(57)【要約】  終端構造部に、内側から順に、活性領域の周囲を囲む同心円状に設けられた第１，２ＪＴＥ領域（４，５）間には、当該領域に接するようにｐ型の電界緩和領域（２０）が設けられている。第２ＪＴＥ領域（５）の不純物濃度は、第１ＪＴＥ領域（４）の不純物濃度よりも低い。電界緩和領域（２０）は、第１小領域（２１）と第２小領域（２２）とを活性領域の外周の接線方向（Ｙ）に交互に繰り返し配置してなる。電界緩和領域（２０）の平均不純物濃度は、第１ＪＴＥ領域（４）の不純物濃度よりも高く、かつ第２ＪＴＥ領域（５）の不純物濃度よりも低い。第１小領域（２１）の不純物濃度は、第１ＪＴＥ領域（４）の不純物濃度と等しい。第２小領域（２２）の不純物濃度は、第２ＪＴＥ領域（５）の不純物濃度と等しい。第１小領域（２１）と第２小領域（２２）とはチャージバランスである。このようにすることで、終端構造部の耐圧を向上させることができる。
2016043247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化珪素半導体からなる第１導電型の半導体基板と、
前記半導体基板のおもて面に設けられた、主電流が流れる活性領域と、
前記活性領域の周囲を囲む終端構造部と、
前記終端構造部に、前記活性領域の周囲を囲む同心円状に、かつ外側に配置されるほど低い不純物濃度で設けられた複数の第２導電型半導体領域と、
少なくとも１組の隣り合う前記第２導電型半導体領域間に互いに接するように設けられた、内側に隣接する前記第２導電型半導体領域よりも不純物濃度が低く、かつ外側に隣接する前記第２導電型半導体領域よりも不純物濃度が高い第２導電型中間領域と、
を備え、
前記第２導電型中間領域は、前記活性領域と前記終端構造部との境界に沿った第１方向に、第２導電型の第１小領域と、前記第１小領域よりも不純物濃度の低い第２導電型の第２小領域とを交互に繰り返し配置してなることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第１小領域は、内側に隣接する前記第２導電型半導体領域との境界および外側に隣接する前記第２導電型半導体領域との境界を１組の対辺とする矩形状の平面形状を有し、
前記第２小領域は、内側に隣接する前記第２導電型半導体領域との境界および外側に隣接する前記第２導電型半導体領域との境界を１組の対辺とする矩形状の平面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１小領域は、内側に隣接する前記第２導電型半導体領域との境界から外側に向う第２方向に沿って外側に隣接する前記第２導電型半導体領域側に向うにつれて幅が狭くなり、かつ外側に隣接する前記第２導電型半導体領域に点接触する凸形状の平面形状を有し、
前記第２小領域は、前記第１方向に隣り合う前記第１小領域間に位置し、前記第２方向に沿って外側に隣接する前記第２導電型半導体領域側に向うにつれて幅が広くなる台形状の平面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１小領域は、内側に隣接する前記第２導電型半導体領域との境界を上底とし、外側に隣接する前記第２導電型半導体領域との境界を下底とし、かつ上底よりも下底が狭い台形形状の平面形状を有し、
前記第２小領域は、内側に隣接する前記第２導電型半導体領域との境界を上底とし、外側に隣接する前記第２導電型半導体領域との境界を下底とし、かつ上底よりも下底が広い台形形状の平面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第２導電型中間領域は、前記第１方向に複数の単位領域に分割され、前記第１方向に隣り合う１組の前記第１小領域および前記第２小領域を含み、
前記第１小領域は、前記単位領域の内部において外側に向うにつれて階段状に前記第１方向の幅が狭くなり、
前記第２小領域は、前記単位領域の内部において外側に向うにつれて階段状に前記第１方向の幅が広くなり、
前記第１小領域および前記第２小領域の前記第１方向の幅の総和は内側から外側へ向って一定であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記単位領域は、前記第１方向と直交する第２方向に複数に区分され、
前記第１小領域は、外側の前記区分に配置されるほど前記第１方向の幅が狭く、
前記第２小領域は、外側の前記区分に配置されるほど前記第１方向の幅が広く、
前記区分は、前記第１小領域および前記第２小領域の前記第１方向の幅で決定される平均不純物濃度を有し、
前記区分の平均不純物濃度は、外側に向って一定の割合で低減していることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記区分の内部に配置された、前記第１方向に隣り合う１組の前記第１小領域および前記第２小領域のすべての組が同一の平均不純物濃度を有するように、前記第１小領域または前記第２小領域はプロセス限界の微少領域に分割されていることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１小領域および前記第２小領域のうち、一方の領域はマトリクス状の平面レイアウトに配置され、他方の領域は前記一方の領域を囲むメッシュ状の平面レイアウトに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第２導電型中間領域は、前記第１方向と直交する第２方向に複数に区分され、
前記区分は、前記一方の領域と、当該一方の領域に前記第２方向に隣り合う前記一方の領域とに挟まれた前記他の領域と、の１組を含み、
前記区分は、当該区分内の前記一方の領域および前記他の領域の幅に基づいて平均不純物濃度が決定され、かつ外側に配置されるほど平均不純物濃度が低く、
隣り合う前記一方の領域間の距離は、製造プロセスの限界の狭さであることを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記一方の領域は前記第１小領域であり、
外側に配置された前記区分ほど、前記一方の領域の第２方向の幅が狭く、かつ隣り合う前記一方の領域間の第２方向の距離が広いことを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記一方の領域は前記第２小領域であり、
外側に配置された前記区分ほど、前記一方の領域の第２方向の幅が広く、かつ隣り合う前記一方の領域間の第２方向の距離が狭いことを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１２】
隣接するすべての前記区分間で平均不純物濃度差が等しいことを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記第１小領域の幅および不純物濃度をそれぞれｘ1およびｎp1とし、前記第２小領域の幅および不純物濃度をそれぞれｘ2およびｎp2としたときに、前記区分の平均不純物濃度Ｎｐは下記（１）式を満たすことを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
Ｎｐ＝（（ｘ1×ｎp1）＋（ｘ2×ｎp2））／（ｘ1＋ｘ2）  ・・・（１）
【請求項１４】
前記他方の領域の、前記第１方向に隣り合う前記一方の領域間に挟まれた部分は、前記活性領域と前記終端構造部との境界と直交する第３方向に前記一方の領域と対向することを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１５】
前記第１小領域は、内側に隣接する前記第２導電型半導体領域と同じ不純物濃度を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１６】
前記第２小領域は、外側に隣接する前記第２導電型半導体領域と同じ不純物濃度を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１７】
前記第２導電型中間領域の平均不純物濃度は、内側に隣接する前記第２導電型半導体領域と外側に隣接する前記第２導電型半導体領域との中間の不純物濃度であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一つ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】
炭化珪素（ＳｉＣ）半導体を用いた半導体装置（以下、炭化珪素半導体装置）は、近年、シリコン（Ｓｉ）半導体を用いた半導体装置の限界を超える素子として注目されている。特に、炭化珪素半導体は、シリコン半導体に比べて破壊電界強度が高い、熱伝導率が高いという特長を活かして高耐圧素子への応用が期待されている。しかし、実用的な炭化珪素半導体装置を作製（製造）するには、高耐圧を安定して得られる終端構造の形成が重要な課題となっている。終端構造部は、活性領域の周囲を囲み、活性領域の基板おもて面側の電界を緩和して耐圧を保持する領域である。活性領域は、オン状態のときに電流が流れる領域である。【０００３】
通常、素子の耐圧は、ｎ-型ドリフト層となるｎ-型半導体基板（半導体チップ）のおもて面側に形成され、かつ活性領域から活性領域と終端構造部との境界付近まで延在するｐ型高濃度領域の外周部における電界集中によって制限される。このｐ型高濃度領域は、例えばｐｎ接合ダイオードの場合、ｎ-型ドリフト層との間のｐｎ接合を形成するｐ型アノード領域である。そこで、ｐ型高濃度領域の外側の端部に隣接して、ｐ型高濃度領域よりも不純物濃度の低いｐ-型低濃度領域を形成することで、終端構造部における電界を緩和する接合終端（ＪＴＥ：Ｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）構造が公知である。【０００４】
ＪＴＥ構造では、ｐ型高濃度領域とｎ-型ドリフト層との間のｐｎ接合から外側（チップ外周部側）に伸びる空乏層はｐ型高濃度領域およびｐ-型低濃度領域の両方に広がる。これによって、ｐ型高濃度領域の外周部での電界が緩和されるため、耐圧を向上させることができる。このＪＴＥ構造をさらに高耐圧な素子に適用する場合、ｐ-型低濃度領域の外周部にも電界が集中し、その結果、ＪＴＥ構造を構成するｐ-型低濃度領域の外周部でのアバランシェ降伏によって耐圧が制限されてしまう。このような問題は、ｐ-型低濃度領域の不純物濃度を活性領域側から外側に向う方向に緩やかに減少させることで回避することができる。【０００５】
このように活性領域側から外側に向う方向に緩やかに減少する不純物濃度分布を有するｐ-型低濃度領域からなるＪＴＥ構造は、ＶＬＤ（Ｖａｒｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌａｔｅｒａｌ  Ｄｏｐｉｎｇ）構造と称される。ＶＬＤ構造では、電界集中点が複数個所に分散されるため、最大電界強度が大幅に低減される。ところで、不純物の熱拡散が非常に小さく、かつ不純物導入のために高加速電圧のイオン注入を行う炭化珪素半導体では、ＶＬＤ構造を適用してｐ-型低濃度領域の不純物濃度を活性領域側から外側に向う方向に減少させることは難しい。このため、外側に配置されるほど不純物濃度を低くしたまたは厚さを薄くした複数のｐ-型低濃度領域を隣接して形成してＪＴＥ構造を構成する必要がある。【０００６】
不純物濃度または厚さの異なる複数のｐ-型低濃度領域からなるＪＴＥ構造を構成する場合、素子の耐圧性能の観点から、ｐ-型低濃度領域の個数を増やし、隣り合うｐ-型低濃度領域同士の不純物濃度差を可能な限り小さくすることが好ましい。しかしながら、工程数が増大するため、製造コストの低減を妨げる要因となっている。現在、炭化珪素半導体装置では、２段階または３段階で不純物濃度または厚さを変えた複数のｐ-型低濃度領域からなるＪＴＥ構造を形成することが一般的である。炭化珪素半導体装置の一般的なＪＴＥ構造について、ショットキーバリアダイオード（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ  Ｂａｒｒｉｅｒ  Ｄｉｏｄｅ：ＳＢＤ）を例に説明する。【０００７】
図２１は、従来のＳｉＣ−ＳＢＤの構造を示す説明図である。図２１（ａ）には平面レイアウトを示し、図２１（ｂ）には図２１（ａ）の切断線ＡＡ−ＡＡ’における断面構造を示す。図２１に示すように、例えば６００Ｖや１２００Ｖの耐圧クラスでは、一般的に、活性領域１１１の周囲を囲む終端構造部１１２には、不純物濃度の異なる２つのｐ型領域（ｐ-型領域１０４およびｐ--型領域１０５）からなるＪＴＥ構造が設けられる。具体的には、ｎ+型炭化珪素基板１０１のおもて面に、ｎ-型ドリフト層１０２となる炭化珪素エピタキシャル層が堆積されている。以下、ｎ+型炭化珪素基板１０１およびｎ-型ドリフト層１０２からなるエピタキシャル基板を炭化珪素基体（半導体チップ）とする。【０００８】
炭化珪素基体のおもて面（ｎ-型ドリフト層１０２側の表面）の表面層には、活性領域１１１と終端構造部１１２との境界に、活性領域１１１から終端構造部１１２にわたってｐ型ガードリング１０３が選択的に設けられている。ｐ型ガードリング１０３は、活性領域１１１におけるｎ-型ドリフト層１０２とアノード電極１０６とのショットキー接合の周囲を囲む。また、終端構造部１１２において、炭化珪素基体のおもて面の表面層には、ｐ型ガードリング１０３よりも外側に、ｐ型ガードリング１０３の周囲を囲むようにＪＴＥ構造が設けられている。ＪＴＥ構造は、ｐ-型領域１０４およびｐ--型領域１０５（以下、第１ＪＴＥ領域１０４および第２ＪＴＥ領域１０５とする）からなる。【０００９】
第１ＪＴＥ領域１０４は、ｐ型ガードリング１０３の周囲を囲み、かつｐ型ガードリング１０３の外側の端部に接する。第１ＪＴＥ領域１０４の不純物濃度は、ｐ型ガードリング１０３の不純物濃度よりも低い。第２ＪＴＥ領域１０５は、第１ＪＴＥ領域１０４よりも外側に配置され、第１ＪＴＥ領域１０４の周囲を囲み、かつ第１ＪＴＥ領域１０４の外側の端部に接する。第２ＪＴＥ領域１０５の不純物濃度は、第１ＪＴＥ領域１０４の不純物濃度よりも低い。また、第１，２ＪＴＥ領域１０４，１０５は、ともに一様な不純物濃度分布を有する。符号１０７，１０８は、それぞれ層間絶縁膜およびカソード電極である。【００１０】
発明者の鋭意研究により、１２００Ｖ耐圧クラスまでは、図２１に示すＪＴＥ構造によって耐圧を確保可能であるが、さらに高耐圧クラスでは、第１ＪＴＥ領域１０４と第２ＪＴＥ領域１０５との境界における電界集中が顕著になる傾向があることが確認されている。この第１ＪＴＥ領域１０４と第２ＪＴＥ領域１０５との境界における電界集中が生じることにより、終端構造部の所定耐圧を確保するために必要な製造プロセスのマージンが低減するという問題がある。終端構造部の所定耐圧を確保するために必要な製造プロセスのマージンとは、ＪＴＥ構造を構成するｐ型領域を形成する際のイオン注入精度（ドーズ量、拡散深さ）、イオン活性化率に対する終端構造部の耐圧のマージンである。【００１１】
このような製造プロセスのマージンについての問題は、ＪＴＥ構造を構成するｐ型領域の個数を増やして、不純物濃度差の小さいｐ型領域同士が隣接するように複数のｐ型領域を配置することにより、活性領域１１１側から外側に向ってより段階的に不純物濃度を減少させることで改善可能である。しかしながら、ＪＴＥ構造を構成するｐ型領域の個数を増やした分だけフォトリソグラフィおよびイオン注入の工程数が増えることとなり、コストアップにつながるという新たな問題が生じる。そこで、炭化珪素半導体装置のＪＴＥ構造に関して、ＪＴＥ構造の電界を緩和するための種々の提案がなされている。【００１２】
ＪＴＥ構造の電界を緩和した装置として、第２ＪＴＥ領域の、第１ＪＴＥ領域側の部分に、第１ＪＴＥ領域と同じ不純物濃度を有する複数のｐ型小領域を、第１ＪＴＥ領域の周囲を囲むリング状に設けた装置が提案されている（例えば、下記特許文献１（第００３３段落、第１１図）参照。）。また、ＪＴＥ構造の電界を緩和した別の装置として、下記特許文献１のＪＴＥ構造をさらに最適化した装置が提案されている（例えば、下記特許文献２参照。）。下記特許文献２では、さらに第２ＪＴＥ領域の周囲を囲む第３ＪＴＥ領域を備え、第３ＪＴＥ領域の、第２ＪＴＥ領域側の部分に、第２ＪＴＥ領域と同じ不純物濃度を有する複数のｐ型小領域が設けられている。【００１３】
図２１の第１，２ＪＴＥ領域１０４，１０５の２層構造のＪＴＥ構造に下記特許文献１，２のＪＴＥ構造を付加した構造を図２２に示す。図２２は、従来のＳｉＣ−ＳＢＤの構造の別の一例を示す説明図である。図２２（ａ）にはＪＴＥ構造の平面レイアウトを示し、図２２（ｂ）にはＪＴＥ構造の断面構造を示す。図２２に示すＪＴＥ構造では、第１ＪＴＥ領域１０４と第２ＪＴＥ領域１０５との間に、ｐ-型小領域１２１およびｐ--型小領域１２２からなる電界緩和領域１２０が設けられている。ｐ--型小領域１２２とｐ-型小領域１２１とは、活性領域１１１から外側に向う方向に、内側（活性領域側）に隣接するｐ型小領域の周囲を囲むように交互に繰り返し配置されている。【００１４】
ｐ-型小領域１２１の不純物濃度は、第１ＪＴＥ領域１０４の不純物濃度と等しい。ｐ-型小領域１２１の幅（活性領域１１１から外側に向う方向の幅）は、第１ＪＴＥ領域１０４の幅よりも狭く、かつ外側に配置されたｐ-型小領域１２１ほど狭い幅となっている。ｐ--型小領域１２２の不純物濃度は、第２ＪＴＥ領域１０５の不純物濃度と等しい。ｐ--型小領域１２２の幅は、第２ＪＴＥ領域１０５の幅よりも狭く、かつ外側に配置されたｐ--型小領域１２２ほど広い幅となっている。ｐ-型小領域１２１およびｐ--型小領域１２２の幅を外側に向けて変えることで、第１ＪＴＥ領域１０４から第２ＪＴＥ領域１０５へ向う方向に不純物濃度を徐々に減少させた構成となっている。【００１５】
下記特許文献１，２では、活性領域の周囲を囲む同心円状に各ＪＴＥ領域を形成しており、各ＪＴＥ領域の不純物濃度はイオン注入のドーズ量で制御されている。このため、第１，２ＪＴＥ領域の２層構造のＪＴＥ構造を形成するには、フォトリソグラフィおよびイオン注入をそれぞれ少なくとも２回ずつ行う必要がある。この点を解消した装置として、第１ＪＴＥ領域と同一の不純物濃度および同一の深さを有するｐ-型領域をメッシュ形状（格子状）に配置してｎ-型ドリフト層をマトリクス状に残した第２ＪＴＥ領域を備えた装置が提案されている（例えば、下記特許文献３参照。）。下記特許文献３のＪＴＥ構造を図２３，２４に示す。【００１６】
図２３は、従来のＳｉＣ−ＳＢＤの構造の別の一例を示す平面図である。図２３（ａ）には平面レイアウトを示し、図２３（ｂ）には図２３（ａ）の切断線ＢＢ−ＢＢ’における断面構造を示す。図２４は、図２３の要部を拡大して示す平面図である。図２４には、図２３の矩形枠１３０で囲む部分を拡大して示す。図２３，２４に示すように、下記特許文献３では、第１ＪＴＥ領域１３１と同一の不純物濃度および同一の深さを有する第２ＪＴＥ領域１３２の内部にｎ-型ドリフト層１０２を選択的に残すことによって、第１ＪＴＥ領域１３１の外側に第１ＪＴＥ領域１３１よりも不純物濃度の低いＪＴＥ領域を設けたことと等価となる。【００１７】
また、下記特許文献３には、マトリクス状に残したｎ-型ドリフト層１０２の幅や配置密度を変えて、第２ＪＴＥ領域１３２の内部に占めるｎ-型ドリフト層１０２の割合を変えることで所定の不純物濃度分布を得ることが記載されている。また、下記特許文献１〜３に示すＪＴＥ構造は、炭化珪素半導体装置のＪＴＥ構造に限らず、上述したＶＬＤ構造の改良項目として知られている。例えば、メッシュ状またはマトリクス状のパターンに開口した酸化膜をマスクとしてイオン注入を行った後に熱拡散させて所定パターンのｐ-型領域を形成し、このｐ-型領域のパターン形状によってＪＴＥ領域の所定の不純物濃度分布を得る方法が提案されている（例えば、下記特許文献４（第００５０段落、第３図）参照。）。【００１８】
また、ＪＴＥ構造の別の形成方法として、炭化珪素半導体層上に複数の単位マスクよりなる注入マスクを形成する第１工程と、注入マスクを用いて炭化珪素半導体層に所定の注入エネルギーで所定のイオンを注入する第２工程と、を含み、第１工程では、単位マスク内の任意の点から単位マスクの端までの距離を、所定の注入エネルギーで所定のイオンを炭化珪素に注入した場合の散乱距離以下とし、単位マスクの寸法と配置間隔が異なる複数の領域を持つように注入マスクを形成する方法が提案されている（例えば、下記特許文献５参照。）。下記特許文献５では、第１工程において、円状、長方形形状または十字形状の単位マスクよりなる注入マスクを形成している。【００１９】
また、ＪＴＥ構造の別の形成方法として、第１ＪＴＥ領域と、第１ＪＴＥ領域よりも外側に設けられた、第１ＪＴＥ領域よりも不純物濃度の低い第２ＪＴＥ領域と、第１ＪＴＥ領域と第２ＪＴＥ領域との間に設けられた不純物濃度の異なる第１，２ｐ型小領域からなり、第１ＪＴＥ領域と第２ＪＴＥ領域との間の平均不純物濃度を有する第３ＪＴＥ領域と、からなるＪＴＥ構造を形成するにあたって、次の方法が提案されている。第１マスクを用いてイオン注入し、第２ＪＴＥ領域と同じ不純物層を第１ＪＴＥ領域の形成領域におよぶように形成するとともに第２小領域を形成する。その後、少なくとも第２ＪＴＥ領域を覆う第２マスクを用いてイオン注入し、第１ＪＴＥ領域および第１小領域を形成する（例えば、下記特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００８−０３４６４６号公報
【特許文献２】国際公開第２０１２／０４９８７２号
【特許文献３】特開２０１１−１８７７６７号公報
【特許文献４】特開２０１４−０３８９３７号公報
【特許文献５】特開２０１１−１６５８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、上述したように、炭化珪素半導体では、ＪＴＥ構造の外周部での破壊電界強度で決まる耐圧を向上させるために、外側に配置されるほど不純物濃度を低くした複数のＪＴＥ領域を隣接して形成する必要があるが、ＪＴＥ領域間の境界では不純物濃度勾配が不連続となるため、電界が集中する。この問題に対して、上記特許文献１，２では、第１，２ＪＴＥ領域１０４，１０５間に、第１，２ＪＴＥ領域１０４，１０５よりも狭い幅で、ｐ-型小領域１２１とｐ--型小領域１２２とを同心円状に交互に繰り返し配置している。これによって、第１，２ＪＴＥ領域１０４，１０５間に、第１ＪＴＥ領域１０４と第２ＪＴＥ領域１０５との中間の不純物濃度を有する電界緩和領域１２０を配置したことと等価になるため、ＪＴＥ構造の、活性領域１１１側から外側に向って減少する不純物濃度勾配が緩やかになると推測される。【００２２】
電界緩和領域１２０全体における空間的な不純物濃度分布は、交互に配置されるｐ-型小領域１２１およびｐ--型小領域１２２それぞれの不純物濃度勾配の幅と、ｐ-型小領域１２１とｐ--型小領域１２２との不純物濃度比で決まる。特にＪＴＥ構造での電界を緩和させるために、電界緩和領域１２０の不純物濃度勾配を小さくするには、隣り合うｐ-型小領域１２１およびｐ--型小領域１２２の一方の幅を小さくする必要がある。しかしながら、ｐ-型小領域１２１およびｐ--型小領域１２２の幅は、フォトリソグラフィの寸法精度やばらつき具合で決まってしまう。このため、設計自由度が低く、所望の不純物濃度分布を有する電界緩和領域１２０を安定して形成することができない。したがって、終端構造部の耐圧を向上させることができない虞がある。【００２３】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、終端構造部の耐圧を向上させることができる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】
【００２４】
上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる半導体装置は、次の特徴を有する。炭化珪素半導体からなる第１導電型の半導体基板のおもて面に、主電流が流れる活性領域が設けられている。前記活性領域の周囲を囲む終端構造部が設けられている。前記終端構造部に、前記活性領域の周囲を囲む同心円状に、複数の第２導電型半導体領域が設けられている。複数の前記第２導電型半導体領域は、外側に配置されるほど低い不純物濃度を有する。少なくとも１組の隣り合う前記第２導電型半導体領域間に互いに接するように、第２導電型中間領域が設けられている。前記第２導電型中間領域の不純物濃度は、内側に隣接する前記第２導電型半導体領域の不純物濃度よりも低く、かつ外側に隣接する前記第２導電型半導体領域の不純物濃度よりも高い。そして、前記第２導電型中間領域は、前記活性領域と前記終端構造部との境界に沿った第１方向に、第２導電型の第１小領域と、前記第１小領域よりも不純物濃度の低い第２導電型の第２小領域とを交互に繰り返し配置してなる。【００２５】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記第１小領域は、内側に隣接する前記第２導電型半導体領域との境界および外側に隣接する前記第２導電型半導体領域との境界を１組の対辺とする矩形状の平面形状を有する。前記第２小領域は、内側に隣接する前記第２導電型半導体領域との境界および外側に隣接する前記第２導電型半導体領域との境界を１組の対辺とする矩形状の平面形状を有することを特徴とする。【００２６】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記第１小領域は、内側に隣接する前記第２導電型半導体領域との境界から外側に向う第２方向に沿って外側に隣接する前記第２導電型半導体領域側に向うにつれて幅が狭くなり、かつ外側に隣接する前記第２導電型半導体領域に点接触する凸形状の平面形状を有する。前記第２小領域は、前記第１方向に隣り合う前記第１小領域間に位置し、前記第２方向に沿って外側に隣接する前記第２導電型半導体領域側に向うにつれて幅が広くなる台形状の平面形状を有することを特徴とする。【００２７】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記第１小領域は、内側に隣接する前記第２導電型半導体領域との境界を上底とし、外側に隣接する前記第２導電型半導体領域との境界を下底とし、かつ上底よりも下底が狭い台形形状の平面形状を有する。前記第２小領域は、内側に隣接する前記第２導電型半導体領域との境界を上底とし、外側に隣接する前記第２導電型半導体領域との境界を下底とし、かつ上底よりも下底が広い台形形状の平面形状を有することを特徴とする。【００２８】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、さらに次の特徴を有する。前記第２導電型中間領域は、前記第１方向に複数の単位領域に分割され、前記第１方向に隣り合う１組の前記第１小領域および前記第２小領域を含む。前記第１小領域は、前記単位領域の内部において外側に向うにつれて階段状に前記第１方向の幅が狭くなっている。前記第２小領域は、前記単位領域の内部において外側に向うにつれて階段状に前記第１方向の幅が広くなっている。前記第１小領域および前記第２小領域の前記第１方向の幅の総和は内側から外側へ向って一定である。【００２９】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、さらに次の特徴を有する。前記単位領域は、前記第１方向と直交する第２方向に複数に区分されている。前記第１小領域は、外側の前記区分に配置されるほど前記第１方向の幅が狭い。前記第２小領域は、外側の前記区分に配置されるほど前記第１方向の幅が広い。前記区分は、前記第１小領域および前記第２小領域の前記第１方向の幅で決定される平均不純物濃度を有する。前記区分の平均不純物濃度は、外側に向って一定の割合で低減している。【００３０】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記区分の内部に配置された、前記第１方向に隣り合う１組の前記第１小領域および前記第２小領域のすべての組が同一の平均不純物濃度を有するように、前記第１小領域または前記第２小領域はプロセス限界の微少領域に分割されている。【００３１】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記第１小領域および前記第２小領域のうち、一方の領域はマトリクス状の平面レイアウトに配置され、他方の領域は前記一方の領域を囲むメッシュ状の平面レイアウトに配置されていることを特徴とする。【００３２】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、さらに次の特徴を有する。前記第２導電型中間領域は、前記第１方向と直交する第２方向に複数に区分されている。前記区分は、前記一方の領域と、当該一方の領域に前記第２方向に隣り合う前記一方の領域とに挟まれた前記他の領域と、の１組を含む。前記区分は、当該区分内の前記一方の領域および前記他の領域の幅に基づいて平均不純物濃度が決定され、かつ外側に配置されるほど平均不純物濃度が低い。隣り合う前記一方の領域間の距離は、製造プロセスの限界の狭さである。【００３３】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記一方の領域は前記第１小領域であり、外側に配置された前記区分ほど、前記一方の領域の第２方向の幅が狭く、かつ隣り合う前記一方の領域間の第２方向の距離が広いことを特徴とする。【００３４】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記一方の領域は前記第２小領域であり、外側に配置された前記区分ほど、前記一方の領域の第２方向の幅が広く、かつ隣り合う前記一方の領域間の第２方向の距離が狭いことを特徴とする。【００３５】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、隣接するすべての前記区分間で平均不純物濃度差が等しいことを特徴とする。【００３６】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記第１小領域の幅および不純物濃度をそれぞれｘ1およびｎp1とし、前記第２小領域の幅および不純物濃度をそれぞれｘ2およびｎp2としたときに、前記区分の平均不純物濃度Ｎｐは下記（１）式を満たすことを特徴とする。【００３７】
Ｎｐ＝（（ｘ1×ｎp1）＋（ｘ2×ｎp2））／（ｘ1＋ｘ2）  ・・・（１）【００３８】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記他方の領域の、前記第１方向に隣り合う前記一方の領域間に挟まれた部分は、前記活性領域と前記終端構造部との境界と直交する第３方向に前記一方の領域と対向することを特徴とする。【００３９】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記第１小領域は、内側に隣接する前記第２導電型半導体領域と同じ不純物濃度を有することを特徴とする。【００４０】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記第２小領域は、外側に隣接する前記第２導電型半導体領域と同じ不純物濃度を有することを特徴とする。【００４１】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記第２導電型中間領域の平均不純物濃度は、内側に隣接する前記第２導電型半導体領域と外側に隣接する前記第２導電型半導体領域との中間の不純物濃度であることを特徴とする。【００４２】
上述した発明によれば、隣り合う第２導電型半導体領域間に第２導電型中間領域を設けることで、隣り合う第２導電型半導体領域間の不純物濃度勾配を、第２導電型中間領域を設けない場合に比べて小さくすることができる。これにより、隣り合う第２導電型半導体領域間の電界を緩和することができるため、終端構造部の外周部での絶縁破壊強度を高くすることができる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明にかかる半導体装置によれば、終端構造部の耐圧を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる半導体装置の構造を示す説明図である。
【図２】図２は、図１のＪＴＥ構造の一部を拡大して示す説明図である。
【図３】図３は、図１のＪＴＥ構造の一部を拡大して示す説明図である。
【図４】図４は、実施の形態２にかかる半導体装置の構造を示す平面図である。
【図５】図５は、実施の形態３にかかる半導体装置の構造を示す説明図である。
【図６】図６は、図５のＪＴＥ構造の不純物濃度分布を示す説明図である。
【図７】図７は、実施の形態４にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。
【図８】図８は、実施の形態４にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。
【図９】図９は、実施の形態５にかかる半導体装置の構造を示す説明図である。
【図１０】図１０は、実施の形態６にかかる半導体装置の構造を示す説明図である。
【図１１】図１１は、実施の形態８にかかる半導体装置の構造を示す平面図である。
【図１２】図１２は、実施の形態９にかかる半導体装置の構造を示す平面図である。
【図１３】図１３は、実施の形態１０にかかる半導体装置の構造を示す平面図である。
【図１４】図１４は、実施の形態１０にかかる半導体装置の構造の別の一例を示す平面図である。
【図１５】図１５は、実施の形態１０にかかる半導体装置の構造の別の一例を示す平面図である。
【図１６】図１６は、実施の形態１０にかかる半導体装置の構造の別の一例を示す平面図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、実施の形態１１にかかる半導体装置の構造を示す説明図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、実施の形態１１にかかる半導体装置の構造を示す説明図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、実施の形態１１にかかる半導体装置の別の一例の構造を示す説明図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、実施の形態１１にかかる半導体装置の別の一例の構造を示す説明図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、実施の形態７にかかる半導体装置の構造を示す平面図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、実施の形態７にかかる半導体装置の構造を示す平面図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、実施の形態７にかかる半導体装置の構造を示す平面図である。
【図２０】図２０は、実施例にかかる半導体装置の終端構造部の耐圧特性を示す特性図である。
【図２１】図２１は、従来のＳｉＣ−ＳＢＤの構造を示す説明図である。
【図２２】図２２は、従来のＳｉＣ−ＳＢＤの構造の別の一例を示す説明図である。
【図２３】図２３は、従来のＳｉＣ−ＳＢＤの構造の別の一例を示す平面図である。
【図２４】図２４は、図２３の要部を拡大して示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる半導体装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。本明細書および添付図面においては、ｎまたはｐを冠記した層や領域では、それぞれ電子または正孔が多数キャリアであることを意味する。また、ｎやｐに付す＋および−は、それぞれそれが付されていない層や領域よりも高不純物濃度および低不純物濃度であることを意味する。なお、以下の実施の形態の説明および添付図面において、同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４６】
（実施の形態１）
実施の形態１にかかる半導体装置の構造について、ショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）を例に説明する。図１は、実施の形態１にかかる半導体装置の構造を示す説明図である。図１（ａ）には平面レイアウトを示し、図１（ｂ）には図１（ａ）の切断線Ａ−Ａ’における断面構造を示す。図２，３は、図１のＪＴＥ構造の一部を拡大して示す説明図である。図２（ａ）には環状のＪＴＥ構造の直線部１４ａにおける平面レイアウトを拡大して示し（図１（ａ）の矩形枠１３で囲む部分）、図２（ｂ）には図２（ａ）の切断線Ｂ−Ｂ’における断面構造を示す。図３には環状のＪＴＥ構造のコーナー部１４ｂにおける平面レイアウトを拡大して示す（図１（ａ）の矩形枠１４で囲む部分）。
【００４７】
図１（ａ）に示すように、実施の形態１にかかる半導体装置は、オン状態のときに電流が流れる活性領域１１と、活性領域１１の基体おもて面側の電界を緩和して耐圧を保持する終端構造部１２と、を備える。活性領域１１には、ＳＢＤの素子構造（不図示）が設けられている。活性領域１１と終端構造部１２との境界には、活性領域１１の周囲を囲むようにｐ型ガードリング３が設けられている。終端構造部１２は、活性領域１１の周囲を囲む。終端構造部１２には、不純物濃度の異なる２つのｐ型領域（第２導電型半導体領域（ｐ-型領域４およびｐ--型領域５））と、ｐ-型領域４とｐ--型領域５との間に設けられたｐ型の電界緩和領域（第２導電型中間領域）２０と、からなるＪＴＥ構造が設けられている。
【００４８】
ｐ型ガードリング３、ｐ-型領域（以下、第１ＪＴＥ領域とする）４、電界緩和領域２０およびｐ--型領域（以下、第２ＪＴＥ領域とする）５は、内側から順に、活性領域１１（例えば半導体チップの中心）を中心とした同心円状に配置されている。また、ｐ型ガードリング３、第１ＪＴＥ領域４、電界緩和領域２０および第２ＪＴＥ領域５は、それぞれ、例えば、４辺の直線部１４ａと、隣り合う直線部１４ａ同士を連結するコーナー部１４ｂとからなる略矩形状の平面形状を有する。第１ＪＴＥ領域４の不純物濃度は、ｐ型ガードリング３の不純物濃度よりも低い。第２ＪＴＥ領域５の不純物濃度は、第１ＪＴＥ領域４の不純物濃度および電界緩和領域２０の平均不純物濃度よりも低い。
【００４９】
第１，２ＪＴＥ領域４，５は、基体主面に垂直な方向（横方向）および直交する方向（深さ方向）ともに一様な不純物濃度であってもよいし、それぞれ所定の不純物濃度分布を有していてもよい。電界緩和領域２０の平均不純物濃度は、第１ＪＴＥ領域４の不純物濃度よりも高く、かつ第２ＪＴＥ領域５の不純物濃度よりも低い。また、電界緩和領域２０の平均不純物濃度は、第１ＪＴＥ領域４と第２ＪＴＥ領域５との中間の不純物濃度であることが好ましい。電界緩和領域２０の詳細な説明については後述する。このように、終端構造部１２に配置された、ｐ型ガードリング３、第１ＪＴＥ領域４、電界緩和領域２０および第２ＪＴＥ領域５は、外側（チップ外周部側）に配置された領域ほど不純物濃度が低くなっている。
【００５０】
図１（ｂ）に示すように、ｐ型ガードリング３、第１ＪＴＥ領域４、電界緩和領域２０および第２ＪＴＥ領域５は、それぞれ、炭化珪素基体（半導体チップ）１０のおもて面（ｎ-型ドリフト層２側の表面）の表面層に選択的に設けられている。炭化珪素基体１０とは、ｎ+型炭化珪素基板１のおもて面にｎ-型ドリフト層２となる炭化珪素エピタキシャル層を積層してなるエピタキシャル基板である。ｐ型ガードリング３は、活性領域１１と終端構造部１２との境界に、活性領域１１から終端構造部１２にわたって選択的に設けられている。ｐ型ガードリング３は、活性領域１１におけるｎ-型ドリフト層２とアノード電極８とのショットキー接合の周囲を囲む。
【００５１】
ＪＴＥ構造は、ｐ型ガードリング３よりも外側に設けられている。具体的には、ＪＴＥ構造を構成する各領域のうち、最も内側（活性領域側）に配置された第１ＪＴＥ領域４は、ｐ型ガードリング３の外側の端部に接する。電界緩和領域２０は、第１ＪＴＥ領域４よりも外側に配置され、かつ第１ＪＴＥ領域４の外側の端部に接する。第２ＪＴＥ領域５は、電界緩和領域２０よりも外側に配置され、かつ電界緩和領域２０の外側の端部に接する。ｐ型ガードリング３、第１ＪＴＥ領域４、電界緩和領域２０および第２ＪＴＥ領域５の深さは、ともに等しくてもよいし、隣接する領域との上記不純物濃度差を満たすように種々調整されていてもよい。
【００５２】
層間絶縁膜７は、終端構造部１２のＪＴＥ構造（すなわち第１ＪＴＥ領域４、電界緩和領域２０および第２ＪＴＥ領域５）を覆う。すなわち、終端構造部１２のＪＴＥ構造は、層間絶縁膜７によって、アノード電極８と電気的に絶縁されている。層間絶縁膜７の内側端部は、ｐ型ガードリング３上に延在している。アノード電極８は、炭化珪素基体１０のおもて面上に設けられ、ｎ-型ドリフト層２にショットキー接合するとともにｐ型ガードリング３に接する。アノード電極８の端部は、層間絶縁膜７上に延在している。カソード電極９は、炭化珪素基体１０の裏面（ｎ+型カソード層となるｎ+型炭化珪素基板１の裏面）に設けられている。
【００５３】
次に、電界緩和領域２０について詳細に説明する。図２に示すように、電界緩和領域２０は、ｐ-型領域（以下、第１小領域とする）２１とｐ--型領域（以下、第２小領域とする）２２とを活性領域１１の外周（すなわち活性領域１１と終端構造部１２との境界）の接線方向（以下、単に接線方向（第１方向）とする）Ｙに交互に繰り返し配置してなる。すなわち、電界緩和領域２０は、第１小領域２１と第２小領域２２とを交互に繰り返し配置した並列ｐｎ層とした超接合（ＳＪ：Ｓｕｐｅｒ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ）構造をなす。このため、第１小領域２１と第２小領域２２とはチャージバランスであることが好ましい。
【００５４】
第１，２小領域２１，２２はともに、第１ＪＴＥ領域４との境界２０ａおよび第２ＪＴＥ領域５との境界２０ｂを対辺とする矩形状の平面形状を有する。第１，２小領域２１，２２はともに、第１ＪＴＥ領域４および第２ＪＴＥ領域５に接する。すなわち、第１小領域２１と第２小領域２２とは、活性領域１１の外周の法線方向（以下、単に法線方向（第２方向または第３方向）とする）Ｘに延びるストライプ状の平面レイアウトで配置されている。第１小領域２１の不純物濃度は、第１ＪＴＥ領域４の不純物濃度とほぼ等しい。第２小領域２２の不純物濃度は、第２ＪＴＥ領域５の不純物濃度とほぼ等しい。
【００５５】
すなわち、不純物濃度のほぼ等しい第１ＪＴＥ領域４および第１小領域２１と、不純物濃度のほぼ等しい第２ＪＴＥ領域５および第２小領域２２とを櫛歯状に配置した平面レイアウトでＪＴＥ構造が構成されている。第１，２小領域２１，２２は、ともに横方向および深さ方向ともに一様な不純物濃度であってもよいし、それぞれ所定の不純物濃度分布を有していてもよい。図２，３には、第１ＪＴＥ領域４と電界緩和領域２０との境界２０ａと、第２ＪＴＥ領域５と電界緩和領域２０との境界２０ｂとを点線で示す（図４〜１６についても同様）。また、図２では、不純物濃度のほぼ等しい領域（第１ＪＴＥ領域４と第１小領域２１、および、第２ＪＴＥ領域５と第２小領域２２）を同じハッチングで示す（図４〜１６のＪＴＥ領域および小領域についても同様）。
【００５６】
ＪＴＥ構造の直線部１４ａにおいて、第１，２小領域２１，２２は、例えば、接線方向Ｙにほぼ同じ幅Ｌ１，Ｌ２を有し、接線方向Ｙにほぼ同じピッチで配置されている。第１，２小領域２１，２２の接線方向Ｙの幅Ｌ１，Ｌ２は、所定の逆方向電圧を印加した時に、終端構造部１２の絶縁破壊耐圧に達する前に、ｐ型ガードリング３とｎ-型ドリフト層２との間のｐｎ接合から外側に伸びる空乏層によって第１，２小領域２１，２２が空乏化する寸法に設定されている。具体的には、第１，２小領域２１，２２は、後述するように第１ＪＴＥ領域４（または第２ＪＴＥ領域５）を形成するためのフォトリソグラフィおよびイオン注入によって形成される（実施の形態４参照）。このため、第１，２小領域２１，２２の接線方向Ｙの各幅Ｌ１，Ｌ２は、第１，２小領域２１，２２を形成するための各イオン注入のドーズ量の比に基づいて決定される。
【００５７】
具体的には、第１，２小領域２１，２２の接線方向Ｙの各幅Ｌ１，Ｌ２は、次のように決定すればよい。炭化珪素半導体に対するｐ型不純物の拡散係数はほぼ無視できるほど小さいため、第１，２小領域２１，２２の拡散深さｄｊはほぼ等しくなると仮定する。例えば炭化珪素半導体装置の一般的な製造プロセスにおいて、ＪＴＥ構造を構成する各領域は、高加速電圧での複数回のイオン注入（多段イオン注入）および熱拡散処理によって形成される。このため、図２（ｂ）に示すように、第１，２小領域２１，２２の、接線方向Ｙを通る断面における各断面形状は、拡散深さｄｊを例えば０．６μｍ程度とするボックス形状（略正方形状）となる。
【００５８】
そして、第１，２小領域２１，２２の接線方向Ｙの幅Ｌ１，Ｌ２は、第１小領域２１と第２小領域２２とのチャージバランスをとることで決定される。例えば、第１小領域２１と第２小領域２２との不純物濃度比が１：０．６である場合、接線方向Ｙにおける第１小領域２１の幅Ｌ１と第２小領域２２の幅Ｌ２との比は０．６：１である。このため、第１，２小領域２１，２２の接線方向Ｙの幅Ｌ１，Ｌ２の最低値は、それぞれ、例えば１．５μｍおよび２．５μｍとなる。第１，２小領域２１，２２の接線方向Ｙの幅Ｌ１，Ｌ２の下限値は、フォトリソグラフィの寸法精度によって決定されるため、イオン注入用マスクの開口部の最小幅以上である。
【００５９】
また、図３に示すように、ＪＴＥ構造のコーナー部１４ｂにおいて、第１，２小領域２１，２２は、例えば、第１，２ＪＴＥ領域４，５との各境界２０ａ，２０ｂを底辺とし、当該コーナー部１４ｂの、曲率半径ｒの円弧形状の中心からの法線方向Ｘに沿った第１，２小領域２１，２２同士の境界を脚とする略台形状の平面形状を有する。すなわち、コーナー部１４ｂにおける第１，２小領域２１，２２は、第１ＪＴＥ領域４との境界２０ａを上底とし、第２ＪＴＥ領域５との境界２０ｂを下底とし、かつ内側（第１ＪＴＥ領域４側）の接線方向Ｙの幅（上底）Ｌ１１，Ｌ１２よりも外側（第２ＪＴＥ領域５側）の接線方向Ｙの幅（下底）Ｌ１３，Ｌ１４が広い。コーナー部１４ｂにおける第１，２小領域２１，２２の、内側の接線方向Ｙの幅Ｌ１１，Ｌ１２は、それぞれ、例えば直線部１４ａにおける第１，２小領域２１，２２の接線方向Ｙの幅Ｌ１，Ｌ２とほぼ等しくてもよい。
【００６０】
ＪＴＥ構造のコーナー部１４ｂにおいても直線部１４ａと同様に、第１小領域２１と第２小領域２２とがチャージバランスとなるように第１，２小領域２１，２２の寸法が決定される。すなわち、ＪＴＥ構造のコーナー部１４ｂにおいても直線部１４ａと同様に、第１，２小領域２１，２２の不純物濃度比に基づいて第１，２小領域２１，２２の寸法を設定すればよい。また、ＪＴＥ構造のコーナー部１４ｂには直線部１４ａよりも電界が集中するが（特に第２小領域２２側に電界が集中）、第１，２小領域２１，２２の繰り返しピッチを狭くすることにより電界を緩和させることができる。コーナー部１４ｂの曲率半径ｒは、電界緩和領域２０を設けない従来のＪＴＥ構造に比べて大きくする必要があり、例えば１５０μｍ以上であることが好ましい。
【００６１】
上述したように、電界緩和領域２０は、ほぼ同じ寸法でかつほぼ同じ不純物濃度の第１，２小領域２１，２２をほぼ均等に配置したｐ-型領域である。このため、電界緩和領域２０の平均不純物濃度は、第１ＪＴＥ領域４の不純物濃度と第２ＪＴＥ領域５の不純物濃度との中間の不純物濃度となっている。逆方向電圧印加時、逆方向電圧が上昇するにしたがって法線方向Ｘに順次空乏化が進み、第１ＪＴＥ領域４、電界緩和領域２０および第２ＪＴＥ領域５の順に空乏化される。このとき、第１ＪＴＥ領域４の不純物濃度と電界緩和領域２０の平均不純物濃度との差は電界緩和領域２０を設けない従来のＪＴＥ構造の第１，２ＪＴＥ領域間の不純物濃度差よりも小さいため、第１ＪＴＥ領域４と第２ＪＴＥ領域５との間での電界集中は電界緩和領域２０を設けない従来のＪＴＥ構造に比べて緩和される。
【００６２】
以上、説明したように、実施の形態１によれば、第１ＪＴＥ領域と第２ＪＴＥ領域との間に、第１，２ＪＴＥ領域それぞれと略同じ不純物濃度の第１，２小領域を接線方向に交互に繰り返し配置してなる電界緩和領域を設けることで、第１ＪＴＥ領域と第２ＪＴＥ領域との間の不純物濃度勾配を、電界緩和領域を設けない場合に比べて小さくすることができる。これにより、第１ＪＴＥ領域と第２ＪＴＥ領域との間の電界を緩和することができ、終端構造部の外周部での絶縁破壊強度を高くすることができる。したがって、終端構造部の耐圧を向上させることができる。
【００６３】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２にかかる半導体装置の構造について説明する。図４は、実施の形態２にかかる半導体装置の構造を示す平面図である。図４には、図１（ａ）のＪＴＥ構造の直線部における平面レイアウトを拡大して示す（矩形枠１３で囲む部分）。実施の形態２にかかる半導体装置が実施の形態１にかかる半導体装置と異なる点は、第１小領域２３と第２小領域２４との境界が曲線状をなす平面形状で第１，２小領域２３，２４を設けている点である。
【００６４】
具体的には、第１小領域２３は、第１ＪＴＥ領域４との境界１０ａから外側に向う法線方向Ｘに沿って第２ＪＴＥ領域５側に向うにつれて接線方向Ｙの幅Ｌ２１が狭くなり、かつ第２ＪＴＥ領域５に点接触する凸形状（図４では円弧状）の平面形状を有する。第２小領域２４は、接線方向Ｙに隣り合う第１小領域２３間に位置し、法線方向Ｘに沿って第２ＪＴＥ領域５側に向うにつれて接線方向Ｙの幅Ｌ２２が広くなり幅Ｌ２４（Ｌ２４＞Ｌ２１）となる平面形状（図４では円弧部を有する略台形状の平面形状）を有する。すなわち、第１小領域２３の内側の接線方向Ｙの幅Ｌ２１と、第２小領域２４の内側の接線方向Ｙの幅Ｌ２２との総和は、第２小領域２４の外側の接線方向Ｙの幅Ｌ２４とほぼ等しい。
【００６５】
したがって、第１小領域２３は、活性領域１１側から外側へ向う方向に、第１小領域２３と第２小領域２４との境界の曲率に応じた割合で減少する不純物濃度分布を有する。一方、第２小領域２４は、第１小領域２３とのチャージバランスを取った状態で、活性領域１１側から外側へ向う方向に増加する不純物濃度分布を有する。また、第１小領域２３と第２ＪＴＥ領域５とはほぼ線接触となる。このため、電界緩和領域２０の、第２ＪＴＥ領域５側の平均不純物濃度は第２ＪＴＥ領域５の不純物濃度とほぼ等しく、第２ＪＴＥ領域５と電界緩和領域２０との境界２０ｂでの電界が緩和される。
【００６６】
以上、説明したように、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、実施の形態２によれば、第１，２小領域の平面形状を種々変更することによって第１ＪＴＥ領域と第２ＪＴＥ領域との間の不純物濃度勾配を制御することができる。
【００６７】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３にかかる半導体装置の構造について説明する。図５は、実施の形態３にかかる半導体装置の構造を示す説明図である。図６は、図５のＪＴＥ構造の不純物濃度分布を示す説明図である。図５（ａ），６（ａ）には図１（ａ）のＪＴＥ構造の直線部１４ａにおける平面レイアウトを拡大して示し（矩形枠１３で囲む部分）、図５（ｂ）にはＪＴＥ構造の断面構造を拡大して示す（図１（ｂ）の矩形枠１５で囲む部分）。図６（ｂ）には図６（ａ）のＪＴＥ構造の不純物濃度分布を示す。実施の形態３にかかる半導体装置が実施の形態１にかかる半導体装置と異なる点は、電界緩和領域２０の平均不純物濃度分布が活性領域１１側から外側に向う方向に一定の割合で減少するように第１，２小領域２５，２６を設けている点である。
【００６８】
具体的には、図５（ａ），６（ａ）に示すように、第１小領域２５は、第１ＪＴＥ領域４との境界２０ａを上底とし、第２ＪＴＥ領域５との境界２０ｂを下底とし、かつ内側（第１ＪＴＥ領域４側）の接線方向Ｙの幅（上底）Ｌ３１よりも外側（第２ＪＴＥ領域５側）の接線方向Ｙの幅（下底）Ｌ３３を狭くした略台形状の平面形状を有する。第２小領域２６は、第１ＪＴＥ領域４との境界２０ａを上底とし、第２ＪＴＥ領域５との境界２０ｂを下底とし、かつ内側の接線方向Ｙの幅（上底）Ｌ３２よりも外側の接線方向Ｙの幅（下底）Ｌ３４を広くした略台形状の平面形状を有する。図示省略するが、コーナー部１４ｂにおける第１，２小領域２５，２６の平面形状は、実施の形態１と同様に、コーナー部１４ｂの円弧形状の曲率に基づいた略台形状となる。また、第１，２小領域２５，２６の寸法は、実施の形態１と同様に、第１小領域２５と第２小領域２６とがチャージバランスとなるように決定すればよい。
【００６９】
このような平面形状で第１，２小領域２５，２６を配置することにより、電界緩和領域２０の平均不純物濃度は、第１ＪＴＥ領域４側の部分が第１ＪＴＥ領域４の不純物濃度に近い値となり、第２ＪＴＥ領域５側の部分が第２ＪＴＥ領域５の不純物濃度に近い値となる。また、図６（ｂ）に示すように、電界緩和領域２０の平均不純物濃度分布は、活性領域１１側から外側に向う方向に一定の割合で減少した分布となる。このため、第１ＪＴＥ領域４と電界緩和領域２０との境界２０ａ、および、第２ＪＴＥ領域５と電界緩和領域２０との境界２０ｂでの電界を緩和させることができる。
【００７０】
また、電界緩和領域２０の平均不純物濃度分布の勾配をより緩やかにすることが好ましい。その理由は、活性領域１１側から外側に向う方向に、より少ない不純物濃度差で徐々に不純物濃度を減少させることができるため、電界緩和領域２０での電界をより緩和することができるからである。一方、電界緩和領域２０の平均不純物濃度分布の勾配を緩やかにするほど、電界緩和領域２０の法線方向Ｘの幅が広くなるため、小型化の妨げとなる。したがって、許容される寸法範囲内で可能な限り、電界緩和領域２０の平均不純物濃度分布の勾配を緩やかにすることが好ましい。
【００７１】
また、終端構造部１２の、より電界が集中する内側部分での電界を緩和する構成としてもよい。具体的には、第１ＪＴＥ領域４と電界緩和領域２０との境界２０ａには、外側に位置する第２ＪＴＥ領域５と電界緩和領域２０との境界２０ｂよりも電界が集中する。このため、第２ＪＴＥ領域５との不純物濃度差よりも第１ＪＴＥ領域４との不純物濃度差が小さくなるように、電界緩和領域２０の平均不純物濃度分布の勾配を設定してもよい。
【００７２】
以上、説明したように、実施の形態３によれば、実施の形態１，２と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４にかかる半導体装置の製造方法として、実施の形態３にかかる半導体装置の製造方法について図１，７，８を参照しながら説明する。図７，８は、実施の形態４にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。図７（ａ）には製造途中の平面構造を示す。図７（ｂ）には図７（ａ）の切断線Ｃ−Ｃ’における断面構造を示し、図７（ｃ）には図７（ａ）の切断線Ｄ−Ｄ’における断面構造を示す。切断線Ｃ−Ｃ’は、法線方向Ｘに平行で、かつ第２小領域２６の形成領域を通る切断線である。切断線Ｄ−Ｄ’は、法線方向Ｘに平行で、かつ第１小領域２５を通る切断線である。図８（ａ）、８（ｂ）にはそれぞれ製造途中の平面構造および断面構造を示す。
【００７４】
まず、所定の不純物濃度を有する所定厚さのｎ+型炭化珪素基板（半導体ウエハ）１を用意する。次に、ｎ+型炭化珪素基板１のおもて面にｎ-型ドリフト層２となる炭化珪素エピタキシャル層を成長させることによりエピタキシャルウエハ（炭化珪素基体１０）を作製する。次に、フォトリソグラフィおよびｐ型不純物のイオン注入により、活性領域１１の周囲を囲む終端構造部１２において、炭化珪素基体１０のおもて面（ｎ-型ドリフト層２側の表面）の表面層に、活性領域１１の周囲を囲む例えば環状の平面形状でｐ型ガードリング３を選択的に形成する。
【００７５】
次に、図７に示すように、炭化珪素基体１０のおもて面に、第１ＪＴＥ領域４および第１小領域２５の形成領域が開口した例えばレジスト材または酸化膜（ＳｉＯ2）からなる第１イオン注入用マスク３１を形成する。次に、第１イオン注入用マスク３１をマスクとして例えばアルミニウム（Ａｌ）などのｐ型不純物を第１イオン注入することにより、ｎ-型ドリフト層２の表面層に、第１ＪＴＥ領域４および第１小領域２５をそれぞれ選択的に形成する。次に、第１イオン注入用マスク３１を除去する。
【００７６】
次に、図８に示すように、ｎ-型ドリフト層２の表面に、第１，２ＪＴＥ領域４，５および第１，２小領域２５，２６の形成領域が開口した例えばレジスト材または酸化膜からなる第２イオン注入用マスク３２を形成する。次に、第２イオン注入用マスク３２をマスクとして例えばアルミニウムなどのｐ型不純物を第２イオン注入することにより、ｎ-型ドリフト層２の表面層に、第２ＪＴＥ領域５および第２小領域２６をそれぞれ選択的に形成する。また、この第２イオン注入により、すでに形成されている第１ＪＴＥ領域４および第１小領域２５が高不純物濃度化される。
【００７７】
このように第１イオン注入用マスク３１によって第２小領域２６の形成領域を覆うことで、略台形状の平面形状を有する第１，２小領域２５，２６を容易に形成することができる。また、２回のイオン注入（第１，２イオン注入）により、２段階に不純物濃度が減少した２層構造（第１，２ＪＴＥ領域４，５）のＪＴＥ構造が形成されるとともに、不純物濃度の異なる第１，２小領域２５，２６からなる電界緩和領域２０を形成することができる。すなわち、活性領域１１側から外側に向う方向に一定の割合で減少する平均不純物濃度分布を有する電界緩和領域２０が形成される。次に、第２イオン注入用マスク３２を除去した後、その後の一般的な製造プロセス工程（例えば層間絶縁膜７、アノード電極８およびカソード電極９の形成）を行うことにより、図１，７，８に示すＳＢＤが完成する。
【００７８】
上述した実施の形態４にかかる半導体装置の製造方法において、電界緩和領域２０を構成する第１，２小領域の平面形状は、第１イオン注入用マスク３１のパターンによって種々変更可能である。すなわち、実施の形態４を適用して、略矩形状や曲線部をもつ平面形状で第１，２小領域を形成することにより、実施の形態１，２にかかる半導体装置を作製することができる。
【００７９】
以上、説明したように、実施の形態４によれば、実施の形態１〜３と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
（実施の形態５）
次に、実施の形態５にかかる半導体装置の構造について説明する。図９は、実施の形態５にかかる半導体装置の構造を示す説明図である。図９（ａ）にはＪＴＥ構造の直線部における平面レイアウトを示し、図９（ｂ）にはＪＴＥ構造の断面構造を拡大して示す。実施の形態５にかかる半導体装置が実施の形態３にかかる半導体装置と異なる点は、第２ＪＴＥ領域５よりも外側に、第２ＪＴＥ領域５の外側の端部に接する第２電界緩和領域４０を設けている点である。すなわち、ｐ型ガードリング３、第１ＪＴＥ領域４、電界緩和領域（以下、第１電界緩和領域とする）２０、第２ＪＴＥ領域５および第２電界緩和領域４０は、内側から順に、活性領域１１を中心とした同心円状に配置されている。
【００８１】
第２電界緩和領域４０は、ｐ--型領域（以下、第３小領域とする）４１とｎ-型領域（以下、第４小領域とする）４２とを接線方向Ｙに交互に繰り返し配置してなる。すなわち、第２電界緩和領域４０は、第３小領域４１と第４小領域４２とを交互に繰り返し配置した並列ｐｎ層としたＳＪ構造をなす。このため、第３小領域４１と第４小領域４２とはチャージバランスであることが好ましい。第３小領域４１の不純物濃度は、第２ＪＴＥ領域５の不純物濃度とほぼ等しい。第４小領域４２の不純物濃度は、ｎ-型ドリフト層２の不純物濃度とほぼ等しい。第２電界緩和領域４０の平均不純物濃度は、第２ＪＴＥ領域５の不純物濃度よりも低い。
【００８２】
具体的には、第３小領域４１は、第１小領域２５と同様の平面形状を有する。すなわち、第３小領域４１は、第１ＪＴＥ領域４との境界２０ａを上底とし、第２ＪＴＥ領域５との境界２０ｂを下底とし、かつ内側（第２ＪＴＥ領域５側）の接線方向Ｙの幅（上底）よりも外側（チップ外周部側）の接線方向Ｙの幅（下底）を狭くした略台形状の平面形状を有する。第４小領域４２は、第２小領域２６と同様の平面形状を有する。すなわち、第４小領域４２は、第１ＪＴＥ領域４との境界２０ａを上底とし、第２ＪＴＥ領域５との境界２０ｂを下底とし、かつ内側の接線方向Ｙの幅（上底）よりも外側の接線方向Ｙの幅（下底）を広くした略台形状の平面形状を有する。これにより、第２電界緩和領域４０の平均不純物濃度は、第２ＪＴＥ領域５側の部分が第２ＪＴＥ領域５の不純物濃度に近い値となり、チップ外周部側の部分がｎ-型ドリフト層２の不純物濃度に近い値となる。また、第２電界緩和領域４０の平均不純物濃度分布は、第１電界緩和領域２０と同様に、活性領域１１側から外側に向う方向に一定の割合で減少した分布となる。
【００８３】
図示省略するが、コーナー部１４ｂにおける第３，４小領域４１，４２の平面形状は、実施の形態１と同様に、コーナー部１４ｂの円弧形状の曲率に基づいた略台形状となる。また、第３，４小領域４１，４２の寸法は、実施の形態１と同様に、第３小領域４１と第４小領域４２とがチャージバランスとなるように決定すればよい。
【００８４】
実施の形態５にかかる半導体装置の製造方法は、例えば、実施の形態４にかかる半導体装置の製造方法において、第１，２ＪＴＥ領域４，５および第１〜３小領域２５，２６，４１の形成領域が開口した例えばレジスト材または酸化膜からなる第２イオン注入用マスクを形成すればよい。実施の形態５にかかる半導体装置の製造方法の、第２イオン注入用マスク以外の条件は、実施の形態４と同様である。
【００８５】
以上、説明したように、実施の形態５によれば、実施の形態１〜４と同様の効果を得ることができる。また、実施の形態５によれば、第２ＪＴＥ領域の外側に第２電界緩和領域を設けることにより、第２ＪＴＥ領域と第２電界緩和領域との境界での電界を緩和させることができる。このため、終端構造部での電界をさらに緩和することができる。
【００８６】
（実施の形態６）
次に、実施の形態６にかかる半導体装置の構造について説明する。図１０は、実施の形態６にかかる半導体装置の構造を示す説明図である。図１０（ａ）にはＪＴＥ構造の直線部における平面レイアウトを示し、図１０（ｂ）にはＪＴＥ構造の断面構造を拡大して示す。実施の形態６にかかる半導体装置が実施の形態５にかかる半導体装置と異なる点は、第２電界緩和領域４０よりも外側に、さらに第３ＪＴＥ領域（ｐ---型領域）６および第３電界緩和領域５０を設けている点である。具体的には、ｐ型ガードリング３、第１ＪＴＥ領域４、第１電界緩和領域２０、第２ＪＴＥ領域５、第２電界緩和領域４０、第３ＪＴＥ領域６および第３電界緩和領域５０を、内側から順に、活性領域１１を中心とした同心円状に配置している。
【００８７】
第２電界緩和領域４０の構成は、第１電界緩和領域２０と同様である。すなわち、第２電界緩和領域４０の平均不純物濃度は、内側に隣接する第２ＪＴＥ領域５の不純物濃度よりも低く、かつ外側に隣接する第３ＪＴＥ領域６の不純物濃度よりも高い。具体的には、第２電界緩和領域４０は、第３小領域４１と第４小領域４３とを接線方向Ｙに交互に繰り返し配置してなる。第３小領域４１の構成は、実施の形態５と同様である。第４小領域４３の不純物濃度は、第３ＪＴＥ領域６の不純物濃度とほぼ等しい。第４小領域４３の不純物濃度以外の構成は、実施の形態５の第４小領域と同様である。
【００８８】
第３電界緩和領域５０は、第３ＪＴＥ領域６よりも外側に配置され、第３ＪＴＥ領域６の外側の端部に接する。第３電界緩和領域５０は、ｐ---型領域（以下、第５小領域とする）５１とｎ-型領域（以下、第６小領域とする）５２とを接線方向Ｙに交互に繰り返し配置してなる。すなわち、第３電界緩和領域５０は、第５小領域５１と第６小領域５２とを交互に繰り返し配置した並列ｐｎ層としたＳＪ構造をなす。このため、第５小領域５１と第６小領域５２とはチャージバランスであることが好ましい。第５小領域５１の不純物濃度は、第３ＪＴＥ領域６の不純物濃度とほぼ等しい。第６小領域５２の不純物濃度は、ｎ-型ドリフト層２の不純物濃度とほぼ等しい。第３電界緩和領域５０の平均不純物濃度は、第３ＪＴＥ領域６の不純物濃度よりも低い。
【００８９】
具体的には、第５小領域５１は、第１小領域２５と同様の平面形状を有する。すなわち、第５小領域５１は、第１ＪＴＥ領域４との境界２０ａを上底とし、第２ＪＴＥ領域５との境界２０ｂを下底とし、かつ内側（第３ＪＴＥ領域６側）の接線方向Ｙの幅（上底）よりも外側（チップ外周部側）の接線方向Ｙの幅（下底）を狭くした略台形状の平面形状を有する。第６小領域５２は、第２小領域２６と同様の平面形状を有する。すなわち、第６小領域５２は、第１ＪＴＥ領域４との境界２０ａを上底とし、第２ＪＴＥ領域５との境界２０ｂを下底とし、かつ内側の接線方向Ｙの幅（上底）よりも外側の接線方向Ｙの幅（下底）を広くした略台形状の平面形状を有する。これにより、第３電界緩和領域５０の平均不純物濃度は、第３ＪＴＥ領域６側の部分が第３ＪＴＥ領域６の不純物濃度に近い値となり、チップ外周部側の部分がｎ-型ドリフト層２の不純物濃度に近い値となる。また、第３電界緩和領域５０の平均不純物濃度分布は、第１電界緩和領域２０と同様に、活性領域１１側から外側に向う方向に一定の割合で減少した分布となる。
【００９０】
図示省略するが、コーナー部１４ｂにおける第５，６小領域５１，５２の平面形状は、実施の形態１と同様に、コーナー部１４ｂの円弧形状の曲率に基づいた略台形状となる。また、第５，６小領域５１，５２の寸法は、実施の形態１と同様に、第５小領域５１と第６小領域５２とがチャージバランスとなるように決定すればよい。
【００９１】
実施の形態６にかかる半導体装置の製造方法は、例えば、実施の形態５にかかる半導体装置の製造方法において２回のイオン注入（第１，２イオン注入）に続けてさらに第３イオン注入を行えばよい。具体的には、１，２回目のイオン注入を実施の形態５と同様に行う。次に、第１，２ＪＴＥ領域４，５および第１〜５小領域２５，２６，４１，４３，５１の形成領域が開口した例えばレジスト材または酸化膜からなる第３イオン注入用マスクを用いて第３イオン注入を行う。この３回のイオン注入（第１〜３イオン注入）により、３段階に不純物濃度が減少した３層構造（第１〜３ＪＴＥ領域４〜６）のＪＴＥ構造が形成されるとともに、各第１〜３ＪＴＥ領域４〜６の外側にそれぞれ第１〜３電界緩和領域２０，４０，５０を形成することができる。実施の形態６にかかる半導体装置の製造方法の、第３イオン注入以外の条件は、実施の形態５と同様である。
【００９２】
以上、説明したように、実施の形態６によれば、実施の形態１〜５と同様の効果を得ることができる。また、実施の形態６によれば、ＪＴＥ領域および電界緩和領域の個数を増やすことにより、ＪＴＥ構造を構成するｐ型領域を形成する際のイオン注入精度（ドーズ量、拡散深さ）に対する終端構造部の耐圧のマージンを拡大することができる。さらにＪＴＥ領域および電界緩和領域の個数を増やすことも可能であるが、フォトリソグラフィおよびイオン注入の工程数が増加することを考慮すると２層構造または３層構造のＪＴＥ構造とすることが実用的であると推測される。
【００９３】
（実施の形態７）
次に、実施の形態７にかかる半導体装置の構造について説明する。図１９Ａ〜１９Ｃは、実施の形態７にかかる半導体装置の構造を示す平面図である。実施の形態７にかかる半導体装置が実施の形態１にかかる半導体装置と異なる点は、電界緩和領域２０を法線方向Ｘに複数区分に等分し（ここでは４つ、内側から外側へ向って符号６１〜６４を付す）、各区分６１〜６４にそれぞれ接線方向Ｙの幅が異なる第１小領域２１，２２を配置した点である。電界緩和領域２０は、接線方向Ｙにユニット（単位領域）部６０に分割され、当該ユニット部６０の平面レイアウトを基本パターンとして接線方向Ｙに繰り返し配置した平面レイアウトを有する。ユニット部６０には、区分６１〜６４それぞれの、接線方向Ｙに隣り合う１組の第１，２小領域２１，２２が含まれる。すなわち、ユニット部６０は、接線方向Ｙに隣り合う１組の第１，２小領域２１，２２を法線方向Ｘに隣接する組分（層数分：点線矩形枠で囲む部分）含んでいる。
【００９４】
区分６１〜６４の各第１小領域２１の接線方向Ｙの幅Ｌ４１〜Ｌ４４は、外側に配置された区分の第１小領域ほど狭くなっている。区分６１〜６４の各第２小領域２２の接線方向Ｙの幅Ｌ５１〜Ｌ５４は、外側に配置された区分の第２小領域ほど広くなっている。１つのユニット部６０の内部において、各区分６１〜６４ともに、接線方向Ｙに隣り合う１組の第１，２小領域２１，２２の接線方向Ｙの幅の総和（すなわちユニット部６０の接線方向Ｙの幅）Ｌ５０が等しく、ユニット部６０の平面形状が略矩形状となるようにユニット部６０に配置される。すなわち、ユニット部６０の接線方向Ｙの一方の端部６０ａ上には、ユニット部６０の内部のすべての第１小領域２１の接線方向Ｙの一方の端部が位置する。ユニット部６０の接線方向Ｙの他方の端部６０ｂ上には、ユニット部６０の内部のすべての第２小領域２２の接線方向Ｙの一方の端部が位置する。すなわち、第１小領域２１は、ユニット部６０の中央側に位置する接線方向Ｙの他方の端部側で、外側に向うにつれて階段状に幅Ｌ４１〜Ｌ４４が狭くなっている。第２小領域２２は、ユニット部６０の中央側に位置する接線方向Ｙの他方の端部側で、外側に向うにつれて階段状に幅Ｌ５１〜Ｌ５４が広くなっている。
【００９５】
第１ＪＴＥ領域４の不純物濃度をｎp1とし、第２ＪＴＥ領域５の不純物濃度ｎp2をとした場合、各区分６１〜６４それぞれの平均不純物濃度Ｎｐは、下記（２）式と等価となる。Ｙ１，Ｙ２は、それぞれ区分６１〜６４の第１，２小領域２１，２２の接線方向Ｙの幅である。すなわち、区分６１の平均不純物濃度Ｎｐを算出する場合、Ｙ１，Ｙ２はそれぞれ区分６１の第１，２小領域２１，２２の接線方向Ｙの幅Ｌ４１，Ｌ５１である。上述したように、区分６１〜６４の各第１小領域２１の接線方向Ｙの幅Ｌ４１〜Ｌ４４は外側に配置された区分ほど狭く、各第２小領域２２の接線方向Ｙの幅Ｌ５１〜Ｌ５４は外側に配置された区分ほど広い。このため、区分６１〜６４の平均不純物濃度Ｎｐは外側に配置された区分ほど低く、ユニット部６０の平均不純物濃度は外周に向って低くなっている。
【００９６】
Ｎｐ＝（（Ｙ１×ｎp1）＋（Ｙ２×ｎp2））／（Ｙ１＋Ｙ２）・・・（２）
【００９７】
図１９Ｂ，１９Ｃに、実施の形態７にかかる半導体装置の変形例を示す。図１９Ｂ，１９Ｃに示すように、１つのユニット部６０内の第１，２小領域２１，２２をさらに接線方向Ｙに分割してもよい。具体的には、１つのユニット部６０内に、区分ごとに、図１９Ａの第１，２小領域２１，２２の幅Ｙ１，Ｙ２をそれぞれ分割数で割った幅を有する１組の第１，２小領域２１，２２が接線方向Ｙに分割数分だけ繰り返し配置されている。図１９Ｂには、１つのユニット部６０内のすべての第１，２小領域２１，２２をそれぞれ接線方向Ｙに２分割した場合を示す。図１９Ｃには、図１９Ｂのユニット部６０においてさらに区分６２，６３を接線方向Ｙに２分割（すなわち図１９Ａのユニット部６０を接線方向Ｙに４分割）した場合を示す。第１，２小領域２１，２２を接線方向Ｙに分割したとしても、ユニット部６０内の区分６１〜６４ごとの第１，２小領域２１，２２それぞれの総面積はかわらないため、図１９Ｂ，１９Ｃのユニット部６０の平均不純物濃度は図１９Ａのユニット部６０と同じである。ユニット部６０の接線方向Ｙの分割数は、フォトエッチング工程のプロセス限界で決まる。ユニット部６０の内部の区分６１〜６４ごとの接線方向Ｙの分割数を最適化し、第１，２小領域２１，２２の接線方向Ｙの幅を狭くすることが好ましい。例えば、区分６１〜６４の内部の、接線方向Ｙに隣り合う１組の第１小領域２１および第２小領域２２のすべての組が同一の平均不純物濃度を有するように、第１小領域２１または第２小領域２２はプロセス限界の限界値の微少領域に分割されることが好ましい。これによって、接線方向Ｙに隣り合う１組の第１，２小領域２１，２２のすべての組をほぼ同じ平均不純物濃度に近づけることができ、電界強度が緩和される。
【００９８】
実施の形態７を実施の形態２，３に適用し、略矩形状以外の平面形状を有するユニット部を配置してもよい。また、実施の形態７を実施の形態５，６に適用し、実施の形態７の電界緩和領域２０の構成を備えた第２，３電界緩和領域をさらに配置してもよい。
【００９９】
以上、説明したように、実施の形態７によれば、実施の形態１〜６と同様の効果を得ることができる。
【０１００】
（実施の形態８）
次に、実施の形態８にかかる半導体装置の構造について説明する。図１１は、実施の形態８にかかる半導体装置の構造を示す平面図である。図１１には、図１（ａ）のＪＴＥ構造の直線部における平面レイアウトを拡大して示す（矩形枠１３で囲む部分）。実施の形態８にかかる半導体装置が実施の形態１にかかる半導体装置と異なる点は、第１小領域２７をメッシュ状の平面パターンで配置することによって、電界緩和領域２０の、活性領域１１側から外側へ向って減少する平均不純物濃度分布の減少量を調整している点である。
【０１０１】
具体的には、図１１に示すように、第１小領域２７は、メッシュ状の平面パターンで配置されている。電界緩和領域２０の、第１小領域２７以外の部分に、第２小領域２８が配置されている。すなわち、複数の第２小領域２８は、マトリクス状に配置されている。各第２小領域２８の接線方向Ｙの幅Ｌ３はすべてほぼ等しい。第２小領域２８の法線方向Ｘの幅Ｌ５は、第２ＪＴＥ領域５側に配置された第２小領域２８ほど広くなっている。また、各第２小領域２８は、例えば、接線方向Ｙに平行にかつ等間隔Ｌ４に配置され、法線方向Ｘに平行にかつ等間隔Ｌ６に配置されている。
【０１０２】
このように第２小領域２８を配置することにより、活性領域１１側から外側に向うにしたがって、電界緩和領域２０における第１小領域２７の占有面積が小さくなり、第２小領域２８の占有面積が大きくなる。これによって、電界緩和領域２０の平均不純物濃度分布は、活性領域１１側から外側に向う方向に減少した分布となる。接線方向Ｙに隣り合う第２小領域２８間の間隔Ｌ４および法線方向Ｘに隣り合う第２小領域２８間の間隔Ｌ６は、終端構造部１２の絶縁破壊耐圧に達する前に、第２小領域２８から伸びる空乏層同士が接する距離であることが好ましい。
【０１０３】
図示省略するが、コーナー部１４ｂにおける第２小領域２８の平面形状は、実施の形態１と同様に、コーナー部１４ｂの円弧形状の曲率に基づいた略台形状となり、第１小領域２７の平面形状は略台形状の第２小領域２８を囲むメッシュ状となる。上述した構成の電界緩和領域２０は、実施の形態１と同様に、第１，２小領域２７，２８をそれぞれ法線方向Ｘに延びるストライプ状に配置した状態とほぼ等価な構成となる。このため、第１，２小領域２７，２８の各寸法は、実施の形態１と同様に、第１，２小領域２７，２８を形成するための各イオン注入のドーズ量の比に基づいて決定することができる。
【０１０４】
以上、説明したように、実施の形態８によれば、実施の形態１〜４と同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
（実施の形態９）
次に、実施の形態９にかかる半導体装置の構造について説明する。図１２は、実施の形態９にかかる半導体装置の構造を示す平面図である。図１２には、図１（ａ）のＪＴＥ構造の直線部における平面レイアウトを拡大して示す（矩形枠１３で囲む部分）。実施の形態９にかかる半導体装置が実施の形態８にかかる半導体装置と異なる点は、第１小領域２９をマトリクス状の平面パターンで配置することによって、電界緩和領域２０の、活性領域１１側から外側へ向って減少する平均不純物濃度分布の減少量を調整している点である。
【０１０６】
具体的には、図１２に示すように、複数の第１小領域２９は、マトリクス状に配置されている。各第１小領域２９の接線方向Ｙの幅Ｌ７はすべてほぼ等しい。第１小領域２９の法線方向Ｘの幅Ｌ８は、第２ＪＴＥ領域５側に配置された第１小領域２９ほど狭くなっている。また、各第１小領域２９は、例えば、接線方向Ｙに平行にかつ等間隔Ｌ９に配置され、法線方向Ｘに平行にかつ等間隔Ｌ１０に配置されている。電界緩和領域２０の、第１小領域２９の以外の部分に、第２小領域３０が配置されている。すなわち、複数の第２小領域３０は、第１小領域２９を囲むメッシュ状に配置されている。
【０１０７】
このように第１小領域２９を配置することにより、活性領域１１側から外側に向うにしたがって、電界緩和領域２０における第１小領域２９の占有面積が小さくなり、第２小領域３０の占有面積が大きくなる。これによって、電界緩和領域２０の平均不純物濃度分布は、活性領域１１側から外側に向う方向に減少した分布となる。接線方向Ｙに隣り合う第１小領域２９間の間隔Ｌ９および法線方向Ｘに隣り合う第１小領域２９間の間隔Ｌ１０は、終端構造部１２の絶縁破壊耐圧に達する前に、第１小領域２９から伸びる空乏層同士が接する距離であることが好ましい。
【０１０８】
図示省略するが、コーナー部１４ｂにおける第１小領域２９の平面形状は、実施の形態１と同様に、コーナー部１４ｂの円弧形状の曲率に基づいた略台形状となり、第２小領域３０の平面形状は略台形状の第１小領域２９を囲むメッシュ状となる。実施の形態９においても、電界緩和領域２０は、実施の形態８と同様に、第１，２小領域２９，３０をそれぞれ法線方向Ｘに延びるストライプ状に配置した状態とほぼ等価な構成となる。このため、実施の形態８と同様に第１，２小領域２９，３０の各寸法を決定することができる。
【０１０９】
以上、説明したように、実施の形態９によれば、実施の形態１〜４と同様の効果を得ることができる。
【０１１０】
（実施の形態１０）
次に、実施の形態１０にかかる半導体装置の構造について説明する。図１３は、実施の形態１０にかかる半導体装置の構造を示す平面図である。図１３には、図１（ａ）のＪＴＥ構造の直線部における平面レイアウトを拡大して示す（矩形枠１３で囲む部分）（図１４〜１６においても同様）。実施の形態１０にかかる半導体装置が実施の形態９にかかる半導体装置と異なる点は、第２ＪＴＥ領域５側に配置された第１小領域２９ほど、第１小領域２９の接線方向Ｙの幅Ｌ７を狭くしている点である。第１小領域２９の平面形状は例えば接線方向Ｙに延びる直線状とする。各第１小領域２９の法線方向Ｘの幅Ｌ８は例えばすべて等しい。接線方向Ｙに隣り合う第１小領域２９は例えば等間隔Ｌ９に配置されている。
【０１１１】
このように第２ＪＴＥ領域５側に配置された第１小領域２９ほど、第１小領域２９の接線方向Ｙの幅Ｌ７を狭くすることで、実施の形態９と同様に、活性領域１１側から外側に向うにしたがって、電界緩和領域２０における第１小領域２９の占有面積が小さくなる。このため、電界緩和領域２０の平均不純物濃度分布を調整することができる。また、第２小領域３０の、接線方向Ｙに隣り合う第１小領域２９間に挟まれた部分３０ａ同士は法線方向Ｘに対向しない。すなわち、法線方向Ｘに隣り合う第１小領域２９同士の接線方向Ｙの端部２９ａ，２９ｂが法線方向Ｘに対向しないように、第１小領域２９を配置することができる。これにより、局所的に電界が集中することを回避することができ、終端構造部１２において十分な耐圧を確保することができる。
【０１１２】
実施の形態１０にかかる半導体装置の別の一例について説明する。図１４〜１６は、実施の形態１０にかかる半導体装置の構造の別の一例を示す平面図である。図１４に示すように、第２ＪＴＥ領域５側に配置された第１小領域２９ほど、法線方向Ｘに隣り合う第１小領域２９間の間隔Ｌ１０を広くしてもよい。この場合、第１小領域２９の平面形状は例えば接線方向Ｙに延びる直線状とする。各第１小領域２９の接線方向Ｙの幅Ｌ７は例えばすべて等しい。各第１小領域２９の法線方向Ｘの幅Ｌ８は例えばすべて等しい。
【０１１３】
また、図１５に示すように、第２ＪＴＥ領域５側に配置された第１小領域２９ほど、第１小領域２９の法線方向Ｘの幅Ｌ８を狭くしてもよい。この場合、第１小領域２９の平面形状は、第１ＪＴＥ領域４側に配置された第１小領域２９ほど例えば矩形状となり、第２ＪＴＥ領域５側に配置された第１小領域２９ほど直線状となる。各第１小領域２９の接線方向Ｙの幅Ｌ７は例えばすべて等しい。法線方向Ｘに隣り合う第１小領域２９は例えば等間隔Ｌ１０に配置される。電界緩和領域２０の、第２ＪＴＥ領域５側の部分は比較的広い幅Ｌ１０ａで第１小領域２９が配置されていない領域となる。
【０１１４】
また、図１６に示すように、第２ＪＴＥ領域５側に配置された第１小領域２９ほど、第１小領域２９の接線方向Ｙの幅Ｌ７および法線方向Ｘの幅Ｌ８をそれぞれ狭くし、かつ接線方向Ｙに隣り合う第１小領域２９間の間隔Ｌ９を広げてもよい。この場合、電界緩和領域２０の、第２ＪＴＥ領域５側の部分は比較的広い幅Ｌ１０ａで第１小領域２９が配置されていない領域となる。図１４〜１６に示す実施の形態１０にかかる半導体装置の別の一例の、第１小領域２９の平面パターン以外の構成は、図１３に示す実施の形態１０にかかる半導体装置と同様である。これら図１４〜１６に示す実施の形態１０にかかる半導体装置の別の一例においても、図１３に示す実施の形態１０にかかる半導体装置と同様の効果を奏する。また、実施の形態１０を実施の形態８に適用し、第１小領域と第２小領域との配置を逆転させた構成としてもよい。
【０１１５】
以上、説明したように、実施の形態１０によれば、実施の形態４，８，９と同様の効果を得ることができる。
【０１１６】
（実施の形態１１）
次に、実施の形態１１にかかる半導体装置の構造について説明する。図１７Ａ，１７Ｂは、実施の形態１１にかかる半導体装置の構造を示す説明図である。図１７Ａ，１７Ｂにはともに（ａ）にＪＴＥ構造の直線部１４ａにおける平面レイアウトを示し、（ｂ）にそれぞれ（ａ）の切断線Ｅ−Ｅ’および切断線Ｆ−Ｆ’における不純物濃度分布を示す。実施の形態１１にかかる半導体装置が実施の形態８にかかる半導体装置と異なる点は、マトリクス状に配置した第２小領域２８の法線方向Ｘに隣り合う間隔Ｌ６を、外側に配置されるほど狭くする点である。
【０１１７】
図１７Ａに示すように、第２小領域２８の法線方向Ｘの幅Ｌ５は、外側に配置された第２小領域２８ほど広い。接線方向Ｙに隣り合う第２小領域２８間の間隔Ｌ４は、内側から外側へ向って一定である。そして、電界緩和領域２０を法線方向Ｘに複数に区分し（ここでは４つ、内側から外側へ向って符号６１〜６４を付す）、各区分６１〜６４それぞれに、第２小領域２８と、当該第２小領域２８とその外側に隣り合う第２小領域２８とに挟まれた第１小領域２７と、の１組が配置される。第２小領域２８の法線方向Ｘの幅Ｌ５と、当該第２小領域２８とその外側に隣り合う第２小領域２８とに挟まれた第１小領域２７の法線方向Ｘの幅（Ｌ６）と、の総和Ｌ６０はすべての区分６１〜６４で等しい。第１小領域２７は、接線方向Ｙに等間隔（Ｌ３）にかつ同じ幅（Ｌ４）で配置され法線方向Ｘに延びるストライプと、外側に向うほど広い間隔（Ｌ５）でかつ外側に向うほど狭い幅（Ｌ６）で配置され接線方向Ｙに延びるストライプと、を直交させたメッシュ状の平面パターンで配置されている。
【０１１８】
接線方向Ｙに隣り合う第２小領域２８間の間隔Ｌ４は、例えばプロセス限界で決定される下限値である。各区分６１〜６４の平均不純物濃度は、第２小領域２８の法線方向Ｘの幅Ｌ５と、当該第２小領域２８とその外側に隣り合う第２小領域２８とに挟まれた第１小領域２７の幅（Ｌ６）と、の比率で決定される。上述したように、外側に配置された区分６１〜６４ほど、第１小領域２７の法線方向Ｘのパターン幅（Ｌ６）が狭く、第２小領域２８の法線方向Ｘの幅Ｌ５が広くなっているため、外側に配置された区分６１〜６４ほど、平均不純物濃度が低く、電界緩和効果が高くなる。また、法線方向Ｘに隣り合う区分６１〜６４間の不純物濃度差をすべて等しくすることで、さらに電界緩和効果を高めることができる。
【０１１９】
図１７Ｂに示すように、法線方向Ｘに隣り合う第２小領域２８間の間隔Ｌ６６、すなわち、第１小領域２７の接線方向Ｙに延びるストライプ部分のパターン幅をプロセス限界まで低減させてもよい。この場合、例えば、図１７Ａの区分６２〜６４の内部をそれぞれ法線方向Ｘに複数に分割すればよい。具体的には、図１７Ｂに示す電界緩和領域２０は、１つの区分内に図１７Ａの第２，１小領域２８，２７の法線方向Ｘの幅をそれぞれ分割数で割った幅を有する１組の第２，１小領域２８，２７が法線方向Ｘに分割数分だけ繰り返し配置される。図１７Ｂには、区分６２を法線方向Ｘに３分割し、区分６３を法線方向Ｘに４分割し、区分６４を法線方向Ｘに３分割した場合を示す。例えば、法線方向Ｘに３分割した区分６２を例に説明すると、図１７Ｂの区分６２の第２小領域２８の法線方向Ｘの幅Ｌ６５は、図１７Ａの区分６２の第２小領域２８の法線方向Ｘの幅Ｌ５の１／３である（Ｌ６５＝Ｌ５／３）。図１７Ｂの区分６２の、法線方向Ｘに隣り合う第２小領域２８間の間隔Ｌ６６は、図１７Ａの区分６２の、法線方向Ｘに隣り合う第２小領域２８間の間隔Ｌ６の１／３である（Ｌ６６＝Ｌ６／３）。図１７Ｂの第２小領域２８の接線方向Ｙの幅Ｌ６３、および、接線方向Ｙに隣り合う第２小領域２８間の間隔Ｌ６４は、それぞれ図１７Ａの第２小領域２８の接線方向Ｙの幅Ｌ３、および、接線方向Ｙに隣り合う第２小領域２８間の間隔Ｌ４と同様である（Ｌ６３＝Ｌ３、Ｌ６４＝Ｌ４）。
【０１２０】
次に、実施の形態１１にかかる半導体装置の別の一例の構造について説明する。図１８Ａ，１８Ｂは、実施の形態１１にかかる半導体装置の別の一例の構造を示す説明図である。図１８Ａ，１８Ｂにはともに（ａ）にＪＴＥ構造の直線部１４ａにおける平面レイアウトを示し、（ｂ）にそれぞれ（ａ）の切断線Ｇ−Ｇ’および切断線Ｈ−Ｈ’における不純物濃度分布を示す。図１８Ａに示すように、実施の形態１１に実施の形態９を適用し、第１小領域２９をマトリクス状の平面パターンで配置し、第１小領域２９の法線方向Ｘに隣り合う間隔Ｌ１０を、外側に配置されるほど広くしてもよい。
【０１２１】
第１小領域２９の法線方向Ｘの幅Ｌ８は、外側に配置された第１小領域２９ほど狭い。接線方向Ｙに隣り合う第１小領域２９間の間隔Ｌ９は、内側から外側へ向って一定である。そして、区分６１〜６４それぞれに、第１小領域２９と、当該第１小領域２９とその内に隣り合う第１小領域２９（または第１ＪＴＥ領域４）とに挟まれた第２小領域３０と、の１組が配置される。法線方向Ｘに隣り合う１組の第１小領域２９の法線方向Ｘの幅Ｌ８と、当該第１小領域２９とその内側に隣り合う第１小領域２９（または第１ＪＴＥ領域４）とに挟まれた第２小領域３０の法線方向Ｘの幅（Ｌ１０）と、の総和Ｌ６０はすべての区分６１〜６４で等しい。すなわち、第２小領域３０は、接線方向Ｙに等間隔（Ｌ７）にかつ同じ幅（Ｌ９）で配置され法線方向Ｘに延びるストライプと、外側に向うほど狭い間隔（Ｌ８）でかつ外側に向うほど広い幅（Ｌ１０）で配置され接線方向Ｙに延びるストライプと、を直交させたメッシュ状の平面パターンで配置されている。
【０１２２】
接線方向Ｙに隣り合う第１小領域２９間の間隔Ｌ９は、例えばプロセス限界で決定される下限値である。各区分６１〜６４の平均不純物濃度は、第１小領域２９の法線方向Ｘの幅Ｌ８と、当該第１小領域２９の法線方向Ｘの幅Ｌ８と、当該第１小領域２９とその内側に隣り合う第１小領域２９（または第１ＪＴＥ領域４）とに挟まれた第２小領域３０の法線方向Ｘの幅（Ｌ１０）と、の比率で決定される。上述したように、外側に配置された区分６１〜６４ほど、第２小領域３０の法線方向Ｘのパターン幅（Ｌ１０）が広く、第１小領域２９の法線方向Ｘの幅Ｌ８が狭くなっている。このため、図１７Ａ，図１７Ｂに示す実施の形態１１にかかる半導体装置と同様に、外側に配置された区分６１〜６４ほど、平均不純物濃度が低く、電界緩和効果が高くなる。
【０１２３】
また、図１８Ｂに示すように、法線方向Ｘに隣り合う第１小領域２９間の間隔Ｌ７０、すなわち、第２小領域３０の接線方向Ｙに延びるストライプ部分のパターン幅をプロセス限界まで低減させてもよい。この場合、例えば、図１８Ａの各区分６２〜６４の内部をそれぞれ法線方向Ｘに複数に分割すればよい。具体的には、図１８Ｂに示す電界緩和領域２０は、１つの区分内に図１８Ａの第２，１小領域３０，２９の法線方向Ｘの幅をそれぞれ分割数で割った幅を有する１組の第２，１小領域３０，２９が法線方向Ｘに分割数分だけ繰り返し配置される。図１８Ｂには、区分６２を法線方向Ｘに３分割し、区分６３を法線方向Ｘに４分割し、区分６４を法線方向Ｘに３分割した場合を示す。例えば、法線方向Ｘに３分割した区分６２を例に説明すると、図１８Ｂの区分６２の第１小領域２９の法線方向Ｘの幅Ｌ６８は、図１８Ａの区分６２の第１小領域２９の法線方向Ｘの幅Ｌ８の１／３である（Ｌ６８＝Ｌ８／３）。図１８Ｂの区分６２の、法線方向Ｘに隣り合う第１小領域２９間の間隔Ｌ７０は、図１８Ａの区分６２の、法線方向Ｘに隣り合う第１小領域２９間の間隔Ｌ１０の１／３である（Ｌ７０＝Ｌ１０／３）。図１８Ｂの第１小領域２９の接線方向Ｙの幅Ｌ６７、および、接線方向Ｙに隣り合う第１小領域２９間の間隔Ｌ６９は、それぞれ図１８Ａの第１小領域２９の接線方向Ｙの幅Ｌ７、および、接線方向Ｙに隣り合う第１小領域２９間の間隔Ｌ９と同様である（Ｌ６７＝Ｌ７、Ｌ６９＝Ｌ９）。
【０１２４】
以上、説明したように、実施の形態１１によれば、実施の形態１〜１０と同様の効果を得ることができる。
【０１２５】
（実施例）
次に、実施例にかかる半導体装置の終端構造部１２の耐圧について検証した。図２０は、実施例にかかる半導体装置の終端構造部の耐圧特性を示す特性図である。まず、実施の形態４にかかる半導体装置の製造方法にしたがい、２層構造のＪＴＥ構造を構成する第１，２ＪＴＥ領域４，５間に電界緩和領域２０を備えたＳｉＣ−ＳＢＤ（すなわち、図５，６に示す実施の形態３にかかる半導体装置）を作製した（以下、実施例とする）。実施例においては、第１ＪＴＥ領域４と第２ＪＴＥ領域５との不純物濃度比を１：０．５と固定し、第１ＪＴＥ領域４を形成するための第１イオン注入のアルミニウムのドーズ量を種々変更して複数の試料を作製し、各試料の耐圧を測定した。その結果を図２０に示す。また、図２０には、比較として、電界緩和領域２０を設けない従来のＪＴＥ構造からなるＳｉＣ−ＳＢＤ（以下、従来例とする）の耐圧特性を示す。従来例の、電界緩和領域２０を備えていないこと以外の構成は、実施例と同様である。
【０１２６】
図２０に示す結果より、従来例では、第１ＪＴＥ領域４の不純物濃度（第１イオン注入のドーズ量）に依って耐圧が低下する場合があることが確認された。一方、実施例においては、第１ＪＴＥ領域４の不純物濃度に依らず、耐圧をほぼ一定に確保することができ、従来例で生じた耐圧の落ち込みが改善されていることがわかる。半導体装置の最大耐圧は、終端構造部１２におけるＪＴＥ構造の外側の耐圧で決定される。実施例においては、電界緩和領域２０を設けることにより、第１ＪＴＥ領域４と第２ＪＴＥ領域５との間の電界が緩和され、電界集中点が分散されるため、耐圧の落ち込みが生じないと推測される。
【０１２７】
以上において本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であり、上述した各実施の形態において、たとえば各部の寸法や不純物濃度等は要求される仕様等に応じて種々設定される。また、本発明では、ＳＢＤを例に説明しているが、これに限らず、耐圧構造部を備えた様々な半導体装置に適用可能である。具体的には、本発明は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲート型電界効果トランジスタ）や、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）などに適用可能である。また、上述した各実施の形態では、炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層を堆積した炭化珪素エピタキシャル基板を用いた場合を例に説明しているが、これに限らず、例えばデバイスを構成するすべての領域を炭化珪素基板の内部にイオン注入により形成した拡散領域としてもよい。また、各実施の形態では第１導電型をｎ型とし、第２導電型をｐ型としたが、本発明は第１導電型をｐ型とし、第２導電型をｎ型としても同様に成り立つ。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
以上のように、本発明にかかる半導体装置は、ＪＴＥ構造を備えた高耐圧な半導体装置に有用であり、特に１２００Ｖ以上（例えば１７００Ｖまたは３３００Ｖ）の耐圧クラスの炭化珪素半導体装置に適している。
【符号の説明】
【０１２９】
１  ｎ+型炭化珪素基板
２  ｎ-型ドリフト層
３  ｐ型ガードリング
４  第１ＪＴＥ領域
５  第２ＪＴＥ領域
６  第３ＪＴＥ領域
７  層間絶縁膜
８  アノード電極
９  カソード電極
１０  炭化珪素基体
１１  活性領域
１２  終端構造部
１４ａ  ＪＴＥ構造の直線部
１４ｂ  ＪＴＥ構造のコーナー部
２０，４０，５０  電界緩和領域
２０ａ  第１ＪＴＥ領域と電界緩和領域との境界
２０ｂ  第２ＪＴＥ領域と電界緩和領域との境界
２１，２３，２５，２７，２９  第１小領域
２２，２４，２６，２８，３０  第２小領域
２９ａ，２９ｂ  第１小領域の接線方向の端部
３０ａ  第２小領域の、接線方向に隣り合う第１小領域間に挟まれた部分
３１  第１イオン注入用マスク
３２  第２イオン注入用マスク
４１  第３小領域
４２，４３  第４小領域
５１  第５小領域
５２  第６小領域
６０  ユニット部
６０ａ，６０ｂ  ユニット部の接線方向の端部
６１〜６４  区分
Ｌ１，Ｌ７，Ｌ１１，Ｌ１３，Ｌ２１，Ｌ３１，Ｌ３３，Ｌ４１〜４４，Ｌ６７  第１小領域の接線方向の幅
Ｌ２，Ｌ３，Ｌ１２，Ｌ１４，Ｌ２２，Ｌ２４，Ｌ３２，Ｌ３４，Ｌ５１〜５４，Ｌ６３  第２小領域の接線方向の幅
Ｌ４，Ｌ６４  接線方向に隣り合う第２小領域間の間隔
Ｌ５，Ｌ６５  第２小領域の法線方向の幅
Ｌ６，Ｌ６６  法線方向に隣り合う第２小領域間の間隔
Ｌ８，Ｌ６８  第１小領域の法線方向の幅
Ｌ９，Ｌ６９  接線方向に隣り合う第１小領域間の間隔
Ｌ１０，Ｌ７０  法線方向に隣り合う第１小領域間の間隔
Ｌ１０ａ  電界緩和領域の、第２ＪＴＥ領域側の第１小領域が配置されていない部分の幅
Ｌ５０  ユニット部の接線方向の幅
Ｌ６０  ユニット部の法線方向の幅
Ｘ  活性領域の外周の法線方向
Ｙ  活性領域の外周の接線方向
ｒ  ＪＴＥ構造のコーナー部の曲率半径
【図１】
2016043247.tif 000003
【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】
2016043247.tif 000013
【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１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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