專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的高耐壓用途中，利用以 硅(Si)作為半導(dǎo)體材料的pn結(jié)二極管等的雙極性半導(dǎo)體元件。這是由于pn結(jié)二極管與肖特基結(jié)二極管等的單級性半導(dǎo)體元件相比，即使結(jié)的內(nèi)建(built-in)電位高，但通過少數(shù)載流子的注入則在漂移層產(chǎn)生電導(dǎo)率調(diào)制從而能夠大幅度地降低內(nèi)部電阻的緣故。在高耐壓用途中，半導(dǎo)體元件的漂移層變厚且成為高電阻。因此，適于利用能夠降低穩(wěn)態(tài)損失的pn結(jié)二極管。但是，pn結(jié)二極管由于在開關(guān)動作的關(guān)斷時在漂移層內(nèi)殘存的累積載流子較多而導(dǎo)致在累積載流子的消滅時需要時間，并且反向恢復(fù)電流也變大。因此，產(chǎn)生開關(guān)速度遲緩且開關(guān)損失變大這樣的問題。為了消除這樣的問題而提出了將pn結(jié)二極管與內(nèi)建電位比該pn結(jié)二極管低的二極管進行組合而形成的復(fù)合二極管。內(nèi)建電壓比上述Pn結(jié)二極管低的二極管是指，肖特基結(jié)二極管以及由比構(gòu)成所述Pn結(jié)二極管的P層要淺并且具有低雜質(zhì)濃度的P層(以下，稱為淺pn層)構(gòu)成的淺pn結(jié)二極管。具體而言，提出并靈活運用了 如圖18所示那樣的pn結(jié)與肖特基結(jié)組合而形成的MPS (Merged Pin/Schottky)構(gòu)造的Si復(fù)合二極管(MPS 二極管)、以及如圖19所示那樣的pn結(jié)與淺pn結(jié)進行組合而形成的SFD (Soft and Fast recovery Diode)構(gòu)造的Si復(fù)合二極管(SFD 二極管)。圖18是表示現(xiàn)有的復(fù)合二極管的剖視圖。圖18所示的低耐壓的MPS 二極管是在n+型的Si基板181的表面?zhèn)鹊谋砻嬖O(shè)置有成為n_漂移層182的n_型的外延層。在n_漂移層182的表面，混在有pn結(jié)面與肖特基結(jié)面。具體而言，在η—漂移層182的表面層，選擇性設(shè)置多個P+型區(qū)域183，形成η_漂移層182與ρ+型區(qū)域183交替地重復(fù)的pn結(jié)。肖特基接觸184形成在Si基板181的表面?zhèn)?，與p+型區(qū)域183以及漂移層182相接觸。歐姆接觸185設(shè)置在Si基板181的背面，與Si基板181相接觸。在最外側(cè)形成的P+型區(qū)域183延伸至結(jié)終端構(gòu)造(JTE Junction Termination Extension)區(qū)域190。純化膜191設(shè)置在Si基板181的表面?zhèn)龋腋采w終端部的P+型區(qū)域183的一部分以及在結(jié)終端構(gòu)造區(qū)域190露出的n_漂移層182。這樣的MPS 二極管，在小電流域，肖特基結(jié)二極管的動作處于支配性、成為低的正向電壓，而另一方面，在大電流域，Pn結(jié)二極管的動作處于支配性，由于電導(dǎo)率調(diào)制而成為比肖特基結(jié)二極管低的正向電壓。因此，在整個電流域進行比較時能夠降低穩(wěn)態(tài)損失。另夕卜，MPS 二極管由于在開關(guān)動作的關(guān)斷時殘存于漂移層內(nèi)的累積載流子的大部分經(jīng)由肖特基結(jié)而被排出，所以能夠縮短累積載流子的消滅時間。其結(jié)果，MPS 二極管具有開關(guān)速度快并且開關(guān)損失小這樣的特征(例如，參照下述非專利文獻I)。圖19是表示現(xiàn)有的復(fù)合二極管的其他一個示例的剖視圖。圖19所示的SFD 二極管在n+型的Si基板201的表面?zhèn)鹊谋砻嬖O(shè)置成為η漂移層202的η型的外延層。在η漂移層202的表面混在有pn結(jié)面與淺pn結(jié)面。具體而言，在η漂移層202的表面層選擇性設(shè)置P+型區(qū)域203，形成由η漂移層202與ρ+型區(qū)域203構(gòu)成的pn結(jié)。另外，在η漂移層202的表面層，選擇性設(shè)置比P+型區(qū)域203淺并且具有低的雜質(zhì)濃度的淺P型區(qū)域204。淺P型區(qū)域204與P+型區(qū)域203相接觸。肖特基接觸205形成在Si基板201的表面?zhèn)龋cP+型區(qū)域203以及淺P型區(qū)域204相接觸。歐姆接觸206設(shè)置在Si基板201的背面，并與Si基板201相接觸。SFD 二極管具有例如600V級的耐壓。這樣的SFD 二極管在小電流域中，淺pn結(jié)二極管的動作處于支配性，而另一方面，在大電流域中，pn結(jié)二極管的動作處于支配性。因此，在使用時的大電流域中，能夠享有pn結(jié)二極管的較大的電導(dǎo)率調(diào)制，而成為低的正向電壓，所以，能夠維持與僅pn結(jié)的二極管相同的低的穩(wěn)態(tài)損失。另一方面，SFD 二極管由于在開關(guān)動作的關(guān)斷時，殘存于漂移層內(nèi)的累積載流子的大部分經(jīng)由淺pn結(jié)而被排出，所以，能夠縮短累積載流子的消滅時間。其結(jié)果，SFD 二極管具有與僅pn結(jié)的二極管相比其開關(guān)速度快且開關(guān)損失小這樣的特征。而且，SFD 二極管能降低反向恢復(fù)電流，能夠使恢復(fù)時間變遲緩(軟性恢復(fù))，所以，具有能夠適于逆變器等且能夠抑制噪聲產(chǎn)生這樣的特征(例如，參照下述的非專利文獻2)。 但是，近年來，作為適于高耐壓用途的半導(dǎo)體材料，碳化硅(SiC)等的寬禁帶半導(dǎo)體材料受到人們的關(guān)注。例如，與Si相比，SiC具有絕緣擊穿電場強度約高10倍左右這樣的優(yōu)良特性，能夠?qū)崿F(xiàn)高的反向電壓阻止特性。利用SiC來構(gòu)成作為雙極性半導(dǎo)體元件的pn結(jié)二極管的情況下，與利用了 Si的pn結(jié)二極管相比，實現(xiàn)格外優(yōu)良的性能。例如，利用了 SiC的pn結(jié)二極管在具有IOkV以上的高耐壓的情況下，與利用了 Si的pn結(jié)二極管相t匕，正向電壓約成為1/4以下，并且與斷路時的速度相當(dāng)?shù)姆聪蚧謴?fù)時間約成為1/10以下。因此，利用了 SiC的pn結(jié)二極管能夠使開關(guān)動作成為高速并且使功率損失成為利用了 Si的pn結(jié)二極管的約1/6以下。由此，SiC等的寬禁帶半導(dǎo)體材料可期待在節(jié)能化方面有較大的貢獻(例如，參照下述的非專利文獻3)。作為利用了寬禁帶半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體裝置，提出了下述那樣的裝置。將雙極性半導(dǎo)體元件的漂移層和陽極層的結(jié)與電場緩和層間隔開地形成，在所述結(jié)與電場緩和層之間的半導(dǎo)體區(qū)域，使陽極電極的端部經(jīng)由絕緣膜而對置。在反向偏壓時，經(jīng)由絕緣膜，通過由電極對所述結(jié)與電場緩和層之間的漂移層所賦予的電場效應(yīng)，將結(jié)與電場緩和層電連接，能夠緩和結(jié)的端部的電場集中。正向偏壓時，將結(jié)與電場緩和層進行電隔離，使順方向電流僅流過結(jié)(例如，參照下述的專利文獻I)。另外，作為形成了肖特基結(jié)的半導(dǎo)體裝置，提出了如下的裝置，其具有半導(dǎo)體基板，該半導(dǎo)體基板具有第一以及第二面、與第一面鄰接的第一導(dǎo)電型陰極區(qū)域以及陰極區(qū)域上的第一導(dǎo)電型漂移區(qū)域；與陰極區(qū)域相接觸的陰極電極；第一溝槽(trench)，其處于第二面，并且在漂移區(qū)域內(nèi)具有第一側(cè)壁部，在第一側(cè)壁部與第二側(cè)壁部之間設(shè)置有臺面(mesa),并且該臺面具有規(guī)定的臺面幅寬與規(guī)定的臺面摻雜濃度；第二溝槽，其處于第二面，并且在漂移區(qū)域內(nèi)具有第二側(cè)壁部；第一側(cè)壁部上的第一絕緣區(qū)域以及第二側(cè)壁部上的第二絕緣區(qū)域；陽極電極，其處于第二面與第一及第二絕緣區(qū)域之上，在第二面上與臺面一并形成肖特基整流結(jié)，而且，規(guī)定的臺面摻雜濃度大于I X IO16摻雜劑/立方厘米(例如，參照下述的專利文獻2)。近年來，利用SiC作為寬禁帶半導(dǎo)體材料，提出了圖18所示那樣的600V級的低耐壓MPS 二極管，并公開了其特性(例如，參照下述的非專利文獻4)。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I JP特開2005-223220號公報專利文獻2 JP特表平08-512430號公報
非專利文獻非專利文獻I :電氣學(xué)會，功率設(shè)備·功率IC手冊，第I版，korona社，1996年7月30日，p. 97-98 (電気學(xué)會、八7 — r /SM 7 ·八7 — I C ο > K 7'夕、第I版、- 口于社、1996 年 7 月 30 日、p. 97-98)非專利文獻2 :M.Mori，其他 3 名，“A NOVEL SOFT AND FASTRECOVERY DIODE(SFD)WITH THIN P-LAYER FOR MED BY AL-Si ELECTRODE”，(美國)，第 3 次導(dǎo)通功率半導(dǎo)體設(shè)備及 ICs 的國際討論會學(xué)報(Proceedings of 3rd International Symposiumon PowerSemiconductor Devices and ICs),1991年，p. 113-117非專利文獻3 :菅原良孝，大功率變換用SiC功率設(shè)備，應(yīng)用物理，應(yīng)用物理學(xué)會，2001年，第70卷，第5號，p. 530-535(菅原良孝、大電力変換用S i C ^ - r 7、応用物理、応用物理學(xué)會、2001年、第70卷、第5號、p. 530-535)非專利文獻4 :P. Alexandrov,其他 5 名，“4H_SiC MPS Diode Fabrication andCharacterization in an Inductively Loaded HaIf-Bridge Inverter up tolOOkW，，，(瑞士)，2001年碳化娃及相關(guān)材料的國際會議學(xué)報(ICSCRM，01 proceedings ofInternational Conference of Silicon Carbide and Related Materials 2001),2001年10 月 28 日-11 月 2 日，p. 1177-1180

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題但是，上述非專利文獻2、4的技術(shù)中，未言及利用具有高耐壓的寬禁帶半導(dǎo)體材料的高耐壓二極管，也未公開隨高耐壓化而產(chǎn)生的障礙以及對策措施。而且，未言及由于由作為寬禁帶半導(dǎo)體材料而利用的Sic、與作為現(xiàn)有半導(dǎo)體材料的Si的差異而產(chǎn)生的制造工藝的制約、以當(dāng)前的SiC加工工藝的加工精度為起因的制約，在實現(xiàn)原本的復(fù)合二極管所具有的高性能性時存在各種問題。這些問題尤其是在提高高性能的高耐壓復(fù)合二極管的性能的方面將成為嚴重的問題。具體而言，作為寬禁帶半導(dǎo)體材料而利用的SiC與Si相比，雜質(zhì)的擴散速度非常遲緩，所以，難以在SiC基板形成pn結(jié)。因此，如圖18、19所示那樣的復(fù)合二極管，通過對構(gòu)成流通通電電流的pn結(jié)(以下,稱為pn主結(jié))的P+型區(qū)域183、203(以下,設(shè)為pn結(jié)部)進行離子打入(離子注入)來形成。但是，通過離子注入而在SiC基板所形成的pn結(jié)部較多地產(chǎn)生缺陷。因此，在正向偏壓時，由于在pn結(jié)部產(chǎn)生的缺陷，載流子再結(jié)合而消滅，所以，將導(dǎo)致正向電壓變高。另外，在反向偏壓時，由于在pn結(jié)部產(chǎn)生的缺陷而導(dǎo)致大量地產(chǎn)生泄漏電流。在SiC發(fā)揮原本的優(yōu)勢性的高溫·高電場區(qū)域，進一步增大泄漏電流，所以，存在難以實現(xiàn)高耐壓這樣的第I問題。另外，作為陽極發(fā)揮功能的P+型區(qū)域183、203，由于要將載流子的注入效率提高，所以，需提高雜質(zhì)濃度。因此，用于形成P+型區(qū)域183、203的離子注入中，需提高劑量，pn結(jié)部的缺陷變得非常多。由于該缺陷，在Pn主結(jié)與肖特基結(jié)或淺pn結(jié)之間的接觸部附近難以形成良好的肖特基結(jié)或淺pn結(jié)，進而導(dǎo)致有損于順方向以及逆方向的兩方向上的耐壓特性。尤其是在肖特基結(jié)或淺pn結(jié)所涉及的電場變高的高耐壓元件中，產(chǎn)生上述耐壓特性的劣化顯著這樣的第2問題。另外，在陽極電極(肖特基接觸184、205)上實施引線鍵合時，陽極電極與引線的接合部受到大的機械性應(yīng)力(外力)。因此，構(gòu)成在表面元件表面附近所設(shè)置的肖特基結(jié)的n_漂移層182 (肖特基結(jié)部)、構(gòu)成淺pn結(jié) 的p+型區(qū)域203 (淺pn結(jié)部)發(fā)生損傷，存在產(chǎn)生缺陷的可能性。由于該缺陷將損傷順方向以及逆方向的兩方向上的電特性。尤其是在肖特基結(jié)或淺pn結(jié)所涉及的電場變高的高耐壓元件中，存在產(chǎn)生上述耐壓特性顯著降低這樣的第3問題。本發(fā)明為了消除上述的現(xiàn)有技術(shù)的問題點，其目的在于提供耐壓高的半導(dǎo)體裝置。目的在于提供能夠避免耐壓特性發(fā)生劣化的半導(dǎo)體裝置。用于解決課題的手段為解決上述的課題并達到本發(fā)明的目的，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置的特征在于，具備由比硅能隙寬的材料構(gòu)成的第I導(dǎo)電型的第I半導(dǎo)體區(qū)域；第I層，其選擇性設(shè)置于所述第I半導(dǎo)體區(qū)域的表面，且與該第I半導(dǎo)體區(qū)域之間形成第I結(jié)；第2層，其選擇性設(shè)置于所述第I半導(dǎo)體區(qū)域的表面，且與該第I半導(dǎo)體區(qū)域之間形成第2結(jié)；第I 二極管，其由包含所述第I結(jié)的區(qū)域構(gòu)成；以及第2 二極管，其由包含所述第2結(jié)的區(qū)域構(gòu)成，在所述第I半導(dǎo)體區(qū)域的表面，設(shè)置有凹部與比該凹部的底面突出的凸部，所述第I結(jié)以及所述第2結(jié)分別形成于自所述第I半導(dǎo)體區(qū)域的表面起的不同的深度，所述第2 二極管的內(nèi)建電位比所述第I二極管的內(nèi)建電位低。另外，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于所所述第I層設(shè)置于所述凸部的表面，所述第2層設(shè)置于所述凹部的底面，在所述凸部形成的所述第I結(jié)的、自該凸部表面起的深度比所述凹部淺。另外，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于所述第I結(jié)的端部從所述凸部的側(cè)面露出。另外，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于與所述第I層相比，所述第2層的厚度薄。另外，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于所述第I層是第2導(dǎo)電型的第2半導(dǎo)體區(qū)域，所述第2層是第2導(dǎo)電型的第3半導(dǎo)體區(qū)域，所述第3半導(dǎo)體區(qū)域比所述第2半導(dǎo)體區(qū)域薄，并且具有比該第2半導(dǎo)體區(qū)域低的雜質(zhì)濃度。另外，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于所述第2半導(dǎo)體區(qū)域是在所述第I半導(dǎo)體區(qū)域的表面選擇性地設(shè)置的外延層，所述凸部由所述第2半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成。另外，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于所述第I二極管以及所述第2 二極管是pn結(jié)二極管。另外，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于所述第I層是第2導(dǎo)電型的第2半導(dǎo)體區(qū)域，所述第2層是在與所述第I半導(dǎo)體區(qū)域之間形成肖特基結(jié)的金屬膜。另外，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于所述第2半導(dǎo)體區(qū)域是在所述第I半導(dǎo)體區(qū)域的表面選擇性地設(shè)置的外延層，所述凸部由所述第2半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成。另外，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于所述第I二極管是Pn結(jié)二極管，所述第2 二極管是肖特基結(jié)二極管。另外，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于所述凸部設(shè)置成錐形狀，在所述第I結(jié)與所述第2結(jié)之間的、所述凹部的側(cè)面的表面層上，設(shè)置有與所述第I結(jié)以及所述第2結(jié)相接觸并且具有比所述第2半導(dǎo)體區(qū)域低的雜質(zhì)濃度的第2導(dǎo)電型的第4半導(dǎo)體區(qū)域。另外，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于所述凹部是在所述第I半導(dǎo)體區(qū)域的、設(shè)置有所述第2半導(dǎo)體區(qū)域的一側(cè)的表面所形成的溝槽，在所述第I結(jié)與所述第2結(jié)之間的、所述溝槽的側(cè)壁的表面層上，設(shè)置有與所述第I結(jié)以及所述第2結(jié)相接觸并且具有比所述第2半導(dǎo)體區(qū)域低的雜質(zhì)濃度的第2導(dǎo)電型的第4半導(dǎo)體區(qū)域。另外，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于在所述凹部的底面的表面層上設(shè)置具有比所述第2半導(dǎo)體區(qū)域低的雜質(zhì)濃度的第2導(dǎo)電型的第5半導(dǎo)體區(qū)域，在所述凹部的底面設(shè)置的所述第2結(jié)被所述第5半導(dǎo)體區(qū)域所分離開。另外，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于所述第3半導(dǎo)體區(qū)域是通過離子注入而形成的區(qū)域。另外，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于所述金屬膜是在金屬蒸鍍后進行熱處理而形成的合金層。另外，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于所述第I半導(dǎo)體區(qū)域設(shè)置在由比硅能隙寬的材料構(gòu)成的第I導(dǎo)電型的半導(dǎo)體基板上，在所述第I半導(dǎo)體區(qū)域的內(nèi)部，設(shè)置有與所述半導(dǎo)體基板的表面平行且比該半導(dǎo)體基板薄并且雜質(zhì)濃度高的第6半導(dǎo)體區(qū)域，所述第6半導(dǎo)體區(qū)域較所述第I半導(dǎo)體區(qū)域的內(nèi)部的中間的深度而設(shè)置在更靠向所述半導(dǎo)體基板側(cè)。另外，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于具有所述第I結(jié)與所述第2結(jié)交替地重復(fù)設(shè)置的條紋狀的平面布局，所述第I結(jié)與所述第2結(jié)呈條紋狀配置，所述第2結(jié)的端部從與該條紋的長邊方向正交的方向的最外周部露出，該第I結(jié)的端部與該第2結(jié)的端部從與所述條紋的長邊方向平行的方向的最外周部交替地露出，設(shè)置于所述最外周部且包圍所述第I結(jié)與所述第2結(jié)的電場緩和層分別與從該最外周部露出的所述第I結(jié)的端部以及所述第2結(jié)的端部相接觸。根據(jù)本發(fā)明，與離子注入技術(shù)相比，能夠利用缺陷格外少的外延技術(shù)來制作MPS二極管。即，特征在于在η層(第I半導(dǎo)體區(qū)域)上使P+層(第2半導(dǎo)體區(qū)域)外延生長來形成pn主結(jié)(第I結(jié))，并在局部地除去該P+外延層的η層上形成肖特基結(jié)(第2結(jié))?；蛘?，利用外延技術(shù)來制作MPS 二極管時，局部地除去η層，使P+層進行外延生長并埋入來形成pn主結(jié)，在未除去的η層上形成肖特基結(jié)。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)缺陷格外少且即使高溫下泄漏電流較小的MPS 二極管。在二極管的外周部，在除去P+外延層后在η層上形成電場緩、和區(qū)域(JTE、FLR、RESURF)，以實現(xiàn)高耐壓。另外，將pn主結(jié)與肖特基結(jié)分隔開地設(shè)置，在兩結(jié)間，通過離子注入形成比P+陽極層(第2半導(dǎo)體區(qū)域)濃度低的P綜合電場緩和層(第4半導(dǎo)體區(qū)域)，經(jīng)由該P綜合電場緩和層與兩結(jié)進行接觸。綜合電場緩和層是將pn主結(jié)的電場緩和層與肖特基結(jié)的電場緩和層進行綜合的綜合電場緩和層，具有同時使兩方的結(jié)達到電場緩和的功能。由此，能夠避免Pn結(jié)與肖特基結(jié)的直接接觸，能夠僅將P+陽極層設(shè)置為高的雜質(zhì)濃度，另一方面，為了作為通過離子注入與肖特基結(jié)接觸的P雜質(zhì)來形成的電場緩和層(第5半導(dǎo)體區(qū)域)而發(fā)揮功能，能夠使其劑量較P+陽極層要少。其結(jié)果，能夠使離子注入時所產(chǎn)生的缺陷較少，所以，能夠?qū)崿F(xiàn)泄漏電流少的良好的順逆特性。
另外，通過P綜合電場緩和層，能夠緩和肖特基結(jié)端部的過度的電場集中，能夠?qū)崿F(xiàn)肖特基結(jié)部的高耐壓化，另一方面，通過該P綜合電場緩和層，也能夠緩和pn主結(jié)端的電場集中，能夠同時實現(xiàn)該pn主結(jié)的高耐壓化。為了均衡地使pn主結(jié)與肖特基結(jié)的兩者的耐壓實現(xiàn)高耐壓，P綜合電場緩和層的雜質(zhì)濃度優(yōu)選為5X IO15CnT3以上且IXlO18cnT3以下的范圍，更優(yōu)選的是IXlO16cnT3以上8X1017cm_3以下的范圍。另外，為了解決上述的第3問題，靈活運用第I問題解決手段。即，在比P+陽極層低的位置形成肖特基結(jié)，所以，在對陽極電極施加引線鍵合時，機械性應(yīng)力直接涉及到P+陽極層的上部，但不直接涉及到肖特基結(jié)。因此，能夠避免對肖特基結(jié)的損傷。另一方面，將η層局部地除去，使P+層進行外延生長并埋入來形成pn主結(jié)時，較之于未除去的η層，使P+層較高。其結(jié)果，在引線鍵合時機械性應(yīng)力不直接涉及到肖特基結(jié)，能夠避免造成肖特基結(jié)的損傷。Pn結(jié)部形成在P+陽極層下部即SiC基板(半導(dǎo)體基板)內(nèi)部，所以，引線鍵合時的機械性應(yīng)力被顯著地緩和。由此，能夠避免造成pn結(jié)部損傷。其結(jié)果，能夠抑制兩接合部的引線鍵合時的缺陷的產(chǎn)生，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的順逆特性。這樣地，能夠降低通過離子注入所產(chǎn)生的缺陷，所以，能夠抑制因缺陷所引起的在其后工作時產(chǎn)生的、缺陷擴大順逆特性發(fā)生劣化的情形，能夠提高高可靠性。另外，關(guān)于P綜合電場緩和層，在將η層上外延生長形成的P+層局部地蝕刻除去時，為了形成P+層而將η層局部地除去時，凹部的拐角部被過蝕刻，而頻發(fā)出現(xiàn)突起狀的溝。其結(jié)果，在形成的二極管中，在反向偏壓時在該過蝕刻的突起狀的溝部分，電場過度集中，進而降低耐壓。所述P綜合電場緩和層能夠緩和突起狀的溝的電場集中，所以，能夠防止這種耐壓降低而實現(xiàn)高耐壓。另外，為了形成pn主結(jié)，在將P+外延層局部地蝕刻除去時或者在為了形成P+層而將η層局部地除去時，在除去表面或凹部的拐角部，形成因蝕刻引起的各種結(jié)晶缺陷的情形較多。在該缺陷中的層疊缺陷具有捕獲載流子而使其消滅的壞作用。而且，從pn主結(jié)所注入的少數(shù)載流子在層疊缺陷部的結(jié)晶格子沖突時的沖擊容易擴大。其結(jié)果，使得捕獲載流子而使其消滅的區(qū)域擴大，導(dǎo)致正向電壓增大。因此，不僅穩(wěn)態(tài)損失增大，還有元件被擊穿的危險性。P綜合電場緩和層能夠抑制所注入的載流子在蝕刻表面付近或拐角部表面付近的層疊缺陷發(fā)生沖突，所以，能夠抑制穩(wěn)態(tài)損失的增大以及元件擊穿。另外，特征在于在肖特基結(jié)部設(shè)置I個以上的所述濃度范圍的P層(第5半導(dǎo)體區(qū)域)。由此，反向偏壓時規(guī)定的反向電壓以上的反向施加電壓下，肖特基結(jié)部之下的被P層所夾著的η層，通過從由兩者所形成的結(jié)所擴展的耗盡層所夾斷，能夠抑制其以上的反向施加電壓下肖特基結(jié)部的電場強度變高。在將肖特基結(jié)部的整體幅寬即面積設(shè)為大致相等的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)與現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置相比的超高耐壓。另外，在耐壓為大致相等的情況下，與現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置相比，能夠擴大肖特基結(jié)部的面積。其結(jié)果，開關(guān)關(guān)斷時，能夠使漂移層內(nèi)的殘留載流子的消滅時間變得更短，所以，能夠更加快開關(guān)速度，其結(jié)果，能夠謀求低損失化。另外，特征在于在P+陽極層所設(shè)置的凸部的兩側(cè)的傾斜面形成與歐姆接觸金屬膜直接接觸的電極膜。其結(jié)果，能夠省略歐姆接觸金屬膜的剝離(lift off)工序，所以，能夠簡化制作工序，謀求成品率或經(jīng)濟性的提高，并且，P綜合電場緩和層在正向電壓施加時作為載流子的注入層而發(fā)揮某種程度的功能，所以，能夠降低導(dǎo)通電壓。另外，特征在于改變pn結(jié)的歐姆接觸膜與肖特基結(jié)金屬的材質(zhì)。由此，能夠使接觸電阻減小，并且能夠獨立地使肖特基結(jié)成為良好，所以，能夠各自選擇最佳的材質(zhì)。例如，通過作為P+層的歐姆接觸膜而利用鈦(Ti)，作為肖特基結(jié)金屬而利用鎳(Ni)，能夠提高半導(dǎo)體裝置的特性。在該情況下，在Ti以及Ni構(gòu)成的電極膜上設(shè)置較厚的金(Au)或鋁(Al)膜而將兩者進行連接來降低陽極電極的電阻，由此，能夠降低損失。 另外，使pn主結(jié)與肖特基結(jié)交替地排列的陽極區(qū)域的兩端成為肖特基結(jié)而構(gòu)成，該肖特基結(jié)端部與在外周部的η層上設(shè)置的電場緩和區(qū)域(JTE、FLR、RESURF)進行重疊并接觸。由此，開關(guān)關(guān)斷時陽極區(qū)域的整個pn主結(jié)下的η—漂移層內(nèi)的殘留載流子的排出時間的不均消失，能夠縮短反向恢復(fù)時間且減小開關(guān)損失。在使陽極區(qū)域的兩端成為pn主結(jié)的方式而配置的情況下，兩端的pn主結(jié)下的n_漂移層內(nèi)的殘留載流子的排出時間比內(nèi)部的其他的pn主結(jié)下的η—漂移層內(nèi)的殘留載流子的排出時間要長，反向恢復(fù)時間變長，開關(guān)損失變得更多。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置，取得能提供高耐壓的半導(dǎo)體裝置這樣的效果。另外，取得能提供可避免耐壓特性發(fā)生劣化的半導(dǎo)體裝置這樣的效果。如以上那樣，通過本發(fā)明能夠提供內(nèi)置缺陷少的寬禁帶MPS 二極管，能夠?qū)崿F(xiàn)二極管的高耐壓化、低損失化、高速化這樣的高性能化的同時還能提高可靠性。


圖I是表示實施方式I所涉及的MPS 二極管的主要部分的剖視圖。圖2是表示實施方式I所涉及的MPS 二極管的主要部分的俯視圖。圖3是表示實施方式2所涉及的MPS 二極管的主要部分的剖視圖。圖4是表示實施方式3所涉及的MPS 二極管的主要部分的剖視圖。圖5是表示實施方式4所涉及的MPS 二極管的主要部分的剖視圖。圖6是表示實施方式5所涉及的MPS 二極管的主要部分的剖視圖。圖7是表示實施方式6所涉及的MPS 二極管的主要部分的剖視圖。圖8是表示實施方式7所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的剖視圖。圖9是表示實施方式7所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的俯視圖。圖10是表示實施方式8所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的剖視圖。圖11是表示實施方式9所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的剖視圖。
圖12是表示實施方式10所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的剖視圖。圖13是表示實施方式11所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的剖視圖。圖14是表示實施方式12所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的剖視圖。圖15是表示實施方式13所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的剖視圖。圖16是表示實施方式14所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的剖視圖。圖17是表示實施方式15所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的剖 視圖。圖18是表示現(xiàn)有的復(fù)合二極管的剖視圖。圖19是表示現(xiàn)有的復(fù)合二極管的其他一個示例的剖視圖。
具體實施例方式以下，參照附圖，對本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置以及半導(dǎo)體裝置的制造方法的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。本說明書以及附圖中，附加η或者P記載的層或區(qū)域，分別意味著電子或者正孔為多數(shù)載流子的情形。另外，對11、？所附加的“ + ”以及“-”分別意味著比未附加的層或區(qū)域具有高雜質(zhì)濃度及低雜質(zhì)濃度。另外，在以下的實施方式的說明及附圖中，對相同構(gòu)成賦予相同符號，并省略其重復(fù)說明。(實施方式I)圖I是表示實施方式I所涉及的MPS 二極管的主要部分的剖視圖。圖I所示的MPS二極管例如是具有16kV級的耐壓的高耐壓寬禁帶半導(dǎo)體二極管。在圖I所示的MPS 二極管中，在n+陰極基板I的表面?zhèn)鹊谋砻嬖O(shè)置η—漂移層(第I半導(dǎo)體區(qū)域)2。η+陰極基板I例如由碳化硅的四層周期六方晶(4H-SiC)等比硅的能隙要寬的材料(寬禁帶半導(dǎo)體)構(gòu)成。n+陰極基板I的雜質(zhì)濃度以及厚度分別可以是2X IO19CnT3以及400 μ m。n_漂移層2的雜質(zhì)濃度以及厚度分別可以為4. 5 X IO14CnT3以及170 μ m。n_漂移層2例如由外延生長法來形成。在n_漂移層2的表面，將P+陽極層(第I層、第2半導(dǎo)體區(qū)域)3a、3b相互隔開地設(shè)置。P+陽極層3a設(shè)置有多個。多個P+陽極層3a相互隔開，并且彼此相鄰地設(shè)置。具體而言，將n+陰極基板I切斷為各個芯片時，P+陽極層3b設(shè)置在芯片的外周部側(cè)，多個p+陽極層3a設(shè)置在比P+陽極層3b要靠向芯片的中央部側(cè)(參照圖2)。p+陽極層3a、3b的雜質(zhì)濃度以及厚度可分別為5X 1018cm_3以及I. 7 μ m。在p+陽極層3a、3b的表面分別設(shè)置p++接觸層4a、4b。p++接觸層4a、4b的雜質(zhì)濃度以及厚度可分別為2 X IO19CnT3以及O. 2 μ m。在n_漂移層2的表面分別形成由P+陽極層3a、3b與n_漂移層2構(gòu)成的pn結(jié)(pn主結(jié)、第I結(jié))5a、5b。S卩，設(shè)置由包含pn主結(jié)5a、5b的區(qū)域構(gòu)成的pn結(jié)二極管(第I 二極管)。包含pn主結(jié)5a、5b的區(qū)域是至少包含n+陰極基板l、n_漂移層2以及P+陽極層3a、3b的區(qū)域。p+陽極層3a、3b以及p++接觸層4a、4b依次通過外延生長法來形成。另外，P+陽極層3a、3b以及p++接觸層4a、4b通過RIE (Reactive Ion Etching :反應(yīng)離子蝕刻)技術(shù)而加工成臺面狀。以后，將P+陽極層3a間、以及P+陽極層3a與p+陽極層3b之間形成的臺面狀的部分設(shè)為臺面部。即，在彼此相鄰的臺面部之間設(shè)置有P+陽極層3a。從臺面部的底面(以下，設(shè)為臺面底部、凹部)露出的n_漂移層2的表面至p++接觸層4a、4b的表面為止的高度(以下，設(shè)為臺面的高度)可約為2.5μπι。
在彼此相鄰的p+陽極層3a間的臺面底部，設(shè)置有Ti (第2層)膜6a作為肖特基結(jié)用的金屬膜(以下，設(shè)為肖特基結(jié)金屬)，形成肖特基結(jié)(第2結(jié))7a。在p+陽極層3a與P+陽極層3b之間的臺面底部設(shè)置有作為肖特基結(jié)金屬的Ti (鈦)膜6b，形成肖特基結(jié)7b。即，設(shè)置有由包含肖特基結(jié)7a、7b的區(qū)域構(gòu)成的肖特基結(jié)二極管(第2 二極管)。包含肖特基結(jié)7a、7b的區(qū)域是至少包含n+陰極基板I、n_漂移層2以及Ti膜6a、6b的區(qū)域。肖特基結(jié)二極管的內(nèi)建電位比pn結(jié)二極管的內(nèi)建電位低。形成肖特基結(jié)7a、7b的臺面底部的幅寬C可以為40 μ m左右。從臺面底部的拐角部至彼此相鄰的臺面底部的拐角部為止(以下，設(shè)為臺面底部間、凸部)的間隔D可以為60 μ m左右。在P++接觸層4a、4b上，分別設(shè)置Ti膜16a、16b作為陽極的歐姆連接用的金屬膜(以下，設(shè)為歐姆接觸金屬)。Ti膜6a、6b、16a、16b通過相同的蒸鍍工序與光刻工序來形成。具體而言，pn主結(jié)5a、5b以及肖特基結(jié)7a、7b按照下述而形成。首先，在n+陰極基板I的表面所層疊的η—漂移層2的表面上，依次層疊P+外延層以及p++外延層。P+外延層在之后的工序中成為P+陽極層3a、3b。p++外延層在之后的工序中，成為p++接觸層4a、4b 0接下來，對于在η—漂移層2的表面所層疊的P+外延層以及P++外延層進行選擇性蝕刻，直到達到η—漂移層2為止進行除去。此時，P+外延層以及ρ++外延層可一并除去η—漂移層2的表面層的一部分。由此，形成臺面部。另外，P+外延層以及ρ++外延層被分離為多個P+陽極層3a以及P++接觸層4a、p+陽極層3b以及p++接觸層4b,形成pn主結(jié)5a、5b。接下來，在n+陰極基板I的表面?zhèn)鹊恼麄€面進行Ti膜的蒸鍍。接下來，通過光刻，選擇性除去Ti膜，留下在p++接觸層4a、4b的表面以及臺面底部所層疊的Ti膜。由此，在P++接觸層4a、4b的表面分別形成成為歐姆接觸的Ti膜6a、6b。另外，在臺面底部形成Ti膜16a、16b作為肖特基金屬，形成肖特基結(jié)7a、7b。通過以上的工序，在n+陰極基板I的表面?zhèn)龋凑障率龇绞叫纬蓀n主結(jié)5a、5b以及肖特基結(jié)7a、7b。在上述的pn主結(jié)5a、5b以及肖特基結(jié)7a、7b的形成方法中，也可以是在ιΓ漂移層2的相對于與η+陰極基板I相接觸的面而處于相反側(cè)的面上形成凹部，之后，在該凹部內(nèi)使P+外延層以及P++外延層生成，在凹部底面形成pn主結(jié)5a、5b。在該情況下，在n_漂移層2的相對于與n+陰極基板I相接觸的面而處于相反側(cè)的、沒有形成凹部的表面，形成Ti膜16a、16b作為肖特基金屬，來形成肖特基結(jié)7a、7b。在從pn主結(jié)5a與肖特基結(jié)7a之間、以及pn主結(jié)5a、5b與肖特基結(jié)7b之間露出的η—漂移層2的表面層，分別通過離子打入(離子注入)來形成P綜合電場緩和層13 (第4半導(dǎo)體區(qū)域)。P綜合電場緩和層13例如可以在除去P+外延層以及p++外延層，形成P+陽極層3a、3b以及P接觸層4a、4b后來形成。p綜合電場緩和層13的雜質(zhì)濃度以及幅覽可分別為約8X IO16CnT3以及約5 μ m。在此，p綜合電場緩和層13的幅寬是從臺面底部側(cè)的端部起，在與n+陰極基板I的表面平行的方向上的長度。在n+陰極基板I的表面?zhèn)?，隔著設(shè)置于臺面部側(cè)壁的絕緣保護膜8而形成陽極電極膜9。陽極電極膜9與Ti膜6a、6b、16a、16b相接觸。陽極電極膜9例如由Au(金)構(gòu) 成。另外，陽極電極膜9的厚度可約為3.5 μ m。設(shè)置于臺面部側(cè)壁的絕緣保護膜8覆蓋從臺面部露出的P+陽極層3a、3b的端部、p++接觸層4a、4b的端部以及p綜合電場緩和層13的一部分。從臺面部的中央部至相鄰的臺面部的中央部為止的區(qū)域為復(fù)合單元A。即，復(fù)合單元A由形成了 pn主結(jié)5a的區(qū)域、以及在該區(qū)域的兩側(cè)相鄰形成的臺面部的至中央部為止的區(qū)域來構(gòu)成。多個復(fù)合單元A并列地配置(參照圖2)。將n+陰極基板I切斷為單個芯片時，從形成了肖特基結(jié)7b的臺面部的中央部至芯片的最外周部側(cè)的區(qū)域是最外周部B。即，最外周部B是包含芯片的最外周部側(cè)所形成的pn主結(jié)5b的區(qū)域。在較包含pn主結(jié)5b的區(qū)域更靠向芯片的外周部側(cè)的n_漂移層2的表面，為了形成P+陽極層3b以及p++接觸層4b而層疊的P+外延層以及p++外延層在形成臺面部的同時被除去，使η—漂移層2露出。在該η—漂移層2為露出面的表面層，成為電場緩和區(qū)域的 JTE (Junction Termination Extension) 10 以及溝道截斷環(huán) 11 (channel stopper)通過離子注入而形成。JTElO以及溝道截斷環(huán)1 1相互間隔開地設(shè)置。JTElO以及溝道截斷環(huán)11包圍在芯片中央部側(cè)所設(shè)置的多個復(fù)合單元A。JTElO與形成在最外側(cè)的pn主結(jié)5b相接觸。JTElO以及溝道截斷環(huán)11被包含SiO2膜的多個絕緣膜進行層疊而形成的鈍化膜12所覆蓋。另外，鈍化膜12覆蓋從最外側(cè)露出的P+陽極層3b以及p++接觸層4b的端部。JTElO的雜質(zhì)濃度、幅寬以及深度可分別約為2. 5 X 1017cnT3，500 μ m以及I. 2μπι。溝道截斷環(huán)11的雜質(zhì)濃度可約為5X1018cm_3。在n+陰極基板I的背面，形成有Ni歐姆接觸14以及陰極電極膜15。陰極電極膜15以Au為主成分。圖2是表示實施方式I所涉及的MPS 二極管的主要部分的俯視圖。在圖2中示出了在芯片上所形成的多個復(fù)合單元A以及最外周部B的平面布局。實際的芯片為正方形狀，但為了明確表示MPS 二極管的平面布局，將芯片的縱橫比設(shè)為約I : 5。將粗的點線的矩形所示的Ti膜16a、16b與實線的矩形所示的肖特基結(jié)7a、7b設(shè)為一個單元20，將該單元20例如30個彼此相鄰地進行排列。圖中的AXn意味著單元20排列有多個。例如，從一個單元20內(nèi)的肖特基結(jié)7a的中央部起，包含該單元20內(nèi)的Ti膜16a并且至與該單元20內(nèi)的Ti膜16a側(cè)彼此相鄰的單元20內(nèi)的肖特基結(jié)7b的中央部為止是圖I所示的復(fù)合單元A。另外，也可以將從一個單元20內(nèi)的肖特基結(jié)7a的中央部起，包含該單元20內(nèi)的Ti膜16b并且至該單元20內(nèi)的Ti膜16a側(cè)彼此相鄰的單元20內(nèi)的肖特基結(jié)7b的中央部為止設(shè)為復(fù)合單元A。例如，可在彼此相鄰的臺面部，按照Ti膜16a以及Ti膜16b交替地重復(fù)的方式來配置復(fù)合單元A。另外，最外側(cè)所設(shè)置的單元20內(nèi)的肖特基結(jié)7b的中央部至芯片最外周的溝道截斷環(huán)11為止是圖I所示的最外周部B。在30個單元20(以下，稱為“復(fù)合單元群”)中，省略芯片中央部附近的單元20的圖示并以粗且細的點線來表示。單元20在所排列的方向上的單元20的長度例如為3mm。JTElO包圍復(fù)合單元群。溝道截斷環(huán)11包圍JTElO以及復(fù)合單元群。芯片例如可以是其一邊約為4mm的正方形狀。即，在與單元20所排列的方向進行正交的方向的、單元20內(nèi)的Ti膜16a、16b的端部(切斷線E-E’的上下端),構(gòu)成pn結(jié)5a、5b的n_漂移層2以及P+陽極層3a、3b露出，pn結(jié)5a、5b(參照圖I)成為與JTElO連接的構(gòu)成。另外，在單元20所排列的方向正交的方向的、單元20內(nèi)的肖特基結(jié)7a、7b(切斷線F-F’的上下端)，肖特基結(jié)7a、7b成為與JTElO連接的構(gòu)成。
在實施方式I中，能夠?qū)⑿ぬ鼗Y(jié)7a、7b形成在比pn主結(jié)5a、5b深的位置，所以，在開關(guān)動作的關(guān)斷時，易于縮短至pn主結(jié)5a、5b正下方的n_漂移層2內(nèi)所殘存的累積載流子為止的距離。其結(jié)果，較之于pn主結(jié)5a、5b,經(jīng)由內(nèi)建電壓低的肖特基結(jié)7a、7b能夠?qū)⒗鄯e載流子更快且高效地排出，從而能夠縮短累積載流子消滅時間，使開關(guān)速度快且減小開關(guān)損失，能夠降低反向恢復(fù)電流。(實施例I)其次，基于作為實施例I而制作的實施方式I所涉及的MPS 二極管的動作試驗時的動作而說明實施方式I所涉及的MPS 二極管的動作與典型性特性。制作實施例I所涉及的MPS 二極管，按如下所示那樣地進行安裝。首先，在TO型(栓插入型)的封裝體進行了芯片鍵合。接下來，在Au構(gòu)成的陽極電極膜9上，對接線用的多根Au引線進行引線鍵合。將Au引線的直徑設(shè)為100 μ m。接下來，以二極管保護用的高耐熱樹脂的納米技術(shù)樹脂對芯片整體以及Au引線的大部分進行覆蓋來制作半導(dǎo)體裝置。再其次，實施實施例I所涉及的MPS 二極管的動作試驗。
首先，實施例I所涉及的MPS 二極管中，陽極電極膜9與陰極電極膜15之間，按照陽極電極膜9的電位成為比陰極電極膜15的電位高的狀態(tài)，即按照成為所謂的順方向狀態(tài)的方式施加電壓。并將該施加電壓提高時，在0.6 O. 7V付近開始流過順方向電流。這是由于肖特基結(jié)7a、7b被施以正向偏壓的緣故。將施加電壓進一步提高時，從2. 7V付近起，順方向電流開始急增。這是由于Pn主結(jié)5a、5b被施以正向偏壓而開始了少數(shù)載流子的注入，進而n_漂移層2發(fā)生電導(dǎo)率調(diào)制，內(nèi)部電阻降低的緣故。另外，實施例I所涉及的MPS 二極管在室溫，正向電壓5V處的平均正向電流密度為約40A/cm2，不論高耐壓，其與耐壓5kV級的Si 二極管是相同的。由此，實施例I所涉及的MPS 二極管具有與現(xiàn)有的Si 二極管相同的可充分耐實用的級別的電特性，并且可知比現(xiàn)有的Si 二極管能夠進行高耐壓。接下來，在實施例I所涉及的MPS 二極管中，陽極電極膜9與陰極電極膜15之間，按照陽極電極膜9的電位成為比陰極電極膜15的電位低的狀態(tài)，即按照成為所謂的逆方向狀態(tài)的方式來施加電壓。泄漏電流有隨著施加電壓變高而進行增加的傾向。實施例I所涉及的MPS 二極管，在泄漏電流的耐壓電流密度即使在施加電壓為16kV的情況下，在室溫成為3X10_3A/cm2以下、在250°C的高溫下成為4X10_2A/cm2以下這樣低的值，示出了良好的電特性。另外，表示雪崩擊穿(avalanche breakdown)的耐壓在室溫成為18kV以上,示出了良好的電特性。作為比較，制作在pn主結(jié)5a、5b與肖特基結(jié)7a、7b之間未設(shè)置p綜合電場緩和層13的半導(dǎo)體裝置(以下，稱為第I比較例)，進行了與實施例I所涉及的MPS 二極管相同的動作試驗。第I比較例的其他的構(gòu)成與實施例I所涉及的MPS 二極管相同。在第I比較例中，順方向耐壓約成為5. 2kV。另外，制作取代P綜合電場緩和層13，從臺面底部的拐角部與肖特基結(jié)分離地僅設(shè)置了保護環(huán)(力一 K 'J > )的半導(dǎo)體裝置(以下，稱為第2比較例)，實施了與實施例I所涉及的MPS 二極管相同的動作試驗。第2比較例的其他的構(gòu)成與實施例I所涉及的MPS 二極管相同。在第2比較例中，順方向耐壓約為6. 8kV。由此可知通過設(shè)置P綜合電場緩和層13，能夠減小高耐壓半導(dǎo)體裝置的泄漏電流，能夠提高耐壓。而且，實施例I所涉及的MPS 二極管在以正向電流密度約40A/cm2流過順方向電流的狀態(tài)起設(shè)為關(guān)斷狀態(tài)時的反向恢復(fù)時間為26ns。另外，反向恢復(fù)電流密度較低，約為54A/cm2，可知示出了非常良好的電特性。此時的試驗條件為，室溫，反向施加電壓為6. 5kV,電流密度的減少率dj/dt為7kA/cm2/l·! S。作為比較，制作不形成肖特基結(jié)7a、7b而僅形成pn主結(jié)5a、5b的pn 二極管(以下，稱為第3比較例)，以與實施例I所涉及的MPS 二極管相同的條件來測定反向恢復(fù)時間以及反向恢復(fù)電流密度。第3比較例的其他的構(gòu)成與實施例I所涉及的MPS 二極管相同。第3比較例的反向恢復(fù)時間為57ns。第3比較例的反向恢復(fù)電流密度約165A/cm2，與實施例I所涉及的MPS 二極管相比要高。由此可知實施例I所涉及的MPS 二極管與第3比較例相比能夠降低泄漏電流。另外，實施例I所涉及的MPS 二極管將形成肖特基結(jié)7a、7b的臺面底部的幅寬C設(shè)為40 μ m,將臺面底部間的間隔D設(shè)為60 μ m,但這些的幅寬C、間隔D也可進行各種變更。即，在不變更臺面底部的幅寬C與底部間的間隔D的總和的幅寬(C+D)的情況下，可對臺面底部的幅寬C、臺面底部間的間隔D進行各種變更。由此，能夠使導(dǎo)通電壓與反向恢復(fù)時間的折衷關(guān)系進行變化。具體而言，通過使形成肖特基結(jié)7a、7b的臺面底部的幅寬C增大，并且使形成pn主結(jié)5a、5b的臺面底部間的間隔D減小，導(dǎo)通電壓略增大，但能夠縮短反向恢復(fù)時間。另一 方面，通過使臺面底部的幅寬C減小，并且使臺面底部間的間隔D增大，反向恢復(fù)時間雖變長，但能夠降低導(dǎo)通電壓。例如，將臺面底部的幅寬C設(shè)為60 μ m，將臺面底部間的間隔D設(shè)為40 μ m,在室溫以正向電流密度約40A/cm2進行通電的情況下，導(dǎo)通電壓增大至5. 6V,能夠?qū)⒎聪蚧謴?fù)時間降低至19ns。另外，在對陽極電極膜9施以Au引線鍵合時，陽極電極膜9與Au引線之間的接合部所涉及的機械性應(yīng)力(以下，稱為陽極電極膜9所涉及的外力)施加在與陽極電極膜9相接觸的P+陽極層3a、3b的上部。pn結(jié)5a、5b由于形成在p+陽極層3a、3b的下部側(cè)，pn結(jié)5a、5b附近所涉及的應(yīng)力緩和了與P+陽極層3a、3b的厚度相當(dāng)?shù)牧?。因此，能夠降低損傷用于構(gòu)成pn主結(jié)5a、5b的部分的P+陽極層3a、3b (pn結(jié)部)。另外，肖特基結(jié)7a、7b形成于臺面底部，所以，引線鍵合時，陽極電極膜9所涉及的外力并不直接施加到肖特基結(jié)7a、 7b附近。因此，能夠避免損傷用于構(gòu)成肖特基結(jié)7a、7b的n_漂移層2(肖特基結(jié)部)。這樣地，能夠抑制在pn結(jié)部以及肖特基結(jié)部的引線鍵合時的缺陷產(chǎn)生，所以，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的順方向以及逆方向上的各種特性。而且，由于Pn結(jié)部以及肖特基結(jié)部產(chǎn)生的缺陷變少，所以，工作時，由該缺陷而擴大損傷的情形變少，能夠抑制順方向以及逆方向的耐壓特性發(fā)生劣化。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)高可靠性以及高耐壓的MPS 二極管。具體而言，針對實施例I所涉及的MPS 二極管，分別實施了約1000小時的、在200°C的高溫施加電壓為16kV的反向電壓施加試驗、正向電流密度為40A/cm2的通電試驗。其結(jié)果，實施例I所涉及的MPS 二極管未發(fā)現(xiàn)顯著的特性劣化。在此，存在如下的傾向，即，在提高二極管的溫度時，將降低因?qū)盈B缺陷引起的正向電壓的增大，在使二極管的溫度返回至原來溫度時進行再現(xiàn)這樣的傾向。所述反向電壓施加試驗或通電試驗中，與溫度條件無關(guān)地未觀測到這樣的正向電壓的增大。因此，可推測出至少在成為P+陽極層3a、3b的P+外延層的RIE蝕刻時的因P+陽極層3a、3b的損傷所產(chǎn)生的層疊缺陷引起的正向電壓的增大通過P綜合電場緩和層13而得到了抑制。如上所述，根據(jù)實施方式I，在η—漂移層2的表面，將成為P+陽極層3a、3b的p+外延層進行層疊，形成由n_漂移層2與P+外延層構(gòu)成的pn主結(jié)5a、5b。因此，能夠不進行離子注入，在SiC基板形成pn主結(jié)5a、5b。由此，不會通過離子注入在P+陽極層3a、3b內(nèi)產(chǎn)生缺陷。由此，能夠避免因通過離子注入在P+陽極層3a、3b內(nèi)形成的缺陷而產(chǎn)生泄漏電流。因此，能夠提供高耐壓的MPS 二極管。另外,將P+陽極層3a、3b呈臺面狀進行加工來形成pn主結(jié)5a、5b,在臺面底部形成肖特基結(jié)7a、7b。由此，pn主結(jié)5a、5b與肖特基結(jié)7a、7b不發(fā)生接觸。由此，為了提高載流子的注入效率，即使將作為陽極而發(fā)揮功能的P+陽極層3a、3b的雜質(zhì)濃度提高，也能夠形成泄漏電流少的良好的肖特基結(jié)7a、7b。由此，能夠降低泄漏電流，能夠避免順方向以及逆方向的兩方向上的耐壓特性劣化。另夕hpn主結(jié)5a、5b在P+陽極層3a、3b的下部側(cè)形成。因此,能夠使pn結(jié)部所涉及的應(yīng)力緩和與P+陽極層3a、3b的厚度相當(dāng)?shù)牧?。由此，能夠降低pn結(jié)部受到損傷。另夕卜，通過使肖特基結(jié)7a、7b形成在臺面底部，引線鍵合時，陽極電極膜9所涉及的外力不會施加到肖特基結(jié)部。由此，能夠避免肖特基結(jié)部受到損傷。由此，在pn結(jié)部以及肖特基結(jié)部少產(chǎn)生缺 陷，所以，能夠降低泄漏電流，能夠避免順方向以及逆方向的兩方向上的耐壓特性劣化。(實施方式2)圖3是表示實施方式2所涉及的MPS 二極管的主要部分的剖視圖。圖3所示的MPS 二極管例如是具有13kV級的耐壓的高耐壓MPS 二極管。實施方式2所涉及的MPS 二極管在以下所示的2點上成為與實施方式I所涉及的MPS 二極管不同的構(gòu)成。(l)pn主結(jié)35a間的臺面底部所形成的肖特基結(jié)的幅寬，以及pn主結(jié)35a與pn主結(jié)35b之間的臺面底部所形成的肖特基結(jié)的幅寬比實施方式I的肖特基結(jié)7a、7b的幅寬C要寬。在肖特基結(jié)的中央部設(shè)置有夾斷(Pinch off)用P層30(第5半導(dǎo)體區(qū)域)。(2)以與P綜合電場緩和層13相同的離子注入工序來形成作為電場緩和區(qū)域的JTE10，能夠使半導(dǎo)體裝置的制造工藝簡略化(省略圖示)。S卩，如所述(I)所示，在臺面底部所設(shè)置的Ti膜26a、26b的幅寬變寬。另外，夾斷用P層30的雜質(zhì)濃度優(yōu)選比現(xiàn)有的構(gòu)成MSP 二極管的pn結(jié)的p+型區(qū)域(參照圖18)的雜質(zhì)濃度要低。其理由如下。夾斷用P層30作為主要實現(xiàn)夾斷的區(qū)域而發(fā)揮功能，作為注入載流子的陽極的功能變少。而且，能夠使用于形成夾斷用P層30的離子注入的劑量變少，能夠減少因離子注入引起的缺陷產(chǎn)生。由此，能夠抑制泄漏電流的產(chǎn)生。夾斷用P層30的雜質(zhì)濃度可以約為2X1017cnT3。另外，夾斷用P層30與P綜合電場緩和層13相同的離子注入工序來形成。即，如所述(2)所示那樣，JTE10、P綜合電場緩和層13以及夾斷用P層30以相同的離子注入工序來形成。通過夾斷用P層30, pn主結(jié)35a與pn主結(jié)35b之間的臺面底部所形成的肖特基結(jié)被分割為肖特基結(jié)37b與肖特基結(jié)37c。在pn主結(jié)35a間的臺面底部所形成的肖特基結(jié)也相同地，通過夾斷用P層30而分割為肖特基結(jié)37a與省略圖示的肖特基結(jié)。構(gòu)成pn主結(jié)35a、35b的p+陽極層33a、33b、p++接觸層34a、34b以及作為陽極的歐姆接觸金屬的Ti膜36a、36b的幅寬比實施方式I的P+陽極層3a、3b、p++接觸層4a、4b以及Ti膜16a、16b要窄。其以外的構(gòu)成與實施方式I所涉及的MPS 二極管(參照圖I)相同。通過這樣的構(gòu)成，反向偏壓時，施加規(guī)定的反向電壓以上的電壓時，由肖特基結(jié)37a、37b、37c的正下方的p綜合電場緩和層13與夾斷用p層30所夾持的n_漂移層2以從這些的pn結(jié)而擴寬的耗盡層所夾斷，能夠抑制以其以上的反向施加電壓使肖特基結(jié)部的電場強度變高。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)與實施方式I相同的反向耐壓。另一方面，在開關(guān)動作的關(guān)斷時，能夠?qū)埩粲讦恰茖?內(nèi)的累積載流子以比實施方式I幅寬寬的肖特基結(jié)37a、37b、37c來排出。因此，能夠縮短累積載流子的消滅時間。其結(jié)果，能夠使開關(guān)速度變快，并且能夠更進一步減小開關(guān)損失。(實施例2)作為實施例2，制作了實施方式2所涉及的MPS 二極管。實施例2所涉及的MPS 二極管設(shè)置有通過夾斷用P層30所分割的諸如肖特基結(jié)37a、37b、37c。另外，分別將Ti膜36a側(cè)的P綜合電場緩和層13的端部起至夾斷用P層30的端部為止的距離以及Ti膜36b側(cè)的P綜合電場緩和層13的端部起至夾斷用P層30間的端部為止的距離設(shè)為20 μ m。將夾斷用P層30的幅寬設(shè)為5 μ m。另外，夾斷用p層30的雜質(zhì)濃度設(shè)為約2X1017cm_3。其以外的構(gòu)成與實施例I所涉及的MPS 二極管相同。作為比較，制作了與實施例I所涉及的 MPS 二極管相同的第I 3比較例。另外，成為電場緩和區(qū)域的JTElO的雜質(zhì)濃度、幅寬以及深度分別設(shè)為3 X IO1W3,350 μ m以及約O. 65 μ m。在該情況下，泄漏電流密度2X 10_3A/Cm2處的反向施加電壓在室溫成為13. 6kV，能夠?qū)崿F(xiàn)比第1、2比較例高的高耐壓。另外，實施例2所涉及的MPS 二極管，從正向電流密度約40A/cm2而流過順方向電流的狀態(tài)起設(shè)為關(guān)斷狀態(tài)時的反向恢復(fù)時間為14ns，較第3比較例，能夠加快開關(guān)動作。另夕卜，反向恢復(fù)電流密度約為97A/cm2，開關(guān)損失與實施例I所涉及的MPS 二極管大致相同。此時的試驗條件是與實施例I所涉及的MPS 二極管相同的。另外，實施例2所涉及的MPS 二極管，由于RIE蝕刻條件的偏差而在I個晶片(wafer)內(nèi)的除去了 P+外延層后的部分(臺面部)的臺面底部的拐角部發(fā)生過蝕刻，而發(fā)現(xiàn)了形成有多個突起狀的溝的晶片。關(guān)于實施例2所涉及的MPS 二極管，為了進行比較實驗，各晶片的約1/4不形成P綜合電場緩和層13。過蝕刻的突起狀的溝的深度最大為O. 4μ m左右，擔(dān)憂在該溝部分過度集中電場而使耐壓降低。在未形成P綜合電場緩和層13的二極管(第I比較例)中，由于沒有P綜合電場緩和層13當(dāng)然耐壓也就低。但是，多個第I比較例中，與第I比較例的平均耐壓相比，產(chǎn)生30%的耐壓大幅寬低的第I比較例(以下，稱為耐壓的低的第I比較例)。在此，將埋入在該耐壓低的第I比較例的臺面部的陽極電極膜的一部分(例如，與排列復(fù)合單元的方向垂直的方向上大約一半)進行蝕刻除去，對余下的陽極電極膜施加反向電壓的狀態(tài)下，通過光發(fā)射顯微鏡對臺面底部的拐角部進行了觀察。其結(jié)果，在耐壓低的第I比較例中，在陽極電極膜除去部，觀察到在臺面底部的拐角部的溝部以相對低的反向電壓的特有的發(fā)光。即，表明臺面底部的拐角部的溝是耐壓降低的原因。另一方面，在形成了 P綜合電場緩和層13的二極管(例如，實施例1、2相關(guān)的MPS 二極管)中未發(fā)現(xiàn)顯著的耐壓不良的元件。其理由推定為Φ綜合電場緩和層13緩和了在突起狀的溝所產(chǎn)生的電場集中，通過防止耐壓降低而實現(xiàn)了高耐壓。如上所述，根據(jù)實施方式2，能夠獲得與實施方式I相同的效果。(實施方式3)
圖4是表示實施方式3所涉及的MPS 二極管的主要部分的剖視圖。圖4所示的MPS 二極管例如是具有13kV級的耐壓的高耐壓MPS 二極管。在實施方式I中，也可以是未設(shè)置絕緣保護膜的構(gòu)成。另外，取代多個Ti膜，設(shè)置一個覆蓋n+陰極基板I的表面?zhèn)却笾抡麄€面的Ti膜。在實施方式3中，如圖4所示，在P+陽極層3a、3b與p++接觸層4a、4b的兩側(cè)的臺面部側(cè)壁不具有絕緣保護膜。另外，在n+陰極基板I的表面?zhèn)仍O(shè)置一個Ti膜46。Ti膜46與P++接觸層4a、4b以及從臺面底面露出的n_漂移層2相接觸。另外，在Ti膜46上，設(shè)置有覆蓋Ti膜46的陽極電極膜49。其以外的構(gòu)成與實施方式I相同。根據(jù)實施方式3，能夠省略在實施方式I中形成Ti膜6a、6b、16a、16b時的剝離工序。其結(jié)果，能夠謀求半導(dǎo)體裝置的制作工序簡略化，而且，由于能大幅寬地提高半導(dǎo)體裝置的成品率，能夠?qū)崿F(xiàn)成本降低。在實施方式3中，由Au構(gòu)成的陽極電極膜49隔著Ti膜46與p綜合電場緩和層43相接觸。因此，在施加高的反向電壓的情況下，P綜合電場緩和層43將被擊穿。為了防止其發(fā)生，將P綜合電場緩和層43的厚度例如設(shè)為I. 2 μ m，可設(shè)定得比實施方式I要厚。而且，將P綜合電場緩和層43的雜質(zhì)濃度例如設(shè)為3. 5X1017cm_3，可將其設(shè)定得比實施方式I高。(實施例3)作為實施例3，制作了實施方式3所涉及的MPS 二極管。具體而言，實施例3所涉及的MPS 二極管在P+陽極層3a、3b與p++接觸層4a、4b的兩側(cè)的臺面部側(cè)壁不具有絕緣保護膜。另外，設(shè)置從P++接觸層4b起向臺面底部以及p++接觸層4a而連續(xù)延伸的Ti膜46。將P綜合電場緩和層43的厚度以及雜質(zhì)濃度分別設(shè)為I. 2 μ m以及3. SXlO1W0其以外的構(gòu)成與實施例I所涉及的MPS 二極管相同。實施例3所涉及的MPS 二極管在室溫下施加16kV的反向電壓時的泄漏電流密度為6X l(T3A/cm2而略有增加，表示雪崩擊穿的耐壓是在室溫成為18kV以上而成為與實施例I所涉及的MPS 二極管相同的結(jié)果。另外，可知實施例3所涉及的MPS 二極管作為注入施加正向電壓時的載流子的陽極的功能略增加，降低了導(dǎo)通電壓。具體而言，關(guān)于實施例3所涉及的MPS 二極管，在室溫中，正向電流密度約為40A/cm2的正向電壓導(dǎo)通電壓成為4. 85V。如上所述，根據(jù)實施方式3，能夠獲得與實施方式I相同的效果。(實施方式4)圖5是表示實施方式4所涉及的MPS 二極管的主要部分的剖視圖。圖5所示的MPS 二極管例如是具有16kV級的耐壓的高耐壓MPS 二極管。實施方式4所涉及的MPS 二極管是取代實施方式3所涉及的MPS 二極管的Ti膜而設(shè)置了 Ni膜。另外，p++接觸層4a、4b與Ni膜之間，也可以設(shè)置歐姆接觸用的Ti膜。實施方式4中，如圖4所示，在p++接觸層4a、4b的表面分別設(shè)置Ti膜56a、56b。設(shè)置從P++接觸層4a、4b上所設(shè)置的Ti膜56a、56b至臺面底部連續(xù)而延伸的Ni膜66。SP，作為pn結(jié)的歐姆接觸金屬而設(shè)置有Ti膜56a、56b，作為肖特基結(jié)金屬而設(shè)置有Ni膜66。在該情況下，在形成了 Ti膜56a、56b后，另行形成Ni膜66。其以外的構(gòu)成與實施方式3相同。(實施例4)、
作為實施例4，制作了實施方式4所涉及的MPS 二極管。具體而言，實施例4所涉及的MPS 二極管中，作為歐姆接觸金屬而形成Ti膜56a、56b，作為肖特基結(jié)金屬而形成Ni膜66。其以外的構(gòu)成與實施例3所涉及的MPS 二極管相同。實施例4所涉及的MPS 二極管在形成歐姆接觸用的Ti膜56a、56b后且在產(chǎn)生作為肖特基結(jié)金屬的Ni膜66之前，對Ti膜56a、56b進行熱處理。因此，作為肖特基結(jié)金屬的Ni膜66不會受到對Ti膜56a、56b進行的熱處理的影響。由此，針對Ti膜56a、56b進行的熱處理的溫度能夠較高地設(shè)定，設(shè)為950°C，能夠形成接觸電阻低的良好的p++接觸層4a,4b的歐姆接觸。由此，能夠?qū)嵤├?所涉及的MPS 二極管的正向電壓減小約O. 4V，能夠降低穩(wěn)態(tài)損失。
如上所述，根據(jù)實施方式4，能夠獲得與實施方式I相同的效果。(實施方式5)圖6是表示實施方式5所涉及的MPS 二極管的主要部分的剖視圖。圖6所示的MPS 二極管例如是具有20kV級的耐壓的高耐壓MPS 二極管。實施方式5所涉及的MPS 二極管中，分別個別地設(shè)置實施方式I所涉及的MPS 二極管的pn結(jié)5a、5b的上方設(shè)置的陽極電極膜、在肖特基結(jié)7a、7b的上方所設(shè)置的陽極電極膜。在實施方式5中，如圖6所示，用于形成肖特基結(jié)7a、7b的Ti膜6a、6b分別與陽極電極膜69c、69d相接觸。pn結(jié)5a、5b的上方所設(shè)置的Ti膜16a、16b分別與陽極電極膜69a、69b相接觸。η—漂移層62的雜質(zhì)濃度例如是3X IO14CnT3，比實施方式I低。η-漂移層62的厚度例如是220 μ m,比實施方式I厚。p綜合電場緩和層63的雜質(zhì)濃度例如是SXlO1W3,比實施方式I高。其以外的構(gòu)成與實施方式I相同。根據(jù)實施方式5，在P+陽極層3a、3b的端部所露出的臺面部側(cè)壁上不存在陽極電極膜。因此，反向電壓施加時的陽極電極膜的因電場效應(yīng)而在臺面部側(cè)壁的載流子激發(fā)不會發(fā)生。因此，與實施方式I相比，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定且偏差少的高耐壓MPS 二極管。實施方式5所涉及的MPS 二極管具有如下的平面布局。如圖2所示，由30個單元20構(gòu)成的復(fù)合單元群以及與復(fù)合單元群并列地設(shè)置的I個P+陽極層3b的、單元20所排列的方向的外周部被與P+陽極層3b接觸的JTElO所包圍。另一方面，在30個單元20構(gòu)成的復(fù)合單元群以及與復(fù)合單元群并列地設(shè)置的I個P+陽極層3b的、與單元20所排列的方向正交的方向的外周部，與31根的P+陽極層3a、3b或30根的肖特基結(jié)7a、7b接觸而另行設(shè)置向單元20所排列的方向延伸的P+層(以下，稱為橫長P+層，未圖示)。橫長P+層的外周部被與橫長P+層接觸的JTElO所包圍。而且，溝道截斷環(huán)11包圍JTElO的外周部。在橫長P+層上形成作為歐姆接觸金屬的Ti膜以及Au電極(未圖示)，在各P+陽極層3a、3b的上方所設(shè)置的陽極電極膜69a、69b、69c、69d分別相連接。由此，橫長p+層作為P+陽極層而發(fā)揮功能。另外，橫長P+層與作為肖特基金屬的Ti膜6a、6b以及陽極電極膜69a、69b、69c、69d在與橫長P+層的端部相接觸的絕緣保護膜上延伸，分別與橫長P+層上的作為歐姆接觸金屬的Ti膜或Au電極連接。(實施例5)作為實施例5，制作了實施方式5所涉及的MPS 二極管。具體而言，實施例5所涉及的MPS 二極管中，陽極電極膜69a、69b、69c、69d分別與Ti膜16a、16b、6a、6b相接觸。另夕卜，將與Ti膜16a、16b、6a、6b以及陽極電極膜69a、69b、69c、69d相接觸的橫長p+層所設(shè)置的n_漂移層62的雜質(zhì)濃度以及厚度分別設(shè)為3 X IO14CnT3以及220 μ m。將p綜合電場緩和層63的雜質(zhì)濃度設(shè)為3X 1017cm_3。其以外的構(gòu)成與實施例I所涉及的MPS 二極管相同。實施例5所涉及的MPS 二極管中，表示雪崩擊穿的耐壓能夠在室溫下較高，為2IkV以上，泄漏電流的偏差也與實施例I所涉及的MPS 二極管相比降低了 40%。另外，橫長P+層上的作為歐姆接觸金屬的Ti膜或Au電極部分的電場效應(yīng)所產(chǎn)生的影響，不僅面積比率較小且未成為在實用上造成問題的程度。如上所述，根據(jù)實施方式5，能夠取得與實施方式I相同的效果。(實施方式6)圖7是表示實施方式6所涉及的MPS 二極管的主要部分的剖視圖。圖7所示的MPS 二極管例如是具有16kV級的耐壓的高耐壓MPS 二極管。實施方式7所涉及的MPS 二極管中，未設(shè)置實施方式I所涉及的MPS 二極管的最外周部B的pn主結(jié)5b。
在實施方式6中，最外周部B中未設(shè)置用于構(gòu)成pn主結(jié)5b的p+陽極層3b以及P++接觸層4b。JTElO與構(gòu)成肖特基結(jié)7b的Ti膜6b的端部重疊相接觸。該重疊的部分的幅寬例如可約為3 μ m。肖特基結(jié)7b的幅寬與實施方式I相同，為40 μ m。其以外的構(gòu)成與實施方式I所涉及的MPS 二極管相同。實施方式I中，最外周部B的P+陽極層3b的幅寬與復(fù)合單元A的p+陽極層3a的幅寬大致相同，所以，開關(guān)動作的關(guān)斷時，最外周部B的η—漂移層2內(nèi)的累積載流子的排出時間比復(fù)合單元A的η—漂移層2內(nèi)的累積載流子的排出時間要長，其結(jié)果，反向恢復(fù)時間變長。另一方面，在實施方式5中，通過未設(shè)置最外周部B的P+陽極層3b，能夠使反向恢復(fù)時間縮短。其理由在于，在實施方式I的復(fù)合單元A中，通過P+陽極層3a的兩側(cè)的臺面底部所形成的肖特基結(jié)7a、7b，從兩側(cè)分別排出殘存載流子，而在最外周部B中，只能從一方的肖特基結(jié)7b側(cè)來進行排出。(實施例6)作為實施例6，制作了實施方式6所涉及的MPS 二極管。具體而言，實施例6所涉及的MPS 二極管中，在最外周部B未設(shè)置P+陽極層3b。其以外的構(gòu)成與實施例I所涉及的MPS 二極管相同。實施例6所涉及的MPS 二極管中，能夠使實施例I所涉及的MPS 二極管那樣的排出時間的不均等度消失并縮短反向恢復(fù)時間。另外，針對實施例6所涉及的MPS 二極管，與實施例I所涉及的MPS 二極管相同地對反向恢復(fù)時間進行了測定。測定條件與實施例I所涉及的MPS 二極管相同。實施例6所涉及的MPS二極管的反向恢復(fù)時間為21ns，比實施例I所涉及的MPS二極管約降低了 20%。其結(jié)果，能夠降低開關(guān)損失。實施例6所涉及的MPS 二極管的耐壓為16. 2kV，比實施例I所涉及的MPS 二極管略低。其理由是由于JTElO上的陽極電極膜9的端部的電場集中較高的緣故。在該情況下，通過將陽極電極膜9側(cè)的鈍化膜12的厚度進一步增厚，能夠緩和陽極電極膜9的端部的電場集中。如上所述，根據(jù)實施方式6，能夠取得與實施方式I相同的效果。(實施方式7)圖8是表示實施方式7所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的剖視圖。圖8所示的復(fù)合二極管例如是具有16kV級的耐壓的高耐壓復(fù)合二極管。實施方式7所涉及的復(fù)合二極管中，取代實施方式I所涉及的MPS 二極管的肖特基結(jié)7a、7b，也可以由比構(gòu)成pn主結(jié)5a、5b的p+陽極層3a、3b淺并且具有低雜質(zhì)濃度的p層(淺pn層)構(gòu)成的淺pn結(jié)。在實施方式7中，η漂移層82的雜質(zhì)濃度以及厚度分別為4 X IO14CnT3以及170 μ m。在臺面底部形成有Al · Si合金電極膜86a、86b。該Al · Si合金電極膜86a、86b通過剝離(lift-off)手法來形成。剝離手法是指，對元件整個面以抗蝕劑進行覆蓋，由光刻僅將臺面底部的抗蝕劑通過蝕刻進行除去后，再蒸鍍Al · Si合金膜，由此僅在臺面底部余留Al · Si合金電極膜86a、86b的手法。其后，通過實施700°C以上1100°C以下的熱處理，使Al · Si合金電極膜內(nèi)的Al侵入到SiC(n漂移層82)內(nèi)。由此，在臺面底部的表面層形成淺pn結(jié)(第2層、第3半導(dǎo)體區(qū)域)87a、87b。形成淺pn結(jié)87a、87b的淺p層的雜質(zhì)濃度以及厚度例如可分別為8X IO16CnT3以及約20nm。另外，形成了淺pn結(jié)87a、87b的臺面底部的幅寬C可以為40 μ m，臺面底部間的間隔D可以是60 μ m。在p++接觸層4a、4b上通過剝離手法來形成作為歐姆接觸金屬的Ti膜96a、96b。 在n+陰極基板I的表面?zhèn)?，隔著設(shè)置在臺面部側(cè)壁的絕緣保護膜8而形成Al構(gòu)成的陽極電極膜89。陽極電極膜89的其他的條件與實施方式I的陽極電極膜相同。在pn主結(jié)5a與淺pn結(jié)87a之間、以及在pn主結(jié)5a、5b與淺pn結(jié)87b之間露出的η漂移層82的表面層，分別形成P綜合電場緩和層13。P綜合電場緩和層13的雜質(zhì)濃度以及幅寬分別為約IXlO17cnT3以及4μπι。P綜合電場緩和層13的幅寬是指，從pn主結(jié)5a、5b的臺面部側(cè)壁上的露出位置，從臺面底部的淺pn結(jié)87a、87b與p綜合電場緩和層13的重疊部的臺面底部的拐角部至最長端為止的長度。其以外的構(gòu)成與實施方式I相同。圖9是表示實施方式7所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的俯視圖。芯片上所形成的多個復(fù)合單元A以及最外周部B的平面布局與實施方式I相同。S卩，單元20內(nèi)的淺pn結(jié)87a、87b以及Ti膜96a、96b按照與圖2所示的實施方式I的肖特基結(jié)7a、7b以及Ti膜16a、16b相同地配置。在實施方式7中，與實施方式I相同地，能夠?qū)\pn結(jié)87a、87b形成于比pn主結(jié)5a、5b要深的位置,所以,在開關(guān)動作的關(guān)斷時,能夠易于至pn主結(jié)5a、5b正下方的η漂移層82內(nèi)所殘存的累積載流子為止的距離變短。其結(jié)果，較之于pn主結(jié)5a、5b，經(jīng)由內(nèi)建電壓較低的淺Pn結(jié)87a、87b能夠?qū)⒗鄯e載流子更快且高效地排出，所以，能夠縮短累積載流子消滅時間，加快開關(guān)速度，減小開關(guān)損失，而且能夠降低反向恢復(fù)電流。(實施例7)作為實施例7，制作了實施方式7所涉及的復(fù)合二極管。具體而言，實施例7所涉及的復(fù)合二極管中，取代實施例I所涉及的MPS 二極管的Au引線，而利用Al引線。另外，實施例7所涉及的復(fù)合二極管中，取代實施例I所涉及的MPS 二極管的由Au構(gòu)成的陽極電極膜9以及肖特基結(jié)7a、7b，而設(shè)置有由Al構(gòu)成的陽極電極膜89以及淺pn結(jié)87a、87b。其以外的構(gòu)成與實施例I所涉及的MPS 二極管相同。接下來，實施了實施例7所涉及的復(fù)合二極管的動作試驗。首先，在實施例7所涉及的復(fù)合二極管中，按照陽極電極膜89與陰極電極膜15之間成為順方向狀態(tài)的方式施加電壓。在提高該施加電壓時，從2. 7V付近起，電流開始急增。這是由于，淺pn結(jié)87a、87b與pn主結(jié)5a、5b被施加正向偏壓,少數(shù)載流子的注入開始，由此，η漂移層82發(fā)生電導(dǎo)率調(diào)制，降低了內(nèi)部電阻。另外，實施例7所涉及的復(fù)合二極管在室溫下，正向電壓5V時的平均的正向電流密度約為45A/cm2，盡管高耐壓，與耐壓5kV級的Si 二極管同等。由此可知實施例7所涉及的復(fù)合二極管具有與實施例I所涉及的MPS 二極管相同的效果。接下來，在實施例7所涉及的復(fù)合二極管中，按照陽極電極膜89與陰極電極膜15之間成為逆方向狀態(tài)的方式施加了電壓。在實施例7所涉及的復(fù)合二極管中，泄漏電流的耐壓電流密度即使在施加電壓為IOkV的情況下，在室溫下，為I. 5X10_3A/cm2以下，施加電壓為16kV的情況下在室溫下，為3X 10_3A/Cm2以下，在250°C的高溫下，為4X 10_2A/Cm2以下而成為低的值，示出了良好的電特性。另外，表示雪崩擊穿的耐壓在室溫下成為ISkV以上，示出了良好的電特性。作為比較，制作了未在pn主結(jié)5a、5b與淺pn結(jié)7a、7b之間設(shè)置p綜合電場緩和層13的半導(dǎo)體裝置(以下，稱為第4比較例)，實施了與實施例7所涉及的復(fù)合二極管相同的動作試驗。第4比較例的其他的構(gòu)成與實施例7所涉及的復(fù)合二極管相同。在第4比較例中，順方向的耐壓約為5. 2kV。另外，制作了取代P綜合電場緩和層13而從臺面底部的拐角部起與淺Pn結(jié)隔開地僅設(shè)置保護環(huán)的半導(dǎo)體裝置(以下，稱為第5比較例)，實施了與實 施例7所涉及的復(fù)合二極管相同的動作試驗。第2比較例的其他的構(gòu)成與實施例7所涉及的復(fù)合二極管相同。在第5比較例中，順方向耐壓約為6. 8kV。由此，可知實施例7所涉及的復(fù)合二極管具有與實施例I所涉及的MPS 二極管相同的效果。而且，在實施例7所涉及的復(fù)合二極管中，可知從正向電流密度約為50A/cm2流動順方向電流的狀態(tài)而設(shè)為關(guān)斷狀態(tài)時的反向恢復(fù)時間為26ns，反向恢復(fù)電流密度較低約為34A/cm2，示出了極良好的電特性。此時的試驗條件與實施例I所涉及的MPS 二極管相同。作為比較，制作不形成淺pn結(jié)87a、87b而僅形成pn結(jié)5a、5b的二極管(以下，稱為第6比較例)，以與實施例7所涉及的復(fù)合二極管相同的條件來測定了反向恢復(fù)時間以及反向恢復(fù)電流密度。第6比較例的其他的構(gòu)成與實施例7所涉及的復(fù)合二極管相同。第6比較例的反向恢復(fù)時間為57ns。第6比較例的反向恢復(fù)電流密度較高約為95A/cm2，可知實施例7所涉及的復(fù)合二極管較第6比較例能夠獲得低損失、高速、軟性恢復(fù)效果。另外，在實施例7所涉及的復(fù)合二極管中，將形成了淺pn結(jié)87a、87b的臺面底部的幅寬C設(shè)為40 μ m,將臺面底部間的間隔D設(shè)為60 μ m,但也可以與實施例I所涉及的MPS二極管相同地，對這些的幅寬C、間隔D進行各種變更。由此，能夠使導(dǎo)通電壓與反向恢復(fù)時間的折衷關(guān)系進行變化。例如，將臺面底部的幅寬C設(shè)為60 μ m，將臺面底部間的間隔D設(shè)為40 μ m,在室溫下以正向電流密度約為50A/cm2進行通電的情況下,導(dǎo)通電壓增大至5. 6V,能夠?qū)⒎聪蚧謴?fù)時間降低至19ns。另外，在實施例7所涉及的復(fù)合二極管中，與實施例I所涉及的MPS二極管相同地，對陽極電極膜9施以Al引線鍵合時，通過陽極電極膜9與Al引線的接合部所涉及的機械應(yīng)力(陽極電極膜9所涉及的外力)，能夠緩和pn結(jié)5a、5b附近所涉及的應(yīng)力。另外，淺pn結(jié)87a、87b形成與臺面底部，所以，引線鍵合時，陽極電極膜9所涉及的外力不會直接涉及到淺pn結(jié)87a、87b附近。因此可知，與實施例I所涉及的MPS 二極管相同地，能夠避免損傷到構(gòu)成淺Pn結(jié)87a、87b的η漂移層82 (以下，稱為淺pn結(jié)部)。其理由與實施例I所涉及的MPS 二極管相同。具體而言，對實施例7所涉及的復(fù)合二極管，分別實施了約1000小時的、在200°C的高溫施加電壓為16kV的反向電壓施加試驗以及正向電流密度為40A/cm2的通電試驗。其結(jié)果，在實施例7所涉及的復(fù)合二極管未發(fā)現(xiàn)顯著的特性的劣化。
如上所述，根據(jù)實施方式7，能夠取得與實施方式I相同的效果。(實施方式8)圖10是表示實施方式8所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的剖視圖。圖10所示的復(fù)合二極管例如是13kV級高耐壓復(fù)合二極管裝置。實施方式8所涉及的復(fù)合二極管取代實施方式2所涉及的MPS 二極管的肖特基結(jié)37a、37b、37c，設(shè)置淺pn結(jié)107a、107b、107c。在實施方式8中，設(shè)置于臺面底部的Ti膜96a、96b的幅寬變寬。通過夾斷用p層30,在pn主結(jié)35a與pn主結(jié)35b之間的臺面底部所形成的淺pn結(jié)被分割為淺pn結(jié)107b與淺pn結(jié)107c。與在pn主結(jié)35a間的臺面底部所形成的淺pn結(jié)相同地,通過夾斷用p層30，分割為淺pn結(jié)107a、省略圖示的淺pn結(jié)。
作為陽極的歐姆接觸金屬的Ti膜106a、106b的幅寬，與實施方式2的Ti膜36a、36b相同。其以外的構(gòu)成與實施方式I (參照圖I)相同。η漂移層82以及陽極電極膜89的構(gòu)成與實施方式7相同。夾斷用P層30的雜質(zhì)濃度也可以與P綜合電場緩和層13的雜質(zhì)濃度相同。(實施例8)作為實施例8制作了實施方式8所涉及的復(fù)合二極管。具體而言，實施例8所涉及的復(fù)合二極管例如為設(shè)置通過夾斷用P層30而分割的例如淺pn結(jié)107a、107b、107c。將夾斷用P層30的雜質(zhì)濃度設(shè)為與P綜合電場相同的2X 1017cm_3。將η漂移層82以及陽極電極膜89與實施例7所涉及的復(fù)合二極管相同地設(shè)置。將成為電場緩和區(qū)域的JTElO的雜質(zhì)濃度設(shè)為2X1017cm_3。其以外的構(gòu)成與實施例2所涉及的MPS 二極管相同。實施例8所涉及的復(fù)合二極管，在泄漏電流密度為2Xl(T3A/cm2時的反向施加電壓在室溫下成為13. 6kV，能夠與實施例2所涉及的MPS 二極管相同地實現(xiàn)高耐壓。另外，實施例8所涉及的復(fù)合二極管，在自正向電流密度約為50A/cm2的正向電流密度流動順方向電流的狀態(tài)起設(shè)為關(guān)斷狀態(tài)時的反向恢復(fù)時間為15ns，能夠?qū)崿F(xiàn)與實施例2所涉及的MPS 二極管同程度地較快的開關(guān)動作。另外，反向恢復(fù)電流密度約為30A/cm2，開關(guān)損失也比實施例7所涉及的復(fù)合二極管相比得到了改善。另外，實施例8所涉及的復(fù)合二極管與實施例2所涉及的MPS 二極管相同地，可知通過P綜合電場緩和層13能夠緩和臺面底部的拐角部的電場集中，能夠防止耐壓降低。如上所述，根據(jù)實施方式8，能夠取得與實施方式I相同的效果。(實施方式9)圖11是表示實施方式9所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的剖視圖。圖11所示的復(fù)合二極管例如為具有IOkv級的耐壓的高耐壓復(fù)合二極管裝置。實施方式9所涉及的復(fù)合二極管可取代實施方式7所涉及的復(fù)合二極管的臺面部，將P+外延層呈溝槽狀地除去。接下來，也可在該溝槽底部設(shè)置淺pn結(jié)87a、87b。具體而言，與實施方式7在以下的2點上不同。其以外的構(gòu)成與實施方式7所涉及的復(fù)合二極管相同。(I)在η漂移層82的表面依次層疊P+外延層以及P++外延層，除了成為P+陽極層113a、113b以及p++接觸層114a、114b的部分外，通過RIE技術(shù)，除去所述外延層，加工成溝槽狀。由此，形成P+陽極層113a、113b以及P++接觸層114a、114b。p+陽極層113a、113b以及P++接觸層114a、114b的幅寬，由于溝槽側(cè)壁相對于基板表面大致垂直，所以，較實施方式7的P+陽極層3a、3b以及p++接觸層4a、4b寬。Al · Si合金膜86a、86b設(shè)置在溝槽底面。
(2)至少將與溝槽底的淺pn結(jié)87a、87b對應(yīng)的η漂移層82的表面上(夾著溝槽底部的P綜合電場緩和層123間)進行遮蔽(masking), 一邊使SiC晶片旋轉(zhuǎn),一邊進行p綜合電場緩和層123形成用的離子注入并實施熱處理。由此，形成P綜合電場緩和層123。其后，除去所述遮蔽膜，在溝槽底面將Al進行離子注入并進行熱處理。由此，形成淺pn結(jié)87a、87b0在實施方式9中，Ti膜116a、116b，pn主結(jié)115a、115b，絕緣保護膜118以及陽極電極膜119分別與實施方式7的Ti膜96a、96b，pn主結(jié)5a、5b，絕緣保護膜8以及陽極電極膜89相當(dāng)。這些區(qū)域的剖面形狀或尺寸由于溝槽側(cè)壁相對于基板表面大致垂直而與實施方式7的各區(qū)域不同。在實施方式9中，在反向偏壓時施加規(guī)定的反向電壓以上的電壓時，被設(shè)置在溝槽底面拐角部的P綜合電場緩和層123間所夾持并且設(shè)置于淺pn結(jié)部之下的η漂移層82通過從與P綜合電場緩和層123的pn結(jié)起變寬的耗盡層所夾斷，能夠抑制通過其以上的反向施加電壓使淺Pn結(jié)部87a、87b的電場強度變高，能夠?qū)崿F(xiàn)與實施方式7相同的高的反向 耐壓。溝槽狀加工與實施方式7的臺面狀加工相比，其易于凹凸的精細化。另外，由于與現(xiàn)有例(參照圖19)相比，淺pn結(jié)87a形成在比pn主結(jié)115a較深的位置，實施方式9所涉及的復(fù)合二極管中將P綜合電場緩和層123的厚度例如設(shè)為約O. 3 μ m，所以，能夠易使淺pn結(jié)87a至pn主結(jié)115a下的漂移層內(nèi)所殘存的累積載流子為止的距離比現(xiàn)有例短。其結(jié)果，在開關(guān)動作的關(guān)斷時，較之于pn主結(jié)115a，經(jīng)由內(nèi)建電壓(內(nèi)建電位)低的淺pn結(jié)87a能夠?qū)⒗鄯e載流子比現(xiàn)有例快且效率好地排出，所以，能夠使累積載流子消滅時間變短。其結(jié)果，較之于現(xiàn)有例，能夠加快開關(guān)速度，能夠更進一步減小開關(guān)損失。(實施例9)作為實施例9，制作了實施方式9所涉及的復(fù)合二極管。具體而言，實施例9所涉及的復(fù)合二極管例如在η漂移層82的表面設(shè)置溝槽，在溝槽底面形成淺pn結(jié)87a、87b，其后設(shè)置Al .Si合金膜86a、86b。成為凹部的溝槽的幅寬約設(shè)為10 μ m，將凸部的幅寬(凹部間距離)約設(shè)為15 μ m。其結(jié)果，所述的夾斷效果更好，能夠抑制淺pn結(jié)87a、87b的電場強度變高，能夠降低高電壓施加時的泄漏電流。泄漏電流的耐壓電流密度即使在施加電壓為IOkV的情況下，在室溫下，為O. 7X10_3A/cm2以下。另外，由于淺pn結(jié)87a、87b的形成，將Al進行離子注入并進行熱處理，能夠減少Al的離子注入的劑量，使其約為3 X IO16Cm-3,并且也能夠使離子注入的注入深度較淺，為lOOnm。由此，能夠使離子注入所產(chǎn)生的缺陷極少而成為在實用上不成為問題的程度。在該情況下，Al的離子注入的劑量只要約為8X1016cm_3以下，離子注入的注入深度為600nm左右，泄漏電流較少，且工作時正向電壓增大這樣的劣化現(xiàn)象并不顯著，所以，在淺pn結(jié)87a、87b產(chǎn)生的缺陷不會在實用上成為問題，能夠使淺pn結(jié)87a、87b充分良好地發(fā)揮功能。另外，實施例9所涉及的復(fù)合二極管中將JTElO的幅寬、雜質(zhì)濃度以及深度分別設(shè)為300 μ m、3 X 1017cm_3以及約O. 65 μ m。由此，擊穿電壓在室溫下，能夠?qū)崿F(xiàn)12. 6kV的高耐壓。與擊穿電壓相比，漂移層的厚度較厚，所以，擊穿時，耗盡層成為達不到n+陰極基板I的未擊穿狀態(tài)。其結(jié)果，通過在耗盡層與n+陰極基板I間所累積的多數(shù)的少數(shù)載流子結(jié)合，相對較慢地消滅。因此，能夠謀求大幅寬地提高軟性恢復(fù)特性。另外，實施例9所涉及的復(fù)合二極管中，P綜合電場緩和層123主要作為實現(xiàn)所述夾斷的區(qū)域而發(fā)揮功能，作為注入載流子的陽極的功能較少，P綜合電場緩和層123的雜質(zhì)濃度較低，能夠以較少的劑量來形成P綜合電場緩和層123，能夠使離子注入所引起的缺陷較少，泄漏電流減小。另外，實施例9所涉及的復(fù)合二極管在以約50A/cm2的正向電流密度流動正向電流的狀態(tài)下關(guān)斷時的反向恢復(fù)時間增快至15ns。另一方面，反向恢復(fù)電流密度約為22A/cm2,能夠顯著改善開關(guān)損失。如上所述，根據(jù)實施方式9，能夠取得與實施方式I相同的效果。(實施方式10)圖12是表示實施方式10所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的剖視圖。圖12所示的復(fù)合二極管例如是具有IIkV級的耐壓的高耐壓復(fù)合二極管。實施方式10所涉及的復(fù)合二極管可取代實施方式3所涉及的MPS 二極管的肖特基結(jié)7a、7b，設(shè)置淺pn結(jié)。
在實施方式10中，P+陽極層3a、3b與p++接觸層4a、4b的兩側(cè)的臺面部側(cè)壁不具有絕緣保護膜。即，從P++接觸層4a、4b至臺面底部設(shè)置連續(xù)延伸的Al Si合金膜126。在Al-Si合金膜126上，設(shè)置覆蓋Al · Si合金膜126的陽極電極膜129。其以外的構(gòu)成與實施方式3相同。(實施例10)作為實施例10，制作了實施方式10所涉及的復(fù)合二極管。具體而言，實施例10所涉及的復(fù)合二極管設(shè)置了從P++接觸層4b向臺面底部以及P++接觸層4a連續(xù)延伸的Al -Si合金膜126。其以外的構(gòu)成與實施例3所涉及的MPS 二極管相同。其結(jié)果，實施例10所涉及的復(fù)合二極管在室溫下施加了 16kV的反向電壓時的泄漏電流密度為6X l(T3A/cm2，略增加，表示雪崩擊穿的耐壓也能夠在室溫下成為高耐壓，為12kV以上。另一方面，Al -Si合金膜126作為歐姆接觸用金屬，與現(xiàn)有的Ti或Ni相比，接觸電阻略大，在室溫下正向電流密度45A/cm2，正向電壓為5. 38V，略變大。作為改善措施，在P++接觸層4a、4b上形成了 Ti膜后，形成Al · Si合金膜126是有效果的。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)與實施例I所涉及的MPS 二極管大致同等程度的正向電壓。另外，在開關(guān)關(guān)斷時的反向恢復(fù)時間或反向恢復(fù)電流密度也與實施例I所涉及的MPS 二極管大致同等，為良好。而且，取代Al · Si合金膜126，在形成Al · Si合金膜126的區(qū)域?qū)l進行離子注入并進行熱處理，其后，在P++接觸層4a、4b上形成Ti膜，并且以由Al構(gòu)成的陰極電極膜129覆蓋Ti膜的工序也作為正向電壓降低的改善措施極為有效果。在該情況下，Al離子注入的劑量較少，約為5X1016cm_3，并且離子注入的注入深度較淺，為80nm，所以，能夠使離子注入時產(chǎn)生的缺陷極少，不會成為在實用上成問題的程度。即使在該情況下，只要Al離子注入的劑量約為8X IO16CnT3以下，離子注入的注入深度即使為600nm左右，泄漏電流也較少，另外工作時正向電壓增大這樣的劣化現(xiàn)象也并不顯著，所以，在淺Pn結(jié)87a、87b產(chǎn)生的缺陷在實用上不成為問題，淺pn結(jié)87a、87b能夠充分良好地發(fā)揮功能。另外，開關(guān)關(guān)斷時的反向恢復(fù)時間或反向恢復(fù)電流密度也與實施例I所涉及的MPS 二極管成為大致同等，為良好。如上所述，根據(jù)實施方式10，能夠取得與實施方式I相同的效果。(實施方式11)圖13是表示實施方式11所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的剖視圖。圖13所示的復(fù)合二極管是具有20kV級的耐壓的高耐壓復(fù)合二極管。實施方式11所涉及的復(fù)合二極管取代實施方式5所涉及的MPS 二極管的肖特基結(jié)7a、7b，設(shè)置了淺pn結(jié)。在實施方式11中，在pn結(jié)5a、5b的上方所設(shè)置的由Al構(gòu)成的陽極電極膜139a、139b、在淺pn結(jié)部87a、87b的上方所設(shè)置的由Al構(gòu)成的陽極電極膜139d、139c各自分離。η漂移層132的雜質(zhì)濃度例如為2Χ 1014cnT3，與實施方式7所涉及的復(fù)合二極管變低。η漂移層132的厚度為220 μ m，與實施方式7所涉及的復(fù)合二極管變厚。其以外的構(gòu)成與實施方式5所涉及的復(fù)合二極管相同。在實施方式11所涉及的復(fù)合二極管具有如下的平面布局。如圖9所示，由30個單元20構(gòu)成的復(fù)合單元群和并列于復(fù)合單元群而設(shè)置的I個P +陽極層3b的單元20所排列的方向的外周部被與P+陽極層3b接觸的JTElO所包圍。另一方面，由30個單元20構(gòu)成的復(fù)合單元群和并列于復(fù)合單元群而設(shè)置的I個P+陽極層3b的單元20所排列的方向正交的方向的外周部，將另行在單元20所排列的方向上延伸的P+層(橫長P+層，未圖示)與31個P+陽極層3a、3b、30個淺pn結(jié)部87a、87b接觸地設(shè)置。橫長P+層的外周部被與橫長P+層接觸的JTElO包圍。而且，溝道截斷環(huán)11包圍JTElO的外周部。在橫長P+層上形成作為歐姆接觸金屬的Ti膜以及Al電極(未圖示)，與在各P+陽極層3a、3b的上方所設(shè)置的陽極電極膜139a、139b、139c、139d分別連接。由此，橫長p+層作為P+陽極層而發(fā)揮功能。另外，陽極電極膜139a、139b、139c、139d延伸在與橫長P+層的端部相接觸的絕緣保護膜上，該部分的電壓降下所帶來的影響推測由于面積比率較小，成為在實用上不會成為問題的程度。另外，實施方式11所涉及的復(fù)合二極管中，陽極電極膜不存在于P+陽極層3a、3b的兩側(cè)的傾斜面上，所以，不產(chǎn)生反向電壓施加時的陽極電極膜的電場效應(yīng)所引起的在SiC傾斜面的載流子激發(fā)。因此，與實施例I所涉及的MPS 二極管相比，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定且偏差較少的高耐壓。(實施例11)作為實施例11，制作了實施方式11所涉及的復(fù)合二極管。具體而言，實施例11所涉及的復(fù)合二極管中，取代實施例5所涉及的MPS 二極管的肖特基結(jié)，設(shè)置淺pn結(jié)87a、87b。另外，取代由Au構(gòu)成的陽極電極膜，設(shè)置由Al構(gòu)成的陽極電極膜。實施例11所涉及的復(fù)合二極管，表示雪崩擊穿的耐壓在室溫下較高，為21kV以上，泄漏電流的偏差也比實施例I所涉及的MPS 二極管相比能夠顯著降低大約40%。另一方面，開關(guān)關(guān)斷時的反向恢復(fù)時間或反向恢復(fù)電流密度與實施例I所涉及的MPS 二極管大致同等，為良好。如上所述，根據(jù)實施方式11，能夠取得與實施方式1、5相同的效果。(實施方式12)圖14是表示實施方式12所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的剖視圖。圖14所示的復(fù)合二極管是具有15kV級的耐壓的高耐壓復(fù)合二極管。實施方式12所涉及的復(fù)合二極管中，也可以不設(shè)置實施方式7所涉及的復(fù)合二極管的、最外周部B的pn主結(jié)5b。另外，在η漂移層內(nèi)也可以設(shè)置η緩沖層。在實施方式12所涉及的復(fù)合二極管中，在最外周部B未設(shè)置構(gòu)成pn主結(jié)5b的p+陽極層3b以及p++接觸層4b。JTElO與淺pn結(jié)87b的端部重疊相接觸。該重疊的部分的幅寬例如可約為3 μ m。淺pn結(jié)87a的幅寬與實施方式7相同，為40 μ m。其以外的構(gòu)成與實施方式7相同。在實施方式7所涉及的復(fù)合二極管中，最外周部B的P+陽極層3b的幅寬與復(fù)合單元A的P+陽極層3a的幅寬相同，由此，在開關(guān)動作的關(guān)斷時最外周部B的η漂移層82內(nèi)的累積載流子的排出時間比復(fù)合單元A的η漂移層82內(nèi)的累積載流子的排出時間要長，其結(jié)果，反向恢復(fù)時間變長。在實施方式7的復(fù)合單元A中，通過P+陽極層3a的兩側(cè)的臺面底部所形成的淺Pn結(jié)87a、87b從兩側(cè)將pn主結(jié)5a、5b下的殘存載流子排出，相對于此，在最外周部B只能從一方的淺pn結(jié)87b側(cè)排出。實施方式12中,在最外周部B不存在p+陽極層，所以，能夠使實施方式7那樣的通過端部的P+陽極層而排出的累積載流子的排出時間的不均等度消失，能夠縮短反向恢復(fù)時間。另外，較η漂移層的中央，在靠η+陰極基板I的位置設(shè)置較η漂移層其雜質(zhì)濃度高，為6X1014cm_3，厚度約5μπι的η緩沖層(第6半導(dǎo)體區(qū)域)140。即，在η漂移層的內(nèi)部，與η+陰極基板I的表面平行地，設(shè)置較η+陰極基板I薄并且雜質(zhì)濃度高的η緩沖層140。η緩沖層140較η漂移層的內(nèi)部的中間的深度而設(shè)置在靠η+陰極基板I側(cè)。具體而言，在η+陰極基板I依次層疊η漂移層142b、η緩沖層140、η漂移層142a。 通過η緩沖層140，在開關(guān)關(guān)斷時，從pn主結(jié)5a或淺pn結(jié)87a、87b變寬耗盡層的擴展速度被η緩沖層140—度抑制。因此，在該期間，較η緩沖層140而靠近陽極側(cè)的η漂移層142a內(nèi)的少數(shù)載流子能更較快地排出。其后，耗盡層進入在較η緩沖層140而靠近陰極側(cè)的η漂移層142b，通過使η緩沖層140的位置恰當(dāng)化(例如從η+陰極基板I起的50 70 μ m的位置)，能夠使耗盡層的進入擴展大幅地得到抑制。其結(jié)果，在η緩沖層140的陰極側(cè)的少數(shù)載流子的大部分并不是經(jīng)由耗盡層的擴展的排出，僅通過再結(jié)合而緩慢地減少。因此，能夠大幅寬地抑制少數(shù)載流子的減少速度，能夠使對應(yīng)的di/dt減小。由此，能夠達成顯著的軟性恢復(fù)特性的提高。(實施例⑵作為實施例12，制作了實施方式12所涉及的復(fù)合二極管。S卩，實施例12所涉及的復(fù)合二極管中，在最外周部B未設(shè)置P+陽極層3b。另外，在η漂移層內(nèi)設(shè)置有η緩沖層140。其以外的構(gòu)成與實施例7所涉及的復(fù)合二極管相同。實施例12所涉及的復(fù)合二極管即使在15kV，在室溫下的泄漏電流良好，為4X10_3A/Cm2以下，能夠使表示雪崩擊穿的耐壓在室溫下為高耐壓，為16kV。而且，正向電流密度約50A/cm2而流動正向電流的狀態(tài)下關(guān)斷時的反向恢復(fù)時間為18ns，反向恢復(fù)電流密度較低，約為26A/cm2，并且能夠?qū)i/dt減半，能夠大幅寬地提高軟性恢復(fù)特性。如上所述，根據(jù)實施方式12，能夠取得與實施方式I相同的效果。(實施方式13)圖15是表示實施方式13所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的剖視圖。如圖15所示的復(fù)合二極管例如為具有IOkV級的耐壓的高耐壓復(fù)合二極管。實施方式13所涉及的復(fù)合二極管中，取代實施方式9所涉及的復(fù)合二極管的淺pn結(jié)，設(shè)置有肖特基結(jié)。其以外的構(gòu)成與實施方式9相同。實施方式13所涉及的復(fù)合二極管在反向偏壓時施加規(guī)定的反向電壓以上的電壓時，在設(shè)置于溝槽底面拐角部的P綜合電場緩和層123間所夾持的，在肖特基結(jié)7a、7b之下所設(shè)置的η漂移層82被自與P綜合電場緩和層123之間的pn結(jié)起擴展的耗盡層所夾斷，能夠抑制以其以上的反向施加電壓使肖特基結(jié)7a、7b的電場強度變高，與實施方式9相同地，溝槽狀加工與實施例I的臺面狀加工相比，易于進行凹凸的精細化，能夠?qū)崿F(xiàn)高的反向耐壓。另外，肖特基結(jié)7a、7b形成在比pn主結(jié)115a，115b要深的位置，所以，能夠易于縮短肖特基結(jié)7a、7b至pn主結(jié)115a，115b下的η漂移層82內(nèi)所殘存的累積載流子為止的距離。其結(jié)果，開關(guān)關(guān)斷時，較pn主結(jié)115a，經(jīng)由內(nèi)建電壓較低的肖特基結(jié)7a、7b能夠更快速地將累積載流子排出。由此，能夠縮短累積載流子消滅時間，其結(jié)果，能夠使開關(guān)速度更快，能夠更進一步減小開關(guān)損失。在實施方式13中，P綜合電場緩和層123主要作為實現(xiàn)所述夾斷的區(qū)域而發(fā)揮功能，而作為注入載流子的陽極的功能較少。但是，P綜合電場緩和層123的雜質(zhì)濃度較低，所以能夠以較少的劑量來形成P綜合電場緩和層123，能夠減少離子注入所引起的缺陷，能夠減少泄漏電流。(實施例13) 作為實施例13，制作了實施方式13所涉及的復(fù)合二極管。具體而言，實施例13所涉及的復(fù)合二極管在η漂移層82的表面設(shè)置溝槽，在溝槽底面設(shè)置Al · Si合金膜86a、86bο但未形成淺pn結(jié)87a、87b。其以外的構(gòu)成與實施例9所涉及的復(fù)合二極管相同。將JTElO的幅寬、雜質(zhì)濃度以及深度分別設(shè)為300 μ m、3 X IO17CnT3以及約O. 65 μ m。在該情況下，泄漏電流密度為lX10_3A/cm2的反向施加電壓在室溫下為11. 2kV，在室溫下的擊穿電壓為12. 3kV，能夠?qū)崿F(xiàn)高耐壓。與擊穿電壓相比，將η漂移層82的厚度設(shè)定得較厚，所以，擊穿時，耗盡層成為未達到η+陰極基板I的未擊穿狀態(tài)。其結(jié)果，耗盡層與η+陰極基板I間所累積的多數(shù)的少數(shù)載流子進行再結(jié)合，而相對較慢地消滅，所以，能夠謀求軟性恢復(fù)特性的大幅寬提聞。另外，實施例13所涉及的復(fù)合二極管在約50A/cm2的正向電流密度流動正向電流的狀態(tài)下關(guān)斷時的反向恢復(fù)時間增快至14ns。另一方面，反向恢復(fù)電流密度為約24A/cm2，開關(guān)損失與實施方式9大致相同。如上所述，根據(jù)實施方式13，能夠取得與實施方式I相同的效果。(實施方式14)圖16是表示實施方式14所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的剖視圖。圖16所示的復(fù)合二極管例如為具有15kV級的耐壓的高耐壓復(fù)合二極管。實施方式14所涉及的復(fù)合二極管中，取代實施方式7所涉及的復(fù)合二極管的多個Al · Si合金膜，設(shè)置一個對n+陰極基板I的表面?zhèn)鹊拇笾抡麄€面進行覆蓋的Al · Si合金膜。如圖16所示，實施方式14所涉及的復(fù)合二極管中，在n+陰極基板I的表面?zhèn)仍O(shè)置一個Al · Si合金膜166。Al · Si合金膜166與淺pn結(jié)87a、87b以及p++接觸層4a、4b相接觸。S卩，通過Al · Si合金膜166,形成淺pn結(jié)87a、87b以及p++接觸層4a、4b的歐姆接觸。在P+陽極層3a與p++接觸層4a的兩側(cè)的臺面部側(cè)面所設(shè)置的絕緣保護膜8上延伸有Al .Si合金膜166。另外，在Al · Si合金膜166上設(shè)置覆蓋Al · Si合金膜166的陽極電極膜169。其以外的構(gòu)成與實施方式7所涉及的復(fù)合二極管相同。實施方式14能夠省略了在實施方式7中形成Al -Si合金膜或歐姆接觸時的較難的剝離工序，僅對鈍化膜12上的Al -Si合金膜166進行光刻除去即可。其結(jié)果，能謀求二極管裝置制作工序的簡略化，能夠大幅寬地提高成品率，所以，能夠提高經(jīng)濟性。另一方面，Al · Si合金膜166作為歐姆接觸用金屬，與現(xiàn)有的Ti力Ni相比接觸電阻略大，在室溫下，正向電流密度為45A/cm2，正向電壓為5. 4V，也略變大。由此，在p++接觸層4a、4b上形成Ti膜后，在該Ti膜上形成Al -Si合金膜166即可。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)與實施方式7所涉及的復(fù)合二極管大致同等程度的正向電壓。另外，在實施方式14中，由Al Si合金膜166與陽極電極膜169構(gòu)成的陽極電極膜不直接接觸P綜合電場緩和層13。其結(jié)果，即使施加高的反向電壓的情況下，也能夠防止P綜合電場緩和層13被擊穿。因此，表示雪崩擊穿的耐壓能夠在室溫下提高至15kV以上，泄漏電流的耐壓電流密度在施加電壓IOkV的情況下，在室溫下，為2X 10_3A/cm2以下，能夠維持與實施方式7相比大致同等程度的良好的特性。另外，開關(guān)關(guān)斷時的反向恢復(fù)時間或反向恢復(fù)電流密度也大致同等，為良好。如上所述，根據(jù)實施方式14，能夠獲得與實施方式7相同的效果。(實施方式15) 圖17是表示實施方式15所涉及的復(fù)合二極管的主要部分的剖視圖。圖17所示的復(fù)合二極管例如是具有15kV級的耐壓的高耐壓復(fù)合二極管。實施方式15所涉及的復(fù)合二極管中，取代實施方式14所涉及的復(fù)合二極管的Al · Si合金膜，而設(shè)置有Ti膜。在實施方式15中，Ti膜176兼用作為pn主結(jié)5a、5b的歐姆接觸金屬以及肖特基結(jié)7a、7b的肖特基金屬的兩方。即，在P+陽極層3a、3b與p++接觸層4a、4b的兩側(cè)的臺面部側(cè)面所設(shè)置的絕緣保護膜8上也延伸有Ti膜176。通過設(shè)置Ti膜176，將與p++接觸層4a、4b之間的pn主結(jié)5a、5b和與η漂移層82之間的肖特基結(jié)7a、7b進行連結(jié)。其以外的構(gòu)成與實施方式14相同。在Ti膜176上形成用于降低電氣電阻的由Al構(gòu)成的厚的陽極電極膜179。實施方式15所涉及的復(fù)合二極管中，表示雪崩擊穿的耐壓在室溫下提高至約為16kV以上。其理由與實施方式14所涉及的復(fù)合二極管相同。如上所述，根據(jù)實施方式15，能夠取得與實施方式14相同的效果。以上，對實施方式I 15進行了詳細說明，但并不限于上述實施方式，能夠適于更多的適用范圍或派生構(gòu)造。能夠?qū)Ω鲄^(qū)域的設(shè)計條件等進行各種變更，例如能夠適于25kV或50kV這樣的更高的耐壓的二極管。另外，也可以替換用于形成pn主結(jié)與肖特基結(jié)的位置。例如，在η漂移層形成溝槽，在溝槽內(nèi)通過P+外延層進行埋設(shè)，能夠在較肖特基結(jié)更深的位置設(shè)置pn主結(jié)。另外，電場緩和層是JTE的情況進行了說明，也可以是FLR或RESURF等的其他的電場緩和層的情況或者由濃度不同的多個區(qū)域構(gòu)成的JTE。P綜合電場緩和區(qū)域的雜質(zhì)濃度在與淺pn結(jié)相接觸的部分的附近比與pn結(jié)相接觸的部分要高，這將更進一步降低泄漏電流，并且在更促進載流子注入的方面有效果。另外，作為寬禁帶半導(dǎo)體而利用SiC進行了說明，也能夠應(yīng)用展開至GaN或金剛石這樣的其他的寬禁帶半導(dǎo)體二極管。另外，在形成淺pn結(jié)時，也可以適用Al *Ti *Si合金或Al · Ni · Si等的其他的合金膜。即使在改變P+陽極層的兩端的臺面部側(cè)面的傾斜角度的情況下也可以取得相同的效果。另外，也能夠以鑰等來形成肖特基金屬。另外，在實施方式2、8中，在淺pn結(jié)的P綜合電場緩和層間可設(shè)置I個夾斷用P層，也可以設(shè)置多個夾斷用P層。在淺pn結(jié)部整體的幅寬為大致相等的情況下，與夾斷用P層的個數(shù)的增加相伴地實現(xiàn)高的耐壓。另外，通過擴寬夾斷用P層間的淺Pn結(jié)的幅寬，或者將夾斷用P層間的淺pn結(jié)的幅寬進行固定，而增加夾斷用P層與淺pn結(jié)的個數(shù)來擴寬淺pn結(jié)的整體的幅寬的情況下，在開關(guān)關(guān)斷時能夠使漂移層內(nèi)的累積載流子的消滅時間變得更短。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明對于適于高耐壓用途的高耐壓高性能寬禁帶半導(dǎo)體二極管來說是有用的。具體而言，適于與配電系統(tǒng)直接連接的高耐壓逆變器等，在該情況下，能夠除去變壓器。使系統(tǒng)的大幅寬的小型輕量化或節(jié)能化成為可能。并不僅適用于當(dāng)前的配電系統(tǒng)，也可以適用于下一代的系統(tǒng)網(wǎng)的智能電網(wǎng)。另外，也可以適用于大型電扇或泵、軋機這樣的產(chǎn)業(yè)用設(shè)備的控制裝置。符號說明I n+陰極基板2 rT漂移層3a、3b P+陽極層4a、4b p++接觸層5a、5b pn 主結(jié)6a、6b Ti膜(肖特基結(jié)用)16a，16b Ti膜(歐姆接觸用)7a、7b 肖特基結(jié)8 絕緣保護膜9 陽極電極膜10 JTE11 溝道截斷環(huán)12 鈍化膜13 P綜合電場緩和層14 Ni歐姆接觸15 陰極電極膜30 夾斷用P層權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備 由能隙比硅寬的材料構(gòu)成的第I導(dǎo)電型的第I半導(dǎo)體區(qū)域； 第I層，其選擇性地設(shè)置于所述第I半導(dǎo)體區(qū)域的表面，且與該第I半導(dǎo)體區(qū)域之間形成第I結(jié)； 第2層，其選擇性地設(shè)置于所述第I半導(dǎo)體區(qū)域的表面，且與該第I半導(dǎo)體區(qū)域之間形成第2結(jié)； 第I 二極管，其由包含所述第I結(jié)的區(qū)域構(gòu)成；以及 第2 二極管，其由包含所述第2結(jié)的區(qū)域構(gòu)成， 在所述第I半導(dǎo)體區(qū)域的表面，設(shè)置有凹部與比該凹部的底面突出的凸部， 所述第I結(jié)以及所述第2結(jié)分別形成于自所述第I半導(dǎo)體區(qū)域的表面起的不同的深度， 所述第2 二極管的內(nèi)建電位比所述第I二極管的內(nèi)建電位低。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述第I層設(shè)置于所述凸部的表面， 所述第2層設(shè)置于所述凹部的底面， 在所述凸部形成的所述第I結(jié)的、自該凸部表面起的深度比所述凹部淺。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述第I結(jié)的端部從所述凸部的側(cè)面露出。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 與所述第I層相比，所述第2層的厚度薄。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述第I層是第2導(dǎo)電型的第2半導(dǎo)體區(qū)域， 所述第2層是第2導(dǎo)電型的第3半導(dǎo)體區(qū)域， 所述第3半導(dǎo)體區(qū)域比所述第2半導(dǎo)體區(qū)域薄，并且具有比該第2半導(dǎo)體區(qū)域低的雜質(zhì)濃度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述第2半導(dǎo)體區(qū)域是在所述第I半導(dǎo)體區(qū)域的表面選擇性地設(shè)置的外延層， 所述凸部由所述第2半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述第I 二極管以及所述第2 二極管是pn結(jié)二極管。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述第I層是第2導(dǎo)電型的第2半導(dǎo)體區(qū)域， 所述第2層是在與所述第I半導(dǎo)體區(qū)域之間形成肖特基結(jié)的金屬膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述第2半導(dǎo)體區(qū)域是在所述第I半導(dǎo)體區(qū)域的表面選擇性地設(shè)置的外延層， 所述凸部由所述第2半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述第I 二極管是Pn結(jié)二極管， 所述第2 二極管是肖特基結(jié)二極管。
11.根據(jù)權(quán)利要求5或8所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述凸部設(shè)置成錐形狀， 在所述第I結(jié)與所述第2結(jié)之間的、所述凹部的側(cè)面的表面層上，設(shè)置有與所述第I結(jié)以及所述第2結(jié)相接觸并且具有比所述第2半導(dǎo)體區(qū)域低的雜質(zhì)濃度的第2導(dǎo)電型的第4半導(dǎo)體區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求5或8所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述凹部是在所述第I半導(dǎo)體區(qū)域的、設(shè)置有所述第2半導(dǎo)體區(qū)域的一側(cè)的表面所形成的溝槽， 在所述第I結(jié)與所述第2結(jié)之間的、所述溝槽的側(cè)壁的表面層上，設(shè)置有與所述第I結(jié) 以及所述第2結(jié)相接觸并且具有比所述第2半導(dǎo)體區(qū)域低的雜質(zhì)濃度的第2導(dǎo)電型的第4半導(dǎo)體區(qū)域。
13.根據(jù)權(quán)利要求5或8所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 在所述凹部的底面的表面層上設(shè)置具有比所述第2半導(dǎo)體區(qū)域低的雜質(zhì)濃度的第2導(dǎo)電型的第5半導(dǎo)體區(qū)域， 在所述凹部的底面設(shè)置的所述第2結(jié)被所述第5半導(dǎo)體區(qū)域分離開。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述第3半導(dǎo)體區(qū)域是通過離子注入而形成的區(qū)域。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述金屬膜是在金屬蒸鍍后通過熱處理而形成的合金層。
16.根據(jù)權(quán)利要求1、5、8中任意一項所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述第I半導(dǎo)體區(qū)域設(shè)置在由能隙比硅寬的材料構(gòu)成的第I導(dǎo)電型的半導(dǎo)體基板上，在所述第I半導(dǎo)體區(qū)域的內(nèi)部，設(shè)置有與所述半導(dǎo)體基板的表面平行且比該半導(dǎo)體基板薄并且雜質(zhì)濃度高的第6半導(dǎo)體區(qū)域， 所述第6半導(dǎo)體區(qū)域較所述第I半導(dǎo)體區(qū)域的內(nèi)部的中間的深度而設(shè)置在更靠向所述半導(dǎo)體基板側(cè)。
17.根據(jù)權(quán)利要求5或8所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 具有所述第I結(jié)與所述第2結(jié)交替地重復(fù)設(shè)置的條紋狀的平面布局， 所述第I結(jié)與所述第2結(jié)被配置為條紋狀，所述第2結(jié)的端部從與該條紋的長邊方向正交的方向的最外周部露出， 該第I結(jié)的端部與該第2結(jié)的端部從與所述條紋的長邊方向平行的方向的最外周部交 替地露出， 設(shè)置于所述最外周部并且包圍所述第I結(jié)與所述第2結(jié)的電場緩和層，分別與從該最外周部露出的所述第I結(jié)的端部以及所述第2結(jié)的端部相接觸。
全文摘要
在寬禁帶半導(dǎo)體復(fù)合二極管中，在n-漂移層(2)上外延生長p+陽極層(3a、3b)，呈臺面狀加工而設(shè)置一個以上的pn結(jié)。在臺面底部與pn主結(jié)(5a、5b)隔開地設(shè)置肖特基結(jié)(7a、7b)。由此，能夠降低形成時在兩結(jié)所產(chǎn)生的缺陷、因引線鍵合的應(yīng)力而在肖特基結(jié)(7a、7b)產(chǎn)生的缺陷及其影響。在兩結(jié)間，按照與兩結(jié)接觸的方式設(shè)置比p+陽極層(3a、3b)濃度的低的p綜合電場緩和層(13)。由此，能夠抑制缺陷的產(chǎn)生，實現(xiàn)高耐壓。另外，在兩結(jié)的最外周部，配置肖特基結(jié)(7a、7b)，通過與其連結(jié)而設(shè)置p綜合電場緩和層(13)，在不有損于高耐壓的基礎(chǔ)上，高效地排出pn結(jié)(5a、5b)下殘存的累積載流子，進而降低反向恢復(fù)時間、反向恢復(fù)電流。
文檔編號H01L29/861GK102754213SQ20118000884
公開日2012年10月24日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月23日
發(fā)明者菅原良孝 申請人:富士電機株式會社, 菅原良孝