スーパートレンチショットキーバリアダイオードSuper-Trench-Schottky-Barrier-Diode:STSBDの半導体装置であって、n基板10と、nエピ層20と、メサ領域40と、チップの表面に設けられている金属層50と、チップの背面に設けられている金属層60とを備え、前記nエピ層20内にエッチングされた複数の溝ないしはトレンチ30は幅Wtと、前記n基板10への間隔D_epiとを有しており、前記メサ領域40は、隣接する前記複数の溝30の間にあり、幅Wmを有しており、前記チップの表面に設けられている金属層50は、ショットキーコンタクトであり、アノード電極として用いられており、前記チップの背面に設けられている金属層60は、オーミックコンタクトであり、カソード電極として用いられており、前記トレンチ壁部には複数のショットキーコンタクト70が設けられており、当該ショットキーコンタクト70は、幅ないし間隔D_skと、当該ショットキーコンタクト間の間隔D_gapと、アノード電極である前記ショットキーコンタクト50と最初の前記ショットキーコンタクト70との間の間隔D_gapとを有している、ことを特徴とする半導体装置。前記ショットキーコンタクト70は、前記トレンチ壁部でフローティングされている、請求項1記載の半導体装置。ショットキーコンタクトであり、アノード電極として用いられる、チップの表面にある前記金属層50は、前記トレンチ壁部を深さD_anodeまで覆っている、請求項1記載の半導体装置。チップの表面にある前記金属層50は、前記溝30を深さD_anodeまで埋めている、請求項1から3までのいずれか1項または複数項記載の半導体装置。最後の前記フローティングショットキーコンタクトは前記トレンチ底面を覆い、前記n基板10に対して間隔D_epiを有している、請求項1から4までのいずれか1項または複数項記載の半導体装置。前記STSBD構造体は、前記フローティングショットキーコンタクト70の均一な幅D_skと、前記ショットキーコンタクト70間の均一な間隔D_gapと、アノード電極である前記ショットキーコンタクト50と最初の前記ショットキーコンタクト70との間の均一な間隔D_gapとを有している、請求項1から5までのいずれか1項または複数項記載の半導体装置。メサ領域における電界分布は、間隔D_skD_gapに従って、周期的に繰り返される、請求項1から6までのいずれか1項記載または複数項記載の半導体装置。メサ領域における電圧分布はほぼ線形である、請求項1から7までのいずれか1項または複数項記載の半導体装置。前記フローティングショットキーコンタクト70は、それぞれ、前記トレンチ領域全体を覆い、前記フローティングショットキーコンタクトの間には誘電層が設けられている、請求項1から8までのいずれか1項または複数項記載の半導体装置。前記フローティングショットキーコンタクト70は、それぞれ、前記トレンチ領域全体を覆い、前記フローティングショットキーコンタクトの間には、シリコンまたはポリシリコンが設けられている、請求項1から9までのいずれか1項または複数項記載の半導体装置。前記エピ層20のドーピング濃度は、従来の高電圧PNダイオードまたは従来の高電圧ショットキーダイオードにおけるものよりも格段に高い、請求項1から10までのいずれか1項または複数項記載の半導体装置。前記装置は、200V超の領域の降伏電圧を有する、請求項1から11までのいずれか1項または複数項記載の半導体装置。前記溝30は、長方形の形状またはU字形の形状または類似の形状を有している、請求項1から12までのいずれか1項または複数項記載の半導体装置。前記溝30は、ストリップアレイでまたはアイランドとして配置されており、ここで前記アイランドは円形、六角形等に構成されている、請求項1から13までのいずれか1項または複数項記載の半導体装置。前記溝30は、エッチングによって前記nエピ層内に作成されている、請求項1から14までのいずれか1項または複数項記載の半導体装置。全ての半導体層がそれぞれ逆の導電型から成り、アノード端子とカソード端子の名称が交換されている、請求項1から15までのいずれか1項または複数項記載の半導体装置。デバイスとして構成されており、はんだ付け可能な表面金属化部および背面金属化部を有している、請求項1から16までのいずれか1項記載の半導体装置。前記デバイスは圧入ダイオードとして構成されており、圧入ダイオードケーシング内に取り付けられている、請求項17記載の半導体装置。前記圧入ダイオードは自動車用発電器の整流器内に入れられている、請求項1から18までのいずれか1項記載の半導体装置。可能な択一的な形態を伴う、本発明の構造および機能の詳細な説明スーパートレンチショットキーバリアダイオードSuper-Trench-Schottky-Barrier-Diode:STSBDの本発明に相応する実施例を図1に断面図で示す。STSBDは、n基板10と、nエピ層20と、メサ領域40と、ショットキーコンタクトとして作用する、チップの表面に設けられている金属層50アノード電極と、チップの背面に設けられている金属層60カソード電極とさらなるショットキーコンタクト70とから成る。ここでnエピ層20内にエッチングされた溝トレンチ30は幅Wtとn基板10への間隔D_epiを備えており、メサ領域40は幅Wmを備えて、隣接する溝の間にあり、さらなるショットキーコンタクト70は、幅ないしは間隔D_skおよびショットキーコンタクト間の間隔D_gapを備えて、トレンチ壁部に設けられている。金属層50は、トレンチ壁部を深さD_anodeまで覆い、第1のショットキーコンタクト70に対する間隔D_gapを有している。ショットキーコンタクト70は、トレンチ壁部でフローティングされている。最後のフローティングショットキーコンタクトはトレンチ底面を覆っている。本発明のSTSBDでは、電流は順方向において、アノード電極としてのショットキーコンタクト50から、メサ領域40、トレンチ底面とn基板10との間のエピ領域を通って、カソード電極としてのチップの背面60へと流れる。フローティングショットキーコンタクト70を介して、電流は先へと導かれるだけである。なぜならこれは低抵抗の電流経路だからである。背面コンタクトは、オーミックコンタクトである。全ての別の金属半導体コンタクトはショットキーコンタクトである。逆方向では、ショットキーコンタクト50の下方に位置するnエピ層20内に、空間電荷領域が形成される。この空間電荷領域は、電圧が上昇するとともに、トレンチ底面の方向において膨張する。空間電荷領域が、電圧V1のもとで、第1のフローティングショットキーコンタクトに達すると、この電圧V1は、第1のフローティングショットキーコンタクトによって担われる。空間電荷領域は、さらなる電圧上昇とともに、トレンチ底面の方向にさらに膨張する。第1のフローティングショットキーコンタクトでの電圧は変化しない。同様に空間電荷領域は、より高い電圧Vnのもとで、n番目のフローティングショットキーコンタクトに達する。この場合には、このn番目のフローティングショットキーコンタクトが電圧Vnを担う。同様に、電圧がさらに上昇する場合に、n番目のフローティングショットキーダイオードの電圧は変化しない。STSBD構造体内の幅D_skと間隔D_gapが、全てのショットキーコンタクト70に対して等しく選択される場合、メサ領域40内に周期的に均一な電界分布が存在する。この事実は、シミュレーション結果として図2に示されている。メサ領域内の電界分布は間隔D_skD_gapに従って常に繰り返される。これは最終的にトレンチ底面に達するまで続く。シミュレーション結果として図3に示されているメサ領域40内での電圧分布は、ほぼ線形である。その電界分布が、同様に図2において見て撮れる従来の高電圧PNダイオードまたは高電圧ショットキーダイオードと比較して、本発明STSBDでは、弱くドーピングされた領域の所定の厚さにおいて、格段に高い電圧が収容可能である。逆方向状態では、本発明のSTSBDは、電気的に、複数の低電圧ダイオードの直列接続として理解される。これに対して順方向動作時には、通常のダイオード直列接続とは異なり、順方向電圧のみが下降する。すなわちアノード金属50とnエピ層20とから成るショットキーダイオードの順方向電圧のみが下降する。従って、従来の高電圧PNダイオードまたは高電圧ショットキーダイオードと比べて、順方向電圧が比肩可能な場合、弱くドーピングされた領域20のドーピング濃度は、本発明のSTSBDでは、格段に高く選択することができる。これは例えば、係数5乃至10のぶんだけ高い。これによって、高抵抗のn領域20では、下降する電圧は格段に僅かである、ないしは、順方向電圧が比肩可能な場合、格段に高い順方向電流が流れる。従来の高電圧ショットキーダイオードに対しても、従来の高電圧PNダイオードに対しても、これは、この順方向電圧時の利点を生じさせる。図4では、シミュレーション結果に基づいてこのことが示されている。a従来の高電圧ショットキーダイオードとの比較:STSBDでは順方向電圧は、高い電流密度の領域において、格段に低い。なぜなら、弱くドーピングされている領域のダイオード濃度が格段に高いからである。b従来の高電圧PNダイオードとの比較:バリヤ金属を適切に選択することによって、STSBDの順方向電圧低い電圧密度のもとで測定されたを、PNダイオードの比較可能な順方向電圧よりも低く選択することができるので、順方向電圧は電流が高い場合にも低いままである。例えば約100A/cm2の電流密度まで、順方向電圧は0.7を下回り、PN順方向電圧を下回る。従来の高電圧PNダイオードに対する本質的な利点は殊に、STSBDの迅速な、ローパワーのシャットダウン特性である。本発明のSTSBDはショットキーダイオードであり、その結果、多数キャリヤーデバイスであるので、シャットダウン損失出力は、高電圧PNダイオードのそれよりも格段に小さい。発明のSTSBDと高電圧PNダイオードとの比較の例は図5に示されている。設計考慮時に以下の構造パラメータが最適である:D_anodeトレンチ壁部を覆う、アノード電極としてのショットキーコンタクト50の幅;リーク電流と順方向電圧との間のトレードオフ;D_skトレンチ壁部でのフローティングショットキーコンタクト70の幅:メサにおける個々の周期的な領域の分断に影響を与える;D_gapトレンチ壁部でのフローティングショットキーコンタクト70間の間隔:メサ領域における電圧分布の線形性に影響を与える;Wtトレンチ領域30の幅、順方向電圧に影響を与える;Wmメサ領域40の幅、リーク電流と順方向電圧との間のトレードオフD_epiトレンチ底面とn基板10との間の間隔降伏時の全降伏電圧と最後のショットキーコンタクトの電圧のトレードオフ図2~図5は、以下の構造パラメータおよびドーピング濃度を有している、12個のフローティングショットキーコンタクトを伴う200V-STSBDのシミュレーション結果を示しているドーピング濃度:nエピ層のドーピング濃度=1E16/cm3n基板のドーピング濃度=1E19/cm3D_anode=4μmD_sk=0.4μmD_gap=1.0μmWt=Wm=0.8μmD_epi=5μm図6には、本発明による装置の別の実施形態が示されている。図1に示された第1の装置とは異なり、フローティングショットキーコンタクト70はトレンチ領域30全体を覆う。ショットキーコンタクト70の間には、それぞれ誘電層80が存在する。従って個々のフローティングショットキーコンタクト70は電気的に相互に、ないしは、アノードコンタクト50から絶縁されている。誘電層としては有利には、酸化物層が使用される。第3の実施例が図7に示されている。図6に示された先行例の構造と類似している。図6の実施例とは異なり、誘電層80はnドーピングされたポリシリコンまたはシリコン90によって置換されている。有利には層90のドーピングは、nエピ層20のドーピングに相応する。