知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025156634
(43)【公開日】2025-10-14
(54)【発明の名称】半導体装置
(51)【国際特許分類】
H10D 8/60 20250101AFI20251002BHJP
H10D 64/64 20250101ALI20251002BHJP
H10D 62/10 20250101ALI20251002BHJP
H10D 8/50 20250101ALI20251002BHJP
H10D 8/01 20250101ALI20251002BHJP
H01L 21/265 20060101ALI20251002BHJP
【ＦＩ】
H10D8/60 M
H10D8/60 D
H10D8/60 E
H10D8/60 F
H10D64/64 B
H10D62/10 101G
H10D62/10 101V
H10D8/50 K
H10D8/50 F
H10D8/50 D
H10D8/01 S
H01L21/265 Q
【審査請求】有
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2025135293
(22)【出願日】2025-08-15
(62)【分割の表示】P 2021064149の分割
【原出願日】2021-04-05
(71)【出願人】
【識別番号】000116024
【氏名又は名称】ローム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002310
【氏名又は名称】弁理士法人あい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】上野 真弥
(72)【発明者】
【氏名】春山 沙和
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 雅也
(57)【要約】
【課題】ショットキー接合を有する構成において、順方向電圧を低減できる半導体装置を提供する。
【解決手段】ショットキーバリアダイオード１は、半導体基板６と、半導体基板６上に形成されたｎ型（第１導電型）のエピタキシャル層７とを含む半導体層２と、アルミニウム合金およびアルミニウムのうち少なくとも一種を含有し、半導体層２上に形成されたアノード電極１４と、エピタキシャル層７の表層部に形成され、エピタキシャル層７との間にｐｎ接合ＰＪを形成するｐ型（第２導電型）の不純物領域４０とを備える。アノード電極１４が、半導体層２の第１主面３に接し半導体層２との間にショットキー接合ＳＪを形成するショットキー部１５を含む。
【選択図】図２
【解決手段】ショットキーバリアダイオード１は、半導体基板６と、半導体基板６上に形成されたｎ型（第１導電型）のエピタキシャル層７とを含む半導体層２と、アルミニウム合金およびアルミニウムのうち少なくとも一種を含有し、半導体層２上に形成されたアノード電極１４と、エピタキシャル層７の表層部に形成され、エピタキシャル層７との間にｐｎ接合ＰＪを形成するｐ型（第２導電型）の不純物領域４０とを備える。アノード電極１４が、半導体層２の第１主面３に接し半導体層２との間にショットキー接合ＳＪを形成するショットキー部１５を含む。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体基板と、前記半導体基板上に形成された第１導電型のエピタキシャル層とを含む半導体層と、
アルミニウム合金およびアルミニウムのうちの少なくとも一種を含有し、前記半導体層上に形成された表面電極であって、前記半導体層の表面に接し前記エピタキシャル層との間にショットキー接合を形成するショットキー部と、前記表面電極の厚さ方向から接続部材が接続される表面を有する接続部とを含む表面電極と、
前記エピタキシャル層の表層部に形成され、前記エピタキシャル層との間にｐｎ接合を形成する第２導電型の不純物領域と、
前記接続部の表面の一部を前記接続部材との接続領域として露出させる開口を形成するように前記表面電極の一部を覆う絶縁層とを備え、
前記ショットキー部および前記接続部が、積層構造を形成しており、
前記表面電極が、前記ショットキー部および前記接続部の間に位置し、前記絶縁層に周縁部が接するバリア部をさらに含み、
前記ショットキー部および前記接続部が、同一の物質からなる単層構造を形成している、半導体装置。
アルミニウム合金およびアルミニウムのうちの少なくとも一種を含有し、前記半導体層上に形成された表面電極であって、前記半導体層の表面に接し前記エピタキシャル層との間にショットキー接合を形成するショットキー部と、前記表面電極の厚さ方向から接続部材が接続される表面を有する接続部とを含む表面電極と、
前記エピタキシャル層の表層部に形成され、前記エピタキシャル層との間にｐｎ接合を形成する第２導電型の不純物領域と、
前記接続部の表面の一部を前記接続部材との接続領域として露出させる開口を形成するように前記表面電極の一部を覆う絶縁層とを備え、
前記ショットキー部および前記接続部が、積層構造を形成しており、
前記表面電極が、前記ショットキー部および前記接続部の間に位置し、前記絶縁層に周縁部が接するバリア部をさらに含み、
前記ショットキー部および前記接続部が、同一の物質からなる単層構造を形成している、半導体装置。
【請求項2】
半導体基板と、前記半導体基板上に形成された第１導電型のエピタキシャル層とを含む半導体層と、
アルミニウム合金およびアルミニウムのうちの少なくとも一種を含有し、前記半導体層上に形成された表面電極であって、前記半導体層の表面に接し前記エピタキシャル層との間にショットキー接合を形成するショットキー部と、前記表面電極の厚さ方向から接続部材が接続される表面を有する接続部とを含む表面電極と、
前記エピタキシャル層の表層部に形成され、前記エピタキシャル層との間にｐｎ接合を形成する第２導電型の不純物領域と、
前記接続部の表面の一部を前記接続部材との接続領域として露出させる開口を形成するように前記表面電極の一部を覆う絶縁層と、
前記半導体層の表面および前記ショットキー部の間に配置された層間絶縁膜とを備え、
前記ショットキー部および前記接続部が、積層構造を形成しており、
前記表面電極が、前記ショットキー部および前記接続部の間に位置し、前記絶縁層に周縁部が接するバリア部をさらに含み、
前記ショットキー部が、前記半導体層の表面を被覆する第１被覆部と、前記層間絶縁膜を被覆する第２被覆部とを含む、半導体装置。
アルミニウム合金およびアルミニウムのうちの少なくとも一種を含有し、前記半導体層上に形成された表面電極であって、前記半導体層の表面に接し前記エピタキシャル層との間にショットキー接合を形成するショットキー部と、前記表面電極の厚さ方向から接続部材が接続される表面を有する接続部とを含む表面電極と、
前記エピタキシャル層の表層部に形成され、前記エピタキシャル層との間にｐｎ接合を形成する第２導電型の不純物領域と、
前記接続部の表面の一部を前記接続部材との接続領域として露出させる開口を形成するように前記表面電極の一部を覆う絶縁層と、
前記半導体層の表面および前記ショットキー部の間に配置された層間絶縁膜とを備え、
前記ショットキー部および前記接続部が、積層構造を形成しており、
前記表面電極が、前記ショットキー部および前記接続部の間に位置し、前記絶縁層に周縁部が接するバリア部をさらに含み、
前記ショットキー部が、前記半導体層の表面を被覆する第１被覆部と、前記層間絶縁膜を被覆する第２被覆部とを含む、半導体装置。
【請求項3】
前記ショットキー部が、前記エピタキシャル層に直接接続する第１部分と、前記不純物領域に直接接続する第２部分とを含み、
前記第１部分の組成、および、前記第２部分の組成が同一である、請求項１または２に記載の半導体装置。
前記第１部分の組成、および、前記第２部分の組成が同一である、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記ショットキー部および前記接続部が、互いに異なる物質によって形成されており、互いに接している、請求項１～３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記バリア部が、チタンおよび窒化チタンのうちの少なくとも一種を用いて形成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記接続部の厚さが、前記ショットキー部の厚さよりも大きい、請求項１～５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項7】
前記アルミニウム合金が、ＡｌＳｉ合金、ＡｌＣｕ合金およびＡｌＳｉＣｕ合金のうちの一種である、請求項１～６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項8】
半導体基板と、前記半導体基板上に形成された第１導電型のエピタキシャル層とを含む半導体層と、
アルミニウム合金およびアルミニウムのうちの少なくとも一種を含有し、前記半導体層上に形成された表面電極であって、前記半導体層の表面に接し前記エピタキシャル層との間にショットキー接合を形成するショットキー部を含む表面電極と、
前記エピタキシャル層の表層部に形成され、前記エピタキシャル層との間にｐｎ接合を形成する第２導電型の不純物領域と、
前記ショットキー部に接するように前記エピタキシャル層の表層部に形成され、格子欠陥が前記エピタキシャル層よりも多い格子欠陥領域とを備え、
前記不純物領域が、前記格子欠陥領域に接するように前記格子欠陥領域の内側に配置された内側不純物領域を含む、半導体装置。
アルミニウム合金およびアルミニウムのうちの少なくとも一種を含有し、前記半導体層上に形成された表面電極であって、前記半導体層の表面に接し前記エピタキシャル層との間にショットキー接合を形成するショットキー部を含む表面電極と、
前記エピタキシャル層の表層部に形成され、前記エピタキシャル層との間にｐｎ接合を形成する第２導電型の不純物領域と、
前記ショットキー部に接するように前記エピタキシャル層の表層部に形成され、格子欠陥が前記エピタキシャル層よりも多い格子欠陥領域とを備え、
前記不純物領域が、前記格子欠陥領域に接するように前記格子欠陥領域の内側に配置された内側不純物領域を含む、半導体装置。
【請求項9】
前記エピタキシャル層の表層部に形成された第２導電型の環状のガード領域をさらに備える、請求項１～８のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項10】
前記ガード領域が、第１ガード領域と、前記第１ガード領域を取り囲み前記第１ガード領域よりも幅狭である複数の第２ガード領域とを含む、請求項９に記載の半導体装置。
【請求項11】
前記第１導電型がｎ型であり、前記第２導電型がｐ型である、請求項１～１０のいずれか一項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ショットキーバリアダイオードを備える半導体装置に関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献１には、モリブデン（Ｍｏ）やチタン（Ｔｉ）によって構成される上層電極がドリフト層とショットキー接触する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－２８２９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
半導体装置の省電力化に伴って、ショットキーバリアダイオードの順方向電圧の低減が求められている。そこで、本発明の１つの目的は、ショットキー接合を有する構成において、順方向電圧を低減できる半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の半導体装置は、半導体基板と、前記半導体基板上に形成された第１導電型のエピタキシャル層とを含む半導体層と、アルミニウム合金（Ａｌ合金）およびアルミニウム（Ａｌ）のうちの少なくとも一種を含有し、前記半導体層上に形成された表面電極と、前記エピタキシャル層の表層部に形成され、前記エピタキシャル層との間にｐｎ接合を形成する第２導電型の不純物領域とを備える。前記表面電極が、前記半導体層の表面に接し前記エピタキシャル層との間にショットキー接合を形成するショットキー部と、接続部材が接続される表面を有する接続部とを含む。
【0006】
この構成によれば、半導体基板との間にショットキー接合を形成するショットキー部をその一部として含む表面電極が、Ａｌ合金およびＡｌのうちの少なくとも一種を用いて形成されている。そのため、順方向電圧を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る半導体装置としてのショットキーバリアダイオード１の要部の平面図である。図２は、図１に示すＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、図２に示すＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、図２に示すＩＶ領域の拡大図である。図５は、図２に示すＶ領域の拡大図である。
図１は、第１実施形態に係る半導体装置としてのショットキーバリアダイオード１の要部の平面図である。図２は、図１に示すＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、図２に示すＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、図２に示すＩＶ領域の拡大図である。図５は、図２に示すＶ領域の拡大図である。
【0009】
以下では、図１～図５を参照して、ショットキーバリアダイオード１の構成について説明する。
図１を参照して、ショットキーバリアダイオード１は、４Ｈ－ＳｉＣ（絶縁破壊電界が約２．８ＭＶ／ｃｍであり、バンドギャップの幅が約３．２６ｅＶのワイドバンドギャップ半導体）が採用されたショットキーバリアダイオードであり、たとえば、平面視正方形のチップ状である。チップ状のショットキーバリアダイオード１の各辺の長さは０．５ｍｍ～２０ｍｍである。すなわち、ショットキーバリアダイオード１のチップサイズは、たとえば、０．５ｍｍ／□～２０ｍｍ／□である。
図１を参照して、ショットキーバリアダイオード１は、４Ｈ－ＳｉＣ（絶縁破壊電界が約２．８ＭＶ／ｃｍであり、バンドギャップの幅が約３．２６ｅＶのワイドバンドギャップ半導体）が採用されたショットキーバリアダイオードであり、たとえば、平面視正方形のチップ状である。チップ状のショットキーバリアダイオード１の各辺の長さは０．５ｍｍ～２０ｍｍである。すなわち、ショットキーバリアダイオード１のチップサイズは、たとえば、０．５ｍｍ／□～２０ｍｍ／□である。
【0010】
ショットキーバリアダイオード１は、直方体形状のチップ状に形成されたＳｉＣからなる半導体層２を備えている。半導体層２のオフ角は、４°以下であることが好ましい。半導体層２は、一方側の第１主面３、他方側の第２主面４（図２を参照）、ならびに、第１主面３および第２主面４を接続する側面５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを有している。第１主面３および第２主面４は、それらの法線方向Ｚから見た平面視（以下、単に「平面視」という。）において四角形状（この形態では正方形状）に形成されている。
【0011】
側面５ａおよび側面５ｃは、この形態では、第１方向Ｘに沿って延び、第１方向Ｘに交差する第２方向Ｙに互いに対向している。側面５ｂおよび側面５ｄは、この形態では、第２方向Ｙに沿って延び、第１方向Ｘに互いに対向している。第２方向Ｙは、より具体的には第１方向Ｘに直交する方向である。
図２を参照して、半導体層２は、この形態では、ｎ型（第１導電型）のＳｉＣからなる半導体基板６およびｎ型のＳｉＣからなるエピタキシャル層７を含む積層構造を有している。半導体基板６によって、半導体層２の第２主面４が形成されており、エピタキシャル層７によって、半導体層２の第１主面３が形成されている。第１主面３は、エピタキシャル層７において半導体基板６とは反対側の表面７ａでもあり、半導体層２の第２主面４は、半導体基板６においてエピタキシャル層７とは反対側の表面６ａである。ｎ型不純物としては、たとえば、Ｎ（窒素）、Ｐ（リン）、Ａｓ（ひ素）等が用いられる。
図２を参照して、半導体層２は、この形態では、ｎ型（第１導電型）のＳｉＣからなる半導体基板６およびｎ型のＳｉＣからなるエピタキシャル層７を含む積層構造を有している。半導体基板６によって、半導体層２の第２主面４が形成されており、エピタキシャル層７によって、半導体層２の第１主面３が形成されている。第１主面３は、エピタキシャル層７において半導体基板６とは反対側の表面７ａでもあり、半導体層２の第２主面４は、半導体基板６においてエピタキシャル層７とは反対側の表面６ａである。ｎ型不純物としては、たとえば、Ｎ（窒素）、Ｐ（リン）、Ａｓ（ひ素）等が用いられる。
【0012】
ショットキーバリアダイオード１は、半導体層２の第２主面４（半導体基板６の表面６ａ）の全域を覆うように形成されたオーミック電極としてのカソード電極８をさらに備えている。カソード電極８は、ｎ型のＳｉＣとオーミック接合する金属からなる。ｎ型のＳｉＣとオーミック接合する金属としては、たとえば、Ｔｉ／Ｎｉ／ＡｇやＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ／Ａｇが挙げられる。
【0013】
半導体基板６の厚さＴＳは、４０μｍ以上１５０μｍ以下であってもよい。厚さＴＳは、４０μｍ以上５０μｍ以下、５０μｍ以上６０μｍ以下、６０μｍ以上７０μｍ以下、７０μｍ以上８０μｍ以下、８０μｍ以上９０μｍ以下、９０μｍ以上１００μｍ以下、１００μｍ以上１１０μｍ以下、１１０μｍ以上１２０μｍ以下、１２０μｍ以上１３０μｍ以下、１３０μｍ以上１４０μｍ以下または１４０μｍ以上１５０μｍ以下であってもよい。厚さＴＳは、４０μｍ以上１３０μｍ以下であることが好ましい。
【0014】
エピタキシャル層７の厚さＴＥは、１μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。厚さＴＥは、１μｍ以上５μｍ以下、５μｍ以上１０μｍ以下、１０μｍ以上１５μｍ以下、１５μｍ以上２０μｍ以下、２０μｍ以上２５μｍ以下、２５μｍ以上３０μｍ以下、３０μｍ以上３５μｍ以下、３５μｍ以上４０μｍ以下、４０μｍ以上４５μｍ以下または４５μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。厚さＴＥは、５μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。
【0015】
エピタキシャル層７のｎ型不純物濃度は、半導体基板６のｎ型不純物濃度以下である。エピタキシャル層７のｎ型不純物濃度は、より具体的には、半導体基板６のｎ型不純物濃度未満である。半導体基板６のｎ型不純物濃度は、１．０×１０１８ｃｍ－３以上１．０×１０２１ｃｍ－３以下であってもよい。エピタキシャル層７のｎ型不純物濃度は、１．０×１０１５ｃｍ－３以上１．０×１０１８ｃｍ－３以下であってもよい。
【0016】
半導体層２の第１主面３（エピタキシャル層７の表面７ａ）には、アクティブ領域９および非アクティブ領域１０が設定されている。アクティブ領域９は、平面視において半導体層２の側面５ａ～５ｄから内方領域に間隔を空けて半導体層２の第１主面３の中央部に設定されている。アクティブ領域９は、平面視において、半導体層２の側面５ａ～５ｄに平行な４辺を有する四角形状に設定されている。
【0017】
非アクティブ領域１０は、半導体層２の側面５ａ～５ｄとアクティブ領域９の周縁との間に設定されている。非アクティブ領域１０は、平面視においてアクティブ領域９を取り囲む無端状（この形態では四角環状）に設定されている。
ショットキーバリアダイオード１は、非アクティブ領域１０において半導体層２の第１主面３の表層部（エピタキシャル層７の表面７ａの表層部）に形成されたｐ型（第２導電型）のガード領域３０をさらに備える。
ショットキーバリアダイオード１は、非アクティブ領域１０において半導体層２の第１主面３の表層部（エピタキシャル層７の表面７ａの表層部）に形成されたｐ型（第２導電型）のガード領域３０をさらに備える。
【0018】
図３に示すように、ガード領域３０は、平面視においてアクティブ領域９を取り囲む無端状（たとえば四角環状、角を面取りした四角環状または円環状）に形成されている。これにより、ガード領域３０は、ガードリング領域として形成されている。アクティブ領域９は、この形態では、ガード領域３０の内方端によって画定されている。
ガード領域３０は、幅広の第１ガード領域３１と、第１ガード領域３１を取り囲み第１ガード領域３１よりも幅狭である複数（図３の例では５つ）の第２ガード領域３２とを含む。複数の第２ガード領域３２は、等間隔に設けられている。図３の例とは異なり、ガード領域３０が単一の無端状（たとえば四角環状、角を面取りした四角環状または円環状）の領域によって構成されていてもよい。
ガード領域３０は、幅広の第１ガード領域３１と、第１ガード領域３１を取り囲み第１ガード領域３１よりも幅狭である複数（図３の例では５つ）の第２ガード領域３２とを含む。複数の第２ガード領域３２は、等間隔に設けられている。図３の例とは異なり、ガード領域３０が単一の無端状（たとえば四角環状、角を面取りした四角環状または円環状）の領域によって構成されていてもよい。
【0019】
図２を参照して、ショットキーバリアダイオード１は、半導体層２の第１主面３上に形成された層間絶縁膜としての環状のフィールド絶縁膜１３をさらに備える。フィールド絶縁膜１３は、非アクティブ領域１０において半導体層２の第１主面３の一部を覆っている。フィールド絶縁膜１３は、半導体層２の第１主面３の一部を露出させる開口１２を有する。
【0020】
アクティブ領域９のアクティブサイズは、たとえば、０．１ｍｍ２以上４００ｍｍ２以下である。フィールド絶縁膜１３は、たとえば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）層または窒化シリコン（ＳｉＮ）層からなる単層構造を有していてもよい。フィールド絶縁膜１３の厚さは、たとえば、０．５μｍ以上３μｍ以下である。
フィールド絶縁膜１３は、第１主面３に接する第１面１３ａと、第１面１３ａとは反対側の第２面１３ｂと、第１面１３ａおよび第２面１３ｂを接続する内側面１３ｃおよび外側面１３ｄとを有する。内側面１３ｃは、内側面１３ｃと第１主面３との間でフィールド絶縁膜１３の内部に鋭角をなすように傾斜する傾斜面である。外側面１３ｄは、外側面１３ｄと第１主面３との間でフィールド絶縁膜１３の内部に鋭角をなすように傾斜する傾斜面である。
フィールド絶縁膜１３は、第１主面３に接する第１面１３ａと、第１面１３ａとは反対側の第２面１３ｂと、第１面１３ａおよび第２面１３ｂを接続する内側面１３ｃおよび外側面１３ｄとを有する。内側面１３ｃは、内側面１３ｃと第１主面３との間でフィールド絶縁膜１３の内部に鋭角をなすように傾斜する傾斜面である。外側面１３ｄは、外側面１３ｄと第１主面３との間でフィールド絶縁膜１３の内部に鋭角をなすように傾斜する傾斜面である。
【0021】
ショットキーバリアダイオード１は、アルミニウム合金およびアルミニウムのうちの少なくとも一種を用いて半導体層２の第１主面３上に形成された表面電極としてのアノード電極１４をさらに含む。アルミニウム合金は、たとえば、ＡｌＳｉ合金、ＡｌＣｕ合金およびＡｌＳｉＣｕ合金のうちの一種である。アノード電極１４は、アルミニウム合金およびアルミニウムのみによって形成されている必要はなく、不純物として、僅かに他の成分を含有していてもよい。
【0022】
図２および図４を参照して、アノード電極１４は、半導体層２の第１主面３上に形成され、半導体層２（エピタキシャル層７）との間でショットキー接合ＳＪを形成するショットキー部１５と、ボンディングワイヤ等の接続部材２２が接続される表面１６ａを有する接続部１６とを含む。ショットキー部１５および接続部１６が、同一の物質からなる単層構造を形成している。ショットキー接合ＳＪは、ショットキー部１５とエピタキシャル層７との接触界面付近に形成される。
【0023】
ショットキー部１５は、アクティブ領域９において半導体層２の第１主面３上を被覆する第１被覆部１８と、フィールド絶縁膜１３を被覆する第２被覆部１９とを含む。第２被覆部１９は、フィールド絶縁膜１３の内側面１３ｃの全体と、第２面１３ｂの一部とを覆っている。そのため、フィールド絶縁膜１３は、半導体層２の第１主面３とショットキー部１５との間に配置されている。
【0024】
第１ガード領域３１は、ショットキー部１５およびフィールド絶縁膜１３に接しており、複数の第２ガード領域３２は、フィールド絶縁膜１３に接している（図５を参照）。
ショットキーバリアダイオード１は、アノード電極１４の接続部１６の上に形成された絶縁層としてのパッシベーション層２０をさらに備える。パッシベーション層２０は、酸化シリコン層または窒化シリコン層からなる単層構造を有していてもよいし、酸化シリコン層および窒化シリコン層からなる積層構造を有していてもよい。パッシベーション層２０が積層構造を有している場合、酸化シリコン層が、窒化シリコン層の上に形成されていてもよいし、窒化シリコン層が、酸化シリコン層の上に形成されていてもよい。パッシベーション層２０は、この形態では、窒化シリコン層からなる単層構造を有している。
ショットキーバリアダイオード１は、アノード電極１４の接続部１６の上に形成された絶縁層としてのパッシベーション層２０をさらに備える。パッシベーション層２０は、酸化シリコン層または窒化シリコン層からなる単層構造を有していてもよいし、酸化シリコン層および窒化シリコン層からなる積層構造を有していてもよい。パッシベーション層２０が積層構造を有している場合、酸化シリコン層が、窒化シリコン層の上に形成されていてもよいし、窒化シリコン層が、酸化シリコン層の上に形成されていてもよい。パッシベーション層２０は、この形態では、窒化シリコン層からなる単層構造を有している。
【0025】
パッシベーション層２０は、平面視において半導体層２の側面５ａ～５ｄから内方領域に間隔を空けて形成されている。パッシベーション層２０には、アノード電極１４の接続部１６の表面１６ａの一部を接続部材２２との接続領域２３として露出させるサブパッド開口２１が形成されている。接続部材２２は、アノード電極１４の厚さ方向Ｔから、接続領域２３に接続されている。
【0026】
ショットキーバリアダイオード１は、ショットキー部１５に接するようにアクティブ領域９において半導体層２の第１主面３（エピタキシャル層７の表面７ａ）の表層部に形成されたｐ型（第２導電型）の不純物領域４０をさらに備える。不純物領域４０は、半導体層２のエピタキシャル層７との間にｐｎ接合ＰＪを形成する。ｐｎ接合ＰＪは、不純物領域４０とエピタキシャル層７との接触界面付近に形成される。
【0027】
図３を参照して、不純物領域４０は、ストライプ状に配置された複数の直線状不純物領域４１を含む。不純物領域４０のｐ型不純物濃度は、たとえば、１０×１０１６ｃｍ－３以上１０×１０２１ｃｍ－３以下である。
複数の直線状不純物領域４１は、第２方向Ｙに等間隔に配置されており、各直線状不純物領域４１は、第１方向Ｘに延びている。複数の直線状不純物領域４１は、第１ガード領域３１と一体を成している。詳しくは、第１方向Ｘにおける直線状不純物領域４１の両端部は、第１ガード領域３１の内方端部に接続されている。
複数の直線状不純物領域４１は、第２方向Ｙに等間隔に配置されており、各直線状不純物領域４１は、第１方向Ｘに延びている。複数の直線状不純物領域４１は、第１ガード領域３１と一体を成している。詳しくは、第１方向Ｘにおける直線状不純物領域４１の両端部は、第１ガード領域３１の内方端部に接続されている。
【0028】
図４を参照して、各直線状不純物領域４１の底部（不純物領域４０の底部４０ａ）は、エピタキシャル層７に接している。各直線状不純物領域４１の底部は、半導体層２の第２主面４に向かう一対の湾曲部と、湾曲部同士を連結する平坦部とを含む。
第２方向Ｙにおける直線状不純物領域４１の幅Ｗは、たとえば、０．５μｍ以上で、かつ、１０μｍ以下である。直線状不純物領域４１の深さＤは、たとえば、０．３μｍ以上で、かつ、１．５μｍ以下である。第２方向Ｙにおける複数の直線状不純物領域４１のピッチＰは、たとえば、１．０μｍ以上で、かつ、５μｍ以下である。
第２方向Ｙにおける直線状不純物領域４１の幅Ｗは、たとえば、０．５μｍ以上で、かつ、１０μｍ以下である。直線状不純物領域４１の深さＤは、たとえば、０．３μｍ以上で、かつ、１．５μｍ以下である。第２方向Ｙにおける複数の直線状不純物領域４１のピッチＰは、たとえば、１．０μｍ以上で、かつ、５μｍ以下である。
【0029】
ショットキー部１５の第１被覆部１８は、エピタキシャル層７に直接接続する第１部分１８Ａと、不純物領域４０に直接接続する第２部分１８Ｂとを含む。第１部分１８Ａは、エピタキシャル層７と接触しており、第２部分１８Ｂは、不純物領域４０に接触している。ショットキー接合ＳＪは、第１部分１８Ａとエピタキシャル層７との接触界面付近に形成されている。アノード電極１４は、アルミニウム合金およびアルミニウムのうちの少なくとも一種を用いて形成されているため、アノード電極１４の一部である第１部分１８Ａおよび第２部分１８Ｂは、同一の物質によって形成されている。したがって、第１部分１８Ａの組成、および、第２部分１８Ｂの組成が同一である。
【0030】
第１実施形態によれば、ショットキーバリアダイオード１では、ショットキー接合ＳＪおよびｐｎ接合ＰＪの両方が設けられている。そのため、順方向過電流印加時には、ｐｎ接合ＰＪからエピタキシャル層７に少数キャリアが注入される。これにより、エピタキシャル層７の抵抗が低下するため、発熱量が抑制でき、サージ耐量が向上する。
また、第１実施形態によれば、半導体層２との間にショットキー接合ＳＪを形成するショットキー部１５をその一部として含むアノード電極１４が、アルミニウム合金またはアルミニウムを用いて形成されている。そのため、順方向電圧を低減できる。
また、第１実施形態によれば、半導体層２との間にショットキー接合ＳＪを形成するショットキー部１５をその一部として含むアノード電極１４が、アルミニウム合金またはアルミニウムを用いて形成されている。そのため、順方向電圧を低減できる。
【0031】
順方向電圧を低減することで、逆方向のリーク電流が増大するおそれがある。そこで、不純物領域４０の深さＤを０．３μｍ以上で、かつ、１．５μｍ以下とし、不純物領域４０のピッチＰを１．０μｍ以上で、かつ、５μｍ以下とすることで、ショットキー接合ＳＪに生じる電界強度を充分に低下させて、リーク電流を充分に抑制できる。
また、第１実施形態によれば、ショットキー部１５および接続部１６が同一の物質で単層構造を形成している。そのため、以下に示すように、使用する物質を変更することなく、ショットキー部１５および接続部１６を同一の工程で形成することができる。すなわち、ショットキー部１５および接続部１６が互いに異なる物質によって形成されている場合と比較して、製造方法を簡略化できる。
また、第１実施形態によれば、ショットキー部１５および接続部１６が同一の物質で単層構造を形成している。そのため、以下に示すように、使用する物質を変更することなく、ショットキー部１５および接続部１６を同一の工程で形成することができる。すなわち、ショットキー部１５および接続部１６が互いに異なる物質によって形成されている場合と比較して、製造方法を簡略化できる。
【0032】
ショットキーバリアダイオード１の製造方法は、以下の通りである。図６は、図１に示すショットキーバリアダイオード１の製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。
ショットキーバリアダイオード１を製造するにあたり、まず、ｎ型の半導体基板６が準備される（ステップＳ１）。次に、半導体基板６からｎ型のエピタキシャル層７が成長する（ステップＳ２）。これにより、半導体層２が形成される。
ショットキーバリアダイオード１を製造するにあたり、まず、ｎ型の半導体基板６が準備される（ステップＳ１）。次に、半導体基板６からｎ型のエピタキシャル層７が成長する（ステップＳ２）。これにより、半導体層２が形成される。
【0033】
次に、たとえばイオン注入マスクを介するｐ型不純物の注入によって、不純物領域４０が形成される（ステップＳ３）。ｐ型不純物の注入によって、不純物領域４０と同時に、ガード領域３０も形成される。そして、たとえば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）法により、フィールド絶縁膜１３がエピタキシャル層７の表面７ａ上に形成される（ステップＳ４）。次に、たとえばスパッタ法により、アノード電極１４がエピタキシャル層７およびフィールド絶縁膜１３の上に形成される（ステップＳ５）。これにより、単層構造を形成するショットキー部１５および接続部１６が形成される。次に、たとえば、ＣＶＤ法により、パッシベーション層２０がアノード電極１４上に形成される（ステップＳ６）。そして、最後に、たとえば、スパッタ法により、半導体層２の第２主面４の全域にカソード電極８が形成される（ステップＳ７）。
【0034】
＜第２実施形態＞
図７は、第２実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｐの要部の断面図である。図８は、図７に示すＶＩＩＩ領域の拡大図である。
図７および図８において、前述の図１～図６に示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する（後述する図９においても同様）。
図７は、第２実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｐの要部の断面図である。図８は、図７に示すＶＩＩＩ領域の拡大図である。
図７および図８において、前述の図１～図６に示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する（後述する図９においても同様）。
【0035】
図７および図８を参照して、第２実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｐが、第１実施形態に係るショットキーバリアダイオード１と主に異なる点は、アノード電極１４が積層構造を有している点である。第２実施形態に係るアノード電極１４は、互いに接するように積層構造を形成するショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐを有する。
ショットキー部１５Ｐは、半導体層２（エピタキシャル層７）との間でショットキー接合ＳＪを形成する。ショットキー部１５Ｐは、第１被覆部１８および第２被覆部１９を含む。接続部１６Ｐは、接続部材２２が接続される表面１６ａを有する。
ショットキー部１５Ｐは、半導体層２（エピタキシャル層７）との間でショットキー接合ＳＪを形成する。ショットキー部１５Ｐは、第１被覆部１８および第２被覆部１９を含む。接続部１６Ｐは、接続部材２２が接続される表面１６ａを有する。
【0036】
ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐは、互いに異なる物質によって形成されている。具体的には、ショットキー部１５Ｐは、アルミニウム、ＡｌＳｉ合金、ＡｌＣｕ合金およびＡｌＳｉＣｕ合金のうちから選択された一種類の物質によって形成されており、接続部１６Ｐは、アルミニウム、ＡｌＳｉ合金、ＡｌＣｕ合金およびＡｌＳｉＣｕ合金のうちショットキー部１５Ｐとは異なる物質から選択された一種類の物質によって形成されている。たとえば、ショットキー部１５Ｐがアルミニウムによって形成されており、接続部１６ＰがＡｌＣｕ合金によって形成されていてもよい。
【0037】
ショットキー部１５Ｐの第１被覆部１８は、エピタキシャル層７に直接接続する第１部分１８Ａと、不純物領域４０に直接接続する第２部分１８Ｂとを含む。第１部分１８Ａは、エピタキシャル層７と接触しており、第２部分１８Ｂは、不純物領域４０に接触している。ショットキー部１５Ｐは、アルミニウム合金およびアルミニウムのうちの少なくとも一種を用いて形成されているため、ショットキー部１５Ｐの一部である第１部分１８Ａおよび第２部分１８Ｂは、同一の物質によって形成されている。したがって、第１部分１８Ａの組成、および、第２部分１８Ｂの組成が同一である。
【0038】
ショットキー部１５Ｐの厚さＴ１は、接続部１６Ｐの厚さＴ２よりも小さい。そのため、接続部材２２が、接続部１６Ｐを貫通してショットキー部１５Ｐにまで達することを抑制できる。そのためには、ショットキー部１５Ｐの厚さＴ１が、５０ｎｍ以上で、かつ、５００ｎｍ以下であることが好ましい。
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、ショットキーバリアダイオード１Ｐには、ショットキー接合ＳＪおよびｐｎ接合ＰＪの両方が設けられているため、サージ耐量が向上する。さらに、アノード電極１４が、アルミニウム合金またはアルミニウムを用いて形成されているため、順方向電圧を低減できる。
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、ショットキーバリアダイオード１Ｐには、ショットキー接合ＳＪおよびｐｎ接合ＰＪの両方が設けられているため、サージ耐量が向上する。さらに、アノード電極１４が、アルミニウム合金またはアルミニウムを用いて形成されているため、順方向電圧を低減できる。
【0039】
第２実施形態によれば、ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐは、互いに異なる物質によって形成されており、積層構造を形成している。そのため、ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐのそれぞれの役割に適した物質を個別に選択することができる。
ショットキーバリアダイオード１Ｐの製造方法は、以下の通りである。図９は、図７に示すショットキーバリアダイオード１Ｐの製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。
ショットキーバリアダイオード１Ｐの製造方法は、以下の通りである。図９は、図７に示すショットキーバリアダイオード１Ｐの製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【0040】
第２実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｐの製造方法が、第１実施形態に係るショットキーバリアダイオード１の製造方法（図６を参照）主に異なる点は、アノード電極１４が段階的に形成される点である。
詳しくは、ショットキーバリアダイオード１Ｐの製造方法では、フィールド絶縁膜１３がエピタキシャル層７上に形成された後（ステップＳ４）、たとえば、スパッタ法により、ショットキー部１５Ｐがエピタキシャル層７およびフィールド絶縁膜１３の上に形成される（ステップＳ１０）。その後、スパッタ法により、接続部１６Ｐがショットキー部１５Ｐ上に形成される（ステップＳ１１）。ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐの形成が完了することによって、アノード電極１４の形成が完了する。その後、第１実施形態に係るショットキーバリアダイオード１の製造方法と同様に、パッシベーション層２０およびカソード電極８が順次に形成される。
＜第３実施形態＞
図１０は、第３実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｑの要部の断面図である。図１１は、図１０に示すＸＩ領域の拡大図である。
詳しくは、ショットキーバリアダイオード１Ｐの製造方法では、フィールド絶縁膜１３がエピタキシャル層７上に形成された後（ステップＳ４）、たとえば、スパッタ法により、ショットキー部１５Ｐがエピタキシャル層７およびフィールド絶縁膜１３の上に形成される（ステップＳ１０）。その後、スパッタ法により、接続部１６Ｐがショットキー部１５Ｐ上に形成される（ステップＳ１１）。ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐの形成が完了することによって、アノード電極１４の形成が完了する。その後、第１実施形態に係るショットキーバリアダイオード１の製造方法と同様に、パッシベーション層２０およびカソード電極８が順次に形成される。
＜第３実施形態＞
図１０は、第３実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｑの要部の断面図である。図１１は、図１０に示すＸＩ領域の拡大図である。
【0041】
図１０および図１１において、前述の図１～図９に示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する（後述する図１２においても同様）。
第３実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｑが、第２実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｐ（図７を参照）と主に異なる点は、アノード電極１４がショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐの間に位置するバリア部１７をさらに含む点である。
第３実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｑが、第２実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｐ（図７を参照）と主に異なる点は、アノード電極１４がショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐの間に位置するバリア部１７をさらに含む点である。
【0042】
図１０および図１１を参照して、バリア部１７は、ショットキー部１５Ｐと比較して化学的に安定な物質によって形成されていることが好ましい。バリア部１７は、たとえば、チタン（Ｔｉ）および窒化チタン（ＴｉＮ）のうちの少なくとも一種によって形成されている。ショットキー部１５Ｐ、バリア部１７および接続部１６Ｐは、エピタキシャル層７側からこの順番で積層された積層構造を形成している。
【0043】
図１０の例では、ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐは、互いに接触しないようにバリア部１７によって隔てられている。
第３実施形態に係るショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐは、第２実施形態とは異なり、同一の物質によって形成されていてもよく、互いに異なる物質によって形成されていてもよい。たとえば、ショットキー部１５Ｐがアルミニウムによって形成されており、接続部１６ＰがＡｌＣｕ合金によって形成されていてもよいし、ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐがともにアルミニウムによって形成されていてもよい。
第３実施形態に係るショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐは、第２実施形態とは異なり、同一の物質によって形成されていてもよく、互いに異なる物質によって形成されていてもよい。たとえば、ショットキー部１５Ｐがアルミニウムによって形成されており、接続部１６ＰがＡｌＣｕ合金によって形成されていてもよいし、ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐがともにアルミニウムによって形成されていてもよい。
【0044】
第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、ショットキーバリアダイオード１Ｑには、ショットキー接合ＳＪおよびｐｎ接合ＰＪの両方が設けられているため、サージ耐量が向上する。さらに、アノード電極１４が、アルミニウム合金またはアルミニウムを用いて形成されているため、順方向電圧を低減できる。
第３実施形態によれば、ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐの間にバリア部１７が位置している。そのため、接続部１６Ｐに含有される物質がショットキー部１５Ｐ内に拡散してショットキー部１５Ｐの組成が変化されることを、抑制できる。これにより、ショットキー部１５Ｐの組成が変化することによるショットキー障壁の変化を抑制できる。
第３実施形態によれば、ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐの間にバリア部１７が位置している。そのため、接続部１６Ｐに含有される物質がショットキー部１５Ｐ内に拡散してショットキー部１５Ｐの組成が変化されることを、抑制できる。これにより、ショットキー部１５Ｐの組成が変化することによるショットキー障壁の変化を抑制できる。
【0045】
ショットキー部１５Ｐ内に拡散する物質は、接続部１６Ｐとしての機能を発現するために接続部１６Ｐに含有されている物質（たとえば、ＡｌＣｕ合金中の銅）、および、接続部材２２から接続部１６Ｐ内に拡散した物質（たとえば、酸素）の少なくともいずれかを含む。
図１０の例のように、ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐが互いに接触しないようにバリア部１７によって隔てられていれば、接続部１６Ｐからショットキー部１５Ｐ内への物質の拡散を一層抑制することができる。
図１０の例のように、ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐが互いに接触しないようにバリア部１７によって隔てられていれば、接続部１６Ｐからショットキー部１５Ｐ内への物質の拡散を一層抑制することができる。
【0046】
ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐの間にバリア部１７が位置している構成であれば、図１０に示す例とは異なり、ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐが全域において隔てられておらず、ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐが部分的に互いに接触していてもよい。
第３実施形態によれば、ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐは、互いに異なる物質によって形成されており、積層構造を形成している。そのため、ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐのそれぞれの役割に適した物質を個別に選択することができる。
第３実施形態によれば、ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐは、互いに異なる物質によって形成されており、積層構造を形成している。そのため、ショットキー部１５Ｐおよび接続部１６Ｐのそれぞれの役割に適した物質を個別に選択することができる。
【0047】
ショットキーバリアダイオード１Ｑの製造方法は、以下の通りである。図１２は、図１０に示すショットキーバリアダイオード１Ｑの製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。
第３実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｑの製造方法が、第２実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｐの製造方法（図９を参照）と主に異なる点は、ショットキー部１５Ｐの形成（ステップＳ１０）と、接続部１６Ｐの形成（ステップＳ１１）との間に、バリア部１７の形成（ステップＳ２０）が実行される点である。
第３実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｑの製造方法が、第２実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｐの製造方法（図９を参照）と主に異なる点は、ショットキー部１５Ｐの形成（ステップＳ１０）と、接続部１６Ｐの形成（ステップＳ１１）との間に、バリア部１７の形成（ステップＳ２０）が実行される点である。
【0048】
バリア部１７は、たとえば、ＣＶＤ法により、ショットキー部１５Ｐ上に形成される（ステップＳ２０）。次に、たとえば、スパッタ法により、接続部１６Ｐがバリア部１７上に形成される（ステップＳ１１）。ショットキー部１５Ｐ、バリア部１７および接続部１６Ｐの形成が完了することによって、アノード電極１４の形成が完了する。その後、第２実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｐの製造方法と同様に、パッシベーション層２０およびカソード電極８が順次に形成される。
【0049】
＜第４実施形態＞
図１３は、第４実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｒの要部の断面図である。図１４は、図１１に示すＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿う断面図である。図１５は、図１３に示すＸＶ領域の拡大図である。
第４実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｒが、第１実施形態に係るショットキーバリアダイオード１（図２を参照）と主に異なる点は、格子欠陥領域６０がエピタキシャル層７の表面７ａの表層部に形成されている点である。
図１３は、第４実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｒの要部の断面図である。図１４は、図１１に示すＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿う断面図である。図１５は、図１３に示すＸＶ領域の拡大図である。
第４実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｒが、第１実施形態に係るショットキーバリアダイオード１（図２を参照）と主に異なる点は、格子欠陥領域６０がエピタキシャル層７の表面７ａの表層部に形成されている点である。
【0050】
図１３～図１５を参照して、格子欠陥領域６０は、格子欠陥がエピタキシャル層７よりも多い領域である。格子欠陥領域６０は、エピタキシャル層７にアルゴン（Ａｒ）等の希ガス原子が注入されることによって形成された領域である。そのため、格子欠陥領域６０は、希ガス含有領域ともいう。格子欠陥領域６０の不純物濃度は、たとえば、１０×１０１９ｃｍ－３以上１０×１０２１ｃｍ－３以下である。
【0051】
格子欠陥領域６０は、ショットキー部１５に接している。希ガス原子がエピタキシャル層７に注入されることによって、エピタキシャル層７を構成するＳｉＣの結晶格子が破壊され、格子欠陥が発生する。そのため、格子欠陥領域６０は、ショットキー部１５に接しているにもかかわらず、ショットキー部１５との間にショットキー接合を形成せず、ショットキー部１５からエピタキシャル層７へ電流が流れることを阻害する。言い換えると、格子欠陥領域６０は、エピタキシャル層７と比較して格子欠陥が多いため、エピタキシャル層７と比較して抵抗が高い高抵抗層である。
【0052】
格子欠陥領域６０は、複数の直線状不純物領域４１のうちの１つの直線状不純物領域４１の周囲に設けられている。
詳しくは、不純物領域４０は、格子欠陥領域６０に接するように格子欠陥領域６０の内側に配置される内側不純物領域４５と、格子欠陥領域６０の外側に配置される外側不純物領域４６とを含む。そして、複数の直線状不純物領域４１のうち、格子欠陥領域６０の内側に位置する直線状不純物領域４１が内側不純物領域４５として機能し、複数の直線状不純物領域４１のうち、格子欠陥領域６０の外側に位置する直線状不純物領域４１が外側不純物領域４６として機能する。内側不純物領域４５は、格子欠陥領域６０によって第２方向Ｙの両側から挟まれている。
詳しくは、不純物領域４０は、格子欠陥領域６０に接するように格子欠陥領域６０の内側に配置される内側不純物領域４５と、格子欠陥領域６０の外側に配置される外側不純物領域４６とを含む。そして、複数の直線状不純物領域４１のうち、格子欠陥領域６０の内側に位置する直線状不純物領域４１が内側不純物領域４５として機能し、複数の直線状不純物領域４１のうち、格子欠陥領域６０の外側に位置する直線状不純物領域４１が外側不純物領域４６として機能する。内側不純物領域４５は、格子欠陥領域６０によって第２方向Ｙの両側から挟まれている。
【0053】
外側不純物領域４６は、格子欠陥領域６０に接するように、格子欠陥領域６０を挟んで内側不純物領域４５とは反対側に配置された一対の外側接触不純物領域４７と、格子欠陥領域６０から離間するように、格子欠陥領域６０を挟んで内側不純物領域４５とは反対側に配置された複数の外側離間不純物領域４８とを含む。
格子欠陥領域６０は、第２方向Ｙの両側から内側不純物領域４５に接している。図１４の例では、第１方向Ｘにおける格子欠陥領域６０の両端部は、第１ガード領域３１に内方端に接している。図１４の例とは異なり、第１方向Ｘにおける格子欠陥領域６０の両端部は、第１ガード領域３１に内方端に接しておらず、エピタキシャル層７を介して、第１ガード領域３１と対向していてもよい。
格子欠陥領域６０は、第２方向Ｙの両側から内側不純物領域４５に接している。図１４の例では、第１方向Ｘにおける格子欠陥領域６０の両端部は、第１ガード領域３１に内方端に接している。図１４の例とは異なり、第１方向Ｘにおける格子欠陥領域６０の両端部は、第１ガード領域３１に内方端に接しておらず、エピタキシャル層７を介して、第１ガード領域３１と対向していてもよい。
【0054】
格子欠陥領域６０は、第１方向Ｘに直線状に延び第２方向Ｙの一方側から内側不純物領域４５に接する第１格子欠陥領域６１と、第１方向Ｘに直線状に延び第２方向Ｙの他方側から内側不純物領域４５に接する第２格子欠陥領域６２とを含む。
第２方向Ｙの一方側の外側接触不純物領域４７は、平面視において、第１格子欠陥領域６１とエピタキシャル層７とに挟まれている。第２方向Ｙの他方側の外側接触不純物領域４７は、平面視において、第２格子欠陥領域６２とエピタキシャル層７とに挟まれている。
第２方向Ｙの一方側の外側接触不純物領域４７は、平面視において、第１格子欠陥領域６１とエピタキシャル層７とに挟まれている。第２方向Ｙの他方側の外側接触不純物領域４７は、平面視において、第２格子欠陥領域６２とエピタキシャル層７とに挟まれている。
【0055】
格子欠陥領域６０の底部６０ａは、半導体基板６に向かう一対の湾曲部と、湾曲部同士を連結する平坦部とを含む。格子欠陥領域６０の底部６０ａの平坦部は、内側不純物領域４５の底部４５ａの平坦部、および、外側接触不純物領域４７の底部４７ａの平坦部と面一に形成されている。
図１５に示す例とは異なり、格子欠陥領域６０の底部６０ａの平坦部は、内側不純物領域４５の底部４５ａの平坦部、および、外側接触不純物領域４７の底部４７ａの平坦部よりも第１主面３側に位置していてもよい。逆に、格子欠陥領域６０の底部６０ａの平坦部は、内側不純物領域４５の底部４５ａの平坦部、および、外側接触不純物領域４７の底部４７ａの平坦部よりも第２主面４側に位置していてもよい。
第４実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、ショットキーバリアダイオード１Ｒには、ショットキー接合ＳＪおよびｐｎ接合ＰＪの両方が設けられているため、サージ耐量が向上する。さらに、アノード電極１４が、アルミニウム合金ま
たはアルミニウムを用いて形成されているため、順方向電圧を低減できる。
図１５に示す例とは異なり、格子欠陥領域６０の底部６０ａの平坦部は、内側不純物領域４５の底部４５ａの平坦部、および、外側接触不純物領域４７の底部４７ａの平坦部よりも第１主面３側に位置していてもよい。逆に、格子欠陥領域６０の底部６０ａの平坦部は、内側不純物領域４５の底部４５ａの平坦部、および、外側接触不純物領域４７の底部４７ａの平坦部よりも第２主面４側に位置していてもよい。
第４実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、ショットキーバリアダイオード１Ｒには、ショットキー接合ＳＪおよびｐｎ接合ＰＪの両方が設けられているため、サージ耐量が向上する。さらに、アノード電極１４が、アルミニウム合金ま
たはアルミニウムを用いて形成されているため、順方向電圧を低減できる。
【0056】
ここで、第１実施形態に係るショットキーバリアダイオード１のように格子欠陥領域６０が設けられていない構成では、エピタキシャル層７の厚さＴＥが大きい場合には、エピタキシャル層７による電圧降下が大きくなり、ｐｎ接合ＰＪにかかる電圧が小さくなる。
そこで、第４実施形態のように、格子欠陥領域６０を設けることで、格子欠陥領域６０に流れる電流Ｉ１を抑制し、電流Ｉ１を、ショットキー接合ＳＪに流れる電流Ｉ２よりも小さくすることができる。これにより、図１６Ａに示すように、エピタキシャル層７において格子欠陥領域６０の近傍に位置する第１近傍部分７０による電圧降下Ｖ１は、低減されて、エピタキシャル層７においてショットキー接合ＳＪの近傍に位置する第２近傍部分７１による電圧降下Ｖ２よりも小さくなる。
そこで、第４実施形態のように、格子欠陥領域６０を設けることで、格子欠陥領域６０に流れる電流Ｉ１を抑制し、電流Ｉ１を、ショットキー接合ＳＪに流れる電流Ｉ２よりも小さくすることができる。これにより、図１６Ａに示すように、エピタキシャル層７において格子欠陥領域６０の近傍に位置する第１近傍部分７０による電圧降下Ｖ１は、低減されて、エピタキシャル層７においてショットキー接合ＳＪの近傍に位置する第２近傍部分７１による電圧降下Ｖ２よりも小さくなる。
【0057】
そのため、エピタキシャル層７において内側不純物領域４５の近傍に位置する部分の電圧降下も、第１近傍部分７０による電圧降下Ｖ１と同様に小さくなる。そのため、内側不純物領域４５とエピタキシャル層７との間に形成されるｐｎ接合ＰＪ１にかかる電位差ＶＰを、ショットキー接合ＳＪにかかる電位差ＶＳよりも大きくすることができる。したがって、内側不純物領域４５とエピタキシャル層７との間に形成されるｐｎ接合ＰＪ１にかかる電位差ＶＰを充分に確保することができる。したがって、サージ耐性を向上させることができる。
【0058】
図１６Ｂに示すように、ショットキー接合ＳＪと内側不純物領域４５と間の距離Ｌが、エピタキシャル層７の厚さＴＥよりも大きければ、エピタキシャル層７において、内側不純物領域５５と半導体基板６との間に位置する部分に電流が流れることを一層抑制できる。
ショットキー接合ＳＪと内側不純物領域４５と間の距離Ｌは、外側接触不純物領域４７の幅Ｗ１と第１格子欠陥領域６１の幅Ｗ２（第２格子欠陥領域６２の幅）との和に相当する。
ショットキー接合ＳＪと内側不純物領域４５と間の距離Ｌは、外側接触不純物領域４７の幅Ｗ１と第１格子欠陥領域６１の幅Ｗ２（第２格子欠陥領域６２の幅）との和に相当する。
【0059】
ショットキー接合ＳＪと外側接触不純物領域４７およびエピタキシャル層７の間に形成されるｐｎ接合ＰＪ２との境界７３から、エピタキシャル層７の厚さＴＥと同じ幅だけ内側不純物領域４５側に移動した位置よりも内側を内側領域ＩＲといい、内側領域ＩＲよりも外側を外側領域ＯＲという。内側領域ＩＲでは、エピタキシャル層７に流れる電流が格子欠陥領域６０によって効果的に抑制される。ショットキー接合ＳＪと内側不純物領域４５と間の距離Ｌがエピタキシャル層７の厚さＴＥよりも大きければ、エピタキシャル層７に内側領域ＩＲが設定される。言い換えると、ショットキー接合ＳＪと内側不純物領域４５と間の距離Ｌがエピタキシャル層７の厚さＴＥよりも大きければ、第１近傍部分７０が内側領域ＩＲ内に位置する。
【0060】
次に、第４実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｒの製造方法について説明する。図１７は、第４実施形態に係るショットキーバリアダイオード１Ｒの製造方法のフローチャートである。
ショットキーバリアダイオード１Ｒの製造方法は、第１実施形態に係るショットキーバリアダイオード１の製造方法とは異なり、不純物領域４０が形成された後（ステップＳ３の後）、格子欠陥領域６０が形成される（ステップＳ３０）。その後、フィールド絶縁膜１３、アノード電極１４、パッシベーション層２０およびカソード電極８が順次に形成される。
ショットキーバリアダイオード１Ｒの製造方法は、第１実施形態に係るショットキーバリアダイオード１の製造方法とは異なり、不純物領域４０が形成された後（ステップＳ３の後）、格子欠陥領域６０が形成される（ステップＳ３０）。その後、フィールド絶縁膜１３、アノード電極１４、パッシベーション層２０およびカソード電極８が順次に形成される。
【0061】
次に、不純物領域４０および格子欠陥領域６０が形成される様子について詳しく説明する。図１８Ａ～図１８Ｃは、不純物領域４０および格子欠陥領域６０が形成される様子を説明するための模式図である。
図１８Ａに示すように、エピタキシャル層７が成長した後（ステップＳ２の後）、所定パターンを有するレジストマスク８０がエピタキシャル層７上に形成される。イオン注入法によって、エピタキシャル層７の表面７ａの表層部においてレジストマスク８０によって被覆されていない部分にｐ型不純物を導入することによって、ガード領域３０とともに、不純物領域４０（複数の直線状不純物領域４１）が形成される（ステップＳ３）。その後、レジストマスク８０が除去される。
図１８Ａに示すように、エピタキシャル層７が成長した後（ステップＳ２の後）、所定パターンを有するレジストマスク８０がエピタキシャル層７上に形成される。イオン注入法によって、エピタキシャル層７の表面７ａの表層部においてレジストマスク８０によって被覆されていない部分にｐ型不純物を導入することによって、ガード領域３０とともに、不純物領域４０（複数の直線状不純物領域４１）が形成される（ステップＳ３）。その後、レジストマスク８０が除去される。
【0062】
レジストマスク８０が除去された後、図１８Ｂに示すように、格子欠陥領域６０が形成されるべき領域を露出させそれ以外の領域を被覆するパターンを有するレジストマスク８１が、エピタキシャル層７上に形成される。
具体的には、レジストマスク８１は、エピタキシャル層７の表面７ａの表層部において内側不純物領域４５のベースとなる直線状不純物領域４１の両側方を露出させる。次に、図１８Ｃに示すように、イオン注入法によって、エピタキシャル層７の表面７ａの表層部においてレジストマスク８１によって被覆されていない部分に希ガス原子を導入することによって、内側不純物領域４５のベースとなる直線状不純物領域４１の両側方に格子欠陥領域６０が形成される（ステップＳ３０）。格子欠陥領域６０の形成によって、直線状不純物領域４１が内側不純物領域４５となる。
具体的には、レジストマスク８１は、エピタキシャル層７の表面７ａの表層部において内側不純物領域４５のベースとなる直線状不純物領域４１の両側方を露出させる。次に、図１８Ｃに示すように、イオン注入法によって、エピタキシャル層７の表面７ａの表層部においてレジストマスク８１によって被覆されていない部分に希ガス原子を導入することによって、内側不純物領域４５のベースとなる直線状不純物領域４１の両側方に格子欠陥領域６０が形成される（ステップＳ３０）。格子欠陥領域６０の形成によって、直線状不純物領域４１が内側不純物領域４５となる。
【0063】
その後、レジストマスク８１が除去され、フィールド絶縁膜１３がエピタキシャル層７上に形成される（ステップＳ４）。
＜その他の実施形態＞
たとえば、第２実施形態および第３実施形態においても、第４実施形態と同様に、格子欠陥領域６０を設けることができる。
＜その他の実施形態＞
たとえば、第２実施形態および第３実施形態においても、第４実施形態と同様に、格子欠陥領域６０を設けることができる。
【0064】
また、上述の各実施形態では、不純物領域４０は、複数の直線状不純物領域４１によって構成されている。しかしながら、不純物領域４０は、平面視においてエピタキシャル層７を行列状に区画するように網目状に形成されていてもよい。
上述の各実施形態のショットキーバリアダイオード１，１Ｐ，１Ｑ，１Ｒでは、半導体基板６およびエピタキシャル層７がｎ型のＳｉＣからなっており、不純物領域４０がｐ型不純物領域である。しかしながら、上述の実施形態とは異なり、半導体基板６およびエピタキシャル層７がｐ型のＳｉＣからなっており、不純物領域４０がｎ型不純物領域であってもよい。
上述の各実施形態のショットキーバリアダイオード１，１Ｐ，１Ｑ，１Ｒでは、半導体基板６およびエピタキシャル層７がｎ型のＳｉＣからなっており、不純物領域４０がｐ型不純物領域である。しかしながら、上述の実施形態とは異なり、半導体基板６およびエピタキシャル層７がｐ型のＳｉＣからなっており、不純物領域４０がｎ型不純物領域であってもよい。
【0065】
また、第２実施形態では、ショットキー部１５および接続部１６は、互いに異なる物質によって形成されており、これらが積層することで積層構造を形成している。しかしながら、ショットキー部１５および接続部１６が同一の物質によって形成されていても互いに別の層を形成できる場合には、ショットキー部１５および接続部１６が、積層構造を形成している。
【0066】
上述の各実施形態では、第１部分１８Ａの組成、および、第２部分１８Ｂの組成は、同一であるとしたが、第１部分１８Ａの組成、および、第２部分１８Ｂの組成は、完全に同一である必要はなくほぼ同一であればよい。ほぼ同一とは、組成の９５％以上が同一であることを意味する。
本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【0067】
１ ：ショットキーバリアダイオード
１Ｐ ：ショットキーバリアダイオード
１Ｑ ：ショットキーバリアダイオード
１Ｒ ：ショットキーバリアダイオード
２ ：半導体層
３ ：第１主面（表面）
７ ：エピタキシャル層
１３ ：フィールド絶縁膜（層間絶縁膜）
１５ ：ショットキー部
１５Ｐ ：ショットキー部
１６ ：接続部
１６Ｐ ：接続部
１６ａ ：表面
１７ ：バリア部
１８ ：第１被覆部
１８Ａ ：第１部分
１８Ｂ ：第２部分
１９ ：第２被覆部
２０ ：パッシベーション層（絶縁層）
２１ ：サブパッド開口
２２ ：接続部材
３０ ：ガード領域
３１ ：第１ガード領域
３２ ：第２ガード領域
４０ ：不純物領域
６０ ：格子欠陥領域
ＰＪ ：ｐｎ接合
ＰＪ１ ：ｐｎ接合
ＰＪ２ ：ｐｎ接合
ＳＪ ：ショットキー接合
Ｔ ：厚さ方向
Ｔ１ ：ショットキー部の厚さ
Ｔ２ ：接続部の厚さ
１Ｐ ：ショットキーバリアダイオード
１Ｑ ：ショットキーバリアダイオード
１Ｒ ：ショットキーバリアダイオード
２ ：半導体層
３ ：第１主面（表面）
７ ：エピタキシャル層
１３ ：フィールド絶縁膜（層間絶縁膜）
１５ ：ショットキー部
１５Ｐ ：ショットキー部
１６ ：接続部
１６Ｐ ：接続部
１６ａ ：表面
１７ ：バリア部
１８ ：第１被覆部
１８Ａ ：第１部分
１８Ｂ ：第２部分
１９ ：第２被覆部
２０ ：パッシベーション層（絶縁層）
２１ ：サブパッド開口
２２ ：接続部材
３０ ：ガード領域
３１ ：第１ガード領域
３２ ：第２ガード領域
４０ ：不純物領域
６０ ：格子欠陥領域
ＰＪ ：ｐｎ接合
ＰＪ１ ：ｐｎ接合
ＰＪ２ ：ｐｎ接合
ＳＪ ：ショットキー接合
Ｔ ：厚さ方向
Ｔ１ ：ショットキー部の厚さ
Ｔ２ ：接続部の厚さ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図18C】