JP5104166B2 - ダイオード - Google Patents

Description

本発明は、ダイオードに関する。

周辺耐圧領域が形成されているダイオードが知られている。周辺耐圧領域とは、ダイオードに逆電圧が印加されたときに、アノード領域の端部近傍に高電界が印加されることを抑制する領域である。周辺耐圧領域には、例えば、リサーフ層や、ＦＬＲ（Field Limiting Ring）が設けられる。
周辺耐圧領域が形成されているダイオードでは、ダイオードのターンオフ時にアノード領域の端部近傍に電流が集中するという問題がある。すなわち、ダイオードに順電圧が印加されているとき（ダイオードがオンしているとき）には、ホールがカソード領域内に存在している。ダイオードをターンオフすると、カソード領域内のホールが、アノード領域を通ってアノード電極へ排出される。このとき、半導体基板の縁部近傍（すなわち、周辺耐圧領域とその近傍）のカソード領域に存在しているホールは、アノード領域の端部近傍を通ってアノード電極に排出される。すなわち、アノード領域の端部近傍に電流が集中する。このような電流集中は、ダイオードの故障率を増加させたり、ダイオードの使用可能環境が制限される等の問題を引き起こす。

特許文献１に、上記の問題を解決するための技術が開示されている。図１１は、特許文献１のダイオードの概略断面図を示している。なお、本明細書で参照する断面図では、図の見易さを考慮して、半導体基板の断面のハッチングを省略している。このダイオードでは、半導体基板の上面３００ａ側にアノード領域３０２が形成されている。アノード領域３０２内には、不純物濃度が高い高濃度領域３０２ａと、高濃度領域３０２ａより不純物濃度が低い中濃度領域３０２ｂと、中濃度領域３０２ｂより不純物濃度が低い低濃度領域３０２ｃが形成されている。高濃度領域３０２ａは、第１表面３００ａに形成されているアノード電極３１０と接している。低濃度領域３０２ｃは、アノード領域３０２の端部近傍に形成されている。アノード領域３０２の下側には、カソード領域３０４（ｎ⁻ドリフト領域及びｎ^＋バッファ領域）が形成されている。カソード領域３０４は、半導体基板の下面３００ｂに形成されているカソード電極３１２に接している。アノード領域３０２と半導体基板の縁部３０６の間（すなわち、周辺耐圧領域）には、リサーフ層３０８が形成されている。
このダイオードでは、アノード領域３０２の端部（すなわち、低濃度領域３０２ｃ）の不純物濃度が低い。したがって、ダイオードのオン時に、低濃度領域３０２ｃからカソード領域３０４に流入するホールが少ない。すなわち、オン時に、半導体基板の縁部３０６近傍（図１１の範囲３１６）のカソード領域３０４に存在するホールが少なくなる。したがって、ターンオフ時に、アノード領域３０２の端部近傍（図１１の範囲３１８）への電流集中を抑制することができるとされている。

特開平８−３１６４８０号公報

特許文献１のダイオードでは、アノード領域３０２内に、アノード電極３１０に接している高濃度領域３０２ａが形成されている。アノード電極３１０から半導体基板へのホールの流入出は、高濃度領域３０２ａを介して行われる。したがって、ダイオードのオン時には、高濃度領域３０２ａの端部近傍のカソード領域３０４（図１１の範囲３２０のカソード領域３０４）に存在するホールは依然として多い。ダイオードがターンオフすると、範囲３１６内のホールと範囲３２０内のホールの大部分は、高濃度領域３０２ａの端部近傍（図１１の範囲３２２）を通過してアノード電極３１０に排出される。すなわち、高濃度領域３０２ａの端部近傍への電流集中が起こる。このように、特許文献１のダイオードでは、アノード領域３０２の端部近傍（範囲３１８）への電流集中は抑制できるものの、高濃度領域３０２ａの端部近傍（範囲３２２）への電流集中が発生するという問題があった。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、周辺耐圧領域が形成されているとともに、ターンオフ時に電流集中がより起こり難いダイオードを提供することを目的とする。

本発明のダイオードは、半導体基板と、半導体基板の第１表面に形成されているアノード電極と、半導体基板の第２表面に形成されているカソード電極を有している。半導体基板の第１表面側には、アノード領域と周辺耐圧領域が形成されている。アノード領域は、半導体基板の第１表面側であって半導体基板を平面視したときに半導体基板の縁部から離れている範囲に形成されているとともに、アノード電極と接している。周辺耐圧領域は、アノード領域と半導体基板の縁部の間に形成されている。アノード領域は、半導体基板を平面視したときにアノード領域の外周縁から離れている内側範囲と、その内側範囲を囲んでいる外側範囲に区画されている。内側範囲と外側範囲の各々には、局所的に不純物濃度が高く、アノード電極とオーミック接触している高濃度領域が形成されている。そして、外側範囲の平均不純物濃度が、内側範囲の平均不純物濃度よりも低いことを特徴とする。
なお、平均不純物濃度とは、その範囲の高濃度領域と高濃度領域以外のアノード領域（以下では、高濃度領域以外のアノード領域を、通常濃度領域という）の不純物濃度の平均値を意味する。したがって、平均不純物濃度は、高濃度領域の不純物濃度と、通常濃度領域の不純物濃度と、その範囲内で高濃度領域が占める比率等に応じて変化する。
また、内側範囲と外側範囲の各々に形成されている高濃度領域は、互いに繋がっていてもよいし、複数個に分離されていてもよい。

図１２は、上記の構成を有するダイオードの一例を模式的に示す断面図である。なお、図１２は、この構成を有するダイオードを例示するものであって、請求項１の構成を限定するものではない。例えば、図１２に示すダイオードでは、周辺耐圧領域にリサーフ層を採用しているが、他の構成の周辺耐圧構造を採用してもよい。また、図１２の構成は、原理的に成立する最小の構成を示すものであって、実際の製品には図示していない他の領域等を付加することができる。
図１２では、参照番号２０２がアノード領域、参照番号２０６が内側範囲、参照番号２０７が外側範囲、参照番号２０２ａが内側範囲内の高濃度領域、参照番号２０２ｂが外側範囲内の高濃度領域、参照番号２０８がリサーフ層、参照番号２１０がアノード電極、参照番号２１２がカソード電極を示している。なお、図１２の例では、アノード領域２０２の下側全域に、カソード領域２０４が形成されている。

このダイオードでは、外側範囲２０７の平均不純物濃度が低い。したがって、ダイオードのオン時に、半導体基板の縁部２０６の近傍（図１２の範囲２１６）のカソード領域２０４に存在するホールは少ない。ダイオードのターンオフ時には、範囲２１６内のホールは、アノード電極２１０に排出される。このとき、外側範囲２０７にもアノード電極２１０とオーミック接触している高濃度領域２０２ｂが形成されているので、ホールは高濃度領域２０２ｂを通過してアノード電極２１０に排出される。すなわち、範囲２１６内のホールは、アノード領域２０２の端部近傍（図１２の範囲２１８）を通過して、高濃度領域２０２ｂからアノード電極２１０に排出される。範囲２１８にホールの流れが集中するが、上述したように範囲２１６内のホールが少量であるので、範囲２１８における電流はそれほど高くならない。
一方、外側範囲２０７の下部（図１２の範囲２２０）のカソード領域２０４には、ダイオードのオン時に、外側範囲２０７及び内側範囲２０６からホールが流入する。したがって、ダイオードのオン時に、範囲２２０のカソード領域２０４内に存在するホールは比較的多い。ダイオードのターンオフ時には、範囲２２０内のホールの多くは、外側範囲２０７の高濃度領域２０２ｂを通ってアノード電極３１０に排出される。このとき、下方から高濃度領域２０２ｂにホールが流入するので、１箇所にホールの流れが集中することが抑制される。すなわち、範囲２２０内のホールによる電流集中も抑制される。また、範囲２２０内のホールの一部は、内側範囲２０６の高濃度領域２０２ａへ流れてアノード電極３１０へ排出される。このように、範囲２２０からのホールの流れが分散されるので、より電流集中が起こり難い。
このように、このダイオードでは、アノード領域２０２の端部に平均不純物濃度が低い領域（外側範囲２０７）が形成されているのに加えて、その外側範囲２０７内にアノード電極２１０とオーミック接触している高濃度領域２０２ｂが形成されている。したがって、ターンオフ時のホールによる電流集中が抑制される。

上述したダイオードは、以下の構成を備えていてもよい。すなわち、高濃度領域の不純物濃度が内側範囲と外側範囲で等しい。しかも、高濃度領域以外のアノード領域の不純物濃度が内側範囲と外側範囲で等しい。かつ、半導体基板を平面視したときに、外側範囲の面積に占める高濃度領域の面積の比率が、内側範囲の面積に占める高濃度領域の面積の比率よりも低い。
なお、不純物濃度が等しいとは、不純物濃度の差が、不純物注入工程等で生じる不純物濃度のバラツキ程度の僅かな差しかないことをいう。例えば、一度の不純物注入工程で２つの範囲に不純物を注入する場合には、両範囲の間に生じる不純物濃度の差は、制御不可能な誤差であり、２つの範囲の不純物濃度は実質的に等しいといえる。
上記の構成によれば、高濃度領域及び通常濃度領域の不純物濃度を、内側範囲と外側範囲とで等しくしたまま、外側範囲の平均不純物濃度を内側範囲の平均不純物濃度より低くすることができる。したがって、ダイオードの製造時に、内側範囲と外側範囲に同時に不純物を注入することができる。ダイオードの製造効率を向上させることができる。

上述したダイオードでは、半導体基板を平面視したときに、外側範囲に配置されている高濃度領域の配置規則と内側範囲に配置されている高濃度領域の配置規則が異なっているように構成することができる。
なお、配置規則が異なるとは、半導体基板を平面視したときに、高濃度領域の形状、サイズ等が異なることをいう。高濃度領域が繰り返し形成されている場合には、その繰り返しピッチが異なる場合も、配置規則が異なっているといえる。

高濃度領域の配置規則を内側範囲と外側範囲とで異ならせる場合、以下のように構成することができる。
すなわち、半導体基板を平面視したときに高濃度領域が線状に伸びており、線状に伸びている高濃度領域の幅が、内側範囲よりも外側範囲で狭くなるように構成することができる。
また、半導体基板を平面視したときに一つ一つの高濃度領域が円形範囲内に形成されており、高濃度領域の直径が、内側範囲よりも外側範囲で小さくなるように構成してもよい。

上述したダイオードでは、高濃度領域の不純物濃度が内側範囲よりも外側範囲で低く、高濃度領域以外のアノード領域の不純物濃度が内側範囲と外側範囲で等しくてもよい。
このような構成によっても、外側範囲の平均不純物濃度を、内側範囲の平均不純物濃度より低くすることができる。また、外側範囲の高濃度領域をより広くすることができるので、電流集中の抑制効果を向上させることができる。

上述したダイオードは、半導体基板の第２表面側に形成されているカソード領域を備えていることが好ましい。そして、そのカソード領域が、アノード領域に接している不純物低濃度領域と、カソード電極に接している不純物高濃度領域を備えていることが好ましい。
このような構成によれば、ダイオードの耐圧をより向上させることができる。

本発明によると、周辺耐圧領域が形成されているとともに、ターンオフ時に電流集中が起こり難いダイオードを提供することができる。

（第１実施例）
本発明の第１実施例に係るダイオードについて図面を参照しながら説明する。図１は、ダイオード１０の概略断面図を示している。図示するように、ダイオード１０は、半導体基板１２と、アノード電極１４と、カソード電極１６と、絶縁膜１８と、保護膜２０を備えている。アノード電極１４は、半導体基板１２の上面１２ａに形成されている。カソード電極１６は、半導体基板１２の下面１２ｂに形成されている。絶縁膜１８は、半導体基板１２の縁部２２近傍の上面１２ａに形成されている。保護膜２０は、アノード電極１４と絶縁膜１８を覆っている。なお、アノード電極１４は、図示していない箇所で、外部と接続可能となっている。また、図２は、半導体基板１２を上面１２ａ側から見た平面図を示している。なお、図２は、半導体基板１２の上面１２ａを示しているので、上面１２ａに形成されているアノード電極１４、絶縁膜１８、保護膜２０は図示されていない。図１は、図２のＩ−Ｉ線に対応する箇所の断面図である。

図１に示すように、半導体基板１２の上面１２ａ側には、ｐ型のアノード領域３０（図１のｐ層とｐ^＋＋層）が形成されている。アノード領域３０は、アノード電極１４に接している。図２に示すように、アノード領域３０は、半導体基板１２の縁部２２から離れている範囲（図２の参照番号３０に示す四角の内側の範囲）に形成されている。
アノード領域３０には、局所的に不純物濃度が高い高濃度領域３２（ｐ^＋＋層）が形成されている。図１に示すように、高濃度領域３２は、アノード電極１４に接している。高濃度領域３２は、アノード電極１４にオーミック接触している。図２に示すように、高濃度領域３２は、半導体基板１２を平面視したときに、線状に伸びている。高濃度領域３２は、幅が広い第１高濃度領域３２ａと、幅が狭い第２高濃度領域３２ｂを備えている。
図２に示すように、第１高濃度領域３２ａは、アノード領域３０の中央付近の範囲内に複数個形成されている。各第１高濃度領域３２ａは、互いに平行に配置されている。以下では、第１高濃度領域３２ａが形成されている範囲のアノード領域３０（すなわち、アノード領域３０のうちの中央の範囲）を内側範囲５０という。
図２に示すように、第２高濃度領域３２ｂは、アノード領域３０の端部（外周縁）３０ａに沿って、内側範囲５０の周囲を一巡するように伸びている。第２高濃度領域３２ｂは、２重のリング状に形成されている。以下では、第２高濃度領域３２ｂが形成されている範囲のアノード領域３０（すなわち、アノード領域３０のうちの端部３０ａ近傍の範囲）を外側範囲５２という。

第１高濃度領域３２ａの不純物濃度は、第２高濃度領域３２ｂの不純物濃度と略等しい。また、高濃度領域３２以外のアノード領域３０（以下では、通常濃度領域３４という）の不純物濃度は略均一であり、内側範囲５０と外側範囲５２とで略等しい。
図１に示すように、高濃度領域３２ａ、３２ｂの深さは、いずれの高濃度領域３２ａ、３２ｂでも略等しい。
また、図２に示すように、内側範囲５０では、通常濃度領域３４が上面１２ａに露出している面積が、高濃度領域３２ａが上面１２ａに露出している面積より小さい。一方、外側範囲５２では、通常濃度領域３４が上面１２ａに露出している面積が、高濃度領域３２ｂが上面１２ａに露出している面積より大きい。すなわち、半導体基板１２を平面視したときに、外側範囲５２の面積に占める高濃度領域３２ｂの面積比率は、内側範囲５０の面積に占める高濃度領域３２ａの面積比率より低い。
したがって、外側範囲５２の平均不純物濃度は、内側範囲５０の平均不純物濃度より低い。なお、平均不純物濃度Ｎ_ａｖｅは、以下の数式により算出される。
Ｎ_ａｖｅ＝（Ｖ_ａ・Ｎ_ａ＋Ｖ_ｂ・Ｎ_ｂ）／Ｖ_ｃ
ここで、Ｖ_ａは内側範囲５０（または外側範囲５２）の高濃度領域３２の体積であり、Ｎ_ａは高濃度領域３２の不純物濃度であり、Ｖ_ｂは内側範囲５０（または外側範囲５２）の通常濃度領域３４の体積であり、Ｎ_ｂは通常濃度領域３４の不純物濃度であり、Ｖ_ｃは内側範囲５０（または外側範囲５２）の体積である。

図１に示すように、アノード領域３０の下側には、ｎ型のカソード領域３６が形成されている。カソード領域３６は、不純物濃度が低いドリフト領域３８（ｎ⁻領域）と、不純物濃度が高いバッファ領域４０（ｎ^＋領域）を備えている。ドリフト領域３８は、アノード領域３０と接する範囲に形成されている。バッファ領域４０は、カソード電極１６と接する範囲に形成されている。

図１に示すように、アノード領域３０の端部３０ａと、半導体基板１２の縁部２２の間の範囲には、３つのＦＬＲ領域４２と、ＥＱＲ領域４４が形成されている。３つのＦＬＲ領域４２は、一定間隔を隔てて形成されており、平面視したときにリング状に伸びている。ＦＬＲ領域４２の間には、ドリフト領域３８が延出している。また、最も外側のＦＬＲ領域４２と半導体基板１２の縁部２２の間にも、ドリフト領域３８が延出している。ＦＬＲ領域４２のうちの最も内側のＦＬＲ領域４２は、アノード領域３０と接している。ＥＱＲ領域４４は、半導体基板１２の上面１２ａ及び縁部２２に露出する範囲に形成されている。ＦＬＲ領域４２とＥＱＲ領域４４の上面は、絶縁膜１８に覆われている。ダイオード１０に逆電圧が印加されたときには、ＦＬＲ領域４２とＥＱＲ領域４４によって、アノード領域３０の端部３０ａに高電界が印加されることが防止される。すなわち、ＦＬＲ領域４２とＥＱＲ領域４４によって、半導体基板１２の縁部２２近傍の耐圧を確保する周辺耐圧領域５４が形成されている。図２に示すように、周辺耐圧領域５４は、半導体基板１２の縁部２２に沿って、アノード領域３０を一巡するように形成されている。

次に、ダイオード１０の動作について説明する。ダイオード１０に順電圧を印加すると、ホールが、アノード電極１４から、高濃度領域３２（３２ａと３２ｂ）と通常濃度領域３４を通過して、ドリフト領域３８に流入する。アノード電極１４からドリフト領域３８にホールが流入するのと同時に、電子が、カソード電極１６から、バッファ領域４０を通過して、ドリフト領域３８に流入する。これによって、伝導度変調現象が起こり、ドリフト領域３８の抵抗が減少する。ドリフト領域３８に流入したホールはカソード電極１６へ流れ、ドリフト領域３８に流入した電子はアノード電極１４へ流れる。すなわち、ダイオード１０がオンする。
このとき、内側範囲５０の平均不純物濃度が高いので、内側範囲５０の下部のドリフト領域３８には、内側範囲５０から多くのホールが流入する。また、外側範囲５２の平均不純物濃度が低いので、外側範囲５２の下部のドリフト領域３８に、外側範囲５２から比較的少量のホールが流入する。しかしながら、外側範囲５２の下部のドリフト領域３８には、内側範囲５０からもホールが流入する。したがって、内側範囲５０の下部のドリフト領域３８に流入するホールは比較的多い。これによって、ドリフト領域３８の広い範囲で活発な伝導度変調現象が生じる。ダイオード１０の順方向電圧は低い。それに対し、周辺耐圧領域５４の下部のドリフト領域３８には、外側範囲５２からごく少量のホールが流入するにすぎない。したがって、ダイオード１０のオン時には、内側範囲５０の下部のドリフト領域３８に多くのホールが存在し、外側範囲５２の下部のドリフト領域３８には比較的多くのホールが存在し、周辺耐圧領域５４の下部のドリフト領域３８には少量のホールが存在する状態となる。

次に、ダイオード１０に印加する電圧をオフする（または、ダイオード１０に逆電圧を印加する）。すなわち、ダイオード１０をターンオフする。ダイオード１０をターンオフすると、ドリフト領域３８内の電子は、バッファ領域４０を通過してカソード電極１６に排出される。また、ドリフト領域３８内のホールは、通常濃度領域３４を通過して、高濃度領域３２からアノード電極１４に排出される。

ダイオード１０のターンオフ時のドリフト領域３８内のホールの動きについて、より詳細に説明する。
内側範囲５０の下部のドリフト領域３８内のホールは、内側範囲５０の第１高濃度領域３２ａへ流れ、第１高濃度領域３２ａからアノード電極１４に排出される。このように、下方から高濃度領域３２にホールが流入するときには、電流集中はほとんど生じない。
外側範囲５２の下部のドリフト領域３８内のホールの多くは、外側範囲５２の第２高濃度領域３２ｂへ流れ、第２高濃度領域３２ｂからアノード電極１４に排出される。この場合も、下方から高濃度領域３２にホールが流入するので、電流集中はほとんど生じない。また、外側範囲５２の下部のドリフト領域３８内のホールの一部は、内側範囲５０の第１高濃度領域３２ａへも流れる。このホールの流れは、第１高濃度領域３２ａの縁部近傍（図１の範囲６０）に集中する。しかし、第１高濃度領域３２ａへ流れるホールが少量であるために、範囲６０に流れる電流はそれほど大きくならない。また、このように、第１高濃度領域３２ａへ向かう流れと第２高濃度領域３２ｂへ向かう流れに、ホールの流れが分散されるので、より電流集中が抑制される。
周辺耐圧領域５４の下部のドリフト領域３８内のホールは、外側範囲５２の第２高濃度領域３２ｂへ流れ、第２高濃度領域３２ｂからアノード電極１４に排出される。このホールの流れは、第２高濃度領域３２ｂの端部近傍（図１の範囲６２）に集中する。しかし、上述したように、ダイオード１０のオン時に周辺耐圧領域５４の下部のドリフト領域３８に存在するホールはごく少量である。したがって、範囲６２に流れる電流はそれほど大きくならない。

このように、第１実施例のダイオード１０では、ターンオフ時の電流集中が抑制される。したがって、電流集中に起因する種々の問題を解決することができる。例えば、ダイオード１０の故障率を低下させる（寿命を増加させる）ことができる。また、ダイオード１０の使用可能環境（定格電圧、定格電流、使用可能温度範囲等）を広げることができる。

次に、ダイオード１０の製造方法について説明する。図３は、ダイオード１０の製造工程のフローチャートを示している。ダイオード１０は、図４に示すように、上面１２ａ側にｎ⁻領域（ドリフト領域３８）が形成されており、下面１２ｂ側にｎ^＋領域（バッファ領域４０）が形成されている半導体基板１２から製造する。

ステップＳ２では、範囲を選択して上面１２ａにｐ型不純物を注入する。これにより、図５に示すように、ＦＬＲ領域４２を形成する。
ステップＳ４では、範囲を選択して上面１２ａにｐ型不純物を注入する。これにより、図５に示すように、ｐ型領域４８を形成する。
ステップＳ６では、範囲を選択して上面１２ａにｐ型不純物を注入する。これにより、図６に示すように、ステップＳ６でｐ型不純物を注入した範囲が、高濃度領域３２となる。また、残りのｐ型領域４８が通常濃度領域３４となる。
ステップＳ８では、範囲を選択して上面１２ａにｎ型不純物を注入する。これにより、ＥＱＲ領域４４を形成する。
ステップＳ１０では、熱酸化法及びエッチングを利用して、絶縁膜１８を形成する。
ステップＳ１２では、蒸着等により、アノード電極１４を形成する。
ステップＳ１４では、ポリイミド等からなる保護膜２０を形成する。
ステップＳ１６では、下面１２ｂからドリフト領域３８にヘリウムを注入する。これにより、ドリフト領域３８内のキャリアのライフタイムを制御する。
ステップＳ１８では、蒸着により、カソード電極１６を形成する。
以上の工程によって、図１に示すダイオード１０が製造される。

図３に示すダイオード１０の製造工程では、ステップＳ６の高濃度領域３２形成工程で、第１高濃度領域３２ａと第２高濃度領域３２ｂを一度に形成することができる。すなわち、ダイオード１０では、内側範囲５０に対する第１高濃度領域３２ａの面積比率を、外側範囲５２に対する第２高濃度領域３２ｂの面積比率より高くすることで、内側範囲５０の平均不純物濃度が外側範囲５２の平均不純物濃度より高くされている。すなわち、第１高濃度領域３２ａと第２高濃度領域３２ｂの不純物濃度が等しい。したがって、第１高濃度領域３２ａと第２高濃度領域３２ｂを１工程で形成することができる。ダイオード１０は、高い製造効率で製造することができる。

なお、第１実施例のダイオード１０は、図２に示す配置で高濃度領域３２が形成されていたが、種々の配置で高濃度領域３２を形成することができる。例えば図７に示すように、高濃度領域３２を格子状に配置し、第１高濃度領域３２ａと第２高濃度領域３２ｂを連続させてもよい。図７では、線状に伸びる第２高濃度領域３２ｂの幅を、線状に伸びる第１高濃度領域３２ａより狭くすることで、外側範囲５２の平均不純物濃度が内側範囲５０より低くされている。また、図８に示すように、円形の高濃度領域３２の複数個を形成してもよい。図８では、第２高濃度領域３２ｂの直径を第１高濃度領域３２ａより小さくすることで、外側範囲５２の平均不純物濃度が内側範囲５０より低くされている。このように、第１高濃度領域３２ａと第２高濃度領域３２ｂの平面形状（半導体基板１２を平面視したときの形状）は、外側範囲５２の面積に占める第２高濃度領域３２ｂの面積の比率が、内側範囲５０の面積に占める第１高濃度領域３２ａの面積の比率よりも低くなる範囲で、種々の形状とすることができる。

また、第１実施例のダイオード１０では、周辺耐圧領域５４にＦＬＲ構造（ＦＬＲ領域４２）を形成していたが、図９に示すように、周辺耐圧領域５４にリサーフ層４６を形成してもよい。

（第２実施例）
次に、第２実施例のダイオード１００について説明する。図１０は、第２実施例のダイオード１００の概略断面図を示している。なお、第２実施例のダイオード１００の各部については、第１実施例のダイオード１０と同様の機能を有する部分については第１実施例のダイオード１０と同様の記号を付している。
図１０に示すように、第２実施例のダイオード１００では、第２高濃度領域３２ｂの幅が、第１高濃度領域３２ａと略等しくなっている。したがって、外側範囲５２の面積に占める第２高濃度領域３２ｂの面積の比率が、内側範囲５０の面積に占める第１高濃度領域３２ａの面積の比率と略等しくなっている。
また、第２実施例のダイオード１００では、第２高濃度領域３２ｂの不純物濃度が、第１高濃度領域３２ａの不純物濃度よりも低くなっている。これによって、外側範囲５２の平均不純物濃度が、内側範囲５０の平均不純物濃度より低くなっている。

第２実施例のダイオード１００でも、内側範囲５０と周辺耐圧領域５４の間に、内側範囲５０よりも平均不純物濃度が低い外側範囲５２が形成されている。したがって、ダイオード１００でも、ターンオフ時の電流集中が抑制される。
なお、第２実施例のダイオード１００では、第１高濃度領域３２ａと第２高濃度領域３２ｂとで不純物濃度が異なるので、製造工程において第１高濃度領域３２ａと第２高濃度領域３２ｂを１工程で形成することはできない。しかしながら、第２高濃度領域３２ｂの面積（半導体基板１２を平面視したときの面積）を広くすることができるので、電流集中の抑制効果が高まる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

ダイオード１０の断面図。 ダイオード１０の半導体基板１２の上面１２ａを示す平面図。 ダイオード１０の製造工程を示すフローチャート。 ダイオード１０の材料である半導体基板１２の断面図。 ｐ型領域４８形成工程後の半導体基板１２の断面図。 高濃度領域３２形成工程後の半導体基板１２の断面図。 第１の変形例のダイオードの半導体基板１２の上面１２ａを示す平面図。 第２の変形例のダイオードの半導体基板１２の上面１２ａを示す平面図。 第３の変形例のダイオードの断面図。 第２実施例のダイオード１００の断面図。 特許文献１のダイオードの断面図。 本発明の一例であるダイオードの断面図。

符号の説明

１０：ダイオード
１２：半導体基板
１４：アノード電極
１６：カソード電極
１８：絶縁膜
２０：保護膜
２２：縁部
３０：アノード領域
３２：高濃度領域
３２ａ：第１高濃度領域
３２ｂ：第２高濃度領域
３４：通常濃度領域
３６：カソード領域
３８：ドリフト領域
４０：バッファ領域
４２：ＦＬＲ領域
４４：ＥＱＲ領域
５０：内側範囲
５２：外側範囲
５４：周辺耐圧領域

Claims (7)

1. 半導体基板と、前記半導体基板の第１表面に形成されているアノード電極と、前記半導体基板の第２表面に形成されているカソード電極を有するダイオードであって、
   前記半導体基板の前記第１表面側であって前記半導体基板を平面視したときに前記半導体基板の縁部から離れている範囲に形成されているとともに、前記アノード電極と接しているアノード領域と、
   そのアノード領域と前記半導体基板の縁部の間に形成されている周辺耐圧領域、
   を有しており、
   前記アノード領域は、前記半導体基板を平面視したときに前記アノード領域の外周縁から離れている内側範囲と、その内側範囲を囲んでいる外側範囲に区画されており、
   前記内側範囲と前記外側範囲の各々には、局所的に不純物濃度が高く、前記アノード電極とオーミック接触している高濃度領域が形成されており、
   前記外側範囲の平均不純物濃度が、前記内側範囲の平均不純物濃度よりも低いことを特徴とするダイオード。
2. 前記高濃度領域の不純物濃度が前記内側範囲と前記外側範囲で等しく、
   前記高濃度領域以外の前記アノード領域の不純物濃度が前記内側範囲と前記外側範囲で等しく、かつ、
   前記半導体基板を平面視したときに、前記外側範囲の面積に占める前記高濃度領域の面積の比率が、前記内側範囲の面積に占める前記高濃度領域の面積の比率よりも低いことを特徴とする請求項１に記載のダイオード。
3. 前記半導体基板を平面視したときに、前記外側範囲に配置されている高濃度領域の配置規則と前記内側範囲に配置されている高濃度領域の配置規則が異なっていることを特徴とする請求項２に記載のダイオード。
4. 前記半導体基板を平面視したときに前記高濃度領域が線状に伸びており、
   線状に伸びている前記高濃度領域の幅が、前記内側範囲よりも前記外側範囲で狭くなっていることを特徴とする請求項３に記載のダイオード。
5. 前記半導体基板を平面視したときに一つ一つの高濃度領域が円形範囲内に形成されており、
   前記高濃度領域の直径が、前記内側範囲よりも前記外側範囲で小さいことを特徴とする請求項３に記載のダイオード。
6. 前記高濃度領域の不純物濃度が、前記内側範囲よりも前記外側範囲で低く、
   前記高濃度領域以外のアノード領域の不純物濃度が前記内側範囲と前記外側範囲で等しいことを特徴とする請求項１に記載のダイオード。
7. 前記半導体基板の前記第２表面側に形成されているカソード領域を備えており、
   そのカソード領域が、前記アノード領域に接している不純物低濃度領域と、前記カソード電極に接している不純物高濃度領域を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のダイオード。

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