(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、前記半導体基板の表面に形成されている第１電極と、前記半導体基板の底面に形成されている第２電極と、を備える半導体装置であって、
前記半導体基板は、
前記半導体基板の表面に位置している第１導電型の第１半導体領域と、
前記第１半導体領域に対して前記半導体基板の縁部側に間隔を隔てて配置されると共に、前記半導体基板の表面に位置している第１導電型の第２半導体領域と、
前記第１半導体領域及び前記第２半導体領域のそれぞれの側面及び底面を覆っており、前記第１半導体領域と前記第２半導体領域との間に位置して、前記第１半導体領域と前記第２半導体領域を分離している第１導電型の第３半導体領域と、
前記第３半導体領域の底面に接触し、前記第３半導体領域によって前記第１半導体領域と前記第２半導体領域から分離されている第２導電型の第４半導体領域と、
前記半導体基板の表面に位置すると共に前記第３半導体領域と前記半導体基板の縁部との間に位置し、前記第３半導体領域の側面に接触すると共に前記第４半導体領域に接触する第１導電型の第５半導体領域と、を備えており、
前記第１電極は、前記第２半導体領域と接触しない一方で、前記第１半導体領域と接触しており、
前記第１半導体領域の第１導電型の不純物の濃度は、前記第２半導体領域の第１導電型の不純物の濃度より高く、
前記第２半導体領域の第１導電型の不純物の濃度は、前記第３半導体領域の第１導電型の不純物の濃度より高く、
前記第５半導体領域の第１導電型の不純物の濃度は、前記第３半導体領域の第１導電型の不純物の濃度より低い、半導体装置。
【請求項２】
半導体基板と、前記半導体基板の表面に形成されている第１電極と、前記半導体基板の底面に形成されている第２電極と、を備える半導体装置であって、
前記半導体基板は、
前記半導体基板の表面に位置している第１導電型の第１半導体領域と、
前記第１半導体領域に対して前記半導体基板の縁部側に間隔を隔てて配置されると共に、前記半導体基板の表面に位置している第１導電型の第２半導体領域と、
前記第１半導体領域及び前記第２半導体領域のそれぞれの側面及び底面を覆っており、前記第１半導体領域と前記第２半導体領域との間に位置して、前記第１半導体領域と前記第２半導体領域を分離している第１導電型の第３半導体領域と、
前記第３半導体領域の底面に接触し、前記第３半導体領域によって前記第１半導体領域と前記第２半導体領域から分離されている第２導電型の第４半導体領域と、を備えており、
前記第１電極は、前記第２半導体領域と接触しない一方で、前記第１半導体領域と接触しており、
前記第１半導体領域の第１導電型の不純物の濃度は、前記第２半導体領域の第１導電型の不純物の濃度より高く、
前記第２半導体領域の第１導電型の不純物の濃度は、前記第３半導体領域の第１導電型の不純物の濃度より高く、
前記第３半導体領域は、
前記第１半導体領域の側面及び底面を覆っている第１半導体部分と、
前記第２半導体領域の側面及び底面を覆っている第２半導体部分と、を備え、
前記第２半導体部分の第１導電型の不純物の濃度は、前記第１半導体部分の第１導電型の不純物の濃度よりも低い、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】
半導体装置は、通常、導通状態と非導通状態とに切替えられて使用される。半導体装置が導通状態から非導通状態に切替えられる際には、導通状態において半導体装置内に流入したキャリアが半導体装置外に排出される。このような半導体装置の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１には、半導体基板の表面側に形成されているアノード電極と、半導体基板の底面側に形成されているカソード電極と、を備えるダイオードが開示されている。このダイオードの半導体基板は、アノード電極に接触するアノード領域と、カソード電極に接触するカソード領域と、その間に位置するドリフト領域と、を備える。アノード領域は、アノード電極に接触するＰ＋型コンタクト層と、Ｐ＋型コンタクト層をカソード領域側から覆うＰ型半導体層と、半導体基板の縁部側からＰ型半導体層に隣接するＰ−型半導体層と、を備える。なお、Ｐ＋型コンタクト層、Ｐ型半導体層、及び、Ｐ−型半導体層のうち、Ｐ−型半導体層が最も不純物濃度が低い。ドリフト領域は、半導体基板の底面側から、Ｐ型半導体層及びＰ−型半導体層に接触する。
【０００３】
通常では、ダイオードに順電圧が印加されている状態（ダイオードがオンしている状態）では、アノード領域からドリフト領域に向けて、ホールが流入する。ダイオードをターンオフすると、ドリフト領域内のホールが、アノード領域を通過して、アノード電極へ排出される（以下では、ターンオンした状態からターンオフした状態とする際の半導体装置の動作を「リカバリ動作」と呼ぶ）。この場合、半導体基板の縁部近傍のドリフト領域に存在するホールは、アノード領域とアノード電極とが接触している領域（以下では、単に「接触領域」と呼ぶ）の外周縁付近を通って、アノード電極に排出される。この結果、接触領域の外周縁付近に電流が集中して、ダイオードが破壊される虞がある。
【０００４】
特許文献１のダイオードでは、半導体基板の縁部近傍のドリフト領域に存在するホールは、リカバリ動作時において、自身に最も近いP−型半導体層の底縁端に集中し易い。しかしながら、特許文献１のダイオードでは、半導体基板の縁部側に、不純物濃度が低いP−型半導体層が配置されているため、ダイオードがオンしている状態のときに、半導体基板の縁部近傍のドリフト領域に注入されるキャリアの量が低減される。また、不純物濃度が低いために、P−型半導体層の抵抗値は比較的に高い。この結果、リカバリ動作時において、P−型半導体層の底縁端に集中するホールの量が低減される。従って、P−型半導体層を通過して、接触領域の外周縁付近に到達するホールの量が低減される。即ち、接触領域の外周縁付近に電流が集中することが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３１６４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の半導体装置では、半導体基板の縁部側に不純物濃度が低いP−型半導体層を配置することで、接触領域の外周縁付近に到達するホールの量を低減する。このため、接触領域の外周縁付近に到達するホールの量をより低減するためには、P−型半導体層の不純物濃度をできるだけ低くすることが好ましい。しかしながら、P−型半導体層の不純物濃度を低くし過ぎると、リカバリ動作時に、P−型半導体層が完全に空乏化されてしまう。この結果、リカバリ動作時に、ホールは、P−型半導体層の底縁端に集中せず、P型半導体層の底縁端に集中することとなる。P型半導体層の抵抗値は、P−型半導体層の抵抗値と比較して低いため、P型半導体層の底縁端に集中したホールは、P型半導体層を容易に通過して、接触領域の外周縁付近に到達することができる。このため、特許文献１の半導体装置では、接触領域の外周縁付近に電流が集中することを十分に低減することができない。
【０００７】
本明細書では、リカバリ動作時に、接触領域の外周縁付近に電流が集中することをより抑制することができる技術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】
【０００８】
本明細書で開示される技術は、半導体装置である。この半導体装置は、半導体基板と、半導体基板の表面に形成されている第１電極と、半導体基板の底面に形成されている第２電極と、を備える。この半導体基板は、第１から第５半導体領域を備える。第１から第３半導体領域及び第５半導体領域は、第１導電型である。第１半導体領域は、半導体基板の表面に位置している。第２半導体領域は、第１半導体領域に対して半導体基板の縁部側に間隔を隔てて配置されると共に、半導体基板の表面に位置している。第３半導体領域は、第１半導体領域及び第２半導体領域のそれぞれの側面及び底面を覆っており、第１半導体領域と第２半導体領域との間に位置して、第１半導体領域と第２半導体領域を分離している。第４半導体領域は、第３半導体領域の底面に接触し、第３半導体領域によって第１半導体領域と第２半導体領域から分離されている。第４半導体領域は、第２導電型である。第５半導体領域は、半導体基板の表面に位置すると共に第３半導体領域と半導体基板の縁部との間に位置し、第３半導体領域の側面に接触すると共に第４半導体領域に接触する。第１電極は、第２半導体領域と接触しない一方で、第１半導体領域と接触している。第１半導体領域の第１導電型の不純物の濃度は、第２半導体領域の第１導電型の不純物の濃度より高い。第２半導体領域の第１導電型の不純物の濃度は、第３半導体領域の第１導電型の不純物の濃度より高い。第５半導体領域の第１導電型の不純物の濃度は、第３半導体領域の第１導電型の不純物の濃度より低い。
本明細書で開示される別の半導体装置は、半導体基板と、半導体基板の表面に形成されている第１電極と、半導体基板の底面に形成されている第２電極と、を備える。この半導体基板は、第１から第４半導体領域を備える。第１から第３半導体領域は、第１導電型である。第１半導体領域は、半導体基板の表面に位置している。第２半導体領域は、第１半導体領域に対して半導体基板の縁部側に間隔を隔てて配置されると共に、半導体基板の表面に位置している。第３半導体領域は、第１半導体領域及び第２半導体領域のそれぞれの側面及び底面を覆っており、第１半導体領域と第２半導体領域との間に位置して、第１半導体領域と第２半導体領域を分離している。第４半導体領域は、第３半導体領域の底面に接触し、第３半導体領域によって第１半導体領域と第２半導体領域から分離されている。第４半導体領域は、第２導電型である。第１電極は、第２半導体領域と接触しない一方で、第１半導体領域と接触している。第１半導体領域の第１導電型の不純物の濃度は、第２半導体領域の第１導電型の不純物の濃度より高い。第２半導体領域の第１導電型の不純物の濃度は、第３半導体領域の第１導電型の不純物の濃度より高い。第３半導体領域は、第１半導体領域の側面及び底面を覆っている第１半導体部分と、第２半導体領域の側面及び底面を覆っている第２半導体部分と、を備える。第２半導体部分の第１導電型の不純物の濃度は、第１半導体部分の第１導電型の不純物の濃度よりも低い。
【０００９】
上記の半導体装置に順電圧が印加されている状態では、第１電極から第１半導体領域を介して第３半導体領域に流入したキャリアは、第３半導体領域を通って第４半導体領域に流入する。第２半導体領域の第１導電型の不純物濃度は、第３半導体領域の第１導電型の不純物濃度より高いが、第２半導体領域は第１電極と接触していない。このため、第１電極から第２半導体領域を介して第３半導体領域にキャリアが流入することはない。したがって、第４半導体領域のうち、第１半導体領域から離れ、第２半導体領域に近い部分（すなわち、半導体基板の縁部側の部分）には、第１電極からのキャリアの流入が抑制される。
【００１０】
リカバリ動作時には、第２半導体領域の第１導電型の不純物濃度が第３半導体領域の第１導電型の不純物濃度より高いため、第４半導体領域のうち第２半導体領域に近い部分に存在するキャリアは、第２半導体領域の底面のうちの第１半導体領域とは反対側に位置する端部に集中する。この端部から第２半導体領域内に流れたキャリアは、第２半導体領域から、第２半導体領域と第１半導体領域との間に位置する第３半導体領域を通過して、第１半導体領域に流れる。そして、キャリアは、第１半導体領域を通過して、第１半導体領域と第１電極とが接触している領域の外周縁に流れる。ここで、第３半導体領域の第１導電型の不純物濃度は、第２半導体領域の不純物濃度よりも低いため、第３半導体領域の抵抗値は第２半導体領域よりも高い。また、上述したように、順電圧が印加されている際に、第４半導体領域のうち第２半導体領域に近い部分に流入するキャリアの量が抑制されている。このため、第２半導体領域の底面の端部に集中するキャリアの量が低減される。この結果、リカバリ動作時に、キャリアが、第１半導体領域と第１電極とが接触している領域の外周縁付近に集中することを抑制することができる。即ち、上記の半導体装置によれば、リカバリ動作時に、第１半導体領域と第１電極とが接触している領域の外周縁付近に電流が集中することを抑制することができる。
【００１１】
上記の半導体装置では、第３半導体領域の第１導電型の不純物濃度を低くして、リカバリ動作時に、第３半導体領域が完全に空乏化したとしても、第４半導体領域のうち第２半導体領域に近い部分に存在するキャリアが集中する位置は、第２半導体領域の底面の端部から変化しない。このため、従来の技術と比較して、第３半導体領域の第１導電型の不純物濃度をより低くすることができ、順電圧が印加されている際に、第４半導体領域のうち第２半導体領域に近い部分に流入するキャリアの量をより低減することができる。この結果、リカバリ動作時に、キャリアが、第２半導体領域から第１半導体領域と第１電極とが接触している領域の外周縁に到達することをより抑制することができる。
【００１２】
半導体基板は、半導体基板の表面に位置すると共に第３半導体領域と半導体基板の縁部との間に位置し、第３半導体領域の側面に接触すると共に第４半導体領域に接触する第１導電型の第５半導体領域をさらに備えていてもよい。第５半導体領域の第１導電型の不純物の濃度は、第３半導体領域の第１導電型の不純物の濃度より低くてもよい。この構成によれば、半導体装置の耐圧を高くすることができる。
【００１３】
上記の半導体装置では、第３半導体領域の第１導電型の不純物濃度を一定としてもよいし、一定としなくてもよい。第３半導体領域の第１導電型の不純物濃度を一定としない場合は、例えば、次の構成を採ることができる。すなわち、第３半導体領域は、第１半導体領域の側面及び底面を覆っている第１半導体部分と、第２半導体領域の側面及び底面を覆っている第２半導体部分と、を備えることができる。第２半導体部分の第１導電型の不純物の濃度は、第１半導体部分の第１導電型の不純物の濃度よりも低くすることが好ましい。第２半導体部分の不純物濃度を、第１半導体部分の不純物濃度よりも低くすることによって、上記の半導体装置に順電圧が印加されている状態で、第４半導体領域のうち第２半導体領域に近い部分に注入されるキャリアの量を効果的に低減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、リカバリ動作時の電流集中をより抑制することができ、リカバリ動作時に、半導体装置が破壊されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１のダイオードの断面図。
【図２】実施例１のダイオードの平面図。
【図３】シミュレーション結果を示すグラフ。
【図４】実施例２のダイオードの断面図。
【図５】実施例３のダイオードの断面図。
【実施例１】
【００１６】
実施例１に係るダイオード１０について図面を参照して説明する。図１は、ダイオード１０の概略断面図を示している。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と、を備えている。アノード電極１４は、半導体基板１２の表面１２ａ上に形成されている。アノード電極１４と半導体基板１２の表面１２ａとが接触している領域を中心領域７０と呼ぶ。中心領域７０よりも、半導体基板１２の縁部側（図１の右側）に位置する領域を周辺領域７２と呼ぶ。なお、図１は、図２のI-I線に対応する箇所の断面図である。図２は、半導体基板１２の表面１２ａを示しており、表面１２ａ上に形成されているアノード電極１４、絶縁膜１８、及び、保護膜２０は図示されていない。図１に示すように、周辺領域７２は、半導体基板１２の外周縁を一巡し、中心領域７０の周囲を囲んでいる。
【００１７】
図１に示すように、絶縁膜１８は、周辺領域７２において、半導体基板１２の表面１２ａに形成されている。絶縁膜１８は、半導体基板１２とアノード電極１４との間を電気的に絶縁している。保護膜２０は、アノード電極１４の一部及び絶縁膜１８を覆っている。なお、アノード電極１４は、外部と接続可能とされている。カソード電極１６は、半導体基板１２の底面１２ｃに形成されている。
【００１８】
半導体基板１２の表面１２ａ側には、Ｐ型のアノード領域３０が形成されている。アノード領域３０は、中心領域７０及び周辺領域７２に跨って形成されている。アノード領域３０は、高濃度領域３０ａ（Ｐ+層）と、中濃度領域３０ｂ（Ｐ層）と、低濃度領域３０ｃ（Ｐ−層）と、を備える。３個の領域３０ａ，３０ｂ，３０ｃのうち、高濃度領域３０ａの不純物濃度が最も高く、中濃度領域３０ｂの不純物濃度が次に高く、低濃度領域３０ｃの不純物濃度が最も低い。高濃度領域３０ａの表面の不純物濃度は、例えば１×１０１８〜１×１０１９／ｃｍ３とし、中濃度領域３０ｂの表面の不純物濃度は、例えば１×１０１７〜５×１０１７／ｃｍ３とし、低濃度領域３０ｃの表面の不純物濃度は、例えば１×１０１６〜５×１０１６／ｃｍ３とすることができる。
【００１９】
高濃度領域３０ａは、半導体基板１２の表面側に形成されている。高濃度領域３０ａは、半導体基板１２の表面に露出している。図２に示すように、複数個（図２では５個）の高濃度領域３０ａが、半導体基板１２の表面側に形成されている。各高濃度領域３０ａは、半導体基板１２を平面視した場合に、矩形状に形成されている。図１に示すように、高濃度領域３０ａは、アノード電極１４と電気的に接触している。
【００２０】
中濃度領域３０ｂは、半導体基板１２の表面側に形成されている。中濃度領域３０ｂは、半導体基板１２の表面に露出している。図２に示すように、中濃度領域３０ｂは、高濃度領域３０ａの外側（半導体基板１２の縁側）を一巡して、高濃度領域３０ａを囲っている。図１に示すように、中濃度領域３０ｂは、絶縁膜１８と接触している。即ち、中濃度領域３０ｂは、アノード電極１４から絶縁されている。
【００２１】
低濃度領域３０ｃは、ドリフト領域５０ａ側から、高濃度領域３０ａ及び中濃度領域３０ｂの底面及び側面を覆っている。即ち、高濃度領域３０ａ及び中濃度領域３０ｂは、低濃度領域３０ｃによって、後述するドリフト領域５０ａから分離されている。また、低濃度領域３０ｃは、高濃度領域３０ａと中濃度領域３０ｂとの間に位置して、高濃度領域３０ａと中濃度領域３０ｂとを分離している。
【００２２】
中濃度領域３０ｂの右端（半導体基板１２の縁側の端）と低濃度領域３０ｃの右端（半導体基板１２の縁側の端）との距離Ｌ１は、例えば、低濃度領域３０ｃの深さ（図１の上下方向の長さ）と同程度となるように形成することができる。また、中濃度領域３０ｂの幅Ｄ（図１の左右方向の長さ）は、例えば、１０μｍ程度とすることができる。また、高濃度領域３０ａ及び中濃度領域３０ｂの深さは、２μｍ程度とすることができ、低濃度領域３０ｃの深さは、５μｍ程度とすることができる。
【００２３】
アノード領域３０の右側端（半導体基板１２の縁端側）には、リサーフ領域４０（Ｐ――層）が形成されている。リサーフ領域４０の不純物濃度は、低濃度領域３０ｃの不純物濃度よりも低い。
【００２４】
図１に示すように、アノード領域３０の下側には、ｎ−型のドリフト領域５０ａが形成されている。また、ドリフト領域５０ａの下側には、不純物濃度が高いカソード領域５０ｂ（ｎ＋層）を備える。ドリフト領域５０ａは、アノード領域３０及びリサーフ領域４０と接する範囲に形成されている。カソード領域５０ｂは、カソード電極１６と接する範囲に形成されている。カソード電極１６は、半導体基板１２の底面１２ｃの全体を覆っている。
【００２５】
なお、半導体基板１２の縁端には、互いに電気的に接続されているストッパ領域６０（ｎ＋層）と、ストッパ電極６２と、が形成されている。
【００２６】
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、ホールは、アノード電極１４から高濃度領域３０ａを介して低濃度領域３０ｃに流れ、低濃度領域３０ｃを通過してドリフト領域５０ａに流入する。アノード電極１４からドリフト領域５０ａ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、カソード領域５０ｂを通過してドリフト領域５０ａに流入する。ドリフト領域５０ａ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５０ａ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。
【００２７】
このとき、周辺領域７２のドリフト領域５０ａには、低濃度領域３０ｃ内のホールが流入する。低濃度領域３０ｃの不純物濃度は高濃度領域３０ａの不純物濃度と比較して低いため、低濃度領域３０ｃ内のホールの量は、中心領域７０（高濃度領域３０ａ）から離れた周辺領域７２において少なくなる。このため、ダイオード１０に順電圧が印加された際に、周辺領域７２のドリフト領域５０ａに流入するホールの量が、少なく抑えられる。なお、中濃度領域３０ｂは、アノード電極１４と接触していないため、アノード電極１４から中濃度領域３０ｂを介して低濃度領域３０ｃにホールが流入することはない。その結果、周辺領域７２に中濃度領域３０ｂを形成しても、それによって周辺領域７２のドリフト領域５０ａに流入するホール量が増加することはない。
【００２８】
次に、ダイオード１０に逆電圧を印加すると、リカバリ動作が発生する。即ち、ドリフト領域５０ａ内の電子は、カソード領域５０ｂ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５０ａ内のホールは、低濃度領域３０ｃを通過して、高濃度領域３０ａからアノード電極１４に排出される。
【００２９】
リカバリ動作時のドリフト領域５０ａ内のホールの動きについて、より詳細に説明する。中心領域７０内のホールは、低濃度領域３０ｃから高濃度領域３０ａに向かって流れ、高濃度領域３０ａからアノード電極１４に排出される。中心領域７０内のホールは、アノード電極１４の底面のうち、高濃度領域３０ａと接触する部分（以下、接触面１４ｂという）の全域に亘って分散された状態で、アノード電極１４に排出される。
【００３０】
一方において、周辺領域７２内のホールは、概して２通りの経路Ｒ１，Ｒ２に分かれて、アノード電極１４に到達する。経路Ｒ１では、ホールは、ドリフト領域５０ａ内を周辺領域７２から中心領域７０に向かう方向に進む。次いで、ホールは、低濃度領域３０ｃから高濃度領域３０ａに向かって流れ、高濃度領域３０ａからアノード電極１４に排出される。この場合、中心領域７０内のホールと同様に、アノード電極１４の接触面１４ｂの全域に亘って分散された状態で、アノード電極１４に排出される。
【００３１】
経路Ｒ２は、周辺領域７２のうちの中濃度領域３０ｂよりも半導体基板１２の縁側に位置するホールが主に通過する経路である。経路Ｒ２では、ホールは、まず、自身に最も近い中濃度領域３０ｂに向かって移動する。中濃度領域３０ｂに向かって移動するホールは、中濃度領域３０ｂの底面のうち、半導体基板１２の縁側の端部（図１の角部Ｃ）に集中して移動する。角部Ｃに到達したホールは、中濃度領域３０ｂを通過し、中濃度領域３０ｂと高濃度領域３０ａとの間の低濃度領域３０ｃを通過して、高濃度領域３０ａからアノード電極１４に排出される。
【００３２】
経路Ｒ２を通過したホールは、アノード電極１４の接触面１４ｂのうち、周辺領域７２側の端辺に集中する。従って、経路Ｒ２を通過するホールの量が多いと、アノード電極１４の接触面１４ｂの端辺に過大な電流が流れ、この結果、ダイオード１０が発熱して、ダイオード１０が破壊される虞がある。
【００３３】
本実施例のダイオード１０では、周辺領域７２のドリフト領域５０ａ内のホールが集中する位置が第２半導体領域の底面の端部から変化しないため、低濃度領域３０ｃの不純物濃度を低くすることができる。そのため、ダイオード１０に順電圧が印加される際に、周辺領域７２のドリフト領域５０ａに流入するホールの量を低減することができる。この結果、経路Ｒ２を通過するホールの量を低減することができる。
【００３４】
また、周辺領域７２のドリフト領域５０ａに流入するホールの量が低減されるため、角部Ｃに集中するホールの量も低減する。即ち、角部Ｃの電界の大きさが緩和される。この結果、電界によって加速された電子が原子に衝突して、新たに電子及びホールが発生されることを抑制することができる。
【００３５】
さらに、経路Ｒ２では、ホールは、中濃度領域３０ｂと高濃度領域３０ａとの間の低濃度領域３０ｃを通過する。低濃度領域３０ｃの不純物濃度が低いため、低濃度領域３０ｃの抵抗値は比較的に高い。このため、周辺領域７２のドリフト領域５０ａ内のホールは、経路Ｒ２より経路Ｒ１を流れ易くなる。その結果、経路Ｒ２を通過するホールの量を低減することができる。
【００３６】
図３は、高濃度領域３０ａと中濃度領域３０ｂとの間の距離と、リカバリ動作時にアノード電極１４の接触面１４ｂの端辺に流れる電流との関係を示すシミュレーション結果である。図３の縦軸は、接触面１４ｂの端辺に流れる電流密度である。図３の横軸は、高濃度領域３０ａの右端と中濃度領域３０ｂの右端との間の距離（図１の距離Ｌ２）である。図３に示されるように、距離Ｌ２を２０μｍ以上とすることで、接触面１４ｂの端辺に流れる電流がより低減されることがわかった。なお、距離Ｌ２が２０μｍを超えて長くなっても、接触面１４ｂに流れる電流の低減効果は大きくは変化しない。距離Ｌ２を大きくすると、半導体素子として機能しない周辺領域７２が大きくなるため、距離Ｌ２は６０μｍ以下とすることが好ましい。
【実施例２】
【００３７】
実施例２のダイオード１００について、実施例１のダイオード１０と異なる点を説明する。ダイオード１０の低濃度領域３０ｃは、中心領域７０と周辺領域７２の境界においてアノード電極１４と接触していない。これに対して、ダイオード１００の低濃度領域１３０ｃは、中心領域７０と周辺領域７２の境界においてアノード電極１４と接触している。この結果、リカバリ動作時には、経路Ｒ３を通るホールは、中濃度領域３０ｂから、低濃度領域１３０ｃを通過して、アノード電極１４に排出される。即ち、経路Ｒ３を通るホールは、高濃度領域３０ａを通過しない。低濃度領域１３０ｃとアノード電極１４との接触抵抗は大きいため、実施例１の経路Ｒ２と比較して、経路Ｒ３を流れるホール量をより低減する。
【実施例３】
【００３８】
実施例３のダイオード２００について、実施例１のダイオード１０と異なる点を説明する。図５に示すように、ダイオード２００の低濃度領域２３０ｃは、比較的に不純物濃度が高い第１部分２３０ｄと、比較的に不純物濃度が低い第２部分２３０ｅと、を含んでいる。第２部分２３０ｅは、第１部分２３０ｄよりも半導体基板１２の縁側に位置する。低濃度領域２３０ｃを第１部分２３０ｄと第２部分２３０ｅに分けることによって、第１部分２３０ｄの不純物濃度は中心領域７０に適した不純物濃度とすることができ、第２部分２３０ｅの不純物濃度は周辺領域７２に適した不純物濃度とすることができる。
【００３９】
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。
【００４０】
（１）本明細書に開示される技術は、ダイオード以外に、ＩＧＢＴ、ＭＯＳ等の半導体装置にも適用することができる。
【００４１】
（２）周辺耐圧領域は、リサーフ領域４０以外に、ＦＬＲ領域であってもよい。
【００４２】
（３）上記の各実施例において、Ｐ型半導体とＮ型半導体とが入れ替わっていてもよい。
【００４３】
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。
【符号の説明】
【００４４】
１０，１００，２００：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
３０：アノード領域
３０ａ：高濃度領域
３０ｂ：中濃度領域
３０ｃ：低濃度領域
４０：リサーフ領域
５０ａ：ドリフト領域
５０ｂ：カソード領域
【図１】
0005605230.tif 000002
【図２】
0005605230.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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