[发明专利]半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置，包括：

半导体衬底，其包括：

n型漂移层；

在所述漂移层的上表面侧上的p型主体层；以及

在所述漂移层的下表面侧上的高杂质n层，所述高杂质n层包括作为掺杂剂的氢离子施主，并且所述高杂质n层具有比所述漂移层更高浓度的n型杂质，其中

在所述漂移层的一部分和所述高杂质n层中形成包括作为寿命扼杀剂的晶体缺陷的寿命控制区域，

施主峰值位置与缺陷峰值位置邻近或相同，所述施主峰值位置为在所述半导体衬底的深度方向上所述高杂质n层中氢离子施主浓度最高的位置，所述缺陷峰值位置为在所述半导体衬底的深度方向上所述寿命控制区域中晶体缺陷浓度最高的位置，并且

在所述寿命控制区域的所述缺陷峰值位置中的所述晶体缺陷浓度为1×10¹²原子/立方厘米以上。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中

在所述半导体衬底的所述深度方向上的所述高杂质n层的宽度为2μm以上和70μm以下。

3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中

所述寿命控制区域的所述晶体缺陷是通过以2MeV以上的加速能量将氢离子辐射至所述半导体衬底而形成的，并且

所述高杂质n层中的所述氢离子施主是通过将在形成所述晶体缺陷的过程中所辐射的所述氢离子转换成所述氢离子施主而形成的。

4.一种制造半导体装置的方法，所述半导体装置包括半导体衬底，所述半导体衬底包括：n型漂移层；在所述漂移层的上表面侧上的p型主体层；以及在所述漂移层的下表面侧上的高杂质n层，所述高杂质n层包括作为掺杂剂的氢离子施主，并且所述高杂质n层具有比所述漂移层更高浓度的n型杂质，

所述方法包括：

制备包括所述漂移层的半导体晶片；

以2MeV以上的加速能量将氢离子辐射至所述半导体晶片的所述漂移层以形成晶体缺陷；以及

激活所辐射的所述氢离子以形成所述高杂质n层，并且在所述半导体晶片中留下由所述辐射形成的至少部分所述晶体缺陷。

5.根据权利要求4所述的制造半导体装置的方法，其中

在所述辐射中，以2MeV以上和20MeV以下的加速能量将所述氢离子辐射至所述半导体晶片的所述漂移层。

6.根据权利要求4或5所述的制造半导体装置的方法，其中

所述激活包括在200摄氏度以上和500摄氏度以下的晶片温度下对所述半导体晶片进行退火。

7.根据权利要求4所述的制造半导体装置的方法，其中

在所述辐射中，从所述半导体晶片的所述漂移层的下表面侧辐射所述氢离子。

8.根据权利要求4所述的制造半导体装置的方法，其中

在所述辐射中，从所述半导体晶片的所述漂移层的上表面侧辐射所述氢离子。