JP2010087483A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ショットキ障壁ダイオードとpinダイオードとを並列に構成した半導体装置に関し、特に炭化珪素(SiC)をはじめとするワイドギャップ半導体素子を用いた半導体装置に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device in which a Schottky barrier diode and a pin diode are configured in parallel, and more particularly to a semiconductor device using a wide gap semiconductor element such as silicon carbide (SiC).
炭化珪素(SiC)半導体をはじめとするワイドギャップ半導体において、ダイオードとしてショットキ障壁ダイオード、pinダイオード、あるいは両者を並列にしたJBS(Junction Barrier Schottky)ダイオードが知られている(たとえば、特許文献1参照)。たとえば特許文献1には、ショットキ障壁ダイオードよりも逆方向リーク電流を低減することを狙いとし、順方向特性において、ショットキ部に電流の流れる比較的低い電流密度において素子の動作電圧を下げるための構成を有するJBSダイオードが開示されている。
In wide-gap semiconductors such as silicon carbide (SiC) semiconductors, Schottky barrier diodes, pin diodes, or JBS (Junction Barrier Schottky) diodes in which both are arranged in parallel are known (see, for example, Patent Document 1). . For example,
しかしながら、上述したダイオードなどの半導体素子を用いた半導体装置では、順方向特性の特に高い電流密度域においては、素子の動作電圧を下げることができない、あるいは大電流を素子に流すことができないという問題があった。 However, in the above-described semiconductor device using a semiconductor element such as a diode, the operating voltage of the element cannot be lowered or a large current cannot be passed through the element in a current density region having a particularly high forward characteristic. was there.
以下に上述した問題を詳しく説明する。一般的なJBSダイオードでは、pinダイオード部分の素子領域幅は概ね4μmとされている。しかし、この素子領域幅では、pinダイオード部分に半導体材料の禁制帯幅に相当する電圧が印加されてもn型ドリフト層の電位が十分には上昇しないために、pinダイオード部の電流が立ち上がらない。そのため、高い電流密度においても低い電流密度の場合と同様に、ショットキ障壁ダイオード部を流れる電流によってのみ動作することになり、大電流域での素子の動作電圧を下げることができない。あるいは大電流を素子に流すことができない。 The above-described problem will be described in detail below. In a general JBS diode, the element region width of the pin diode portion is approximately 4 μm. However, with this element region width, even if a voltage corresponding to the band gap of the semiconductor material is applied to the pin diode portion, the potential of the n-type drift layer does not rise sufficiently, so that the current in the pin diode portion does not rise. . Therefore, as in the case of a low current density even at a high current density, the device operates only by a current flowing through the Schottky barrier diode portion, and the operating voltage of the element in a large current region cannot be lowered. Alternatively, a large current cannot flow through the element.
そこで本発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、広い電流密度範囲で、動作電圧の小さい半導体装置を得ることを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to obtain a semiconductor device having a small operating voltage in a wide current density range.
本発明における半導体装置は、第1導電型の半導体基板と、前記半導体基板上に前記半導体基板より低ドーピング濃度で形成された第1導電型の半導体層と、前記半導体層の表層に所定間隔を有して並置された第2導電型の第1の半導体領域と、前記半導体層および前記第1の半導体領域上に形成され、前記半導体層とはショットキ接触、前記第1の半導体領域とはオーミック接触する第1の電極と、前記半導体基板の裏面に形成された第2の電極と、を備え、前記第1の半導体領域の幅Wp(μm)と前記半導体層のドーピング濃度N(cm-3)とが、Wp>−72×ln(N)+2685の関係を有する。 The semiconductor device according to the present invention includes a first conductivity type semiconductor substrate, a first conductivity type semiconductor layer formed on the semiconductor substrate at a lower doping concentration than the semiconductor substrate, and a surface layer of the semiconductor layer at a predetermined interval. A first semiconductor region of a second conductivity type juxtaposed and formed on the semiconductor layer and the first semiconductor region, and in contact with the semiconductor layer, ohmic with the first semiconductor region A first electrode in contact with the second electrode formed on the back surface of the semiconductor substrate; a width Wp (μm) of the first semiconductor region; and a doping concentration N (cm −3 ) of the semiconductor layer. ) Have a relationship of Wp> −72 × ln (N) +2585.
また本発明における半導体装置は、第1導電型の半導体基板と、前記半導体基板上に前記半導体基板より低ドーピング濃度で形成された第1導電型の半導体層と、前記半導体層の少なくとも周辺部の表層に形成された第2導電型の第1の半導体領域と、前記半導体層および前記第1の半導体領域上に形成され、前記半導体層とはショットキ接触、前記第1の半導体領域とはオーミック接触する第1の電極と、前記半導体基板の裏面に形成された第2の電極と、を備え、前記第1の半導体領域のうち、終端構造として前記半導体層の周辺部の表層に形成される終端部半導体領域の幅Wpt(μm)と前記半導体層のドーピング濃度N(cm-3)とが、Wpt>−72×ln(N)+2685の関係を有する。 A semiconductor device according to the present invention includes a first conductive type semiconductor substrate, a first conductive type semiconductor layer formed on the semiconductor substrate at a lower doping concentration than the semiconductor substrate, and at least a peripheral portion of the semiconductor layer. A first semiconductor region of a second conductivity type formed in a surface layer, and formed on the semiconductor layer and the first semiconductor region; Schottky contact with the semiconductor layer; ohmic contact with the first semiconductor region A termination formed on a surface layer of a peripheral portion of the semiconductor layer as a termination structure in the first semiconductor region, and a second electrode formed on a back surface of the semiconductor substrate. The width Wpt (μm) of the partial semiconductor region and the doping concentration N (cm −3 ) of the semiconductor layer have a relationship of Wpt> −72 × ln (N) +2585.
本発明の半導体装置によれば、pinダイオード部分の素子領域幅を十分に大きく取ることによって、半導体材料の禁制帯幅に相当する電圧が印加されたときにn型ドリフト層の電位が十分に上昇して、pinダイオード部の電流が立ち上がることになる。従って、順方向特性において、比較的低い電流密度においてはショットキ障壁ダイオード部を、高い電流密度においてはpinダイオード部を流れる電流成分がそれぞれ主となるダイオード構成を実現することができ、広い電流密度範囲で、より動作電圧の小さい半導体装置を実現することができる。 According to the semiconductor device of the present invention, the potential of the n-type drift layer is sufficiently increased when a voltage corresponding to the forbidden band width of the semiconductor material is applied by sufficiently increasing the element region width of the pin diode portion. As a result, the current of the pin diode portion rises. Therefore, in the forward characteristics, it is possible to realize a diode configuration mainly composed of a Schottky barrier diode part at a relatively low current density and a current component flowing through a pin diode part at a high current density, and a wide current density range. Thus, a semiconductor device with a lower operating voltage can be realized.
また本発明の半導体装置によれば、終端部のpinダイオード部分の素子領域幅を十分に大きく取ることによって、半導体材料の禁制帯幅に相当する電圧が印加されたときにn型ドリフト層の電位が十分に上昇して、終端部半導体領域とn型ドリフト層とからなるpinダイオード部の電流が立ち上がることになる。これによって、順方向特性において、比較的低い電流密度ではショットキ障壁ダイオード部を流れる電流成分が主となり、高い電流密度では終端部半導体領域で構成されるpinダイオード部を流れる電流成分が主となるダイオード構成を実現することができる。したがって、広い電流密度範囲で、より動作電圧の小さい半導体装置を実現することができる。また高速スイッチングなどにも有効となる。 According to the semiconductor device of the present invention, the potential of the n-type drift layer when a voltage corresponding to the forbidden band width of the semiconductor material is applied by sufficiently widening the element region width of the pin diode portion at the terminal portion. Is sufficiently increased, and the current of the pin diode portion composed of the termination semiconductor region and the n-type drift layer rises. As a result, in the forward characteristics, the diode mainly has a current component that flows through the Schottky barrier diode portion at a relatively low current density and a current component that flows through the pin diode portion formed of the termination semiconductor region at a high current density. A configuration can be realized. Therefore, a semiconductor device with a smaller operating voltage can be realized in a wide current density range. It is also effective for high-speed switching.
<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1における炭化珪素半導体素子を用いた半導体装置10の構成を示す断面図である。半導体装置10は、低抵抗のn型SiC基板1と、n型SiC基板1上に形成された耐圧を保持するためのn型SiCドリフト層(半導体層)2と、n型SiCドリフト層2の表層に所定間隔を有して並置されたp型SiC領域(第1の半導体領域)3,4と、n型SiCドリフト層2およびp型SiC領域3,4上に形成されたアノード電極(第1の電極)5と、n型SiC基板1の裏面に形成されたカソード電極(第2の電極)6と、を備える。p型SiC領域3,4は、内部p型SiC領域3と、終端部p型SiC領域4とを含む。n型SiC基板1、n型SiCドリフト層2、p型SiC領域3,4、アノード電極5およびカソード電極6は、JBSダイオード素子(以下、「JBSダイオード」または「素子」という場合がある)を構成する。
<
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a
n型SiCドリフト層2は、n型SiC基板1上に、n型SiC基板1よりも低いドーピング濃度でエピタキシャル成長により形成される。n型SiCドリフト層2は、膜厚が3〜150μm程度、ドーピング濃度が0.5〜15×1015/cm3程度である。
N-type
内部p型SiC領域3(3a、3b、3c、3d・・・)は、n型SiCドリフト層2中にイオン注入工程および活性化熱処理工程によって選択的に形成される。内部p型SiC領域3は、膜厚が0.5〜2μm程度、ドーピング濃度が1〜100×1017/cm3程度である。また、終端部p型SiC領域4(4a、4b・・・)は、終端構造として素子の周辺部に形成される。内部p型SiC領域3は、素子の周辺部を除く内部に形成される。終端部p型SiC領域4の膜厚およびドーピング濃度は、内部p型SiC領域3と同じであってもよいし、異なる値としてもよく、単一の濃度でなく、いくつかの濃度を有する領域の組み合わせとしてもよい。
Internal p-type SiC region 3 (3a, 3b, 3c, 3d...) Is selectively formed in n-type
アノード電極5は、n型SiCドリフト層2に対してはショットキ接触であり、内部p型SiC領域3に対してはオーミック電極として機能する。オーミック電極として機能するためには、接触抵抗値として10-3Ωcm2以下とすればよく、アノード電極5の内部p型SiC領域3との接触抵抗値を10-3Ωcm2以下とすることによって、pinダイオード部に電流が流れる際の接触部の影響によるオン電圧の上昇を小さくすることができる。アノード電極5の内部p型SiC領域3との接触抵抗値は、さらに望ましくは10-4Ωcm2以下であり、10-4Ωcm2以下であれば、接触部の影響によるオン電圧上昇はほとんど無視できる。そのため、アノード電極5は、1種類の金属層構造の電極に限らず、n型SiCドリフト層2との接触部と内部p型SiC領域3との接触部とで異なった材料であってもよい。なお、終端部p型SiC領域4に対しては、アノード電極5はショットキ接触でもオーミック電極でもよく、n型SiCドリフト層2との接触部や内部p型SiC領域3との接触部と同じ材料であってもよいし、異なった材料を用いてもよい。
The
アノード電極5が内部p型SiC領域3と接触している部分の長さ7をpinダイオード領域幅Wp、n型SiCドリフト層2と接触している部分の長さ8(n型SiCドリフト層2における対峙する2つのp型SiC領域3間の幅)をショットキ障壁ダイオード領域幅Wsとする。領域幅の値はn型SiCドリフト層2のドーピング濃度に依存するが、これについては以下に説明する。
The length 7 where the
図1は、半導体装置10の断面図であって、この断面の1周期(2つの一点鎖線で挟まれた領域に相当)が一方向に伸びる櫛形の素子構造であってもよいし、この断面の一周期を多角形とする素子構造であってもよい。図1に示す断面図では、内部p型SiC領域3および終端部p型SiC領域4は、それぞれ複数個が備えられているように見えるが、立体的には、紙面の上方向であるn型SiC基板1の厚み方向一方側から見て、櫛形または多角形で基本構成が繰り返される素子構造となる。したがって、立体的には、少なくとも終端部p型SiC領域4は、1つのものであり、多くの場合、内部p型SiC領域3とも接続されて、1つのp型SiC領域となる。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the
次に、図2は、n型SiCドリフト層2のドーピング濃度が2×1015/cm3のときの順方向の電流・電圧特性について、素子領域幅(ここでは、pinダイオード領域幅Wpとショットキ障壁ダイオード領域幅Wsとを同じとする)による変化をデバイスシミュレーションから計算した結果を示す図である。また、図2は、内部p型SiC領域3が選択的ではなく素子領域全体に形成されたpinダイオードの場合、内部p型SiC領域3が素子領域に全く形成されないショットキ障壁ダイオードの場合もあわせて示している。
Next, FIG. 2 shows the device region width (here, the pin diode region width Wp and the Schottky) for the forward current / voltage characteristics when the doping concentration of the n-type
図2に示すように、ショットキ障壁ダイオードの場合、電圧印加にほぼ比例して電流が増加する。また、pinダイオードの場合、禁制帯幅相当の電圧の印加で電流が立ち上がる。 As shown in FIG. 2, in the case of a Schottky barrier diode, the current increases almost in proportion to the voltage application. In the case of a pin diode, the current rises when a voltage corresponding to the forbidden bandwidth is applied.
一方、JBSダイオードの場合、素子領域幅Wpが150μmの場合は電流・電圧特性に折れ曲がり(キンク)がなく、禁制帯幅相当以上の電圧の印加でpinダイオード部での電流が立ち上がっている。一方、素子領域幅Wpが100μmの場合は折れ曲がりが見られ、素子領域幅Wpが50μmでは禁制帯幅よりも大きな電圧を印加しないと電流が立ち上がらないことがわかる。 On the other hand, in the case of a JBS diode, when the element region width Wp is 150 μm, there is no bending (kink) in the current / voltage characteristics, and the current in the pin diode portion rises when a voltage equivalent to the forbidden band width is applied. On the other hand, when the element region width Wp is 100 μm, bending is observed, and when the element region width Wp is 50 μm, the current does not rise unless a voltage larger than the forbidden band width is applied.
図3は、本実施の形態における半導体装置10のバンド構造の電圧印加による変化を示す図である。図3を参照して、図2で示した半導体装置10の電流・電圧特性について説明する。各図において、左端がアノード電極5側で、右端がカソード電極6側である。図3(a)は、内部p型SiC領域3が選択的ではなく素子領域全体に形成されたpinダイオードの場合を示した図である。また、図3(b)は、内部p型SiC領域3が素子領域に全く形成されないショットキ障壁ダイオードの場合を示した図である。一方、図3(c)、図3(d)は、JBCダイオード構造の場合を示しており、図3(c)は素子領域幅Wpが50μmの場合、図3(d)は素子領域幅Wpが150μmの場合を示した図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a change in the band structure of the
図3(a)に示すpinダイオード単体の場合と、図3(b)に示すショットキ障壁ダイオード単体の場合については、太線で示す順方向電圧を印加した場合には、細線で示す電圧を印加していない0Vの場合と比べてバンドが持ち上がり、電子が図の左側へ流れることができ、アノードからカソードへ順方向電流が流れる。 In the case of the single pin diode shown in FIG. 3A and the case of the single Schottky barrier diode shown in FIG. 3B, when the forward voltage indicated by the bold line is applied, the voltage indicated by the thin line is applied. Compared with the case of 0V, the band is lifted, electrons can flow to the left side of the figure, and forward current flows from the anode to the cathode.
図3(c)に示すJBS構造の場合は、ショットキ障壁ダイオード部(以下「ショットキ部」という場合がある)では順方向電圧印加時にバンドが十分に持ち上がるが、pinダイオード部ではバンドが十分に持ち上がらないため、電流はショットキ部の電流が主になることがわかる。一方、図3(d)に示すJBS構造の場合は、順方向電圧印加時にpinダイオード部のバンドも十分に持ち上がり、ショットキ部だけでなくpinダイオード部にも電流が流れるため、ショットキ部のみの電流となる図3(c)と比べて電流が立ち上がることがわかる。 In the case of the JBS structure shown in FIG. 3C, the band is sufficiently lifted when a forward voltage is applied in the Schottky barrier diode part (hereinafter sometimes referred to as “Schottky part”), but the band is sufficiently lifted in the pin diode part. Therefore, it can be seen that the current is mainly Schottky current. On the other hand, in the case of the JBS structure shown in FIG. 3D, the band of the pin diode part is sufficiently lifted when the forward voltage is applied, and the current flows not only in the Schottky part but also in the pin diode part. It can be seen that the current rises compared to FIG.
このように、電流・電圧特性に折れ曲がり(キンク)なしでpinダイオード部の電流が立ち上がる、すなわち、禁制帯幅相当の電圧の印加でpinダイオード部での電流が立ち上がるようにするためには、十分大きな素子領域幅Wpが必要である。図4は、折れ曲がり無く電流が立ち上がる場合における、素子領域幅Wp(μm)、n型SiCドリフト層2のドーピング濃度N(cm-3)の関係をデバイスシミュレーションから計算した結果を示す図である。図中の直線は下記式(1)となる。すなわち、下記式(1)よりも大きな領域幅となるように、n型SiCドリフト層2のドーピング濃度に応じて素子領域幅Wpを設定することで、高い電流密度領域における動作電圧を下げることが可能となる。
Thus, in order for the current in the pin diode part to rise without bending (kink) in the current / voltage characteristics, that is, to cause the current in the pin diode part to rise upon application of a voltage equivalent to the forbidden band width, A large element region width Wp is required. FIG. 4 is a diagram illustrating a result of calculating the relationship between the element region width Wp (μm) and the doping concentration N (cm −3 ) of the n-type
従って、n型SiCドリフト層2のドーピング濃度が4×1015/cm3ではpinダイオード部素子領域幅Wpとして100μm、2×1015/cm3では150μm、1×1015/cm3では200μmとすることによって、高い電流密度領域における動作電圧を下げることが可能となり、より大きな電流を流すことができる。
Therefore, when the doping concentration of the n-type
なお、素子領域幅Wpとしては、式(1)で示された値よりも大きな値であればよいが、一方で素子領域幅Wpの増加は、ショットキ部での電流が主となる低電圧域において、電流・電圧特性の微分抵抗が僅かではあるが上昇することになる。従って、低電圧での動作をある程度重視する場合にはあまり大きな値とすることは得策ではなく、式(1)で示された値の1.5倍程度、すなわち下記式(2)までの範囲に抑えておくことが好ましい。 The element region width Wp may be a value larger than the value shown in the expression (1). On the other hand, the increase in the element region width Wp is a low voltage region where the current in the Schottky portion is mainly used. However, the differential resistance of the current / voltage characteristic is slightly increased. Therefore, when the operation at a low voltage is emphasized to some extent, it is not a good idea to make the value too large, but it is about 1.5 times the value shown by the equation (1), that is, the range up to the following equation (2). It is preferable to keep it at a minimum.
以上より、本実施の形態における半導体装置10によれば、n型SiCドリフト層2と選択的に設けられた内部p型SiC領域3とからなるpinダイオード部の幅であるpinダイオード領域幅Wpを十分大きくしておくことにより、半導体材料の禁制帯幅に相当する電圧が印加されたときにn型SiCドリフト層2の電位が十分に上昇し、pinダイオード部の電流が立ち上がることになる。これにより、順方向特性において、比較的低い電流密度においてはショットキ障壁ダイオード部を、高い電流密度においてはpinダイオード部を流れる電流成分がそれぞれ主となるダイオード構成を実現することができ、広い電流密度範囲で、より動作電圧の小さい半導体装置を実現することができる。
As described above, according to the
また、本実施の形態における半導体装置10は、上述したように広い電流密度範囲で動作電圧を下げることを可能にするため、エネルギー消費量削減の効果も有する。
In addition, since the
<実施の形態2>
図5は、本発明の実施の形態2における炭化珪素半導体素子を用いた半導体装置20の構成を示す断面図である。本実施の形態の半導体装置20は、実施の形態1の半導体装置10と構成が類似しているので、異なる部分についてのみ説明し、対応する部分については同一の参照符を付して、共通する説明を省略する。本実施の形態の半導体装置20が実施の形態1における半導体装置10と異なる点は、半導体装置20は、n型SiCドリフト層2がアノード電極5と接触しているショットキ障壁ダイオード領域幅Wsをpinダイオード領域幅Wpよりも大きくすることで、比較的低い電流密度における動作電圧を下げることを可能にした構成である点である。pinダイオード領域幅Wpは、実施の形態1と同様に、n型SiCドリフト層2のドーピング濃度に対して式(1)よりも大きな領域幅とすることで、高い電流密度での動作電圧を下げることが可能である。
<
FIG. 5 is a cross sectional view showing a configuration of
以上より、本実施の形態における半導体装置20によれば、ショットキ障壁ダイオード領域幅Wsをpinダイオード領域幅Wpよりも大きくして、内部p型SiC領域3の形成されない部分で構成されるショットキ障壁ダイオード部の面積を大きくすることで、pinダイオード部の電流が立ち上がらない低電圧領域でのオン電圧を低減することができ、広い電流密度範囲で、より動作電圧の小さい半導体装置を実現することができる。
From the above, according to the
<実施の形態3>
図6は、本発明の実施の形態3における炭化珪素半導体素子を用いた半導体装置30の構成を示す断面図である。本実施の形態の半導体装置30は、実施の形態1の半導体装置10と構成が類似しているので、異なる部分についてのみ説明し、対応する部分については同一の参照符を付して、共通する説明を省略する。本実施の形態の半導体装置30が実施の形態1と異なる点は、半導体装置30は、内部p型SiC領域3に挟まれたn型SiCドリフト層2の領域であるショットキ領域に、n型SiCドリフト層2よりも高いドーピング濃度で形成されたn型SiC領域9(9a、9b、9c、9d、9e・・・)をさらに備えることで、比較的低い電流密度における動作電圧を下げることを可能とした構成である点である。n型SiC領域9は、第2の半導体領域に相当する。
<
FIG. 6 is a cross sectional view showing a configuration of
pinダイオード領域幅Wpは、実施の形態1と同様に、n型SiCドリフト層2のドーピング濃度に対して式(1)よりも大きな領域幅とすることで、高い電流密度での動作電圧を下げることが可能であって、内部p型SiC領域3に挟まれたn型SiC領域9のドーピング濃度には依存しない。また、この構成においては、n型SiC領域9のドーピング濃度によっては、ショットキ障壁ダイオード領域幅Wsをpinダイオード領域幅Wpよりも小さい値としても、比較的低い電流密度における動作電圧を下げることを可能にした構成となりうる。
Similarly to the first embodiment, the pin diode region width Wp is set to a region width larger than the expression (1) with respect to the doping concentration of the n-type
以上より、本実施の形態における半導体装置30によれば、内部p型SiC領域3の形成されない部分で構成されるショットキ障壁ダイオード部のn型SiCドリフト層2表面のドーピング濃度を大きくすることで、pinダイオード部の電流が立ち上がらない低電圧領域でのオン電圧を低減することができ、広い電流密度範囲で、より動作電圧の小さい半導体装置を実現することができる。また、ショットキ障壁ダイオード領域幅Wsをpinダイオード領域幅Wpよりも小さい値とすることができるため、半導体装置を小型化する効果がある。
As described above, according to the
<実施の形態4>
図7は、本発明の実施の形態4における炭化珪素半導体素子を用いた半導体装置40の構成を示す断面図である。本実施の形態の半導体装置40は、実施の形態1の半導体装置10と構成が類似しているので、異なる部分についてのみ説明し、対応する部分については同一の参照符を付して、共通する説明を省略する。
<
FIG. 7 is a cross sectional view showing a configuration of
本実施の形態の半導体装置40が実施の形態1の半導体装置10と異なる点は、半導体装置40では、内部p型SiC領域3(3a、3b、3e・・・)のうち、全ての部分が、素子領域幅Wpが式(1)の値よりも大きな領域幅となる関係を充たしているのではなく、一部分のみが前記関係を充たし、その他の部分が前記関係を充たしていない点である。
The
たとえば図7に示す例では、内部p型SiC領域3のうち、参照符3a,3bで示される部分のみが前記関係を充たしている。その他の参照符3e,3f,3g,3h,3i,3j,3k,3l,3m,3nで示される部分は、前記関係を充たさず、素子領域幅としてWpnで表記しているように、より小さな素子領域幅、具体的には式(1)の値以下の領域幅を有している。以下では、前記関係を充たす、すなわち式(1)の値よりも大きい領域幅を有する部分の内部p型SiC領域3を「幅広内部p型領域」といい、前記関係を充たさず、式(1)の値以下の領域幅を有する部分の内部p型SiC領域3を「幅狭内部p型領域」という。図7に示す半導体装置40では、内部p型SiC領域3は、2個の幅広内部p型領域3a,3bと、10個の幅狭内部p型領域3e〜3nとを含む。
For example, in the example shown in FIG. 7, only the portions indicated by
幅広内部p型領域3a,3bのpinダイオード領域幅(以下「幅広pin領域幅」という)Wpは、前述の実施の形態1における内部p型SiC領域3のpinダイオード領域幅Wpに相当し、アノード電極5が幅広内部p型領域3a,3bと接触している部分の長さ7である。アノード電極5が幅狭内部p型領域3e〜3nと接触している部分の長さ11を、幅狭内部p型領域3e〜3nのpinダイオード領域幅(以下「幅狭pin領域幅」という)Wpnとする。
Pin diode region width (hereinafter referred to as “wide pin region width”) Wp of wide internal p-
以上のように本実施の形態では、内部p型SiC領域3の幅は、2種類以上の値を有する。そのうち、少なくとも1つの内部p型SiC領域3の幅、具体的には幅広内部p型領域の幅Wp(μm)とn型SiCドリフト層2のドーピング濃度N(cm-3)とは、Wp>−72×ln(N)+2685の関係を有する。他の少なくとも1つの内部p型SiC領域3の幅、具体的には幅狭内部p型領域の幅Wpn(μm)とn型SiCドリフト層2のドーピング濃度N(cm-3)とは、Wpn≦−72×ln(N)+2685の関係を有する。
As described above, in the present embodiment, the width of internal p-
またショットキ障壁ダイオード部の幅であるショットキ障壁ダイオード領域幅のうち、n型SiCドリフト層2における対峙する2つの幅広内部p型領域3a,3b間の幅を幅広ショットキ領域幅Wsとし、n型SiCドリフト層2における対峙する2つの幅狭内部p型領域3e〜3n間の幅を幅狭ショットキ領域幅Wsnとする。幅広ショットキ領域幅Wsは、前述の実施の形態1におけるショットキ障壁ダイオード領域幅Wsに相当し、アノード電極5が、隣り合う2つの幅広内部p型領域3a,3b同士の間のn型SiCドリフト層2と接触している部分の長さ8である。幅狭ショットキ領域幅Wsnは、アノード電極5が、隣り合う2つの幅狭内部p型領域3e〜3n同士の間のn型SiCドリフト層2と接触している部分の長さ12である。本実施の形態では、幅狭ショットキ領域幅Wsnは、幅広ショットキ領域幅Wsよりも小さい値に選ばれる。
Of the Schottky barrier diode region width which is the width of the Schottky barrier diode portion, the width between the two wide internal p-
前述の実施の形態1において示した図2に相当する、n型SiCドリフト層2のドーピング濃度が2×1015/cm3のときであれば、素子領域幅Wpが150μmの場合は電流・電圧特性に折れ曲がり(キンク)がなく、禁制帯幅相当以上の電圧の印加でpinダイオード部での電流が立ち上がっている。他方、素子領域幅Wpが50μmの場合では、折れ曲がりが見られ、禁制帯幅よりも大きな電圧を印加しないと電流が立ち上がらないが、禁制帯幅よりも小さい電圧においては、同じ電圧に対する電流値が大きく、抵抗が低いことがわかる。
If the doping concentration of the n-type
そこで、本実施の形態では、内部p型SiC領域3の全ての部分の素子領域幅Wpを式(1)の値よりも大きく設定するのでなく、一部分のみ、素子領域幅Wpを式(1)の値よりも大きく設定している。
Therefore, in the present embodiment, the element region width Wp of all the portions of the internal p-
電流・電圧特性において、禁制帯幅付近までの電圧では、WsまたはWsnと表記された素子領域幅を有する、対峙する2つの内部p型SiC領域3間のショットキ障壁ダイオード部を電流が流れる。このとき、本実施の形態では、前述のように一部の内部p型SiC領域3のみ、素子領域幅Wpが式(1)の値よりも大きく設定されており、pinダイオード部としては、素子領域幅Wpが大きい幅広内部p型領域3a,3bの部分だけでなく、素子領域幅Wpnが小さい幅狭内部p型領域3e〜3nの部分が存在するので、図1に示された実施の形態1と比べると、より電流が流れることになる。また禁制帯幅付近以上の電圧では、式(1)の値よりも大きい素子領域幅Wpを有する幅広内部p型領域3a,3bで構成されるpinダイオード部を電流が流れる。
In the current / voltage characteristics, at a voltage up to the vicinity of the forbidden band width, a current flows through a Schottky barrier diode portion between two opposing internal p-
したがって、本実施の形態の半導体装置40の構成をとることによって、比較的低い電流密度、すなわち低い電圧領域での抵抗および動作電圧を、実施の形態1の半導体装置10よりもさらに低くするとともに、電流・電圧特性に折れ曲がり、すなわちキンクを生じさせずに、高い電流密度での動作電圧を下げることが可能である。
Therefore, by adopting the configuration of the
幅狭内部p型領域3e〜3nおよび幅広内部p型領域3a,3bの個数は、素子をどのような電流密度で使用するかに応じて決定される。たとえば、ショットキ障壁ダイオード部を流れる比較的低い電流密度での使用を重視する場合には、幅狭pin領域幅Wpsの幅狭内部p型領域3e〜3nの方を多くすればよい。またpinダイオード部を流れる比較的高い電流密度での使用を重視する場合には、幅広pin領域幅Wpの幅広内部p型領域3a,3bの方を多くすればよい。
The numbers of the narrow internal p-
幅狭pin領域幅Wpnおよび幅狭ショットキ領域幅Wsnは、図2に示した範囲の最小値である50μmよりもさらに小さくてもよく、一般的とされている4μmよりもさらに小さくてもよい。50μmよりも小さい値である方が、禁制帯幅付近までの電圧における電流を増加させることができるので、好ましい。 The narrow pin region width Wpn and the narrow Schottky region width Wsn may be smaller than 50 μm, which is the minimum value of the range shown in FIG. 2, or may be smaller than 4 μm which is generally used. A value smaller than 50 μm is preferable because a current at a voltage up to the vicinity of the forbidden bandwidth can be increased.
幅狭pin領域幅Wpnは、耐圧に近い電圧が逆方向に印加されたときに、幅狭内部p型領域3e〜3nとn型SiCドリフト層2とからなるpn接合の空乏層が、幅狭内部p型領域3e〜3nを図7の紙面に向かって横向き、すなわちn型SiC基板1の厚み方向に垂直な方向に、完全には空乏化しない程度となる値が下限となる。具体的には、幅狭内部p型領域3e〜3nのドーピング濃度によって変化するが、幅狭pin領域幅Wpnは、1.5〜2μm程度である。
The narrow pin region width Wpn is such that the depletion layer of the pn junction consisting of the narrow internal p-
前述のように幅狭ショットキ領域幅Wsnは、幅狭pin領域幅Wpn以上(Wpn≦Wsn)である。したがって、幅狭pin領域幅Wpnの下限、すなわち幅狭内部p型領域3e〜3nを図7の紙面に向かって横向きに完全には空乏化しない程度となる値が、幅狭ショットキ領域幅Wsnの下限となる。
As described above, the narrow Schottky region width Wsn is equal to or larger than the narrow pin region width Wpn (Wpn ≦ Wsn). Therefore, the lower limit of the narrow pin region width Wpn, that is, a value that does not completely deplete the narrow internal p-
図8は、本発明の実施の形態4の変形例1における炭化珪素半導体素子を用いた半導体装置41の構成を示す断面図である。前述の図7に示す例では、式(1)の値よりも大きな素子領域幅である幅広pin領域幅Wpを有する幅広内部p型領域3a,3bは、素子の中央部に配置されているが、幅広内部p型領域3の位置は、これに限定されない。たとえば、図8に示す変形例1のように、幅広内部p型領域3a〜3dは、素子の周辺部に近い領域に配置されてもよい。
FIG. 8 is a cross sectional view showing a configuration of a
前述のように、禁制帯幅付近までの電圧では、ショットキ障壁ダイオード部を電流が流れ、禁制帯幅付近以上の電圧では、素子領域幅Wpの大きい幅広内部p型領域3a〜3dで構成されるpinダイオード部を電流が流れる。したがって、ショットキ障壁ダイオード部の素子領域幅が、幅広ショットキ領域幅Wsまたは幅狭ショットキ領域幅Wsnであって、位置によって異なることに起因して、素子の駆動の状況によって電流密度が不均一となる。
As described above, current flows through the Schottky barrier diode portion at voltages up to the vicinity of the forbidden band width, and is configured by the wide internal p-
このことを利用すれば、素子の駆動条件に適した電流密度の状態にすることが可能である。具体的には、幅広内部p型領域3a〜3dの位置を適宜選択することによって、素子の駆動条件に応じて、素子の中央部に電流を集中させたり、周辺部に電流を集中させたりすることが可能である。
By utilizing this, it is possible to obtain a current density state suitable for the driving conditions of the element. Specifically, by appropriately selecting the positions of the wide internal p-
本実施の形態のように、幅広内部p型領域3a〜3dと幅狭内部p型領域3e〜3hとを設けて、pinダイオード部の素子領域幅Wp,Wpnを異なる値に設定する場合、幅広内部p型領域3a〜3dと幅狭内部p型領域3e〜3hとの境界部のショットキ障壁ダイオード部の素子領域幅W1,W2は、幅広ショットキ領域幅Wsおよび幅狭ショットキ領域幅Wsnのいずれであってもよい。たとえば、図8に示す第2幅広内部p型領域3bと第1幅狭内部p型領域3eとの境界部の素子領域幅W1のように、小さい幅狭ショットキ領域幅Wsnに設定してもよく、第4幅狭内部p型領域3hと第3幅広内部p型領域3cとの境界部の素子領域幅W2のように、大きい幅広ショットキ領域幅Wsnに設定してもよい。
When the wide internal p-
図9は、本発明の実施の形態4の変形例2における炭化珪素半導体素子を用いた半導体装置42の構成を示す断面図であり、図10は、本発明の実施の形態4の変形例3における炭化珪素半導体素子を用いた半導体装置43の構成を示す断面図である。式(1)の値よりも大きな素子領域幅である幅広pin領域幅Wpを有する幅広内部p型領域3は、図9または図10に示すように配置されてもよい。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration of
図9に示す変形例2では、大きい素子領域幅Wpを有する幅広内部p型領域3a〜3cと、小さい素子領域幅Wpnを有する幅狭内部p型領域3e〜3hとが交互に配置され、かつ、内部p型SiC領域3の隣り合う2つの部分同士の間のショットキ障壁ダイオード部の長さ8であるショットキ障壁ダイオード領域幅は、1つ、具体的には幅広ショットキ領域幅Wsに統一されている。また内部p型SiC領域3のうち、式(1)の値よりも大きな素子領域幅を有する幅広内部p型領域3a〜3cについても、その幅広pin領域幅Wpの値は、1つに統一されている。
In
また図10に示す変形例3では、幅広内部p型領域3a,3bと幅狭内部p型領域3e〜3jとが、幅広内部p型領域3a,3bが1個に対して、幅狭内部p型領域3e〜3jが2個の比率で、交互に配置されている。また図9に示す変形例2と同様に、内部p型SiC領域3同士間のショットキ障壁ダイオード領域幅Wsは1つに統一され、幅広内部p型領域3a,3bの幅広pin領域幅Wpも1つに統一されている。
In the third modification shown in FIG. 10, the wide internal p-
前述のように、禁制帯幅付近までの電圧ではショットキ障壁ダイオード部を電流が流れ、禁制帯幅付近以上の電圧では素子領域幅Wpの大きい幅広内部p型領域3a〜3cで構成されるpinダイオード部を電流が流れる。図9および図10に示す例では、幅広pin領域幅Wpが1つに統一されているので、素子内部におけるpinダイオード部の幅は全て同じ値である。したがって、図9および図10に示す例では、素子内の電流密度の分布を、図7および図8に示す例と比べて、より均一になるようにすることが可能である。
As described above, a current flows through the Schottky barrier diode portion at a voltage up to the vicinity of the forbidden band, and a pin diode composed of the wide internal p-
また図9および図10に示す例では、ショットキ障壁ダイオード領域幅Wsが1つに統一されているので、素子内部におけるショットキ障壁ダイオード部の幅は全て同じ値である。したがって、図9および図10に示す例では、素子内の電流密度の分布を、図7および図8に示す例と比べて、より均一になるようにすることが可能である。 In the examples shown in FIGS. 9 and 10, the Schottky barrier diode region width Ws is unified to one, so that the widths of the Schottky barrier diode portions in the element are all the same value. Therefore, in the examples shown in FIGS. 9 and 10, it is possible to make the current density distribution in the element more uniform than in the examples shown in FIGS.
特に図9および図10に示す例では、幅広内部p型領域3a〜3cと幅狭内部p型領域3e〜3jとが、一定の比率で交互に配置されており、さらにショットキ障壁ダイオード領域幅Wsは1つに統一され、幅広pin領域幅Wpも1つに統一されているので、電流が流れる領域の幅は全て、素子内で同じ値である。したがって、図9および図10に示す例では、素子内の電流密度の分布を、図7および図8に示す例と比べて、より均一になるようにすることが可能である。
In particular, in the example shown in FIGS. 9 and 10, the wide internal p-
<実施の形態5>
図11は、本発明の実施の形態5における炭化珪素半導体素子を用いた半導体装置50の構成を示す断面図である。本実施の形態の半導体装置50は、実施の形態4の半導体装置40と構成が類似しているので、異なる部分についてのみ説明し、対応する部分については同一の参照符を付して、共通する説明を省略する。
<
FIG. 11 is a cross sectional view showing a configuration of
本実施の形態の半導体装置50が前述の実施の形態4の半導体装置40と異なる点は、本実施の形態の半導体装置50では、n型SiCドリフト層2がアノード電極5と接触している部分の幅であるショットキ障壁ダイオード領域幅Ws,Wsnが、隣接する内部p型SiC領域3のpinダイオード領域幅Wp,Wpnよりも大きくなっている点である。換言すれば、内部p型SiC領域3のpinダイオード領域幅Wp,Wpnが、ショットキ障壁ダイオード領域幅Ws,Wsnよりも小さくなっている点である。本実施の形態では、幅狭ショットキ領域幅Wsnは、幅狭pin領域幅Wpnよりも大きくなっており(Wpn<Wsn)、幅広ショットキ領域幅Wsは、幅広pin領域幅Wpよりも大きくなっている(Wp<Ws)。
The
このようにショットキ障壁ダイオード領域幅Ws,Wsnを、隣接する内部p型SiC領域3のpinダイオード領域幅Wp,Wpnよりも大きくする(Wpn<Wsn,Wp<Ws)ことによって、内部p型SiC領域3の形成されない部分で構成されるショットキ障壁ダイオード部の面積を大きくすることができる。これによって、比較的低い電流密度における動作電圧を下げる、すなわちpinダイオード部の電流が立ち上がらない低電圧領域でのオン電圧を低減することができる。したがって、広い電流密度範囲で、より動作電圧の小さい半導体装置50を実現することができる。
The Schottky barrier diode region widths Ws and Wsn are thus made larger than the pin diode region widths Wp and Wpn of the adjacent internal p-type SiC region 3 (Wpn <Wsn, Wp <Ws), whereby the internal p-type SiC region. Thus, the area of the Schottky barrier diode portion formed by the portion where 3 is not formed can be increased. Thereby, the operating voltage at a relatively low current density can be lowered, that is, the on-voltage in a low voltage region where the current of the pin diode portion does not rise can be reduced. Therefore, the
また本実施の形態においても、実施の形態1および実施の形態4と同様に、内部p型SiC領域3として、n型SiCドリフト層2のドーピング濃度に対して式(1)の値よりも大きな素子領域幅Wpを有する幅広内部p型領域3a〜3cを設けている。これによって、実施の形態1および実施の形態4と同様に、高い電流密度での動作電圧を下げることが可能である。
Also in the present embodiment, as in the first and fourth embodiments, the internal p-
本実施の形態では、素子領域幅Wpが式(1)の値よりも大きな素子領域幅となる関係を充たす幅広内部p型領域3a〜3cと、前記関係を充たさない幅狭内部p型領域3e〜3lとの両方について、ショットキ障壁ダイオード領域幅Ws,Wsnが、pinダイオード領域幅Wp,Wpnよりも大きくなっているが、必ずしも両方でなくてもよい。たとえば、幅狭ショットキ領域幅Wsnのみを、幅狭pin領域幅Wpnよりも大きくしてもよく、幅広ショットキ領域幅Wsのみを、幅広pin領域幅Wpよりも大きくしてもよい。
In the present embodiment, the wide internal p-
また本実施の形態では、幅広内部p型領域3a〜3cは、素子の中央部に配置されているが、幅広内部p型領域3の位置は、これに限定されるものではなく、前述の実施の形態4における変形例1〜3と組合せた構成としてもよい。たとえば、実施の形態4における変形例1のように、素子の周辺部に近い領域に幅広内部p型領域3a〜3dを配置してもよい。また実施の形態4における変形例2または変形例3のように、幅広内部p型領域3a〜3cと幅狭内部p型領域3e〜3jとを一定の比率で交互に配置するとともに、ショットキ障壁ダイオード領域幅Wsを1つに統一し、幅広pin領域幅Wpを1つに統一してもよい。
In the present embodiment, the wide internal p-
<実施の形態6>
図12は、本発明の実施の形態6における炭化珪素半導体素子を用いた半導体装置60の構成を示す断面図である。本実施の形態の半導体装置60は、実施の形態4の半導体装置40と構成が類似しているので、異なる部分についてのみ説明し、対応する部分については同一の参照符を付して、共通する説明を省略する。
<
FIG. 12 is a cross sectional view showing a configuration of a
本実施の形態の半導体装置60が前述の実施の形態4の半導体装置40と異なる点は、本実施の形態の半導体装置60では、内部p型SiC領域3に挟まれたn型SiCドリフト層2の領域、すなわちn型SiCドリフト層2における対峙する2つの内部p型SiC領域3間の領域であるショットキ領域に、n型SiCドリフト層2よりも高いドーピング濃度で形成されたn型SiC領域9(9a、9b、9c、9d、9e・・・)をさらに備える点である。n型SiC領域9は、第2の半導体領域に相当する。
The
このようにn型SiC領域9を設けて、内部p型SiC領域3の形成されない部分で構成されるショットキ障壁ダイオード部のn型SiCドリフト層2表面のドーピング濃度を高くすることによって、比較的低い電流密度における動作電圧を下げる、すなわちpinダイオード部の電流が立ち上がらない低電圧領域でのオン電圧を低減することができる。したがって、広い電流密度範囲で、より動作電圧の小さい半導体装置60を実現することができる。
By providing the n-type SiC region 9 in this way and increasing the doping concentration on the surface of the n-type
また本実施の形態においても、実施の形態1および実施の形態4と同様に、内部p型SiC領域3として、n型SiCドリフト層2のドーピング濃度に対して式(1)の値よりも大きな素子領域幅Wpを有する幅広内部p型領域3a,3bが設けられている。これによって、高い電流密度での動作電圧を下げることが可能である。このように幅広内部p型領域3a,3bの幅広pin領域幅Wpは、n型SiCドリフト層2のドーピング濃度に依存するものであり、内部p型SiC領域3に挟まれたn型SiC領域9のドーピング濃度には依存しない。
Also in the present embodiment, as in the first and fourth embodiments, the internal p-
また本実施の形態の構成においては、n型SiC領域9のドーピング濃度によっては、ショットキ障壁ダイオード領域幅Ws,Wsnをそれぞれ、隣接する内部p型SiC領域3のpinダイオード領域幅Wp,Wpnよりも小さい値としても、比較的低い電流密度における動作電圧を下げることが可能な構成となり得る。つまり本実施の形態では、ショットキ障壁ダイオード領域幅Ws,Wsnをそれぞれ、隣接する内部p型SiC領域3のpinダイオード領域幅Wp,Wpnよりも小さい値とする(Wp>Wn,Wpn>Wsn)ことができるので、半導体装置60を小型化することが可能である。
In the configuration of the present embodiment, depending on the doping concentration of n-type SiC region 9, Schottky barrier diode region widths Ws and Wsn are larger than pin diode region widths Wp and Wpn of adjacent internal p-
以上のように本実施の形態における半導体装置60によれば、n型SiC領域9を設けて、内部p型SiC領域3の形成されない部分で構成されるショットキ障壁ダイオード部のn型SiCドリフト層2表面のドーピング濃度を高くすることで、pinダイオード部の電流が立ち上がらない低電圧領域でのオン電圧を低減することができ、広い電流密度範囲で、より動作電圧の小さい半導体装置60を実現することができる。またショットキ障壁ダイオード領域幅Ws,Wsnを、隣接する内部p型SiC領域3のpinダイオード領域幅Wp,Wpnよりも小さい値とすることができるので、半導体装置60を小型化することが可能である。
As described above, according to the
以上に述べた本実施の形態では、幅広内部p型領域3a,3bは、素子の中央部に配置されているが、幅広内部p型領域3の位置は、これに限定されるものではなく、前述の実施の形態4における変形例1〜3と組み合わせた構成としてもよい。
In the present embodiment described above, the wide internal p-
<実施の形態7>
図13は、本発明の実施の形態7における炭化珪素半導体素子を用いた半導体装置70の構成を示す断面図である。本実施の形態の半導体装置70は、実施の形態1の半導体装置10と構成が類似しているので、異なる部分についてのみ説明し、対応する部分については同一の参照符を付して、共通する説明を省略する。
<Embodiment 7>
FIG. 13 is a cross sectional view showing a configuration of
本実施の形態の半導体装置70が前述の実施の形態1の半導体装置10と異なる点は、本実施の形態の半導体装置70では、終端構造として素子の周辺部に形成される終端部p型SiC領域4の素子領域幅Wptが、下記式(3)の値よりも大きな値に設定される点と、終端部p型SiC領域4に対して、アノード電極5がオーミック接触される点である。終端部p型SiC領域4は、終端部半導体領域に相当する。
The
終端部p型SiC領域4の素子領域幅Wptは、n型SiCドリフト層2の終端部p型SiC領域4が形成されている部分の長さ13である。アノード電極5は、終端部p型SiC領域4の一部分、具体的には、内部寄りの部分に接して設けられる。
The element region width Wpt of the termination portion p-
本実施の形態の半導体装置70では、内部p型SiC領域3(3a、3b、3c、3d・・・)の素子領域幅Wpが式(1)の値よりも大きな領域幅であるか否かにかかわらず、終端部p型SiC領域4の素子領域幅Wptを、式(3)の値よりも大きな領域幅に設定する。
In
このように終端部p型SiC領域4の素子領域幅Wptを、式(3)の値よりも大きな値にすることによって、半導体材料の禁制帯幅に相当する電圧が印加されたときに、n型SiCドリフト層2の電位が十分に上昇し、終端部p型SiC領域4とn型SiCドリフト層2とからなるpinダイオード部の電流が立ち上がることになる。これによって、順方向特性において、比較的低い電流密度ではショットキ障壁ダイオード部を流れる電流成分が主となり、高い電流密度では終端部p型SiC領域4で構成されるpinダイオード部を流れる電流成分が主となるダイオード構成を実現することができる。したがって、広い電流密度範囲で、より動作電圧の小さい半導体装置70を実現することができる。
Thus, by setting the element region width Wpt of the termination p-
また本実施の形態では、終端部p型SiC領域4とアノード電極5とがオーミック接触となるので、スイッチング素子と組み合わせた回路でスイッチをオン、オフさせたときの高速動作に影響がある。具体的には、終端部p型SiC領域4の素子領域幅Wptが式(3)の値よりも大きいので、より小さい電圧で電流が流れることができ、高速スイッチングなどにも有効となる。
In the present embodiment, termination p-
図14は、本発明の実施の形態7の変形例における炭化珪素半導体素子を用いた半導体装置71の構成を示す断面図である。前述の終端部p型SiC領域4の構成は、図14に示す半導体装置70のように、内部p型SiC領域3を備える場合に限らず、たとえば図14に示す半導体装置71のように、内部p型SiC領域3が存在しないショットキ障壁ダイオードの場合にも適用することができる。図14に示すショットキ障壁ダイオードの場合にも、終端部p型SiC領域4の幅Wptを式(3)の値よりも大きい値に設定する。
FIG. 14 is a cross sectional view showing a configuration of a
このように終端部p型SiC領域4の幅Wptを式(3)の値よりも大きい値に設定することによって、図13に示す内部p型SiC領域3が存在する場合と同様に、半導体材料の禁制帯幅に相当する電圧が印加されたときに、n型SiCドリフト層2の電位が十分に上昇し、終端部p型SiC領域4とn型SiCドリフト層2とからなるpinダイオード部の電流が立ち上がることになる。これによって、順方向特性において、比較的低い電流密度ではショットキ障壁ダイオード部を流れる電流成分が主となり、高い電流密度では終端部p型SiC領域4で構成されるpinダイオード部を流れる電流成分が主となるダイオード構成を実現することができる。したがって、広い電流密度範囲で、より動作電圧の小さい半導体装置71を実現することができる。また高速スイッチングなどにも有効となる。
Thus, by setting the width Wpt of the termination p-
pinダイオード部は、図14に示すように終端部のみに設けられてもよいが、pinダイオード部が終端部だけでは、pinダイオード部として動作する面積が限られるので、素子の用途によっては、図13に示すように、内部p型SiC領域3を設けて、素子の内部にもpinダイオード部を形成することが好ましい。つまり、内部p型SiC領域3を設けるか否かは、素子をどのような電流密度で使用するか応じて、適宜選択すればよい。たとえば、ショットキ障壁ダイオード部を流れる比較的低い電流密度での使用を重視する場合には、終端部p型SiC領域4を設けて、その素子領域幅Wptを式(3)の値よりも大きい値に設定すればよく、内部p型SiC領域3は設けなくてもよい。またpinダイオード部を流れる比較的高い電流密度での使用を重視する場合には、終端部p型SiC領域4とともに、内部p型SiC領域3を設けて、その素子領域幅Wpを式(1)の値よりも大きい値に設定すればよい。
The pin diode part may be provided only at the terminal end as shown in FIG. 14, but if the pin diode part is only the terminal end, the area operating as the pin diode part is limited. As shown in FIG. 13, it is preferable to provide an internal p-
図13および図14に示す終端部p型SiC領域4の構造は、前述の実施の形態1から6で示した素子部分を有する構成と組み合わせられてもよい。
The structure of termination portion p-
以上、実施の形態1から7は、半導体素子の一例として、炭化珪素(SiC)を用いた場合について説明したが、窒化ガリウム(GaN)、窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)、窒化アルミニウムガリウムインジウム(AlGaInN)などのIII族の窒化物、酸化亜鉛(ZnO)などのII−VI族など、ワイドギャップ半導体における、ショットキ障壁ダイオードとpinダイオードとを並列接続させた素子構造においても、同様の効果があり、ドリフト層ドーピング濃度に応じて、pinダイオード領域幅Wpを設定することによって、高い電流密度域における動作電圧を低減することができる。また、上述したワイドギャップ半導体は、3〜3.5eVの禁制帯幅を有する。 As described above, the first to seventh embodiments have described the case where silicon carbide (SiC) is used as an example of the semiconductor element. However, gallium nitride (GaN), aluminum gallium nitride (AlGaN), and aluminum gallium indium nitride (AlGaInN) are described. In the device structure in which a Schottky barrier diode and a pin diode are connected in parallel in a wide gap semiconductor such as a group III nitride such as zinc oxide (ZnO), etc., there is a similar effect and drift. By setting the pin diode region width Wp according to the layer doping concentration, the operating voltage in a high current density region can be reduced. The above-described wide gap semiconductor has a forbidden band width of 3 to 3.5 eV.
また、本発明は前記実施形態例に限定されるものではなく、たとえばダイオードの半導体層の導電型を逆にした半導体装置、すなわち、pをnに、nをpに変えた半導体装置にも適用可能なことはいうまでもない。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, is applied to a semiconductor device in which the conductivity type of a semiconductor layer of a diode is reversed, that is, a semiconductor device in which p is changed to n and n is changed to p. It goes without saying that it is possible.
1 n型SiC基板、2 n型SiCドリフト層、3 内部p型SiC領域、4 終端部p型SiC領域、5 アノード電極、6 カソード電極、7 pinダイオード領域幅、8 ショットキ障壁ダイオード領域幅、9 n型SiC領域、10,20,30,40,41,42,43,50,60,70,71 半導体装置。 1 n-type SiC substrate, 2 n-type SiC drift layer, 3 internal p-type SiC region, 4 termination p-type SiC region, 5 anode electrode, 6 cathode electrode, 7 pin diode region width, 8 Schottky barrier diode region width, 9 n-type SiC region, 10, 20, 30, 40, 41, 42, 43, 50, 60, 70, 71 Semiconductor device.
Claims (8)
前記半導体基板上に前記半導体基板より低ドーピング濃度で形成された第1導電型の半導体層と、
前記半導体層の表層に所定間隔を有して並置された第2導電型の第1の半導体領域と、
前記半導体層および前記第1の半導体領域上に形成され、前記半導体層とはショットキ接触、前記第1の半導体領域とはオーミック接触する第1の電極と、
前記半導体基板の裏面に形成された第2の電極と、を備え、
前記第1の半導体領域の幅Wp(μm)と前記半導体層のドーピング濃度N(cm-3)とが、
Wp>−72×ln(N)+2685
の関係を有する、半導体装置。 A first conductivity type semiconductor substrate;
A semiconductor layer of a first conductivity type formed on the semiconductor substrate at a lower doping concentration than the semiconductor substrate;
A first semiconductor region of a second conductivity type juxtaposed with a predetermined interval on a surface layer of the semiconductor layer;
A first electrode formed on the semiconductor layer and the first semiconductor region, in Schottky contact with the semiconductor layer and in ohmic contact with the first semiconductor region;
A second electrode formed on the back surface of the semiconductor substrate,
The width Wp (μm) of the first semiconductor region and the doping concentration N (cm −3 ) of the semiconductor layer are
Wp> −72 × ln (N) +2585
A semiconductor device having the relationship
−108×ln(N)+4027.5>Wp>−72×ln(N)+2685
の関係を有する、請求項1に記載の半導体装置。 The width Wp (μm) of the first semiconductor region and the doping concentration N (cm −3 ) of the semiconductor layer are
−108 × ln (N) +4027.5>Wp> −72 × ln (N) +2585
The semiconductor device according to claim 1, having the relationship:
Wp>−72×ln(N)+2685
の関係を有し、
他の少なくとも1つの前記第1の半導体領域の幅Wpn(μm)と前記半導体層のドーピング濃度N(cm-3)とが、
Wpn≦−72×ln(N)+2685
の関係を有する、請求項1または2に記載の半導体装置。 The width Wp (μm) of the first semiconductor region has two or more values, of which at least one width Wp (μm) of the first semiconductor region and the doping concentration N (cm − of the semiconductor layer). 3 )
Wp> −72 × ln (N) +2585
Have the relationship
The width Wpn (μm) of at least one other first semiconductor region and the doping concentration N (cm −3 ) of the semiconductor layer are:
Wpn ≦ −72 × ln (N) +2585
The semiconductor device according to claim 1, having the relationship:
Wp>−72×ln(N)+2685
の関係を有する前記第1の半導体領域の幅Wpが、1つの値に統一されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1つに記載の半導体装置。 The width Wp (μm) of the first semiconductor region has two or more values, and the doping concentration N (cm −3 ) of the semiconductor layer;
Wp> −72 × ln (N) +2585
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein a width Wp of the first semiconductor region having the relationship is unified to one value. 5.
前記複数のショットキ領域の幅Wsが、1つの値に統一されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1つに記載の半導体装置。 The semiconductor layer comprises a plurality of Schottky regions sandwiched between two opposing first semiconductor regions;
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein a width Ws of the plurality of Schottky regions is unified to one value. 6.
前記半導体基板上に前記半導体基板より低ドーピング濃度で形成された第1導電型の半導体層と、
前記半導体層の少なくとも周辺部の表層に形成された第2導電型の第1の半導体領域と、
前記半導体層および前記第1の半導体領域上に形成され、前記半導体層とはショットキ接触、前記第1の半導体領域とはオーミック接触する第1の電極と、
前記半導体基板の裏面に形成された第2の電極と、を備え、
前記第1の半導体領域のうち、終端構造として前記半導体層の周辺部の表層に形成される終端部半導体領域の幅Wpt(μm)と前記半導体層のドーピング濃度N(cm-3)とが、
Wpt>−72×ln(N)+2685
の関係を有する、半導体装置。 A first conductivity type semiconductor substrate;
A semiconductor layer of a first conductivity type formed on the semiconductor substrate at a lower doping concentration than the semiconductor substrate;
A first semiconductor region of a second conductivity type formed in a surface layer of at least a peripheral portion of the semiconductor layer;
A first electrode formed on the semiconductor layer and the first semiconductor region, in Schottky contact with the semiconductor layer and in ohmic contact with the first semiconductor region;
A second electrode formed on the back surface of the semiconductor substrate,
Of the first semiconductor region, the width Wpt (μm) of the termination semiconductor region formed in the surface layer around the semiconductor layer as a termination structure and the doping concentration N (cm −3 ) of the semiconductor layer are:
Wpt> −72 × ln (N) +2585
A semiconductor device having the relationship
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Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011151208A (en) * | 2010-01-21 | 2011-08-04 | Toshiba Corp | Semiconductor rectifier |
JP2012009522A (en) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device for electric power |
JP2012059870A (en) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Toshiba Corp | Semiconductor rectifier device |
JP2012182404A (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-20 | Toshiba Corp | Semiconductor rectifier |
JP2012231019A (en) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Hitachi Ltd | Silicon carbide diode |
JP2013110388A (en) * | 2011-10-28 | 2013-06-06 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
WO2013121532A1 (en) * | 2012-02-15 | 2013-08-22 | 富士電機株式会社 | Wide band gap semiconductor device |
WO2013161449A1 (en) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | 富士電機株式会社 | Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method |
JP2013254858A (en) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Hitachi Ltd | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
US8866151B2 (en) | 2011-03-23 | 2014-10-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
US9577118B2 (en) | 2011-07-28 | 2017-02-21 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
US10090417B2 (en) | 2012-05-31 | 2018-10-02 | Fuji Electric Co., Ltd. | Silicon carbide semiconductor device and fabrication method of silicon carbide semiconductor device |
US10396162B2 (en) | 2016-08-25 | 2019-08-27 | Fuji Electric Co., Ltd. | Silicon carbide semiconductor device |
JP2020512698A (en) * | 2017-03-29 | 2020-04-23 | クロミス,インコーポレイテッド | Vertical gallium nitride Schottky diode |
JP2021513228A (en) * | 2018-02-12 | 2021-05-20 | クロミス,インコーポレイテッド | Methods and systems for forming dope regions by diffusion in gallium nitride materials |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59115566A (en) * | 1982-12-22 | 1984-07-04 | Sanken Electric Co Ltd | Low loss semiconductor rectifier |
US6313482B1 (en) * | 1999-05-17 | 2001-11-06 | North Carolina State University | Silicon carbide power devices having trench-based silicon carbide charge coupling regions therein |
JP2004014662A (en) * | 2002-06-05 | 2004-01-15 | Sanken Electric Co Ltd | Semiconductor device having schottky barrier |
JP2004127968A (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Sanyo Electric Co Ltd | Semiconductor device and its fabricating method |
US20040173801A1 (en) * | 2002-12-18 | 2004-09-09 | Infineon Technologies Ag | Schottky diode having overcurrent protection and low reverse current |
JP2007324218A (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Toshiba Corp | Semiconductor rectifying device |
JP2008172008A (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Toshiba Corp | Sic schottky barrier semiconductor device |
-
2009
- 2009-08-26 JP JP2009195323A patent/JP5713546B2/en not_active Ceased
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59115566A (en) * | 1982-12-22 | 1984-07-04 | Sanken Electric Co Ltd | Low loss semiconductor rectifier |
US6313482B1 (en) * | 1999-05-17 | 2001-11-06 | North Carolina State University | Silicon carbide power devices having trench-based silicon carbide charge coupling regions therein |
JP2004014662A (en) * | 2002-06-05 | 2004-01-15 | Sanken Electric Co Ltd | Semiconductor device having schottky barrier |
JP2004127968A (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Sanyo Electric Co Ltd | Semiconductor device and its fabricating method |
US20040173801A1 (en) * | 2002-12-18 | 2004-09-09 | Infineon Technologies Ag | Schottky diode having overcurrent protection and low reverse current |
JP2007324218A (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Toshiba Corp | Semiconductor rectifying device |
JP2008172008A (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Toshiba Corp | Sic schottky barrier semiconductor device |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
JPN7014001338; Tsuyoshi Yamamoto et al.: '600V 100A 4H-SiC Junction barrier Schottky Diode with Guard Rings Termination' Materials Science Forum Vols. 556-557, 200709, pp.857-860, Trans Tech Publications * |
JPN7014001339; P. Alexandrov et al.: '4H-SiC MPS Diode Fabrication and Characterization in an Inductively Loaded Half-Bridge Inverter up t' Materials Science Forum Vols.389-393, 2002, pp.1177-1180, Trans Tech Publications * |
JPN7014001340; R. Pe'rez et al.: 'Temperature Dependence of 4H-SiC JBS and Schottky Diodes after High Temperature Treatment of Contact' Materials Science Forum Vols.483-485, 200505, pp.945-948, Tras Tech Publications * |
Cited By (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9064779B2 (en) | 2010-01-21 | 2015-06-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor rectifier |
JP2011151208A (en) * | 2010-01-21 | 2011-08-04 | Toshiba Corp | Semiconductor rectifier |
JP2012009522A (en) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device for electric power |
US8421145B2 (en) | 2010-06-23 | 2013-04-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Power semiconductor device |
JP2012059870A (en) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Toshiba Corp | Semiconductor rectifier device |
US8841683B2 (en) | 2011-03-03 | 2014-09-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor rectifier device |
JP2012182404A (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-20 | Toshiba Corp | Semiconductor rectifier |
US8866151B2 (en) | 2011-03-23 | 2014-10-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
JP2012231019A (en) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Hitachi Ltd | Silicon carbide diode |
US11355651B2 (en) | 2011-07-28 | 2022-06-07 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
US10964825B2 (en) | 2011-07-28 | 2021-03-30 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
US11664465B2 (en) | 2011-07-28 | 2023-05-30 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
US10665728B2 (en) | 2011-07-28 | 2020-05-26 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
US9818886B2 (en) | 2011-07-28 | 2017-11-14 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
US10497816B2 (en) | 2011-07-28 | 2019-12-03 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
US10056502B2 (en) | 2011-07-28 | 2018-08-21 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
US9577118B2 (en) | 2011-07-28 | 2017-02-21 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
JP2013110388A (en) * | 2011-10-28 | 2013-06-06 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
WO2013121532A1 (en) * | 2012-02-15 | 2013-08-22 | 富士電機株式会社 | Wide band gap semiconductor device |
US9455326B2 (en) | 2012-02-15 | 2016-09-27 | Fuji Electric Co., Ltd. | Wide bandgap semiconductor device |
US9419133B2 (en) | 2012-04-27 | 2016-08-16 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and fabrication method of semiconductor device |
CN104321873A (en) * | 2012-04-27 | 2015-01-28 | 富士电机株式会社 | Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method |
JP2013232564A (en) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method |
WO2013161449A1 (en) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | 富士電機株式会社 | Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method |
US10090417B2 (en) | 2012-05-31 | 2018-10-02 | Fuji Electric Co., Ltd. | Silicon carbide semiconductor device and fabrication method of silicon carbide semiconductor device |
JP2013254858A (en) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Hitachi Ltd | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
US10396162B2 (en) | 2016-08-25 | 2019-08-27 | Fuji Electric Co., Ltd. | Silicon carbide semiconductor device |
JP2020512698A (en) * | 2017-03-29 | 2020-04-23 | クロミス,インコーポレイテッド | Vertical gallium nitride Schottky diode |
JP7190245B2 (en) | 2017-03-29 | 2022-12-15 | クロミス,インコーポレイテッド | vertical gallium nitride schottky diode |
JP2021513228A (en) * | 2018-02-12 | 2021-05-20 | クロミス,インコーポレイテッド | Methods and systems for forming dope regions by diffusion in gallium nitride materials |
JP7328234B2 (en) | 2018-02-12 | 2023-08-16 | クロミス,インコーポレイテッド | Method and system for forming doped regions by diffusion in gallium nitride materials |
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