DE102016224697A1 - Schottky-Diode und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

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Youngkyun Jung
NackYong JOO
Junghee Park
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    • H01L29/6609—Diodes
    • H01L29/66143—Schottky diodes

Abstract

Eine Schottky-Diode gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist auf: eine Schicht des Typs n–, die auf einer ersten Fläche eines Siliziumkarbidsubstrats des Typs n+ angeordnet ist; einen Bereich des Typs p+ und einen Bereich des Typs p, die auf der Schicht des Typs n– angeordnet sind und voneinander getrennt sind; eine Anode, die auf der Schicht des Typs n–, dem Bereich des Typs p+ und dem Bereich des Typs p angeordnet ist; und eine Kathode, die auf einer zweiten Fläche des Siliziumkarbidsubstrats des Typs n+ angeordnet ist, wobei der Bereich des Typs p auf eine mehrfache Weise vorgesehen ist, eine hexagonale Form in der Ebene aufweist und matrixförmig angeordnet ist, und die Schicht des Typs n–, die zwischen dem Bereich des Typs p+ und dem Bereich des Typs p angeordnet ist, eine hexagonale Form in der Ebene aufweist und den Bereich des Typs p umgibt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Schottky-Diode, die Siliziumkarbid (SiC) aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung derselben.
  • HINTERGRUND
  • Eine Schottky-Diode (SBD) verwendet im Unterschied zu einer herkömmlichen PN-Diode anstelle eines PN-Übergangs einen Schottky-Übergang, an dem ein Metall und ein Halbleiter verbunden sind, bietet eine schnelle Schaltcharakteristik und weist eine geringere Einschaltspannungscharakteristik als die PN-Diode auf.
  • Bei einer herkömmlichen Schottky-Diode wird eine Struktur einer Kontaktsperrschicht nach Schottky (JBS) angewendet, bei der ein p+ Bereich an einem unteren Ende eines Schottky-Übergangsabschnitts ausgebildet ist, um die Kriechstromverminderung zu verbessern, wodurch eine Wirkung der Blockierung des Kriechstroms erhalten wird und eine Durchschlagsspannung verbessert wird, durch Überlappen von Barriereschichten der PN-Diode, die beim Anlegen einer umgekehrten Spannung diffundieren.
  • Ein Bereich des Typs p+ und ein Bereich des Typs p–, die unterschiedliche Ionendotierungskonzentrationen aufweisen, sind ausgebildet, um ein elektrisches Feld des Schottky-Übergangsbereichs zu verringern, so dass ein Kriechstrom verringert werden kann, wenn eine umgekehrte Spannung angelegt wird.
  • Die obigen Informationen, die in diesem Abschnitt ”Hintergrund” offenbart sind, dienen lediglich der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung, und somit können darin Informationen enthalten sein, die nicht Teil des Stands der Technik sind, der einem Fachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Offenbarung erhöht eine Stromdichte einer Schottky-Diode.
  • Eine Schottky-Diode gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist auf: eine Schicht des Typs n–, die auf einer ersten Fläche eines Siliziumkarbidsubstrats des Typs n+ angeordnet ist; einen Bereich des Typs p+ und einen Bereich des Typs p, die auf der Schicht des Typs n– angeordnet sind und voneinander getrennt sind; eine Anode, die auf der Schicht des Typs n–, des Bereichs des Typs p+ und des Bereichs des Typs p angeordnet ist; und eine Kathode, die auf einer zweiten Fläche des Siliziumkarbidsubstrats des Typs n+ angeordnet ist, wobei der Bereich des Typs p auf mehrfache Weise vorgesehen ist, eine hexagonale Form in einer Ebene aufweist und in einer Matrixform angeordnet ist, und wobei die Schicht des Typs n–, die zwischen dem Bereich des Typs p+ und dem Bereich des Typs p angeordnet ist, eine hexagonale Form in der Ebene aufweist und den Bereich des Typs p umgibt.
  • Eine horizontale Linie, die durch einen Mittelpunkt des Bereichs des Typs p tritt, trifft keine horizontale Linie des Bereichs des Typs p, der in der Spaltenrichtung der Ebene benachbart zu diesem liegt.
  • Der Bereich des Typs p+ und der Bereich des Typs p können jeweils mit der Schicht des Typs n– in Kontakt stehen, und ein Gebiet bzw. Flächeninhalt, in dem der Bereich des Typs p+ und die Schicht des Typs n– in Kontakt stehen, kann größer als ein Gebiet bzw. Flächeninhalt sein, in dem der Bereich des Typs p und die Schicht des Typs n– in Kontakt stehen.
  • Eine Ionendotierungskonzentration des Bereichs des Typs p+ kann größer als eine Ionendotierungskonzentration des Typs p sein.
  • Die Anode kann eine Schottky-Elektrode aufweisen, und die Kathode kann eine ohmsche Elektrode aufweisen.
  • Die Schottky-Diode kann ferner eine Schicht des Typs n aufweisen, die zwischen der Anode und der Schicht des Typs n– positioniert ist, und wobei eine Ionendotierungskonzentration der Schicht des Typs n größer sein kann als eine Ionendotierungskonzentration der Schicht des Typs n–.
  • Die Schottky-Diode kann ferner einen ersten Graben und einen zweiten Graben aufweisen, die auf der Schicht des Typs n angeordnet und voneinander getrennt sind.
  • Der Bereich des Typs p+ kann unter einer unteren Fläche des ersten Grabens angeordnet sein, und der Bereich des Typs p kann unter einer Bodenfläche des zweiten Grabens angeordnet sein.
  • Die Anode kann eine erste Anode, die in dem ersten Graben und dem zweiten Graben angeordnet ist, und eine zweite Anode aufweisen, die auf der ersten Anode und der Schicht des Typs n angeordnet ist.
  • Ein Herstellungsverfahren einer Schottky-Diode gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist auf: sequentielles Ausbilden einer Schicht des Typs n– und einer Schicht des Typs n auf einer ersten Fläche eines Siliziumkarbidsubstrats des Typs n+; Ausbilden eines ersten Grabens und eines zweiten Grabens, die auf der Schicht des Typs n voneinander getrennt sind; Injizieren bzw. Einbringen eines Ions des Typs p+ in die untere Fläche des ersten Grabens, um einen Bereich des Typs p+ auszubilden; Injizieren bzw. Einbringen eines Ions des Typs p in die untere Fläche des zweiten Grabens, um einen Bereich des Typs p auszubilden; Ausbilden einer Anode auf der Schicht des Typs n in dem ersten Graben und in dem zweiten Graben; und Ausbilden einer Kathode auf einer zweiten Fläche des Siliziumkarbidsubstrats des Typs n+, wobei der Bereich des Typs p auf eine mehrfache Weise vorgesehen ist, eine hexagonale Form in einer Ebene aufweist und in einer Matrixform angeordnet ist, und die Schicht des Typs n–, die zwischen dem Bereich des Typs p+ und dem Bereich des Typs p angeordnet ist, eine hexagonale Form in einer Ebene aufweist und den Bereich des Typs p umgibt.
  • Wie es oben beschrieben ist, kann gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, indem das Kontaktgebiet des Bereichs des Typs p+ und der Schicht des Typs n– größer ausgebildet wird als das Kontaktgebiet des Bereichs des Typs p und der Schicht des Typs n–, die Stromdichte der Schottky-Diode erhöht werden, wenn eine Vorwärtsspannung (foreword voltage) angelegt wird.
  • Folglich kann die Grundfläche der Schottky-Diode verkleinert werden, wodurch die Anzahl der Schottky-Dioden pro Einheitswafer und ein Ertrag derselben erhöht werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Layout, das ein Beispiel einer Schottky-Diode gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • 2 ist eine Querschnittansicht, die entlang einer Linie II-II der 1 genommen ist.
  • 3 ist eine Ansicht des Layouts, die eine Schottky-Diode gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung teilweise zeigt.
  • 4 ist eine Ansicht des Layouts, die eine Schottky-Diode gemäß einem vergleichenden Beispiel teilweise zeigt.
  • 5 bis 8 sind Ansichten, die ein Beispiel eines Herstellverfahrens einer Schottky-Diode gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Es werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Wie es für den Fachmann ersichtlich ist, können die beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene Weise modifiziert werden, ohne sich vom Wesen oder Gegenstand der vorliegenden Offenbarung zu entfernen. Die hierin offenbarten beispielhaften Ausführungsformen sind so dargelegt, dass die offenbarten Inhalte genau und vollständig vorliegen und der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung für einen Fachmann ausreichend verständlich ist.
  • In den Zeichnungen sind die Dicke der Schichten und Bereiche zum Zweck der Klarheit übertrieben dargestellt. Wenn ferner davon die Rede ist, dass eine Schicht ”auf” einer anderen Schicht oder einem Substrat vorgesehen ist, kann die Schicht direkt auf der anderen Schicht oder dem Substrat ausgebildet sein, oder es kann eine dritte Schicht dazwischen vorgesehen sein. Dieselben Bezugszeichen bezeichnen in der gesamten Spezifikation gleiche Komponenten.
  • 1 ist ein Layout, das ein Beispiel einer Schottky-Diode gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 2 ist eine Querschnittansicht, die entlang einer Linie II-II der 1 genommen ist.
  • Wie es in 1 und 2 gezeigt ist, weist die Schottky-Diode gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ein Siliziumkarbidsubstrat des Typs n+ 100, eine Schicht des Typs n– 200, eine Schicht des Typs n 300, einen Bereich des Typs p+ 400, einen Bereich des Typs p 500, eine Anode 600 und eine Kathode 700 auf.
  • Gemäß dem Layout der 1 sind die Schicht des Typs n 300 und die Anode 600 ausgelassen. Mit Bezug auf 1 ist der Bereich des Typs p 500 in der Ebene in einer hexagonalen Form ausgebildet und von dem Bereich des Typs p+ 400 getrennt. Die Schicht des Typs n– 200 ist zwischen dem Bereich des Typs p 500 und dem Bereich des Typs p+ 400 vorgesehen. Die Schicht des Typs n– 200, die zwischen dem Bereich des Typs p 500 und dem Bereich des Typs p+ 400 vorgesehen ist, ist in einer hexagonalen Form ausgebildet. Das heißt, in der Ebene umgibt die Schicht 200 des Typs n– der hexagonalen Form den Bereich des Typs p 500 in der hexagonalen Form, und der Bereich des Typs p+ 400 ist im restlichen Abschnitt vorgesehen. Hierbei können die Schicht des Typs n– 200 und der Bereich des Typs p 500, vorgesehen zwischen dem Bereich des Typs p 500 und dem Bereich des Typs p+ 400, die Form eines regelmäßigen Hexagons in einer Ebene aufweisen.
  • Der Bereich des Typs p 500 ist auf eine mehrfache Weise vorgesehen und ist matrixförmig angeordnet. Die mehreren Bereiche des Typs p 500 sind in einer Spaltenrichtung in einer Zickzackform angeordnet, so dass eine horizontale Linie, die durch einen Mittelpunkt des Bereichs des Typs p 500 tritt, keine horizontale Linie trifft, die durch den Mittelpunkt des Bereichs des Typs p 500 tritt, der in der Spaltenrichtung in der Ebene benachbart zu diesem vorgesehen ist.
  • Als Nächstes wird die detaillierte Struktur der Halbleitereinrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
  • Die Schicht des Typs n– 200 und die Schicht des Typs n 300 sind übereinander auf der ersten Fläche des Siliziumkarbidsubstrats des Typs n+ 100 vorgesehen. Eine Ionendotierungskonzentration der Schicht des Typs n 300 kann größer als eine Ionendotierungskonzentration der Schicht des Typs n– 200 sein.
  • Ein erster Graben 350 und ein zweiter Graben 360 sind in der Schicht des Typs n 300 ausgebildet, und der erste Graben 350 und der zweite Graben 360 sind benachbart zueinander und getrennt voneinander vorgesehen. Der erste Graben 350 und der zweite Graben 360 können die gleiche Tiefe aufweisen.
  • Der Bereich des Typs p+ 400 ist unter einer unteren Fläche des ersten Grabens 350 vorgesehen, und der Bereich des Typs p 500 ist unter einer unteren Fläche des zweiten Grabens 360 vorgesehen. Die Ionendotierungskonzentration des Bereichs des Typs p+ 400 ist größer als die Ionendotierungskonzentration des Bereichs des Typs p 500.
  • Der Bereich des Typs p+ 400 umgibt eine Ecke der unteren Fläche des ersten Grabens 350 und steht mit der Schicht des Typs n– 200 in Kontakt. Der Bereich des Typs p 500 umgibt eine Ecke der unteren Fläche des zweiten Grabens 360 und steht mit der Schicht des Typs n– 200 in Kontakt.
  • Die Anode 600 ist auf der Schicht des Typs n 300 in dem ersten Graben 350 und dem zweiten Graben 360 vorgesehen. Die Anode 600 kann ein Schottky-Metall aufweisen. Die Anode 600 weist eine erste Anode 610, die in dem ersten Graben 350 und dem zweiten Graben 360 vorgesehen ist, und eine zweite Anode 620 auf, die auf der ersten Anode 610 und der Schicht des Typs n 300 vorgesehen ist. Die erste Anode 610 steht mit dem Bereich des Typs p+ 400 und dem Bereich des Typs p 500 in Kontakt.
  • Die Kathode 700 ist auf der zweiten Fläche des Siliziumkarbidsubstrats des Typs n+ 100 vorgesehen. Die Kathode 700 kann das ohmsche Metall aufweisen. Hierbei ist die zweite Fläche des Siliziumkarbidsubstrats des Typs n+ 100 auf der Seite gegenüber der ersten Fläche des Siliziumkarbidsubstrats des Typs n+ 100 vorgesehen.
  • Da die Ionendotierungskonzentration des Bereichs des Typs p+ 400 größer als die Ionendotierungskonzentration des Bereichs des Typs p 500 ist, ist eine Löcherstromdichte in einem Abschnitt, in dem der Bereich des Typs p+ 400 und die Schicht des Typs n– verbunden sind bzw. aneinandergrenzen, größer als eine Löcherstromdichte in einem Abschnitt, in dem der Bereich des Typs p 500 und die Schicht des Typs n– 200 verbunden sind bzw. aneinandergrenzen, wenn eine Vorwärtsspannung angelegt wird.
  • Wie es oben beschrieben ist, umgibt die Schicht des Typs n– 200 in der hexagonalen Form in der Ebene den Bereich des Typs p 500 in der hexagonalen Form, ist der Bereich des Typs p+ 400 im restlichen Abschnitt vorgesehen und stehen der Bereich des Typs p+ 400 und der Bereich des Typs p 500 jeweils in Kontakt mit der Schicht des Typs n– 200. Folglich ist das Gebiet bzw. der Flächeninhalt, in dem der Bereich des Typs p+ 400 und die Schicht des Typs n– 200 in Kontakt stehen, größer als das Gebiet bzw. der Flächeninhalt, in dem der Bereich des Typs p 500 und die Schicht des Typs n– 200 in Kontakt stehen.
  • Das heißt, das Gebiet bzw. der Flächeninhalt, in dem der Bereich des Typs p+ 400 und die Schicht des Typs n– 200 in Kontakt stehen, ist so erhöht, dass die Löcherstromdichte der Schottky-Diode zunimmt, wodurch die gesamte Stromdichte der Schottky-Diode zunimmt.
  • Aufgrund der Erhöhung der Stromdichte der Schottky-Diode kann die Grundfläche bzw. Abmessung der Schottky-Diode so reduziert werden, dass die Anzahl der Schottky-Dioden pro Einheitswafer bzw. Wafereinheit (unit wafer) und die Ergiebigkeit verbessert werden können.
  • Als Nächstes wird eine Charakteristik der Schottky-Diode gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die 3, 4 und Tabelle 1 beschrieben.
  • Wie es in 3 und 4 gezeigt ist, werden eine Schottky-Diode gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und eine Schottky-Diode gemäß einem vergleichenden Beispiel hergestellt.
  • 3 ist eine Ansicht des Layouts, die eine Schottky-Diode gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung teilweise zeigt.
  • 4 ist eine Ansicht des Layouts, die eine Schottky-Diode gemäß einem vergleichenden Beispiel teilweise zeigt.
  • Mit Bezug auf 3 weist, wie es oben beschrieben ist, die Schottky-Diode gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Struktur auf, bei der, in der Ebene gesehen, die Schicht des Typs n– 200 der hexagonalen Form den Bereich des Typs p 500 in der hexagonalen Form umgibt und der Bereich des Typs p+ 400 im restlichen Abschnitt vorgesehen ist. Hierbei kann ein Dreieck ausgebildet werden, das Linien, die jeweils die Mitte des Bereichs des Typs p 500 und zwei benachbarte Scheitelpunkte des Bereichs des Typs p 500 in der hexagonalen Form verbinden, und eine Linie aufweist, die Zentrumsabschnitte zweier benachbarter Bereiche des Typs p 500 als eine Seite verbindet, wobei dieses Dreieck als eine Einheitszelle bezeichnet wird.
  • Mit Bezug auf 4 weist die Schottky-Diode gemäß einem vergleichenden Beispiel eine Struktur auf, bei welcher der Bereich des Typs p+ und der Bereich des Typs p stabförmig ausgebildet sind und die Schicht des Typs n– 200 zwischen dem Bereich des Typs p+ und dem Bereich des Typs p vorgesehen ist. In diesem Fall kann ein Viereck ausgebildet werden, das genau einen Bereich des Typs p und genau einen Bereich des Typs p+ umfasst, wobei dieses Viereck als Einheitszelle bezeichnet wird.
  • Bei der Einheitszelle der Schottky-Diode gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann bestätigt werden, dass das Gebiet, das von dem Bereich des Typs p+ belegt ist, größer als das Gebiet ist, das von dem Bereich des Typs p belegt ist. Bei der Einheitszelle der Schottky-Diode gemäß dem vergleichenden Beispiel kann bestätigt werden, dass das Gebiet, das von dem Bereich des Typs p+ belegt ist, und das Gebiet, das von dem Bereich des Typs p belegt ist, gleich groß sind.
  • Die Tabelle 1 zeigt ein Simulationsresultat der Schottky-Diode gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und der Schottky-Diode gemäß dem vergleichenden Beispiel, wenn eine Vorwärtsspannung angelegt wird. [Tabelle 1]
    Gliederung Elektronstromdichte pro Einheitszelle (A/μm2) Löcherstromdichte pro Einheitszelle (A/μm2) Gesamtstromdichte pro Einheitszelle (A/μm2) Gebiet des leitenden Abschnitts (cm2 bei 100 A)
    Vergleichendes Beispiel 124 162 286 0,350
    Beispielhafte Ausführungsform 124 203 327 0,306
  • Mit Bezug auf die Tabelle 1 kann bestätigt werden, dass die Elektronstromdichte pro Einheitszelle der Schottky-Diode gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform gleich der Elektronstromdichte pro Einheitszelle der Schottky-Diode gemäß dem vergleichenden Beispiel ist, allerdings ist die Löcherstromdichte pro Einheitszelle der Schottky-Diode gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform im Vergleich zur Löcherstromdichte pro Einheitszelle der Schottky-Diode gemäß dem vergleichenden Beispiel um ungefähr 25% größer. Somit kann bestätigt werden, dass die Gesamtstromdichte pro Einheitszelle der Schottky-Diode gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform im Vergleich zur Gesamtstromdichte pro Einheitszelle der Schottky-Diode gemäß dem vergleichenden Beispiel um etwa 14% größer ist.
  • Basierend auf demselben Strombetrag von 100 A kann bestätigt werden, dass die Grundfläche (area) der Schottky-Diode gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform im Vergleich zum Gebiet der Schottky-Diode gemäß dem vergleichenden Beispiel um etwa 13% kleiner ist. Somit kann eine größere Anzahl von Schottky-Dioden gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform pro Einheitswafer enthalten sein, im Vergleich zu Schottky-Dioden gemäß dem vergleichenden Beispiel, wodurch die Kosten verringert werden können.
  • Als Nächstes wird ein Herstellungsverfahren eines Halbleiterelements gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die 5 bis 8 beschrieben.
  • 5 bis 8 sind Ansichten, die ein Beispiel eines Herstellverfahrens einer Schottky-Diode gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen.
  • Mit Bezug auf 5 wird ein Siliziumkarbidsubstrat des Typs n+ 100 bereitgestellt, und eine Schicht des Typs n– 200 und eine Schicht des Typs n 300 werden nacheinander bzw. sequentiell auf einer ersten Fläche des Siliziumkarbidsubstrats des Typs n+ 100 ausgebildet. Die Ionendotierungskonzentration der Schicht des Typs n 300 kann größer als die Ionendotierungskonzentration der Schicht des Typs n– 200 sein.
  • Hierbei wird die Schicht des Typs n– 200 durch Epitaxialwachstum auf der ersten Fläche des Siliziumkarbidsubstrats des Typs n+ 100 ausgebildet, und die Schicht des Typs n 300 wird durch Epitaxialwachstum auf der Schicht des Typs n– 200 ausgebildet.
  • Die Schicht des Typs n– 200 wird durch Epitaxialwachstum auf der ersten Fläche des Siliziumkarbidsubstrats des Typs n+ 100 ausgebildet, und die Schicht des Typs n 300 kann durch Einbringen bzw. Injizieren von Ionen des Typs n in die Fläche der Schicht des Typs n– 200 ausgebildet werden.
  • Mit Bezug auf 6 wird die Schicht des Typs n 300 geätzt, um einen ersten Graben 350 und einen zweiten Graben 360 auszubilden. Der erste Graben 350 und der zweite Graben 360 sind benachbart zueinander und getrennt voneinander angeordnet. Der erste Graben 350 und der zweite Graben 350 können die gleiche Tiefe aufweisen.
  • Mit Bezug auf 7 werden Ionen des Typs p+ in eine untere Fläche des ersten Grabens 350 eingebracht bzw. injiziert, um den Bereich des Typs p+ 400 auszubilden. Der Bereich des Typs p+ 400 ist unter der unteren Fläche des ersten Grabens 350 ausgebildet, umgibt die Ecke der unteren Fläche des ersten Grabens 350 und steht mit der Schicht des Typs n– 200 in Kontakt.
  • Mit Bezug auf 8 werden Ionen des Typs p in die untere Fläche des zweiten Grabens 360 eingebracht bzw. injiziert, um den Bereich des Typs p 500 auszubilden. Der Bereich des Typs p 500 ist unter der unteren Fläche des zweiten Grabens 360 ausgebildet, umgibt die untere Fläche des zweiten Grabens 360 und steht mit der Schicht des Typs n– 200 in Kontakt. Hierbei ist die Ionendotierungskonzentration des Bereichs des Typs p 500 kleiner als die Ionendotierungskonzentration des Bereichs des Typs p+ 400.
  • Ferner weist, wie es in 1 gezeigt ist, der Bereich des Typs p 500 die hexagonale Form in der Ebene auf und ist von dem Bereich des Typs p+ 400 getrennt, und die Schicht des Typs n– 200 ist zwischen dem Bereich des Typs p 500 und dem Bereich des Typs p+ 400 vorgesehen. Die Schicht des Typs n– 200, die zwischen dem Bereich des Typs p 500 und dem Bereich des Typs p+ 400 vorgesehen ist, weist die hexagonale Form auf. Das heißt, die Schicht des Typs n– 200 der hexagonalen Form, in der Ebene gesehen, umgibt den Bereich des Typs p 500 der hexagonalen Form, und der Bereich des Typs p+ 400 ist im restlichen Abschnitt vorgesehen.
  • Der Bereich des Typs p 500 ist auf eine mehrfache Weise vorgesehen und matrixförmig angeordnet. Die mehreren Bereiche des Typs p 500 sind in der Spaltenrichtung zickzackförmig vorgesehen, so dass die horizontale Linie, die durch den Mittelpunkt des Bereichs des Typs p 500 tritt, keine horizontale Linie trifft, die durch den Bereich des Typs p 500 tritt, der in der Spaltenrichtung in der Ebene benachbart zu diesem vorgesehen ist.
  • Mit Bezug auf 2 ist die Anode 600 auf der Schicht des Typs n 300 in dem ersten Graben 350 und in dem zweiten Graben 360 ausgebildet, und die Kathode 700 ist auf der zweiten Fläche des Siliziumkarbidsubstrats des Typs n+ 100 ausgebildet.
  • Hierbei weist die Anode 600 eine erste Anode 610, die in dem ersten Graben 350 und dem zweiten Graben 360 vorgesehen ist, und eine zweite Anode 620 auf, die auf der ersten Anode 610 und der Schicht des Typs n 300 vorgesehen ist. Die erste Anode 610 steht mit dem Bereich des Typs p+ 400 und dem Bereich des Typs p 500 in Kontakt.
  • Die Anode 600 kann das Schottky-Metall aufweisen, und die Kathode 700 kann das ohmsche Metall aufweisen.
  • Auf der anderen Seite werden gemäß dem Herstellungsverfahren des Halbleiterelements gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform der Bereich des Typs p+ 400 und der Bereich des Typs p 500 nach dem gleichzeitigen Ausbilden des ersten Grabens 350 und des zweiten Grabens 360 ausgebildet, allerdings ist dieses darauf nicht beschränkt, vielmehr kann auch zuerst der erste Graben 350 ausgebildet werden, wobei der Bereich des Typs p+ 400 unter der unteren Fläche des ersten Grabens 350 ausgebildet werden kann, und anschließend kann der zweite Graben 360 ausgebildet werden, wobei der Bereich des Typs p 500 unter der unteren Fläche des zweiten Grabens 360 ausgebildet werden kann.

Claims (16)

  1. Schottky-Diode, die aufweist: eine Schicht des Typs n–, die auf einer ersten Fläche eines Siliziumkarbidsubstrats des Typs n+ angeordnet ist; einen Bereich des Typs p+ und einen Bereich des Typs p, die auf der Schicht des Typs n– angeordnet sind, wobei der Bereich des Typs p+ und der Bereich des Typs p voneinander getrennt sind; eine Anode, die auf der Schicht des Typs n–, dem Bereich des Typs p+ und dem Bereich des Typs p angeordnet ist; und eine Kathode, die auf einer zweiten Fläche des Siliziumkarbidsubstrats des Typs n+ angeordnet ist, wobei der Bereich des Typs p auf eine mehrfache Weise vorgesehen ist, eine hexagonale Form in einer Ebene aufweist und matrixförmig angeordnet ist, und die Schicht des Typs n–, die zwischen dem Bereich des Typs p+ und dem Bereich des Typs p angeordnet ist, eine hexagonale Form in der Ebene aufweist und den Bereich des Typs p umgibt.
  2. Schottky-Diode nach Anspruch 1, bei der eine horizontale Linie, die durch einen Mittelpunkt des Bereichs des Typs p tritt, keine horizontale Linie des Bereichs des Typs p trifft, der in einer Spaltenrichtung in der Ebene benachbart zu diesem liegt.
  3. Schottky-Diode nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der Bereich des Typs p+ und der Bereich des Typs p jeweils mit der Schicht des Typs n– in Kontakt stehen, und ein Gebiet, in dem der Bereich des Typs p+ und die Schicht des Typs n– in Kontakt stehen, größer als ein Gebiet ist, in dem der Bereich des Typs p und die Schicht des Typs n– in Kontakt stehen.
  4. Schottky-Diode nach einem der vorigen Ansprüche, bei der eine Ionendotierungskonzentration des Bereichs des Typs p+ größer als eine Ionendotierungskonzentration des Bereichs des Typs p ist.
  5. Schottky-Diode nach einem der vorigen Ansprüche, bei der die Anode eine Schottky-Elektrode aufweist und die Kathode eine ohmsche Elektrode aufweist.
  6. Schottky-Diode nach einem der vorigen Ansprüche, die ferner eine Schicht des Typs n aufweist, die zwischen der Anode und der Schicht des Typs n– angeordnet ist, und wobei die Ionendotierungskonzentration der Schicht des Typs n größer als die Ionendotierungskonzentration der Schicht des Typs n– ist.
  7. Schottky-Diode nach Anspruch 6, die ferner einen ersten Graben und einen zweiten Graben aufweist, die auf der Schicht des Typs n angeordnet sind, wobei der erste Graben und der zweite Graben voneinander getrennt sind.
  8. Schottky-Diode nach Anspruch 7, bei welcher der Bereich des Typs p+ unter einer Bodenfläche des ersten Grabens angeordnet ist und der Bereich des Typs p unter einer Bodenfläche des zweiten Grabens angeordnet ist.
  9. Schottky-Diode nach Anspruch 7 oder 8, bei der die Anode aufweist: eine erste Anode, die in dem ersten Graben und dem zweiten Graben angeordnet ist, und eine zweite Anode, die auf der ersten Anode und der Schicht des Typs n angeordnet ist.
  10. Verfahren zur Herstellung einer Schottky-Diode, das aufweist: sequentielles Ausbilden einer Schicht des Typs n– und einer Schicht des Typs n auf einer ersten Fläche eines Siliziumkarbidsubstrats des Typs n+; Ausbilden eines ersten Grabens und eines zweiten Grabens, die auf der Schicht des Typs n voneinander getrennt sind; Injizieren eines Ions des Typs p+ in eine Bodenfläche des ersten Grabens, um einen Bereich des Typs p+ auszubilden; Injizieren eines Ions des Typs p in eine Bodenfläche des zweiten Grabens, um einen Bereich des Typs p auszubilden; Ausbilden einer Anode auf der Schicht des Typs n in dem ersten Graben und in dem zweiten Graben; und Ausbilden einer Kathode auf einer zweiten Fläche des Siliziumkarbidsubstrats des Typs n+, wobei der Bereich des Typs p auf eine mehrfache Weise vorgesehen ist, eine hexagonale Form in einer Ebene aufweist und matrixförmig angeordnet ist, und die Schicht des Typs n–, die zwischen dem Bereich des Typs p+ und dem Bereich des Typs p angeordnet ist, eine hexagonale Form in der Ebene aufweist und den Bereich des Typs p umgibt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem eine horizontale Linie, die durch einen Mittelpunkt des Bereichs des Typs p tritt, keine horizontale Linie des Bereichs des Typs p trifft, der in einer Spaltenrichtung in der Ebene benachbart zu diesem vorgesehen ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem der Bereich des Typs p+ und der Bereich des Typs p jeweils mit der Schicht des Typs n– in Kontakt stehen, und das Gebiet, in dem der Bereich des Typs p+ und die Schicht des Typs n– in Kontakt stehen, größer als das Gebiet ist, in dem der Bereich des Typs p und die Schicht des Typs n– in Kontakt stehen.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem eine Ionendotierungskonzentration des Bereichs des Typs p+ größer als eine Ionendotierungskonzentration des Bereichs des Typs p ist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem die Ionendotierungskonzentration der Schicht des Typs n größer als die Ionendotierungskonzentration der Schicht des Typs n– ist.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei dem die Anode eine Schottky-Elektrode aufweist und die Kathode eine ohmsche Elektrode aufweist.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, bei dem die Anode aufweist: eine erste Anode, die in dem ersten Graben und dem zweiten Graben angeordnet ist; und eine zweite Anode, die auf der ersten Anode und der Schicht des Typs n angeordnet ist.
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