二極管的制作方法
【專(zhuān)利摘要】在活性區(qū)域中，在n—型漂移層（1)上設(shè)置有p型正極層（2)。在活性區(qū)域的外周的終端區(qū)域中，在n—型漂移層（1)上設(shè)置有p型擴(kuò)散層（3)。氧化膜（4)覆蓋p型正極層（2)的外周部。在p型正極層（2)的未被氧化膜（4)覆蓋的部分連接有正極電極（5)。在n—型漂移層（1)的下方設(shè)置有n+型負(fù)極層（7)。在n+型負(fù)極層（7)連接有負(fù)極電極（8)。p型正極層（2)的被氧化膜（4)覆蓋的部分的面積是P型正極層（2)整體面積的5?30%。
【專(zhuān)利說(shuō)明】二極管

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及作為構(gòu)成大于或等于600V的高耐壓功率模塊的器件之一的二極管， 特別是涉及能夠提高破壞耐量的二極管。

【背景技術(shù)】
[0002]二極管的恢復(fù)動(dòng)作是指如下動(dòng)作，g卩，對(duì)應(yīng)于與該二極管成對(duì)的開(kāi)關(guān)元件的通斷 動(dòng)作，二極管從導(dǎo)通（通電）狀態(tài)向截止（斷開(kāi)）狀態(tài)變化的動(dòng)作。此時(shí)，與正極-負(fù)極間 的電位差的上升相伴，以PN結(jié)為中心的耗盡層在器件內(nèi)部擴(kuò)展。
[0003]在導(dǎo)通狀態(tài)下，大量的載流子（襯底的雜質(zhì)濃度的100?10000倍左右）在器件 內(nèi)部流動(dòng)。在恢復(fù)動(dòng)作時(shí)，由于耗盡層內(nèi)的電場(chǎng)，使得空穴被吸引至正極側(cè)，電子被吸引至 負(fù)極側(cè)，最終分別不斷從正極電極以及負(fù)極電極逃逸。
[0004]由于在導(dǎo)通狀態(tài)下不對(duì)二極管施加電壓，因此，即使流過(guò)大電流，也幾乎不發(fā)生能 量損耗（實(shí)際上，所施加的與電流相對(duì)應(yīng)的電壓=幾 V左右，成為二極管的導(dǎo)通損耗）。另 一方面，由于在恢復(fù)動(dòng)作時(shí)在施加有高電壓的狀態(tài)下流過(guò)電流，因此產(chǎn)生大的能量損耗及 熱量。因此，在導(dǎo)通狀態(tài)下的電流越大，器件內(nèi)部的載流子就越多，在恢復(fù)動(dòng)作時(shí)流過(guò)大電 流，由此所產(chǎn)生的熱量有時(shí)引起熱破壞。
[0005] 作為表示二極管的恢復(fù)特性的指標(biāo)，有恢復(fù)動(dòng)作的損耗、反向恢復(fù)電流等。在迄今 為止的二極管開(kāi)發(fā)中，以改善這些指標(biāo)為目的。這些指標(biāo)是以改善在正常通斷時(shí)的二極管 的損耗為目的而設(shè)定的，但通過(guò)改善這些指標(biāo)，也能夠改善針對(duì)熱破壞的耐量。如果破壞耐 量提高，則即使增大電流密度也不會(huì)發(fā)生破壞，因此能夠減小芯片尺寸而降低成本。
[0006] 另外，耗盡層不僅在正極-負(fù)極間的器件縱向上擴(kuò)展，也在平面方向上擴(kuò)展。如果 在平面方向上擴(kuò)展后的耗盡層到達(dá)芯片端，則耐壓會(huì)變得不穩(wěn)定，或者會(huì)產(chǎn)生放電。因此， 為了防止耗盡層到達(dá)芯片端，在形成有正極層、且進(jìn)行器件動(dòng)作的活性區(qū)域的基礎(chǔ)上，還設(shè) 置未形成正極層及正極電極、且不進(jìn)行器件動(dòng)作的終端區(qū)域（無(wú)效區(qū)域）（例如，參照專(zhuān)利 文獻(xiàn)1)。
[0007] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)平10-335679號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 終端區(qū)域由于基本上不進(jìn)行器件動(dòng)作，因此對(duì)二極管的恢復(fù)特性沒(méi)有直接影響。 然而，在導(dǎo)通狀態(tài)下，從負(fù)極側(cè)也向終端區(qū)域注入載流子，并且載流子從活性區(qū)域擴(kuò)散，因 此，在終端區(qū)域中積蓄大量的載流子。在恢復(fù)動(dòng)作時(shí)，終端區(qū)域的載流子特別是空穴，向接 觸端（正極電極和正極層的接合部的外周端）集中而引起局部的溫度上升。
[0009] 另外，在正極電極的接觸端，載流子容易集中、電場(chǎng)容易集中。并且，如果接觸端正 下方的正極層為較淺且較薄的擴(kuò)散層，則耗盡層容易擴(kuò)展，因此電場(chǎng)進(jìn)一步集中，產(chǎn)生雪崩 現(xiàn)象。由此，產(chǎn)生載流子，電流集中。
[0010] 另外，在寬度有限的器件中，正極層的端部具有曲率。在恢復(fù)動(dòng)作時(shí)，當(dāng)耗盡層從 主結(jié)延伸時(shí)，電場(chǎng)向具有曲率的正極層端集中，因此在該位置處產(chǎn)生雪崩現(xiàn)象，電流集中。 [0011] 因此，活性區(qū)域和無(wú)效區(qū)域之間的邊界部在恢復(fù)動(dòng)作時(shí)容易被破壞，即使改善活 性區(qū)域的特性，也無(wú)法提高破壞耐量。
[0012] 本發(fā)明就是為了解決如上所述的課題而提出的，其目的在于獲得能夠提高破壞耐 量的二極管。
[0013] 本發(fā)明所涉及的二極管的特征在于，具備m型漂移層；P型正極層，其在活性區(qū)域 中設(shè)置于所述η型漂移層上；p型擴(kuò)散層，其在所述活性區(qū)域的外側(cè)的終端區(qū)域中設(shè)置于所 述η型漂移層上；第1絕緣膜，其覆蓋所述ρ型正極層的外周部；正極電極，其與所述ρ型 正極層的未被所述第1絕緣膜覆蓋的部分連接；η型負(fù)極層，其設(shè)置在所述η型漂移層的下 方；以及負(fù)極電極，其與所述η型負(fù)極層連接，所述ρ型正極層的被所述第1絕緣膜覆蓋的 部分的面積是所述Ρ型正極層整體面積的5?30%。
[0014] 發(fā)明的效果
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提高破壞耐量。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的二極管的剖面圖。
[0017] 圖2是針對(duì)實(shí)施方式1中鎮(zhèn)流電阻區(qū)域的大小不同的2個(gè)構(gòu)造，對(duì)鎮(zhèn)流（ballast) 電阻區(qū)域附近的電流密度分布和溫度分布進(jìn)行比較的圖。
[0018]圖3是表示對(duì)實(shí)施方式1中恢復(fù)動(dòng)作時(shí)的器件內(nèi)的最大溫度和Y之間的關(guān)系進(jìn) 行模擬后的結(jié)果的圖。
[0019]圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式！所涉及的二極管的變形例！的剖面圖。
[0020]圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的二極管的變形例2的剖面圖。
[0021]圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的二極管的變形例3的剖面圖。
[0022]圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的二極管的變形例4的剖面圖。
[0023]圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的二極管的變形例5的剖面圖。
[0024]圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式！所涉及的二極管的變形例6的剖面圖。
[0025]圖1〇是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的二極管的變形例7的剖面圖。
[0026]圖11是表示本發(fā)明的^施方式1所涉及的二極管的變形例8的剖面圖。
[0027]圖I2是表^本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的二極管的變形例9的剖面圖。
[0028]圖13是表^本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的二極管的變形例10的剖面圖。
[0029]圖14是表^本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的二極管的剖面圖。
[0030]圖15是表示能夠切斷的最大電流密度和ff2之間的關(guān)系的圖。 _1]圖I6是表示本發(fā)_實(shí)施方式2所涉及的二極管酸形例丨的剖面圖。
[0032]圖I7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的二極管的變形例2的剖面圖。
[0033]圖是表f本f明的實(shí)施方式3所涉及的二極管的剖面圖。 1 19 3中器件內(nèi)的最大溫度和γ之間的關(guān)系進(jìn)行模擬后的 果的圖。
[0035] ? 2〇隸不對(duì)實(shí)施方式3中器件內(nèi)的最大溫度和W3之間的關(guān)系進(jìn)行模擬 果的圖。
[0036]圖21是表示對(duì)實(shí)施方式3中使W3變化后的情況下的器件內(nèi)的最大溫度和γ之 間的關(guān)系進(jìn)行模擬后的結(jié)果的圖。
[0037]圖22是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的二極管的剖面圖。
[0038]圖23是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5所涉及的二極管的剖面圖。
[0039]圖24是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6所涉及的二極管的剖面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0040]參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的二極管進(jìn)行說(shuō)明。有時(shí)對(duì)相同或相對(duì)應(yīng)的 結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)的說(shuō)明。
[0041] 實(shí)施方式1.
[0042]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的二極管的剖面圖。在芯片中央設(shè)置有活 性區(qū)域，在活性區(qū)域的外側(cè)設(shè)置有主要以耐壓保持為目的的終端區(qū)域。在活性區(qū)域中，在η -型漂移層1上設(shè)置有Ρ型正極層2。在終端區(qū)域中，在η -型漂移層i上設(shè)置有ρ型擴(kuò)散層 3。p型正極層2、p型擴(kuò)散層3通過(guò)向具有所希望的厚度和電阻率的Si襯底的表面?zhèn)茸⑷?受主雜質(zhì)而形成。
[0043]氧化膜4覆蓋P型正極層2的外周部、即P型正極層2的外周端和接觸端之間的 區(qū)域（鎮(zhèn)流電阻區(qū)域）。在p型正極層2的未被氧化膜4覆蓋的部分處連接有正極電極5。 由于正極電極5與p型正極層2相比向外側(cè)伸出，因此，由于場(chǎng)板效應(yīng)，耗盡層在施加反向 偏壓時(shí)容易向終端區(qū)域側(cè)延伸。
[0044]在終端區(qū)域的p型擴(kuò)散層3連接有終端電極6。該終端電極6促進(jìn)耗盡層的展開(kāi)。 但是，正極電極5和終端電極6不是同電位，而是利用具有一定程度的電阻值的氮化膜18 電氣結(jié)合。在ιΓ型漂移層1的下方設(shè)置有η +型負(fù)極層7,該η +型負(fù)極層7注入有施主雜 質(zhì)。在η +型負(fù)極層7連接有負(fù)極電極8。
[0045]圖2是針對(duì)實(shí)施方式1中鎮(zhèn)流電阻區(qū)域的大小不同的2個(gè)構(gòu)造，對(duì)鎮(zhèn)流電阻區(qū)域 附近的電流密度分布和溫度分布進(jìn)行比較的圖。如果鎮(zhèn)流電阻區(qū)域較小，則在狹窄的范圍 內(nèi)電流集中而引起局部溫度上升。另一方面，如果鎮(zhèn)流電阻區(qū)域較大，則由于在該區(qū)域消耗 電力，因此電流密度被分散化，最大溫度下降。因此，針對(duì)熱破壞模式的耐量提高。
[0046]圖3是表示對(duì)實(shí)施方式1中恢復(fù)動(dòng)作時(shí)的器件內(nèi)的最大溫度和γ之間的關(guān)系進(jìn) 行模擬后的結(jié)果的圖。Υ是鎮(zhèn)流電阻區(qū)域的面積除以ρ型正極層2整體的面積（有效面 積）所得的值。對(duì)于Υ，存在最佳的范圍，如果超出該范圍，則最大溫度上升，即耐量下降。 如果Υ小于5%,則通過(guò)鎮(zhèn)流電阻區(qū)域所實(shí)現(xiàn)的溫度分散效果較小，因此溫度上升。另一方 面，如果Υ大于30%，則由于實(shí)質(zhì)的有效面積較小，因此引起因活性區(qū)域的電流密度上升 所產(chǎn)生的溫度上升。該最佳范圍隨著負(fù)極構(gòu)造、動(dòng)作電流密度而變化，但只要將γ設(shè)定為 5?30 %，則不會(huì)有問(wèn)題。
[0047]因此，在本實(shí)施方式中，將Ρ型正極層2的被氧化膜4覆蓋的部分的面積設(shè)為Ρ型 正極層2整體面積的5?30%。由此，能夠提高恢復(fù)動(dòng)作時(shí)、IGBT的反偏壓動(dòng)作中的破壞 耐量。
[0048]圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式i所涉及的二極管的變形例丨的剖面圖。Ρ型正極 層2的雜質(zhì)濃度在規(guī)定的深度處具有峰值。因此，能夠使電阻最小的部分與接觸端遠(yuǎn)離，位 于襯底內(nèi)部。因此，從終駆域聚軸餅汗不會(huì)撼觸職巾，而是優(yōu)規(guī)顏具有峰值 濃度的部分9而到達(dá)正極電極5。、其結(jié)果，電流被分散化，耐量提高。
[0049] ? 5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式i所涉及的二極管的變形例2的剖面圖。為了盡量 使P型正觀2的雜纖度變薄，不向整個(gè)區(qū)驗(yàn)人細(xì)，而是職注人窗n，局部地注入 雜質(zhì)，由此，形成p型正極層2。
[0050]、圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的二極管的變形例3的剖面圖。為了防止 與正間的穿通，在η -型漂移層1和n +型負(fù)極層7之間，設(shè)置有與n +型負(fù)極層7相比 濃度較小的η型緩沖層10。
[0051]圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式丨所涉及的二極管的變麵 4的剖面圖。在活性區(qū) 域中η +型負(fù)極層7的一部分被置換成ρ型負(fù)極層1U
[0052]圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的二極管的變形例5的剖面圖。變形例 5 是將變形例2、3組合獅結(jié)構(gòu)。SI 9錄示本發(fā)_錢(qián)方式丨所涉細(xì)二極管的變形例 6的剖面圖。變形例5是將變形例2、4組合后的結(jié)構(gòu)。
[0053]圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式i所涉及的二極管的變形例7的剖酬。是在終 端區(qū)域中以環(huán)狀設(shè)置有多個(gè)p型擴(kuò)散層3以及終端電極6的FLR (Field Limitting Rings) 構(gòu)造。
[0054]圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式i所涉及的二極管的變形例8的剖酬。終端區(qū) 域的P型擴(kuò)散層3由VLD(Variable Lateral Doping)形成。圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施 方式1所涉及的一極管的變形例9的剖面圖。終端區(qū)域的p型擴(kuò)觀 3是RESURF(REduce SURface Field)構(gòu)造。
[0055] S I3是表示賴明的實(shí)施方式丄所涉及的二極管的變形例1〇 _面圖。終端區(qū) 域的P型擴(kuò)散層3的一部分由VLD形成，剩余部分是RESURF構(gòu)造。這些變形例也能夠獲得 本實(shí)施方式的效果。
[0056]實(shí)施方式2. 上。。57] ? Η巧示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的二極管的剖酬。p型正極層2具有： 第1區(qū)域2a;以及第2區(qū)域此，其設(shè)置在第丨區(qū)域的外周，與第i區(qū)域2a相比深度深且 雜質(zhì)濃度高。
[0058]在第2區(qū)域2b的寬度W2小于p型正極層2的被氧化膜4覆蓋的部分（鎮(zhèn)流帷 區(qū)域）的寬度wi的情況下，深度淺且雜質(zhì)濃度小的第i區(qū)域2a配置在接觸端。在恢復(fù)動(dòng) =電場(chǎng)從主結(jié)延伸，因此主結(jié)部的電場(chǎng)最大。并且，對(duì)于接觸端，由于還從終端區(qū)域聚集 載流子，因此電場(chǎng)容易上升。由此，如果在接觸端配置有第1區(qū)域2a，則容易雪崩，耐量下 降。
[=059]、因此'在本實(shí)施方式中，使第2區(qū)域2b的寬度W2大于鎮(zhèn)流電阻區(qū)域的寬度 W1。由 由于深度深且雜質(zhì)濃度高的第2區(qū)域汍配置在接觸端，因此耐量提高。當(dāng)然，使p型正 極層2整體變深、雜質(zhì)濃度提高也能夠獲得相同的效果。 ^〇〇6〇]圖15是表示能夠切斷的最大電流密度和W2之間的關(guān)系的圖。W1是60μιη?？芍?， 如果W2大于6〇 μ ra，則最大電流密度提高。因此，如本實(shí)施方式所示，通過(guò)使似大于們，使 得破壞耐量提高。
[0061]圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的二極管的變形例1的剖面圖。第2區(qū) 域2b以雜質(zhì)濃度隨著朝向芯片外側(cè)而變小的方式由vy)(Variable Lateral Doping)形 成。由此，P型正極層2的外端部的曲率得到緩和，因此電場(chǎng)得到緩和。其結(jié)果，與橫向濃 度統(tǒng)一的P型正極層2相比，難于發(fā)生雪崩，破壞耐量提高。
[0062]圖Π 是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的二極管的變形例2的剖面圖。在p型 正極層2設(shè)置有多個(gè)溝槽13。在p型正極層2上設(shè)置有p+型正極層14,該p+型正極層 14 和正極電極5連接。在該情況下，也能夠獲得相同的效果。然而，對(duì)于最外側(cè)的溝槽13，為 了防止電場(chǎng)集中在其角部而發(fā)生破壞，需要由較深的第2區(qū)域2b覆蓋。 t〇〇63] 實(shí)施方式3.
[0064]圖I8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的二極管的剖面圖。在終端區(qū)域中，在η 型漂移層1以及η型緩沖層10的下方設(shè)置有ρ型負(fù)極層11，在活性區(qū)域中設(shè)置有η+型負(fù) 極層7。但是，ρ型負(fù)極層11從終端區(qū)域與氧化膜 4相比延伸至芯片內(nèi)側(cè)的活性區(qū)域。將 Ρ型負(fù)極層11以ρ型正極層2的外端為原點(diǎn)向活性區(qū)域伸出的寬度定義為W3。
[0065]圖19是表示對(duì)實(shí)施方式3中器件內(nèi)的最大溫度和γ之間的關(guān)系進(jìn)行模擬后的結(jié) 果的圖。W3是ΙΟΟμηι。如果Υ較小，則與實(shí)施方式1相同地，通過(guò)鎮(zhèn)流電阻區(qū)域所實(shí)現(xiàn)的 溫度分散效果較小，因此溫度上升。另一方面，在Υ較高的情況下的溫度上升機(jī)理與實(shí)施 方式1不同。
[0066]通過(guò)在終端區(qū)域設(shè)置Ρ型負(fù)極層11，從而在導(dǎo)通時(shí)終端區(qū)域不動(dòng)作，因此，在恢 復(fù)動(dòng)作時(shí)，從終端區(qū)域向接觸端集中的載流子的量減少，恢復(fù)耐量提高?；钚詤^(qū)域的η +型 負(fù)極層7是在導(dǎo)通時(shí)注入載流子的區(qū)域，成為即使在恢復(fù)動(dòng)作時(shí)也流過(guò)電流的路徑。如果 在恢復(fù)動(dòng)作時(shí)載流子集中而容易發(fā)生雪崩的接觸端存在 η +型負(fù)極層7,則能夠形成電流路 徑，導(dǎo)致載流子集中、溫度上升而造成破壞。
[0067]圖2〇是表示對(duì)實(shí)施方式3中器件內(nèi)的最大溫度和W3之間的關(guān)系進(jìn)行模擬后的結(jié) 果的圖。可知，無(wú)論對(duì)于哪一個(gè)W1,通過(guò)使W3 >Wl，從而使得最大溫度降低，耐量提高。
[0068] ^另外，根據(jù)如上所述的機(jī)理可知，Y和器件內(nèi)的最大溫度的關(guān)系依賴于W3。圖21 是表示對(duì)實(shí)施方式3中使W3變化后的情況下的器件內(nèi)的最大溫度和γ之間的關(guān)系進(jìn)行模 擬后的結(jié)果的圖。通過(guò)增大W3而減小上述γ依賴性。通過(guò)增大 W3,從而在恢復(fù)動(dòng)作時(shí)從 P負(fù)極層注入的空穴增加，因此恢復(fù)損耗增加。因此，雖然實(shí)際上是以滿足制品的恢復(fù)損耗 要求值的方式來(lái)設(shè)計(jì)W3,但至少需要使 W3 > W1。
[0069] 實(shí)施方式4.
[0070]圖22是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的二極管的剖面圖。在η +型負(fù)極層7和 負(fù)極電極8之間設(shè)置有氧化膜I5。氧化膜15從終端區(qū)域與氧化膜 4相比延伸至芯片內(nèi)側(cè)。 利用該氧化膜15設(shè)置不進(jìn)行器件動(dòng)作的區(qū)域，由此破壞耐量提高。
[0071] 實(shí)施方式5.
[0072] 圖23是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5所涉及的二極管的剖面圖。在ρ型正極層2的 未被氧化膜4覆蓋的部分的外周部和被氧化膜 4覆蓋的部分處，設(shè)置有載流子的壽命局部 地降低的低壽命區(qū)域16。由此，能夠積極地消除在ρ型正極層2端集中的載流子，能夠抑制 因載流子的集中引起的電場(chǎng)強(qiáng)度的上升。其結(jié)果，變得難于產(chǎn)生雪崩，破壞耐量提高。
[0073] 實(shí)施方式6.
[0074]圖24是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6所涉及的二極管的剖面圖。載流子的壽命周部 地降低的低壽命區(qū)域17設(shè)置在活性區(qū)域的一部分和終端區(qū)域。低壽命區(qū)域17從終端區(qū)域 與氧化膜4相比延伸至芯片內(nèi)側(cè)處。這樣，將低壽命區(qū)域17形成在終端區(qū)域，實(shí)質(zhì)上使終 端區(qū)域不進(jìn)行器件動(dòng)作，由此耐量提高。
[0075] 此外，可以將實(shí)施方式1?6的結(jié)構(gòu)彼此組合。另外，在實(shí)施方式2?6中，與實(shí) 施方式1的變形例1?10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合，也可以獲得相同的效果。
[0076] 標(biāo)號(hào)的說(shuō)明
[0077] 1 η-型漂移層
[0078] 2 ρ型正極層
[0079] 2a第1區(qū)域
[0080] 2b第2區(qū)域
[0081] 3 ρ型擴(kuò)散層
[0082] 4氧化膜（第1絕緣膜）
[0083] 5正極電極
[0084] 7 η +型負(fù)極層
[0085] 8負(fù)極電極
[0086] lip型負(fù)極層
[0087] 15氧化膜（第2絕緣膜）
[0088] 16、1?低壽命區(qū)域
【權(quán)利要求】
1. 一種二極管，其特征在于， 具備： η型漂移層； Ρ型正極層，其在活性區(qū)域中設(shè)置于所述η型漂移層上； Ρ型擴(kuò)散層，其在所述活性區(qū)域的外側(cè)的終端區(qū)域中設(shè)置于所述η型漂移層上； 第1絕緣膜，其覆蓋所述Ρ型正極層的外周部； 正極電極，其與所述Ρ型正極層的未被所述第1絕緣膜覆蓋的部分連接； η型負(fù)極層，其設(shè)置在所述η型漂移層的下方；以及 負(fù)極電極，其與所述η型負(fù)極層連接， 所述Ρ型正極層的被所述第1絕緣膜覆蓋的部分的面積是所述Ρ型正極層整體面積的 5 ?30%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二極管，其特征在于， 所述Ρ型正極層具有：第1區(qū)域；以及第2區(qū)域，其設(shè)置在所述第1區(qū)域的外周，與所述 第1區(qū)域相比深度深且雜質(zhì)濃度高， 所述第2區(qū)域的寬度大于所述ρ型正極層的被所述第1絕緣膜覆蓋的部分的寬度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的二極管，其特征在于， 所述第2區(qū)域的雜質(zhì)濃度隨著朝向芯片外側(cè)而變小。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的二極管，其特征在于， 還具備Ρ型負(fù)極層，該Ρ型負(fù)極層在所述活性區(qū)域的一部分和所述終端區(qū)域中，設(shè)置在 所述η型漂移層的下方， 所述Ρ型負(fù)極層從所述終端區(qū)域與所述第1絕緣膜相比延伸至芯片內(nèi)側(cè)處。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的二極管，其特征在于， 還具備第2絕緣膜，該第2絕緣膜設(shè)置在所述η型負(fù)極層和所述負(fù)極電極之間， 所述第2絕緣膜從所述終端區(qū)域與所述第1絕緣膜相比延伸至芯片內(nèi)側(cè)處。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的二極管，其特征在于， 在所述Ρ型正極層的未被所述第1絕緣膜覆蓋的部分的外周部和被所述第1絕緣膜覆 蓋的部分處，載流子的壽命局部地降低。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的二極管，其特征在于， 載流子的壽命局部地降低的低壽命區(qū)域設(shè)置在所述活性區(qū)域的一部分和所述終端區(qū) 域， 所述低壽命區(qū)域從所述終端區(qū)域與所述第1絕緣膜相比延伸至芯片內(nèi)側(cè)處。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的二極管，其特征在于， 所述Ρ型正極層的雜質(zhì)濃度在規(guī)定的深度處具有峰值。
【文檔編號(hào)】H01L29/861GK104221156SQ201280072371
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月13日
【發(fā)明者】西井昭人, 中村勝光 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社