[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种被使用于功率模块的二极管等半导体装置。

背景技术

在二极管中，如果p⁺型阳极层与n⁺型阴极层之间正向流动电流，则在n^-型漂移层会积蓄许多的载流子。然后，如果断开开关，则已积蓄的载流子被排出，恢复电流(反向恢复电流)流动。当恢复动作时在有源区域和终端区域所积蓄的载流子双方均流入至p⁺型阳极层。因此，关于p⁺型阳极层的端部，恢复电流集中、电场升高、温度上升而容易被破坏。为了防止这种情况提出了一种二极管，该二极管在终端区域挖除n⁺型阴极层而形成了凹部(例如，参照专利文献1的图3)。

专利文献1：日本特开2009-094105号公报

发明内容

在当前的二极管中，在凹部内不形成阴极电极。因此，由于需要在衬底的背面选择性地形成阴极电极，因而制造工序数增加。另外，在凹部内虽然露出了硅，但是硅与焊料不合金化。因此，在使用了焊料来安装二极管时会发生欧姆缺陷。并且，也会发生焊料空洞和润湿性不佳的问题。

本发明就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于获得一种半导体装置，该半导体装置能够简化制造工序，提高破坏耐量和成品率。

本发明涉及的半导体装置，其特征在于，具有：衬底，其具有有源区域和终端区域，该终端区域与所述有源区域相比配置在外侧；p⁺型阳极层，其在所述有源区域形成于所述衬底的上表面的一部分；多个p⁺型保护环层，其在所述终端区域形成于所述衬底的上表面的一部分；n⁺型阴极层，其形成在所述衬底的下表面；阳极电极，其与所述p⁺型阳极层连接；以及金属制的阴极电极，其与所述n⁺型阴极层连接，在所述终端区域，所述n⁺型阴极层被挖除而形成凹部，所述阴极电极也形成在所述凹部内。

发明的效果

根据本发明，能够简化制造工序，提高破坏耐量和成品率。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的剖视图。

图2是表示对比例涉及的半导体装置的剖视图。

图3是表示对比例涉及的半导体装置的恢复波形的图。

图4是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的恢复波形的图。

图5是表示本发明的实施方式2涉及的半导体装置的剖视图。

图6是表示本发明的实施方式3涉及的半导体装置的剖视图。

图7是表示本发明的实施方式4涉及的半导体装置的仰视图。

具体实施方式

参照附图，对本发明的实施方式涉及的半导体装置进行说明。对相同或对应的结构要素标注相同的标号，有时省略重复的说明。

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的剖视图。n^-型半导体衬底1具有有源区域和终端区域，该终端区域与有源区域相比配置在外侧。在有源区域，在n^-型半导体衬底1(漂移层)的上表面的一部分形成有p⁺型阳极层2。

在终端区域，在n^-型半导体衬底1的上表面形成有浮置的多个p⁺型保护环层3。该多个p⁺型保护环层3从p⁺型阳极层2的端部向外侧配置，具有减弱p⁺型阳极层2的端部的电场的功能。

在n^-型半导体衬底1的上表面的最外周部形成有n+型沟道截断层4。在n^-型半导体衬底1的下表面形成有n⁺型阴极层5，该n⁺型阴极层5具有与n^-型半导体衬底1相比较高的杂质浓度。阳极电极6与p⁺型阳极层2连接。阴极电极7与n⁺型阴极层5连接。阴极电极7是由与焊料的密接性好的镍等金属制成的。

作为本实施方式的特征，在终端区域，n⁺型阴极层5被挖除而形成有凹部8。阴极电极7也形成在凹部8内。即，阴极电极7在有源区域与n⁺型阴极层5的下表面接触，在终端区域，在凹部8内与n^-型半导体衬底1的下表面接触。