提供一种半导体装置，其具备：第一导电型的缓冲区，其配置于半导体基板的下表面侧，并具有两个以上的掺杂浓度峰；第一导电型的高浓度区，其配置于缓冲区与半导体基板的上表面之间，在深度方向上具有50μm以上的长度，且施主浓度比体施主浓度高；以及第一导电型或第二导电型的下表面区域，其配置于缓冲区与半导体基板的下表面之间，且掺杂浓度比高浓度区的掺杂浓度高，缓冲区的掺杂浓度峰中的最接近半导体基板的下表面的最浅掺杂浓度峰是浓度比其他的掺杂浓度峰高的氢施主的浓度峰，最浅掺杂浓度峰的峰浓度A与其他的掺杂浓度峰的平均峰浓度B之比A/B为200以下。度B之比A/B为200以下。度B之比A/B为200以下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置及半导体装置的制造方法
[0001]本专利技术涉及半导体装置及半导体装置的制造方法。
技术介绍
[0002]以往，已知向半导体晶片注入氢离子来调整半导体晶片的掺杂浓度的技术(例如，参照专利文献1)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：US2015/0050754号
技术实现思路
[0006]技术问题
[0007]期望氢能够容易地扩散到与氢的注入位置分离的区域。
[0008]技术方案
[0009]为了解决上述问题，在本专利技术的一个方式中，提供一种具备半导体基板的半导体装置，该半导体基板具有上表面和下表面，且包含体施主。半导体装置可以具备第一导电型的缓冲区，该第一导电型的缓冲区配置于半导体基板的下表面侧，并在半导体基板的深度方向上具有两个以上的掺杂浓度峰。半导体装置可以具备第一导电型的高浓度区，该第一导电型的高浓度区配置于缓冲区与半导体基板的上表面之间，在深度方向上具有50μm以上的长度，且施主浓度比体施主浓度高。半导体装置可以具备第一导电型或第二导电型的下表面区域，该第一导电型或第二导电型的下表面区域配置于缓冲区与半导体基板的下表面之间，且掺杂浓度比高浓度区的掺杂浓度高。缓冲区的掺杂浓度峰中的最接近半导体基板的下表面的最浅掺杂浓度峰可以是浓度比其他的掺杂浓度峰高的氢施主的浓度峰。最浅掺杂浓度峰的峰浓度A与其他的掺杂浓度峰的平均峰浓度B之比A/B可以为200以下。
[0010]半导体装置可以具备配置于半导体基板的上表面侧的杂质化学浓度峰。杂质化学浓度从杂质化学浓度峰的顶点朝向上表面侧减小的上侧拖尾与杂质化学浓度从杂质化学浓度峰的顶点朝向下表面侧减小的下侧拖尾相比，杂质化学浓度可以急剧地减小。高浓度区可以从最浅掺杂浓度峰设置到杂质化学浓度峰为止。
[0011]高浓度区可以从最浅掺杂浓度峰朝向半导体基板的上表面具有80μm以上的长度。
[0012]高浓度区可以具有半导体基板的深度方向上的厚度的40％以上的长度。
[0013]比A/B可以为2以上。
[0014]最浅掺杂浓度峰的剂量C与其他的掺杂浓度峰的总剂量D之比C/D可以为6以上且100以下。
[0015]在本专利技术的第二方式中，提供一种半导体装置的制造方法。制造方法可以包括：从具有上表面和下表面且包含体施主的半导体基板的下表面向第一位置注入氢离子，并且向比第一位置更接近上表面的第二位置注入带电粒子的第一注入步骤。制造方法可以包括对
半导体基板进行退火而在第一位置与第二位置之间形成施主浓度比体施主浓度高的高浓度区的第一退火步骤。制造方法可以包括向第一位置与第二位置之间的一处以上的第三位置注入N型掺杂剂的第二注入步骤。
[0016]第二位置可以配置于半导体基板的上表面侧，第三位置可以配置于半导体基板的下表面侧。
[0017]制造方法可以包括在第二注入步骤之后对半导体基板进行退火的第二退火步骤。
[0018]第一退火步骤和第二退火步骤的退火温度可以均为350℃以上且400℃以下。
[0019]第一退火步骤与第二退火步骤的退火温度之差可以为10℃以下。
[0020]在第二注入步骤中，可以向第一位置注入氢离子。
[0021]在第二注入步骤中向第一位置注入的氢离子的第二剂量可以比在第一注入步骤中向第一位置注入的氢离子的第一剂量低。
[0022]第一剂量可以为1
×
10
14
ions/cm2以上。第二剂量可以为3
×
10
13
ions/cm2以上。
[0023]应予说明，上述
技术实现思路
并未列举本专利技术的全部必要特征。此外，这些特征组的子组合也能够成为专利技术。
附图说明
[0024]图1是示出半导体装置100的制造方法的一例的截面图。
[0025]图2示出图1的A
‑
A线所示的位置处的、深度方向上的晶格缺陷密度D
V
、氢化学浓度C
H
、掺杂浓度D
d
以及杂质化学浓度C
I
的各分布。
[0026]图3示出比较例的晶格缺陷密度D
V
、氢化学浓度C
H
、掺杂浓度D
d
以及杂质化学浓度C
I
的各分布。
[0027]图4是示出缓冲区20的附近的氢化学浓度C
H
和掺杂浓度D
d
的分布的图。
[0028]图5A是示出半导体装置100的制造方法的一例的流程图。
[0029]图5B是示出半导体装置100的制造方法的另一例的流程图。
[0030]图6A是示出半导体装置100的制造方法的另一例的流程图。
[0031]图6B是示出半导体装置100的制造方法的另一例的流程图。
[0032]图7是示出缓冲区20的附近的氢化学浓度C
H
的分布例的图。
[0033]图8是示出使针对第一深度位置Z1的氢离子的剂量变化的情况下的、缓冲区20的附近的掺杂浓度D
d
的变化的图。
[0034]图9A是说明氢化学浓度峰131
‑
1与掺杂浓度峰111
‑
1之间的关系的图。
[0035]图9B是说明杂质化学浓度峰141与掺杂浓度峰121之间的关系的图。
[0036]图9C是说明下侧拖尾142的斜率的图。
[0037]图10A是说明下侧拖尾112的斜率的标准化的另一定义的图。
[0038]图10B是说明下侧拖尾122的斜率的标准化的另一定义的图。
[0039]图11是针对每个β示出式(12)所示的ε
’
与γ之间的关系的图表。
[0040]图12是示出体施主浓度N
Bre
的优选范围的一例的图。
[0041]图13是示出ε
’
为范围B(0.01以上且0.333以下)的情况下的、体施主浓度N
Bre
的优选范围的一例的图。
[0042]图14是示出ε
’
为范围C(0.03以上且0.25以下)的情况下的、体施主浓度N
Bre
的优选
范围的一例的图。
[0043]图15是示出ε
’
为范围D(0.1以上且0.2以下)的情况下的、体施主浓度N
Bre
的优选范围的一例的图。
[0044]图16是示出ε
’
为范围E(0.001以上且0.1以下)的情况下的、体施主浓度N
Bre
的优选范围的一例的图。
[0045]图17是示出ε
’
为范围F(0.002以上且0.05以下)的情况下的、体施主浓度N
Bre
的优选范围的一例的图。
[004本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置，其特征在于，具备：半导体基板，其具有上表面和下表面，且包含体施主；第一导电型的缓冲区，其配置于所述半导体基板的所述下表面侧，并在所述半导体基板的深度方向上具有两个以上的掺杂浓度峰；第一导电型的高浓度区，其配置于所述缓冲区与所述半导体基板的所述上表面之间，在所述深度方向上具有50μm以上的长度，且所述高浓度区的施主浓度比体施主浓度高；以及第一导电型或第二导电型的下表面区域，其配置于所述缓冲区与所述半导体基板的所述下表面之间，且掺杂浓度比所述高浓度区的掺杂浓度高，所述缓冲区的所述掺杂浓度峰中的最接近所述半导体基板的所述下表面的最浅掺杂浓度峰是浓度比其他的所述掺杂浓度峰高的氢施主的浓度峰，所述最浅掺杂浓度峰的峰浓度A与其他的所述掺杂浓度峰的平均峰浓度B之比A/B为200以下。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置还具备杂质化学浓度峰，所述杂质化学浓度峰配置于所述半导体基板的所述上表面侧，杂质化学浓度从所述杂质化学浓度峰的顶点朝向所述上表面侧减小的上侧拖尾与所述杂质化学浓度从所述杂质化学浓度峰的顶点朝向所述下表面侧减小的下侧拖尾相比，所述杂质化学浓度急剧地减小，所述高浓度区从所述最浅掺杂浓度峰设置到所述杂质化学浓度峰为止。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，所述高浓度区从所述最浅掺杂浓度峰朝向所述半导体基板的所述上表面具有80μm以上的长度。4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述高浓度区具有所述半导体基板的所述深度方向上的厚度的40％以上的长度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述比A/B为2以上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述最浅掺杂浓度峰的剂量C与其他的所述掺杂浓度峰的总剂量D之比C/D为6以上且100以下。7.一...
【专利技术属性】
技术研发人员：内田美佐稀，吉村尚，泷下博，洼内源宜，根本道生，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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