(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化珪素からなる第１導電型の半導体基板（１）と、
前記半導体基板の表面上に形成され、前記半導体基板よりも低濃度の炭化珪素からなる第１導電型の半導体層（２、２ａ）と、
前記半導体層の表層部に複数個形成された第２導電型の拡散層（３）と、
前記拡散層の表面及び前記半導体層の表面に形成され、前記拡散層及び前記半導体層とに電気的に接続されたショットキー電極（５）と、
前記半導体基板の裏面側に形成されたオーミック電極（６）とを備え、
前記複数個の拡散層は、前記半導体基板から遠い側に相当する上部領域（３ａ）と近い側に相当する下部領域（３ｂ）とを有して構成され、前記下部領域において隣り合う前記複数個の拡散層同士の距離が短くなるように構成されており、
前記上部領域には第１導電型不純物としてＡｌが用いられ、前記下部領域には第１導電型不純物としてＢ及びＣが用いられていることを特徴とするショットキーダイオード。
【請求項２】
前記上部領域の方が前記下部領域よりも高濃度となっていることを特徴とする請求項１に記載のショットキーダイオード。
【請求項３】
前記半導体層は、前記下部領域が形成された第１半導体層と前記上部領域が形成された第２半導体層とから構成され、前記第２半導体層が前記第１半導体層よりも高濃度で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のショットキーダイオード。
【請求項４】
前記複数個の拡散層に電気的に接続されたオーミック用の電極を有し、前記ショットキー電極は、前記オーミック用の電極の上に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のショットキーダイオード。
【請求項５】
炭化珪素からなる第１導電型の半導体基板（１）を用意し、該半導体基板の表面上に、該半導体基板よりも低濃度の炭化珪素からなる第１導電型の半導体層（２、２ａ）を形成する工程と、
前記半導体層の表層部に、複数個の第２導電型の拡散層を形成する工程と、
前記拡散層の表面及び前記半導体層の表面に、前記拡散層及び前記半導体層とに電気的に接続されるショットキー電極（５）を形成する工程と、
前記半導体基板の裏面側にオーミック電極（６）を形成する工程とを有し、
前記複数個の拡散層を形成する工程では、前記半導体基板から遠い側に相当する上部領域（３ａ）を形成する工程と、前記半導体基板から近い側に相当する下部領域（３ｂ）を形成する工程とを行い、
前記下部領域を形成する工程では、前記上部領域よりも前記下部領域の幅を広くすることで、前記下部領域において隣り合う前記複数個の拡散層同士の距離が短くなるようにし、
前記半導体層を形成する工程では、前記下部領域が形成される第１半導体層を形成する工程と、前記上部領域が形成される第２半導体層を形成する工程とを行い、
前記第１半導体層を形成する工程を行った後に、前記下部領域を形成する工程を行うことで前記第１半導体層に前記下部領域を形成し、その後、前記第２半導体層を形成する工程を行った後に、前記上部領域を形成する工程を行うことで前記第２半導体層に前記上部領域を形成し、
前記上部領域を形成する工程では、前記第２導電型不純物としてＡｌをイオン注入し、前記下部領域を形成する工程では、前記第２導電型不純物としてＢ及びＣをイオン注入し、Ｂを熱拡散させることで、前記下部領域が前記上部領域よりも幅が広くなるようにすることを特徴とするショットキーダイオードの製造方法。
【請求項６】
炭化珪素からなる第１導電型の半導体基板（１）を用意し、該半導体基板の表面上に、
該半導体基板よりも低濃度の炭化珪素からなる第１導電型の半導体層（２、２ａ）を形成する工程と、
前記半導体層の表層部に、複数個の第２導電型の拡散層を形成する工程と、
前記拡散層の表面及び前記半導体層の表面に、前記拡散層及び前記半導体層とに電気的に接続されるショットキー電極（５）を形成する工程と、
前記半導体基板の裏面側にオーミック電極（６）を形成する工程とを有し、
前記複数個の拡散層を形成する工程では、前記半導体基板から遠い側に相当する上部領域（３ａ）を形成する工程と、前記半導体基板から近い側に相当する下部領域（３ｂ）を形成する工程とを行い、
前記下部領域を形成する工程では、前記上部領域よりも前記下部領域の幅を広くすることで、前記下部領域において隣り合う前記複数個の拡散層同士の距離が短くなるようにし、
前記上部領域を形成する工程および前記下部領域を形成する工程では、前記半導体層に第２導電型不純物をイオン注入することで前記上部領域および前記下部領域を形成し、
前記上部領域を形成する工程では、前記第２導電型不純物としてＡｌをイオン注入し、前記下部領域を形成する工程では、前記第２導電型不純物としてＢ及びＣをイオン注入し、Ｂを熱拡散させることで、前記下部領域が前記上部領域よりも幅が広くなるようにすることを特徴とするショットキーダイオードの製造方法。
【請求項７】
炭化珪素からなる第１導電型の半導体基板（１）を用意し、該半導体基板の表面上に、該半導体基板よりも低濃度の炭化珪素からなる第１導電型の半導体層（２、２ａ）を形成する工程と、
前記半導体層の表層部に、複数個の第２導電型の拡散層を形成する工程と、
前記拡散層の表面及び前記半導体層の表面に、前記拡散層及び前記半導体層とに電気的に接続されるショットキー電極（５）を形成する工程と、
前記半導体基板の裏面側にオーミック電極（６）を形成する工程とを有し、
前記複数個の拡散層を形成する工程では、前記半導体基板から遠い側に相当する上部領域（３ａ）を形成する工程と、前記半導体基板から近い側に相当する下部領域（３ｂ）を形成する工程とを行い、
前記下部領域を形成する工程では、前記上部領域よりも前記下部領域の幅を広くすることで、前記下部領域において隣り合う前記複数個の拡散層同士の距離が短くなるようにし、
前記上部領域を形成する工程および前記下部領域を形成する工程では、前記半導体層に第２導電型不純物をイオン注入することで前記上部領域および前記下部領域を形成し、
前記上部領域を形成する工程および前記下部領域を形成する工程では、前記上部領域を形成する際に用いるイオン注入用マスク（１１）と前記下部領域を形成する際に用いるイオン注入用マスク（１０）を別々とし、
前記下部領域を形成する工程では、前記第２導電型不純物としてＢ及びＣをイオン注入し、さらに、前記上部領域を形成する工程では、前記第２導電型不純物としてＡｌもイオン注入することを特徴とするショットキーダイオードの製造方法。
【請求項８】
炭化珪素からなる第１導電型の半導体基板（１）を用意し、該半導体基板の表面上に、該半導体基板よりも低濃度の炭化珪素からなる第１導電型の半導体層（２、２ａ）を形成する工程と、
前記半導体層の表層部に、複数個の第２導電型の拡散層を形成する工程と、
前記拡散層の表面及び前記半導体層の表面に、前記拡散層及び前記半導体層とに電気的に接続されるショットキー電極（５）を形成する工程と、
前記半導体基板の裏面側にオーミック電極（６）を形成する工程とを有し、
前記複数個の拡散層を形成する工程では、前記半導体基板から遠い側に相当する上部領域（３ａ）を形成する工程と、前記半導体基板から近い側に相当する下部領域（３ｂ）を形成する工程とを行い、
前記下部領域を形成する工程では、前記上部領域よりも前記下部領域の幅を広くすることで、前記下部領域において隣り合う前記複数個の拡散層同士の距離が短くなるようにし、
前記上部領域を形成する工程および前記下部領域を形成する工程では、前記半導体層に第２導電型不純物をイオン注入することで前記上部領域および前記下部領域を形成し、
前記上部領域を形成する工程および前記下部領域を形成する工程では、前記上部領域を形成する際に用いるイオン注入用マスクと前記下部領域を形成する際に用いるイオン注入用マスクを同一マスクとし、
前記下部領域を形成する工程では、前記第２導電型不純物としてＢ及びＣをイオン注入し、さらに、前記上部領域を形成する工程では、前記第２導電型不純物としてＡｌもイオン注入することを特徴とするショットキーダイオードの製造方法。
【請求項９】
前記ショットキー電極を形成する工程では、前記複数個の拡散層の表面に電極材料を配置したのち、７００℃以上の熱処理を施すことで、前記電極材料と前記複数個の拡散層とをオーミック接触させたのち、該電極材料の上に前記ショットキー電極を形成することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１つに記載のショットキーダイオードの製造方法。
【請求項１０】
炭化珪素からなる第１導電型の半導体基板（１）を用意し、該半導体基板の表面上に、該半導体基板よりも低濃度の炭化珪素からなる第１導電型の半導体層（２、２ａ）を形成する工程と、
前記半導体層の表層部に、複数個の第２導電型の拡散層を形成する工程と、
前記拡散層の表面及び前記半導体層の表面に、前記拡散層及び前記半導体層とに電気的に接続されるショットキー電極（５）を形成する工程と、
前記半導体基板の裏面側にオーミック電極（６）を形成する工程とを有し、
前記複数個の拡散層を形成する工程では、前記半導体基板から遠い側に相当する上部領域（３ａ）を形成する工程と、前記半導体基板から近い側に相当する下部領域（３ｂ）を形成する工程とを行い、
前記下部領域を形成する工程では、前記上部領域よりも前記下部領域の幅を広くすることで、前記下部領域において隣り合う前記複数個の拡散層同士の距離が短くなるようにし、
前記ショットキー電極を形成する工程では、前記複数個の拡散層の表面に電極材料を配置したのち、７００℃以上の熱処理を施すことで、前記電極材料と前記複数個の拡散層とをオーミック接触させたのち、該電極材料の上に前記ショットキー電極を形成することを特徴とするショットキーダイオードの製造方法。
【請求項１１】
前記ショットキー電極を形成する工程では、前記ショットキー電極を形成したのち熱処理を行うことを特徴とする請求項５乃至１０のいずれか１つに記載のショットキーダイオードの製造方法。
【請求項１２】
前記熱処理温度を７００℃以下とすることを特徴とする請求項１１に記載のショットキーダイオードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭化珪素によるショットキー構造によるショットキーダイオード及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
インバータなどの電力変換機器には、スイッチング素子と共に整流用、転流用、あるいは還流路形成用などのために高耐圧ダイオードが使用される。このダイオードでは、低損失化のため、低オン電圧が望まれていると共に、逆回復電流の低減が望まれている。
【０００３】
また、逆回復特性の改善が望まれる場合のダイオードとしては、ショットキーダイオードが知られている。このショットキーダイオードは、多数キャリアが整流特性を支配しているため、少数キャリアの蓄積効果がなくなり、逆回復電流が低減されてスイッチング損失が低減する。しかしながら、シリコンを半導体材料として用いた場合には、物性値の限界から、耐圧１００Ｖを超えるショットキーダイオードを実現することができない。
【０００４】
このため、半導体材料に炭化珪素を用いたショットキーダイオードが考えられている。このような炭化珪素を用いた場合、炭化珪素がワイドバンドギャップ半導体であることから、ショットキー電極のバリアハイトを高く設定することができ、高耐圧化に有利である。また、アバランシェ降伏による臨界電界が高いので、炭化珪素内の不純物濃度を高くでき、シリコンと比べて、同じ耐圧で導通時の損失を２桁低減できる。
【０００５】
一方、ショットキーダイオードは、ショットキー電極に用いる金属材のバリアハイトによって逆方向の漏れ電流と順方向のオン電圧が決まる。バリアハイトの高い金属を使用すると、逆方向の漏れ電流を低減できるが、順方向のオン電圧が増加し、順方向の損失が増加してしまう。また、半導体とメタル界面の電界強度が増加すると、ショットキーバリアハイトが低下するというショットキー効果があり、ショットキーダイオードを高耐圧化した場合、漏れ電流が増加するという本質的な問題がある。
【０００６】
従って、ショットキーダイオードの特性を向上させるためには、バリアハイトの小さいバリアメタルを使用し、逆方向漏れ電流が増加しないようにショットキー接合界面の電界強度を緩和させる必要がある。このように界面の電界を緩和する従来技術が特開昭５２−２４４６５号公報で提案されているが、この従来技術では順方向電圧の増加について配慮されておらず、損失が多くなってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、逆方向の電界緩和効果を低下させることなく、低オン抵抗化を図り、順方向のオン電圧を低減することで損失の低減を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、炭化珪素からなる第１導電型の半導体基板（１）と、半導体基板の表面上に形成され、半導体基板よりも低濃度の炭化珪素からなる第１導電型の半導体層（２、２ａ）と、半導体層の表層部に複数個形成された第２導電型の拡散層（３）と、拡散層の表面及び半導体層の表面に形成され、拡散層及び半導体層とに電気的に接続されたショットキー電極（５）と、半導体基板の裏面側に形成されたオーミック電極（６）とを備え、複数個の拡散層は、半導体基板から遠い側に相当する上部領域（３ａ）と近い側に相当する下部領域（３ｂ）とを有して構成され、下部領域において隣り合う複数個の拡散層同士の距離が短くなるように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
このような構成とすれば、各拡散層の下部領域から伸びる空乏層によって各拡散層の間がピンチオフされることで、逆方向における電界緩和が成される。また、拡散層の上部領域の幅を狭くしてあるため、半導体層のうちショットキー電極との接触部位を広くとれ、半導体層とショットキー電極との接触抵抗を低減および電流経路の増大を図ることができ、低オン抵抗化を図ることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、半導体層は、下部領域が形成された第１半導体層と上部領域が形成された第２半導体層とから構成され、第２半導体層が第１半導体層よりも高濃度で構成されていることを特徴とする。このように、第２半導体層を第１半導体層よりも高濃度とすれば、より低抵抗化を図ることができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明では、複数個の拡散層を形成する工程では、半導体基板から遠い側に相当する上部領域（３ａ）を形成する工程と、半導体基板から近い側に相当する下部領域（３ｂ）を形成する工程とを行い、下部領域を形成する工程では、上部領域よりも下部領域の幅を広くすることで、下部領域において隣り合う複数個の拡散層同士の距離が短くなるようにすることを特徴とする。このような製造方法により、請求項１に記載のショットキーダイオードを製造できる。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明では、第１半導体層を形成する工程を行った後に、下部領域を形成する工程を行うことで第１半導体層に下部領域を形成し、その後、第２半導体層を形成する工程を行った後に、上部領域を形成する工程を行うことで第２半導体層に上部領域を形成することを特徴とする。このような製造方法により、拡散層の注入深さを得ることができ、逆方向リークを低減することができる。さらに、第２半導体層を第１半導体層よりも高濃度とすれば、請求項３に記載のショットキーダイオードとすることができる。
具体的には、請求項５に示すように、上部領域を形成する工程では、第２導電型不純物としてＡｌをイオン注入し、下部領域を形成する工程では、第２導電型不純物としてＢもしくはＢ及びＣをイオン注入し、Ｂを熱拡散させることで、下部領域が上部領域よりも幅が広くなるようにすることができる。
【００１３】
請求項８に記載の発明では、上部領域を形成する工程および下部領域を形成する工程では、上部領域を形成する際に用いるイオン注入用マスクと下部領域を形成する際に用いるイオン注入用マスクを同一マスクとすることを特徴としている。これにより、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００１７】
請求項９または１０に記載の発明では、ショットキー電極を形成する工程では、複数個の拡散層の表面に電極材料を配置したのち、７００℃以上の熱処理を施すことで、電極材料と複数個の拡散層とをオーミック接触させたのち、該電極材料の上にショットキー電極を形成することを特徴とする。このようにしても、ショットキー電極と上部領域とがオーミック接触とすることができ、スイッチング時の局所的な電界集中による素子破壊を防止することができる。
【００１８】
請求項１１に記載の発明では、ショットキー電極を形成する工程では、ショットキー電極を形成したのち熱処理を行うことを特徴とする。このようにすることで、ショットキー電極と複数個の拡散層とをオーミック接触させることができ、コンタクト抵抗の低減を図ることができる。この場合、請求項１２に示すように、熱処理温度を７００℃以下とすることで、ショットキー特性の悪化を防止することが可能となる。
【００１９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に、本発明の一実施形態を適用したショットキーダイオードの断面構成を示す。以下、この図に基づいて本実施形態におけるショットキーダイオードの構成についての説明を行う。
【００２１】
図１に示すように、高濃度にｎ型不純物がドーピングされた炭化珪素からなるｎ+型基板１の上に、ｎ+型基板１よりも低濃度にｎ型不純物がドーピングされたｎ-型エピ層２が形成され、このｎ-型エピ層２の表層部には複数のｐ型拡散層３が形成されている。複数のｐ型拡散層３は、ｎ+型基板１から遠い側に相当する上部領域３ａよりもｎ+型基板１に近い側に相当する下部領域３ｂの方が幅広で構成され、下部領域３ｂにおいて隣り合うｐ型拡散層３同士の距離が短くなるように構成されている。上部領域３ａにはｐ型不純物としてＡｌが用いられており、下部領域３ｂにはｐ型不純物としてＢが用いられている。そして、上部領域３ａの方が下部領域３ｂよりも高濃度で構成されている。なお、図１においては表されないが、ｐ型拡散層３の平面形状はストライプ形状、ドット形状、六角形状、同心円状のいずれであっても良い。
【００２２】
また、ｎ-型エピ層２の表面には酸化膜４が備えられていると共に、この酸化膜４に形成されたコンタクトホールを介して各ｐ型拡散層３及びｎ-型エピ層２と電気的に接続されたショットキー電極５が備えられている。そして、ｎ+型基板１の裏面側に、ｎ+型基板１とオーミック接触されたオーミック電極６が備えられ、図１に示すショットキーダイオードが構成されている。
【００２３】
このように構成されたショットキーダイオードにおいては、各ｐ型拡散層３の下部領域３ｂから伸びる空乏層によって各ｐ型拡散層３の間がピンチオフされることで、逆方向における電界緩和が成されるようになっている。また、ｐ型拡散層３の上部領域３ａの幅を狭くしてあるため、ｎ-型エピ層２のうちショットキー電極５との接触部位を広くとれ、ｎ-型エピ層２とショットキー電極５との接触抵抗を低減および電流経路の増大を図ることができ、低オン抵抗化を図ることができる。
【００２４】
このように、本実施形態の構成とすることで、逆方向の電界緩和効果を低下させることなく、順方向電圧の増加を図り、低オン抵抗化を図ることで損失を低減することができる。
【００２５】
続いて、図２、図３に、上記構成のショットキーダイオードの製造工程を示し、これらの図に従って本実施形態におけるショットキーダイオードの製造方法を説明する。
【００２６】
〔図２（ａ）に示す工程〕
まず、｛０００１｝Ｓｉ面を有するｎ+型基板１の表面に、ｎ+型基板１と同様の結晶形のｎ-型エピ層２が形成されたものを用意する。そして、ｎ-型エピ層２の表面にＬＴＯ膜１０を配置したのち、フォトリソグラフィ及びＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）によってＬＴＯ膜１０をパターニングし、開口部を形成する。このとき、開口部の形状と、上述したｐ型拡散層３のうちの上部領域３ａとを一致させるようにする。
【００２７】
その後、ＬＴＯ膜１０をマスクとして、ｐ型不純物であるＢ（ボロン）を高エネルギーでイオン注入することで、ｐ型拡散層３のうちの下部領域３ｂを１×１０19ｃｍ-3の不純物濃度で形成する。例えば、Ｂの注入エネルギーを多段階に変えたボックスプロファイルとすることで、所望の位置に下部領域３ｂが形成される。
【００２８】
このとき、ｐ型不純物としてＢを用いることにより、後工程で行われる熱処理によって注入されたイオンが拡散されるようにできる。また、Ｂと共にＣ（炭素）をイオン注入するようにすれば、ＢとＣとの注入割合に応じてＢの拡散量を適宜調整することが可能である。例えば、Ｂの不純物濃度が１×１０19ｃｍ-3となるようにし、Ｃの不純物濃度が１×１０20ｃｍ-3となるようにすれば、Ｂを単独で用いた場合よりもＢの拡散量を抑制することができ、下部領域３ｂの間に位置するｎ-型エピ層２の幅が狭まり過ぎないようにできる。
【００２９】
〔図２（ｂ）に示す工程〕
再び、ＬＴＯ膜１０をマスクとしてｐ型不純物であるＡｌ（アルミニウム）を低エネルギーかつ高ドーズ量でイオン注入することで、ｐ型拡散層３のうちの上部領域３ａを１×１０20ｃｍ-3の不純物濃度で形成する。例えば、Ａｌの注入エネルギーを多段階に変えたボックスプロファイルとすることで、所望の位置に上部領域３ａが形成される。このとき、ｐ型不純物としてＡｌを用いることにより、後工程で熱処理が行われても注入されたイオンがほとんど拡散しないようにできる。また、このように上部領域３ａ、下部領域３ｂを形成するためのマスクをＬＴＯ膜１０によって兼用しているため、製造工程の簡略化を図ることも可能である。
【００３０】
〔図２（ｃ）に示す工程〕
ＬＴＯ膜１０をＨＦによって除去したのち、活性化熱処理を１６００℃、３０分行う。これにより、注入された不純物が活性化される。このとき、Ｂに関しては熱拡散され、ｐ型拡散層３のうち下部領域３ｂが上部領域３ａよりも幅が広く構成される。
【００３１】
〔図３（ａ）に示す工程〕
ｐ型拡散層３の表面を含み、ｎ-型エピ層２の表面に層間絶縁膜となる酸化膜４を成膜する。その後、ｎ+型基板１の裏面にＮｉ（ニッケル）を蒸着したのち、１０００℃、１０分のアニールを行うことで、オーミック電極６を形成する。
【００３２】
〔図３（ｂ）、（ｃ）に示す工程〕
まず、図３（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィによって酸化膜４に対し、コンタクトホールを形成する。その後、ｎ-型エピ層２及びｐ型拡散層３の表面にＮｉを成膜したのちＮｉをパターニングすることで、図３（ｃ）に示すように、ショットキー電極５を形成する。このとき、ｐ型拡散層３の上部領域３ａをＡｌで構成しているため、ショットキー電極５とｐ型拡散層３とがオーミック接合となるようにできる。そして、Ａｒガス中において４５０℃、１０分、ショットキー電極５をシンター処理（熱処理）する。これにより、ショットキー電極５とｐ型拡散層３との間のオーミック特性が向上する。ただし、このときのシンター処理（熱処理）温度が７００℃を超えるとショットキー電極５とｎ-型エピ層２との間のショットキー特性が悪化するため、７００℃以下とするのが好ましい。このようにして、図１に示すショットキーダイオードが完成する。
【００３３】
このような製造方法によれば、Ａｌを不純物として上部領域３ａを形成しているおり、Ａｌの固溶限が高くＡｌを高濃度に注入できるため、ショットキー電極５とｐ型拡散層３とがオーミック接合となるようにできる。このため、スイッチング時の局所的な電界集中が起こらないようにすることも可能である。参考として、図４に、Ｂ単独でｐ型拡散層３を形成した場合と表面側をＡｌとした場合それぞれにおけるＴＬＭの電圧−電流特性を調べた結果を示す。この図に示されるように、表面側をＡｌとすることによりショットキー電極５とｐ型拡散層３とがオーミック接触となるようにできることが分かる。
【００３４】
また、Ａｌを高ドーズ量で注入することで、Ａｌが注入された領域がアモルファス化され、その領域においてＢの拡散が抑制されるため、正確に図１に示す構成のショットキーダイオードを得ることができる。
【００３５】
また、ｐ型拡散層３をＡｌ単独で形成しようとすると、ｐ型拡散層３の接合深さが得られないが、Ａｌと共にＢを用いることにより接合深さを得られるようにすることができる。また、Ａｌは熱拡散し難いため、ｐ型拡散層３のコーナー部での電界集中が発生し易くなり、耐圧低下が生じるが、この耐圧低下も防止することができる。さらに、Ａｌだとイオン注入時の欠陥による逆方向漏れ電流の増加が懸念されるが、Ｂによって下部領域３ｂを形成しているため、漏れ電流の増加を抑制することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
図５、図６に、本発明の第２実施形態を適用したショットキーダイオードの製造工程を示す。第１実施形態では１つのマスクによって上部領域３ａ、下部領域３ｂを形成しているが、本実施形態では２つのマスクを用いる場合について説明する。
【００３７】
まず、図５（ａ）に示す工程では、図２（ａ）と同様の工程を行い、下部領域３ｂを形成する。この後、図５（ｂ）に示す工程において、下部領域３ｂの形成用マスクとして用いたＬＴＯ膜１０を除去し、再びＬＴＯ膜１１を成膜したのち、ＲＩＥによってＬＴＯ膜１１をパターニングすることで、ＬＴＯ膜１１により上部領域３ａを形成するためのマスクを構成する。そして、ＬＴＯ膜１１をマスクとして図２（ｂ）と同様の工程を行い、上部領域３ａを形成する。この後は、図５（ｃ）、図６（ａ）〜（ｃ）に示す工程において、図２（ｃ）、図３（ａ）〜（ｃ）と同様の工程を行うことで、ショットキーダイオードが完成する。
【００３８】
このように、上部領域３ａと下部領域３ｂの形成用マスクを別々としても、第１実施形態に示したショットキーダイオードを形成することができ、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
また、本実施形態のように上部領域３ａと下部領域３ｂの形成用マスクを別々とした場合、上部領域３ａの形成用マスク（ＬＴＯ膜１１）の開口部のサイズを下部領域３ｂの幅と無関係に決定できるため、開口部のサイズを小さくすることで上部領域３ａの幅を小さくすることができる。これにより、ｎ-型エピ層２とショットキー電極５との接触抵抗を低減および電流経路の増大を図ることができ、より低オン抵抗化を図ることができる。
【００４０】
（第３実施形態）
図７、図８に、本発明の第３実施形態を適用したショットキーダイオードの製造工程を示す。第１、第２実施形態では一層のｎ-型エピ層２に上部領域３ａと下部領域３ｂを形成しているが、本実施形態では２層のｎ-型エピ層（第１半導体層）２、ｎ型エピ層（第２半導体層）２ａに上部領域３ａと下部領域３ｂを形成する場合について説明する。
【００４１】
まず、図７（ａ）に示す工程では、図２（ａ）と同様の工程を行い、下部領域３ｂを形成する。このとき、下部領域３ｂを形成するためのイオン注入エネルギーを調整することで、ｎ-型エピ層２の表面に下部領域３ｂが形成されるようにする。続いて、図７（ｂ）に示すように、ＨＦによってＬＴＯ膜１０を除去したのち、１６００℃、３０分の熱処理により注入されたイオンを活性化させ、１０８０℃、３００分の犠牲酸化処理を施したのち、下部領域３ｂの表面上を含むｎ-型エピ層２の表面上にｎ型エピ層２ａを成膜する。このとき、ｎ型エピ層２ａをｎ-型エピ層２よりも不純物濃度が高濃度となるようにする。そして、図７（ｃ）に示すように、図５（ｂ）と同様の工程によりｎ型エピ層２ａにイオン注入を行うことで上部領域３ａを形成する。
【００４２】
このように、ｎ-型エピ層２とｎ型エピ層２ａという２層のエピ層に上部領域３ａと下部領域３ｂを形成するようにしてもよい。また、このように２層のエピ層とする場合、上部領域３ａが形成されるｎ型エピ層２ａ側を高濃度とすることができるため、より低抵抗化を図ることが可能となる。
【００４３】
また、下部領域３ｂを形成するためのイオン注入を行うに際し、表面から深い位置までイオン注入が行えるため、下部領域３ｂを深い位置に形成することが可能となる。このため、逆方向リークの低減、ショットキー界面の電界強度の緩和を図ることができる。
【００４４】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、ショットキー電極５を１層のＮｉで構成するようにしているが、ｐ型拡散層３に対してオーミック特性が得られる電極材料をｐ型拡散層３の上に配置したのち、７００℃以下での熱処理によってオーミック電極を形成しておき、そのオーミック電極の上にショットキー電極５を形成するようにした２層電極構造としてもよい。また、上記実施形態において導電型を逆としたショットキーダイオードとしても良い。
【００４５】
なお、方位を示す場合、本来ならば所望の数字の上にバー（−）を付すべきであるが、表現の制約上、本明細書では所望の数字の後ろにバーを付して表すこととする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるショットキーダイオードの断面構成を示す図である。
【図２】図１に示すショットキーダイオードの製造工程を示す図である。
【図３】図２に続くショットキーダイオードの製造工程を示す図である。
【図４】ｐ型拡散層３をＢ単独で形成した場合と表面にＡｌを用いた場合とにおける電圧−電流特性を調べた結果を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態におけるショットキーダイオードの製造工程を示す図である。
【図６】図５に続くショットキーダイオードの製造工程を示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態におけるショットキーダイオードの製造工程を示す図である。
【図８】図７に続くショットキーダイオードの製造工程を示す図である。
【符号の説明】
１…ｎ+型基板、２…ｎ-型エピ層、２ａ…ｎ型エピ層、３…ｐ型拡散層、
３ａ…上部領域、３ｂ…下部領域、４…層間絶縁膜、５…ショットキー電極、
６…オーミック電極、１０、１１…ＬＴＯ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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【図８】
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