[发明专利]半导体装置的制造方法以及半导体装置

说明书

在步骤(T1)中，从半导体基板的背面进行受主离子的注入。在步骤(T2)中，通过进行将半导体基板浸渍到含氢氟酸的药液的湿处理，对半导体基板导入氢原子。在步骤(T3)中，通过对半导体基板的背面照射质子，对半导体基板导入氢原子，并且形成照射缺陷。在步骤(T4)中，通过对半导体基板进行退火处理，氢原子和照射缺陷反应而形成氢关联施主，并且照射缺陷减少。

技术领域

本发明涉及半导体装置的制造方法以及半导体装置，特别涉及具备场阻止层的半导体装置的制造方法和半导体装置。

背景技术

在例如具备绝缘栅型双极性晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor：IGBT)或者二极管等作为功率用半导体元件的半导体装置中，作为针对低损耗化要求的改善对策，有具备场阻止层(Field Stop层)的构造。

场阻止层在位于远离漂移层的耐压主结的一侧的漂移层的内部，被设置成电阻比漂移层低并且相同的导电类型(通常n型)的层。场阻止层在硅晶片的表面侧制造半导体元件等半导体功能层之后形成。因此，作为形成场阻止层时的制约，需要通过不对形成于硅晶片的表面侧的半导体功能层造成恶劣影响的条件形成。

在形成场阻止层时，在导入杂质之后进行热处理。近年来，为了功率器件的节能化，使硅晶片(半导体基板)的厚度变薄。在硅晶片变薄时，有可能由于热处理而硅晶片破裂。因此，为了抑制由于形成场阻止层时的热处理而硅晶片破裂，提出了热处理的温度低的手法。即，提出了通过利用质子照射的施主化而形成场阻止层的手法(专利文献1以及专利文献2)。

在专利文献1中，提出了如下手法：通过热处理使对单晶硅晶片照射质子(氢原子)而生成的照射缺陷恢复，并且在质子的平均射程的位置附近，使照射缺陷和氢原子反应来形成复合缺陷(氢关联施主)，从而形成高浓度的场阻止层。

在专利文献2中，提出了通过从n型半导体基板的背面将质子照射反复进行多次，形成n型的场阻止层的手法。在将质子分别照射多次时，以由于前1次的质子照射残留的照射缺陷的位置为目标，进行接下来的质子照射。由此，对由于前1次的质子照射形成的照射缺陷多的区域供给氢原子，悬空键封端，从而照射缺陷被施主化。其结果，能够在抑制由残留的照射缺陷所致的漏电流的增加的同时，形成具有高浓度的氢关联度施主层的n型的场阻止层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-160559号公报

专利文献2：日本特开2015-130523号公报

发明内容

在通过质子照射形成场阻止层的手法中，伴随对硅晶片照射质子而在硅晶片产生的照射缺陷在进行退火处理之后也残留成为问题。

本发明是为了解决这样的问题而完成的，一个目的在于提供一种残留的照射缺陷减少的半导体装置的制造方法，另一目的在于提供一种残留的照射缺陷减少的半导体装置。

本发明所涉及的半导体装置的制造方法具有以下的工序。针对具有第1主面以及第2主面且具有第1载流子浓度的第1导电类型的半导体基板，形成在第1主面与第2主面之间进行电流的导通的半导体元件。形成半导体元件的工序具备以下的工序。从半导体基板的第2主面注入受主离子。从半导体基板的第2主面，进行在被注入受主离子的半导体基板的区域内积蓄氢原子的湿处理。从半导体基板的第2主面照射质子。在进行湿处理的工序以及照射质子的工序之后，对半导体基板进行退火处理，从而形成具有比半导体基板的第1载流子浓度高的第2载流子浓度的第1导电类型的场阻止层。