JP2000049360A

JP2000049360A - 半導体装置

Info

Publication number: JP2000049360A
Application number: JP10213891A
Authority: JP
Inventors: Shinji Aono; 眞司青野; Mana Harada; 眞名原田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2000-02-18
Anticipated expiration: 2018-07-29
Also published as: US6177713B1; DE19908477A1; KR20000011235A; KR100326222B1; JP4017258B2; DE19908477B4

Abstract

(57)【要約】【課題】逆バイアス時において、フィールドリミティ
ング最内周層が破壊される現象の発生を防止し得るダイ
オードを提供する。【解決手段】アルミニウムからなるアノード用金属電
極８を、半導体基板１の主表面に形成されるアノード層
３よりも内側の領域に形成する。それにより、フィール
ドリミティング最内周４の最内周面からアノード電極用
金属層８の最外周面までの不純物拡散領域３を電気的な
抵抗として用いることができる。そのため、順バイアス
時におけるフィールドリミティング最内周４の下側から
カソード層２に向かって分布する正孔密度を小さくする
ことができる。その結果、逆バイアス時に、フィールド
リミティング最内周層４の下面に向かって局所的に大き
く流れるリカバリー電流の発生を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に関
し、特に、インテリジェントパワーモジュールに用いら
れる、フィールドリミティングを有するフリーホイール
ダイオードに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インテリジェントパワーモジ
ュール＜Inteligent Power Module ＞には、フリーホイ
ールダイオード＜Free Wheel Diode＞（以下、「ＦＷ
Ｄ」という。）が使用されている。図２７に示すような
ＦＷＤの模擬試験評価用のハーフブリッジ回路４００を
用いてこのＦＷＤ２００の動作を説明する。このハーフ
ブリッジ回路のＯＮ／ＯＦＦ制御は、インシュレイティ
ッドゲートバイポーラトランジスタ＜Insulated Gate B
ipolar Transistor ＞（以下、「ＩＧＢＴ」という。）
２１０により行なう。たとえば、図２８に示すような波
形を電源からＩＧＢＴ２１０に送ると、ＩＧＢＴ２１０
はＯＦＦの状態からＯＮの状態へターンオンする。この
とき、ノード０とノード１との間の電流電圧の波形およ
びノード１とノード２との間の電流電圧波形は、それぞ
れ図２９および図３０に示すようなる。また、ＩＧＢＴ
がＯＦＦのときはＦＷＤに順バイアスがかかっている
が、ＩＧＢＴがＯＮのときはＦＷＤに逆バイアスがかか
り、ターンオン完了時には、ＦＷＤに高い電圧の逆バイ
アスがかかったまま保持される。

【０００３】この高い電圧の逆バイアスがかかっている
状態での、ＦＷＤの内部の状態を図１６〜図２６を用い
て説明する。従来のＦＷＤは、図１６に示したような平
面であり、そのｘ−ｘ線断面の状態が図１７に示すよう
な構造を有している。まず、従来のＦＷＤの構造を図１
６および図１７を用いて説明する。

【０００４】従来のＦＷＤは、図１６に示すように、ア
ノード電極側から見た半導体基板の表面においては、半
導体基板１の主表面の中心部にアノード層１０３が設け
られている。また、アノード層１０３の周囲にフィール
ドリミティング最内周層１０４が設けられている。さら
に、環状のフィールドリミティング最内周層１０４から
所定の距離をおいた外側にフィールドリミティング最内
周層１０４を取囲むように環状のフィールドリミティン
グ層１０５が徐々にその環状を大きくするように複数設
けられている。また、半導体基板１０１の最外周には、
ストッパチャネル層１０６が設けられている。

【０００５】また、図１７に示すように、図１６におけ
るｘ−ｘ線できった断面においては、幅ｗ₂＝５６００
μｍ、厚さｔ＝５００μｍのｎ型の半導体基板１には、
この半導体基板１０１の下面側から所定の深さにかけて
形成された、この半導体基板１０１よりも濃度の高いｎ
型の不純物拡散領域であるカソード層１０２と、半導体
基板１の上側の主表面における略中心から所定の距離を
おいた位置まで、上側の主表面からの拡散深さ６μｍに
形成された、表面濃度５×１０¹⁶／ｃｍ³のｐ型の不純
物拡散領域である幅ｗ₃＝３４５０μｍのアノード層１
０３とが設けられている。

【０００６】また、半導体基板１の上側の主表面におい
て、平面的にアノード層１０３の周囲を取り囲むよう
に、上側の主表面からの拡散深さが１０μｍであり、ア
ノード層１０３よりも深く形成され、かつ、拡散濃度が
１×１０¹⁹／ｃｍ³というアノード層１０３よりも高い
濃度で、幅ｗ₄＝５０μｍで設けられた環状のｐ型の不
純物拡散領域であるフィールドリミティング層最内周１
０４が形成されている。さらに、フィールドリミティン
グ最内周層１０４を取り囲むように、このフィールドリ
ミティング層最内周層１０４の外側へそれぞれ所定の距
離をおいて複数設けられた、フィールドリミティング層
最内周１０４と同じ濃度を有する、平面的には環状のｐ
型の不純物拡散領域群であるフィールドリミティング層
１０５が設けられている。また、この半導体基板１０１
の最外周には、半導体基板１０１よりも濃度が高いｎ型
の不純物拡散領域であるストッパチャネル層１０６が設
けられている。

【０００７】さらに、カソード層１０２に接して設けら
れた金（Ａｕ）等からなるカソード電極用金属層１０７
と、アノード層１０３に接して設けられたアルミニウム
からなる幅ｗ₁＝３４５０μｍのアノード電極用金属層
１０８とが設けられている。

【０００８】このＦＷＤは、ハーフブリッジ回路のスイ
ッチとしての機能を果たすＩＧＢＴ２１０がＯＦＦの状
態では、ＦＷＤは順バイアスがかかることとなるため、
アノード電極用金属層１０８には正の電界が、カソード
電極用金属層１０７には負の電界がかかる。それによ
り、図１７のＤ−Ｄ断面において、アノード層１０３か
らカソード層１０２に向かって流れる電流と、ｐ型のア
ノード層１０３から電流がフィールドリミティング最内
周層１０４を経由してカソード層１０２に向かって流れ
る電流が発生する。このときのデバイス内部の電流密度
分布および正孔密度分布をそれぞれ図１９および図２０
に示す。また、逆バイアス印加時、すなわち、カソード
金属層１０７にアノード金属層１０８を基準とし、正の
電位が加わった場合には、その電位が大きくなるにつれ
て、等電位面は、図１８に示すように、フィールドリミ
ティング最内周層１０４からフィールドリミティング層
１０５へと徐々に外側のフィールドリミティング１０５
に向かって伸びていき、半導体基板１０１の表面近傍で
の電界集中を緩和できるような状態になっている。ま
た、フィールドリミティング最内周層１０４に流れた電
流は負の電界がかかったカソード電極用金属層１０７の
方に向かって流れる。

【０００９】このとき、図１９の電流密度分布が示すよ
うに、ＦＷＤの図１７の平面図におけるＢ−Ｂ線からｘ
＝３×１０³μｍ〜４×１０³μｍの位置、すなわち、
フィールドリミティング最内周層１０４の下側部分で、
電流密度が周辺より高くなる領域が現れる。これは、図
２０に示すように、ＦＷＤにおける図１７のＢ−Ｂ線の
からｘ＝３×１０³μｍ〜４×１０³μｍの位置にｐ型
の濃度の高いフィールドリミティング最内周層１０４が
設けられているため、正孔密度が大きくなっているから
である。そのため、ｎ型の半導体基板１０１のフィール
ドリミティング最内周層１０４の下側部分で抵抗値が小
さくなり、電流が流れやすくなっている。

【００１０】上記フィールドリミティング最内周層１０
４は、逆バイアス時に、アノード層１０３の最外周部で
電界集中が発生することを防止するために設けられたも
のであり、図２１および図２２に示すように、フィール
ドリミティング最内周層１０４の端部の曲率半径が大き
いほど、電荷はその円周に沿って分布し、電界集中は発
生しにくい。それにより、フィールドリミティング最内
周層１０４の曲率半径大きくするには、図２３に示すよ
うに、アノード層１０３よりも半導体基板１０１の主表
面から深く不純物を注入する必要がある。また、不純物
拡散工程の時間を短縮するために、注入する不純物の濃
度を大きくすることや、アノード層１０３との境界に不
純物領域の隙間が形成されることを防止するため、図２
３に示すような重なり幅ｗ₅の小さなものではなく、図
２４に示すように、アノード層１０３と重複する領域の
幅ｗ₅が大きくなるように不純物を注入することがあ
る。また、フィールドリミティング最内周層１０４と半
導体基盤１０１とのｐｎ接合面の曲率半径が小さいと、
図２５に示すように、等電位面の間隔１１１が狭くなり
電界が集中する。そのため、図２６に示すように、半導
体基板１０１の表面に垂直でフィールドリミティング最
内周層１０４と半導体基板１０１とのｐｎ接合面の曲率
半径を大きくするように、広範囲に渡って不純物を注入
し、等電位面の間隔１１２を大きくする必要がある。そ
の結果、フィールドリミティング最内周層１０４の不純
物濃度はアノード層１０３に比べてかなり大きくなって
いる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このＦ
ＷＤ２００は、ハーフブリッジ回路のスイッチとしての
機能を果たすＩＧＢＴ２１０がＯＦＦの状態からＯＮの
状態へ変化したとき、順バイアスがかかった状態から逆
バイアスがかかった状態へと変化する。このとき、アノ
ード層１０３には、カソード電極１０２を基準として負
の電位がかかり、半導体基板１０１をアノード層１０３
側からカソード層１０２側へ流れていた正の電荷を有す
る正孔は、アノード層１０３に向かって逆流する。この
とき、フィールドリミティング最内周層１０４の下側か
らカソード層１０２に向かって流れていた電流は、アノ
ード層１０３およびフィールドリミティング最内周層１
０４に向かって逆流するように流れる。このとき、半導
体基板１０１中からフィールドリミティング最内周層１
０４へ向かって流れるリカバリー電流は、局所的に大き
な密度で逆流する。その結果、フィールドリミティング
最内周層１０４の近傍で温度が上昇するため、フィール
ドリミティング最内周層１０４が破壊されるという問題
がある。

【００１２】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、スイッチング動作時に
逆バイアスがかけられたときに、局所的に大きく流れる
リカバリー電流によるフィールドリミティング最内周近
傍の温度上昇に起因する、フィールドリミティング最内
周層の熱による破壊を抑制し得るＦＷＤを提供すること
である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
の半導体装置は、第１導電型を有する半導体基板と、半
導体基板の第１の主表面から所定の深さにかけて形成さ
れた、第２導電型を有する第１の不純物拡散領域と、第
１の主表面において、第１の不純物拡散領域よりも外側
の領域に、この第１の不純物拡散領域を取り囲むよう
に、第１の主表面からの深さが第１の不純物拡散領域よ
りも深く、かつ、この第１の不純物拡散領域よりも濃度
が高い、所定の幅で形成された環状の第２導電型を有す
る第２の不純物拡散領域と、半導体基板の第１の主表面
上に第１の不純物拡散領域に接して、第２の不純物拡散
領域の最内周から所定の距離をおいた内側の領域に設け
られた第１の金属層と、半導体基板の第２の主表面に接
するように設けられた第２の金属層とを備えている。

【００１４】このような構造にすることにより、半導体
基板の第１の主表面上で、第１の金属層の最外周面と第
２の不純物拡散領域の最内周面との間に所定の距離を有
する構造とすることができる。それにより、順バイアス
時、すなわち、第１の金属層に、第２の金属層を基準と
した場合に正の電位がかけられ、第２の金属層に、第１
の金属層を基準とした場合に負の電位がかけられたとき
に、半導体基板の第１の主表面において第１の金属層の
最外周面と第２の不純物拡散領域の最内周面との間の半
導体基板の第１の主表面から所定の深さにかけて設けら
れた第１の不純物拡散領域の外周近傍部分は、第１の金
属層の下面で発生する電流が、第２の不純物拡散領域の
方向へ流れていくことを妨げる抵抗としてはたらく。そ
のため、第１の金属層が第２の不純物拡散領域に直接接
する程度まで大きく形成されている場合よりも、スイッ
チング動作時に、逆バイアスがかけられたとき、すなわ
ち、第１の金属層に、第２の金属層を基準として負の電
位がかけられ、第２の金属層に、第１の金属層を基準と
して正の電位がかけられ場合に、第２の不純物拡散領域
の下側から第２の金属層に向かって流れる電流密度を小
さくできる。それにより、スイッチング動作時のリカバ
リー時に、逆バイアスがかかったとき、第２の不純物拡
散領域と第２の金属層との間に局所的に大きく生じるリ
カバリー電流の不均一動作に基づく電流の集中を抑制で
きる。その結果、リカバリー電流による、第２の不純物
拡散領域近傍の温度上昇に起因する、第2 の不純物拡散
領域近傍の熱破壊の発生を抑制できる。

【００１５】請求項２に記載の本発明の半導体装置は、
請求項１に記載の半導体装置において、第１の不純物拡
散領域の最外周と第２の不純物拡散領域の最内周とが所
定の距離を隔てて設けられており、半導体基板の第１の
主表面上に、第１の金属層を取り囲むように形成された
絶縁膜を介して、第１の金属層の最外周に接し、第１の
金属層を取り囲むように設けられた第３の金属層をさら
に備えている。

【００１６】このような構造にすることにより、第２導
電型を有する第１の不純物拡散領域と第２の不純物拡散
領域との間には、第１導電型を有する半導体基板が存在
するため、順バイアス時、すなわち、第１の金属層に、
第２の金属層を基準とした場合に正の電位がかかり、第
２の金属層に、第１の金属層を基準とした場合に負の電
位がかかったときに、第１の不純物拡散領域から第２の
不純物拡散領域へと流れる電流は、第１導電型を有する
半導体基板により遮られる。そのため、第２の不純物拡
散領域へ電流が流れない。

【００１７】それにより、第２の不純物拡散領域の下側
に生じる正孔の密度は小さくなる。そのため、第２の不
純物拡散領域の直下部分を第２の金属層に向かって流れ
るリカバリー電流の不均一動作に基づく電流の集中を抑
制できる。その結果、スイッチング動作時の、リカバリ
ー時に、逆バイアスがかかったとき、すなわち、第１の
金属層に、第２の金属層を基準とした場合に負の電位が
かかり、第２の金属層に、第１の金属層を基準とした場
合に正の電位がかけられたときに、第２の不純物拡散領
域と第２の金属層との間に局所的に大きく生じるリカバ
リー電流の不均一動作に基づく電界集中を抑制できる。
その結果、リカバリー電流による第２の不純物拡散領域
の近傍の温度上昇に起因する、第２の不純物拡散領域近
傍の熱破壊の発生を抑制できる。

【００１８】また、第３の金属層が、フィールドプレー
ト層として働くことにより、第１の不純物拡散領域と第
２の不純物拡散領域との間の半導体基板の第１の主表面
近傍に生じる電界集中を緩和することが可能となる。

【００１９】請求項３に記載の本発明の半導体装置は、
請求項１に記載の半導体装置において、第１の不純物拡
散領域の最外周と第２の不純物拡散領域の最内周とが接
しないように所定の距離を隔てて設けられ、第１の不純
物拡散領域の最外周と第２の不純物拡散領域の最内周と
の間の半導体基板の第１の主表面上の領域を覆うように
設けられた絶縁層と、この絶縁層を覆い、かつ、第１の
不純物拡散領域と第２の不純物拡散領域とを接続する導
電層とをさらに備えている。

【００２０】このような構造にすることにより、第２導
電型の第１の不純物拡散領域と第２の不純物拡散領域と
は、第１導電型を有する半導体基板により、導電が遮断
されている。それにより、順バイアス時、すなわち、第
１の金属層に、第２の金属層を基準とした場合に正の電
位が生じる場合に、第２の不純物拡散領域には基板表面
部での電荷流れは小さくなり、導電層を通って第２の不
純物拡散領域に電荷が送られる。このとき、導電層の抵
抗値を大きくしておけば、第２の不純物拡散層への電荷
の流れる量は小さくなる。それにより、順イアス時、第
１の金属層に、第２の金属層を基準とした場合に正の電
位がかけられ、第２の金属層に、第１の金属層を基準と
した場合に負の電位がかけられたときに、第２の不純物
拡散領域から第２の金属層に向かって流れる電流密度を
小さくすることができる。

【００２１】また、半導体基板の第１の主表面上で絶縁
膜を介して、第１の不純物拡散領域と第２の不純物拡散
領域とをつなぐ導電層が設けられている。この導電層
は、逆バイアス時に、第２の不純物拡散領域の電位を第
１の不純物拡散領域の電位に近づける効果を有する。そ
れにより、第１の不純物拡散領域と第２の不純物拡散領
域とは電位差が小さくなるため、その間の領域での電界
集中は緩和される。その結果、順バイアス時において電
界集中を緩和し、かつ、逆バイアス時に、第２の不純物
拡散領域と第２の金属層との間に局所的に大きく流れる
リカバリー電流の不均一動作に基づく電流の集中を抑制
できる。その結果、リカバリー電流による第２の不純物
拡散領域近傍の温度上昇に起因する、第2 の不純物拡散
領域近傍の熱破壊の発生を抑制できる。

【００２２】請求項４に記載の本発明の半導体装置は、
請求項１に記載の半導体装置において、第１の不純物拡
散領域と第２の不純物拡散領域とが接しており、第１の
不純物拡散領域と第２の不純物拡散領域との間に、第２
の不純物拡散領域の平面的に内側に接して設けられ、第
１の不純物拡散領域よりも注入深さが浅い第１導電型を
有する第３の不純物拡散領域をさらに備えている。

【００２３】このような構造にすることにより、第１の
不純物拡散領域と第２の不純物拡散領域との間には、第
１導電型の第３の不純物拡散領域が形成されているた
め、第１の不純物拡散領域のうち第３の不純物拡散領域
の直下の部分が、順バイアス時、すなわち、第１の金属
層に、第２の金属層を基準とした場合に正の電位がかけ
られ、第２の金属層に、第１の金属層を基準とした場合
に負の電位がかけられたときに、第１の不純物拡散領域
から第２の不純物拡散領域まで流れる電流に対して抵抗
としてはたらく。そのため、第１の不純物拡散領域と第
２の不純物拡散領域とが接触するように形成されている
場合よりも、順バイアス時、すなわち、第１の金属層
に、第２の金属層を基準とした場合に負の電位がかか
り、第２の金属層に、第１の金属層を基準とした場合に
正の電位がかかっているときに、第２の不純物拡散領域
の下側から第２の金属層に向かって流れる電流密度を小
さくできる。それにより、逆バイアスがかけられたとき
に生じる、第２の不純物拡散領域と第２の金属層との間
に局所的に大きく流れるリカバリー電流の不均一動作に
基づく電流の集中を抑制できる。その結果、リカバリー
電流による第２の不純物拡散領域近傍の温度上昇に起因
する、第２の不純物拡散領域近傍の熱破壊の発生を抑制
できる。

【００２４】請求項５に記載の本発明の半導体装置は、
第１導電型を有する半導体基板と、半導体基板の第１の
主表面から所定の深さにかけて形成された、第２導電型
を有する第１の不純物拡散領域と、半導体基板の第１の
主表面において、第１の不純物拡散領域よりも外側の領
域に、この第１の不純物拡散領域を取り囲むように、こ
の第１の主表面からの深さが第１の不純物拡散領域より
も深く、かつ、この第１の不純物拡散領域よりも濃度が
高い、所定の幅で設けられた第２の不純物拡散領域と、
半導体基板の第１の主表面上に第１の不純物拡散領域に
接して設けられた第１の金属層と、半導体基板の第２の
主表面に接するように設けられた第２の金属層と、第１
の不純物拡散領域と第２の不純物拡散領域との間の領域
に、半導体基板の第１の主表面から所定の深さにかけて
形成された、絶縁膜が埋め込まれたトレンチを備えてい
る。

【００２５】このような構造にすることにより、第１の
不純物拡散流域と第２の不純物拡散領域との間には、ト
レンチに埋め込まれた絶縁層が形成されている。そのた
め、順バイアス時、すなわち、第１の金属層に、第２の
金属層を基準とした場合に正の電位がかかり、第２の金
属層に、第１の金属層を基準とした場合に負の電位がか
かっているときに、この絶縁層が、第１の不純物拡散領
域から第２の不純物拡散領域まで流れる電流に対して絶
縁体としてはたらき、電流を流さない。それにより、順
バイアス時、すなわち、第１の金属層に、第２の金属層
を基準とした場合に負の電位がかり、第２の金属層に、
第１の金属層を基準とした場合に正の電位がかかってい
るときに、第２の不純物拡散領域の下側から第２の金属
層に向かって流れる電流密度を小さくできる。それによ
り、逆バイアスがかけられたときに、第２の不純物拡散
領域と第２の金属層との間に局所的に大きく生じるリカ
バリー電流の不均一動作に基づく電流の集中を抑制でき
る。その結果、リカバリー電流による第２の不純物拡散
領域近傍の温度上昇に起因する、第２の不純物拡散領域
近傍の熱破壊の発生を抑制できる。

【００２６】また、この場合、第１の金属層を第１の不
純物拡散領域と同程度に大きくしても、トレンチに埋め
込まれた絶縁膜は絶縁体として有効にはたらくため、第
１の金属層と第２の金属層の間にかかる電圧が同一の状
態での第１の金属層から第２の金属層へ流れる電流をよ
り半導体基板の幅方向に均一に分散することが可能とな
る。その結果、第１の金属層と第２の金属層との間の電
流電圧特性を向上させることができる。

【００２７】請求項６に記載の本発明の半導体装置は、
第１導電型を有する半導体基板と、半導体基板の第１の
主表面から所定の深さにかけて形成された、第２導電型
を有する第１の不純物拡散領域と、半導体基板の第１の
主表面において、第１の不純物拡散領域よりも外側の領
域に、この第１の不純物拡散領域を取り囲むように、こ
の第１の主表面からの深さが第１の不純物拡散領域より
も深く、かつ、この第１の不純物拡散領域よりも濃度が
高い、所定の幅で設けられた第２の不純物拡散領域と、
半導体基板の第１の主表面上に第１の不純物拡散領域に
接して設けられた第１の金属層と、半導体基板の第２の
主表面に接するように設けられた第２の金属層と、第１
の不純物拡散領域と第２の不純物拡散領域との間に第１
の不純物拡散領域よりも濃度が低い第２導電型の第４の
不純物拡散領域とを備えている。

【００２８】このような構造にすることにより、第１の
不純物拡散流域と第２の不純物拡散領域との間に、比較
的濃度が低い第２導電型を有する第４の不純物拡散領域
の外周部分とを備えているため、順バイアス時、すなわ
ち、第１の金属層に正の電界がかかり、第２の金属層に
負の電界がかかっているときに、比較的濃度が低い第４
の不純物拡散領域が、濃度の比較的高い第１の不純物拡
散領域の内周部分から第２の不純物拡散領域まで流れる
電流に対して抵抗としてはたらく。そのため、順バイア
ス時、すなわち、第１の金属層に、第２の金属層を基準
とした場合に正の電位がかかり、第２の金属層に、第１
の金属層を基準とした場合に負の電位がかかっていると
きに、第１の不純物拡散領域が濃度の高い領域のみで形
成され、比較的濃度が低い第２導電型を有する第４の不
純物拡散領域がない場合よりも、第２の不純物拡散領域
の下側から第２の金属層に向かって流れる電流密度を小
さくできる。そのため、逆バイアスがかけられたとき
に、第２の不純物拡散領域と第２の金属層との間に局所
的に大きく生じるリカバリー電流の集中を抑制できる。
その結果、リカバリー電流による第２の不純物拡散領域
近傍の温度上昇に起因する、第２の不純物拡領域近傍の
熱破壊の発生を抑制できる。

【００２９】請求項７に記載の本発明の半導体装置は、
第１導電型を有する半導体基板と、半導体基板の第１の
主表面から所定の深さにかけて形成された、第２導電型
を有する第１の不純物拡散領域と、半導体基板の第１の
主表面において、第１の不純物拡散領域よりも外側の領
域に、この第１の不純物拡散領域を取り囲むように、こ
の第１の主表面からの深さが第１の不純物拡散領域より
も深く、かつ、この第１の不純物拡散領域よりも濃度が
高い、所定の幅で設けられた第２の不純物拡散領域と、
半導体基板の第１の主表面上に第１の不純物拡散領域に
接して設けられた第１の金属層と、半導体基板の第２の
主表面に接するように設けられた第２の金属層と、第１
の不純物拡散領域に半導体基板の第１の主表面から所定
の深さにかけて、第１の不純物拡散領域の略中心からこ
の中心を取り囲むように形成された環状の、第２の不純
物拡散領域より濃度が低い第２導電型を有する複数の第
５の不純物拡散領域とを備えている。

【００３０】このような構造にすることにより、第１の
不純物拡散流域には、比較的濃度が低い第２導電型の複
数の第５の不純物拡散領域が形成されているため、第５
の不純物拡散領域が、第１の不純物拡散領域から第２の
不純物拡散領域まで流れる電流に対して抵抗としてはた
らく。そのため、順バイアス時、すなわち、第１の金属
層に、第２の金属層を基準とした場合に正の電位がかか
り、第２の金属層に第２の金属層を基準とした場合に負
の電位がかかったときに、第１の不純物拡散領域が比較
的濃度の高い領域のみで形成され、比較的濃度の低い第
２導電型を有する第５の不純物拡散領域がない場合より
も、第２の不純物拡散領域の下側から第２の金属層に向
かって流れる電流密度を小さくできる。また、このと
き、第５の不純物拡散領域は複数存在するため、各々の
抵抗値の足し算として合成抵抗が計算できるため、設計
が容易になる。それにより、逆バイアス時、すなわち、
第１の金属層に、第２の金属層を基準とした場合に負の
電位がかかり、第２の金属層に、第１の金属層を基準と
した場合に正の電位がかけられたときに、局所的に大き
く流れるリカバリー電流の集中を抑制できる。その結
果、リカバリー電流による第２の不純物拡散領域近傍の
温度上昇に起因する、第２の不純物拡散領域近傍の熱破
壊の発生を抑制できる。

【００３１】また、この場合、第１の金属層を第１の不
純物拡散領域と同程度に大きくしても、第５の不純物拡
散領域は抵抗として有効にはたらくため、順バイアス状
態で、第２の不純物領域の直下付近で電流の集中が発生
しない。そのため、逆バイアス状態になったときに、第
２の不純物拡散領域の直下付近で電流の集中を抑制でき
る。そのため、第１の金属層と第２の金属層との間にか
かる電圧が同一の状態での第１の金属層から第２の金属
層へ流れる電流をより半導体基板の幅方向に均一に分散
することが可能となる。その結果、第１の金属層と第２
の金属層との間の電流電圧特性を向上させることができ
る。

【００３２】請求項８に記載の本発明の半導体装置は、
第１導電型を有する半導体基板と、半導体基板の第１の
主表面から所定の深さにかけて形成された、第２導電型
を有する第１の不純物拡散領域と、半導体基板の第１の
主表面において、第１の不純物拡散領域よりも外側の領
域に、この第１の不純物拡散領域を取り囲むように、こ
の第１の主表面からの深さが第１の不純物拡散領域より
も深く、かつ、この第１の不純物拡散領域よりも濃度が
高い、所定の幅で設けられた第２の不純物拡散領域と、
半導体基板の第１の主表面上に第１の不純物拡散領域に
接して設けられた第１の金属層と、半導体基板の第２の
主表面に接するように設けられた第２の金属層と、第１
の不純物拡散領域と第２の不純物拡散領域との間に、第
２の不純物拡散領域の最内周から所定の距離を隔てて設
けられ、第１の不純物拡散領域よりも不純物の注入深さ
が浅く、かつ、この第１の不純物拡散領域よりも濃度が
低い、第２導電型を有する第６の不純物拡散領域とを備
えている。

【００３３】このような構造にすることにより、第２導
電型を有する第１の不純物拡散領域および第６の不純物
拡散領域と第２の不純物拡散領域との間には、第１導電
型を有する半導体基板が存在するため、順バイアス時、
すなわち、第１の金属層に第２の金属層を基準とした場
合に正の電位がかかり、第２の金属層に、第１の金属層
を基準とした場合に負の電位がかかったときに、第１の
不純物拡散領域および第６の不純物拡散領域から第２の
不純物拡散領域へと流れる電流は、第１導電型を有する
半導体基板により遮られる。そのため、第２の不純物拡
散領域へと電流が流れない。

【００３４】それにより、第２の不純物拡散領域の下側
に生じる正孔の密度は小さくなる。そのため、第２の不
純物拡散領域の直下部分を第２の金属層に向かって流れ
る電流の不均一動作を抑制できる。それにより、逆バイ
アス時、すなわち、第１の金属層に、第２の金属層を基
準とした場合に負の電位がかかり、第２の金属層に、第
１の金属層を基準とした場合に正の電位がかけられたと
きに、第２の不純物拡散領域と第２の金属層との間に局
所的に大きく生じるリカバリー電流の集中を抑制でき
る。その結果、リカバリー電流による第２の不純物拡散
領域近傍の温度上昇に起因する、第２の不純物拡散領域
近傍の熱破壊の発生を抑制できる。

【００３５】また、この場合、第１の金属層を第１の不
純物拡散領域と同程度に大きくしても、第２導電型を有
する第１の不純物拡散領域および第６の不純物拡散領域
と第２の不純物拡散領域との間には、第１導電型を有す
る半導体基板が存在するため、順バイアス時、すなわ
ち、第１の金属層に第２の金属層を基準とした場合に負
の電位がかかったときに、第１の不純物拡散領域および
第６の不純物拡散領域から第２の不純物拡散領域へと流
れる電流は、第１導電型を有する半導体基板により遮ら
れるため、第２の不純物拡散領域へ電流は流れない。そ
れにより、第２の不純物拡散領域の下側に向かって発生
する局所的に大きなリカバリー電流の集中を抑制でき
る。そのため、第１の金属層と第２の金属層の間にかか
る電圧が同一の状態での第１の金属層から第２の金属層
へ流れる電流をより均一に分散することが可能となる。
その結果、第１の金属層と第２の金属層との間の電流電
圧特性を向上させることができる。

【００３６】請求項９に記載の本発明の半導体装置は、
第１導電型を有する半導体基板と、半導体基板の第１の
主表面から所定の深さにかけて形成された、第２導電型
を有する第１の不純物拡散領域と、半導体基板の第１の
主表面において、第１の不純物拡散領域よりも外側の領
域に、この第１の不純物拡散領域を取り囲むように、こ
の第１の主表面からの深さが第１の不純物拡散領域より
も深く、かつ、この第１の不純物拡散領域よりも濃度が
高い、所定の幅で設けられ、この幅方向の中心部付近の
不純物濃度が最外周および最内周に比較して低い、環状
の第２導電型を有する第２の不純物拡散領域と、半導体
基板の第１の主表面上に第２の不純物拡散領域に略接す
る程度まで設けられた第１の金属層と、半導体基板の第
２の主表面に接するように設けられた第２の金属層とを
備えている。

【００３７】このような構造にすることにより、第２の
不純物拡散領域は、その環状の幅方向の中心部近傍に、
第２の不純物拡散領域の他の部分よりも濃度が小さい部
分を有する。それにより、第２の不純物拡散領域は、こ
の第２の不純物拡散領域が、幅方向に一定の濃度で分布
している場合よりも、正孔密度が小さくなっている。そ
のため、順バイアス時、すなわち、第１の金属層に、第
２の金属層を基準として正の電位を与える場合の、第２
の不純物拡散領域から第２の金属層に向かって流れる電
流の密度は比較的に小さくなる。その結果、逆バイアス
時、すなわち、第１の金属層に、第２の金属層を基準と
した場合に正の電位がかけられ、第２の金属層に第１の
金属層として負の電位の電位がかけられたときに、局所
的に大きく流れるリカバリー電流の集中を抑制できる。
その結果、リカバリー電流による第２の不純物拡散領域
近傍の温度上昇に起因する、第２の不純物拡散領域近傍
の熱破壊の発生を抑制できる。

【００３８】また、第２の不純物拡散領域の幅および拡
散深さを変えずに、その幅方向の中央部の密度を下げる
ことにより正孔密度を低下させて、リカバリー電流の集
中を抑制するため、電界集中を防止するという効果は低
下しない。

【００３９】また、この場合、第１の金属層を第１の不
純物拡散領域と同程度に大きくしても、第２の不純物拡
散領域の中央部の濃度が低い部分は抵抗として有効には
たらくため、上記局所的に大きなリカバリー電流の集中
の抑制を図ることができる。そのため、第１の金属層と
第２の金属層の間にかかる電圧が同一の状態での第１の
金属層から第２の金属層へ流れる電流をより半導体基板
の幅方向に均一に分散することが可能となる。その結
果、第１の金属層と第２の金属層との間の電流電圧特性
を向上させることができる。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。

【００４１】（実施の形態１）本発明の実施の形態１の
ＦＷＤを図１〜図９を用いて説明する。本実施の形態の
ＦＷＤは、図１６に示したようなＦＷＤの平面図のｘ−
ｘ線断面の状態が図１に示すような構造を有している。
以下、本発明の実施の形態１のＦＷＤの構造を説明す
る。本実施の形態のＦＷＤは、半導体基板の表面から見
た平面図は、図１６と同様である。また、断面において
は、図１に示す断面の幅ｗ₂＝５６００μｍ、厚さｔ＝
５００μｍのｎ型の半導体基板１に、この半導体基板１
の下側主表面から所定の深さにかけて形成された、この
半導体基板１よりも濃度の高いｎ型の不純物拡散領域で
あるカソード層２と、半導体基板１の上側主表面の図１
６の平面図における略中心となる軸、すなわち、図１の
Ｂ−Ｂ線から所定の距離をおいた位置まで、上側主表面
から拡散深さが６μｍの領域に形成された、表面濃度５
×１０ ¹⁶／ｃｍ³のｐ型の不純物拡散領域である幅ｗ₃
＝３４５０μｍのアノード層３が設けられている。

【００４２】また、半導体基板１の上側主表面におい
て、平面的にアノード層３の周囲を取り囲むように、断
面的には半導体基板１の上側主表面からの拡散深さが１
０μｍと、アノード層３よりも拡散深さが深くなるよう
に、かつ、拡散濃度が１×１０ ¹⁹／ｃｍ³というアノー
ド層３よりも高い濃度で、幅ｗ₄＝５０μｍで設けられ
た環状のｐ型の不純物拡散領域であるフィールドリミテ
ィング層最内周４を備えている。さらに、フィールドリ
ミティング最内周層４を平面的に取り囲むように、この
フィールドリミティング層最内周４の外側へそれぞれ所
定の距離をおいて複数設けられた、フィールドリミティ
ング層最内周４と同じ濃度を有する、環状のｐ型の不純
物拡散領域群である、拡散深さ１０μｍ、拡散濃度が１
×１０¹⁹／ｃｍ³のフィールドリミティング層５が設け
られている。

【００４３】また、半導体基板１の最外周には、半導体
基板１よりも濃度が高いｎ型の不純物拡散領域であるス
トッパチャネル層６が設けられている。さらに、カソー
ド層２に接して設けられた金からなるカソード電極用金
属層７と、アノード層３に接して設けられ、この第２の
カソード層よりも略中心からの距離が小さいアルミニウ
ムからなるアノード電極用金属層８とを備えている。本
実施の形態では、アノード電極用金属層８の幅が、それ
ぞれｗ₁＝３０００、２５００、２０００μｍというよ
に、アノード層３の幅より一定の長さだけ短くなってい
ることが、従来と異なる点である。

【００４４】このとき、ｗ₁＝３０００、２５００、２
０００μｍの状態に対応する、電流密度と電圧の関係を
図２に示す。図２に示すように、ｗ₁を小さくすれば、
同電圧がかかったときの電流密度が低下していることよ
り、ダイオードの特性が低下することが分かる。また、
図３のデータのそれぞれは、ｗ₁＝３０００、２５０
０、２０００μｍの状態のときの電流密度分布と図１の
Ｂ−Ｂ線からアノード電極用金属層８の最外周までの距
離との関係を表すグラフである。さらに、図４のデータ
のそれぞれは、ｗ₁＝３０００、２５００、２０００μ
ｍの状態のときの正孔密度分布と図１のＢ−Ｂ線からア
ノード電極用金属層８の最外周までの距離との関係を表
すグラフである。これらのグラフより、ｗ₁＝３００
０、２５００、２０００μｍのそれぞれの場合におい
て、従来技術の図１９および図２０で示したような、電
流密度の不均一な分布が解消されていることが分かる。

【００４５】このような構造にすることにより、半導体
基板１の上側面で、アノード電極用金属層８の最外周面
とフィールドリミティング最内周４の最内周面との間に
所定の距離を有する構造となる。それにより、半導体基
板１の上側主表面近傍においてアノード電極用金属層８
の最外周面とフィールドリミティング最内周４の最内周
面との間で、半導体基板１の上側主表面から深さ６μｍ
にかけて形成されたアノード層３の平面的に見て外周部
分は、順バイアス時、すなわち、アノード電極用金属層
８に正の電界がかかり、カソード電極金属７に負の電界
がかかったときに、図５に示す経路ＩＩの抵抗Ｒ₀から
分かるように、アノード電極用金属層８の下面で発生す
る電流が、フィールドリミティング最内周４の方向へ流
れていくことを妨げる抵抗としてはたらく。このとき、
不純物濃度Ｎ_A（ｃｍ^-3）の場合の一様なｐ型半導体基
板の抵抗率ρ_pは、

【００４６】

【数１】

【００４７】である。また、Ｎ_Aはアノード層３の不純
物濃度である。上式を用いると、Ｎ_A＝１×１０¹⁶／ｃ
ｍ³の場合には、抵抗率ρ_p＝０．２１０５Ωｃｍ程度
となる。アノード層３の最外周からフィールドリミティ
ング最内周４までの距離が５００μｍとすると、図５の
経路ＩＩの抵抗値Ｒ₀＝０．１０５３Ω程度となる。

【００４８】一方、経路Ｉのｎ型の半導体基板１の部分
の抵抗値Ｒ₁は、１００Ａ／ｃｍ²での電圧が１．５Ｖ
の場合には、ｐｎ接合面での接触電位を０．７Ｖとする
と、

【００４９】

【数２】

【００５０】となり、経路の抵抗値は、Ｒ₁＝０．８
Ωで、経路の抵抗値はＲ₀＋Ｒ₂＝０．８Ω＋０．１
Ω＝０．９Ωとなり、経路では経路よりも、その値
が大きいことから、経路Ｉを流れる電流に比べて経路Ｉ
Ｉを流れる電流が極めて小さいことが分かる。

【００５１】そのため、アノード電極用金属層８がフィ
ールドリミティング最内周４に直接接する程度まで大き
く形成されている場合よりも、フィールドリミティング
最内周４の下側からカソード層２に向かって流れる電流
密度を小さく、すなわち、電流の集中を抑制できる。そ
れにより、従来技術に比べて、逆バイアス時、すなわ
ち、アノード電極用金属層８に、カソード電極用金属７
を基準とした場合に、負の電位がかかり、カソード電極
用金属層７に、アノード電極用金属層８を基準とした場
合に、正の電位がかかったときに、フィールドリミティ
ング最内周４の下部に局所的に大きく蓄積された正孔の
逆流により生じる、フィールドリミティング最内周層４
に向かって局所的に大きく流れるリカバリー電流の集中
を抑制できる。その結果、リカバリー電流によるフィー
ルドリミティング最内周４の下側の温度上昇に起因す
る、フィールドリミティング最内周４近傍の熱破壊の発
生を抑制できる。

【００５２】（実施の形態２）本発明の実施の形態２の
ＦＷＤを図６を用いて説明する。本実施の形態のＦＷＤ
は、半導体基板の表面から見た平面図は、図１６と同様
である。また、断面においては、図１６に示したような
ＦＷＤの平面図のｘ−ｘ線断面の状態が図６に示すよう
な構造を有している。本実施の形態のＦＷＤは、半導体
基板１、カソード層２、フィールドリミティング最内周
層４、フィールドリミティング層５、ストッパチャンネ
ル層６、カソード電極用金属７、および、アノード電極
用金属層８の構造においては、実施の形態１に記載のＦ
ＷＤと共通している。また、本実施の形態のＦＷＤは、
アノード層３の径方向の長さが短く、アノード層３とフ
ィールドリミティング最内周層４との間はｎ型の半導体
基板１で電気的導通が遮断され、また、半導体基板１の
主表面上にアノード電極用金属層８の最外周からフィー
ルドリミティング最内周層４の内側面にまでに絶縁膜１
７を介してアルミニウムからなるフィールドプレート１
６が設けられている点においては、実施の形態１のＦＷ
Ｄと構造が異なる。

【００５３】このような構造にすることにより、ｐ型の
アノード層３とフィールドリミティング最内周層４との
間に、ｎ型を有する半導体基板１が不純物注入されずに
そのまま残っているため、順バイアス時に、アノード層
３からフィールドリミティング最内周層４へと流れる電
流は、半導体基板１により遮られる。それにより、フィ
ールドリミティング最内周層４の下側が局所的に大きな
正孔密度分布になることを抑制する。そのため、フィー
ルドリミティング最内周層４の下側からカソード層２に
向かって流れる電流密度を小さくできる。そのため、逆
バイアスがかけられたときに生じる、カソード層２とフ
ィールドリミティング最内周層４との間に局所的に大き
く流れるリカバリー電流の集中が抑制される。その結
果、リカバリー電流によるフィールドリミティング最内
周層４近傍の温度上昇に起因する、フィールドリミティ
ング最内周４近傍の熱破壊の発生を抑制できる。

【００５４】また、フィールドプレート１６がない場合
は、図７に示すように、アノード層３とフィールドリミ
ティング最内周層４との間で、逆バイアス時に、等電位
面は間隔が狭くなり、変化が大きいので、電界が大きく
なっているが、フィールドプレート１６を設けると、図
８に示すように、アノード電極用金属層８にかかる電位
が、アノード層３とフィールドリミティング最内周４と
の間に生じる逆バイアス時の等電位面の間隔が大きくな
り、電位の高い面が外側へ送り出され、電界集中が緩和
される。それにより、アノード層３とフィールドリミテ
ィング最内周４との間に生じる電界集中を抑制すること
が可能となる。

【００５５】（実施の形態３）本発明の実施の形態３の
ＦＷＤを図９を用いて説明する。本実施の形態のＦＷＤ
は、半導体基板の表面から見た平面図は、図１６とほぼ
同様である。また、断面においては、図１６に示したよ
うなＦＷＤの平面図のｘ−ｘ線断面の状態が図９に示す
ような構造を有している。本実施の形態のＦＷＤは、半
導体基板１、カソード層２、フィールドリミティング最
内周層４、フィールドリミティング層５、ストッパチャ
ンネル層６、カソード電極用金属７、および、アノード
電極８の構造においては実施の形態１に記載のＦＷＤと
共通している。また、本実施の形態のＦＷＤは、アノー
ド層３の径方向の長さを短くし、アノード層３の最外周
部分とフィルドリミティング最内周層４とが直接接触す
ることなく、導電がｎ型の半導体基板１でほぼ遮断され
た状態であり、アノード層３の最外周部分とフィールド
リミティング最内周層４との間の半導体基板１の表面上
に絶縁膜１０を設け、さらに、その絶縁膜１０を覆うよ
うにに多結晶シリコンからなる配線９を設け、アノード
層３の最外周部分とフィールドリミティング最内周層４
とを導通させている構造においては、実施の形態１に記
載のＦＷＤと異なる。

【００５６】このような構造にすることにより、ｐ型の
アノード層３とフィールドリミティング最内周層４と
は、ｎ型の半導体基板１により間隔をおいて設けられて
いる。また、半導体基板１の上側主表面で絶縁膜１０を
介して、アノード層３とフィールドリミティング最内周
層４とを接続する多結晶シリコンからなる導電層９が設
けられていることにより、導電層９と平行にアノード層
３とフィールドリミティング最内周層４との間で電界が
集中しないように半導体基板１の表面に平行で、間隔の
比較的大きな等電位面が形成される。

【００５７】また、アノード層３からフィールドリミテ
ィング最内周層４へ流れる電流に対しては、導電層９が
抵抗としてはたらき、フィールドリミティング最内周層
４に流れる電流を小さくする。そのため、逆バイアス時
には、逆バイアスがかけられたときに生じるカソード層
２とフィールドリミティング最内周層４との間に局所的
に大きく流れるリカバリー電流の集中が抑制される。そ
の結果、リカバリー電流によるフィールドリミティング
最内周層４近傍の温度上昇に起因する、フィールドリミ
ティング最内周層４近傍の熱破壊の発生を抑制し得る。

【００５８】（実施の形態４）本発明の実施の形態４の
ＦＷＤを図１０を用いて説明する。本実施の形態のＦＷ
Ｄは、半導体基板の表面から見た平面図は、図１６とほ
ぼ同様である。また、断面においては、図１６に示した
ようなＦＷＤの平面図のｘ−ｘ線断面の状態が図１０に
示すような構造を有している。本実施の形態のＦＷＤ
は、半導体基板１、カソード層２、フィールドリミティ
ング最内周層４、フィールドリミティング層５、ストッ
パチャンネル層６、カソード電極用金属７、および、ア
ノード電極８の構造においては、実施の形態１に記載の
ＦＷＤと共通している。また、本実施の形態のＦＷＤ
は、アノード層３の最外周からフィールドリミティング
最内周４の内側面までに、アノード層３よりも注入深さ
が浅いｎ型の不純物拡散領域１１を備えている点におい
ては、実施の形態１に記載のＦＷＤと構造が異なる。

【００５９】このような構造にすることにより、アノー
ド層３とフィールドリミティング最内周４との間には、
アノード層３のｎ型の不純物拡散領域１１直下の部分
の、ｐ型の濃度が低い部分が抵抗層としてはたらく。そ
のため、アノード層３からフィールドリミティング最内
周４まで流れる電流に対して、不純物拡散領域１１が抵
抗としてはたらく。そのため、不純物拡散領域１１がな
く、アノード層３のみの場合よりも、順バイアス時にお
いて、フィールドリミティング最内周４の下側からカソ
ード層２に向かって流れる電流密度を小さくできる。そ
れにより、逆バイアスがかけられたときに生じるカソー
ド層２とフィールドリミティング最内周４との間に局所
的に大きく流れるリカバリー電流の集中が抑制される。
その結果、リカバリー電流によるフィールドリミティン
グ最内周４近傍の温度上昇に起因する、フィールドリミ
ティング最内周４近傍の熱破壊の発生を抑制できる。

【００６０】（実施の形態５）本発明の実施の形態５の
ＦＷＤを図１１を用いて説明する。本実施の形態のＦＷ
Ｄは、半導体基板の表面から見た平面図は、図１６とほ
ぼ同様である。また、断面においては、図１６に示した
ようなＦＷＤの平面図のｘ−ｘ線断面の状態が図１１に
示すような構造を有している。本実施の形態のＦＷＤ
は、半導体基板１、カソード層２、アノード層３、フィ
ールドリミティング最内周層４、フィールドリミティン
グ層５、ストッパチャンネル層６、カソード電極用金属
７の構造においては、実施の形態１に記載のＦＷＤと共
通している。また、本実施の形態のＦＷＤは、アノード
電極用金属８がアノード層３の最外周まで延びており、
また、アノード層３とフィールドリミティング最内周層
４との境界部分にトレンチを埋め込むように形成された
酸化膜１２が設けられている点において、実施の形態１
に記載のＦＷＤと構造が異なる。

【００６１】このような構造にすることにより、アノー
ド層３とフィールドリミティング最内周４との間には、
トレンチに埋め込まれた絶縁層１２が形成されているた
め、この絶縁層１２が、アノード層３からフィールドリ
ミティング最内周４まで流れている電流に対して絶縁層
としてはたらき、電流を流さない。そのため、順バイア
ス時に、フィールドリミティング最内周４の下側からカ
ソード層２に向かって流れる電流密度を小さくできる。
それにより、逆バイアスがかけられたときに、局所的に
大きく流れるリカバリー電流の集中が抑制される。その
結果、リカバリー電流によるフィールドリミティング最
内周４近傍の温度上昇に起因する、フィールドリミティ
ング最内周４近傍の熱破壊の発生を抑制できる。

【００６２】また、この場合、アノード電極用金属層８
をアノード層３と同程度に大きくしても、トレンチに埋
め込まれた酸化膜１２は抵抗として有効にはたらくた
め、アノード電極用金属層とカソード層２の間にかかる
電圧が同一の状態でのアノード電極用金属層８からカソ
ード電極用金属層７へ流れる電流をより半導体基板１の
幅方向に均一に分散することが可能となる。その結果、
アノード電極用金属層８とカソード電極用金属層７との
間の電流電圧特性を向上させることができる。

【００６３】（実施の形態６）本発明の実施の形態６の
ＦＷＤを図１２を用いて説明する。本実施の形態のＦＷ
Ｄは、半導体基板の表面から見た平面図は、図１６と同
様である。また、断面においては、図１６に示したよう
なＦＷＤの平面図のｘ−ｘ線断面の状態が図１２に示す
ような構造を有している。本実施の形態のＦＷＤは、半
導体基板１、カソード層２、フィールドリミティング最
内周層４、フィールドリミティング層５、ストッパチャ
ンネル層６、カソード電極用金属７の構造においては、
実施の形態１に記載のＦＷＤと共通している。また、ア
ノード層３の径方向の長さが短く、アノード層３とフィ
ールドリミティング最内周層４との間に、アノード層３
と主表面からの深さが略等しく、極めて低濃度のｐ型の
不純物拡散領域１３が設けられている。また、アノード
電極用金属層８は、フィールドリミティング最内周層４
の内側面にまで設けられている点において、実施の形態
１に記載のＦＷＤと構造が異なる。

【００６４】このような構造にすることにより、アノー
ド層３とフィールドリミティング最内周層４との間に
は、比較的濃度が低いｐ型の不純物拡散領域１３が形成
されているため、順バイアス時には、不純物拡散領域１
３が、アノード層３からフィールドリミティング最内周
層４まで流れる電流に対して抵抗としてはたらく。その
ため、アノード層３のみで形成され、不純物拡散領域１
３がない場合よりも、フィールドリミティング最内周層
４の下側からカソード層２に向かって流れる電流密度を
小さくできる。それにより、逆バイアスがかけられたと
きに生じるカソード層２とフィールドリミティング最内
周層４との間に局所的に大きく生じるリカバリー電流の
集中が抑制される。その結果、リカバリー電流によるフ
ィールドリミティング最内周層４近傍の温度上昇に起因
する、フィールドリミティング最内周層４近傍の熱破壊
の発生を抑制できる。

【００６５】また、この場合、アノード電極用金属層８
をアノード層３と同程度に大きくしても、トレンチに埋
め込まれた酸化膜１２は抵抗として有効にはたらくた
め、アノード電極用金属層とカソード電極用金属層７と
の間にかかる電圧が同一の状態でのアノード電極用金属
層８からカソード電極用金属層７へ流れる電流をより半
導体基板１の幅方向に均一に分散することが可能とな
る。その結果、アノード電極用金属層８とカソード電極
用金属層７との間の電流電圧特性を向上させることがで
きる。

【００６６】（実施の形態７）本発明の実施の形態７の
ＦＷＤを図１３を用いて説明する。本実施の形態のＦＷ
Ｄは、半導体基板の表面から見た平面図は、図１６と同
様である。また、断面においては、図１６に示したよう
なＦＷＤの平面図のｘ−ｘ線断面の状態が図１３に示す
ような構造を有している。本実施の形態のＦＷＤは、半
導体基板１、カソード層２、フィールドリミティング最
内周層４、フィールドリミティング層５、ストッパチャ
ンネル層６、カソード電極用金属７、および、アノード
電極８の構造においては、実施の形態１に記載のＦＷＤ
と共通している。また、本実施の形態のＦＷＤは、アノ
ード層３に中心から最外周部分に向かって所定の間隔
で、複数の極めて低濃度のｐ型の不純物拡散領域１４を
備えている点において、実施の形態１と構造が異なる。

【００６７】このような構造にすることにより、アノー
ド層３には、比較的濃度が低いｐ型の複数の不純物拡散
領域１４が形成されているため、順バイアス時には、不
純物拡散領域１４が、アノード層３からフィールドリミ
ティング最内周層４まで流れる電流に対して抵抗として
はたらく。そのため、アノード層３のみで形成され、不
純物拡散領域１４がない場合よりも、フィールドリミテ
ィング最内周層４の下側からカソード層２向かって流れ
る電流密度を小さくできる。それにより、逆バイアスが
かけられたときに、カソード層２とフィールドリミティ
ング最内周層４との間に局所的に大きく流れるリカバリ
ー電流の集中が抑制される。その結果、リカバリー電流
によるフィールドリミティング最内周層４近傍の温度上
昇に起因する、フィールドリミティング最内周層４近傍
の熱破壊の発生を抑制できる。

【００６８】また、この場合、アノード電極用金属層８
をアノード層３と同程度に大きくしても、比較的濃度が
低いｐ型の不純物拡散領域１３は抵抗として有効にはた
らくため、アノード電極用金属層とカソード電極用金属
層７の間にかかる電圧が同一の状態でのアノード電極用
金属層８からカソード電極用金属層７へ流れる電流をよ
り半導体基板１の幅方向に均一に分散することが可能と
なる。その結果、アノード電極用金属層８とカソード電
極用金属層７との間の電流電圧特性を向上させることが
できる。

【００６９】（実施の形態８）本発明の実施の形態８の
ＦＷＤを図１４を用いて説明する。本実施の形態のＦＷ
Ｄは、半導体基板の表面から見た平面図は、図１６と同
様である。また、断面においては、図１６に示したよう
なＦＷＤの平面図のｘ−ｘ線断面の状態が図１４に示す
ような構造を有している。本実施の形態のＦＷＤは、半
導体基板１、カソード層２、フィールドリミティング最
内周層４、フィールドリミティング層５、ストッパチャ
ンネル層６、カソード電極用金属７の構造においては、
実施の形態１に記載のＦＷＤと共通している。また、本
実施の形態のＦＷＤは、アノード層３の径方向の長さが
短く、アノード層３とフィールドリミティング最内周層
４との間に、アノード層３と主表面からの深さが浅い、
比較的濃度が低いｐ型の不純物拡散領域１５が設けられ
ている。また、本実施の形態のＦＷＤは、アノード電極
用金属層８は、フィールドリミティング最内周層４の内
側面にまで設けられている点において、実施の形態１に
記載のＦＷＤと構造が異なる。

【００７０】このような構造にすることにより、アノー
ド層３とフィールドリミティング最内周層４との間に
は、アノード層３よりも深さが浅く、比較的濃度が低い
ｐ型の第９の不純物拡散領域１５が形成されている。そ
のため、順バイアス時には、不純物拡散領域１５は、ア
ノード層３からフィールドリミティング最内周層４へ
は、ほとんど電流を流さない。それにより、フィールド
リミティング最内周層４の下側からカソード層２に向か
って流れる電流密度を小さくできる。それにより、逆バ
イアスがかけられたときに、カソード層２とフィールド
リミティング最内周層４との間に局所的に大きく流れる
リカバリー電流の集中が抑制される。その結果、リカバ
リー電流によるフィールドリミティング最内周層４近傍
の温度上昇に起因する、フィールドリミティング最内周
層４近傍の熱破壊の発生を抑制できる。

【００７１】また、アノード電極用金属層８が、フィー
ルドリミティング最内周層４の内側面近傍まで設けられ
ていることにより、アノード層３とフィールドリミティ
ング最内周層４との間の電界集中を抑制することが可能
となる。

【００７２】（実施の形態９）本発明の実施の形態９の
ＦＷＤを図１５を用いて説明する。本実施の形態のＦＷ
Ｄは、半導体基板の表面から見た平面図は、図１６と同
様である。また、断面においては、図１６に示したよう
なＦＷＤの平面図のｘ−ｘ線断面の状態が図１５に示す
ような構造を有している。本実施の形態のＦＷＤは、実
施の形態１に記載のＦＷＤと、半導体基板１、カソード
層２、アノード層３、フィールドリミティング層５、ス
トッパチャンネル層６、カソード電極用金属７の構造に
おいては共通している。また、本実施の形態のＦＷＤ
は、アノード電極用金属８がアノード層３の最外周近傍
まで延びており、フィールドリミティング最内周層４が
その中央部に濃度の低い部分を有するように、フィール
ドリミティング最内周層内側部分４ａとフィールドリミ
ティング最内周層外側部分４ｂとに分かれている点にお
いて、実施の形態１に記載のＦＷＤと構造が異なる。

【００７３】このような構造にすることにより、フィー
ルドリミティング最内周層内側４ａとフィールドリミテ
ィング最内周層外側４ｂとは、それぞれの間に比較的濃
度が低い部分を有する。それにより、フィールドリミテ
ィング最内周層内側４ａとフィールドリミティング最内
周層外側４ｂとは、このフィールドリミティング最内周
層内側４ａとフィールドリミティング最内周層外側４ｂ
とがその幅方向の中央部に比較的濃度の小さい部分を有
さず、一定の濃度で分布している場合よりも、比較的正
孔密度が小さくなっている。そのため、順バイアス時に
生じる、フィールドリミティング最内周層４からカソー
ド電極２に向かって流れる電流の密度は比較的に小さく
なる。その結果、逆バイアスがかけられたときに、カソ
ード層２とフィールドリミティング最内周層４との間に
局所的に大きく流れるリカバリー電流の集中が抑制され
る。その結果、フィールドリミティング最内周層内側４
ａおよびフィールドリミティング最内周層外側４ｂ近傍
の温度上昇に起因する、フィールドリミティング最内周
層内側４ａおよびフィールドリミティング最内周層外側
４ｂ近傍の熱破壊の発生を抑制できる。

【００７４】また、フィールドリミティング最内周層内
側４ａおよびフィールドリミティング最内周層外側４ｂ
は、その幅および最も深い部分の注入深さは従来と共通
であり、等電位面の状態は従来とほぼ同様であるため、
幅を狭くする、または、注入深さを浅くして正孔密度を
小さくするときのように、電界集中の緩和の効果を低減
させることはない。

【００７５】なお、今回開示された実施の形態はすべて
の点で例示であって制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許
請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意
味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図
される。

【００７６】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明の半導体装置に
よれば、逆バイアスがかけられたときに生じる、第２の
不純物拡散領域と第２の金属層との間に局所的に大きく
流れるリカバリー電流の集中を抑制できる。その結果、
リカバリー電流による第２の不純物拡散領域近傍の温度
上昇に起因する、フィールドリミティング最内周層近傍
の熱破壊の発生を抑制できる。

【００７７】請求項２に記載の本発明の半導体装置によ
れば、逆バイアス時、すなわち、第１の金属層に負の電
界がかかり、第２の金属層に正の電界がかけられたとき
に、第２の不純物拡散領域と第２の金属層との間に局所
的に大きく流れるリカバリー電流の集中を抑制できる。
その結果、リカバリー電流による第２の不純物拡散領域
近傍の温度上昇に起因する、第２の不純物拡散領域近傍
の熱破壊の発生を抑制できる。また、第１の不純物拡散
領域と第２の不純物拡散領域との間の半導体基板の第１
の主表面近傍に生じる電界集中を抑制することが可能と
なる。

【００７８】請求項３に記載の本発明の半導体装置によ
れば、順バイアス時において電界集中を緩和し、かつ、
逆バイアス時にに生じる、第２の不純物拡散領域と第２
の金属層との間に局所的に大きく流れるリカバリー電流
の集中を抑制できる。その結果、リカバリー電流による
第２の不純物拡散領域近傍の温度上昇に起因する、フィ
ールドリミティング近傍の熱破壊の発生を抑制できる。

【００７９】請求項４に記載の本発明の半導体装置によ
れば、逆バイアスがかけられたときに生じる、第２の不
純物拡散領域と第２の金属層との間に局所的に大きく流
れるリカバリー電流の集中を抑制できる。その結果、リ
カバリー電流による第２の不純物拡散領域近傍の温度上
昇に起因する、第２の不純物拡散領域近傍の熱破壊の発
生を抑制できる。

【００８０】請求項５に記載の本発明の半導体装置によ
れば、逆バイアスがかけられたときに、第２の不純物拡
散領域と第２の金属層との間に局所的に大きく流れるリ
カバリー電流の集中を抑制できる。その結果、リカバリ
ー電流による第２の不純物拡散領域近傍の温度上昇に起
因する、第２の不純物拡散領域近傍の熱破壊の発生を抑
制できる。また、第１の金属層と第２の金属層の間にか
かる電圧が同一の状態での第１の金属層から第２の金属
層へ流れる電流をより均一に分散することが可能とな
る。その結果、第１の金属層と第２の金属層との間の電
流電圧特性が向上させることができる。

【００８１】請求項６に記載の本発明の半導体装置によ
れば、逆バイアスがかけられたときに、第２の不純物拡
散領域と第２の金属層との間に局所的に大きく流れるリ
カバリー電流の集中を抑制できる。その結果、リカバリ
ー電流による第２の不純物拡散領域近傍の温度上昇に起
因する、第２の不純物拡領域近傍の熱破壊の発生を抑制
できる。

【００８２】請求項７に記載の本発明の半導体装置によ
れば、逆バイアス時、すなわち、第１の金属層に負の電
界がかかり、第２の金属層に正の電界がかけられたとき
に、局所的に大きく流れるリカバリー電流の集中を抑制
できる。その結果、リカバリー電流による第２の不純物
拡散領域近傍の温度上昇に起因する、第２の不純物拡散
領域近傍の熱破壊の発生を抑制できる。また、第１の金
属層と第２の金属層の間にかかる電圧が同一の状態での
第１の金属層から第２の金属層へ流れる電流をより均一
に分散することが可能となる。その結果、第１の金属層
と第２の金属層との間の電流電圧特性を向上させること
ができる。

【００８３】請求項８に記載の本発明の半導体装置によ
れば、逆バイアス時、すなわち、第１の金属層に負の電
界がかかり、第２の金属層に正の電界がかけられたとき
に、第２の不純物拡散領域と第２の金属層との間に局所
的に大きく流れるリカバリー電流の集中を抑制できる。
その結果、リカバリー電流による第２の不純物拡散領域
近傍の温度上昇に起因する、第２の不純物拡散領域近傍
の熱破壊の発生を抑制できる。また、第１の金属層と第
２の金属層の間にかかる電圧が同一の状態での第１の金
属層から第２の金属層へ流れる電流をより均一に分散す
ることが可能となる。その結果、第１の金属層と第２の
金属層との間の電流電圧特性が向上させることができ
る。

【００８４】請求項９に記載の本発明の半導体装置によ
れば、逆バイアス時、すなわち、第１の金属層に正の電
界がかけられ、第２の不純物拡散領域に負の電界がかけ
られたときに、局所的に大きく流れるリカバリー電流の
集中を抑制できる。その結果、第２の不純物拡散領域近
傍の温度上昇に起因する、第２の不純物拡散領域近傍の
熱破壊の発生を抑制できる。また、第１の金属層と第２
の金属層の間にかかる電圧が同一の状態での第１の金属
層から第２の金属層へ流れる電流をより均一に分散する
ことが可能となる。その結果、第１の金属層と第２の金
属層との間の電流電圧特性が向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における、ＦＷＤの電
極面に垂直に切ったときに表れる対称断面の右半分を示
す図である。

【図２】本発明の実施の形態１における、ＦＷＤの、
アノード電極用金層の径方向の長さｗ₁＝３４５０，３
０００，２５００，２０００μｍの場合の順方向の電流
電圧特性を示したグラフを表す図である。

【図３】本発明の実施の形態１における、ＦＷＤの、
アノード電極用金層の径方向の長さがｗ₁＝３０００、
２５００、２０００μｍの場合の、Ａ−Ａ線断面におけ
るＦＷＤのＢ−Ｂ線からの距離と電流密度の関係を示す
グラフを表す図である。

【図４】本発明の実施の形態１における、ＦＷＤの、
アノード電極用金層の径方向の長さがｗ₁＝３０００、
２５００、２０００μｍの場合の、Ａ−Ａ線断面におけ
るフリーフダイオードのＢ−Ｂ線からの距離と正孔密度
の関係を示すグラフを表す図である。

【図５】本発明の実施の形態１における、ＦＷＤの、
順バイアスがかかったときの、電流経路とその経路で抵
抗として機能する部分を模式的に示した図である。

【図６】本発明の実施の形態２における、ＦＷＤの電
極面に垂直に切ったときに表れる対称断面の右半分を示
す図である。

【図７】本発明の実施の形態２における、ＦＷＤのア
ノードの外周近傍における、フィールドプレートがない
場合の等電位面を示す図である。

【図８】本発明の実施の形態２における、ＦＷＤのア
ノードの外周近傍における、フィールドプレートがある
場合の等電位面を示す図である。

【図９】本発明の実施の形態３における、ＦＷＤの電
極面に垂直に切ったときに表れる対称断面の右半分を示
す図である。

【図１０】本発明の実施の形態４における、ＦＷＤの
電極面に垂直に切ったときに表れる対称断面の右半分を
示す図である。

【図１１】本発明の実施の形態５における、ＦＷＤの
電極面に垂直に切ったときに表れる対称断面の右半分を
示す図である。

【図１２】本発明の実施の形態６における、ＦＷＤの
電極面に垂直に切ったときに表れる対称断面の右半分を
示す図である。

【図１３】本発明の実施の形態７における、ＦＷＤの
電極面に垂直に切ったときに表れる対称断面の右半分を
示す図である。

【図１４】本発明の実施の形態８における、ＦＷＤの
電極面に垂直に切ったときに表れる対称断面の右半分を
示す図である。

【図１５】本発明の実施の形態９における、ＦＷＤの
電極面に垂直に切ったときに表れる対称断面の右半分を
示す図である。

【図１６】従来の、ＦＷＤのアノード電極側からみた
平面を示す図である。

【図１７】従来の、ＦＷＤの半導体基板に垂直に切っ
たときに表れる対称断面の右半分を示す図である。

【図１８】フィールドリミティングの下側で等電位面
が外側に延びていく状態を示す図である。

【図１９】従来の、ＦＷＤのアノード電極の図１７に
おけるｗ₁＝３４５０μｍの状態のときの電流密度分布
と図１のＢ−Ｂ線からアノード電極用金属層８の最外周
までの距離との関係を表すグラフである。

【図２０】従来の、ＦＷＤのアノード電極の図１７に
おけるｗ₁＝３４５０μｍの状態のときの正孔密度分布
と図１のＢ−Ｂ線からアノード電極用金属層８の最外周
までの距離との関係を表すグラフである。

【図２１】フィールドリミティング最内周層の曲率半
径が大きい場合を示した図である。

【図２２】フィールドリミティング最内周層の曲率半
径が小さい場合を示した図である。

【図２３】アノード層とフィールドリミティング最内
周層とのオーバーラップが小さい場合を示した図であ
る。

【図２４】アノード層とフィールドリミティング最内
周層とのオーバーラップが大きい場合を示した図であ
る。

【図２５】フィールドリミティング最内周層の底面の
幅が小さい場合の等電位面を示した図である。

【図２６】フィールドリミティング最内周層の底面の
幅が大きい場合の等電位面を示した図である。

【図２７】ＦＷＤが組込まれたハーフブリッジ回路を
示す模式図である。

【図２８】ＩＧＢＴの電源の波形を示した図である。

【図２９】図２４のＦＷＤが組込まれたハーフブリッ
ジ回路において、ＩＧＢＴをＯＦＦの状態からＯＮの状
態へ変化させたときの、ノード０−ノード１電流電圧損
失波形を示すグラフを表す図である。

【図３０】図２４のＦＷＤが組込まれたハーフブリッ
ジ回路において、ＩＧＢＴをＯＦＦの状態からＯＮの状
態へ変化させたときの、ノード１−ノード２電流電圧損
失波形を示すグラフを表す図である。

【符号の説明】

１半導体基板、２カソード層、３アノード層、４，
４ａ，４ｂフィールドリミティング最内周層、５フ
ィールドリミティング層、６ストッパチャネル層、７
カソード電極用金属層、８アノード電極用金属層、
９絶縁膜、１０導電層、１１ｎ型の不純物拡散領
域、１２酸化膜、１３，１４，１５ｐ型の不純物拡散
領域、１６フィールドプレート、１７絶縁膜。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１導電型を有する半導体基板と、前記半導体基板の第１の主表面から所定の深さにかけて
形成された、第２導電型を有する第１の不純物拡散領域
と、前記第１の主表面において、前記第１の不純物拡散領域
よりも外側の領域に、該第１の不純物拡散領域を取り囲
むように、前記第１の主表面からの深さが前記第１の不
純物拡散領域よりも深く、かつ、該第１の不純物拡散領
域よりも濃度が高い、所定の幅で形成された環状の第２
導電型を有する第２の不純物拡散領域と、前記半導体基板の前記第１の主表面上に前記第１の不純
物拡散領域に接して、前記第２の不純物拡散領域の最内
周から所定の距離をおいた内側の領域に設けられた第１
の金属層と、前記半導体基板の第２の主表面に接するように設けられ
た第２の金属層とを備える、半導体装置。
【請求項２】前記第１の不純物拡散領域の最外周と前
記第２の不純物拡散領域の最内周とが所定の距離を隔て
て設けられており、前記半導体基板の前記第１の主表面上に、前記第１の金
属層を取り囲むように形成された絶縁膜を介して、前記
第１の金属層の最外周に接し、前記第１の金属層を取り
囲むように設けられた第３の金属層をさらに備える、請
求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】前記第１の不純物拡散領域の最外周と前
記第２の不純物拡散領域の最内周とが接しないように所
定の距離を隔てて設けられ、前記第１の不純物拡散領域の最外周と前記第２の不純物
拡散領域の最内周との間の前記半導体基板の前記第１の
主表面上の領域を覆うように設けられた絶縁層と、前記絶縁層を覆い、かつ、前記第１の不純物拡散領域と
前記第２の不純物拡散領域とを接続する導電層とをさら
に備える、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】前記第１の不純物拡散領域と前記第２の
不純物拡散領域とが接しており、前記第１の不純物拡散領域と前記第２の不純物拡散領域
との間に、前記第２の不純物拡散領域の平面的に内側に
接して設けられ、前記第１の不純物拡散領域よりも注入
深さが浅い第１導電型を有する第３の不純物拡散領域を
さらに備える、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】第１導電型を有する半導体基板と、前記半導体基板の前記第１の主表面から所定の深さにか
けて形成された、第２導電型を有する第１の不純物拡散
領域と、前記半導体基板の前記第１の主表面において、前記第１
の不純物拡散領域よりも外側の領域に、該第１の不純物
拡散領域を取り囲むように、該第１の主表面からの深さ
が前記第１の不純物拡散領域よりも深く、かつ、該第１
の不純物拡散領域よりも濃度が高い、所定の幅で設けら
れた第２の不純物拡散領域と、前記半導体基板の前記第１の主表面上に前記第１の不純
物拡散領域に接して設けられた第１の金属層と、前記半導体基板の第２の主表面に接するように設けられ
た第２の金属層と、前記第１の不純物拡散領域と前記第２の不純物拡散領域
との間の領域に、前記半導体基板の前記第１の主表面か
ら所定の深さにかけて形成された、絶縁膜が埋め込まれ
たトレンチを備える、半導体装置。
【請求項６】第１導電型を有する半導体基板と、前記半導体基板の前記第１の主表面から所定の深さにか
けて形成された、第２導電型を有する第１の不純物拡散
領域と、前記半導体基板の前記第１の主表面において、前記第１
の不純物拡散領域よりも外側の領域に、該第１の不純物
拡散領域を取り囲むように、該第１の主表面からの深さ
が前記第１の不純物拡散領域よりも深く、かつ、該第１
の不純物拡散領域よりも濃度が高い、所定の幅で設けら
れた第２の不純物拡散領域と、前記半導体基板の前記第１の主表面上に前記第１の不純
物拡散領域に接して設けられた第１の金属層と、前記半導体基板の第２の主表面に接するように設けられ
た第２の金属層と、前記第１の不純物拡散領域と前記第２の不純物拡散領域
との間に前記第１の不純物拡散領域よりも濃度が低い第
２導電型の第４の不純物拡散領域とを備える、半導体装
置。
【請求項７】第１導電型を有する半導体基板と、前記半導体基板の前記第１の主表面から所定の深さにか
けて形成された、第２導電型を有する第１の不純物拡散
領域と、前記半導体基板の前記第１の主表面において、前記第１
の不純物拡散領域よりも外側の領域に、該第１の不純物
拡散領域を取り囲むように、該第１の主表面からの深さ
が前記第１の不純物拡散領域よりも深く、かつ、該第１
の不純物拡散領域よりも濃度が高い、所定の幅で設けら
れた第２の不純物拡散領域と、前記半導体基板の前記第１の主表面上に前記第１の不純
物拡散領域に接して設けられた第１の金属層と、前記半導体基板の前記第２の主表面に接するように設け
られた第２の金属層と、前記第１の不純物拡散領域に前記半導体基板の前記第１
の主表面から所定の深さにかけて、前記第１の不純物拡
散領域の略中心から該中心を取り囲むように形成された
環状の、前記第２の不純物拡散領域より濃度が低い第２
導電型を有する複数の第５の不純物拡散領域を備える、
半導体装置。
【請求項８】第１導電型を有する半導体基板と、前記半導体基板の前記第１の主表面から所定の深さにか
けて形成された、第２導電型を有する第１の不純物拡散
領域と、前記半導体基板の前記第１の主表面において、前記第１
の不純物拡散領域よりも外側の領域に、該第１の不純物
拡散領域を取り囲むように、該第１の主表面からの深さ
が前記第１の不純物拡散領域よりも深く、かつ、該第１
の不純物拡散領域よりも濃度が高い、所定の幅で設けら
れた第２の不純物拡散領域と、前記半導体基板の前記第１の主表面上に前記第１の不純
物拡散領域に接して設けられた第１の金属層と、前記半導体基板の第２の主表面に接するように設けられ
た第２の金属層と、前記第１の不純物拡散領域と前記第２の不純物拡散領域
との間に、前記第２の不純物拡散領域の最内周から所定
の距離を隔てて設けられ、前記第１の不純物拡散領域よ
りも不純物の注入深さが浅く、かつ、該第１の不純物拡
散領域よりも濃度が低い、第２導電型を有する第６の不
純物拡散領域とを備える、半導体装置。
【請求項９】第１導電型を有する半導体基板と、前記半導体基板の前記第１の主表面から所定の深さにか
けて形成された、第２導電型を有する第１の不純物拡散
領域と、前記半導体基板の前記第１の主表面において、前記第１
の不純物拡散領域よりも外側の領域に、該第１の不純物
拡散領域を取り囲むように、該第１の主表面からの深さ
が前記第１の不純物拡散領域よりも深く、かつ、該第１
の不純物拡散領域よりも濃度が高い、所定の幅で設けら
れ、該幅方向の中心部付近の不純物濃度が最外周および
最内周に比較して低い、環状の第２導電型を有する第２
の不純物領域と、前記半導体基板の前記第１の主表面上に前記第２の不純
物拡散領域に略接する程度まで設けられた第１の金属層
と、前記半導体基板の第２の主表面に接するように設けられ
た第２の金属層とを備える、半導体装置。