(57)【要約】【課題】半導体基板の第１面側と第２面側とで対となる電極を有した縦型のダイオードであって、キャリア注入量の低減と高耐圧化を両立することのできるダイオードを提供する。【解決手段】第１導電型（Ｎ−）半導体基板１の第１面１Ｓ側における表層部に、第２導電型（Ｐ）不純物領域２が形成され、基板面内の第２導電型不純物領域２が形成された領域内に、深さの揃った複数の絶縁埋め込みトレンチＴが、基板断面において先端が第２導電型不純物領域２から突出するようにして形成され、第１面１Ｓ側の電極４が、第２導電型不純物領域２に接続されてなるダイオード１００とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型半導体基板の第１面側と第２面側とで対となる電極を有した、縦型のダイオードであって、
前記半導体基板の第１面側における表層部に、第２導電型不純物領域が形成され、
基板面内の前記第２導電型不純物領域が形成された領域内に、深さの揃った複数の絶縁埋め込みトレンチが、基板断面において先端が前記第２導電型不純物領域から突出するようにして形成され、
前記第１面側の電極が、前記第２導電型不純物領域に接続されてなることを特徴とするダイオード。
【請求項２】
前記絶縁埋め込みトレンチの基板面内形状が、円形状であることを特徴とする請求項１に記載のダイオード。
【請求項３】
前記絶縁埋め込みトレンチの基板面内形状が、直線形状であることを特徴とする請求項１に記載のダイオード。
【請求項４】
前記絶縁埋め込みトレンチの基板面内形状が、リング形状であることを特徴とする請求項１に記載のダイオード。
【請求項５】
前記複数の絶縁埋め込みトレンチが、等間隔に配置されてなることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載のダイオード。
【請求項６】
前記絶縁埋め込みトレンチによる基板面内パターンが、格子状パターンまたはハニカム状パターンであることを特徴とする請求項１に記載のダイオード。
【請求項７】
前記第２導電型不純物領域が、低濃度不純物領域と高濃度不純物領域からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のダイオード。
【請求項８】
前記低濃度不純物領域が、前記高濃度不純物領域より浅く形成されてなることを特徴とする請求項７に記載のダイオード。
【請求項９】
前記第１導電型が、Ｎ導電型であり、前記第２導電型が、Ｐ導電型であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のダイオード。
【請求項１０】
前記ダイオードが、インバータ回路のフリーホイールダイオードとして用いられることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のダイオード。
【請求項１１】
前記ダイオードが、前記半導体基板に形成されるＩＧＢＴと共に、ダイオード内蔵ＩＧＢＴとして構成されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のダイオード。
【請求項１２】
前記ダイオードが、前記半導体基板に形成されるＭＯＳＦＥＴと共に、ダイオード内蔵ＭＯＳＦＥＴとして構成されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のダイオード。
【請求項１３】
前記ダイオードが、車載用の半導体装置に用いられることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板の第１面側と第２面側とで対となる電極を有した、縦型のダイオードに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板の第１面側と第２面側とで対となる電極を有した縦型のダイオードが、例えば、特開平１１−８３９９号公報（特許文献１）、特開平１１−２０４８０４号公報（特許文献２）、特開２００２−５０７７３号公報（特許文献３）に開示されている。
【０００３】
上記縦型のダイオードは種々の用途に用いられるが、例えば車載用のモータ等を駆動するインバータ回路において、フリーホイールダイオード（またはフライホイールダイオードと呼ばれる、以下ＦＷＤと略記）として用いられる。直流電圧を交流電圧に変換して誘導性のモータに給電するインバータ回路において、ＦＷＤは、スイッチング素子であるＭＯＳトランジスタ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor、以下ＭＯＳＦＥＴと略記）や絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor、以下ＩＧＢＴと略記）と共に用いられる。ＦＷＤは、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴのオフ中にモータに流れる電流を迂回還流させ、モータを流れる電流自体がＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴのスイッチングにより変化しないようにしている。より具体的には、直流電源とモータとを繋ぎ、モータに電圧を印加していたＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴがオフすると、モータを流れていた電流がモータのインダクタンスＬに蓄積されているエネルギーによりＦＷＤを通って直流電流を逆流し、モータは、逆の直流電圧が印加されているのと等価な状態となる。これによって、モータの電流をＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴのスイッチングにより急激に遮断することなく、直流電源から交流電圧を給電することができる。
【０００４】
上記動作を行うため、インバータ回路に用いられるＦＷＤは、リカバリー特性および順方向損失が重要な特性となる。このリカバリー特性を向上するためには、動作時のキャリア注入量をできるだけ減らす必要がある。また、厳しい環境で使用される車載用のインバータ回路においては、ＦＷＤの耐圧がもう一つの重要な特性であり、できるだけ高い耐圧を有することが望ましい。
【特許文献１】特開平１１−８３９９号公報
【特許文献２】特開平１１−２０４８０４号公報
【特許文献３】特開２００２−５０７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ダイオードの特性に関して、上記したキャリア注入量の低減と耐圧の向上は、一般的に相反する要求である。
【０００６】
図７は、従来のダイオードの一例で、特許文献２に開示されたダイオードと同様の構造を有する、縦型のダイオード９０の模式的な断面図である。
【０００７】
図７のダイオード９０では、アノード電極４が配置されたＮ導電型（Ｎ−）半導体基板１の第１面１Ｓ側における表層部に、Ｐ導電型高濃度（Ｐ＋）不純物領域２ａとＰ導電型低濃度（Ｐ−）不純物領域２ｂが交互に配置されている。ダイオード９０においては、低濃度不純物領域２ｂを導入することで、全面を高濃度不純物領域２ａとする場合に較べて、動作時のキャリア注入量を減らすことができる。また、動作時のキャリア注入量を減らすためには、例えば図７のダイオード９０において、低濃度不純物領域２ｂを形成することなく、表面に露出するＮ−層（半導体基板）１とアノード電極４を直接接合して、ショットキー障壁を形成するようにしてもいい。
【０００８】
一方、図７のダイオード９０では、低濃度不純物領域２ｂを導入したことで、全面を高濃度不純物領域２ａとする場合に較べて、逆バイアス時の空乏層の広がりが均一でなくなり、耐圧が低下してしまう。キャリア注入量を減らすために低濃度不純物領域２ｂの占有面積を広げるほど、ダイオード９０の耐圧は低下し、リーク電流が増大する。特に、ショットキー障壁を形成したダイオードでは、高耐圧化を図ることは困難である。
【０００９】
そこで本発明は、半導体基板の第１面側と第２面側とで対となる電極を有した縦型のダイオードであって、キャリア注入量の低減と高耐圧化を両立することのできるダイオードを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載のダイオードは、第１導電型半導体基板の第１面側と第２面側とで対となる電極を有した、縦型のダイオードであって、前記半導体基板の第１面側における表層部に、第２導電型不純物領域が形成され、基板面内の前記第２導電型不純物領域が形成された領域内に、深さの揃った複数の絶縁埋め込みトレンチが、基板断面において先端が前記第２導電型不純物領域から突出するようにして形成され、前記第１面側の電極が、前記第２導電型不純物領域に接続されてなることを特徴としている。
【００１１】
上記ダイオードは、第２導電型不純物領域と第１導電型半導体基板の境界面でＰＮ接合が形成された通常のＰＮ接合ダイオードであって、基板面内の第２導電型不純物領域が形成されている領域内に、第２導電型不純物領域より深くて先端の揃った複数の絶縁埋め込みトレンチが形成された構成となっている。
【００１２】
上記ダイオードにおいては、耐圧とキャリア注入量を別の構造部位に担わせることができる。すなわち、上記ダイオードの耐圧は、深さの揃った複数の絶縁埋め込みトレンチの先端付近における電位分布（従って、電界分布）で決定され、複数の絶縁埋め込みトレンチの間隔を適宜設定することで、必要とする耐圧を確保することができる。また、上記ダイオードのキャリア注入量については、絶縁埋め込みトレンチより浅く形成されている第２導電型不純物領域の不純物濃度を適宜設定することで、必要とするキャリア注入量に設定することができる。
【００１３】
以上のようにして、上記ダイオードは、半導体基板の第１面側と第２面側とで対となる電極を有した縦型のダイオードであって、キャリア注入量の低減と高耐圧化を両立することのできるダイオードとなっている。
【００１４】
上記ダイオードにおける前記絶縁埋め込みトレンチの基板面内形状は、例えば請求項２〜請求項４に記載のように、円形状、直線形状、リング形状のいずれであってもよい。
【００１５】
尚、上記円形状、直線形状、リング形状のいずれかの基板面内形状を用いる場合には、請求項５に記載のように、前記複数の絶縁埋め込みトレンチが、等間隔に配置されてなることが好ましい。これによれば、耐圧を担う深さの揃った複数の絶縁埋め込みトレンチの先端付近における電位分布（従って、電界分布）が、特定の絶縁埋め込みトレンチに偏ることなく、均等になる。このため、ダイオード全体として、高耐圧を確保することができる。
【００１６】
また、請求項６に記載のように、前記絶縁埋め込みトレンチによる基板面内パターンは、格子状パターンまたはハニカム状パターンであってもよい。この場合には、格子状パターンまたはハニカム状パターンからなる絶縁埋め込みトレンチに取り囲まれた第２導電型不純物領域の横方向の熱拡散が抑制されるため、第２導電型不純物領域について高精度の不純物濃度設定が可能である。
【００１７】
上記ダイオードにおいては、請求項７に記載のように、前記第２導電型不純物領域を、低濃度不純物領域と高濃度不純物領域からなるように構成してもよい。これによれば、上記第２導電型不純物領域について、より詳細な不純物濃度の設定が可能となる。このため、キャリア注入量について、用途に合わせたより詳細な設定が可能となる。
【００１８】
この場合、請求項８に記載のように、前記低濃度不純物領域が、前記高濃度不純物領域より浅く形成されてなることが好ましい。これによれば、低濃度不純物領域が高濃度不純物領域より深く形成される場合に較べて、低濃度不純物領域の導入に伴う耐圧低下をより抑制することができる。従って、キャリア注入量の低減と耐圧確保をより高度に両立させることができる。
【００１９】
上記ダイオードに関して良好な特性を得るためには、特に請求項９に記載のように、前記第１導電型をＮ導電型とし、前記第２導電型をＰ導電型とすることが好ましい。
【００２０】
以上に示したダイオードは、キャリア注入量の低減と高耐圧化を両立することのできるダイオードである。従って、上記ダイオードは、請求項１０に記載のように、インバータ回路のフリーホイールダイオードとして好適である。
【００２１】
また、請求項１１と請求項１２に記載のように、上記ダイオードは、前記半導体基板に形成されるＩＧＢＴまたはＭＯＳＦＥＴと共に、ダイオード内蔵ＩＧＢＴまたはダイオード内蔵ＭＯＳＦＥＴとして構成することができる。
【００２２】
この場合には、ＭＯＳＦＥＴあるいはＩＧＢＴの耐圧に対してダイオード部分の耐圧を任意に設定でき、以下の利点を有する。すなわち、ダイオード部分の耐圧をＭＯＳＦＥＴあるいはＩＧＢＴの耐圧に対して高く設定したる場合は、ＭＯＳＦＥＴあるいはＩＧＢＴでブレークダウンが発生する。これにより、例えばインバータ回路において、キャリア注入量を変更することなく、フリーホイールダイオードの耐圧がＭＯＳＦＥＴあるいはＩＧＢＴの耐圧よりも高い設計を実現することができる。また、ダイオード部分の耐圧をＭＯＳＦＥＴあるいはＩＧＢＴの耐圧に対して低く設定した場合は、ダイオード部分でブレークダウンのエネルギーを消費させることができる。従って、ブレークダウン時に破壊しやすいＭＯＳＦＥＴあるいはＩＧＢＴ（例えばフィールドストップ型ＩＧＢＴ）と組み合わせることで、ダイオード内蔵ＭＯＳＦＥＴあるいはダイオード内蔵ＩＧＢＴの素子破壊を防止することができる。
【００２３】
尚、上記ダイオードの第２導電型不純物領域内に形成される絶縁埋め込みトレンチは、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴで用いられる側壁酸化膜を介して内部に多結晶シリコンが埋め込まれた、トレンチゲート構造と同じ断面構造であってよい。従って、上記ダイオードをダイオード内蔵ＭＯＳＦＥＴあるいはダイオード内蔵ＩＧＢＴとして構成する場合には、上記ダイオードの絶縁埋め込みトレンチの形成工程とＭＯＳＦＥＴあるいはＩＧＢＴのトレンチゲートの形成工程を共通化することができ、製造コストを低減することができる。
【００２４】
また、上記ダイオードは、高耐圧も確保することができるため、請求項１３に記載のように、車載用の半導体装置に用いられて好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図に基づいて説明する。
【００２６】
図１（ａ），（ｂ）は、本発明におけるダイオードの一例で、それぞれ、ダイオード１００，１０１の模式的な断面図である。尚、図１（ａ），（ｂ）のダイオード１００，１０１において、図７に示した従来のダイオード９０と同様の部分については、同じ符号を付した。
【００２７】
図１（ａ），（ｂ）に示すダイオード１００，１０１は、図７に示した従来のダイオード９０と同様に、いずれも、Ｎ導電型（Ｎ−）半導体基板１の第１面１Ｓ側と第２面２Ｓ側とで対となる電極を有した、縦型のダイオードである。尚、図１（ａ），（ｂ）では、簡略化のため、第１面１Ｓ側の（アノード）電極４のみを図示している。半導体基板１の第２面２Ｓ側にあるＮ導電型高濃度（Ｎ＋）層３は、ダイオード１００，１０１のカソード領域で、このＮ導電型高濃度層３に接続する（カソード）電極は図示を省略している。
【００２８】
図１（ａ），（ｂ）のダイオード１００，１０１では、半導体基板１の第１面１Ｓ側における表層部に、Ｐ導電型（Ｐ）不純物領域２が形成されている。また、基板面内のＰ導電型不純物領域２が形成された領域内に、深さの揃った複数の絶縁埋め込みトレンチＴが、基板断面において先端がＰ導電型不純物領域２から突出するようにして形成されている。尚、図１（ａ）のダイオード１００では、複数の絶縁埋め込みトレンチＴが、全て等しい間隔ｗで配置されている。一方、図１（ｂ）のダイオード１０１では、絶縁埋め込みトレンチＴが、異なる間隔で配置されている。
【００２９】
Ｐ導電型不純物領域２は、ダイオード１００，１０１のアノード領域に相当し、アノード電極である第１面１Ｓ側の電極４が、このＰ導電型不純物領域２に接続されている。従って、図１（ａ），（ｂ）に示すダイオード１００，１０１は、Ｐ導電型不純物領域２とＮ導電型半導体基板１の境界面でＰＮ接合が形成された通常のＰＮ接合ダイオードであって、基板面内のＰ導電型不純物領域２が形成されている領域内に、Ｐ導電型不純物領域２より深くて先端の揃った複数の絶縁埋め込みトレンチＴが形成された構成となっている。
【００３０】
図１（ａ），（ｂ）のダイオード１００，１０１においては、耐圧とキャリア注入量を別の構造部位に担わせることができる。すなわち、ダイオード１００，１０１の耐圧は、深さの揃った複数の絶縁埋め込みトレンチＴの先端付近における電位分布（従って、電界分布）で決定され、複数の絶縁埋め込みトレンチＴの間隔ｗを適宜設定することで、必要とする耐圧を確保することができる。また、ダイオード１００，１０１のキャリア注入量については、絶縁埋め込みトレンチＴより浅く形成されているＰ導電型不純物領域２の不純物濃度を適宜設定することで、必要とするキャリア注入量に設定することができる。
【００３１】
図１（ａ），（ｂ）のダイオード１００，１０１における絶縁埋め込みトレンチＴの基板面内形状は、任意であってよい。図２（ａ）〜（ｃ）は、絶縁埋め込みトレンチの基板面内形状の例を示した模式的な平面図である。また、図３（ａ），（ｂ）は、絶縁埋め込みトレンチの基板面内パターンの例を示した模式的な平面図である。
【００３２】
図２（ａ）では円形状の絶縁埋め込みトレンチＴａ、図２（ｂ）では直線形状の絶縁埋め込みトレンチＴｂ、図２（ｃ）ではリング形状の絶縁埋め込みトレンチＴｃが、それぞれ、基板面内のＰ導電型不純物領域２が形成されている領域内に配置されている。
【００３３】
尚、絶縁埋め込みトレンチの基板面内形状として、円形状、直線形状、リング形状のいずれかを用いる場合には、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、複数の絶縁埋め込みトレンチＴａ〜Ｔｃが、等間隔ｗａ〜ｗｃに配置されてなることが好ましい。これにより、後述するように、耐圧を担う深さの揃った複数の絶縁埋め込みトレンチＴａ〜Ｔｃの先端付近における電位分布（従って、電界分布）が、特定の絶縁埋め込みトレンチＴａ〜Ｔｃに偏ることなく、均等になる。このため、ダイオード全体として、高耐圧を確保することができる。
【００３４】
また、図３（ａ）では格子状パターンを有する直線形状の絶縁埋め込みトレンチＴｂが、図３（ｂ）ではハニカム状パターンを有する直線形状の絶縁埋め込みトレンチＴｂが、基板面内のＰ導電型不純物領域２が形成されている領域内に配置されている。
【００３５】
図１（ａ），（ｂ）のダイオード１００，１０１におけるＰ導電型不純物領域２は、低濃度不純物領域と高濃度不純物領域からなるように構成してもよい。図４（ａ）〜（ｃ）は、別のダイオードの例で、それぞれ、ダイオード１０２〜１０４の模式的な断面図である。尚、図４（ａ）〜（ｃ）のダイオード１０２〜１０４において、図１（ａ），（ｂ）に示したダイオード１００，１０１と同様の部分については、同じ符号を付した。
【００３６】
図４（ａ）〜（ｃ）のダイオード１０２〜１０４においても、図１（ａ），（ｂ）のダイオード１００，１０１と同様に、深さの揃った複数の絶縁埋め込みトレンチＴが、Ｐ導電型不純物領域２ｃ〜２ｈが形成されている領域内に、先端がＰ導電型不純物領域２ｃ〜２ｈから突出するようにして形成されている。一方、図４（ａ）〜（ｃ）に示すダイオード１０２〜１０４では、図１（ａ），（ｂ）のダイオード１００，１０１と異なり、いずれも、Ｐ導電型不純物領域が、低濃度（Ｐ−）不純物領域２ｄ，２ｆ，２ｈと高濃度（Ｐ＋）不純物領域２ｃ，２ｅ，２ｇからなっている。従って、図４（ａ）〜（ｃ）のダイオード１０２〜１０４は、図１（ａ），（ｂ）のダイオード１００，１０１と較べて、Ｐ導電型不純物領域についてのより詳細な不純物濃度の設定が可能な構造となっており、用途に合わせたキャリア注入量のより詳細な設定が可能となる。
【００３７】
図４（ａ），（ｂ）のダイオード１０２，１０３では、低濃度不純物領域２ｄ，２ｆが、高濃度不純物領域２ｃ，２ｅより浅く形成されている。これによって、図４（ａ），（ｂ）のダイオード１０２，１０３では、図４（ｃ）の低濃度不純物領域２ｈが高濃度不純物領域２ｇより深く形成されたダイオード１０４に較べて、低濃度不純物領域２ｄ，２ｆの導入に伴う耐圧低下をより抑制することができる。従って、図４（ａ），（ｂ）のダイオード１０２，１０３では、キャリア注入量の低減と耐圧確保をより高度に両立させることができる。
【００３８】
尚、図４（ａ），（ｃ）のダイオード１０２，１０４における高濃度不純物領域２ｃ，２ｇは、図４（ｂ）のダイオード１０３における高濃度不純物領域２ｅと異なり、隣り合った絶縁埋め込みトレンチＴにより取り囲まれた領域の全面に形成されている。この場合には、高濃度不純物領域２ｃ，２ｇにおける不純物が、絶縁埋め込みトレンチＴを越えて横方向に熱拡散することがない。このため、ダイオード１０２，１０４の不純物濃度設計が容易で、設計通りの不純物濃度を有するダイオード１０２，１０４を簡単に製造することができる。
【００３９】
図５は、図４（ａ）に示すダイオード１０２のシミュレーション結果の一例で、図５（ａ）は、シミュレーションに用いたダイオード１０２の各部の不純物濃度分布を示す等濃度線図であり、図５（ｂ）は電位分布を示す等電位線図である。
【００４０】
図５（ｂ）に示すように、深さの揃った複数の絶縁埋め込みトレンチＴが基板断面において先端がＰ導電型不純物領域２ｃ，２ｄから突出するようにして形成されているダイオード１０２においては、電位分布（従って、電界分布）が、絶縁埋め込みトレンチＴの先端付近に集中していることがわかる。すなわち、深さの揃った複数の絶縁埋め込みトレンチＴが基板断面において先端がＰ導電型不純物領域２ｃ，２ｄから突出するようにして形成されているダイオード１０２においては、耐圧が、深さの揃った複数の絶縁埋め込みトレンチＴの先端付近における電位分布（従って、電界分布）で決定される。また、複数の絶縁埋め込みトレンチＴの間隔を等しくして、特定の絶縁埋め込みトレンチＴに電界が偏るのを防止し、間隔ｗを適宜設定することで電位分布を直線に近づけ、電界集中を緩和することで、必要とする耐圧を確保することができる。
【００４１】
以上示したように、上記したダイオード１００〜１０４は、いずれも、半導体基板１の第１面１Ｓ側と第２面２Ｓ側とで対となる電極を有した縦型のダイオードであって、キャリア注入量の低減と高耐圧化を両立することのできるダイオードとなっている。
【００４２】
尚、良好な特性を得るためには、上記ダイオード１００〜１０４のように、Ｎ導電型半導体基板の表層部にＰ導電型不純物領域が形成された縦型のダイオードとすることが好ましい。しかしながら、本発明はこれに限らず、上記ダイオード１００〜１０４における各部の導電型が全て逆転したダイオードであってもよい。
【００４３】
以上に示したダイオードは、キャリア注入量の低減と高耐圧化を両立することのできるダイオードである。従って、上記ダイオードは、インバータ回路のフリーホイールダイオードとして好適である。
【００４４】
また、図６（ａ），（ｂ）は、それぞれ、ダイオード内蔵ＩＧＢＴとダイオード内蔵ＭＯＳＦＥＴの模式的な断面図で、以上に示したダイオードをＩＧＢＴまたはＭＯＳＦＥＴと共に一つの半導体基板に形成したものである。
【００４５】
上記したダイオードは、キャリア注入量の低減と高耐圧化を両立することのできるダイオードであり、ＭＯＳＦＥＴあるいはＩＧＢＴの耐圧に対してダイオード部分の耐圧を任意に設定できるため、以下の利点を有する。すなわち、ダイオード部分の耐圧をＭＯＳＦＥＴあるいはＩＧＢＴの耐圧に対して高く設定したる場合は、ＭＯＳＦＥＴあるいはＩＧＢＴでブレークダウンが発生する。これにより、例えばインバータ回路において、キャリア注入量を変更することなく、フリーホイールダイオードの耐圧がＭＯＳＦＥＴあるいはＩＧＢＴの耐圧よりも高い設計を実現することができる。また、ダイオード部分の耐圧をＭＯＳＦＥＴあるいはＩＧＢＴの耐圧に対して低く設定した場合は、ダイオード部分でブレークダウンのエネルギーを消費させることができる。従って、ブレークダウン時に破壊しやすいＭＯＳＦＥＴあるいはＩＧＢＴ（例えばフィールドストップ型ＩＧＢＴ）と組み合わせることで、ダイオード内蔵ＭＯＳＦＥＴあるいはダイオード内蔵ＩＧＢＴの素子破壊を防止することができる。
【００４６】
尚、図６（ａ），（ｂ）に示すように、上記ダイオードの第２導電型（Ｐ）不純物領域２内に形成される絶縁埋め込みトレンチＴは、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴで用いられる側壁酸化膜５を介して内部に多結晶シリコン６が埋め込まれた、トレンチゲートＧの構造と同じ断面構造であってよい。従って、図６（ａ），（ｂ）に示すように、上記ダイオードをダイオード内蔵ＭＯＳＦＥＴあるいはダイオード内蔵ＩＧＢＴとして構成する場合には、上記ダイオードの絶縁埋め込みトレンチＴの形成工程とＭＯＳＦＥＴあるいはＩＧＢＴのトレンチゲートＧの形成工程を共通化することができ、製造コストを低減することができる。
【００４７】
また、上記ダイオードは、高耐圧も確保することができるため、車載用の半導体装置に用いられて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】（ａ），（ｂ）は、本発明におけるダイオードの一例で、それぞれ、ダイオード１００，１０１の模式的な断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、絶縁埋め込みトレンチの基板面内形状の例を示した模式的な平面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、絶縁埋め込みトレンチの基板面内パターンの例を示した模式的な平面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、別のダイオードの例で、それぞれ、ダイオード１０２〜１０４の模式的な断面図である。
【図５】図４（ａ）に示すダイオード１０２のシミュレーション結果の一例で、（ａ）は、シミュレーションに用いたダイオード１０２の各部の不純物濃度分布を示す等濃度線図であり、（ｂ）は電位分布を示す等電位線図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、ダイオード内蔵ＩＧＢＴとダイオード内蔵ＭＯＳＦＥＴの模式的な断面図である。
【図７】従来のダイオードの一例で、縦型のダイオード９０の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
９０，１００〜１０４  ダイオード
１  Ｎ導電型（Ｎ−）半導体基板
２  Ｐ導電型（Ｐ）不純物領域
２ａ，２ｃ，２ｅ，２ｇ  高濃度（Ｐ＋）不純物領域
２ｂ，２ｄ，２ｆ，２ｈ  低濃度（Ｐ−）不純物領域
３  Ｎ導電型高濃度（Ｎ＋）層
４  （アノード）電極
Ｔ，Ｔａ〜Ｔｃ  絶縁埋め込みトレンチ
【図１】
2008047565.tif 000003
【図２】
2008047565.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008047565.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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