(57)【要約】【課題】設定耐圧値に相応する逆方向バイアスの印加時に、メサ部よりも先に活性領域でブレークダウンを発生させることで、ＥＳＤ耐量を向上して安定した特性と高信頼性を実現できる半導体装置を提供する。【解決手段】半導体基板１０１の外周縁部に斜面をなすメサ部１０７を形成したものであって、第２の半導体領域１０６は、第１の電極１０２と接触して半導体基板１０１の一方の主面側の活性領域に配置する主領域部１０６ａを有し、主領域部１０６ａが外縁の環状部１０６ｃと環状部１０６ｃに囲まれた内側域に分散配置する分散部１０６ｄとからなり、分散部１０６ｄの相互間および分散部１０６ｄと環状部１０６ｃとの間に第１の半導体領域１０５の一部が介在する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板が基層上に複数の半導体領域を層状に重ねて形成してなり、前記半導体基板の一方の主面に第１の電極を形成するとともに、他方の主面に第２の電極を形成し、前記基層上の第１の半導体領域が前記基層と同導電型の半導体層からなり、第１の半導体領域とｐｎ接合する第２の半導体領域が第１の半導体領域と異なる導電型の半導体層からなり、前記半導体基板の外周縁部に斜面をなすメサ部を形成したものであって、
第２の半導体領域は、第１の電極と接触して前記半導体基板の一方の主面側の活性領域に配置する主領域部を有し、前記主領域部が外縁の環状部と前記環状部に囲まれた内側域に分散配置する分散部とからなり、前記分散部の相互間および前記分散部と前記環状部との間に第１の半導体領域の一部が介在することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
第２の半導体領域は、第１の電極と接触して前記半導体基板の一方の主面側の活性領域に配置する主領域部と、第１の電極と非接触に、かつ前記主領域部を囲んで前記半導体基板の一方の主面の外縁に沿って配置する副領域部とに分離分割形成し、前記主領域部が前記副領域部に沿った外縁の環状部と前記環状部に囲まれた内側域に分散配置する分散部とからなり、前記主領域部と前記副領域部の間と前記分散部の相互間および前記分散部と前記環状部との間に第１の半導体領域の一部が介在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】
前記主領域部と副領域部との間の離間距離と、第１の半導体領域の比抵抗とを、設定耐圧値に相応する逆方向バイアスの印加時に前記活性領域でブレークダウンが発生するのに必要な値とすることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記主領域部と前記副領域部との間の離間距離が前記主領域部の環状部と分散部との間の離間距離よりも小さいことを特徴とする請求項２または３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記主領域部は、前記環状部に囲まれた内側域に配置する前記分散部がストライプ状もしくはドット状をなすことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記主領域部と前記副領域部の間と前記分散部の相互間および前記分散部と前記環状部との間に介在する第１の半導体領域は第２の半導体領域との間の境界面上に屈曲する角部が存在しない形状をなすことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項７】
主領域部は、電子線照射によりライフタイムキラーが導入されていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置に関し、特にＥＳＤ（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ：静電気放電）による静電気破壊に対する耐量の向上に係る技術である。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の半導体装置としては、例えば、特許文献１に記載するダイオードがある。これは、Ｎ型不純物としてリンやアンチモンや砒素等を含むシリコンからなる半導体基板上にＮ型不純物としてリンを含むシリコンからなる半導体膜をエピタキシャル成長により形成したものである。半導体膜にはＮ型中間濃度層と、Ｎ型低濃度層と、Ｐ−型活性領域と、多重に形成されたガードリングと、Ｐ＋型活性領域と、Ｎ＋チャネルストップ領域とが形成されている。
この構成により、デバイス運転中は、最外周のガードリングが最大電荷の発生点となるが、ガードリングが多重に存在し、かつシリコン酸化膜に保護されて電気的に安定であることで、中盤のガードリングに比較的大きく負担させて電界強度を抑えることにより耐圧構造を実現している。
【０００３】
他の高耐圧型デバイスとしては、図７に示すような、メサ型半導体装置が知られている。このメサ型半導体装置は半導体基板が基層１の上面にエピタキシャル層をなす複数の半導体結晶薄膜を形成してなり、ｎ型半導体層からなる基層１の上面にｎ型半導体層からなるｎ型半導体領域２を形成し、ｎ型半導体領域２の上面にｐ型半導体層からなるｐ型半導体領域３を形成しており、ｎ型半導体領域２とｐ型半導体領域３とがｐｎ接合を形成している。半導体基板の一方の主面をなすｐ型半導体領域３の上面にアノード電極４を形成し、半導体基板の他方の主面をなす基層１の下面にカソード電極５を形成している。半導体基板は周囲に凹状の傾斜面をなすメサ部６を形成しており、メサ部６を覆ってＳｉＯ２等の酸化膜８を形成し、この酸化膜８を覆って保護膜７を形成している。
【特許文献１】特開２００５−１８３６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のダイオードでは、逆方向バイアス電圧の印加時にガードリングに電界が集中し、特に電界が集中する箇所は、ガードリング内におけるコーナー部となる。このためサージ電流がデバイスに侵入したときに、ガードリングのコーナー部に最も電界が集中して局所破壊を起こすので、ＥＳＤ（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ：静電気放電）による静電気破壊に対する耐量は十分ではなかった。
【０００５】
また、図７において上述したメサ型半導体装置、ここではメサ型ダイオードに逆方向バイアス電圧を印加した時には、半導体基板の一方の主面にｐ型半導体層からなるｐ型半導体領域３が活性領域の全面に存在するので、最も電界が集中するのはメサ部においてｐｎ接合界面の端部が露出する部位である。
【０００６】
本発明は、設定耐圧値に相応する逆方向バイアスの印加時に、メサ部よりも先に活性領域でブレークダウンを発生させることで、ＥＳＤ耐量を高めて安定した特性と高信頼性を実現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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の半導体装置は、半導体基板が基層上に複数の半導体領域を層状に重ねて形成してなり、前記半導体基板の一方の主面に第１の電極を形成するとともに、他方の主面に第２の電極を形成し、前記基層上の第１の半導体領域が前記基層と同導電型の半導体層からなり、第１の半導体領域とｐｎ接合する第２の半導体領域が第１の半導体領域と異なる導電型の半導体層からなり、前記半導体基板の外周縁部に斜面をなすメサ部を形成したものであって、第２の半導体領域は、第１の電極と接触して前記半導体基板の一方の主面側の活性領域に配置する主領域部を有し、前記主領域部が外縁の環状部と前記環状部に囲まれた内側域に分散配置する分散部とからなり、前記分散部の相互間および前記分散部と前記環状部との間に第１の半導体領域の一部が介在することを特徴とする。
【０００８】
また、第２の半導体領域は、第１の電極と接触して前記半導体基板の一方の主面側の活性領域に配置する主領域部と、第１の電極と非接触に、かつ前記主領域部を囲んで前記半導体基板の一方の主面の外縁に沿って配置する副領域部とに分離分割形成し、前記主領域部が前記副領域部に沿った外縁の環状部と前記環状部に囲まれた内側域に分散配置する分散部とからなり、前記主領域部と前記副領域部の間と前記分散部の相互間および前記分散部と前記環状部との間に第１の半導体領域の一部が介在することを特徴とする。
【０００９】
また、前記主領域部と副領域部との間の離間距離と、第１の半導体領域の比抵抗とを、設定耐圧値に相応する逆方向バイアスの印加時に前記活性領域でブレークダウンが発生するのに必要な値とすることを特徴とする。
【００１０】
また、前記主領域部と前記副領域部との間の離間距離が前記主領域部の環状部と分散部との間の離間距離よりも小さいことを特徴とする。
また、前記主領域部は、前記環状部に囲まれた内側域に配置する前記分散部がストライプ状もしくはドット状をなすことを特徴とする。
【００１１】
また、前記主領域部と前記副領域部の間と前記分散部の相互間および前記分散部と前記環状部との間に介在する第１の半導体領域は第２の半導体領域との間の境界面上に屈曲する角部が存在しない形状をなすことを特徴とする。
【００１２】
また、主領域部は、電子線照射によりライフタイムキラーが導入されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明によれば、主領域部が環状部と環状部に囲まれた内領域に分散配置する分散部とからなることで、活性領域の耐圧が環状部より分散部において低くなり、逆方向バイアス電圧の印加時に電界が環状部より内領域の分散部に集中するので、環状部に電界が局部集中して局所破壊を起こすことを防止できる。この結果、逆方向バイアス電圧においては、主領域部の環状部に囲まれた活性領域で確実にブレークダウンが発生するデバイスとなり、ＥＳＤによる静電気破壊に対する耐量が向上する。
【００１４】
また、第２の半導体領域を分離分割して第１の電極と接触する主領域部と第１の電極と非接触の副領域部を形成し、第２の半導体領域の主領域部と副領域部の間に第１の半導体領域の一部が介在することにより以下の作用効果が生じる。
【００１５】
すなわち、第１の電極に逆方向バイアス電圧を印加したときに第２の半導体領域の主領域部から第１の半導体領域へ空乏層が広がり、主領域部のｐｎ接合界面の端部に電界集中が生じる。この空乏層は逆方向バイアス電圧の増加に伴って第２の半導体領域の主領域部から副領域部へ向けて広がり、空乏層が第２の半導体領域の副領域部に達すると第２の半導体領域の副領域部に所定電位が生じる。しかし、第２の半導体領域の副領域に生じる所定電位は第２の半導体領域の主領域における電位よりも低いので、副領域のｐｎ接合界面の端部における電界強度、つまりメサ部における電界強度は小さくなり、メサ部の耐圧を向上させることができる。
【００１６】
よって、第２の半導体領域が第１の電極と接触する主領域部と第１の電極と非接触の副領域部とからなり、主領域部が環状部と環状部に囲まれた内領域に分散配置する分散部とからなることで、逆方向バイアス電圧において、メサ部においてブレークダウンすることなく、主領域部の環状部に囲まれた活性領域で確実にブレークダウンが発生する高信頼性のデバイスを実現でき、かつＥＳＤによる静電気破壊に対する耐量が向上する。
【００１７】
ところで、主領域部と副領域部との間の離間距離が所定値（許容値）内である場合に、活性領域でブレークダウンが発生する降伏電圧は主領域部と副領域部との間の離間距離に拘らず一定である。しかし、主領域部と副領域部との間の離間距離が所定値（許容値）を超えると、主領域部の環状部で、特にコーナー部においてブレークダウンする。活性領域においてブレークダウンが生じるのに必要な主領域部と副領域部との間の離間距離の許容値は、第１の半導体領域をなすエピタキシャル層の比抵抗によって変化する。
【００１８】
このため、主領域部と副領域部との間の離間距離と、第１の半導体領域をなすエピタキシャル層の比抵抗とを、設定耐圧値に相応する逆方向バイアスの印加時に活性領域でブレークダウンが発生するのに必要な値とする。例えば、設計において主領域部と副領域部との間の離間距離を定める場合には、定めた離間距離において活性領域でブレークダウンが発生するようにエピタキシャル層の比抵抗を選択的に設定する。あるいは、設計においてエピタキシャル層の比抵抗を定める場合には、定めた比抵抗において活性領域でブレークダウンが発生するように主領域部と副領域部との間の離間距離を選択的に設定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３において、メサ型半導体装置１００は半導体基板１０１の一方の主面に第１の電極であるアノード電極１０２を形成し、他方の主面に第２の電極であるカソード電極１０３を形成してある。
【００２０】
半導体基板１０１はｎ型半導体層をなす基層１０４上にエピタキシャル層をなす複数の半導体結晶薄膜を形成することで、複数の半導体領域を層状に重ねて形成してある。つまり、基層１０４の上に基層１０４と同じ導電型のｎ型半導体層からなり第１の半導体領域をなすｎ型半導体領域１０５を形成し、ｎ型半導体領域１０５と異なる導電型のｐ型半導体層からなり第２の半導体領域をなすｐ型半導体領域１０６をｎ型半導体領域１０５にｐｎ接合して形成してある。
【００２１】
半導体基板１０１には外周縁部の全周にわたってメサ部１０７が形成してあり、メサ部１０７は半導体基板１０１の主面およびｎ型半導体領域１０５とｐ型半導体領域１０６とのｐｎ接合界面に対して傾斜し、基層１０４まで達して凹状に窪む溝状の斜面をなす。メサ部１０７にはその斜面を覆って保護膜（図示省略）が形成してあり、保護膜はポリイミド系樹脂等からなる。
【００２２】
ｐ型半導体領域１０６は、主領域部１０６ａとフローティングリングをなす副領域部１０６ｂとに分離分割形成している。主領域部１０６ａは半導体基板１０１の一方の主面の活性領域に配置してアノード電極１０２と接触している。副領域部１０６ｂはアノード電極１０２と非接触の状態にあって半導体基板１０１の外周縁部をなす。メサ部１０７の斜面において副領域部１０６ｂとｎ型半導体領域１０５とのｐｎ接合界面の端部が露出し、この端部を保護膜が覆っている。
【００２３】
主領域部１０６ａは、副領域部１０６ｂに沿って活性領域の外縁に配置するガードリングをなす環状部１０６ｃと、環状部１０６ｃに囲まれた内側域に分散配置する複数の分散部１０６ｄとからなり、各分散部１０６ｄの相互間および分散部１０６ｄと環状部１０６ｃとの間にｎ型半導体領域１０５の一部が介在する。
【００２４】
尚、ｐ型半導体領域１０６およびｎ型半導体領域１０５に電子線照射によりライフタイムキラーを導入しても良い。
本実施の形態において、分散部１０６ｄは、図３に示すように、ストライプ状をなすがドット状に配置することも可能である。主領域部１０６ａの環状部１０６ｃと副領域部１０６ｂの間と各分散部１０６ｄの相互間および分散部１０６ｄと環状部１０６ｃとの間に介在するｎ型半導体領域１０５はｐ型半導体領域１０６との間の境界面上に屈曲する角部が存在しない形状をなす。例えば、ストライプ状をなす分散部１０６ｄは両端が環状部１０６ｃに接続しているが、その接続部においてｎ型半導体領域１０５とｐ型半導体領域１０６との間の境界面は円弧状に湾曲する曲面をなしており、尖った角は存在しない。
【００２５】
図１および図２に示すように、本実施の形態においては、環状部１０６ｃの幅ｄは分散部１０６ｄの幅ｃより大きい関係を有し、主領域部１０６ａの環状部１０６ｃと副領域部１０６ｂの間の離間距離ｂは分散部１０６ｄと環状部１０６ｃとの間の離間距離ａより小さい関係を有する。
【００２６】
また、主領域部１０６ａの環状部１０６ｃと副領域部１０６ｂとの間の離間距離ｂと、ｎ型半導体領域１０５とｐ型半導体領域１０６をなすエピタキシャル層の比抵抗とを、設定耐圧値に相応する逆方向バイアスの印加時に活性領域でブレークダウンが発生するのに必要な値としている。これについては後述する。
【００２７】
主領域部１０６ａと副領域部１０６ｂとの間において半導体基板１０１の一方の主面に露出するｎ型半導体領域１０５とｐ型半導体領域１０６とのｐｎ接合界面の端部を覆ってＳｉＯ２等の酸化膜１０８が形成してある。
【００２８】
上記した構成における作用を説明する。ｐ型半導体領域１０６を分離分割してアノード電極１０２と接触する主領域部１０６ａと、アノード電極１０２に対して非接触の副領域部１０６ｂを形成し、ｐ型半導体領域１０６の主領域部１０６ａと副領域部１０６ｂの間にｎ型半導体領域１０５一部が介在する構成においては以下の作用効果が生じる。
【００２９】
アノード電極１０２に逆方向バイアス電圧を印加したときに、ｐ型半導体領域１０６の主領域部１０６ａからｎ型半導体領域１０５へ空乏層が広がり、主領域部１０６ａのｐｎ接合界面の端部に電界集中が生じる。この空乏層は逆方向バイアス電圧の増加に伴ってｐ型半導体領域１０６の主領域部１０６ａから副領域部１０６ｂへ向けて広がり、空乏層が副領域部１０６ｂに達すると副領域部１０６ｂに所定電位が生じる。
【００３０】
この所定電位は、主領域部１０６ａの環状部１０６ｃと副領域部１０６ｂとの離間距離ｂ、および主領域部１０６ａと副領域部１０６ｂとの間の空乏層内の電位勾配により決まり、この電位勾配はｐ型半導体領域１０６の上に延在するアノード電極１０２の位置関係により決まる。この結果、副領域部１０６ｂに生じる所定電位はアノード電極１０２に印加する逆方向バイアス電圧によって主領域部１０６ａに生じる電位よりも低くなり、副領域部１０６ｂのｐｎ接合界面の端部における電界強度、つまりメサ部１０７における電界強度は小さくなる。
【００３１】
ところで、図４に示すように、活性領域の全面に主領域部１０６ａが存在する場合には、活性領域の全域においてｎ型半導体領域１０５とｐ型半導体領域１０６とが平坦面で接合するので、電界集中が活性領域の内部において生じず、活性領域の外縁において電界集中が生じる。よって、逆方向バイアス電圧が所定値を超えると、活性領域をなす主領域部１０６ａにおいてブレークダウンする。
【００３２】
しかし、主領域部１０６ａが環状部１０６ｃと環状部１０６ｃに囲まれた内領域に分散配置する分散部１０６ｄとからなることで、逆方向バイアス電圧の印加時に電界が環状部１０６ｃより内領域の分散部１０６ｄに集中する。
【００３３】
この結果、活性領域の耐圧が環状部１０６ｃより分散部１０６ｄにおいて低くなり、逆方向バイアス電圧においては、主領域部１０６ａの環状部１０６ｃに囲まれた活性領域で確実にブレークダウンが発生するデバイスとなり、環状部１０６ｃに電界が局部集中して局所破壊を起こすことを防止でき、ＥＳＤによる静電気破壊に対する耐量が向上する。
【００３４】
したがって、ｐ型半導体領域１０６を分離分割してアノード電極１０２と接触する主領域部１０６ａと、アノード電極１０２に対して非接触の副領域部１０６ｂを形成し、主領域部１０６ａが環状部１０６ｃと環状部１０６ｃに囲まれた内領域に分散配置する分散部１０６ｄとからなることで、耐圧を高めるとともに、逆方向バイアス電圧において、活性領域の分散部１０６ｄで確実にブレークダウンが発生する高信頼性のデバイスを実現できる。
【００３５】
ところで、主領域部１０６ａと副領域部１０６ｂとの間の離間距離ｂが所定値（許容値）内である場合に、活性領域でブレークダウンが発生する降伏電圧は主領域部１０６ａと副領域部１０６ｂとの間の離間距離ｂに拘らず一定である。しかし、主領域部１０６ａと副領域部１０６ｂとの間の離間距離ｂが所定値（許容値）を超えると、主領域部１０６ａの環状部１０６ｃで特にコーナー部においてブレークダウンする。図６に示すように、一般的にｐ＋層とｎ＋層の間のｎ層の厚みが増加するほどに降伏電圧は増加し、各層厚において不純物濃度が一定以上に増加すると降伏電圧は低下することが知られている。
【００３６】
このため、主領域部１０６ａと副領域部１０６ｂとの間の離間距離ｂと、エピタキシャル層であるｎ型半導体領域１０５の比抵抗とを、設定耐圧値に相応する逆方向バイアスの印加時に活性領域でブレークダウンが発生するのに必要な値とする。例えば、設計において主領域部１０６ａと副領域部１０６ｂとの間の離間距離ｂを定める場合には、定めた離間距離ｂにおいて活性領域でブレークダウンが発生するようにエピタキシャル層の比抵抗を選択的に設定する。あるいは、設計においてエピタキシャル層の比抵抗を定める場合には、定めた比抵抗において活性領域でブレークダウンが発生するように主領域部１０６ａと副領域部１０６ｂとの間の離間距離ｂを選択的に設定する。
【実施例１】
【００３７】
図１における分散部１０６ｄと環状部１０６ｃとの間の離間距離ａを８μｍ、分散部１０６ｄの幅ｃを１２μｍ、環状部１０６ｃの幅ｄを２５μｍ、副領域部１０６ｂの幅ｅを３０μｍ、環状部１０６ｃと副領域部１０６ｂの間の離間距離ｂを可変とする。
【００３８】
この場合における活性領域の耐圧依存性と、環状部１０６ｃの耐圧依存性と、ＥＳＤレベルの依存性を図５に示す。
図５において、軌跡ａで示すものは図１の活性領域に分散部１０６ｄを有する構造において離間距離ｂを変化させた時の耐圧の実験結果である。軌跡ｂで示すものは図４の活性領域の全面に主領域部１０６ａが存在する構造において離間距離ｂを変化させた時の耐圧の実験結果である。軌跡ｃで示すものは図１の活性領域に分散部１０６ｄを有する構造において離間距離ｂを変化させた時に静電気破壊が起こるＥＳＤのレベルを、離間距離ｂを３０μｍとした時を基準として比較した実験結果である。
【００３９】
図４に示した、活性領域の全面に主領域部１０６ａが存在する場合にあっては、図５の軌跡ｂで示すように、図４の離間距離ｂに追従して降伏電圧が低下する。これは、離間距離ｂが大きくなるにつれて主領域部１０６ａの環状部１０６ｃのコーナー部の電界強度が強くなるためであり、離間距離ｂの如何に拘らず、主領域部１０６ａの環状部１０６ｃにおいてブレークダウンすることを示している。
【００４０】
一方、図１に示す活性領域に分散部１０６ｄを有する場合にあっては、図５の軌跡ａで示すように、離間距離ｂが８μｍまでは降伏電圧が一定であり、離間距離ｂが８μｍ以上となると降伏電圧が離間距離ｂに追従して低下する。
【００４１】
よって、活性領域に分散部１０６ｄを有する場合にあっては、離間距離ｂが８μｍまでは、環状部１０６ｃの耐圧が活性領域の分散部１０６ｄにおける耐圧よりも高く、離間距離ｂが８μｍを超えると環状部１０６ｃの耐圧と活性領域の分散部１０６ｄとにおける耐圧の高低の関係が反転し、半導体装置全体としては耐圧が相対比で低く成る環状部１０６ｃの耐圧が支配的となることがわかる。
【００４２】
これは以下のことを示している。つまり、離間距離ｂが８μｍまでは、離間距離ｂの大きさに拘らず活性領域の分散部１０６ｄの耐圧がデバイスとしての素子耐圧を決定し、この範囲においては活性領域の分散部１０６ｄにおいてブレークダウンが生じており、離間距離ｂが８μｍ以上となると、環状部１０６ｃの耐圧がデバイスとしての素子耐圧を決定し、主領域部１０６ａの環状部１０６ｃにおいてブレークダウンする。
【００４３】
また、図５の軌跡ｃで示すように、離間距離ｂが３０μｍにおいて静電気破壊が起こるＥＳＤのレベルを基準の１００％とすると、離間距離ｂが８μｍ以下になると静電気破壊が起こるＥＳＤのレベルが高くなって離間距離ｂが５μｍでは１８０％となり、約８０％改善されることがわかる。
【００４４】
つまり、活性領域の分散部１０６ｄにおける耐圧を環状部１０６ｃの耐圧よりも低く設計することにより、逆方向バイアスの印加時に電界は活性領域で最も集中し、環状部１０６ｃでの電界の局部集中を防ぐことができ、結果として静電気破壊を起こすＥＳＤレベルの向上を図ることができる。
【００４５】
上述した図５は、エピタキシャル層の比抵抗を２０Ωｃｍ、エピタキシャル層の厚み５０μｍで実験した結果を示したが、同様の実験をエピタキシャル層の比抵抗を３０Ωｃｍと４０Ωｃｍ、エピタキシャル層の厚み５０μｍで行なった場合には図５に示したものと同様の結果を得ることはできない。この場合には、離間距離ｂが０μｍから３０μｍである時に、活性領域に分散部１０６ｄを有する構造における活性領域の分散部１０６ｄの耐圧が、活性領域の全面に主領域部１０６ａが存在する構造における環状部１０６ｃにおける耐圧より高くなり、結果としてエピタキシャル層の比抵抗が２０Ωｃｍである場合に比較して、エピタキシャル層の比抵抗が３０Ωｃｍもしくは４０Ωｃｍである場合には、静電気破壊を起こすＥＳＤレベルの向上を図ることはできなかった。
【００４６】
すなわち、デバイスの設計時には、設計耐圧を満たし、かつ活性領域の分散部１０６ｄの耐圧と環状部１０６ｃの耐圧との関係が図５の関係を満たす比抵抗を有するエピタキシャル層の素材を決定し、さらに副領域部１０６ｂの幅ｅ、環状部１０６ｃの幅ｄ、分散部１０６ｄの幅ｃ、主領域部１０６ａの環状部１０６ｃと副領域部１０６ｂの間の離間距離ｂ、分散部１０６ｄと環状部１０６ｃとの間の離間距離ａのそれぞれを決定する必要がある。この関係を得るには、エピタキシャル層の比抵抗は低い方がよく、設計耐圧との兼ね合いが重要となる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、ＥＳＤによる静電気破壊に対する耐量の向上を図ることができ、高耐圧のメサ型半導体装置に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態におけるメサ型半導体装置を示す断面図（図３のＡ−Ａ断面）
【図２】同メサ型半導体装置の要部を示す断面図
【図３】図１の上面図
【図４】比較例のメサ型半導体装置を示す断面図
【図５】活性領域の耐圧依存性と、環状部の耐圧依存性と、ＥＳＤレベルの依存性を示すグラフ図
【図６】不純物濃度と降伏電圧との関係を示すグラフ図
【図７】従来のメサ型半導体装置を示す断面図
【符号の説明】
【００４９】
１００    メサ型半導体装置
１０１    半導体基板
１０２    アノード電極
１０３    カソード電極
１０４    基層
１０５    ｎ型半導体領域
１０６    ｐ型半導体領域
１０６ａ  主領域部
１０６ｂ  副領域部
１０６ｃ  環状部
１０６ｄ  分散部
１０７    メサ部
１０８    酸化膜
【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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