特許 6267108 ショットキーバリアダイオードとその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6267108

(24)【登録日】2018年1月5日

(45)【発行日】2018年1月24日

(54)【発明の名称】ショットキーバリアダイオードとその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 29/872 20060101AFI20180115BHJP

   H01L 29/47 20060101ALI20180115BHJP

   H01L 21/329 20060101ALI20180115BHJP

   H01L 29/06 20060101ALI20180115BHJP

   H01L 29/861 20060101ALI20180115BHJP

   H01L 29/868 20060101ALI20180115BHJP

【ＦＩ】

   H01L29/86 301F

   H01L29/48 F

   H01L29/48 P

   H01L29/48 E

   H01L29/48 D

   H01L29/06 301G

   H01L29/06 301V

   H01L29/86 301P

   H01L29/86 301E

   H01L29/86 301D

   H01L29/91 K

【請求項の数】2

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-259316(P2014-259316)

(22)【出願日】2014年12月22日

(65)【公開番号】特開2016-119420(P2016-119420A)

(43)【公開日】2016年6月30日

【審査請求日】2017年6月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003609

【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】特許業務法人快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】永岡 達司

(72)【発明者】

【氏名】三宅 裕樹

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 行彦

(72)【発明者】

【氏名】青井 佐智子

(72)【発明者】

【氏名】秋葉 敦也

【審査官】 綿引 隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１８７１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０１６６０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−００４６４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３２９

Ｈ０１Ｌ ２１／３３６―３３８

Ｈ０１Ｌ ２９／０６

Ｈ０１Ｌ ２９／４７

Ｈ０１Ｌ ２９／７８

Ｈ０１Ｌ ２９／８０―８１２

Ｈ０１Ｌ ２９／８６１―８８５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ショットキーバリアダイオードであって、
半導体基板と、
前記半導体基板に接触しているアノード電極、
を有しており、
前記半導体基板が、
前記アノード電極に接触しているｐ型コンタクト領域と、
前記ｐ型コンタクト領域が形成されていない範囲で前記アノード電極にショットキー接触しているｎ型ドリフト領域と、
前記アノード電極の周囲を一巡するように伸びるｐ型の複数のＦＬＲ、
を有しており、
前記ｐ型コンタクト領域が、
前記半導体基板と前記アノード電極とのコンタクト面において、外周側から内周側に向かって間隔を開けて配置されている複数の環状領域と、
前記コンタクト面において、最も内周側の前記環状領域の内周部に形成されており、最も内周側の前記環状領域に接続されている内部領域、
を有しており、
前記環状領域の数が、前記ＦＬＲの数よりも多い、
ショットキーバリアダイオード。

【請求項2】

ショットキーバリアダイオードの製造方法であって、
ｎ型の半導体基板にｐ型不純物を注入することによって、前記半導体基板の表面に露出するｐ型領域であって、外周側から内周側に向かって間隔を開けて配置されている複数のリング領域と、最も内周側の前記リング領域の内周部に形成されているとともに最も内周側の前記リング領域に接続されている内部領域を有する前記ｐ型領域を形成する工程と、
前記半導体基板の前記表面に、前記内部領域と複数の前記リング領域のうちの内周側の複数個に接触し、複数の前記リング領域のうちの外周側の複数個に接触せず、前記ｐ型領域が形成されていない範囲で前記表面に露出するｎ型の領域にショットキー接触するアノード電極を形成する工程、
を有する製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術は、ショットキーバリアダイオードとその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ショットキーバリアダイオード（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ Ｂａｒｒｉｅｒ Ｄｉｏｄｅ：以下、ＳＢＤという）が開示されている。このＳＢＤは、半導体基板と、半導体基板に接触しているアノード電極を有している。半導体基板は、アノード電極に接触しているｐ型コンタクト領域と、ｐ型コンタクト領域が形成されていない範囲でアノード電極にショットキー接触しているｎ型ドリフト領域を有している。ｐ型コンタクト領域は、アノード電極の外周に沿って伸びる１つの環状領域と、環状領域の内周部に形成されている複数のストライプ状領域を有している。各ストライプ状領域は、環状領域に接続されている。また、アノード電極の周囲（すなわち、環状領域の外周部）には、アノード電極を囲むように伸びるｐ型のＦＬＲ（Ｆｉｅｌｄ Ｌｉｍｉｔｔｉｎｇ Ｒｉｎｇ）が形成されている。ＦＬＲは、アノード電極に接触していない。ＳＢＤに順電圧を印加すると、アノード電極とｎ型ドリフト領域との間のショットキー界面を通って、ｎ型ドリフト領域からアノード電極に電子が流れる。このため、ＳＢＤがオンする。また、ＳＢＤに逆電圧を印加すると、上述した電子の流れが停止し、ＳＢＤがオフする。また、ＳＢＤがオフするときには、ｐ型コンタクト領域からその周囲のｎ型ドリフト領域に空乏層が広がる。空乏層がショットキー界面を覆うように広がるため、ショットキー界面近傍において高い電界が生じることが防止される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−９４４３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のＳＢＤでは、アノード電極と半導体基板とのコンタクト面の外周端部に環状領域が形成されている。したがって、ＳＢＤがオフするときに、環状領域からアノード電極よりも外側の領域（すなわち、アノード電極に覆われていない領域：以下、周辺領域という）に向かって空乏層が伸展する。他方、環状領域には、ストライプ状領域が接続されている。環状領域のうちのストライプ状領域が接続されている接続部近傍では、ストライプ状領域が接続されていない非接続部近傍よりも、ｐ型領域の比率が高い。したがって、接続部では非接続部よりも周囲に空乏層が伸びやすい。このため、環状領域から周辺領域に伸びる空乏層は、接続部の近傍で非接続部の近傍よりも速く伸展する。したがって、図６に示すように、環状領域１００から外周領域１１０に空乏層１２０が伸展する過程において、環状領域１００の接続部１０２近傍において非接続部１０４近傍よりも空乏層１２０の幅が広くなる。その結果、空乏層１２０の端部の形状が凹凸状となる。このため、特許文献１のＳＢＤでは、周辺領域１１０で電界が集中しやすく、周辺領域の耐圧が低いという問題がある。なお、特許文献１のＳＢＤは、オンするときにｐ型コンタクト領域からｎ型ドリフト領域にホールが流入しないタイプのＳＢＤである。このタイプのＳＢＤは、ＪＢＳＤ（Ｊｕｎｃｔｉｏｎ Ｂａｒｒｉｅｒ Ｓｃｈｏｔｔｋｙ Ｄｉｏｄｅ）と呼ばれる。他方、オンするときにｐ型コンタクト領域からｎ型ドリフト領域にホールが流入するタイプ（すなわち、電子とホールの両方が電流に寄与するタイプ）のＳＢＤも存在する。このタイプのＳＢＤは、ＭＰＳＤ（Ｍｅｒｇｅｄ ＰＩＮ Ｓｈｏｔｔｋｙ Ｄｉｏｄｅ）と呼ばれる。ＭＰＳＤがオフするときの動作は、上述したＪＢＳＤと同じである。したがって、ＭＰＳＤでも、ＪＢＳＤと同様の問題が生じる。したがって、本明細書では、半導体基板とアノード電極とのコンタクト面にｐ型コンタクト領域とｎ型ドリフト領域を有するＳＢＤ（すなわち、ＪＢＳＤとＭＰＳＤを含むＳＢＤ）において、耐圧を向上させる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書が開示するショットキーバリアダイオードは、半導体基板と、前記半導体基板に接触しているアノード電極を有している。前記半導体基板が、前記アノード電極に接触しているｐ型コンタクト領域と、前記ｐ型コンタクト領域が形成されていない範囲で前記アノード電極にショットキー接触しているｎ型ドリフト領域を有している。前記ｐ型コンタクト領域が、複数の環状領域と、内部領域を有している。前記複数の環状領域は、前記半導体基板と前記アノード電極とのコンタクト面において、外周側から内周側に向かって間隔を開けて配置されている。前記内部領域は、前記コンタクト面において、最も内周側の前記環状領域の内周部に形成されており、最も内周側の前記環状領域に接続されている。

【0006】

なお、本明細書において、内周側とは、環状の領域に対して、その環状の領域に囲まれた領域側を意味し、外周側とは、環状の領域に対して、その環状の領域に囲まれた領域の外側を意味する。また、内周部は、環状の領域に囲まれた領域を意味し、外周部は、環状の領域に囲まれた領域の外側の領域を意味する。

【0007】

このＳＢＤでは、最も内周側の環状領域（以下、第１環状領域という）に内部領域が接続されている。このため、第１環状領域のうちの内部領域が接続されている接続部では、非接続部よりも周囲に空乏層が伸びやすい。このため、第１環状領域からその外周部に伸びる空乏層の端部が凹凸状となる。しかしながら、このＳＢＤでは、コンタクト面内に、第１環状領域の周囲を囲むように他の環状領域（以下、第２環状領域という）が形成されている。第２環状領域は第１環状領域と同様にアノード電極に接触しているので、第１環状領域と第２環状領域からは略同時に空乏層が伸展する。第１環状領域と第２環状領域の間のｎ型ドリフト領域は、第１環状領域と第２環状領域から伸びる空乏層によってピンチオフされる。すなわち、第１環状領域から伸びる凹凸状の空乏層と第２環状領域から伸びる空乏層が一体化する。このため、ピンチオフされる領域内では凹凸状の空乏層の影響による電界集中は起こらない。また、最も外周側の環状領域からその外周部（すなわち、周辺領域）に空乏層が伸びる。最も外周側の環状領域には内部領域が接続されていないので、この環状領域から周辺領域に均一に空乏層を伸展させることができる。したがって、周辺領域でも電界集中が抑制される。したがって、このＳＢＤは耐圧が高い。

【0008】

本明細書は、ＳＢＤの製造方法を提供する。この製造方法は、ｐ型領域形成工程と、アノード電極形成工程を有する。前記ｐ型領域形成工程では、ｎ型の半導体基板にｐ型不純物を注入することによって、前記半導体基板の表面に露出するｐ型領域であって、外周側から内周側に向かって間隔を開けて配置されている複数のリング領域と、最も内周側の前記リング領域の内周側に形成されているとともに最も内周側の前記リング領域に接続されている内部領域を有する前記ｐ型領域を形成する。アノード電極形成工程では、前記半導体基板の前記表面に、前記内部領域と複数の前記リング領域のうちの内周側の複数個に接触し、複数の前記リング領域のうちの外周側の複数個に接触せず、前記ｐ型領域が形成されていない範囲で前記表面に露出するｎ型の領域にショットキー接触するアノード電極を形成する。

【0009】

この方法では、アノード電極に接触するリング領域が環状領域となり、アノード電極に接触しないリング領域がＦＬＲとなる。この方法によれば、アノード電極に接触する内部領域及び環状領域を、ＦＬＲと同時に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例のＳＢＤ１０の縦断面図（図２のＩ−Ｉ線における縦断面図）。

【図2】半導体基板１２の上面図。

【図3】環状ｐ型コンタクト領域２２ａ〜２２ｅのコーナー部の拡大図。

【図4】環状ｐ型コンタクト領域２２ａからその外周部に伸びる空乏層の説明図。

【図5】変形例のＳＢＤの半導体基板１２の上面図。

【図6】従来のＳＢＤの周辺領域１１０に伸びる空乏層の説明図。

【発明を実施するための形態】

【実施例】

【0011】

図１、２に示す実施例のＳＢＤ１０は、半導体基板１２を有している。なお、図２では、ｐ型領域を斜線ハッチングにより示している。半導体基板１２は、ＳｉＣにより構成されている。半導体基板１２の上面１２ａには、アノード電極１４と絶縁膜３０が形成されている。図２の点線１４は、アノード電極１４が形成されている範囲（すなわち、半導体基板１２とアノード電極１４が接触しているコンタクト面１５）を示している。アノード電極１４は、半導体基板１２の上面１２ａの中央部に形成されている。上面１２ａのアノード電極１４に覆わていない領域（すなわち、点線１４の外側の領域：以下、周辺領域１３という）は、絶縁膜３０によって覆われている。半導体基板１２の下面１２ｂには、カソード電極１６が形成されている。

【0012】

半導体基板１２の内部には、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０と、環状ｐ型コンタクト領域２２ａ〜２２ｅと、ＦＬＲ２４と、ドリフト領域２６と、カソード領域２８が形成されている。なお、以下の説明では、環状ｐ型コンタクト領域２２ａ〜２２ｅをまとめて環状ｐ型コンタクト領域２２という場合がある。

【0013】

ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０と、環状ｐ型コンタクト領域２２と、ＦＬＲ２４は、半導体基板１２の上面１２ａに露出する範囲に形成されている。図２に示すように、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０と環状ｐ型コンタクト領域２２は、半導体基板１２の上面１２ａのうちのコンタクト面１５内に形成されている。ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０と環状ｐ型コンタクト領域２２は、アノード電極１４にショットキー接触している。ＦＬＲ２４は、半導体基板１２の上面１２ａのうちのコンタクト面１５の外側に形成されている。すなわち、ＦＬＲ２４は、周辺領域１３内に形成されている。ＦＬＲ２４の上面は絶縁膜３０に覆われている。図１に示すように、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０と、環状ｐ型コンタクト領域２２と、ＦＬＲ２４は、半導体基板１２の上面１２ａ近傍の表層部にのみ形成されている。

【0014】

図２に示すように、各環状ｐ型コンタクト領域２２は、コンタクト面１５内を環状に伸びている。各環状ｐ型コンタクト領域２２は、角を円弧状に面取りした四角形の形状を有している。各環状ｐ型コンタクト領域２２は、直線状に伸びる直線部と、円弧状に伸びるコーナー部を有している。環状ｐ型コンタクト領域２２ａ〜２２ｅは、外周側から内周側に向かって間隔を開けて配置されている。すなわち、環状ｐ型コンタクト領域２２ｅの内周部に環状ｐ型コンタクト領域２２ｄが配置されており、環状ｐ型コンタクト領域２２ｄの内周部に環状ｐ型コンタクト領域２２ｃが配置されており、環状ｐ型コンタクト領域２２ｃの内周部に環状ｐ型コンタクト領域２２ｂが配置されており、環状ｐ型コンタクト領域２２ｂの内周部に環状ｐ型コンタクト領域２２ａが配置されている。最も外周側の環状ｐ型コンタクト領域２２ｅは、他の環状ｐ型コンタクト領域２２ｅよりも広い幅を有している。環状ｐ型コンタクト領域２２ｅは、その幅の中央よりも内周側の部分がコンタクト面１５内に位置しており、その幅の中央よりも外周側の部分がコンタクト面１５の外側にはみ出している。環状ｐ型コンタクト領域２２ａ〜２２ｄは、これらの全体がコンタクト面１５内に位置している。

【0015】

図３に示すように、環状ｐ型コンタクト領域２２ａ〜２２ｅのコーナー部は、同心の円弧形状を有している。より詳細には、コーナー部の境界線（すなわち、ｐ型領域とｎ型領域の境界線）のそれぞれが、同心の円弧形状を有している。このため、環状ｐ型コンタクト領域２２ａ〜２２ｅのコーナー部の半径は、外周側のコーナー部ほど大きく、内周側のコーナー部ほど小さい。このような構造のため、環状ｐ型コンタクト領域２２ａ〜２２ｅは、直線部からコーナー部にかけて略一定の幅を有している。また、図３に示すように、最も内周側の環状ｐ型コンタクト領域２２ａと最も外周側の環状ｐ型コンタクト領域２２ｅの間の間隔Ｌｒは、最も内周側のコーナー部の半径Ｒｍｉｎよりも大きい。

【0016】

図１、２に示すように、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０は、最も内周側の環状ｐ型コンタクト領域２２ａの内周部に形成されている。ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０の各々は、互いに平行に直線状に伸びている。ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０は、その両端部において環状ｐ型コンタクト領域２２ａに接続されている。

【0017】

ＦＬＲ２４は、ｐ型の半導体領域である。ＦＬＲ２４のそれぞれは、周辺領域１３に形成されており、アノード電極１４の周囲を囲むように環状に伸びている。ＦＬＲ２４は、外周側から内周側に向かって間隔を開けて配置されている。ＦＬＲ２４は、角を円弧状に面取りした四角形の形状を有している。ＦＬＲ２４は、直線状に伸びる直線部と、円弧状に伸びるコーナー部を有している。図３に示すように、各ＦＬＲ２４のコーナー部は、環状ｐ型コンタクト領域２２のコーナー部と同心の円弧形状を有している。このような構造のため、ＦＬＲ２４は、直線部からコーナー部にかけて略一定の幅を有している。

【0018】

図１、２に示すように、ＳＢＤ１０は、５つの環状ｐ型コンタクト領域２２ａ〜２２ｅと、３つのＦＬＲ２４を有している。すなわち、環状ｐ型コンタクト領域２２の数が、ＦＬＲ２４の数よりも多い。

【0019】

ドリフト領域２６は、ｎ型の半導体領域である。ドリフト領域２６のｎ型不純物濃度は低く、本実施例では、９．５×１０^１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下である。ドリフト領域２６は、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０と、環状ｐ型コンタクト領域２２と、ＦＬＲ２４の下側に形成されている。また、ドリフト領域２６は、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０と、環状ｐ型コンタクト領域２２が形成されていない位置において、半導体基板１２の上面１２ａ（すなわち、コンタクト面１５）まで伸びており、アノード電極１４にショットキー接触している。また、周辺領域１３では、ドリフト領域２６は、ＦＬＲ２４が形成されていない位置において、半導体基板１２の上面１２ａまで伸びている。上述したようにストライプ状ｐ型コンタクト領域２０と最も内周側の環状ｐ型コンタクト領域２２は接続されている。これらの接続部を除いて、ｐ型領域２０、２２及び２４のそれぞれの間の領域にはドリフト領域２６が形成されている。ドリフト領域２６によって環状ｐ型コンタクト領域２２及びＦＬＲ２４が互いから分離されている。

【0020】

カソード領域２８は、ｎ型の半導体領域である。カソード領域２８は、ドリフト領域２６のｎ型不純物濃度よりも高いｎ型不純物濃度を有している。本実施例では、カソード領域２８のｎ型不純物濃度は、３．０×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以上である。また、カソード領域２８の抵抗率は、１５〜２５ｍΩ・ｃｍである。カソード領域２８は、ドリフト領域２６の下側に形成されている。カソード領域２８は、半導体基板１２の下面１２ｂに露出する範囲に形成されている。カソード領域２８は、カソード電極１６に対してオーミック接触している。カソード領域２８は、ドリフト領域２６によって、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０、環状ｐ型コンタクト領域２２及びＦＬＲ２４から分離されている。各ｐ型領域２０、２２、２４とカソード領域２８の間には、半導体基板１２の厚み方向に間隔Ｗが設けられている。

【0021】

次に、ＳＢＤ１０の動作について説明する。ＳＢＤ１０に順電圧（すなわち、アノード電極１４がカソード電極１６よりも高電位となる電圧）を印加すると、アノード電極１４とドリフト領域２６との間のショットキー界面を通って、ドリフト領域２６からアノード電極１４に電子が流れる。すなわち、電子が、カソード電極１６から、カソード領域２８、ドリフト領域２６を経由してアノード電極１４へ流れる。これによって、ＳＢＤ１０がオンする。また、ＳＢＤ１０では、ｐ型領域２０、２２には電流は流れない。すなわち、ＳＢＤ１０は、ＪＢＳＤである。

【0022】

その後、ＳＢＤ１０に逆電圧を印加すると、電子の流れが停止し、ＳＢＤ１０がオフする。また、ＳＢＤ１０がオフするときには、ｐ型領域２０、２２からその周囲のドリフト領域２６に空乏層が広がる。

【0023】

逆電圧が印加されると、コンタクト面１５に露出するドリフト領域２６は、その両側のｐ型領域２０、２２から広がる空乏層によってピンチオフされる。これによって、アノード電極１４とドリフト領域２６の間のショットキー界面に高い電圧が印加されることが防止される。なお、図４は、最も内周側の環状ｐ型コンタクト領域２２ａからその外周部に空乏層が伸びる過程における空乏層の形状を点線３８により示している。上記の通り、環状ｐ型コンタクト領域２２ａには、複数のストライプ状ｐ型コンタクト領域２０が接続されている。このため、環状ｐ型コンタクト領域２２ａのうちのストライプ状ｐ型コンタクト領域２０が接続されている接続部４０の近傍では、ｐ型領域の比率が高いので、その外周部のドリフト領域２６に空乏層が伸びやすい。他方、接続部以外の部分４２（以下、非接続部４２という）の近傍では、ｐ型領域の比率が低いので、その外周部のドリフト領域２６に空乏層が伸び難い。その結果、接続部４０近傍では非接続部４２近傍よりも空乏層の幅が広くなる。すなわち、空乏層の端部が、凹凸状となる。しかしながら、このように空乏層の端部が凹凸状となっても、環状ｐ型コンタクト領域２２ａと環状ｐ型コンタクト領域２２ｂの間のドリフト領域２６は、環状ｐ型コンタクト領域２２ａから伸びる空乏層と環状ｐ型コンタクト領域２２ｂから伸びる空乏層によって短時間でピンチオフされる。したがって、凹凸状の空乏層の影響はほとんどなく、環状ｐ型コンタクト領域２２ａと環状ｐ型コンタクト領域２２ｂの間のドリフト領域２６で高い電界が生じることが抑制される。

【0024】

また、上述したように、環状ｐ型コンタクト領域２２ａ〜２２ｅのコーナー部の半径が内周側ほど小さくなっているため、各コーナー部が略一定の幅を有している。このため、各コーナー部の近傍でも、各コーナー部から略均等に空乏層が広がる。このため、各コーナー部の近傍で高い電界が生じることが抑制される。

【0025】

また、周辺領域１３では、最も外周側の環状ｐ型コンタクト領域２２ｅからその外周部に空乏層が広がる。空乏層は、複数のＦＬＲ２４を経由してさらに外周側に広がる。これによって、周辺領域１３が空乏化される。このように、周辺領域１３では、内周側から外周側に向かって空乏層が伸展していく。仮に、環状ｐ型コンタクト領域２２ｅからその外周部に伸びる空乏層が凹凸状であると、空乏層が凹凸状の端部形状をある程度維持したまま周辺領域１３内に広がってゆく。このため、周辺領域１３内で局所的に高い電界が発生するおそれがある。しかしながら、本実施例では、最も外周側の環状ｐ型コンタクト領域２２ｅには、他のｐ型領域が接続されていない。すなわち、環状ｐ型コンタクト領域２２ｅには、環状ｐ型コンタクト領域２２ａとは異なり、接続部４０が形成されていない。したがって、環状ｐ型コンタクト領域２２ｅからその外周部に伸びる空乏層の端部は、凹凸状となっておらず、平坦な形状となっている。このため、周辺領域１３でも、高い電界が発生することが防止される。

【0026】

また、最も内周側の環状ｐ型コンタクト領域２２ａから伸びる空乏層の凹凸が、周辺領域１３の電界分布に影響する場合がある。しかしながら、本実施例のＳＢＤ１０では、環状ｐ型コンタクト領域２２ａと環状ｐ型コンタクト領域２２ｅの間の間隔Ｌｒが、最も内周側のコーナー部の半径Ｒｍｉｎよりも大きい。このように、十分に広い間隔Ｌｒが確保されており、これによって、環状ｐ型コンタクト領域２２ａから伸びる凹凸状の空乏層が周辺領域１３に及ぼす影響が抑制されている。また、実施例のＳＢＤ１０では、環状ｐ型コンタクト領域２２の数がＦＬＲ２４の数よりも多い。すなわち、環状ｐ型コンタクト領域２２ａと環状ｐ型コンタクト領域２２ｅの間に多くの環状ｐ型コンタクト領域２２ｂ〜２２ｄが形成されている。これによっても、環状ｐ型コンタクト領域２２ａから伸びる凹凸状の空乏層が周辺領域１３に及ぼす影響が抑制されている。したがって、ＳＢＤ１０では、周辺領域１３でより電界集中がより生じ難くなっている。

【0027】

以上に説明したように空乏層が広がることで、図１の点線５０に示す範囲内でドリフト領域２６が空乏化される。このようにドリフト領域２６が空乏化されることによって、ＳＢＤ１０の高い耐圧が実現される。

【0028】

なお、空乏層がカソード領域２８（すなわち、ｎ型不純物濃度が高い領域）に到達すると、空乏層の下方向への広がりが停止する。したがって、図１の間隔Ｗは、空乏層が最も広く伸展した場合の厚み方向における空乏層の幅である。上述したように、最も外周側の環状ｐ型コンタクト領域２２ｅのコーナー部の半径Ｒｍａｘは、間隔Ｗよりも広い。このように半径Ｒｍａｘを大きくすることで、このコーナー部近傍での電界集中をさらに抑制することができる。

【0029】

なお、ＳＢＤ１０を製造する際には、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０、環状ｐ型コンタクト領域２２、及び、ＦＬＲ２４を一度のｐ型不純物注入によって形成することができる。この場合、ｎ型半導体基板の表面に、ｐ型領域２０、２２、２４に対応する形状の開口部を有するマスクを形成する。次に、マスクを介してｎ型半導体基板にｐ型不純物を注入する。これによって、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０と、複数のリング状のｐ型領域（すなわち、環状ｐ型コンタクト領域２２とＦＬＲ２４）が形成される。次に、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０と、リング状のｐ型領域のうちの内周側の複数個に接触し、リング状のｐ型領域のうちの外周側の複数個に接触しないように、アノード電極１４を形成する。これによって、アノード電極１４を、その下部のｐ型領域とｎ型領域に対してショットキー接触させる。アノード電極１４とショットキー接触したリング状のｐ型領域は、環状ｐ型コンタクト領域２２である。また、アノード電極１４と接触しなかったリング状のｐ型領域は、ＦＬＲである。このように、一度のｐ型不純物の注入によりストライプ状ｐ型コンタクト領域２０、環状ｐ型コンタクト領域２２、及び、ＦＬＲ２４を形成することができる。

【0030】

なお、上記の実施例では、ＪＢＳＤについて説明したが、ＭＰＳＤにおいて同様の構造を採用してもよい。また、上記の実施例では、ｐ型コンタクト領域２０、２２がアノード電極１４にショットキー接触していたが、オーミック接触していてもよい。

【0031】

また、上記の実施例では、最も内周側の環状ｐ型コンタクト領域２２ａの内周部にストライプ状のｐ型コンタクト領域２０が形成されていた。しかしながら、最も内周側の環状ｐ型コンタクト領域２２ａの内周部に、図５に示すように格子状のｐ型コンタクト領域２０が形成されていてもよいし、他の形状のｐ型コンタクト領域が形成されていてもよい。すなわち、最も内周側の環状ｐ型コンタクト領域２２ａの内周部に形成されているｐ型コンタクト領域は、環状ｐ型コンタクト領域２２ａに接続されている限り、どのような形状であってもよい。

【0032】

上記実施例の構成要素と請求項の構成要素との関係について説明する。実施例のストライプ状ｐ型コンタクト領域２０と環状ｐ型コンタクト領域２２は、請求項のｐ型コンタクト領域の一例である。実施例の環状ｐ型コンタクト領域２２は、請求項の環状領域の一例である。実施例のストライプ状ｐ型コンタクト領域２０は、請求項の内部領域の一例である。実施例の間隔Ｗは、請求項のｐ型コンタクト領域と高濃度ｎ型領域の間の間隔の一例である。実施例の半径Ｒｍａｘは、請求項の最も外周側のコーナー部の半径の一例である。実施例の間隔Ｌｒは、請求項の最も内周側の前記環状領域と最も外周側の前記環状領域の間の間隔の一例である。実施例の半径Ｒｍｉｎは、請求項の最も内周側のコーナー部の半径の一例である。

【0033】

本明細書が開示する技術要素について、以下に列記する。なお、以下の各技術要素は、それぞれ独立して有用なものである。

【0034】

本明細書が開示する一例の構成では、複数の環状領域のそれぞれが、円弧状に伸びるコーナー部を有している。コーナー部の半径が、内周側のコーナー部ほど小さい。

【0035】

この構成によれば、コーナー部の幅をより均一化することができる。

【0036】

本明細書が開示する一例の構成では、最も内周側の前記環状領域と最も外周側の前記環状領域の間の間隔が、最も内周側の前記コーナー部の半径よりも大きい。

【0037】

本明細書が開示する一例の構成では、半導体基板が、アノード電極の周囲を一巡するように伸びるｐ型の複数のＦＬＲを有している。環状領域の数が、ＦＬＲの数よりも多い。

【0038】

本明細書が開示する一例の構成では、半導体基板が、ｎ型ドリフト領域の下側に形成されており、ｎ型ドリフト領域よりも高いｎ型不純物濃度を有する高濃度ｎ型領域を有している。ｐ型コンタクト領域が、ｎ型ドリフト領域によって高濃度ｎ型領域から分離されている。最も外周側のコーナー部の半径が、ｐ型コンタクト領域と高濃度ｎ型領域の間の間隔よりも大きい。

【0039】

以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの１つの目的を達成すること自体で技術有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0040】

１０ ：ＳＢＤ
１２ ：半導体基板
１３ ：周辺領域
１４ ：アノード電極
１５ ：コンタクト面
１６ ：カソード電極
２０ ：ストライプ状ｐ型コンタクト領域
２２ ：環状ｐ型コンタクト領域
２４ ：ＦＬＲ
２６ ：ドリフト領域
２８ ：カソード領域
３０ ：絶縁膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】