(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の第１半導体層と、前記第１半導体層よりも低濃度の第１導電型不純物を含有する第１導電型の第２半導体層とを有し、前記第１半導体層及び前記第２半導体層とがこの順序で積層された構造を有する半導体基体と、
前記第２半導体層の表面に選択的に形成され、第１導電型不純物とは反対導電型の第２導電型不純物を前記第２半導体層が含有する第１導電型不純物の濃度よりも高い濃度で含有する第２導電型の高濃度拡散領域と、
前記第２半導体層及び前記高濃度拡散領域の表面上に形成され、前記第２半導体層との間でショットキー接合を形成し、前記高濃度拡散領域との間でオーミック接合を形成するバリアメタル層とを備え、
前記半導体基体には、前記第２半導体層の表面にマスクを形成するとともに前記第１半導体層の表面に重金属拡散源層を形成した状態で前記半導体基体に熱処理を施すことにより、前記第２半導体層内においては前記第２半導体層の表面で濃度が最も高くなるように重金属が拡散されている半導体装置であって、
前記第２半導体層の表面における深さ位置をＤ１とし、
前記高濃度拡散領域の最深部における深さ位置をＤ２とし、
前記深さ位置Ｄ２よりも深く、かつ、前記第１半導体層と前記第２半導体層との境界面よりも浅い深さ位置をＤ３とし、
前記第１半導体層と前記第２半導体層との境界面における深さ位置をＤ４とし、
前記第１半導体層の表面における深さ位置をＤ５としたとき、
前記深さ位置Ｄ４における前記重金属の濃度は、前記深さ位置Ｄ３における前記重金属の濃度よりも高く、
前記深さ位置Ｄ２における前記重金属の濃度は、前記深さ位置Ｄ３における前記重金属の濃度よりも高いことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記深さ位置Ｄ３は、スイッチオフ時におけるテール電流を制御し得る深さ位置であることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の半導体装置において、
前記深さ位置Ｄ１における前記重金属の濃度は、前記深さ位置Ｄ５における前記重金属の濃度よりも高いことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の半導体装置において、
前記第２半導体層の表面における前記重金属の濃度は、前記高濃度拡散領域の表面における前記重金属の濃度よりも高いことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１、２又は３に記載の半導体装置において、
前記高濃度拡散領域の表面における前記重金属の濃度は、前記第２半導体層の表面における前記重金属の濃度よりも高いことを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４又は５に記載の半導体装置において、
前記重金属は、白金であることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＪＢＳ構造と称される半導体装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。図１８は、従来の半導体装置９００を説明するために示す図である。図１８（ａ）は従来の半導体装置９００を模式的に示す断面図であり、図１８（ｂ）は従来の半導体装置９００に逆バイアスを与えたときに空乏層９６０が延びる様子を示す図である。なお、図１８は、従来の半導体装置９００を模式的に示す断面図であることから、図１８中、各要素は適宜デフォルメして描かれており、各要素の寸法、間隔なども必ずしも正確に描かれているわけではない。以下の図面においても同様である。【０００３】
従来の半導体装置９００は、図１８（ａ）に示すように、ｎ＋型半導体層９１２と、ｎ−型半導体層９１４とを有し、ｎ＋型半導体層９１２とｎ−型半導体層９１４とがこの順序で積層された構造を有する半導体基体９１０と、ｎ−型半導体層９１４の表面に選択的に形成されたｐ＋型拡散領域９２０と、ｎ−型半導体層９１４及びｐ＋型拡散領域９２０の表面上に形成され、ｎ−型半導体層９１４との間でショットキー接合を形成しｐ＋型拡散領域９２０との間でオーミック接合を形成するバリアメタル層９３０とを備える。なお、図１８中、符号９４０はアノード電極層を示し、符号９５０はカソード電極層を示す。【０００４】
従来の半導体装置９００によれば、ｎ−型半導体層９１４及びｐ＋型拡散領域９２０の表面上にバリアメタル層９３０が形成された構造（すなわちＪＢＳ構造）を有するため、逆バイアス時には、図１８（ｂ）に示すように、ｎ−型半導体層９１４とｐ＋型拡散領域９２０との境界面からｎ−型半導体層９１４側に延びる空乏層９６０によりｎ−型半導体層９１４の表面全域がピンチオフすることから、逆方向耐圧ＶＲを高くすることが可能となり、また、リーク電流ＩＲを低くすることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２０３３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の半導体装置９００においては、以下のような問題がある。図１９及び図２０は従来の半導体装置９００における問題を説明するために示す図である。従来の半導体装置９００において、順方向降下電圧ＶＦを低くしたり、逆回復時間ｔｒｒを短くしたりしようとすると、ｐ＋型拡散領域９２０の形成面積割合を小さくしたり（図１９参照。この場合、ｐ＋型拡散領域９２０間の間隔を広くすることによりｐ＋型拡散領域９２０の形成面積割合を小さくしている。）、ｎ−型半導体層９１４におけるｎ型不純物濃度を高くしたり（図２０参照。）、ｎ−型半導体層９１４を薄くしたりする必要が生じる。【０００７】
しかしながら、従来の半導体装置９００において、ｐ＋型拡散領域９２０の形成面積割合を小さくしたり、ｎ−型半導体層９１４におけるｎ型不純物濃度を高くしたりした場合には、図１９及び図２０に示すように、逆バイアス時にｎ−型半導体層９１４の表面全域がピンチオフし難くなることから、高い逆方向耐圧ＶＲ及び低いリーク電流ＩＲを維持したまま、順方向降下電圧ＶＦを低くしたり、逆回復時間ｔｒｒを短くしたりすることは実際上容易ではないという問題がある。また、従来の半導体装置９００において、ｎ−型半導体層９１４を薄くした場合には、逆方向耐圧ＶＲが低下してしまうという問題がある。【０００８】
そこで、本発明は、上記した問題を解決するためになされたもので、高い逆方向耐圧ＶＲ及び低いリーク電流ＩＲを維持したまま、順方向降下電圧ＶＦを低くしたり、逆回復時間ｔｒｒを短くしたりすることが可能な半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
［１］本発明の半導体装置は、第１導電型の第１半導体層と、前記第１半導体層よりも低濃度の第１導電型不純物を含有する第１導電型の第２半導体層とを有し、前記第１半導体層及び前記第２半導体層とがこの順序で積層された構造を有する半導体基体と、前記第２半導体層の表面に選択的に形成され、第１導電型不純物とは反対導電型の第２導電型不純物を前記第２半導体層が含有する第１導電型不純物の濃度よりも高い濃度で含有する第２導電型の高濃度拡散領域と、前記第２半導体層及び前記高濃度拡散領域の表面上に形成され、前記第２半導体層との間でショットキー接合を形成し、前記高濃度拡散領域との間でオーミック接合を形成するバリアメタル層とを備える半導体装置であって、前記半導体基体には、前記第２半導体層の表面で濃度が最も高くなるように重金属が拡散されていることを特徴とする。【００１０】
［２］本発明の半導体装置においては、前記第２半導体層の表面における深さ位置をＤ１とし、前記高濃度拡散領域の最深部における深さ位置をＤ２とし、前記深さ位置Ｄ２よりも深く、かつ、前記第１半導体層と前記第２半導体層との境界面よりも浅い深さ位置をＤ３とし、前記第１半導体層と前記第２半導体層との境界面における深さ位置をＤ４とし、前記第１半導体層の表面における深さ位置をＤ５としたとき、前記深さ位置Ｄ４における前記重金属の濃度は、前記深さ位置Ｄ３における前記重金属の濃度よりも高いことが好ましい。【００１１】
［３］本発明の半導体装置において、前記深さ位置Ｄ３は、スイッチオフ時におけるテール電流を制御し得る深さ位置であることが好ましい。【００１２】
［４］本発明の半導体装置においては、前記深さ位置Ｄ２における前記重金属の濃度は、前記深さ位置Ｄ３における前記重金属の濃度よりも高いことが好ましい。【００１３】
［５］本発明の半導体装置においては、前記深さ位置Ｄ１における前記重金属の濃度は、前記深さ位置Ｄ５における前記重金属の濃度よりも高いことが好ましい。【００１４】
［６］本発明の半導体装置においては、前記重金属は、前記第１半導体層の表面側から拡散されてなることが好ましい。【００１５】
［７］本発明の半導体装置においては、前記第２半導体層の表面における前記重金属の濃度は、前記高濃度拡散領域の表面における前記重金属の濃度よりも高いことが好ましい。【００１６】
［８］本発明の半導体装置においては、前記高濃度拡散領域の表面における前記重金属の濃度は、前記第２半導体層の表面における前記重金属の濃度よりも高いことが好ましい。【００１７】
［９］本発明の半導体装置においては、前記重金属は、白金であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の半導体装置によれば、第２半導体層及び高濃度拡散領域の表面上にバリアメタル層が形成された構造（すなわちＪＢＳ構造）を有するため、逆バイアス時には、第２半導体層と高濃度拡散領域との境界面から第２半導体層側に延びる空乏層により第２半導体層の表面全域がピンチオフすることから、逆方向耐圧ＶＲを高くすることが可能となり、また、リーク電流ＩＲを低くすることが可能となる。【００１９】
また、本発明の半導体装置によれば、半導体基体には、第２半導体層の表面で濃度が最も高くなるように重金属が拡散されていることから、第２半導体層の表面近傍においては擬似的に第１導電型不純物の濃度が低減された場合と同様に空乏層が延びるようになる。このため、本発明の半導体装置によれば、逆バイアス時に第２半導体層の表面全域がピンチオフし易くなることから（後述する図１（ｃ）参照。）、高い逆方向耐圧ＶＲ及び低いリーク電流ＩＲを維持したまま、従来の半導体装置９００の場合よりも、順方向降下電圧ＶＦを低くしたり、逆回復時間ｔｒｒを短くしたりすることが可能となる。【００２０】
その結果、本発明の半導体装置は、高い逆方向耐圧ＶＲ及び低いリーク電流ＩＲを維持したまま、順方向降下電圧ＶＦを低くしたり、逆回復時間ｔｒｒを短くしたりすることが可能な半導体装置となる。【００２１】
また、本発明の半導体装置によれば、逆方向耐圧ＶＲを高くすることが可能であることから、第２半導体層を薄くすることが可能となり、この観点からも、順方向降下電圧ＶＦを低くしたり、逆回復時間ｔｒｒを短くしたりすることが可能となる。【００２２】
また、本発明の半導体装置によれば、第２半導体層の表面で濃度が最も高くなるように重金属が拡散されていることから、第２半導体層の表面においてはキャリア消滅速度が速くなる一方において、第２半導体層の底部（第１半導体層との界面近傍）においてはキャリア消滅速度がそれほど速くならないため、スイッチオフ時のノイズが低くなり（後述する図１５参照。）、ソフトリカバリー特性に優れた半導体装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態１に係る半導体装置１００を説明するために示す図である。
【図２】重金属（白金）が拡散されている場合に、擬似的にｎ型不純物の濃度が低くなる様子を説明するために示す図である。
【図３】実施形態１における半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。
【図４】実施形態１における半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。
【図５】実施形態１の変形例１における半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。
【図６】実施形態１の変形例２における半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。
【図７】実施形態１の変形例２に係る半導体装置１００ｂを説明するために示す図である。
【図８】実施形態１の変形例３に係る半導体装置１００ｃを説明するために示す図である。
【図９】実施形態２に係る半導体装置１０２を説明するために示す図である。
【図１０】実施形態２における半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。
【図１１】実施形態３に係る半導体装置１０４を説明するために示す図である。
【図１２】実施形態３における半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。
【図１３】実施形態４に係る半導体装置１０６を説明するために示す図である。
【図１４】実施形態４に係る半導体装置１０６における重金属の濃度分布及びキャリア消滅速度分布を示す図である。
【図１５】実施形態４に係る半導体装置１０６におけるスイッチオフ時の電流応答特性を説明するために示す図である。
【図１６】試験例１におけるスイッチオフ時の応答特性を示す図である。
【図１７】試験例２における静電容量を示す図である。
【図１８】従来の半導体装置９００を説明するために示す図である。
【図１９】従来の半導体装置９００における問題を説明するために示す図である。
【図２０】従来の半導体装置９００における問題を説明するために示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の半導体装置及びその製造方法について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００２５】
［実施形態１］
Ａ．実施形態１に係る半導体装置１００
図１は、実施形態１に係る半導体装置１００を説明するために示す図である。図１（ａ）は半導体装置１００の断面図であり、図１（ｂ）は半導体基体１１０における重金属（白金）の濃度分布を示す図であり、図１（ｃ）は半導体装置１００に逆バイアスを与えたときに空乏層１６０が延びる様子を示す図である。
【００２６】
実施形態１に係る半導体装置１００は、図１に示すように、ｎ＋型半導体層（第１導電型の第１半導体層）１１２と、ｎ＋型半導体層よりも低濃度のｎ型不純物（第１導電型不純物）を含有するｎ−型半導体層（第１導電型の第２半導体層）１１４とを有し、ｎ＋型半導体層１１２及びｎ−型半導体層１１４とがこの順序で積層された構造を有する半導体基体１１０と、ｎ−型半導体層１１４の表面に選択的に形成され、ｐ型不純物（第２導電型不純物）をｎ−型半導体層１１４が含有するｎ型不純物の濃度よりも高い濃度で含有するｐ＋型拡散領域（第２導電型の高濃度拡散領域）１２０と、ｎ−型半導体層１１４及びｐ＋型拡散領域１２０の表面上に形成され、ｎ−型半導体層１１４との間でショットキー接合を形成し、ｐ＋型拡散領域１２０との間でオーミック接合を形成するバリアメタル層１３０とを備える。
【００２７】
そして、実施形態１に係る半導体装置１００においては、半導体基体１１０には、ｎ−型半導体層１１４の表面で濃度が最も高くなるように重金属が拡散されている。なお、本明細書において、「ｎ−型半導体層の表面で濃度が最も高くなるように重金属が拡散されている」とは、「ｎ−型半導体層においてはｎ−型半導体層の表面で濃度が最も高くなるように重金属が拡散されている」という意味である。なお、実施形態１に係る半導体装置１００においては、ｎ＋型半導体層の表面においてよりもｎ−型半導体層の表面において重金属の濃度が高い。
【００２８】
言い換えると、ｎ−型半導体層１１４の表面における深さ位置をＤ１とし、ｎ＋型半導体層１１２とｎ−型半導体層１１４との境界面における深さ位置をＤ４とし、ｎ＋型半導体層１１２の表面における深さ位置をＤ５としたとき、深さ位置Ｄ１における重金属の濃度は、深さ位置Ｄ４における重金属の濃度よりも高いこととなる。なお、実施形態１に係る半導体装置１００においては、深さ位置Ｄ１における重金属の濃度は、深さ位置Ｄ５における前記重金属の濃度よりも高い。
【００２９】
なお、上記した「深さ位置」とは、ｎ−型半導体層１１４の表面からの深さ位置をいう。また、図１中、符号１４０はアノード電極層を示し、符号１５０はカソード電極層を示す。半導体基体１１０の主面のうち、アノード電極層１４０を形成する側の面を第１主面とし、カソード電極層１５０を形成する側の面を第２主面とする。
【００３０】
半導体基体１１０の厚さは例えば４００μｍである。ｎ＋型半導体層１１２の厚さは例えば３５０μｍであり、ｎ＋型半導体層１１２における不純物濃度は例えば１×１０１９ｃｍ−３である。ｎ−型半導体層１１４の厚さは例えば５０μｍであり、ｎ−型半導体層１１４における不純物濃度は例えば１×１０１４ｃｍ−３である。
【００３１】
ｐ＋型拡散領域１２０の深さは例えば５μｍであり、ｐ＋型拡散領域１２０の表面不純物濃度は例えば１×１０１６〜１×１０１９ｃｍ−３である。また、ｐ＋型拡散領域１２０は、平面的に見て円形形状を有し、例えば１０μｍの直径を有する。また、各ｐ＋型拡散領域１２０は、平面的に見て、例えば六角形頂点位置に配列されている。また、活性領域の全面積に対するｐ＋型拡散領域１２０が形成された面積の割合は例えば４０％である。
【００３２】
バリアメタル層１３０は例えばアルミニウムからなる。バリアメタル層１３０の厚さは例えば１μｍである。アノード電極層１４０は例えばアルミニウムからなる。アノード電極層１４０の厚さは例えば５μｍである。カソード電極１５０は例えばニッケルからなる。カソード電極層１５０の厚さは例えば２μｍである。
【００３３】
実施形態１に係る半導体装置１００においては、重金属として例えば白金が、図１（ｂ）に示すように、ｎ−型半導体層１１４側の表面において濃度が極大となるように拡散されている。
【００３４】
実施形態１に係る半導体装置１００においては、重金属として例えば白金が、ｎ＋型半導体層１１２の表面側から拡散されてなる（後述する図３（ｄ）及び図４（ａ）参照。）。
【００３５】
Ｂ．実施形態１に係る半導体装置１００の効果
実施形態１に係る半導体装置１００によれば、ｎ−型半導体層１１４及びｐ＋型拡散領域１２０の表面上にバリアメタル層１３０が形成された構造（すなわちＪＢＳ構造）を有するため、逆バイアス時には、ｎ−型半導体層１１４とｐ＋型拡散領域１２０との境界面からｎ−型半導体層１１４側に延びる空乏層１６０によりｎ−型半導体層１１４の表面全域がピンチオフすることから、逆方向耐圧ＶＲを高くすることが可能となり、また、リーク電流ＩＲを低くすることが可能となる。
【００３６】
また、実施形態１に係る半導体装置１００によれば、半導体基体１１０には、ｎ−型半導体層１１４の表面で濃度が最も高くなるように重金属（白金）が拡散されていることから、ｎ−型半導体層１１４の表面近傍においては擬似的にｎ型不純物の濃度が低減された場合と同様に空乏層１６０が延びるようになる。
【００３７】
図２は、重金属（白金）が拡散されている場合に、擬似的にｎ型不純物の濃度が低くなる様子を説明するために示す図である。図２（ａ）は重金属（白金）が拡散されている場合における擬似的なｎ型不純物の濃度を示す図であり、図２（ｂ）は重金属（白金）が拡散されていない場合におけるｎ型不純物の濃度を示す図である。図２に示すように、重金属（白金）が拡散されている場合に、擬似的にｎ型不純物の濃度が低くなることがわかる。
【００３８】
このため、実施形態１に係る半導体装置１００によれば、図１（ｃ）に示すように、逆バイアス時にｎ−型半導体層１１４の表面全域がピンチオフし易くなることから、ｐ＋型拡散領域１２０の形成面積割合を小さくしたり（従来技術の図１８及び図１９参照。）、ｎ−型半導体層１１４におけるｎ型不純物濃度を高くしたり（従来技術の図１８及び図２０参照。）することによっても逆方向耐圧ＶＲが低くなったりリーク電流ＩＲが高くなったりすることがなくなる。このため、実施形態１に係る半導体装置１００によれば、高い逆方向耐圧ＶＲ及び低いリーク電流ＩＲを維持したまま、従来の半導体装置９００の場合よりも、順方向降下電圧ＶＦを低くしたり、逆回復時間ｔｒｒを短くしたりすることが可能となる。
【００３９】
その結果、実施形態１に係る半導体装置１００は、高い逆方向耐圧ＶＲ及び低いリーク電流ＩＲを維持したまま、順方向降下電圧ＶＦを低くしたり、逆回復時間ｔｒｒを短くしたりすることが可能な半導体装置となる。
【００４０】
また、実施形態１に係る半導体装置１００によれば、逆方向耐圧ＶＲを高くすることが可能であることから、ｎ−型半導体層１１４を薄くすることが可能となり、この観点からも、順方向降下電圧ＶＦを低くしたり、逆回復時間ｔｒｒを短くしたりすることが可能となる。
【００４１】
また、実施形態１に係る半導体装置１００によれば、ｎ−型半導体層１１４の表面で濃度が最も高くなるように重金属（白金）が拡散されていることから、ｎ−型半導体層１１４の表面においてはキャリア消滅速度が速くなる一方において、ｎ−型半導体層１１４の底部（ｎ＋型半導体層１１２との界面近傍）においてはキャリア消滅速度がそれほど速くならないため、スイッチオフ時のノイズが低くなり、ソフトリカバリー特性に優れた半導体装置となる。
【００４２】
Ｃ．実施形態１における半導体装置の製造方法
実施形態１に係る半導体装置１００は、以下に示す半導体装置の製造方法によって製造することが可能である。図３及び図４は、実施形態１における半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。図３（ａ）〜図３（ｄ）及び図４（ａ）〜図４（ｄ）は各工程図である。
【００４３】
実施形態１における半導体装置の製造方法は、図３及び図４に示すように、半導体基板準備工程と、ｐ＋型拡散領域形成工程（高濃度拡散領域形成工程）と、重金属拡散源層形成工程と、重金属拡散工程と、バリアメタル層形成工程及びアノード電極層形成工程と、カソード電極層形成工程とをこの順序で含む。以下、工程順に説明する。
【００４４】
１．半導体基体準備工程
半導体基体準備工程は、図３（ａ）に示すように、ｎ＋型半導体層１１２と、当該ｎ＋型半導体層１１２上にエピタキシャル成長法によって成長させたｎ−型半導体層１１４とを有し、ｎ＋型半導体層１１２及びｎ−型半導体層１１４とがこの順序で積層された構造を有する半導体基体１１０を準備する工程である。半導体基体１１０としては、厚さが例えば４００μｍのシリコン基板を用いる。ｎ＋型半導体層１１２の厚さは例えば３５０μｍであり、ｎ＋型半導体層１１２における不純物濃度は例えば１×１０１９ｃｍ−３である。ｎ−型半導体層１１４の厚さは例えば５０μｍであり、ｎ−型半導体層１１４における不純物濃度は例えば１×１０１４ｃｍ−３である。
【００４５】
２．ｐ＋型拡散領域形成工程（高濃度拡散領域形成工程）
ｐ＋型拡散領域形成工程は、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、ｎ−型半導体層１１４の表面に、ｐ型不純物をｎ−型半導体層１１４が含有するｎ型不純物の濃度よりも高い濃度で含有するｐ＋型拡散領域１２０を選択的に形成する工程である。
【００４６】
まず、ｎ−型半導体層１１４の表面（第１主面側表面）に、例えば厚さ８００ｎｍのシリコン酸化膜のマスクＭ１を形成する。その後、図３（ｂ）に示すように、マスクＭ１を介して、イオン注入法やデポジション法などの方法によりｐ型不純物（例えばボロン）をｎ−型半導体層１１４の表面に導入しｐ型不純物導入領域１２０’を形成する。その後、半導体基板１１０に熱処理（例えば１０００℃）を施してｐ型不純物を活性化して、図３（ｃ）に示すように、ｐ＋型拡散領域１２０を形成する。
【００４７】
ｐ＋型拡散領域１２０の深さは例えば５μｍであり、ｐ＋型拡散領域１２０の表面不純物濃度は例えば１×１０１６〜１×１０１９ｃｍ−３である。また、ｐ＋型拡散領域１２０は、平面的に見て円形形状を有し、例えば１０μｍの直径を有する。また、各ｐ＋型拡散領域１２０は、平面的に見て、例えば六角形頂点位置に配列されている。また、活性領域の全面積に対するｐ＋型拡散領域１２０を形成する面積の割合は例えば４０％とする。
【００４８】
３．重金属拡散源層形成工程
重金属拡散源層形成工程は、半導体基体１００におけるｎ＋型半導体層１１２側の表面に重金属拡散源層１１６を形成する工程である。
【００４９】
まず、ｐ＋型拡散領域形成工程において半導体基体１００の両面に形成される酸化膜（図示せず）及びマスクＭ１を除去する。その後、半導体基体１００におけるｎ−型半導体層１１４側に例えば厚さ２μｍのシリコン酸化膜のマスクＭ２を形成する。その後、図３（ｄ）に示すように、半導体基体１００におけるｎ＋型半導体層１１２側の表面に、重金属拡散源層形成用塗布液をスピンナー塗布して重金属拡散源層１１６を形成する。重金属拡散源層形成用塗布液としては、珪素化合物及び添加剤（拡散用白金不純物、ガラス質形成剤、有機バインダー）をアルコール系有機溶剤に溶かした珪素酸化膜被覆形成用塗布液を用いる。なお、本工程においては、マスクＭ１を除去することなく、マスクＭ１の上方からマスクＭ２を形成してもよい。
【００５０】
４．重金属拡散工程
重金属拡散工程は、半導体基体１１０に熱処理を施すことにより、重金属拡散源層１１６から半導体基体１１０中に重金属（白金）を拡散させる工程である。重金属拡散工程後における重金属の、半導体基体１１０の深さ方向に沿った濃度分布は、半導体基体１１０の第１主面（ｎ−型半導体層１１４の表面）及び第２主面（ｎ＋型半導体層１１２の表面）において、濃度が高くなるようなＵ字状の分布となる。従って、ｎ−型半導体層１１４においては、ｎ−型半導体層１１４の表面において重金属（白金）の濃度が極大となる。
【００５１】
重金属拡散源層形成用塗布液をスピンナー塗布した半導体基体１１０に、９００℃、４０分の条件で熱処理を施すと、図４（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、ｎ−型半導体層１１４の表面で濃度が最も高くなるように重金属（白金）が拡散された状態となる。
【００５２】
その後、フッ酸系エッチングにより、半導体基体１００におけるｎ−型半導体層１１４側のマスクＭ２及びｎ＋型半導体層１１２側の重金属拡散源層１１６の酸化変質層を除去する（図４（ｂ）参照。）。
【００５３】
５．バリアメタル層形成工程
バリアメタル層形成工程は、ｎ−型半導体層１１４及びｐ＋型拡散領域１２０の表面上に、ｎ−型半導体層１１４との間でショットキー接合を形成し、ｐ＋型拡散領域１２０との間でオーミック接合を形成するバリアメタル層１３０を形成する工程である（図４（ｃ）参照。）。
【００５４】
バリアメタル層１３０の材料は例えばアルミニウムであり、バリアメタル層１３０の厚さは例えば１μｍである。
【００５５】
６．アノード電極層形成工程
アノード電極層形成工程は、バリアメタル層１３０の上方にアノード電極層１４０を形成する工程である。
【００５６】
バリアメタル層１３０からなる電極層の表面に、アルミニウムからなるアノード電極層１４０を形成する（図４（ｃ）参照。）。アノード電極層１４０の厚さは例えば５μｍである。
【００５７】
７．カソード電極層形成工程
カソード電極層形成工程は、ｎ＋型半導体層１１２の表面にカソード電極層１５０を形成する工程である。
【００５８】
ｎ＋型不純物層１１２の表面に、例えばニッケルからなるカソード電極層を形成する（図４（ｄ）参照。）。カソード電極層１５０の厚さは例えば２μｍである。
【００５９】
上記のような工程を含む実施形態１における半導体装置の製造方法を実施することにより、実施形態１に係る半導体装置１００を製造することができる。
【００６０】
［変形例１］
図５は、実施形態１の変形例１における半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。図５（ａ）〜図５（ｄ）は各工程図である。なお、実施形態１の変形例１における半導体装置の製造方法においては、重金属拡散源層形成工程から後の工程（図３（ｄ）〜図４（ｄ）参照。）が実施形態１における半導体装置の製造方法の場合と同様であるため、図３（ｄ）〜図４（ｄ）に対応する図面の図示は省略する。
【００６１】
実施形態１の変形例１における半導体装置の製造方法は、基本的には実施形態１における半導体装置の製造方法と同様の工程を含むが、最初に準備する半導体基体の種類が異なる。
すなわち、変形例１における半導体装置の製造方法においては、図５（ａ）に示すように、半導体基体として、ｎ−型半導体層１１４からなる半導体基体１１０を準備する。従って、イオン注入法やデポジション法などの方法によりｐ型不純物（例えばボロン）をｎ−型半導体層１１４の表面に導入しｐ型不純物導入領域１２０’を形成し（図５（ｂ）参照。）、さらにはｎ型不純物（例えばリン）をｎ−型半導体層１１４の表面（第２主面側表面）に導入しｎ型不純物導入領域１１２’を形成した後（図５（ｃ）参照。）、半導体基板１１０に熱処理（例えば１０００℃）を施してｐ型不純物及びｎ型不純物を活性化して、図５（ｄ）に示すように、ｐ＋型拡散領域１２０及びｎ＋型半導体層１１２を形成する。ｎ＋型半導体層１１２の形成深さは例えば５μｍとする。
【００６２】
このような方法によっても、実施形態１に係る半導体装置１００と同様の構成を有する、実施形態１の変形例１に係る半導体装置１００ａ（図示せず。）を製造することができる。
【００６３】
［変形例２］
図６は、実施形態１の変形例２における半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）は各工程図である。図７は、実施形態１の変形例２に係る半導体装置１００ｂを説明するために示す図である。図７（ａ）は半導体装置１００ｂの断面図であり、図７（ｂ）は半導体基体１１０における重金属（白金）の濃度分布を示す図である。なお、実施形態１の変形例２における半導体装置の製造方法においては、重金属拡散源層形成工程よりも前の工程（図３（ａ）〜図３（ｄ）参照。）及びバリアメタル層形成工程から後の工程（図４（ｂ）〜図５（ｄ）参照。）が実施形態１における半導体装置の製造方法の場合と同様であるため、これらに対応する図面の図示は省略する。
【００６４】
実施形態１の変形例２における半導体装置の製造方法は、基本的には実施形態１における半導体装置の製造方法と同様の工程を含むが、重金属拡散工程（図６（ａ）参照。）を実施した後、ｎ＋型半導体層１１２を薄型化する工程（図６（ｂ）参照。）をさらに含む点で、実施形態１における半導体装置の製造方法とは異なる。
【００６５】
すなわち、実施形態１の変形例２における半導体装置の製造方法においては、重金属拡散工程を実施した後、ｎ＋型半導体層１１２をＣＭＰにより薄型化する工程をさらに含む。その結果、ｎ＋型半導体層１１２の厚さは例えば５μｍとなる。また、図７に示すように、ｎ＋型半導体層１１２の表面における重金属（白金）の濃度は、実施形態１に係る半導体装置１００の場合よりも低くなる。
【００６６】
［変形例３］
図８は、実施形態１の変形例３に係る半導体装置１００ｃを説明するために示す図である。
実施形態１の変形例３に係る半導体装置１００ｃは、基本的には実施形態１に係る半導体装置１００と同様の構成を有するが、実施形態１に係る半導体装置１００とは第１主面側の構成が異なる。
すなわち、変形例３に係る半導体装置１００ｃは、第１主面側に形成されているバリアメタル層１３２がアノード電極層をも兼ねている（図８参照。）。バリアメタル層１３２は例えばアルミニウムからなる。バリアメタル層１３２の厚さは例えば６μｍである。
【００６７】
このような構成を有する、実施形態１の変形例３に係る半導体装置１００ｃも、実施形態１に係る半導体装置１００の場合と同様に、本発明の半導体装置に含まれる。
【００６８】
［実施形態２］
Ａ．実施形態２に係る半導体装置１０２
図９は、実施形態２に係る半導体装置１０２を説明するために示す図である。図９（ａ）は半導体装置１０２の断面図であり、図９（ｂ）は半導体基体１１０における重金属（白金）の濃度分布を示す図である。
【００６９】
実施形態２に係る半導体装置１０２は、基本的には実施形態１に係る半導体装置１００と同様の構成を有するが、半導体基体１１０中の重金属（白金）の濃度分布が半導体装置１００の場合とは異なる。
すなわち、実施形態２に係る半導体装置１０２においては、図９に示すように、半導体基体１１０中の重金属（白金）の濃度分布が半導体装置１００の場合とは異なり、ｎ−型半導体層１１４の表面における重金属（白金）の濃度（図９（ｂ）中、一点鎖線による曲線参照。）が、ｐ＋型拡散領域１２０の表面における重金属（白金）の濃度（図９（ｂ）中、二点鎖線による曲線参照。）よりも高い。
【００７０】
このように、実施形態２に係る半導体装置１０２は、半導体基体１１０中の重金属（白金）の濃度分布が実施形態１に係る半導体装置１００の場合とは異なるが、実施形態１に係る半導体装置１００の場合と同様に、ｎ−型半導体層１１４及びｐ＋型拡散領域１２０の表面上にバリアメタル層１３０が形成された構造（すなわちＪＢＳ構造）を有し、さらには、半導体基体１１０には、ｎ−型半導体層１１４の表面で濃度が最も高くなるように重金属（白金）が拡散されていることから、高い逆方向耐圧ＶＲ及び低いリーク電流ＩＲを維持したまま、順方向降下電圧ＶＦを低くしたり、逆回復時間ｔｒｒを短くしたりすることが可能な半導体装置となる。また、実施形態２に係る半導体装置１０２によれば、逆方向耐圧ＶＲを高くすることが可能であることから、ｎ−型半導体層１１４を薄くすることが可能となり、この観点からも、順方向降下電圧ＶＦを低くしたり、逆回復時間ｔｒｒを短くしたりすることが可能となる。
【００７１】
また、実施形態２に係る半導体装置１０２によれば、ｎ−型半導体層１１４の表面で濃度が最も高くなるように重金属（白金）が拡散されていることから、ｎ−型半導体層１１４の表面においてはキャリア消滅速度が速くなる一方において、ｎ−型半導体層１１４の底部（ｎ＋型半導体層１１２との界面近傍）においてはキャリア消滅速度がそれほど速くならないため、スイッチオフ時のノイズが低くなり、ソフトリカバリー特性に優れた半導体装置となる。
【００７２】
なお、実施形態２に係る半導体装置１０２においては、ｎ−型半導体層１１４の表面における重金属（白金）の濃度がｐ＋型拡散領域１２０の表面における重金属（白金）の濃度よりも高いことから、逆バイアス時には、実施形態１に係る半導体装置１００の場合よりも早く（低い電圧を印加電圧したときから）空乏層が延びるようになる。このため、実施形態２に係る半導体装置１０２によれば、逆バイアス時にｎ−型半導体層１１４の表面全域がより一層ピンチオフし易くなることから、逆方向耐圧ＶＲをより一層高くすることが可能となる。
【００７３】
実施形態２に係る半導体装置１０２は、半導体基体１１０中の重金属（白金）の濃度分布以外の点については実施形態１に係る半導体装置１００の場合と同様の構成を有するため、実施形態１に係る半導体装置１００が有する効果のうち該当する効果を有する。
【００７４】
Ｂ．実施形態２における半導体装置の製造方法
実施形態２における半導体装置１０２は、以下に示す半導体装置の製造方法（実施形態２における半導体装置の製造方法）によって製造することが可能である。
図１０は、実施形態２における半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は各工程図である。なお、実施形態２における半導体装置の製造方法においては、ｐ＋型拡散領域形成工程までの工程（図３（ａ）〜図３（ｃ）参照。）及び重金属拡散工程よりも後の工程（図４（ｂ）〜図４（ｄ）参照。）が、実施形態１における半導体装置の製造方法の場合と同様であるため、図３（ａ）〜図３（ｃ）及び図４（ｂ）〜図４（ｄ）に対応する図面の図示は省略する。
【００７５】
実施形態２における半導体装置の製造方法は、基本的には実施形態１における半導体装置の製造方法と同様の工程を含むが、ｐ＋型拡散領域形成工程と重金属拡散工程との間に、半導体基体１１０におけるｎ−型半導体層１１４側の表面（特にｎ−型半導体層１１４の表面）に第２の重金属拡散源層１１８を形成する第２重金属拡散源層形成工程をさらに含む。
【００７６】
すなわち、実施形態２における半導体装置の製造方法においては、ｐ＋型拡散領域形成工程（図１０（ａ）参照。）を実施した後、ｎ−型半導体層１１４及びｐ＋型拡散領域１２０のうちｎ−型半導体層１１４の表面に第２の重金属拡散源層（例えば蒸着法又はスパッタリング法により形成した白金層）１１８を形成することとしている（図１０（ｂ）〜図１０（ｃ）参照。）。なお、図１０中、符号Ｍ３は例えば厚さ２μｍのシリコン酸化膜のマスクを示す。そして、その後、図１０（ｄ）に示すように、重金属拡散源層１１６を形成した後、重金属拡散工程を実施することにより、ｎ−型半導体層１１４及びｐ＋型拡散領域１２０のうちｎ−型半導体層１１４の部分においては、ｎ＋型半導体層１１２の表面及びｎ−型半導体層１１４の表面の両面（裏表両面）から重金属（白金）が拡散するようになるため、ｎ−型半導体層１１４の表面における重金属（白金）の濃度がｐ＋型拡散領域の表面における重金属（白金）の濃度よりも高くなる。
【００７７】
このような方法によって、実施形態２に係る半導体装置１０２を製造することができる。
【００７８】
［実施形態３］
Ａ．実施形態３に係る半導体装置１０４
図１１は、実施形態３に係る半導体装置１０４を説明するために示す図である。図１１（ａ）は半導体装置１０４の断面図であり、図１１（ｂ）は半導体基体１１０における重金属（白金）の濃度分布を示す図である。
【００７９】
実施形態３に係る半導体装置１０４は、基本的には実施形態１に係る半導体装置１００と同様の構成を有するが、半導体基体１１０中の重金属（白金）の濃度分布が半導体装置１００の場合とは異なる。
すなわち、実施形態３に係る半導体装置１０４においては、図１１に示すように、半導体基体１１０中の重金属（白金）の濃度分布が半導体装置１００の場合とは異なり、ｐ＋型拡散領域１２０の表面における重金属（白金）の濃度（図１１（ｂ）中、二点鎖線による曲線参照。）が、ｎ−型半導体層１１４の表面における重金属（白金）の濃度（図１１（ｂ）中、一点鎖線による曲線参照。）よりも高い。
【００８０】
このように、実施形態３に係る半導体装置１０４は、半導体基体１１０中の重金属（白金）の濃度分布が実施形態１に係る半導体装置１００の場合とは異なるが、実施形態１に係る半導体装置１００の場合と同様に、ｎ−型半導体層１１４及びｐ＋型拡散領域１２０の表面上にバリアメタル層１３０が形成された構造（すなわちＪＢＳ構造）を有し、さらには、半導体基体１１０には、ｎ−型半導体層１１４の表面で濃度が最も高くなるように重金属（白金）が拡散されていることから、高い逆方向耐圧ＶＲ及び低いリーク電流ＩＲを維持したまま、順方向降下電圧ＶＦを低くしたり、逆回復時間ｔｒｒを短くしたりすることが可能な半導体装置となる。また、実施形態３に係る半導体装置１０４によれば、逆方向耐圧ＶＲを高くすることが可能であることから、ｎ−型半導体層１１４を薄くすることが可能となり、この観点からも、順方向降下電圧ＶＦを低くしたり、逆回復時間ｔｒｒを短くしたりすることが可能となる。
【００８１】
また、実施形態３に係る半導体装置１０４によれば、ｎ−型半導体層１１４の表面で濃度が最も高くなるように重金属（白金）が拡散されていることから、ｎ−型半導体層１１４の表面においてはキャリア消滅速度が速くなる一方において、ｎ−型半導体層１１４の底部（ｎ＋型半導体層１１２との界面近傍）においてはキャリア消滅速度がそれほど速くならないため、スイッチオフ時のノイズが低くなり、ソフトリカバリー特性に優れた半導体装置となる。
【００８２】
なお、実施形態３に係る半導体装置１０４においては、ｐ＋型拡散領域の１２０の表面における重金属（白金）の濃度がｎ−型半導体層１１４の表面における重金属（白金）の濃度よりも高いことから、スイッチオフ時に少数キャリアを消滅させる速度を速くすることが可能となる。このため、実施形態３に係る半導体装置１０４によれば、逆回復時間ｔｒｒをより一層短くすることが可能となる。
【００８３】
実施形態３に係る半導体装置１０４は、半導体基体１１０中の重金属（白金）の濃度分布以外の点については実施形態１に係る半導体装置１００の場合と同様の構成を有するため、実施形態１に係る半導体装置１００が有する効果のうち該当する効果を有する。
【００８４】
Ｂ．実施形態３における半導体装置の製造方法
実施形態３における半導体装置１０４は、以下に示す半導体装置の製造方法（実施形態３における半導体装置の製造方法）によって製造することが可能である。
図１２は、実施形態３における半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。図１２（ａ）〜図１２（ｄ）は各工程図である。なお、実施形態３における半導体装置の製造方法においては、ｐ＋型拡散領域形成工程までの工程（図３（ａ）〜図３（ｃ）参照。）及び重金属拡散工程よりも後の工程（図４（ｂ）〜図４（ｄ）参照。）が、実施形態１に係る半導体装置の製造方法の場合と同様であるため、図３（ａ）〜図３（ｃ）及び図４（ｂ）〜図４（ｄ）に対応する図面の図示は省略する。
【００８５】
実施形態３における半導体装置の製造方法は、基本的には実施形態１における半導体装置の製造方法と同様の工程を含むが、ｐ＋型拡散領域形成工程と重金属拡散工程との間に、半導体基体１１０におけるｎ−型半導体層１１４側の表面（特にｐ＋型拡散領域１２０の表面）に第２の重金属拡散源層を形成する第２重金属拡散源層形成工程をさらに含む。
【００８６】
すなわち、実施形態３における半導体装置の製造方法においては、ｐ＋型拡散領域形成工程（図１２（ａ）参照。）を実施した後、ｎ−型半導体層１１４及びｐ＋型拡散領域１２０のうちｐ＋型拡散領域１２０の表面に第２の重金属拡散源層（例えば蒸着法又はスパッタリング法により形成した白金層）１１８を形成することとしている（図１２（ｂ）〜図１２（ｃ）参照。）。なお、図１２中、符号Ｍ４は例えば厚さ２μｍのシリコン酸化膜のマスクを示す。そして、その後、図１２（ｄ）に示すように、重金属拡散源層１１６を形成した後、重金属拡散工程を実施することにより、ｎ−型半導体層１１４及びｐ＋型拡散領域１２０のうちｐ＋型拡散領域１２０の部分においては、ｎ＋型半導体層１１２の表面及びｐ＋型拡散領域１２０の表面の両面（裏表両面）から重金属（白金）が拡散するようになるため、ｐ＋型拡散領域１２０の表面における重金属（白金）の濃度がｎ−型半導体層１１４の表面における重金属（白金）の濃度よりも高くなる。
【００８７】
このような方法によって、実施形態３に係る半導体装置１０４を製造することができる。
【００８８】
［実施形態４］
Ａ．実施形態４に係る半導体装置１０６
図１３は、実施形態４に係る半導体装置１０６を説明するために示す図である。図１３（ａ）は半導体装置１０６の断面図であり、図１３（ｂ）は半導体基体１１０における重金属（白金）の濃度分布を示す図であり、図１３（ｃ）は半導体装置１０６に逆バイアスを与えたときに空乏層１６０が延びる様子を示す図である。
図１４は、実施形態４に係る半導体装置１０６における重金属（白金）の濃度分布及びキャリア消滅速度分布を示す図である。図１４（ａ）は重金属（白金）の濃度分布を示す図であり、図１４（ｂ）はキャリア消滅速度分布を示す図である。
図１５は、実施形態４に係る半導体装置１０６におけるスイッチオフ時の電流応答特性を示す図である。図１５（ａ）は電流応答特性の全体を示す図であり、図１５（ｂ）は図１５（ａ）の拡大図である。図１５中、符号ａはテール電流を示し、符号ｂは逆回復時間ｔｒｒを示し、符号ｃはスイッチオフ時に発生するノイズを示す。
【００８９】
実施形態４に係る半導体装置１０６は、基本的には実施形態１に係る半導体装置１００と同様の構成を有するが、半導体基体１１０中の重金属（白金）の濃度分布が半導体装置１００の場合とは異なる。
【００９０】
すなわち、実施形態４に係る半導体装置１０６においては、図１３及び図１４に示すように、ｎ−型半導体層１１４の表面における深さ位置をＤ１とし、ｐ＋型拡散領域１２０の最深部における深さ位置をＤ２とし、深さ位置Ｄ２よりも深く、かつ、ｎ＋型半導体層１１２とｎ−型半導体層１１４との境界面よりも浅い深さ位置をＤ３とし、ｎ＋型半導体層１１２とｎ−型半導体層１１４との境界面における深さ位置をＤ４とし、ｎ＋型半導体層１１２の表面における深さ位置をＤ５としたとき、深さ位置Ｄ４における重金属（白金）の濃度は、深さ位置Ｄ３における重金属（白金）の濃度よりも高い。また、深さ位置Ｄ２における重金属（白金）の濃度は、深さ位置Ｄ３における重金属（白金）の濃度よりも高い。深さ位置Ｄ３は、スイッチオフ時におけるテール電流を制御し得る深さ位置（例えば深さ位置Ｄ４よりも１０μｍ浅い深さ位置）である。
【００９１】
半導体基体１１０の厚さは例えば４００μｍである。ｎ＋型半導体層１１２の厚さは例えば３４０μｍであり、ｎ＋型半導体層１１２における不純物濃度は例えば１×１０１９ｃｍ−３である。ｎ−型半導体層１１４の厚さは５５μｍ以上（例えば６０μｍ）であり、ｎ−型半導体層１１４における不純物濃度は例えば１×１０１４ｃｍ−３である。
【００９２】
このように、実施形態４に係る半導体装置１０６は、半導体基体１１０中の重金属（白金）の濃度分布が実施形態１に係る半導体装置１００の場合とは異なるが、実施形態１に係る半導体装置１００の場合と同様に、ｎ−型半導体層１１４及びｐ＋型拡散領域１２０の表面上にバリアメタル層１３０が形成された構造（すなわちＪＢＳ構造）を有し、さらには、半導体基体１１０には、ｎ−型半導体層１１４の表面で濃度が最も高くなるように重金属（白金）が拡散されていることから、高い逆方向耐圧ＶＲ及び低いリーク電流ＩＲを維持したまま、順方向降下電圧ＶＦを低くしたり、逆回復時間ｔｒｒを短くしたりすることが可能な半導体装置となる。また、実施形態４に係る半導体装置１０６によれば、逆方向耐圧ＶＲを高くすることが可能であることから、ｎ−型半導体層１１４を薄くすることが可能となり、この観点からも、順方向降下電圧ＶＦを低くしたり、逆回復時間ｔｒｒを短くしたりすることが可能となる。
【００９３】
また、実施形態４に係る半導体装置１０６によれば、ｎ−型半導体層１１４の表面で濃度が最も高くなるように重金属（白金）が拡散されていることから（図１４（ａ）参照。）、ｎ−型半導体層１１４の表面においてはキャリア消滅速度が速くなる一方において、ｎ−型半導体層１１４の底部（ｎ＋型半導体層１１２との界面近傍）においてはキャリア消滅速度がそれほど速くならないため（図１４（ｂ）参照。）、スイッチオフ時のノイズが低くなり、ソフトリカバリー特性に優れた半導体装置となる。
【００９４】
また、実施形態４に係る半導体装置１０６によれば、深さ位置Ｄ４における重金属（白金）の濃度が深さ位置Ｄ３における重金属（白金）の濃度よりも高いことから（図１４（ａ）参照。）、深さ位置Ｄ４におけるキャリア消滅速度が深さ位置Ｄ３におけるキャリア消滅速度よりも速くなるため、図１５に示すように、テール電流が低減し、電力の無駄が小さくなる。
【００９５】
また、実施形態４に係る半導体装置１０６によれば、深さ位置Ｄ２における重金属（白金）の濃度が深さ位置Ｄ３における重金属（白金）の濃度よりも高いことから、深さ位置Ｄ２における重金属（白金）におけるキャリア消滅速度が深さ位置Ｄ３におけるキャリア消滅速度よりも速くなるため、全体としてのリカバリー速度が速くなり、逆回復時間ｔｒｒを短くすることが可能となる（図１５中符号ｂ参照。）。その一方、深さ位置Ｄ３における重金属（白金）の濃度が深さ位置Ｄ２における重金属（白金）の濃度よりも低いことから、スイッチオフ時のノイズが低くなり、ソフトリカバリー特性に優れた半導体装置となる。
【００９６】
その結果、実施形態４に係る半導体装置１０６は、高い逆方向耐圧ＶＲ及び低いリーク電流ＩＲを維持したまま、順方向降下電圧ＶＦを低くしたり、逆回復時間ｔｒｒを短くしたりすることが可能で、さらには、省電力で、かつ、ソフトリカバリー特性に優れた半導体装置となる。
【００９７】
また、実施形態４に係る半導体装置１０６によれば、リーク電流ＩＲの戻り勾配における電流変化率（ｄｉ／ｄｔ、後述する図１６（ａ）中、符号ｄ参照。）や電圧変化率（ｄＶ／ｄｔ、後述する図１６（ｂ）中、符号ｅ参照。）を緩くすることができる（図１６中、符号Ｓ１〜Ｓ３で示す電流応答特性及び電圧応答特性参照。）。
【００９８】
また、実施形態４に係る半導体装置１０６によれば、重金属拡散工程の条件を最適化することにより、リーク電流ＩＲのピーク値やリーク電流ＩＲの積算値（電荷量）Ｑｒｒを大幅に低減することもできる（後述する図１６中、符号Ｓ１で示す電流特性参照。）。
【００９９】
実施形態４に係る半導体装置１０６は、半導体基体１１０中の重金属（白金）の濃度分布以外の点については実施形態１に係る半導体装置１００の場合と同様の構成を有するため、実施形態１に係る半導体装置１００が有する効果のうち該当する効果を有する。
【０１００】
なお、実施形態４に係る半導体装置１０６は、基本的には実施形態１における半導体装置の製造方法と同様な工程を含む半導体装置の製造方法（実施形態４に係る半導体装置の製造方法）によって製造することが可能である。但し、実施形態４に係る半導体装置の製造方法においては、半導体基体１１０として、上記したように、ｎ＋型半導体層１１２の厚さが例えば３４０μｍであり、ｎ−型半導体層１１４の厚さが例えば６０μｍである半導体基体を用いる。
【０１０１】
これにより、重金属拡散工程を終了したときには、深さ位置Ｄ４における重金属（白金）の濃度が深さ位置Ｄ３における重金属（白金）の濃度よりも高く、深さ位置Ｄ２における重金属（白金）の濃度が深さ位置Ｄ３における重金属（白金）の濃度よりも高くなるような、実施形態４に係る半導体装置１０６を製造することができる（図１３参照。）。
【０１０２】
［試験例］
以下、試験例により本発明をさらに詳細に説明する。
［試験例１］
試験例１は、本発明の半導体装置が、ソフトリカバリー特性に優れた半導体装置であることを示すための試験例である。
【０１０３】
１．試料の調製
基本的には、実施形態４に係る半導体装置と同様の構造を有する半導体装置を試料１〜３（実施例）とした。但し、８８０℃で重金属拡散工程を実施したものを試料１とし、８５０℃で重金属拡散工程を実施したものを試料２とし、８２０℃で重金属拡散工程を実施したものを試料３とした。また、ライフタイムキラーとして重金属を拡散する代わりに電子線を照射したものを試料４（比較例）とした。
【０１０４】
２．試験方法
１０Ａの順方向電流ＩＦを流した順バイアス状態から５００Ａ／μｓの割合で順方向電流ＩＦが減少するようにスイッチオフしたときのリカバリ特性（電流応答特性及び電圧応答特性）を逆方向電圧ＶＲが３００Ｖになるまで測定した。測定は、ｄｉ／ｄｔ法逆回復波形試験装置を用いて行った。
【０１０５】
３．試験結果
図１６は、試験例１におけるスイッチオフ時の応答特性を示す図である。図１６（ａ）はスイッチオフ時における電流応答特性を示す図であり、図１６（ｂ）はスイッチオフ時における電圧応答特性を示す図である。図中、符号Ｓ１は試料１についての電圧応答特性を示し、符号Ｓ２は試料２についての電圧応答特性を示し、符号Ｓ３は試料３についての電圧応答特性を示し、符号Ｓ４は試料４についての電圧応答特性を示す。
【０１０６】
試験例１の結果、図１６からも分かるように、試料１〜３（実施例）が、試料４（比較例）よりも優れたソフトリカバリー特性を有することが分かった。また、８２０℃で重金属拡散工程を実施した試料３よりも８８０℃で重金属拡散工程を実施した試料１のほうが逆回復時間ｔｒｒが短くかつノイズが抑えられた優れたソフトリカバリー特性を有することが分かった。
【０１０７】
［試験例２］
試験例２は、本発明の半導体装置が、低い電圧でピンチオフされる半導体装置であることを示すための試験例である。
【０１０８】
１．試料の調製
基本的には、実施形態４に係る半導体装置と同様の構造を有する半導体装置を試料５（実施例）とした。試料５と同様の構造を有し重金属（白金）を導入していないものを試料６（比較例）とした。
【０１０９】
２．試験方法
カソード電極に対してアノード電極に逆方向電圧ＶＲ（０．０５Ｖ〜６００Ｖ）を印加したときの各試料（試料５及び６）の静電容量を測定した。測定は、ＣＶ測定装置を用いて行った。
【０１１０】
３．試験結果
図１７は、試験例２における静電容量を示す図である。図７中、符号Ｓ５は試料５についての静電容量を示し、符号Ｓ６は試料６についての静電容量を示す。
【０１１１】
試験例２の結果、図１７からも分かるように、試料６（比較例）の場合０．３Ｖ〜２Ｖの電圧で静電容量が低下するに対して、試料５（実施例）の場合０．０５Ｖよりも低い電圧で静電容量が低下することが分かった。これは、試料５（実施例）が試料６（比較例）よりも低い電圧で静電容量が低下すること、すなわち、試料５（実施例）が試料６（比較例）よりも低い電圧でピンチオフされることを意味する。
【０１１２】
以上、本発明の半導体装置を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【０１１３】
（１）上記した各実施形態においては、重金属として白金を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、白金以外の金属材料（例えば金など）を用いてもよい。
【０１１４】
（２）上記した各実施形態においては、珪素酸化膜被覆形成用塗布液からなる重金属拡散源層形成用塗布液を用いて重金属拡散源層を形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、珪素酸化膜被覆形成用塗布液とは異なる重金属拡散源層形成用塗布液を用いて重金属拡散源層を形成してもよいし、蒸着法又はスパッタリング法により重金属膜からなる重金属拡散源層を形成してもよい。
【０１１５】
（３）上記した各実施形態においては、バリアメタルの材料としてアルミニウムを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、アルミニウム以外の金属材料（例えばモリブデン、チタン、白金など）を用いてもよい。
【０１１６】
（４）上記した各実施形態においては、ｎ＋型半導体層１１２と、ｎ−型半導体層１１４とが直接積層された構造を有する半導体基体１１０を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ｎ＋型半導体層１１２とｎ−型半導体層１１４との間に別の半導体層（例えば、ｎ−−型半導体層、ｎ型半導体層など）が存在する半導体基体１１０を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１０２，１０４，１０６，９００…半導体装置、１１０，９１０…半導体基板、１１２，９１２…ｎ＋型半導体層、１１２’…ｎ型不純物導入領域、１１４，９１４…ｎ−型半導体層、１１６…重金属拡散源層、１１８…第２重金属拡散源層、１２０，９２０…ｐ＋型拡散領域、１２０’…ｐ型不純物導入領域、１３０，１３２，９３０…バリアメタル層、１４０，９４０…アノード電極層、１５０，９５０…カソード電極層、１６０…重金属（白金）、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４…マスク、Ｄ１…ｎ−型半導体層の表面における深さ位置（半導体基体１００の第１主面位置）、Ｄ２…ｐ＋型拡散領域１２０の最深部における深さ位置、Ｄ３…ｎ＋型半導体層１１２とｎ−型半導体層１１４との境界面よりも１０μｍ浅い位置における深さ位置、Ｄ４…ｎ＋型半導体層１１２とｎ−型半導体層１１４との境界面における深さ位置、Ｄ５…ｎ＋型半導体層の表面における深さ位置（半導体基体１００の第２主面位置）
【要約】
本発明の半導体装置１００は、ｎ＋型半導体層１１２とｎ−型半導体層１１４とを有する半導体基体１１０と、ｎ−型半導体層１１４の表面に選択的に形成されたｐ＋型拡散領域１２０と、ｎ−型半導体層１１４及びｐ＋型拡散領域１２０の表面上に形成され、ｎ−型半導体層１１４との間でショットキー接合を形成し、ｐ＋型拡散領域１２０との間でオーミック接合を形成するバリアメタル層１３０とを備える半導体装置であって、半導体基体１１０には、ｎ−型半導体層１１４の表面で濃度が最も高くなるように重金属としての白金が拡散されている。
本発明の半導体装置１００によれば、高い逆方向耐圧ＶＲ及び低いリーク電流ＩＲを維持したまま、順方向降下電圧ＶＦを低くしたり、逆回復時間ｔｒｒを短くしたりすることが可能となる。また、本発明の半導体装置１００によれば、ソフトリカバリー特性を優れたものにすることが可能となる。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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