本發(fā)明涉及用于高耐壓功率模塊(≥600v)的半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)：

就現(xiàn)有的二極管而言，通過進行薄晶片化工藝的應(yīng)用及陰極構(gòu)形(profile)的優(yōu)化，從而能夠降低正向電壓降vf(例如，參照非專利文獻1)。二極管也與igbt(insulatedgatebipolartransistor)同樣地，晶片的薄板化對于低vf化是有效的，但會削減相對于恢復(fù)時的階躍(snap-off)動作的裕度，元件擊穿破壞的風(fēng)險變高。

就面向高耐壓等級的二極管而言，由形成于終端區(qū)域的背面?zhèn)鹊膒層降低接通狀態(tài)下的終端區(qū)域的載流子濃度，抑制恢復(fù)時的載流子向邊界區(qū)域的集中，從而實現(xiàn)了恢復(fù)soa(safeoperatingarea)的提高(例如，參照非專利文獻2)。

另外，對于600至1700v的低至中耐壓級別，也證實了以下情況，即，利用交替地重復(fù)形成于有源區(qū)域的背面?zhèn)鹊膒型層和n型層，除了主結(jié)以外，陰極側(cè)的電場強度也升高，階躍現(xiàn)象受到抑制，通過由此導(dǎo)致的n^-型漂移層的薄板化的貢獻能夠降低總損耗(例如，參照非專利文獻3)。

另一方面，為了確保耐壓且降低總損耗，如果將基板濃度提高而將n^-型漂移層的厚度設(shè)計得薄，則測定靜耐壓時，在大幅超過額定電壓的擊穿開始點附近與雪崩同時地導(dǎo)致?lián)舸┢茐?。因此，在需要保證雪崩時的動作的用途中，晶片厚度的薄板化有極限。

非專利文獻1：h.fujii,m.inoue,k.hatadeandy.tomomatsu,“anovelbufferstructureandlifetimecontroltechniquewithpoly-siforthinwaferdiode,”proc.ispsd’09,pp.140-143,barcelona,spain(2009)

非專利文獻2：k.nakamura,f.masuoka,a.nishii,k.sadamatsu,s.kitajimaandk.hatade,“advancedrfctechnologywithnewcathodestructureoffieldlimitingringsforhighvoltageplanardiode,”proc.ispsd’10,pp.133-136,hiroshima,japan(2010)

非專利文獻3：f.masuoka,k.nakamura,a.nishiiandt.terashima,”greatimpactofrfctechnologyonfastrecoverydiodetowards600vforlowlossandhighdynamicruggedness,”proc.ispsd’12,pp.373-376,bruges,belgium(2012)

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了保持靜耐壓且降低總損耗，需要將晶片設(shè)計得薄，將比電阻設(shè)計得高。但是，就這樣設(shè)計的pin二極管而言，在恢復(fù)時，除了主結(jié)以外，在陰極側(cè)的n^-型層與n⁺型層的接合部處電場也升高，在恢復(fù)動作末期殘留在漂移層內(nèi)部的載流子被急劇地清出，由此尾電流發(fā)生急劇的切斷(snap-off)。以此作為導(dǎo)火索，存在由于電路中的寄生電感l(wèi)s的反電動勢產(chǎn)生沖擊電壓，由于電路中的l、c產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象的問題。

就現(xiàn)有的pin二極管而言，終端的背面構(gòu)造為，整個面都是n⁺型層，因此從接通狀態(tài)開始，終端區(qū)域的載流子濃度高。因此，存在截止動作時空穴集中于有源區(qū)域與終端區(qū)域的邊界的接觸端，溫度局部地變高(≥800k)，從而導(dǎo)致?lián)舸┢茐牡膯栴}。

另外，就在內(nèi)部存在寄生pnp雙極晶體管構(gòu)造的設(shè)備而言，與沒有該寄生構(gòu)造的設(shè)備相比，存在斷開(off)動作時及截止(turn-off)動作時的雪崩耐量降低的問題。

本發(fā)明就是為了解決上述課題而提出的，其目的在于得到一種半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置能夠抑制截止動作末期的階躍現(xiàn)象、以此作為導(dǎo)火索的振蕩現(xiàn)象，防止截止動作時在有源區(qū)域與終端區(qū)域的邊界處的擊穿破壞，提高斷開動作時及截止動作時的雪崩耐量。

本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置在有源區(qū)域的外側(cè)配置有終端區(qū)域，該半導(dǎo)體裝置的特征在于，具備：n型漂移層，其具有彼此相對的表面和背面；p型陽極層，其在所述有源區(qū)域形成于所述n型漂移層的所述表面；n型緩沖層，其形成于所述n型漂移層的所述背面；n型陰極層及p型陰極層，它們相互橫向并排地形成于所述n型緩沖層的背面；以及n型層，其在所述有源區(qū)域與所述終端區(qū)域的邊界區(qū)域，與所述n型陰極層及所述p型陰極層橫向并排地形成于所述n型緩沖層的背面，將所述有源區(qū)域的端部作為起點，所述n型層向所述有源區(qū)域側(cè)伸出的距離是wgr1，滿足10μm≤wgr1≤500μm。

發(fā)明的效果

在本發(fā)明中，在有源區(qū)域和終端區(qū)域的邊界區(qū)域，在n型緩沖層的背面形成有n型層，n型層在有源區(qū)域側(cè)伸出的距離wgr1滿足10μm≤wgr1≤500μm。由此，能夠抑制截止動作末期的階躍現(xiàn)象、以此作為導(dǎo)火索的振蕩現(xiàn)象，防止截止動作時在有源區(qū)域與終端區(qū)域的邊界處的擊穿破壞，提高斷開動作時及截止動作時的雪崩耐量。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖2是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視圖。

圖3是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的變形例的仰視圖。

圖4是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的變形例的仰視圖。

圖5是表示雪崩擊穿破壞后的現(xiàn)有構(gòu)造的樣品的圖。

圖6是表示施加逆偏置時的內(nèi)部狀態(tài)的模擬結(jié)果的圖。

圖7是對恢復(fù)特性進行模擬的圖。

圖8是表示現(xiàn)有構(gòu)造的空穴密度和電場強度的圖。

圖9是表示本實施方式的空穴密度和電場強度的圖。

圖10是表示對1200v試制批次的室溫耐壓特性進行實際檢測的結(jié)果的圖。

圖11是表示階躍特性的圖。

圖12是表示2次擊穿開始電流及最大可控制電流的wgr1、wgr2依賴性的圖。

圖13是表示本發(fā)明的實施方式2涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖14是表示本發(fā)明的實施方式2涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視圖。

圖15是表示本發(fā)明的實施方式3涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖16是表示本發(fā)明的實施方式3涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視圖。

圖17是表示本發(fā)明的實施方式4涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖18是表示本發(fā)明的實施方式4涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視圖。

圖19是表示本發(fā)明的實施方式5涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖20是表示本發(fā)明的實施方式6涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖21是表示本發(fā)明的實施方式7涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖22是表示本發(fā)明的實施方式8涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖23是表示本發(fā)明的實施方式9涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖24是表示本發(fā)明的實施方式10涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖25是表示本發(fā)明的實施方式11涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖26是表示本發(fā)明的實施方式12涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖27是表示本發(fā)明的實施方式13涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖28是表示本發(fā)明的實施方式14涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖29是表示本發(fā)明的實施方式15涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖30是表示本發(fā)明的實施方式16涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。

圖31是表示本發(fā)明的實施方式16涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視圖。

圖32是表示本發(fā)明的實施方式16涉及的半導(dǎo)體裝置的變形例的仰視圖。

具體實施方式

參照附圖，對本發(fā)明的實施方式涉及的半導(dǎo)體裝置進行說明。對相同或?qū)?yīng)的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的標(biāo)號，有時省略重復(fù)的說明。

實施方式1.

圖1是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。在有源區(qū)域的外側(cè)配置有終端區(qū)域。n^-型漂移層1具有彼此相對的表面和背面。

p型陽極層2在有源區(qū)域形成于n^-型漂移層1的表面。p型陽極層2的端部與有源區(qū)域的端部對齊。典型的p型保護環(huán)層3和溝道截斷層4在終端區(qū)域形成于n^-型漂移層1的表面。陽極電極5經(jīng)由層間膜6的開口與p型陽極層2歐姆接觸。

n型緩沖層7形成于n^-型漂移層1的背面。n型陰極層8及p型陰極層9相互橫向并排地形成于n型緩沖層7的背面。n型層10在有源區(qū)域與終端區(qū)域的邊界區(qū)域，與n型陰極層8及p型陰極層9橫向并排地形成于n型緩沖層7的背面。n型層10與n型陰極層8具有相同的雜質(zhì)濃度。陰極電極11與n型陰極層8、p型陰極層9及n型層10歐姆接觸。

將有源區(qū)域的端部作為起點，n型層10向有源區(qū)域側(cè)伸出的距離是wgr1，將有源區(qū)域的端部作為起點，n型層10向終端區(qū)域側(cè)伸出的距離是wgr2，滿足10μm≤wgr1≤500μm和10μm≤wgr2≤500μm。

在這里，在施加逆偏置時，由于p型陽極層2的端部的碰撞電離生成的電子空穴對之中，電子從高電場中穿過而向陰極電極11移動。此時的電子的釋放路徑由n型層10確保，由此能夠抑制寄生pnp晶體管動作。為了得到該效果，優(yōu)選將wgr1、wgr2分別設(shè)計為幾十μm的程度。此外，如果考慮到耗盡層的擴展形狀，則需要將wgr2設(shè)計得比wgr1大。

圖2是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視圖。相對于芯片長邊垂直地以格柵狀配置p型陰極層9和n型陰極層8的圖案。圖3、4是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的變形例的仰視圖。在圖3中，相對于芯片長邊平行地以格柵狀配置p型陰極層9和n型陰極層8的圖案。在圖4中，將p型陰極層9和n型陰極層8的圖案配置為環(huán)狀。

接下來，將在邊界區(qū)域和終端區(qū)域形成有p型陰極層9的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)與形成有n型層10的本實施方式進行比較。兩者都是在終端區(qū)域的表面形成有flr(fieldlimitingring)構(gòu)造，在有源區(qū)域的背面形成有p層和n層的重復(fù)構(gòu)造的二極管。

圖5是表示雪崩擊穿破壞后的現(xiàn)有構(gòu)造的樣品的圖。就雪崩擊穿破壞后的樣品而言，均在芯片角部的陽極端部處發(fā)現(xiàn)si突起，在層間膜正下方附近的si內(nèi)發(fā)現(xiàn)熔融痕跡。由該結(jié)果可以想到擊穿破壞機制的最終階段是由過電流引起的熱擊穿破壞。

圖6是表示施加逆偏置時的內(nèi)部狀態(tài)的模擬結(jié)果的圖。對室溫的耐壓特性進行模擬，其結(jié)果，在大幅超過額定電壓的擊穿開始點附近進入負(fù)微分電阻(ndr:negativedifferentialresistance)區(qū)域，耐壓波形繪出“s”字。對各電流值下的設(shè)備內(nèi)部狀態(tài)進行觀察，其結(jié)果，知道了在ndr區(qū)域，電子和空穴高密度地存在于接觸端的設(shè)備縱向方向(雙極動作)，示出了雪崩擊穿破壞是接觸端的縱向寄生pnp晶體管構(gòu)造的2次擊穿的可能性。另一方面，在本實施方式中雪崩擊穿破壞得到改善。根據(jù)這些結(jié)果，可以說現(xiàn)有構(gòu)造的雪崩擊穿破壞的原理與雙極晶體管的2次擊穿的原理“由于高電場所導(dǎo)致的碰撞電離而產(chǎn)生的載流子作為基極電流起作用，使接通動作得以繼續(xù)的動作”基本相同。

圖7是對恢復(fù)特性進行模擬的圖。圖8是表示現(xiàn)有構(gòu)造的空穴密度和電場強度的圖，圖9是表示本實施方式的空穴密度和電場強度的圖。在本實施方式中得到了沖擊電壓比現(xiàn)有構(gòu)造高的結(jié)果。為了調(diào)查沖擊電壓升高的原因，進行了在恢復(fù)的各定時(timing)下的內(nèi)部解析，得知了在現(xiàn)有構(gòu)造中是在終端區(qū)域的背面的p型陰極層正上方，耗盡層平緩地向陰極側(cè)伸長，與此相對，在本實施方式中則是在終端區(qū)域的背面的n型層正上方，耗盡層急劇地向陰極側(cè)伸長。

另外，對現(xiàn)有構(gòu)造的uis實驗進行模擬，成功模擬出在電壓峰值附近的設(shè)備擊穿破壞。各定時下的內(nèi)部解析的結(jié)果是，設(shè)備擊穿破壞時的內(nèi)部狀態(tài)與上述的施加逆偏置時的內(nèi)部狀態(tài)模擬非常相似。因此，得知了通過在有源區(qū)域與終端區(qū)域的邊界區(qū)域的背面形成n型層，能夠進行改善。

圖10是表示對1200v試制批次的室溫耐壓特性進行實際檢測的結(jié)果的圖。對于在終端區(qū)域的背面形成有p型陰極層的現(xiàn)有構(gòu)造，在1500v附近與擊穿開始同時地被擊穿破壞。另一方面，對于在有源區(qū)域的端部的背面形成有n型層的本實施方式，則按照預(yù)期成功地提高了雪崩耐量。

圖11是表示階躍特性的圖。關(guān)于本實施方式的階躍特性評價時的電壓波形峰值vsnap-off，如果以vcc＝850v進行比較，則比現(xiàn)有構(gòu)造高大約100v，但比pin二極管低300v以上。因此，得知了rfc效果成功得到維持。

圖12是表示2次擊穿開始電流及最大可控制電流的wgr1、wgr2依賴性的圖。wgr1、wgr2越接近0，2次擊穿開始電流越小，但最大可控制電流越大。另一方面，wgr1、wgr2越大，最大可控制電流越小，但2次擊穿開始電流越大。因此，需要滿足10μm≤wgr1≤500μm和10μm≤wgr2≤500μm。

如以上說明所示，在本實施方式中，在有源區(qū)域與終端區(qū)域的邊界區(qū)域的背面形成n型層10，由此能夠使寄生pnp晶體管動作受到抑制，防止截止動作時在有源區(qū)域與終端區(qū)域的邊界處的擊穿破壞，提高斷開動作時和截止動作時的雪崩耐量。但是，在有源區(qū)域的端部，因為擴散層的曲率，所以容易產(chǎn)生電場集中，容易先產(chǎn)生恢復(fù)動作時的電壓、電流波形振動的導(dǎo)火索即設(shè)備內(nèi)部的載流子的急劇的枯竭。因此，越使p型陰極層9與有源區(qū)域的端部遠(yuǎn)離，越容易產(chǎn)生恢復(fù)動作時的電壓、電流波形振動。因此，在本實施方式中，將n型層10在有源區(qū)域側(cè)和終端區(qū)域側(cè)伸出的距離wgr1、wgr2設(shè)定為滿足10μm≤wgr1≤500μm和10μm≤wgr2≤500μm。由此，還能夠抑制截止動作末期的階躍現(xiàn)象、以此為導(dǎo)火索的振蕩現(xiàn)象。

實施方式2.

圖13是表示本發(fā)明的實施方式2涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。圖14是表示本發(fā)明的實施方式2涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視圖。在本實施方式中，n型層10與n型緩沖層7具有相同的雜質(zhì)濃度。其他的結(jié)構(gòu)與實施方式1相同，能夠得到與實施方式1相同的效果。

實施方式3.

圖15是表示本發(fā)明的實施方式3涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。圖16是表示本發(fā)明的實施方式3涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視圖。在本實施方式中，在終端區(qū)域沒有形成p型陰極層9。其他的結(jié)構(gòu)與實施方式1相同，能夠得到與實施方式1相同的效果。

實施方式4.

圖17是表示本發(fā)明的實施方式4涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。圖18是表示本發(fā)明的實施方式4涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視圖。在本實施方式中，n型層10與n型緩沖層7具有相同的雜質(zhì)濃度，在終端區(qū)域沒有形成p型陰極層9。其他的結(jié)構(gòu)與實施方式1相同，能夠得到與實施方式1相同的效果。

實施方式5.

圖19是表示本發(fā)明的實施方式5涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。在本實施方式中，n型層10的有源區(qū)域側(cè)的端部與具有寬度wp1的p型陰極層9相鄰。其他的結(jié)構(gòu)與實施方式1相同，能夠得到與實施方式1相同的效果。

在這里，在施加逆偏置時，由p型陽極層2的端部的碰撞電離生成的電子空穴對之中，電子從高電場中穿過而向陰極移動。由繞過p型陰極層9正上方的n型緩沖層7而朝向有源區(qū)域內(nèi)的n型層10移動的電子電流產(chǎn)生的電壓降超過p型陰極層9和n型緩沖層7之間的內(nèi)置電位vin，由此誘發(fā)寄生pnp晶體管的動作。如果將n型緩沖層7的電阻率設(shè)為ρbuffer、將電子電流設(shè)為ie，則內(nèi)置電位vin由vin＝∫ρbuffer·ie·xdx給出。例如在ie是200a/cm²，p型陰極層9的受主密度na是1e17/cm³，n型緩沖層7的施主密度nd是3e16/cm³，n型緩沖層7的峰值濃度nbuffer是3e16/cm²，n型緩沖層7的厚度是1.5μm，溫度是300k的情況下，導(dǎo)出的是用于使內(nèi)置電位超過約0.79v的wp1為約58.5μm。由此，能夠抑制寄生pnp晶體管動作。為了得到這個效果，優(yōu)選將寬度wp1設(shè)計為幾十μm的程度。

實施方式6.

圖20是表示本發(fā)明的實施方式6涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。在本實施方式中，n型層10的終端區(qū)域側(cè)的端部與具有寬度wp2的p型陰極層9相鄰。其他的結(jié)構(gòu)與實施方式1相同，能夠得到與實施方式1相同的效果。與實施方式5相同，優(yōu)選將寬度wp2設(shè)計為幾十μm的程度。

實施方式7.

圖21是表示本發(fā)明的實施方式7涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。在本實施方式中，n型層10與n型緩沖層7具有相同的雜質(zhì)濃度。其他的結(jié)構(gòu)與實施方式5相同，能夠得到與實施方式5相同的效果。

實施方式8.

圖22是表示本發(fā)明的實施方式8涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。在本實施方式中，n型層10與n型緩沖層7具有相同的雜質(zhì)濃度。其他的結(jié)構(gòu)與實施方式6相同，能夠得到與實施方式6相同的效果。

實施方式9.

圖23是表示本發(fā)明的實施方式9涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。在本實施方式中，n型層10的有源區(qū)域側(cè)的端部與n型陰極層8相鄰。其他的結(jié)構(gòu)與實施方式8相同，能夠得到與實施方式8相同的效果。

實施方式10.

圖24是表示本發(fā)明的實施方式10涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。在本實施方式中，比p型陰極層9濃度低的p^-型層12a、12b形成于n型緩沖層7的背面，分別與n型層10的有源區(qū)域側(cè)和終端區(qū)域側(cè)相鄰。其他的結(jié)構(gòu)與實施方式8相同，能夠得到與實施方式8相同的效果。與實施方式5相同，優(yōu)選將p^-型層12a、12b的寬度wp1、wp2設(shè)計為幾十μm的程度。

實施方式11.

圖25是表示本發(fā)明的實施方式11涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。在本實施方式中，取代實施方式1的n型層10，在有源區(qū)域與終端區(qū)域的邊界區(qū)域，在n型緩沖層7的背面與n型陰極層8及p型陰極層9橫向并排地形成有比p型陰極層9濃度低的p^-型層13。將有源區(qū)域的端部作為起點，p^-型層13向有源區(qū)域側(cè)伸出的距離是wgr1，將有源區(qū)域的端部作為起點，p^-型層13向終端區(qū)域側(cè)伸出的距離是wgr2，滿足10μm≤wgr1≤500μm和10μm≤wgr2≤500μm。其他的結(jié)構(gòu)與實施方式1相同，能夠得到與實施方式1相同的效果。

實施方式12.

圖26是表示本發(fā)明的實施方式12涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。具有寬度wp1、wp2的p型陰極層9分別與p^-型層13的有源區(qū)域側(cè)和終端區(qū)域側(cè)相鄰。其他的結(jié)構(gòu)與實施方式11相同，能夠得到與實施方式11相同的效果。與實施方式5相同，優(yōu)選將寬度wp1、wp2設(shè)計為幾十μm的程度。

實施方式13.

圖27是表示本發(fā)明的實施方式13涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。在本實施方式中，p^-型層13的有源區(qū)域側(cè)的端部與n型陰極層8相鄰。其他的結(jié)構(gòu)與實施方式11相同，能夠得到與實施方式11相同的效果。

實施方式14.

圖28是表示本發(fā)明的實施方式14涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。在本實施方式中，p^-型層13的終端區(qū)域側(cè)的端部與n型陰極層8相鄰。其他的結(jié)構(gòu)與實施方式11相同，能夠得到與實施方式11相同的效果。

實施方式15.

圖29是表示本發(fā)明的實施方式15涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。n型層10及n型陰極層8比p型陰極層9深度更深，峰值濃度提高至大于或等于2倍。在n型層10及n型陰極層8中含有p型陰極層9的雜質(zhì)。如果是該結(jié)構(gòu)，則能夠在整個面形成p型陰極層9后，局部地抵消而形成n型層10及n型陰極層8。因此，工藝流程能夠簡化，能夠消除由于圖案錯位對電氣特性產(chǎn)生影響的可能性。

實施方式16.

圖30是表示本發(fā)明的實施方式16涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。圖31是表示本發(fā)明的實施方式16涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視圖。實施方式1至10的n型層10配置為俯視觀察時呈多個環(huán)狀。圖32是表示本發(fā)明的實施方式16涉及的半導(dǎo)體裝置的變形例的仰視圖。實施方式1至10的n型層10配置為在俯視觀察時呈點狀。另外，實施方式11至15的p^-型層13也可以配置為在俯視觀察時呈多個環(huán)狀或點狀。在該情況下，也能夠得到與實施方式1至15相同的效果。

此外，上述的實施方式涉及的半導(dǎo)體裝置不限于由硅形成，也可以由與硅相比帶隙寬的寬帶隙半導(dǎo)體形成。寬帶隙半導(dǎo)體例如是碳化硅、氮化鎵類材料或者金剛石。這種利用寬帶隙半導(dǎo)體形成的半導(dǎo)體裝置的耐電壓性、容許電流密度高，因此能夠小型化。通過使用該小型化后的裝置，組裝有該裝置的半導(dǎo)體模塊也能夠小型化。另外，裝置的耐熱性高，因此能夠?qū)⑸岵康睦鋮s鰭片小型化，能夠?qū)⑺洳靠绽浠?，因此能夠?qū)雽?dǎo)體模塊進一步小型化。另外，裝置的電力損耗低且高效率，因此能夠?qū)雽?dǎo)體模塊高效率化。

另外，在上述的實施方式中，將1200v、1700v的低、中耐壓級別的二極管作為例子進行了說明，但無論耐壓等級如何，只要是在內(nèi)部具有寄生雙極晶體管構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置，就會取得上述效果，例如，igbt、rc-igbt等。另外，對終端構(gòu)造是flr的情況進行了說明，但不限于此，vld(variablelateraldoping)結(jié)構(gòu)、resurf(reducedsurfacefield)結(jié)構(gòu)也會取得與上述相同的效果。

標(biāo)號的說明

1n^-型漂移層，2p型陽極層，7n型緩沖層，8n型陰極層，9p型陰極層，10n型層，12a、12b、13p^-型層。

權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)

1.一種半導(dǎo)體裝置，其在有源區(qū)域的外側(cè)配置有終端區(qū)域，

該半導(dǎo)體裝置的特征在于，具備：

n型漂移層，其具有彼此相對的表面和背面；

p型陽極層，其在所述有源區(qū)域形成于所述n型漂移層的所述表面；

n型緩沖層，其形成于所述n型漂移層的所述背面；

n型陰極層及p型陰極層，它們相互橫向并排地形成于所述n型緩沖層的背面；

n型層，其在所述有源區(qū)域與所述終端區(qū)域的邊界區(qū)域，與所述n型陰極層及所述p型陰極層橫向并排地形成于所述n型緩沖層的背面；以及

陰極電極，其與形成于所述有源區(qū)域的所述n型陰極層及所述p型陰極層歐姆接觸，

將所述有源區(qū)域的端部作為起點，所述n型層向所述有源區(qū)域側(cè)伸出的距離是wgr1，

滿足10μm≤wgr1≤500μm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

將所述有源區(qū)域的端部作為起點，所述n型層向所述終端區(qū)域側(cè)伸出的距離是wgr2，

滿足10μm≤wgr2≤500μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

所述n型層與所述n型陰極層具有相同的雜質(zhì)濃度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

所述n型層與所述n型緩沖層具有相同的雜質(zhì)濃度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

所述n型層的所述有源區(qū)域側(cè)的端部與所述p型陰極層相鄰。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

所述n型層的所述終端區(qū)域側(cè)的端部與所述p型陰極層相鄰。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

所述n型層的所述有源區(qū)域側(cè)的端部與所述n型陰極層相鄰。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

還具備p型層，該p型層形成于所述n型緩沖層的背面，與所述n型層的所述有源區(qū)域側(cè)和所述終端區(qū)域側(cè)的至少一方相鄰，比所述p型陰極層濃度低。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

所述n型層及所述n型陰極層比所述p型陰極層深度更深，峰值濃度提高至大于或等于2倍，

在所述n型層和所述n型陰極層中含有所述p型陰極層的雜質(zhì)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

所述n型層配置為在俯視觀察時呈點狀。

11.一種半導(dǎo)體裝置，其在有源區(qū)域的外側(cè)配置有終端區(qū)域，

該半導(dǎo)體裝置的特征在于，具備：

n型漂移層，其具有彼此相對的表面和背面；

p型陽極層，其在所述有源區(qū)域形成于所述n型漂移層的所述表面；

n型緩沖層，其形成于所述n型漂移層的所述背面；

n型陰極層及p型陰極層，它們相互橫向并排地形成于所述n型緩沖層的背面；以及

p型層，其在所述有源區(qū)域與所述終端區(qū)域的邊界區(qū)域，與所述n型陰極層及所述p型陰極層橫向并排地形成于所述n型緩沖層的背面，比所述p型陰極層濃度低，

將所述有源區(qū)域的端部作為起點，所述p型層向所述有源區(qū)域側(cè)伸出的距離是wgr1，

將所述有源區(qū)域的端部作為起點，所述p型層向所述終端區(qū)域側(cè)伸出的距離是wgr2，

滿足10μm≤wgr1≤500μm和10μm≤wgr2≤500μm。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

所述p型陰極層與所述p型層的所述有源區(qū)域側(cè)和所述終端區(qū)域側(cè)的至少一方相鄰。

13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

所述p型層配置為在俯視觀察時呈點狀。

說明或聲明(按照條約第19條的修改)

用修改后的權(quán)利要求書中譯文第1頁替換原始公開權(quán)利要求書中譯文第1頁。

其中：

對權(quán)利要求1進行修改，追加了“陰極電極，其與形成于所述有源區(qū)域的所述n型陰極層及所述p型陰極層歐姆接觸”。該修改基于說明書第5頁正數(shù)第5段的記載。