6的周?chē)O(shè)置成為從n+陰極層4注入到IT漂移區(qū)域1 的電子所通過(guò)的路徑的開(kāi)口部，與選擇性地在P埋層26的內(nèi)部設(shè)置該開(kāi)口部的情況相比， 抑制瞬態(tài)％的增加、I-V波形的跳變變得容易。并且，如圖17所示，若在p埋層26的周?chē)?設(shè)置成為從n+陰極層4注入到IT漂移區(qū)域1的電子所通過(guò)的路徑的開(kāi)口部，則只要p埋層 26的總面積相對(duì)于比陽(yáng)極接觸部的端部3a更靠?jī)?nèi)側(cè)的部分的表面積AlO的面積比在50% 以上，就可充分地獲得反向恢復(fù)時(shí)的軟恢復(fù)效果。該情況下，在將陽(yáng)極接觸部的端部3a投 射到基板背面時(shí)的位置與P埋層26的端部26a之間的間隔（即第1長(zhǎng)度tl)只要是能夠 使P埋層26的表面積的占有面積All的面積比率達(dá)到50%以上的長(zhǎng)度即可，例如可設(shè)為 2000ym以下。
[0091] 圖15~17中，p埋層26的基板背面的水平方向上的長(zhǎng)度（第4長(zhǎng)度）Ll也取決 于P埋層26的雜質(zhì)濃度，例如可通過(guò)下述方式計(jì)算得到。在將電流密度設(shè)為J，基本電荷設(shè) 為q，空穴移動(dòng)度設(shè)為U，P埋層26的厚度設(shè)為d，p埋層26的雜質(zhì)濃度設(shè)為Np，p埋層26 與n+陰極層4之間的pn結(jié)的內(nèi)置電位設(shè)為Vbi的情況下，p埋層26的基板背面的水平方 向上的長(zhǎng)度Ll滿(mǎn)足下述式（5)。
[0092] LI={(q?U?d?Np?Vbi)/J}1/2 ? ? ? (5)
[0093] 例如，若假設(shè)室溫（300K)下空穴移動(dòng)度為495(cm2/Vs)，陰極p層厚度為Iym，陰 極P層的P型雜質(zhì)濃度為IX1017/cm3,應(yīng)產(chǎn)生足夠的電導(dǎo)調(diào)制的電流密度J為lA/cm2,則根 據(jù)上述式（5)，p埋層26的基板背面在水平方向上的長(zhǎng)度Ll約為250ym。因此，只要p埋 層26的基板背面的水平方向上的長(zhǎng)度Ll為250ym以上，就能夠減小瞬態(tài)Vf。因此，p埋 層26的基板背面在水平方向上的長(zhǎng)度Ll只要滿(mǎn)足下述式（6)即可。
[0094] LI={(q?U?d?Np?Vbi)/J}1/2 ? ? ? (6)
[0095] 接著，對(duì)實(shí)施方式7所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施方式7所涉 及的半導(dǎo)體裝置的制造方法與實(shí)施方式1所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法的不同點(diǎn)在于， 在形成P埋層26時(shí)，使用形成有p埋層26的平面圖案的掩模來(lái)作為離子注入用掩模。具 體而言，首先，與實(shí)施方式1的步驟Sl~S3相同，進(jìn)行從形成正面元件結(jié)構(gòu)到形成n緩沖 層5為止的工序。接著，在IT半導(dǎo)體基板的背面形成n+陰極層4。n+陰極層4的形成方法 與實(shí)施方式1相同。
[0096] 接著，通過(guò)光刻，在IT半導(dǎo)體基板的背面形成使p埋層26的形成區(qū)域開(kāi)口的抗蝕 劑掩模。利用該抗蝕劑掩模，例如邊緣終端結(jié)構(gòu)部11、以及活性區(qū)域10的到比陽(yáng)極接觸孔 的端部靠近內(nèi)側(cè)第1長(zhǎng)度tl的位置為止的部分被覆蓋。并且，在該抗蝕劑掩模中，在比陽(yáng) 極接觸孔的端部更靠?jī)?nèi)側(cè)的部分形成P埋層26的圖案。接著，將抗蝕劑掩模作為掩模，向 IT半導(dǎo)體基板的背面離子注入例如硼等p型雜質(zhì)，從而形成p埋層26。
[0097] 形成n+陰極層4、n緩沖層5以及p埋層26的順序可進(jìn)行各種置換，與實(shí)施方式1 相同，也可以按n緩沖層5、p埋層26及n+陰極層4的順序來(lái)形成。接著，與實(shí)施方式1的 步驟S6相同，一并使通過(guò)離子注入所注入的雜質(zhì)進(jìn)行熱擴(kuò)散。也可以在每次通過(guò)離子注入 來(lái)注入雜質(zhì)時(shí)，使所注入的雜質(zhì)進(jìn)行熱擴(kuò)散，以此來(lái)取代一并進(jìn)行的熱處理。然后，與實(shí)施 方式1的步驟S7~SlO相同，進(jìn)行從形成陽(yáng)極電極3到形成陰極電極7為止的工序，由此 完成圖14所示的FWD。
[0098] 如上所述，根據(jù)實(shí)施方式7,能獲得與實(shí)施方式1~6相同的效果。此外，根據(jù)實(shí)施 方式7,通過(guò)在比陽(yáng)極接觸部的端部3a更靠?jī)?nèi)側(cè)的位置按規(guī)定的面積比率設(shè)置p埋層26， 使得P埋層的面積比率最優(yōu)化，從而能夠提供可實(shí)現(xiàn)軟恢復(fù)且瞬態(tài)％較低的半導(dǎo)體裝置。 在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1的結(jié)構(gòu)中，由于pnpn結(jié)構(gòu)部分的電導(dǎo)調(diào)制發(fā)生延遲，因此在FWD導(dǎo)通時(shí) 產(chǎn)生較大的瞬態(tài)導(dǎo)通電壓。由此，當(dāng)然會(huì)導(dǎo)致FWD的開(kāi)關(guān)損耗增加，還存在相對(duì)橋臂的IGBT 在導(dǎo)通時(shí)的浪涌電壓變大的問(wèn)題，而根據(jù)本發(fā)明，由于能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)軟恢復(fù)化和較低的瞬 態(tài)Vf，因此不會(huì)發(fā)生上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1的結(jié)構(gòu)中所產(chǎn)生的問(wèn)題。
[0099] (實(shí)施方式8) 接著，對(duì)實(shí)施方式8所涉及的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖19是表示實(shí)施方式8所 涉及的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。實(shí)施方式8所涉及的半導(dǎo)體裝置與實(shí)施方式7所涉及 的半導(dǎo)體裝置的不同點(diǎn)在于，設(shè)置有多個(gè)n緩沖層15,該多個(gè)n緩沖層15通過(guò)從基板背面 進(jìn)行質(zhì)子的多級(jí)照射而形成，且距離基板背面的深度互不相同。n緩沖層15的結(jié)構(gòu)與實(shí)施 方式4相同。即，在例如通過(guò)質(zhì)子的3級(jí)照射來(lái)形成n緩沖層15的情況下，對(duì)于n緩沖層 15,按從距離iT半導(dǎo)體基板的背面?zhèn)容^深的一側(cè)到較淺的一側(cè)的順序配置n緩沖層15a~ 15c〇
[0100] 實(shí)施方式8所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，在實(shí)施方式4所涉及的半導(dǎo)體裝 置的制造方法中形成P埋層26時(shí)，與實(shí)施方式7相同，使用在比陽(yáng)極接觸孔的端部更靠?jī)?nèi) 側(cè)的部分形成有P埋層26的平面圖案的離子注入用掩模即可。實(shí)施方式8所涉及的半導(dǎo) 體裝置的制造方法中，除P埋層26的形成工序以外的工序均與實(shí)施方式4所涉及的半導(dǎo)體 裝置的制造方法相同。
[0101] 如上所述，根據(jù)實(shí)施方式8,能獲得與實(shí)施方式1~7相同的效果。
[0102] (實(shí)施方式9) 接著，對(duì)實(shí)施方式9所涉及的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖20是表示實(shí)施方式9所 涉及的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖21是表示圖20的p埋層的平面圖案的一個(gè)示例的 俯視圖。圖21示出將p埋層（以下，設(shè)為第1、第2p埋層）26、36配置成按規(guī)定間隔規(guī)則地 進(jìn)行排列而成的矩陣狀的一個(gè)示例。實(shí)施方式9所涉及的半導(dǎo)體裝置與實(shí)施方式7所涉及 的半導(dǎo)體裝置的不同點(diǎn)在于，在邊緣終端結(jié)構(gòu)部11也選擇性地設(shè)置第2p埋層36,將邊緣終 端結(jié)構(gòu)部11的第2p埋層36的表面積的占有面積21相對(duì)于比陽(yáng)極接觸部的端部3a更靠 外側(cè)的部分的表面積A20的面積比率（=A21/A20)設(shè)定在規(guī)定范圍。
[0103] 具體而言，邊緣終端結(jié)構(gòu)部11的第2p埋層36的表面積的占有面積A21相對(duì)于比 陽(yáng)極接觸部的端部3a更靠外側(cè)的部分的表面積A20的面積比率比第Ip埋層26的表面積 的占有面積All相對(duì)于比陽(yáng)極接觸部的端部3a更靠?jī)?nèi)側(cè)的部分的表面積AlO的面積比率 要大。由此，在發(fā)生了動(dòng)態(tài)的雪崩的情況下，邊緣終端結(jié)構(gòu)部11的耐壓要比活性區(qū)域10的 耐壓高。其結(jié)果是，在反向恢復(fù)時(shí)的雪崩過(guò)程中，活性區(qū)域10的耐壓成為主體，因此，能夠 避免反向恢復(fù)時(shí)，在陽(yáng)極接觸部的端部3a的電流集中，能夠提高損壞耐量。
[0104] 具體而言，在從矩形狀的陽(yáng)極接觸部的端部3a(活性區(qū)域10)與邊緣終端結(jié)構(gòu)部 11的邊界附近起到邊緣終端結(jié)構(gòu)部11的整個(gè)區(qū)域，以跨過(guò)陽(yáng)極接觸部的端部3a的方式配 置有第2p埋層36。第2p埋層36與陽(yáng)極接觸部的端部3a內(nèi)側(cè)的第Ip埋層26相比，開(kāi)口 部的寬度t6較寬，且基板背面水平方向上的長(zhǎng)度L2較短（t6 >t4、且L2 >LI)。第Ip埋 層26的結(jié)構(gòu)例如與實(shí)施方式7相同。由此，通過(guò)在邊緣終端結(jié)構(gòu)部11設(shè)置第2p埋層36， 能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)更低的瞬態(tài)Vf和軟恢復(fù)化。
[0105] 如上所述，根據(jù)實(shí)施方式9,能獲得與實(shí)施方式1~8相同的效果。
[0106] (實(shí)施方式10) 接著，對(duì)實(shí)施方式10所涉及的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖22是表示實(shí)施方式10 所涉及的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖22示出p埋層的平面圖案的一個(gè)示例。實(shí)施方 式10所涉及的半導(dǎo)體裝置與實(shí)施方式1所涉及的半導(dǎo)體裝置的不同點(diǎn)在于，在矩形狀的陽(yáng) 極接觸部的端部3a的四個(gè)角部分別以跨過(guò)陽(yáng)極接觸部的端部3a與邊緣終端結(jié)構(gòu)部11的 邊界附近的方式配置第2p埋層46。第2p埋層46與陽(yáng)極接觸部的端部3a內(nèi)側(cè)的p埋層 (以下，設(shè)為第Ip埋層）6相接。
[0107] 實(shí)施方式10中，在發(fā)生了動(dòng)態(tài)的雪崩的情況下，雖然邊緣終端結(jié)構(gòu)部11的耐壓在 陽(yáng)極接觸部的端部3a的角部變低，但正向偏置時(shí)的電導(dǎo)調(diào)制難以在陽(yáng)極接觸部的端部3a 的角部產(chǎn)生。在動(dòng)態(tài)雪崩時(shí)從P+陽(yáng)極層2被注入iT漂移區(qū)域1的空穴遵從靜電勢(shì)而流過(guò) 被陽(yáng)極接觸部的端部3a包圍的陽(yáng)極電極3的接觸面。另一方面，積蓄在邊緣終端結(jié)構(gòu)部11 的載流子在陽(yáng)極接觸部的端部3a的角部的積蓄量變少。由此，在正向?qū)〞r(shí)向陽(yáng)極接觸部 的端部3a的角部的電流集中得以緩和，其結(jié)果使得反向恢復(fù)時(shí)向陽(yáng)極接觸部的端部3a的 角部的電流集中也能夠得以緩和。
[0108] 如上所述，根據(jù)實(shí)施方式10,能獲得與實(shí)施方式1~9相同的效果。
[0109](實(shí)施例1) 接著，對(duì)瞬態(tài)Vf (導(dǎo)通電壓）及反向恢復(fù)時(shí)的浪涌電壓與p埋層的面積比率之間的關(guān)系 進(jìn)行驗(yàn)證。圖23是表示實(shí)施例1所涉及的半導(dǎo)體裝置的瞬態(tài)正向電壓及反向恢復(fù)時(shí)的浪 涌電壓與P埋層的面積比率之間的關(guān)系的特性圖。根據(jù)上述實(shí)施方式7所涉及的半導(dǎo)體裝 置的制造方法，制作對(duì)P埋層的面積比率進(jìn)行了各種變更后的FWD(以下，作為實(shí)施例1)，并 在圖23中示出對(duì)其瞬態(tài)Vf(導(dǎo)通電壓）和反向恢復(fù)時(shí)的浪涌電壓進(jìn)行測(cè)定后得到的結(jié)果。 實(shí)施例1中，將耐壓設(shè)為1200V，額定電流設(shè)為100A，電源電壓Vcc設(shè)為900V，結(jié)（pn接合 部）溫Tj設(shè)為室溫（例如25°C)。
[0110] 在p埋層26的表面積的占有面積All較高的情況下，軟恢復(fù)化較為容易，但瞬態(tài) 導(dǎo)通電壓（瞬態(tài)的正向電壓）會(huì)變大。另一方面，在P埋層26的表面積的占有面積All較 低的情況下，瞬態(tài)導(dǎo)通電壓較低，但軟恢復(fù)化較為困難。根據(jù)圖23所示的結(jié)果，可以確認(rèn)當(dāng) P埋層26的表面積的占有面積All相對(duì)于比陽(yáng)極接觸部的端部3a更靠?jī)?nèi)側(cè)的部分的表面 積AlO的面積比率在90%以上98%以下，更優(yōu)選設(shè)為92%以上96%以下時(shí)，能夠降低瞬態(tài) Vf，且能夠?qū)崿F(xiàn)軟恢復(fù)。
[0111] 將瞬態(tài)VfS100V以下，且浪涌電壓為1170V以下的情況認(rèn)為可同時(shí)實(shí)現(xiàn)低瞬態(tài) 軟恢復(fù)。將瞬態(tài)Vf設(shè)為100V以下的理由是因?yàn)槿舫^(guò)100V，則逆變器動(dòng)作時(shí)的電氣 損耗增加。將浪涌電壓設(shè)為1170V以下的理由是因?yàn)榭蓽p少因浪涌電壓給二極管帶來(lái)的電 負(fù)載而產(chǎn)生的傷害。
[0112](實(shí)施方式11) 接著，對(duì)實(shí)施方式11所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖24是表示實(shí)施方 式11所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法的概要的流程圖。實(shí)施方式11所涉及的半導(dǎo)體裝置 的制造方法與實(shí)施方式4所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法的不同點(diǎn)在于，在正面保護(hù)膜形 成后，進(jìn)行在基板背面?zhèn)人M(jìn)行的各處理（以下，作為背面形成處理）。
[0113] 具體而言，首先，在成為rT漂移區(qū)域1的IT半導(dǎo)體基板的正面?zhèn)刃纬烧嬖Y(jié) 構(gòu)和陽(yáng)極電極3之后（步驟S71、S72)，在IT半導(dǎo)體基板的正面?zhèn)刃纬赦g化保護(hù)膜（步驟 S73)。正面元件結(jié)構(gòu)的形成方法、陽(yáng)極電極3的形成方法、以及鈍化保護(hù)膜的形成方法與實(shí) 施方式1相同。接著，對(duì)rT半導(dǎo)體基板的背面進(jìn)行磨削，從而減薄rT半導(dǎo)體基板的厚度（步 驟S74)。接著，與實(shí)施方式4相同，以距離rT半導(dǎo)體基板的背面不同的射程進(jìn)行例如3次 質(zhì)子照射，從而形成距離基板背面的深度不同的n緩沖層15a~15c(步驟S75)。接著，利 用例如爐退火，使注入到n_半導(dǎo)體基板的質(zhì)子活性化（步驟S76)。接著，向rT半導(dǎo)體基板 的整個(gè)背面離子注入例如磷等n型雜質(zhì)，從而形成n+陰極層4 (步驟S77)。
[0114] 接著，在rT半導(dǎo)體基板的背面形成使p埋層6的形成區(qū)域開(kāi)口的抗蝕劑掩模。接 著，利用抗蝕劑掩模作為掩模，在從基板背面起比n+陰極層4要深，且比n緩沖層15c要淺 的位置形成P埋層6 (步驟S78)。接著，在去除抗蝕劑掩模之后，對(duì)rT半導(dǎo)體基板的背面?zhèn)?進(jìn)行激光退火，使n+陰極層4活性化（步驟S79)。接著，進(jìn)行對(duì)rT漂移區(qū)域1的載流子的 壽命進(jìn)行控制的照射工序及退火工序（步驟S80、S81)。步驟S80、S81的壽命控制方法與 實(shí)施方式1相同。然后，在n_半導(dǎo)體