本發(fā)明涉及一種寬帶隙半導(dǎo)體裝置以及寬帶隙半導(dǎo)體裝置的制造方法

背景技術(shù)：

近年來，由于具有各種有利特點，作為寬帶隙(wildgaptype)半導(dǎo)體裝置中的一例，碳化硅(si)半導(dǎo)體裝置(sic半導(dǎo)體裝置)正在被關(guān)注。然而這種碳化硅半導(dǎo)體裝置存在如下問題。即，從形成主動區(qū)(activearea)的電極或接線到碳化硅半導(dǎo)體裝置的端部為止的距離變短時，一旦碳化硅半導(dǎo)體裝置的表面一側(cè)的電極被外加類似浪涌(surge)電壓的負(fù)電壓，電極與碳化硅半導(dǎo)體裝置的端部之間會引起放電(參照特開2009-231321號公報)。

為了防止這個問題的發(fā)生，可以考慮用絕緣層(包括絕緣膜)將碳化硅半導(dǎo)體裝置的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的表面完全覆蓋。然而，在結(jié)緣層與由碳化硅構(gòu)成的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層之間的界面處，存在界面態(tài)。特別是絕緣層與碳化硅之間的界面中的界面態(tài)密度與絕緣層與硅之間的界面相比會變得更大。由于結(jié)緣層與由碳化硅構(gòu)成的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層之間的界面處存在的該界面態(tài)使電子被陷阱捕集，被捕集的電子中位于深界面態(tài)的電子由于時間常數(shù)大而無法擺脫，所以其實質(zhì)上作為了負(fù)的固定電荷在起作用(參照圖6(a))。特別是，由于碳化硅比硅的帶隙更大，當(dāng)固定電荷為-1×10¹¹～-1×10¹³與硅比較時會變大。因此，位于絕緣層正下方的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層由于被陷阱捕集的電子，能帶被抬高，使其第二導(dǎo)電型化(該第二導(dǎo)電型化的區(qū)域稱為(反轉(zhuǎn)層))。其結(jié)果為，經(jīng)由第二導(dǎo)電型區(qū)域、反轉(zhuǎn)層以及碳化硅半導(dǎo)體裝置的端部(芯片端)流通的漏電流會變大。像這樣的碳化硅半導(dǎo)體裝置中的問題，除了碳化硅之外的氮化鎵(gan)、氧化鎵(ga2o3)之類的寬帶隙半導(dǎo)體也會發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上問題點,本發(fā)明的目的在于提供能夠抑制放電并減小漏電流的寬帶隙半導(dǎo)體裝置以及寬帶隙半導(dǎo)體裝置的制造方法。

為了達(dá)成所述目的,根據(jù)本發(fā)明的寬帶隙半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括:

第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層；

第二導(dǎo)電型區(qū)域，設(shè)置在所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層上；

第一電極，其一部分位于第二導(dǎo)電型區(qū)域上，其殘余部分位于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層上；

絕緣層，在所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層上與所述第一電極鄰接設(shè)置，并延伸至所述寬帶隙半導(dǎo)體裝置的端部；以及

第二電極，設(shè)置在所述第一電極與所述寬帶隙半導(dǎo)體裝置的端部之間，并與所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層形成肖特基(schottky)接觸。

本發(fā)明的寬帶隙半導(dǎo)體裝置中，一個所述第二電極也可設(shè)置為連續(xù)性地或是斷續(xù)性地包圍所述第一電極的一部分或是整體。

本發(fā)明的寬帶隙半導(dǎo)體裝置中，所述第二導(dǎo)電型區(qū)域的端部與所述第二電極和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體之間的接觸面的端部之間的距離，也可比理論上的耗盡層寬度大。

本發(fā)明的寬帶隙半導(dǎo)體裝置中，所述絕緣層也可具有設(shè)置在所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層上的第一絕緣層，

所述第二電極也可具有在所述第一絕緣層上沿平面方向突出的突出部。

本發(fā)明的寬帶隙半導(dǎo)體裝置中，所述絕緣層也可具有設(shè)置在所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層上的第一絕緣層；以及，具有設(shè)置在所述第一絕緣層上并且將所述第二電極完全覆蓋的第二絕緣層。

本發(fā)明的寬帶隙半導(dǎo)體裝置中，所述第二電極也可不設(shè)置在所述寬帶隙半導(dǎo)體裝置的端部上。

本發(fā)明的寬帶隙半導(dǎo)體裝置中，第二導(dǎo)電型電場松弛區(qū)域的至少一部分也可設(shè)置在所述第二電極的下方。

本發(fā)明的寬帶隙半導(dǎo)體裝置中，所述第二導(dǎo)電型電場松弛區(qū)域包含高濃度第二導(dǎo)電型電場松弛區(qū)域；以及與所述高濃度第二導(dǎo)電型電場松弛區(qū)域相比，第二導(dǎo)電型摻雜物濃度較低的低濃度第二導(dǎo)電型電場松弛區(qū)域，所述高濃度第二導(dǎo)電型電場松弛區(qū)域也可位于所述低濃度第二導(dǎo)電型電場松弛區(qū)域的內(nèi)側(cè)。

本發(fā)明的寬帶隙半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括：

在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層上設(shè)置第二導(dǎo)電型區(qū)域；

在第二導(dǎo)電型區(qū)域上設(shè)置第一電極的一部分，在所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層上設(shè)置第一電極的殘余部分；

在所述第一電極與所述寬帶隙半導(dǎo)體裝置的端部之間設(shè)置第二電極，并與所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層形成肖特基接觸；以及

在所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層上將延伸至所述寬帶隙半導(dǎo)體裝置端部的絕緣層與所述第一電極鄰接設(shè)置。

本發(fā)明的寬帶隙半導(dǎo)體裝置的制造方法中，所述第二電極也可在設(shè)置所述第一電極時設(shè)置，并且所述第一電極與所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層形成肖特基接觸。

本發(fā)明的寬帶隙半導(dǎo)體裝置的制造方法中，所述第二導(dǎo)電型電場松弛區(qū)域也可在設(shè)置所述第二導(dǎo)電型區(qū)域時設(shè)置，所述第二電極設(shè)置在所述第二導(dǎo)電型電場松弛區(qū)域的至少一部分的上方。

【發(fā)明效果】

根據(jù)本發(fā)明，由于絕緣層延伸至寬帶隙半導(dǎo)體裝置的端部，因此能夠防止第一電極與寬帶隙半導(dǎo)體裝置的端部之間放電的發(fā)生。另外，第一電極與寬帶隙半導(dǎo)體裝置的端部之間設(shè)置有第二電極，由于該第二電極與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層形成肖特基接觸，該位置的電子不會被陷阱捕集，能帶不會被抬高，因此不會形成“反轉(zhuǎn)層”。其結(jié)果為，能夠減小漏電流。

【簡單附圖說明】

圖1是第一實施方式涉及的碳化硅半導(dǎo)體裝置中層結(jié)構(gòu)概略的縱向切面示意圖。

圖2是將圖1中第二電極附近放大后的縱向切面示意圖。

圖3是第一實施方式的變形例涉及的碳化硅半導(dǎo)體裝置中層結(jié)構(gòu)概略的縱向切面示意圖。

圖4是第一實施方式的其他變形例涉及的碳化硅半導(dǎo)體裝置中層結(jié)構(gòu)概略的縱向切面示意圖。

圖5是第一實施方式涉及的碳化硅半導(dǎo)體裝置的上方平面圖。

圖6是對第一實施方式涉及的碳化硅半導(dǎo)體裝置解決的課題以及其解決手段進行說明的圖。

圖7是第一實施方式的又一個其他的變形例涉及的碳化硅半導(dǎo)體裝置的上方平面圖。

圖8是對第一實施方式涉及的碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法進行說明的縱向切面圖。

圖9是第二實施方式的一種方式涉及的碳化硅半導(dǎo)體裝置中層結(jié)構(gòu)概略的縱向切面示意圖。

圖10是第二實施方式的其他方式涉及的碳化硅半導(dǎo)體裝置中層結(jié)構(gòu)概略的縱向切面示意圖。

發(fā)明實施方式

本實施方式中，雖然以碳化硅半導(dǎo)體裝置作為寬帶隙半導(dǎo)體裝置的一例進行說明，但不僅限于此，本發(fā)明也可用于例如氮化鎵、氧化鎵的其他寬帶隙半導(dǎo)體裝置。

如圖1所示，本實施方式的碳化硅半導(dǎo)體裝置，包括：第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體基板31；第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層32，其設(shè)置在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體基板31上，摻雜物濃度低于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體基板31；以及第二導(dǎo)電型區(qū)域41、42，其設(shè)置在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層32上。本實施方式中，以下，使用n型作為“第一導(dǎo)電型”進行說明、使用p型作為“第二導(dǎo)電型”進行說明，第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體基板31也稱為n型半導(dǎo)體基板31、第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層32也稱為n型半導(dǎo)體層32、第二導(dǎo)電型區(qū)域41、42也稱為p型區(qū)域41、42。但是，不僅限于這種方式，也可使用p型作為“第一導(dǎo)電型”、使用n型作為“第二導(dǎo)電型”。再有，本實施方式中，第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體基板31，其上方一側(cè)的面為一方的主平面，其下方一側(cè)的面為其他方的主平面。

碳化硅半導(dǎo)體裝置包括一部分位于p型區(qū)域41、42上，其殘余部分位于n型半導(dǎo)體層32上的第一電極10，第一電極10與第一半導(dǎo)體層32形成肖特基接觸。本實施方式中，p型區(qū)域41、42位于該第一電極10的外圍部下方，該p型區(qū)域41、42有松弛電場的功能。碳化硅半導(dǎo)體裝置包括：絕緣層51、52、53，其在n型半導(dǎo)體層32上與第一電極10鄰接設(shè)置，并延伸至碳化硅半導(dǎo)體裝置的端部(圖1的右端部)；以及第二電極20，其設(shè)置于第一電極10與碳化硅半導(dǎo)體裝置的端部之間，并與n型半導(dǎo)體層32形成肖特基接觸。本實施方式中“碳化硅半導(dǎo)體裝置的端部”的意思是指碳化硅半導(dǎo)體裝置的端面周邊區(qū)域。該端面周邊區(qū)域的表面在未覆蓋結(jié)緣層51、52、53的狀態(tài)下一旦外加了負(fù)的高電壓，則從第一電極10處放出的電子容易電擊在該端面周邊區(qū)域內(nèi)。即，容易產(chǎn)生“放電”。

本實施方式的絕緣層51、52、53，如圖1所示，也可包含設(shè)置在n型半導(dǎo)體層32以及p型區(qū)域41、42上的第一絕緣層51；以及設(shè)置在第一絕緣層51上，將第二電極20完全覆蓋的第二絕緣層52。另外，本實施方式中，也可將第一絕緣層的上方一面設(shè)置第三絕緣層53，讓第二絕緣層52覆蓋第三絕緣層53。第二絕緣層52完全覆蓋第二電極20的情況下，平面圖中(從圖1的上方開始看)第二電極20代表未從第二絕緣層52處裸露出。舉一例來說，可以使用psg(phosphorussiliconglass)以及含有sio2的材料作為第一絕緣層51，可以使用含有聚酰亞胺(polyimide)，如高耐熱聚酰亞胺的材料作為第二絕緣層52，可以使用含有sin的材料作為第三絕緣層53。

為了抑制放電，位于端面周邊區(qū)域的表面上的第一絕緣層51最好到達(dá)半導(dǎo)體裝置的端部。此情況下，在芯片(dicing)分割前，第一絕緣層51會到達(dá)鄰接元件的端部。為了抑制漏(leakage)電流，及第二導(dǎo)電型區(qū)域41、42中的電場集中，也可追加第三絕緣層53。也可設(shè)置第二絕緣層52將第二電極20完全覆蓋。此情況下，也如圖1所示，第二絕緣層52沒有必要延伸至第一絕緣層51的端面(圖1的右端面)(也可不設(shè)置在寬帶隙半導(dǎo)體裝置的端面上。)。設(shè)置這樣的第二絕緣層52，能夠抑制第一電極10與第二電極20之間的放電。第二絕緣層52覆蓋第一電極10與第二電極20的情況下，從抑制放電的觀點來講是最好的。另一方面，如圖1所示，即使不到達(dá)寬帶隙半導(dǎo)體裝置的端部也能夠期待抑制放電。之所以這么說，是因為僅僅是第一絕緣層51的效果，以及由于第二絕緣層52對第一電極10與第二電極20之間的放電進行抑制的效果就已經(jīng)能夠大幅抑制放電。再有，舉一例來說，在將第二絕緣層52設(shè)計為達(dá)到寬帶隙半導(dǎo)體裝置的端部，且使用大粘性的聚酰亞胺樹脂的情況下，在進行芯片分割時，會成為裝置短暫停止(momentstop)的原因。因此，從生產(chǎn)性的角度來考慮，有時還是第二絕緣層52不達(dá)到寬帶隙半導(dǎo)體裝置的端部更好。就這一點而言，可以根據(jù)適用于第二絕緣層52的材質(zhì)，以及芯片的分割方法來進行適宜的選擇。再有，第一絕緣層51只要延伸至第一電極10與碳化硅半導(dǎo)體裝置的端部之間不會發(fā)生放電的程度足以。所以，碳化硅半導(dǎo)體裝置的端面周邊也可存在有不設(shè)置第一絕緣層51的區(qū)域。

再有，作為一例，n型半導(dǎo)體基板31的摻雜物濃度(例如氮濃度)也可為5×10¹⁷～5×10¹⁹cm^-3,n型半導(dǎo)體層32的摻雜物濃度也可為1×10¹⁵～1×10¹⁸cm^-3。另外，n型半導(dǎo)體基板31的厚度例如也可為30～400μm,n型半導(dǎo)體層32的厚度例如也可為3～20μm。另外，第一電極10也可為使用多種金屬的積層結(jié)構(gòu)，例如也可包含厚度為0.5μm的(titann)鈦，以及也可包含在該鈦上設(shè)置的例如厚度為3μm的(aluminum)鋁，另外也可在鋁上設(shè)置(nickel)鎳。

雖然本實施方式中的第一電極10與n型半導(dǎo)體層32形成肖特基接觸，但不僅限于此。作為變形例，第一電極10’也可與n型半導(dǎo)體層32或是與p型區(qū)域41、42形成(ohmic)歐姆接觸。圖3所示方式中，后述高濃度p型區(qū)域41位于第一電極10’的下方，高濃度p型區(qū)域41與第一電極10’形成歐姆接觸。另外，如圖7所示，也可使n型半導(dǎo)體層32內(nèi)形成島區(qū)域并形成島狀p型區(qū)域59，該p型區(qū)域與第一電極10也可形成歐姆接觸，n型半導(dǎo)體層32與第一電極10也可形成肖特基接觸。

本實施方式中，也可將第一電極10的一部分或則整體連續(xù)的或是斷續(xù)的包圍，并設(shè)置一個第二電極20(參照圖5)。也就是說，本實施方式中，也可不設(shè)置多個第二電極20，而只設(shè)置一個第二電極20。當(dāng)然，也可設(shè)置多個第二電極20，在設(shè)置多個第二電極20時，也可使一個第二電極20被多個其他的第二電極20連續(xù)的或是斷續(xù)的包圍。另外，也可將多個第二電極20以中心部等間隔設(shè)置，也可設(shè)置為間隔漸漸變窄，也可設(shè)置為間隔漸漸變寬。

第一電極10的一部分被第二電極20包圍時，會產(chǎn)生未被第二電極20包圍到的部分。另一方面，第一電極10全部被第二電極20包圍時，第一電極10的全部會被第二電極20連續(xù)的包圍。本實施方式中，如圖5所示，第一電極10全部被第二電極20連續(xù)的包圍，平面圖中(從圖1的上方看時)，表示第一電極10全部被第二電極20連續(xù)的包圍。圖5中，為了方便說明，只標(biāo)注出了第一電極10、第二電極20、以及后述第一絕緣層51，未標(biāo)注出第二絕緣層52、以及第三絕緣層53等。再有，圖5中，雖然第二電極20呈略矩形狀將略矩形狀的第一電極10包圍，但不僅限于此，二電極20也可呈略圓形狀將第一電極10包圍。

本實施方式中，p型區(qū)域41、42的端部與第二電極20和n型半導(dǎo)體層32之間的接觸面的端部之間的距離x(參照圖1等)也可比理論上的耗盡層寬度大。作為理論上的耗盡層寬度，例如可按

(公式1)

舉例。距離x比理論上的耗盡層寬度大時，距離x可以比由上述(公式1)得出的值大1.5倍～2倍以上。再有，(公式1)中，εs為半導(dǎo)體的透電率，vbi為內(nèi)置電位，nd為施主濃度。

本實施方式的第二電極20如圖2所示，也可具有在第一絕緣層51上以平面方向突出的突出部20a。該突出部20a的寬度w2例如為第二電極20與n型半導(dǎo)體層32的接觸面的寬度w1的1倍至1.5倍之間，1.1倍至1.3倍更好。當(dāng)然，也可不設(shè)置該突出部20a，此時，第二電極20的縱切面形狀為略矩形狀。

如圖1所示，本實施方式的p型區(qū)域41,42包含高濃度p型區(qū)域41，以及與高濃度p型區(qū)域41相比p型摻雜物濃度較低的低濃度p型區(qū)域42。高濃度p型區(qū)域41的位置比低濃度p型區(qū)域42更靠近第一電極10，低濃度p型區(qū)域42設(shè)置為將高濃度p型區(qū)域41包圍。另外，低濃度p型區(qū)域42的深度大于高濃度p型區(qū)域41的深度。低濃度p型區(qū)域42的寬度大于高濃度p型區(qū)域41。上述本實施方式中的距離x表示低濃度p型區(qū)域42的端部(圖1中低濃度p型區(qū)域42的右端)與，第二電極20和n型半導(dǎo)體層32之間的接觸面的端部(圖1中該接觸面的左端部)之間的距離。

如圖1所示，本實施方式中，第一電極10的外圍部包含段狀部11。該段狀部11被設(shè)置為載于第一絕緣層51上。另外第二絕緣層52的第一電極10側(cè)的端部(圖1的左側(cè)端部)被設(shè)置為覆蓋段狀部11的至少一部分。

本實施方式的碳化硅半導(dǎo)體裝置包含位于n型半導(dǎo)體基板31背面?zhèn)?圖1的下方側(cè))，作為背面?zhèn)入姌O的歐姆電極80。該歐姆電極80與n型半導(dǎo)體基板31形成歐姆接觸。歐姆電極80例如可為單層鎳結(jié)構(gòu)，也可由包含鎳與鈦的多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

接下來，就上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的碳化硅半導(dǎo)體裝置的制造方法的概略作說明。此處雖然以第一電極10也與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層32形成肖特基接觸的方式進行說明，但有必要留意這歸根結(jié)底只是一例而已。

首先，準(zhǔn)備高濃度的n型半導(dǎo)體基板31(參照圖8(a))。

接著，在高濃度的n型半導(dǎo)體基板31上，由外延(epitaxial)生長形成低濃度的n型半導(dǎo)體層32(參照圖8(a))。

接下來，形成包含低濃度p型區(qū)域42以及高濃度p型區(qū)域41的p型區(qū)域41、42(參照圖8(b))。像這樣形成p型區(qū)域41、42并使其活化時，可使用眾所周知的方法。舉一個例子來說，可使用下述方法。首先，在對應(yīng)p型區(qū)域41、42的部分形成具有開口的(mask)掩膜。然后，通過該掩膜，將p型摻雜物(ion)離子(例如鋁離子)分多個階段以較高能量，且較少量地注入n型半導(dǎo)體層32的所定部位處。然后，去除掩膜。再以1600℃以上的溫度進行加熱使p型摻雜物活化。

接下來，將第一絕緣層51設(shè)置在n型半導(dǎo)體層32以及p型區(qū)域41、42上。然后，在第一絕緣層51中一部分位于第二導(dǎo)電型區(qū)域41、42上，其殘余部分位于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層32上的位置上形成第一電極用開口部51a，在第一電極用開口部51a與碳化硅半導(dǎo)體裝置的端部之間形成第二電極用開口部51b(參照圖8(b))。在此，第一電極用開口部51a和第二電極用開口部51b同時，即通過相同處理工序形成。因此，能夠在不設(shè)置形成第一電極用開口部51a的工序之外的工序的情況下，形成第二電極用開口部51b。另外，像這樣在形成第一電極用開口部51a和第二電極用開口部51b時，例如可以使用緩沖氟酸。

接下來，在第一電極用開口部51a內(nèi)設(shè)置第一電極10，在第二電極用開口部51b內(nèi)設(shè)置第二電極20(參照圖8(c))。像這樣在設(shè)置第一電極10和第二電極20時，可以使用眾所周知的方法。舉一個例子來說，將含有鈦、鎳以及/或是鋁等的電極，例如通過蒸鍍、化學(xué)氣相沉積法(cvd法)、涂布·涂層(coating)法、電鍍法等的方法設(shè)置。此時，第二電極20被形成為具有突出部20a，另外，第一電極10的外圍部被形成為具有段狀部11。

接下來，在第一絕緣層51上設(shè)置第三絕緣層53(參照圖8(d))。然后，將第二絕緣層52設(shè)置為覆蓋第一電極10的段狀部11的一部分(外圍部)、第三絕緣層53的全部、以及第二電極20的全部。

在n型半導(dǎo)體基板31的下面(背面)設(shè)置歐姆電極80(參照圖8(d))。此時也可使用眾所周知的方法形成歐姆電極80，例如，將含有鎳以及/或是鈦等的金屬，例如通過蒸鍍、化學(xué)氣相沉積法(cvd法)、涂布·涂層(coating)法、電鍍法等的方法設(shè)置。

在所述工序內(nèi)以適宜的時間點(timing)并且以所定的溫度(例如500℃)進行加熱處理，使第一電極10和第二電極20各自與n型半導(dǎo)體層32形成肖特基接觸。另外，在所述工序內(nèi)以適宜的時間點(timing)并且以所定的溫度(例如1000℃)進行加熱處理，使n型半導(dǎo)體基板31的下面(背面)與歐姆電極80形成歐姆接觸。

接下來，對由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的本實施方式的作用以及效果進行說明。

根據(jù)本實施方式，如圖1所示由于絕緣層51、52、53延伸至碳化硅半導(dǎo)體裝置的端部，因此能夠防止第一電極10與碳化硅半導(dǎo)體裝置的端部之間放電的發(fā)生。另外，第一電極10與碳化硅半導(dǎo)體裝置的端部之間設(shè)置有第二電極20，由于該第二電極20與n型半導(dǎo)體層32形成肖特基接觸，該位置的電子不會被陷阱捕集，能帶不會被抬高，因此不會形成“反轉(zhuǎn)層”(參照圖6(b))。其結(jié)果為，能夠減小漏電流。

就這一點而言，也可考慮設(shè)置n型摻雜物濃度較高的高濃度n型半導(dǎo)體區(qū)域代替設(shè)置第二電極20從而防止漏電流的發(fā)生。然而，像這樣設(shè)置高濃度n型半導(dǎo)體區(qū)域，就需要寬帶隙半導(dǎo)體專用(例如碳化硅專用)的離子注入裝置從而需要大量投資，致使制造成本(cost)被抬高。

另外，第一電極10也與n型半導(dǎo)體層32形成肖特基接觸，不僅可以將第一電極10和第二電極20作為相同材料，而且能夠同時形成第一電極10和第二電極20。因此不必增設(shè)新的制造工序，從而能夠進一步壓低制造成本。

本實施方式的第二電極20設(shè)置為將第一電極10包圍(參照圖5)時，上述肖特基接觸可以通過將第一電極10包圍來形成，從不會抬高第一電極10周圍的能隙這一點來講是有益的。當(dāng)設(shè)置了多個第二電極20的情況下，可在各個第二電極20處形成肖特基接觸，從而能夠更切實地減小漏電流。再有，有必要留意即使是只設(shè)置一個第二電極20，也能夠期待其具有充分減小漏電流的效果。另外，像這樣將第二電極20的數(shù)量設(shè)為一個在抑制制造成本的同時，也能夠抑制半導(dǎo)體裝置的平面方向上的尺寸。

另外，可視情況，將第二電極20設(shè)置為斷續(xù)地包圍第一電極10，也可將第二電極20設(shè)置為只包圍第一電極10的一部分。

另外，通過將圖1所示的p型區(qū)域41、42的端部與第二電極20和n型半導(dǎo)體層32之間的接觸面的端部之間的距離x設(shè)為大于理論上的耗盡層寬度，可以得到不同于一般的(guardring)保護環(huán)的效果。假設(shè)如使第二電極20作為保護環(huán)發(fā)揮功能，為了通過連接耗盡層，漸漸較小(anode)陽極電位從而進行電場松弛，所述距離x會被設(shè)計為小于耗盡層寬度。但是，本實施方式中的第二電極20并非以連接耗盡層為目的。一旦原本就延伸的耗盡層超過了第二電極20，第二電極20具有的抑制反轉(zhuǎn)(channel)溝道的效果就無法充分發(fā)揮。因此，本實施方式中，所述距離x被設(shè)計為大于理論上的耗盡層寬度。

鑒于制造誤差以及其他的重要因素，距離x可為：

(公式1)

上述(公式1)得出的值大1.5倍～2倍以上。通過采用這種方式，能夠防止耗盡層的意外連接。例如，額定電壓為1200v的碳化硅(schottkybarrierdiode)肖特基勢壘二極管，nd為0.8×10¹⁶cm^-3,并外加1200v的額定電壓時，距離x至少需要為12.9μm。這樣的情況下，從防止耗盡層意外連接的觀點看，可將距離x設(shè)計為20微米程度。

另外，第二電極20如圖4所示，可設(shè)置在碳化硅半導(dǎo)體裝置的端部。通過采用這種方式，可以獲得更大的距離x，從而更切實地防止耗盡層的連接。

在施加反向電壓時，電場會集中于第二電極20與n型半導(dǎo)體層32之間的接觸面的端處。

本發(fā)明的發(fā)明者們了解到，在施加反向電壓時，碳化硅半導(dǎo)體裝置的端面(圖1的右端面)與進入內(nèi)側(cè)的區(qū)域(圖1中設(shè)置第二電極20的區(qū)域)之間會產(chǎn)生電位差(殘留電位差)。因此畏懼由于該電位差有可能使第二電極20發(fā)生故障。因此，第二電極20具有在第一絕緣層51上的平面方向上突出的突出部20a(參照圖2)時,通過該突出部20a，從能夠?qū)Φ诙姌O20與第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層32之間的接觸面的端部產(chǎn)生的電場集中進行松弛這一點來看是有益的。為了像這樣對第二電極20與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層32之間的接觸面的端部產(chǎn)生的電場集中進行有效的松弛，突出部20a的寬度w2最好是在第二電極20與n型半導(dǎo)體層32之間的接觸面的寬度w1的1.1倍至1.3倍之間。

第二電極20被絕緣層51、52、53完全覆蓋時，由于第二電極20不露出表面，因為可以防止第一電極10與第二電極20之間產(chǎn)生放電。另外，通過第一絕緣層51與不同的第二絕緣層52將第二電極20覆蓋，就可以在設(shè)置第一電極10后再將第一電極10覆蓋，因此其制造起來變得容易，從而能夠抑制制造成本。

第二實施方式

接下來，就本發(fā)明的第二實施方式進行說明。

第二實施方式為在第二電極20的下方設(shè)置p型電場松弛區(qū)域21、22(該當(dāng)于權(quán)利要求范圍中的“第二導(dǎo)電型電場松弛區(qū)域”)的至少一部分。該p型電場松弛區(qū)域21、22如圖9所示，可由一種區(qū)域所構(gòu)成。但是，不僅限于此，p型電場松弛區(qū)域21、22也可由兩種以上區(qū)域所構(gòu)成。作為一例，如圖10所示，p型電場松弛區(qū)域21、22可包含高濃度p型電場松弛區(qū)域21(該當(dāng)于權(quán)利要求范圍中的“高濃度第二導(dǎo)電型電場松弛區(qū)域”)，以及與高濃度p型電場松弛區(qū)域21相比p型摻雜物濃度更低的低濃度p型電場松弛區(qū)域22該當(dāng)于權(quán)利要求范圍中的“低濃度第二導(dǎo)電型電場松弛區(qū)域”)。而且，高濃度p型電場松弛區(qū)域21可位于低濃度p型電場松弛區(qū)域22的內(nèi)側(cè)。該“內(nèi)側(cè)”如圖10所示，是指第二電極20一側(cè)。另外，低濃度p型電場松弛區(qū)域22的深度可比高濃度p型電場松弛區(qū)域21更深，低濃度p型電場松弛區(qū)域22的寬度可比高濃度p型電場松弛區(qū)域21的寬度更寬。

p型電場松弛區(qū)域21、22可連續(xù)的設(shè)置在第二電極20的下方的全部的區(qū)域(參照圖5)。另外，不僅限于此，p型電場松弛區(qū)域21、22也可斷續(xù)的設(shè)置在第二電極20的下方的全部的區(qū)域。另外，p型電場松弛區(qū)域21、22也可設(shè)置在第二電極20的下方的一部分的區(qū)域。

第二實施方式中，其他的結(jié)構(gòu)屬于與第一實施方式略同的方式。

本實施方式也可與第一實施方式發(fā)揮同樣的效果。具體來說，除了第一實施方式能夠達(dá)到的效果外，還能夠得到以下的效果。

如前述中，了解到在施加反向電壓時，碳化硅半導(dǎo)體裝置的端面與進入內(nèi)側(cè)的區(qū)域之間會產(chǎn)生殘留電位差。因此，畏懼由于該電位差有可能使第二電極20發(fā)生故障。

就這一點而言，本實施方式中，由于在第二電極20的下方設(shè)置p型電場松弛區(qū)域21、22，能夠?qū)κ┘釉诘诙姌O20處的電場進行松弛，進一步而言，能夠防止第二電極20故障的發(fā)生。另外，p型電場松弛區(qū)域21、22包含高濃度p型電場松弛區(qū)域21，以及包含設(shè)置在該高濃度p型電場松弛區(qū)域21的內(nèi)側(cè)的低濃度p型電場松弛區(qū)域22的情況下，能夠更有效率的對施加在第二電極20處的電場進行松弛，從而能夠經(jīng)受高電位差(殘留電位差)。再有，這種情況下對殘留電位差的承受力，相比第一實施方式中闡述的設(shè)置“突出部20a”時來得更大。

再有，由于p型電場松弛區(qū)域21、22能夠與p型區(qū)域41、42在同一時間點形成，所以從能夠在不增加制造成本的情況下形成p型電場松弛區(qū)域21、22這一點來說是有益的。具體來說，能夠在形成高濃度p型區(qū)域41時形成高濃度p型電場松弛區(qū)域21，在形成低濃度p型區(qū)域42時形成低濃度p型電場松弛區(qū)域22。而且，高濃度p型區(qū)域41可與高濃度p型電場松弛區(qū)域21以大致相同的深度形成，低濃度p型區(qū)域42可與低濃度p型電場松弛區(qū)域22以大致相同的深度形成。通過使用這樣的方式，從能夠與不設(shè)置p型電場松弛區(qū)域21、22的方式以同等程度的制造成本來設(shè)置p型電場松弛區(qū)域21、22這一點來說是有益的。

最后，上述各實施方式中的記載、變形例中的記載、以及圖中的公開內(nèi)容僅僅是為了對權(quán)利要求范圍中記載的發(fā)明進行說明的一例而已，所以，根據(jù)上述實施方式中的記載、以及圖中的公開內(nèi)容，權(quán)利要求范圍中記載的發(fā)明不僅限于此。

符號說明

10第一電極

20第二電極

20a突出部

21高濃度p型電場松弛區(qū)域(高濃度第二導(dǎo)電型電場松弛區(qū)域)

22低濃度p型電場松弛區(qū)域(低濃度第二導(dǎo)電型電場松弛區(qū)域)

31第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體基板

32第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層

41高濃度p型區(qū)域(高濃度第二導(dǎo)電型區(qū)域)

42低濃度p型區(qū)域(低濃度第二導(dǎo)電型區(qū)域)

51第一絕緣層(絕緣層)

52第二絕緣層(絕緣層)

53第三絕緣層(絕緣層)

59島狀p型區(qū)域

80歐姆電極