(57)【要約】【課題】半導体装置の順方向サージ耐量の改善しながら、半導体装置に定格電流が流れる際の電圧も低く抑えられるようにする。【解決手段】Ｎ型の半導体基板２と、半導体基板の第一主面２１に形成されたＮ−型のドリフト層３と、ドリフト層の表面に露出するＰ＋型の第二導電型半導体領域４と、ドリフト層とショットキー接続され、第二導電型半導体領域とオーミック接続された第一電極５と、第一電極に重ねて配された第二電極６と、を備え、第二電極の表面のうち導電性の接続部材１００との接合領域６２が、接続部材と重なる重複領域６３と、重複領域を囲むように位置して接続部材と重ならない非重複領域６４と、を有し、ドリフト層の表面のうち重複領域と重なる第一領域３２における第二導電型半導体領域の密度に対し、第一領域を囲むように位置して非重複領域と重なる領域を含む第二領域３３における第二導電型半導体領域の密度が高い半導体装置１を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の第一主面に形成され、前記半導体基板よりも不純物濃度が低い第一導電型のドリフト層と、
前記ドリフト層に形成されて前記ドリフト層の表面に露出する前記第一導電型とは反対の第二導電型の第二導電型半導体領域と、
前記ドリフト層の表面に設けられ、前記ドリフト層とショットキー接続され、かつ、前記第二導電型半導体領域とオーミック接続された第一電極と、
前記第一電極に重ねて配され、導電性の接続部材を接合するための第二電極と、を備え、
前記半導体基板の厚さ方向から見た平面視で、前記第二電極の表面のうち前記接続部材と接合する接合領域が、前記厚さ方向において前記接続部材と重なる重複領域と、前記重複領域を囲むように位置して前記接続部材と重ならない非重複領域と、を有し、
前記ドリフト層の表面のうち前記重複領域と重なる第一領域における前記第二導電型半導体領域の密度に対し、前記ドリフト層の表面のうち前記第一領域を囲むように位置して前記非重複領域と重なる領域を含む第二領域における前記第二導電型半導体領域の密度が高い半導体装置。
【請求項２】
前記ドリフト層の表面のうち前記第二領域の外周には、前記第二導電型半導体領域の密度が前記第二領域よりも低い第三領域が形成されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記厚さ方向から見て、前記第二領域と前記第三領域との境界が、前記接合領域よりも外側に位置している請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第二導電型半導体領域は、前記厚さ方向から見て、ドット状に形成されると共に、互いに間隔をあけて複数配列され、
前記第一領域における単位面積当たりの前記第二導電型半導体領域の数に対し、前記第二領域における単位面積当たりの前記第二導電型半導体領域の数が多い請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第二導電型半導体領域は、前記厚さ方向から見て、複数の線からなる格子状に形成され、
前記第一領域における前記第二導電型半導体領域の線同士の間隔に対し、前記第二領域における前記第二導電型半導体領域の線同士の間隔が小さい請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第二導電型半導体領域は、前記厚さ方向から見て、互いに平行する複数の線状に形成され、
前記第一領域における前記第二導電型半導体領域の線同士の間隔に対し、前記第二領域における前記第二導電型半導体領域の線同士の間隔が小さい請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第二導電型半導体領域は、前記厚さ方向から見て、互いに平行する複数の線状に形成され、
前記第一領域における前記第二導電型半導体領域の線の太さに対し、前記第二領域における前記第二導電型半導体領域の線が太い請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第二領域における前記第二導電型半導体領域が、前記厚さ方向から見て、前記第一領域を囲むように延びる弧状に形成されている請求項２又は請求項３に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のショットキーダイオード（半導体装置）には、炭化珪素基板等の半導体基板とこれに重ねて配されるショットキー電極（金属）との間で、ショットキー接続とオーミック接続とが混在するＪＢＳ（Junction Barrier Schottky）構造やＭＰＳ（Merged PN Schottky）構造のダイオードがある。この種のショットキーダイオードにおいて、順方向の定格電流が流れる場合には、ショットキー接続の部分のみに電流が流れ、オーミック接続の部分には電流が流れない。一方、順方向のサージ電流が流れる場合には、ショットキー接続の部分だけではなく、オーミック接続の部分にも電流が流れる。これにより、ショットキーダイオードの急激な温度上昇の抑制を図っている。
【０００３】
特許文献１には、上方から見て、オーミック接続の領域（第一半導体領域）を、ショットキー電極上のアノード電極とワイヤボンドとの接合部分よりも内側に位置させたショットキーダイオードが開示されている。このショットキーダイオードでは、順方向のサージ電流が流れる場合に、オーミック接続の部分に生じる熱を前記接合部分に逃がすことで、順方向のサージ耐量の改善を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２―１５６１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のショットキーダイオード（半導体装置）であっても、順方向のサージ電流がさらに大きくなった場合には、前記接合部分のうちワイヤボンドと重ならない部分（ワイヤボンドの周囲に広がる部分）において、急激な温度上昇が生じてしまう。その結果として、前記接合部分のうちワイヤボンドと重ならない部分やこれが接合されるアノード電極の部分に、欠陥が生じ、熱集中が発生することがある。すなわち、特許文献１のショットキーダイオードであっても、順方向サージ耐量が不十分である、という問題がある。
【０００６】
順方向のサージ電流が大きくなっても上記の急激な温度上昇を防ぐためには、例えばオーミック接続の領域を、前記接合部分の領域全体に形成することも考えられる。しかしながら、この場合には、ショットキー接続の領域が減るため、順方向の定格電流を流す際の順方向電圧が大きくなってしまう、という問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、順方向サージ耐量をさらに改善でき、かつ、順方向の定格電流が流れる際の順方向電圧を低く抑え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】
【０００８】
本発明の一態様は、第一導電型の半導体基板と、前記半導体基板の第一主面に形成され、前記半導体基板よりも不純物濃度が低い第一導電型のドリフト層と、前記ドリフト層に形成されて前記ドリフト層の表面に露出する前記第一導電型とは反対の第二導電型の第二導電型半導体領域と、前記ドリフト層の表面に設けられ、前記ドリフト層とショットキー接続され、かつ、前記第二導電型半導体領域とオーミック接続された第一電極と、前記第一電極に重ねて配され、導電性の接続部材を接合するための第二電極と、を備え、前記半導体基板の厚さ方向から見た平面視で、前記第二電極の表面のうち前記接続部材と接合する接合領域が、前記厚さ方向において前記接続部材と重なる重複領域と、前記重複領域を囲むように位置して前記接続部材と重ならない非重複領域と、を有し、前記ドリフト層の表面のうち前記重複領域と重なる第一領域における前記第二導電型半導体領域の密度に対し、前記ドリフト層の表面のうち前記第一領域を囲むように位置して前記非重複領域と重なる領域を含む第二領域における前記第二導電型半導体領域の密度が高い半導体装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、第二導電型半導体領域の密度が低いドリフト層の第一領域が接続部材と重なっていることで、半導体装置に順方向サージ電流が流れて第一領域に大きな熱が発生しても、この熱を効率よく接続部材に逃がすことができる。一方、接続部材と重ならないドリフト層の第二領域においては、第二導電型半導体領域の密度が高いため、半導体装置に順方向サージ電流が流れても発生する熱を小さくできる。その結果、第二領域と重なる第二電極の非重複領域や、第二電極と接続部材との接合部分のうち非重複領域に該当する部分に熱集中が発生することを効果的に抑制できる。したがって、順方向サージ耐量のさらなる改善を図ることができる。
また、本発明によれば、第一領域における第二導電型半導体領域の密度が低いことで、順方向の定格電流を流す際の順方向電圧を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る半導体装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る半導体装置においてドリフト層の表面を示す平面図である。
【図３】図１，２の半導体装置の順方向特性の一例を示すグラフである。
【図４】本発明の第二実施形態に係る半導体装置においてドリフト層の表面を示す平面図である。
【図５】本発明の第三実施形態に係る半導体装置においてドリフト層の表面を示す平面図である。
【図６】本発明の第四実施形態に係る半導体装置においてドリフト層の表面を示す平面図である。
【図７】本発明の第五実施形態に係る半導体装置においてドリフト層の表面を示す平面図である。
【図８】本発明の第五実施形態に係る半導体装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
〔第一実施形態〕
以下、図１−３を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
図１，２に示すように、本実施形態に係る半導体装置１は、ＪＢＳ構造のショットキーダイオードである。半導体装置１は、Ｎ型（第一導電型）の炭化珪素基板（半導体基板）２と、炭化珪素基板２の第一主面２１に形成されたドリフト層３と、ドリフト層３に形成されてドリフト層３の表面３１に露出する第二導電型半導体領域４と、ドリフト層３の表面３１に設けられた第一電極５と、第一電極５に重ねて配された第二電極６と、を備える炭化珪素半導体装置である。
【００１２】
また、本実施形態の半導体装置１は、ドリフト層３に形成され、ドリフト層３の表面３１のうち第二導電型半導体領域４の形成領域を囲むガードリング７も備える。また、本実施形態の半導体装置１は、炭化珪素基板２の第二主面２２に設けられた第三電極８も備える。
【００１３】
ドリフト層３は、炭化珪素基板２と比較して不純物濃度が低いＮ−型（第一導電型）の層である。
第二導電型半導体領域４は、Ｐ＋型（第一導電型とは反対の第二導電型）の領域である。第二導電型半導体領域４は、炭化珪素基板２とドリフト層３との界面に到達しない範囲でドリフト層３に形成されている。
【００１４】
ガードリング７は、ドリフト層３に形成され、第二導電型半導体領域４と比較して不純物濃度が低いＰ−型（第二導電型）の領域である。ガードリング７は、第二導電型半導体領域４と同様に、炭化珪素基板２とドリフト層３との界面に到達しない範囲でドリフト層３に形成されている。
厚さ方向から見た炭化珪素基板２の形状は、図２のように矩形状であってもよいが、任意であってよい。また、炭化珪素基板２の厚さ方向から見たガードリング７の形状は、図２のように炭化珪素基板２の形状に倣う矩形環状であってもよいが、これに限ることはない。
【００１５】
第一電極５は、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｍｏ等の金属からなる。第一電極５は、ドリフト層３とショットキー接続され、かつ、第二導電型半導体領域４とオーミック接続されている。また、本実施形態では、第一電極５の周縁部がガードリング７の内縁部分にも接続されている。
【００１６】
第二電極６は、Ａｌ等の金属からなる。第二電極６の表面６１には、Ａｌ等の金属からなるボンディングワイヤ（接続部材）１００が接合される。本実施形態において、ボンディングワイヤ１００は、ボールボンディングによって第二電極６に接合される。
以下の説明において、第二電極６の表面６１に接合されるボンディングワイヤ１００の部分（ボンディング部分）のことを、第二電極６とボンディングワイヤ１００との接合部分１０１と呼ぶことがある。
【００１７】
炭化珪素基板２の厚さ方向から見た平面視で、第二電極６の表面６１のうちボンディングワイヤ１００と接合する領域６２（前述の接合部分１０１が接触する領域；以下、接合領域６２と呼ぶ。）は、ボンディングワイヤ１００と重なる重複領域６３と、重複領域６３を囲むように位置してボンディングワイヤ１００と重ならない非重複領域６４と、を有する。
【００１８】
第二電極６の表面６１におけるボンディングワイヤ１００の接合領域６２は、少なくともガードリング７で囲まれたドリフト層３の表面３１の領域よりも小さければよい。接合領域６２は、図２のようにドリフト層３の表面３１の中央に位置してもよいが、これに限ることはない。
【００１９】
図２では、重複領域６３が接合領域６２の中央に位置し、非重複領域６４が重複領域６３を囲む環状に形成されているが、これに限ることはない。例えば、重複領域６３は、その周縁の一部が非重複領域６４の周縁と重なるように配されてもよい。すなわち、非重複領域６４は、例えば重複領域６３の周縁のうち周方向の一部を囲むような弧状（例えばＣ字状）に形成されてもよい。
炭化珪素基板２の厚さ方向から見た接合領域６２、重複領域６３、非重複領域６４は、図２のように炭化珪素基板２の形状に倣う矩形状に形成されてもよいが、これに限ることはない。
【００２０】
前述した第二導電型半導体領域４は、前述した重複領域６３や非重複領域６４と関連付けてドリフト層３に形成されている。以下、この点について説明する。
ドリフト層３の表面３１には、前述の重複領域６３と重なる第一領域３２と、第一領域３２を囲むように位置する第二領域３３と、がある。第二領域３３には、前述の非重複領域６４と重なる領域が含まれている。本実施形態では、非重複領域６４が重複領域６３を囲む環状に形成されているため、第二領域３３も非重複領域６４に対応する環状に形成されている。第一領域３２と第二領域３３との境界は、重複領域６３と非重複領域６４との境界と重なる。
【００２１】
そして、第二領域３３における第二導電型半導体領域４の密度は、第一領域３２における第二導電型半導体領域４の密度よりも高い。言い換えれば、第二領域３３においてその全体の面積に占める第二導電型半導体領域４の面積の比率は、第一領域３２においてその全体の面積に占める第二導電型半導体領域４の面積の比率よりも大きい。
【００２２】
さらに、本実施形態の半導体装置１では、ドリフト層３の表面３１のうち第二領域３３の外周に第三領域３４が形成されている。第三領域３４における第二導電型半導体領域４の密度は、第二領域３３における第二導電型半導体領域４の密度よりも低い。第三領域３４における第二導電型半導体領域４の密度は、例えば第一領域３２における第二導電型半導体領域４の密度と異なってもよいが、本実施形態では同等である。
本実施形態において第三領域３４の外縁は、ガードリング７の内縁に接している。
【００２３】
ドリフト層３の表面３１における第二領域３３と第三領域３４との境界は、例えば接合領域６２の周縁と重なってもよいが、本実施形態では接合領域６２の外側に位置する。
第二領域３３と第三領域３４との境界は、接合領域６２の周縁とガードリング７の内縁との間で任意に位置してよい。本実施形態において、第二領域３３と第三領域３４との境界は、ガードリング７の内縁よりも接合領域６２の周縁の近くに位置している。
【００２４】
本実施形態では、第二導電型半導体領域４が、炭化珪素基板２の厚さ方向から見て、ドット状に形成されている。ドット状の第二導電型半導体領域４は、互いに間隔をあけて複数配列されている。ドット状は、例えば正方形状や長方形状、楕円形状であってもよいが、本実施形態では円形状である。本実施形態において、ドット状の第二導電型半導体領域４の大きさは互いに等しい。
そして、第二領域３３における単位面積当たりのドット状の第二導電型半導体領域４の数は、第一領域３２、第三領域３４における単位面積当たりのドット状の第二導電型半導体領域４の数よりも多い。これにより、第二領域３３においてその全体の面積に占める第二導電型半導体領域４の面積の比率が、第一領域３２や第三領域３４においてその全体の面積に占める第二導電型半導体領域４の面積の比率よりも大きくなっている。
第三領域３４における単位面積当たりのドット状の第二導電型半導体領域４の数は、例えば第一領域３２における単位面積当たりの第二導電型半導体領域４の数と異なってもよいが、本実施形態では同じである。
【００２５】
以上のように構成される本実施形態の半導体装置１に順方向サージ電流が流れた場合、ドリフト層３の表面３１のうち第二導電型半導体領域４の密度が低い第一領域３２において発生する熱は大きい。
一方、ドリフト層３の第二領域３３における第二導電型半導体領域４の密度は高い。このため、半導体装置１に順方向サージ電流が流れた場合に第二領域３３において発生する熱は、第一領域３２と比較して小さくなる。
【００２６】
第一領域３２と第二領域３３とで発生する熱の大きさが異なることは、図３に例示するように、第一電極５とドリフト層３とのショットキー接続（ＳＪ）部分と、第一電極５と第二導電型半導体領域４とのオーミック接続（ＯＣ）部分とで、電気抵抗の特性が異なることに起因する。
【００２７】
すなわち、ショットキー接続（ＳＪ）部分では、当該部分にかける電圧（順方向電圧）をゼロから増やすにしたがって当該部分に流れる電流（順方向電流）が増加するが、電圧が所定値以上となると、電圧に対する電流の増加率が低下する。すなわち、ショットキー接続（ＳＪ）部分では、サージ電流のような大きな電流が流れると、自己発熱効果によって電気抵抗が非常に大きくなり、当該部分での発熱が大きくなる。
一方、オーミック接続（ＯＣ）部分では、当該部分にかける電圧をゼロから所定値まで増やしても電流が流れないが、電圧が所定値以上となると、電圧に対する電流の増加率が急激に上昇する。すなわち、オーミック接続（ＯＣ）部分では、サージ電流のような大きな電流が流れると、電気抵抗が非常に小さくなり、当該部分での発熱が小さくなる。
【００２８】
そして、ドリフト層３の第一領域３２において生じた大きな熱は、第一領域３２がボンディングワイヤ１００と重なっていることで、ボンディングワイヤ１００に効率よく逃がすことができる。これにより、第一領域３２に対応する第二電極６の重複領域６３での急激な温度上昇を十分に抑えることができる。
一方、ドリフト層３の第二領域３３は、ボンディングワイヤ１００と重なっていないため、第一領域３２と比べてボンディングワイヤ１００への放熱効率は低い。ただし、前述したように第二領域３３において生じる熱は小さいため、第二領域３３に対応する第二電極６の非重複領域６４での急激な温度上昇を抑えることができる。その結果、第二電極６のうち接合領域６２の非重複領域６４や、第二電極６とボンディングワイヤ１００との接合部分１０１のうち非重複領域６４と重なる部分に熱集中が発生することを効果的に抑制できる。
以上のことから、本実施形態の半導体装置１によれば、順方向サージ耐量のさらなる改善を図ることができる。
【００２９】
また、本実施形態の半導体装置１によれば、第一領域３２における第二導電型半導体領域４の密度が低く設定されている。これにより、半導体装置１に順方向の定格電流が流れた際の順方向電圧を低く抑えることができる。
【００３０】
また、本実施形態の半導体装置１によれば、ドリフト層３の表面３１のうち第二領域３３の外周に、第二導電型半導体領域４の密度が第二領域３３よりも低い第三領域３４が形成されている。このため、ショットキー接続であるドリフト層３と第一電極５との接続面積を容易に確保することができる。これにより、順方向の定格電流を流す際の順方向電圧をさらに低く抑えることができる。
【００３１】
また、本実施形態の半導体装置１によれば、第二領域３３と第三領域３４との境界が接合領域６２よりも外側に位置している。このため、順方向サージ電流が流れた際に、仮に第三領域３４における発熱が大きくても、この熱が接合領域６２に到達することを抑制できる。これにより、第二電極６の表面６１のうち接合領域６２の周縁における急激な温度上昇を抑えることができる。すなわち、順方向サージ耐量の改善をさらに図ることができる。
【００３２】
また、本実施形態の半導体装置１によれば、炭化珪素基板２の厚さ方向から見た第二導電型半導体領域４がドット状に形成されると共に、互いに間隔をあけて複数配列されている。
この場合には、ドリフト層３の表面３１において、ドリフト層３と第一電極５とのショットキー接続の面積と、第二導電型半導体領域４と第一電極５とのオーミック接続の面積との比率が同等であっても、第二導電型半導体領域４を線状に形成する場合と比較して、ドリフト層３と第二導電型半導体領域４とのＰＮ接合の面積をより大きく設定できる。このため、半導体装置１に順方向サージ電流が流れた際には、ＰＮ接合された第二導電型半導体領域４とドリフト層３との間で電流がより流れやすくなる。すなわち、半導体装置１にかかる電圧を低く抑えて、ドリフト層３と第一電極５との界面における発熱を小さく抑えることができる。したがって、半導体装置１の順サージ耐量をさらに改善することができる。
【００３３】
また、本実施形態の半導体装置１によれば、第二領域３３におけるドット状の第二導電型半導体領域４の数を、第一領域３２におけるドット状の第二導電型半導体領域４の数よりも多く設定している。これにより、第二領域３３における第二導電型半導体領域４の密度を、簡単に第一領域３２における第二導電型半導体領域４の密度よりも高く設定することができる。
【００３４】
上記した第一実施形態においては、例えば、第一、第二、第三領域３２，３３，３４における単位面積当たりのドット状の第二導電型半導体領域４の数を互いに等しく設定し、第二領域３３におけるドット状の第二導電型半導体領域４の大きさを、第一領域３２、第三領域３４におけるドット状の第二導電型半導体領域４よりも大きくしてもよい。このような構成でも、上記と同様の効果を奏する。
【００３５】
〔第二実施形態〕
次に、図４を参照して本発明の第二実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置のうち第一実施形態の半導体装置１と同じ構成については、同一符号を付す等して、その説明を省略する。
【００３６】
図４に示す本実施形態の半導体装置１Ａは、第一実施形態と同様の炭化珪素基板２、ドリフト層３、第二導電型半導体領域４、第一電極５、第二電極６、ガードリング７、第三電極８を備える（図１参照）。また、本実施形態の半導体装置１Ａでは、第一実施形態と同様に、ドリフト層３の表面３１のうち第二領域３３における第二導電型半導体領域４の密度が、第一領域３２や第三領域３４における第二導電型半導体領域４の密度よりも高い。
【００３７】
ただし、本実施形態の半導体装置１Ａでは、炭化珪素基板２の厚さ方向から見て、第二導電型半導体領域４が複数の線からなる格子状に形成されている。本実施形態では、第一、第二、第三領域３２，３３，３４のそれぞれにおいて互いに平行する第二導電型半導体領域４の複数の線が、等間隔に配列されている。
そして、第二領域３３における第二導電型半導体領域４の線同士の間隔は、第一領域３２、第三領域３４における第二導電型半導体領域４の線同士の間隔よりも小さい。これにより、第二領域３３においてその全体の面積に占める第二導電型半導体領域４の面積の比率が、第一領域３２や第三領域３４においてその全体の面積に占める第二導電型半導体領域４の面積の比率よりも大きくなっている。
第三領域３４における第二導電型半導体領域４の線同士の間隔は、例えば第一領域３２における第二導電型半導体領域４の線同士の間隔と異なってもよいが、本実施形態では同じである。
【００３８】
本実施形態において、第二導電型半導体領域４の線の太さは、第一、第二、第三領域３２，３３，３４の間で互いに等しいが、例えば互いに異なってもよい。すなわち、本実施形態の半導体装置１Ａでは、例えば第二領域３３における第二導電型半導体領域４の線を、第一領域３２、第三領域３４における第二導電型半導体領域４の線よりも太くすることで、第二領域３３における第二導電型半導体領域４の線同士の間隔を、第一領域３２、第三領域３４における第二導電型半導体領域４の線同士の間隔よりも小さくしてもよい。
【００３９】
また、第二導電型半導体領域４の線は、図４のように矩形状とされた炭化珪素基板２の辺に沿って延びてもよいが、例えば炭化珪素基板２の辺に対して傾斜する方向に延びてもよい。また、第二導電型半導体領域４の線が延びる方向は、図４のように第一、第二、第三領域３２，３３，３４の間で同じであってもよいが、例えば異なってもよい。
また、第二導電型半導体領域４の複数の線からなる格子の形状は、図４のように矩形状であってもよいが、例えばひし形状であってもよい。
【００４０】
本実施形態の半導体装置１Ａによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、本実施形態の半導体装置１Ａによれば、炭化珪素基板２の厚さ方向から見た第二導電型半導体領域４が複数の線からなる格子状に形成されている。
この場合には、ドリフト層３の表面３１において、ドリフト層３と第一電極５とのショットキー接続の面積と、第二導電型半導体領域４と第一電極５とのオーミック接続の面積との比率が同等であっても、第二導電型半導体領域４を互いに平行する複数の線からなるストライプ形状に形成する場合と比較して、ドリフト層３と第二導電型半導体領域４とのＰＮ接合の面積をより大きく設定できる。このため、半導体装置１Ａに順方向サージ電流が流れた際には、ＰＮ接合された第二導電型半導体領域４とドリフト層３との間で電流がより流れやすくなる。すなわち、半導体装置１Ａにかかる電圧を低く抑えて、ドリフト層３と第一電極５との界面における発熱を小さく抑えることができる。したがって、半導体装置１Ａの順サージ耐量をさらに改善することができる。
【００４１】
また、本実施形態の半導体装置１Ａによれば、第二領域３３における第二導電型半導体領域４の線同士の間隔を、第一領域３２における第二導電型半導体領域４の線同士の間隔よりも小さく設定している。これにより、第二領域３３における第二導電型半導体領域４の密度を、簡単に第一領域３２における第二導電型半導体領域４の密度よりも高く設定することができる。
【００４２】
〔第三実施形態〕
次に、図５を参照して本発明の第三実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置のうち第一実施形態の半導体装置１と同じ構成については、同一符号を付す等して、その説明を省略する。
【００４３】
図５に示す本実施形態の半導体装置１Ｂは、第一実施形態と同様の炭化珪素基板２、ドリフト層３、第二導電型半導体領域４、第一電極５、第二電極６、ガードリング７、第三電極８を備える（図１参照）。また、本実施形態の半導体装置１Ｂでは、第一実施形態と同様に、ドリフト層３の表面３１の第二領域３３における第二導電型半導体領域４の密度が、第一領域３２や第三領域３４における第二導電型半導体領域４の密度よりも高い。
【００４４】
ただし、本実施形態の半導体装置１Ｂでは、炭化珪素基板２の厚さ方向から見て、第二導電型半導体領域４が互いに平行する複数の線からなるストライプ状に形成されている。本実施形態では、第二導電型半導体領域４の全ての線の太さが互いに等しい。また、本実施形態では、第一、第二、第三領域３２，３３，３４のそれぞれにおいて互いに平行する第二導電型半導体領域４の複数の線が、等間隔に配列されている。
そして、第二領域３３における第二導電型半導体領域４の線同士の間隔は、第一領域３２、第三領域３４における第二導電型半導体領域４の線同士の間隔よりも小さい。これにより、第二領域３３においてその全体の面積に占める第二導電型半導体領域４の面積の比率が、第一領域３２や第三領域３４においてその全体の面積に占める第二導電型半導体領域４の面積の比率よりも大きくなっている。
第三領域３４における第二導電型半導体領域４の線同士の間隔は、例えば第一領域３２における第二導電型半導体領域４の線同士の間隔と異なってもよいが、本実施形態では同じである。
【００４５】
第二導電型半導体領域４の線は、図５のように矩形状とされた炭化珪素基板２の辺に沿って延びてもよいが、例えば炭化珪素基板２の辺に対して傾斜する方向に延びてもよい。また、第二導電型半導体領域４の線が延びる方向は、図５のように第一、第二、第三領域３２，３３，３４の間で同じであってもよいが、例えば互いに異なってもよい。
【００４６】
本実施形態の半導体装置１Ｂによれば、第二実施形態と同様の効果を奏する。
【００４７】
〔第四実施形態〕
次に、図６を参照して本発明の第四実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置のうち第一実施形態の半導体装置１と同じ構成については、同一符号を付す等して、その説明を省略する。
【００４８】
図６に示す本実施形態の半導体装置１Ｃは、第一実施形態と同様の炭化珪素基板２、ドリフト層３、第二導電型半導体領域４、第一電極５、第二電極６、ガードリング７、第三電極８を備える（図１参照）。また、本実施形態の半導体装置１Ｃでは、第一実施形態と同様に、ドリフト層３の表面３１の第二領域３３における第二導電型半導体領域４の密度が、第一領域３２や第三領域３４における第二導電型半導体領域４の密度よりも高い。
【００４９】
本実施形態の半導体装置１Ｃでは、第三実施形態と同様に、炭化珪素基板２の厚さ方向から見て、第二導電型半導体領域４が互いに平行する複数の線からなるストライプ状に形成されている。ただし、本実施形態では、第一、第二、第三領域３２，３３，３４のそれぞれにおいて互いに平行する第二導電型半導体領域４の複数の線が、等間隔に配列されている。
そして、本実施形態の半導体装置１Ｃでは、第二領域３３における第二導電型半導体領域４の線が、第一領域３２、第三領域３４における第二導電型半導体領域４の線よりも太い。これにより、第二領域３３においてその全体の面積に占める第二導電型半導体領域４の面積の比率が、第一領域３２や第三領域３４においてその全体の面積に占める第二導電型半導体領域４の面積の比率よりも大きくなっている。
第二領域３３における第二導電型半導体領域４の線同士の間隔は、図６のように第一領域３２、第三領域３４における第二導電型半導体領域４の線同士の間隔よりも小さくてもよいが、例えば第一領域３２、第三領域３４における第二導電型半導体領域４の線同士の間隔と同等であってもよい。
【００５０】
本実施形態の半導体装置１Ｃによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、本実施形態の半導体装置１Ｃによれば、第二領域３３における第二導電型半導体領域４の線を、第一領域３２における第二導電型半導体領域４の線よりも太く設定している。これにより、第二領域３３における第二導電型半導体領域４の密度を、簡単に第一領域３２における第二導電型半導体領域４の密度よりも高く設定することができる。
【００５１】
〔第五実施形態〕
次に、図７，８を参照して本発明の第五実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置のうち第一実施形態の半導体装置１と同じ構成については、同一符号を付す等して、その説明を省略する。
【００５２】
図７，８に示す本実施形態の半導体装置１Ｄは、第一実施形態と同様の炭化珪素基板２、ドリフト層３、第二導電型半導体領域４、第一電極５、第二電極６、ガードリング７、第三電極８を備える。また、本実施形態の半導体装置１Ｄでは、第一実施形態と同様に、ドリフト層３の表面３１の第二領域３３における第二導電型半導体領域４の密度が、第一領域３２や第三領域３４における第二導電型半導体領域４の密度よりも高い。
【００５３】
ただし、本実施形態の半導体装置１Ｄでは、炭化珪素基板２の厚さ方向から見て、第二領域３３における第二導電型半導体領域４が、第一領域３２を囲むように延びる弧状に形成されている。
より具体的に説明すれば、本実施形態の半導体装置１Ｄでは、接合領域６２のうち非重複領域６４が重複領域６３を囲む環状に形成され、これに伴って非重複領域６４に重なる第二領域３３も非重複領域６４に対応する環状に形成されている。このため、本実施形態では、第二領域３３における第二導電型半導体領域４が第一領域３２を囲む環状に形成されている。また、本実施形態においては、環状の第二導電型半導体領域４が第二領域３３の全体に形成されている、すなわち、環状の第二導電型半導体領域４が一つだけ形成されている。
【００５４】
一方、第一領域３２や第三領域３４における第二導電型半導体領域４は、図７に例示するように、第二、第三実施形態と同様のストライプ状に形成されてもよいし、例えばドット状や格子状に形成されてもよい。これにより、第二領域３３においてその全体の面積に占める第二導電型半導体領域４の面積の比率が、第一領域３２や第三領域３４においてその全体の面積に占める第二導電型半導体領域４の面積の比率よりも大きくなっている。
【００５５】
本実施形態の半導体装置１Ｄによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、本実施形態の半導体装置１Ｄによれば、第二領域３３における第二導電型半導体領域４が、第一領域３２を囲むように延びる弧状に形成されている。これにより、第二領域３３における第二導電型半導体領域４の密度を、簡単に第一領域３２における第二導電型半導体領域４の密度よりも高く設定することができる。
【００５６】
上記した第四実施形態において、環状の第二導電型半導体領域４は、第二領域３３において例えば同心状に複数配列されてもよい。
【００５７】
また、上記した第四実施形態において、第二領域３３における第二導電型半導体領域４は、例えば第二領域３３の周方向に延びる弧状の第二導電型半導体領域４を第二領域３３の周方向に複数配列して構成されてもよい。
【００５８】
以上、本発明の詳細について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
【００５９】
本発明において、第二電極６の表面６１に接合される導電性の接続部材は、ボンディングワイヤ１００に限らず、例えば図９に例示するように、銅板等の板状の接続子１００Ｅであってもよい。この場合、接続子１００Ｅは半田１０１Ｅによって第二電極６の表面６１に接合される。すなわち、半田１０１Ｅが第二電極６と接続子１００Ｅとの接合部分となる。また、第二電極６の表面６１のうち接続子１００Ｅと接合する接合領域６２（半田１０１Ｅが接触する領域）は、上記実施形態と同様に、接続子１００Ｅと重なる重複領域６３と、重複領域６３を囲むようにして位置して接続子１００Ｅと重ならない非重複領域６４とを有する。
【００６０】
このため、導電性の接続部材が接続子１００Ｅであっても、ドリフト層３の表面３１に露出する第二導電型半導体領域４を上記実施形態と同様に形成することができる。
例えば、ドリフト層３の表面３１のうち、重複領域６３と重なる第一領域３２における第二導電型半導体領域４の密度に対し、非重複領域６４と重なる領域を含む第二領域３３における第二導電型半導体領域４の密度を高く設定することができる。
【００６１】
また、図９に例示するように、半田１０１Ｅが第二電極６の表面６１の一部にだけ濡れ広がる場合には、上記実施形態と同様に、ドリフト層３の表面３１のうち第二領域３３の外周に、第二導電型半導体領域４の密度が第二領域３３よりも低い第三領域３４が形成されてもよい。
したがって、第二電極６の表面６１に接合される導電性の接続部材が接続子１００Ｅであっても、上記実施形態と同様の効果を奏することは可能である。
【００６２】
上記実施形態では、第一導電型をＮ型とし、第二導電型をＰ型として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第一導電型をＰ型とし、第二導電型をＮ型としてもよい。
【００６３】
上記実施形態では、半導体装置としてＪＢＳ構造のダイオードを例として本発明を説明したが、本発明は、例えばＭＰＳ構造のダイオードにも適用可能である。
【００６４】
上記実施形態では、炭化珪素基板、炭化珪素のドリフト層、及び、炭化珪素の第二導電型半導体領域を含む炭化珪素半導体装置を例として本発明を説明したが、本発明は、例えばシリコン（Ｓｉ）基板、シリコンのドリフト層、及び、シリコンの第二導電型半導体領域を含む半導体装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ  半導体装置
２  炭化珪素基板（半導体基板）
２１  第一主面
２２  第二主面
３  ドリフト層
３１  表面
３２  第一領域
３３  第二領域
３４  第三領域
４  第二導電型半導体領域
５  第一電極
６  第二電極
６１  表面
６２  接合領域
６３  重複領域
６４  非重複領域
７  ガードリング
８  第三電極
１００  ボンディングワイヤ（接続部材）
１０１  接合部分
１００Ｅ  接続子（接続部材）
１０１Ｅ  半田（接合部分）
【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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