (en) Silicon carbide power device equipped with termination structure
EA027773B1 (en) Schottky diode
KR101378094B1 (en) Fast recovery diode
WO2016001182A2 (en) Semiconductor device
US10658354B2 (en) Electrostatic discharge handling for lateral transistor devices
JP2016162783A (en) Semiconductor device
CN103378170A (en) Schottky semiconductor device with super junction and preparation method thereof
JP2017028149A (en) Semiconductor device
CN103390652B (en) Groove charge compensation schottky semiconductor device and manufacture method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU