特許 6356592 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】6356592

(24)【登録日】2018年6月22日

(45)【発行日】2018年7月11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 20060101AFI20180702BHJP

   H01L 29/47 20060101ALI20180702BHJP

   H01L 21/329 20060101ALI20180702BHJP

   H01L 29/06 20060101ALI20180702BHJP

【ＦＩ】

   H01L29/86 301F

   H01L29/48 F

   H01L29/48 P

   H01L29/86 301P

   H01L29/86 301D

   H01L29/86 301E

   H01L29/06 301G

   H01L29/06 301V

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-255287(P2014-255287)

(22)【出願日】2014年12月17日

(65)【公開番号】特開2016-115882(P2016-115882A)

(43)【公開日】2016年6月23日

【審査請求日】2017年7月7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】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(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

(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】宮原 真一朗

(72)【発明者】

【氏名】青井 佐智子

【審査官】 棚田 一也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１１６４７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−７４０５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２９／８７２

Ｈ０１Ｌ ２１／３２９

Ｈ０１Ｌ ２９／０６

Ｈ０１Ｌ ２９／４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体基板と、前記半導体基板の表面に接触しているアノード電極を備えているショットキーバリアダイオードであり、
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型ドリフト領域を備えており、
前記ｐ型コンタクト領域が、前記アノード電極と前記半導体基板のコンタクト面において閉ループを形成するとともに曲線状に伸びるコーナー部を有している第１ｐ型領域と、前記コンタクト面において前記第１ｐ型領域の内周部に配置されているとともに前記コーナー部に接続されている第２ｐ型領域と、前記第１ｐ型領域と前記第２ｐ型領域の接続部において前記第１ｐ型領域と前記第２ｐ型領域に接しているエッジ充填部を備えており、
前記エッジ充填部に接しない範囲を延びている前記第１ｐ型領域の輪郭の前記接続部側への延長線を第１延長線とし、前記エッジ充填部に接しない範囲を延びている前記第２ｐ型領域の輪郭の前記接続部側への延長線を第２延長線としたときに、前記第１延長線と前記第２延長線が鋭角で交差しており、
前記第１延長線と前記第２延長線の間に形成される鋭角エッジを前記エッジ充填部が充填しており、
前記第２ｐ型領域が、前記コンタクト面において帯状に伸びており、
前記鋭角がθであり、
前記コンタクト面内の前記コーナー部の幅がＷ１であり、
前記コンタクト面内の前記第２ｐ型領域の幅がＷ２であり、
前記コンタクト面内の前記エッジ充填部の位置における前記ｐ型コンタクト領域の幅が、前記第１ｐ型領域と前記第２ｐ型領域の複合幅Ｗｃよりも広く、
Ｗｃ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／ｃｏｓ（θ／２）である、
ショットキーバリアダイオード。

【請求項2】

前記第１ｐ型領域と前記エッジ充填部がなす角が９０度以上であり、前記第２ｐ型領域と前記エッジ充填部がなす角が９０度以上である、請求項１のショットキーバリアダイオード。

【請求項3】

複数本の前記第２ｐ型領域が平行に伸びており、
前記エッジ充填部から前記第１ｐ型領域が離反する位置と前記エッジ充填部から前記第２ｐ型領域が離反する位置までの間の前記エッジ充填部の輪郭が前記第２ｐ型領域に直交しており、
前記エッジ充填部の前記輪郭の長さが、隣り合う前記第２ｐ型領域の間の間隔の半分以下である請求項１または２のショットキーバリアダイオード。

【請求項4】

ショットキーバリアダイオードを製造する方法であって、
以下の特徴、すなわち、
（ａ）閉ループを形成するとともに曲線状に伸びるコーナー部を有している第１開口部と、前記第１開口部の内周部に配置されているとともに前記コーナー部に接続されている第２開口部と、前記第１開口部と前記第２開口部の接続部に形成されている第３開口部が形成されており、
（ｂ）前記第３開口部に接しない範囲を延びている前記第１開口部の輪郭の前記接続部側への延長線を第１延長線とし、前記第３開口部に接しない範囲を延びている前記第２開口部の輪郭の前記接続部側への延長線を第２延長線としたときに、前記第１延長線と前記第２延長線が鋭角で交差しており、
（ｃ）前記第３開口部が、前記第１延長線と前記第２延長線の間に形成される鋭角エッジを含む範囲に形成されている、という開口部が形成されているマスクをｎ型の半導体基板の表面に形成し、
前記マスクを介して前記半導体基板にｐ型不純物を注入することによって、前記半導体基板にｐ型コンタクト領域を形成し、
前記表面から前記マスクを除去し、
前記表面に、前記ｐ型コンタクト領域に接触し、前記マスクに覆われていた範囲内のｎ型領域にショットキー接触するアノード電極を形成し、
前記第２開口部が、帯状に伸びており、
前記鋭角がθであり、
前記コーナー部の幅がＷ１であり、
前記第２開口部の幅がＷ２であり、
前記第３開口部の位置における前記開口部の幅が、前記第１開口部と前記第２開口部の複合幅Ｗｃよりも広く、
Ｗｃ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／ｃｏｓ（θ／２）である、
ショットキーバリアダイオードの製造方法。

【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、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。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、環状領域がそのコーナー部で円弧状に伸びている。ストライプ状領域の一部は、環状領域のコーナー部に接続されている。ストライプ状領域は、環状領域のコーナー部に対して鋭角に接続されている。すなわち、コーナー部の輪郭とストライプ状領域の輪郭が鋭角で交差している。この鋭角が小さすぎると、その鋭角のパターンを安定して加工することは困難となる。このため、ＳＢＤの量産時に、ｐ型コンタクト領域の形状が安定せず、量産されるＳＢＤの間で電気的特性のばらつきが大きくなるという問題が生じる。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も、ＪＢＳＤと同様に配置されたｐ型コンタクト領域を有する場合がある。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の量産時に、ＳＢＤの特性を安定させることが可能な技術を提供する。

【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、前記半導体基板の表面に接触しているアノード電極を備えている。前記半導体基板は、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型ドリフト領域を備えている。前記ｐ型コンタクト領域が、第１ｐ型領域と第２ｐ型領域とエッジ充填部を備えている。前記第１ｐ型領域は、前記アノード電極と前記半導体基板のコンタクト面において閉ループを形成するとともに曲線状に伸びるコーナー部を有している。前記第２ｐ型領域は、前記コンタクト面において前記第１ｐ型領域の内周部に配置されているとともに前記コーナー部に接続されている。前記エッジ充填部は、前記第１ｐ型領域と前記第２ｐ型領域の接続部において前記第１ｐ型領域と前記第２ｐ型領域に接している。前記エッジ充填部に接しない範囲を延びている前記第１ｐ型領域の輪郭の前記接続部側への延長線を第１延長線とし、前記エッジ充填部に接しない範囲を延びている前記第２ｐ型領域の輪郭の前記接続部側への延長線を第２延長線としたときに、前記第１延長線と前記第２延長線が鋭角で交差している。前記エッジ充填部は、前記第１延長線と前記第２延長線の間に形成される鋭角エッジを充填している。

【0006】

このＳＢＤでは、第２ｐ型領域が、第１ｐ型領域のコーナー部に接続されている。第１ｐ型領域の輪郭の第１延長線と第２ｐ型領域の輪郭の第２延長線が鋭角で交差しているものの、その鋭角エッジにｐ型領域であるエッジ充填部が充填されている。このように、エッジ充填部によって鋭角エッジが充填されているので、接続部においてｐ型コンタクト領域の輪郭が鋭い角度で折れ曲がることが防止される。このため、このＳＢＤを量産する際に、量産されるＳＢＤの間での電気的特性のばらつきを抑制することができる。

【0007】

また、本明細書は、ＳＢＤを製造する方法を提供する。この方法は、マスク形成工程と、ｐ型コンタクト領域形成工程と、マスク除去工程と、アノード電極形成工程を有する。マスク形成工程では、以下の特徴（ａ）〜（ｃ）を有する開口部が形成されているマスクをｎ型の半導体基板の表面に形成する。（ａ）閉ループを形成するとともに曲線状に伸びるコーナー部を有している第１開口部と、前記第１開口部の内周部に配置されているとともに前記コーナー部に接続されている第２開口部と、前記第１開口部と前記第２開口部の接続部に第３開口部が形成されている。（ｂ）前記第３開口部に接しない範囲を延びている前記第１開口部の輪郭の前記接続部側への延長線を第１延長線とし、前記第３開口部に接しない範囲を延びている前記第２開口部の輪郭の前記接続部側への延長線を第２延長線としたときに、前記第１延長線と前記第２延長線が鋭角で交差している。（ｃ）前記第３開口部が、前記第１延長線と前記第２延長線の間に形成される鋭角エッジを含む範囲に形成されている。ｐ型コンタクト領域形成工程では、前記マスクを介して前記半導体基板にｐ型不純物を注入することによって、前記半導体基板にｐ型コンタクト領域を形成する。マスク除去工程では、前記表面から前記マスクを除去する。アノード電極形成工程では、前記表面に、前記ｐ型コンタクト領域に接触し、前記マスクに覆われていた範囲内のｎ型領域にショットキー接触する。

【0008】

この方法によれば、量産されるＳＢＤの間での電気的特性のばらつきを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】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】コーナー部２２ｂの拡大図。

【図4】コーナー部２２ｂの拡大図。

【図5】第１変形例における半導体基板１２の上面図。

【図6】第２変形例における半導体基板１２の上面図。

【図7】第３変形例におけるコーナー部２２ｂの拡大図。

【発明を実施するための形態】

【実施例】

【0010】

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型領域を斜線の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。アノード電極１４に覆われていない範囲（以下、周辺領域１３という）の上面１２ａ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。

【0011】

半導体基板１２の内部には、ｐ型コンタクト領域１８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。

【0012】

ｐ型コンタクト領域１８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。ｐ型コンタクト領域１８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。ｐ型コンタクト領域１８は、アノード電極１４にショットキー接触している。ｐ型コンタクト領域１８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を有している。

【0013】

図２に示すように、環状ｐ型コンタクト領域２２は、アノード電極１４の外周縁に沿って環状に伸びている。環状ｐ型コンタクト領域２２は、コンタクト面１５内において閉ループを形成している。環状ｐ型コンタクト領域２２は、角を円弧状に丸めた四角形の形状を有している。環状ｐ型コンタクト領域２２は、直線状に伸びる直線部２２ａと、円弧状に伸びるコーナー部２２ｂを有している。環状ｐ型コンタクト領域２２の幅は、位置によらず略一定である。環状ｐ型コンタクト領域２２は、その幅の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２２は、コンタクト面１５内の部分でアノード電極１４にショットキー接触している。

【0014】

ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０は、コンタクト面１５内に複数個形成されている。ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０は、アノード電極１４にショットキー接触している。ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０は、環状ｐ型コンタクト領域２２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２２に接続されている。ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０の多くは、環状ｐ型コンタクト領域２２の直線部２２ａに接続されている。ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０のいくつかは、環状ｐ型コンタクト領域２２のコーナー部２２ｂに接続されている。なお、図１、２では、図の見易さのためにストライプ状ｐ型コンタクト領域２０の数を、実際の数よりも少なく示している。実際には、環状ｐ型コンタクト領域２２の内周部に、より狭い間隔でより多くのストライプ状ｐ型コンタクト領域２０が配置されている。したがって、図３に示すように、コーナー部２２ｂには、多数のストライプ状ｐ型コンタクト領域２０が接続されている。

【0015】

ＦＬＲ２４は、ｐ型の半導体領域である。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。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。ＦＬＲ２４は、コンタクト面１５の外周部（すなわち、周辺領域１３）に複数個形成されている。各ＦＬＲ２４は、アノード電極１４の周囲を囲むように環状に伸びている。複数の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の上面は絶縁膜３０に覆われている。

【0016】

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はＦＬＲ２４から分離されている。また、ドリフト領域２６によって、ＦＬＲ２４が互いから分離されている。

【0017】

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。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。

【0018】

次に、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のコーナー部２２ｂとの接続部について、より詳細に説明する。図４に示すように、コンタクト面１５において、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０とコーナー部２２ｂが接続されている。ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０とコーナー部２２ｂの間には、ドリフト領域２６が存在している。以下では、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０とコーナー部２２ｂの間に位置するドリフト領域２６を、ドリフト領域２６ａという。ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０とコーナー部２２ｂとの接続部には、エッジ充填部５０が形成されている。エッジ充填部５０は、ｐ型コンタクト領域１８の一部である。エッジ充填部５０は、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０とコーナー部２２ｂとの間に配置されている。エッジ充填部５０は、コーナー部２２ｂ、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０及びドリフト領域２６ａに隣接している。図４の参照番号４０は、コンタクト面１５におけるコーナー部２２ｂの輪郭４０（すなわち、コーナー部２２ｂとドリフト領域２６ａの間の境界線）を示している。輪郭４０は、エッジ充填部５０に接しない位置のコーナー部２２ｂの輪郭である。図４の参照番号４２は、コンタクト面１５におけるストライプ状ｐ型コンタクト領域２０の輪郭４２（すなわち、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０とドリフト領域２６ａの間の境界線）を示している。輪郭４２は、エッジ充填部５０に接しない位置のストライプ状ｐ型コンタクト領域２０の輪郭である。図４の参照番号４６は、輪郭４０を接続部側に延長した延長線４６を示している。図４の参照番号４８は、輪郭４２を接続部側に延長した延長線４８を示している。延長線４６と延長線４８は交点Ｐ１において鋭角θ１で交差している。より詳細には、鋭角θ１は、４５°以下の角度である。つまり、延長線４６と延長線４８の間に、鋭角θ１を有する鋭角エッジが形成されている。エッジ充填部５０は、鋭角エッジを充填するように形成されている。このため、交点Ｐ１、延長線４６及び延長線４８の全体が、ｐ型コンタクト領域１８内に存在している。図４の参照番号４４は、コンタクト面１５におけるエッジ充填部５０の輪郭４４（すなわち、エッジ充填部５０とドリフト領域２６ａの間の境界線）を示している。輪郭４４は、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０に対して直交する方向に略直線状に伸びている。輪郭４４は、輪郭４０と輪郭４２に接続されている。輪郭４４と輪郭４０の間には角度θ２が形成されている。輪郭４４と輪郭４２の間には角度θ３が形成されている。角度θ２、θ３は、鋭角θ１よりも大きい角度である。より詳細には、角度θ２は鈍角であり、角度θ３は直角である。

【0019】

エッジ充填部５０が存在しない場合には、輪郭４０と輪郭４２が鋭角θ１で接続される。これに対し、本実施例では、エッジ充填部５０が存在することで、輪郭４０、４２、４４が鋭角θ１よりも大きい角度θ２、θ３で接続されるようになっている。このように、エッジ充填部５０によって、ｐ型コンタクト領域１８の輪郭が、鋭角θ１で折れ曲がることが防止されている。

【0020】

図４に示すように、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０は、幅Ｗ２を有している。また、コーナー部２２ｂは、コンタクト面１５内において、幅Ｗ１を有している。すなわち、幅Ｗ１は、輪郭４０とアノード電極１４の外周縁との間の幅である。図４の参照番号６０は、鋭角θ１を二等分する直線である。図４の複合幅Ｗｃは、直線６０に直交する方向における交点Ｐ１を含む部分のｐ型コンタクト領域１８の幅である。複合幅Ｗｃは、Ｗｃ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／ｃｏｓ（θ／２）の数式により算出することができる。図４の幅Ｗａは、直線６０に直交する方向におけるエッジ充填部５０を含む部分のｐ型コンタクト領域１８の幅である。幅Ｗａは、複合幅Ｗｃよりも広い。エッジ充填部５０が存在しない場合には、複合幅Ｗｃが、接続部の直線６０に直交する方向における最大幅である。これに対し、本実施例では、エッジ充填部５０が形成されていることで、ｐ型コンタクト領域１８の幅が広くなっている。

【0021】

図４の長さＷ３は、輪郭４４の長さを示している。また、図４の間隔Ｗ４は、隣り合うストライプ状ｐ型コンタクト領域２０の間の間隔である。長さＷ３は、間隔Ｗ４の半分よりも小さい。

【0022】

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型コンタクト領域１８には電流は流れない。すなわち、ＳＢＤ１０は、ＪＢＳＤである。

【0023】

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型コンタクト領域１８からその周囲のドリフト領域２６に空乏層が広がる。コンタクト面１５に露出するドリフト領域２６は、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。

【0024】

次に、ＳＢＤ１０の製造方法について説明する。ＳＢＤ１０は、ドリフト領域２６と略同じｎ型不純物濃度を有する半導体基板から製造される。まず、半導体基板の表面に、上述したｐ型コンタクト領域１８及びＦＬＲ２４の平面形状と同じ形状の開口部を有するマスクを形成する。環状ｐ型コンタクト領域２２に対応する第１開口部は、半導体基板上で閉ループを形成するとともに曲線状に伸びるコーナー部を有している。ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０に対応する第２開口部は、第１開口部の内周部に配置されているとともにコーナー部に接続されている。エッジ充填部５０に対応する第３開口部は、第１開口部と第２開口部の接続部に形成されている。このため、図４の輪郭４０、４２、４４に対応する開口部の外周縁が、比較的大きい角度θ２、θ３で折れ曲がるように形成される。すなわち、マスクに、その外周縁が鋭角θ１で折れ曲がる部分が形成されない。次に、マスクを介して半導体基板にｐ型不純物を注入する。これによって、ｐ型コンタクト領域１８及びＦＬＲ２４が形成される。マスクで覆われている部分には、ｎ型領域（すなわち、ドリフト領域２６）が残る。次に、半導体基板の表面からマスクを除去する。次に、半導体基板の表面にアノード電極１４を形成する。アノード電極１４は、図２〜４に示すように、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及びエッジ充填部５０と接触し、ＦＬＲ２４と接触しないように形成する。また、アノード電極１４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及びエッジ充填部５０が形成されていない位置で、ドリフト領域２６と接触するように形成される。アノード電極１４は、ｐ型コンタクト領域１８とドリフト領域２６に対してショットキー接触するように形成される。その後、下面１２ｂ側の構造（すなわち、カソード領域２８とカソード電極１６）を形成することで、ＳＢＤ１０が完成する。

【0025】

仮にＳＢＤがエッジ充填部５０を有さない場合には、上述した製造工程において、マスクの外周縁を鋭角θ１で折れ曲がるように形成する必要がある。このように鋭角θ１で折れ曲がる部分では、マスクを高い精度で形成することができない。また、マスクを高い精度で形成したとしても、ｐ型不純物が半導体基板中で拡散するため、鋭角θ１のパターンを半導体基板に形成することは困難である。その結果、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０とコーナー部２２ｂを鋭角θ１で接続する接続部を安定して形成することはできない。このため、エッジ充填部５０が存在しないと、量産時されるＳＢＤの間で電気的特性のばらつきが大きくなる。また、鋭角θ１で折れ曲がるマスクの部分は、幅が細いため、製造工程中に半導体基板から脱落する場合がある。その結果、マスクの脱落した部分がパーティクルとなり、製造工程において不具合を起こす場合がある。

【0026】

これに対し、本実施例のＳＢＤ１０はエッジ充填部５０を有するので、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０とコーナー部２２ｂの接続部においてｐ型コンタクト領域１８の輪郭が鋭角θ１で折れ曲がることが防止されている。ｐ型コンタクト領域１８の輪郭が鋭角θ１よりも大きい角度θ２、θ３で折れ曲がるので、接続部を高い精度で形成することができる。このため、本実施例のＳＢＤ１０を量産する際には、ＳＢＤの間で電気的特性にばらつきが生じ難い。また、マスクからも鋭角θ１で折れ曲がる部分がなくなるので、半導体基板からマスクの一部が脱落し難くなる。このため、高い歩留まりでＳＢＤ１０を製造することができる。

【0027】

また、上述したように、ＳＢＤ１０では、電子が、ドリフト領域２６からアノード電極１４に流れる。したがって、コンタクト面１５においてドリフト領域２６が露出している領域が、主電流が流れる領域である。実施例のＳＢＤ１０では、図４の長さＷ３が間隔Ｗ４の半分以下である。長さＷ３が大きいと、ｐ型のエッジ充填部５０の面積が大きくなる。実施例のＳＢＤ１０では、長さＷ３を間隔Ｗ４の１／２以下とすることで、エッジ充填部５０の面積を最小限とし、これによってコンタクト面１５におけるドリフト領域２６の面積を確保している。このため、主電流が流れる領域が十分に確保されている。

【0028】

なお、上記の実施例では、環状ｐ型コンタクト領域２２の内周部に、ストライプ状ｐ型コンタクト領域２０が形成されていた。しかしながら、図５に示すように、環状ｐ型コンタクト領域２２の内周部に、格子状のｐ型コンタクト領域が形成されていてもよい。また、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、環状ｐ型コンタクト領域２２の内周部に形成されているｐ型コンタクト領域は、コーナー部２２ｂに接続されている限り、どのような形状であってもよい。

【0029】

また、上記の実施例では、コンタクト面１５内に１つの環状ｐ型コンタクト領域２２が形成されていた。しかしながら、図６に示すように、コンタクト面１５内に複数の環状ｐ型コンタクト領域２２が形成されていてもよい。なお、図６も、図１と同様に、実際よりもストライプ状ｐ型コンタクト領域２０の数を少なく示している。実際には、最も内周側の環状ｐ型コンタクト領域２２のコーナー部２２ｂに、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。なお、図６では、最も内周側の環状ｐ型コンタクト領域２２の全体がコンタクト面１５内に配置されている。したがって、コーナー部の幅Ｗ１は、最も内周側の環状ｐ型コンタクト領域２２のコーナー部自体の幅と等しい。

【0030】

また、上述した実施例では、エッジ充填部５０の輪郭４４が直線であったが、図７に示すように輪郭４４が曲線（例えば、円弧）であってもよい。この場合、上述した直線６０に直交する直線６２と輪郭４０の間の角度が上述した角度θ２であり、直線６２と輪郭４２の間の角度が上述した角度θ３である。

【0031】

なお、上述した実施例では、角度θ２が鈍角であり、角度θ３が直角であった。しかしながら、角度θ２、θ３は、鋭角θ１よりも大きければ、鋭角であってもよい。但し、実施例のように、角度θ２及び角度θ３が９０度以上であることがより好ましい。

【0032】

また、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１８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。

【0033】

上述した実施例の構成要素と請求項の構成要素の関係について説明する。実施例の環状ｐ型コンタクト領域２２は、請求項の第１ｐ型領域の一例である。実施例のストライプ状ｐ型コンタクト領域２０は、請求項の第２ｐ型領域の一例である。実施例の輪郭４０は、請求項の「エッジ充填部に接しない範囲を延びている第１ｐ型領域の輪郭」の一例である。実施例の輪郭４２は、請求項のエッジ充填部に接しない範囲を延びている第２ｐ型領域の輪郭」の一例である。実施例の輪郭４４は、請求項の「エッジ充填部から第１ｐ型領域が離反する位置とエッジ充填部から第２ｐ型領域が離反する位置までの間のエッジ充填部の輪郭」の一例である。実施例の延長線４６は、請求項の第１延長線の一例である。実施例の延長線４８は、請求項の第２延長線の一例である。

【0034】

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。

【0035】

本明細書が開示する一例の構成では、第２ｐ型領域が、コンタクト面において帯状に伸びている。鋭角がθである。コンタクト面内のコーナー部の幅がＷ１である。コンタクト面内の第２ｐ型領域の幅がＷ２である。コンタクト面内のエッジ充填部の位置におけるｐ型コンタクト領域の幅が、第１ｐ型領域と第２ｐ型領域の複合幅Ｗｃよりも広い。Ｗｃ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／ｃｏｓ（θ／２）である。

【0036】

本明細書が開示する一例の構成では、第１ｐ型領域とエッジ充填部がなす角が９０度以上であり、第２ｐ型領域とエッジ充填部がなす角が９０度以上である。

【0037】

本明細書が開示する一例の構成では、複数本の第２ｐ型領域が平行に伸びている。エッジ充填部から第１ｐ型領域が離反する位置とエッジ充填部から第２ｐ型領域が離反する位置までの間のエッジ充填部の輪郭が第２ｐ型領域に直交している。エッジ充填部の輪郭の長さが、隣り合う第２ｐ型領域の間の間隔の半分以下である。

【0038】

明細書が開示する一例の構成では、第３輪郭の長さが、コーナー部と第２ｐ型領域の間のｎ型ドリフト領域の最大幅の半分以下である。

【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
１４ ：アノード電極
１６ ：カソード電極
１８ ：ｐ型コンタクト領域
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
２２ａ ：直線部
２２ｂ ：コーナー部
２６ ：ドリフト領域
２８ ：カソード領域
３０ ：絶縁膜
５０ ：面取部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】