[发明专利]半导体装置及制造方法

说明书

提供一种半导体装置，在深度方向上，氢浓度分布具有第一氢浓度峰和第二氢浓度峰，施主浓度分布具有第一施主浓度峰和第二施主浓度峰，第一氢浓度峰和第一施主浓度峰配置于第一深度，第二氢浓度峰和第二施主浓度峰配置于第二深度，该第二深度以下表面为基准时比第一深度深，各浓度峰具有浓度值随着从下表面朝向上表面而增大的上行斜坡，用第二氢浓度峰的上行斜坡的斜率将第二施主浓度峰的上行斜坡的斜率归一化而得的值小于用第一氢浓度峰的上行斜坡的斜率将第一施主浓度峰的上行斜坡的斜率归一化而得的值。

技术领域

本发明涉及半导体装置及制造方法。

背景技术

以往，已知通过向半导体基板注入氢并使其扩散，从而使存在于扩散区的结晶缺陷与氢结合而进行施主化(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特表2016-204227号公报

发明内容

技术问题

优选能够高精度地控制通过使结晶缺陷与氢结合而产生的施主区的范围和施主浓度。

技术方案

为了解决上述课题，在本发明的一个方式中，提供半导体装置，其具备半导体基板，该半导体基板具有上表面和下表面。在半导体基板的连结上表面和下表面的深度方向上，氢浓度分布可以具有第一氢浓度峰和第二氢浓度峰。在深度方向上，施主浓度分布可以具有第一施主浓度峰和第二施主浓度峰。第一氢浓度峰和第一施主浓度峰可以配置在第一深度。第二氢浓度峰和第二施主浓度峰可以配置在第二深度，所述第二深度以下表面为基准时比第一深度深。各浓度峰可以具有浓度值随着从下表面朝向上表面而增大的上行斜坡。用第二氢浓度峰的上行斜坡的斜率将第二施主浓度峰的上行斜坡的斜率归一化而得的值可以小于用第一氢浓度峰的上行斜坡的斜率将第一施主浓度峰的上行斜坡的斜率归一化而得的值。

各浓度峰可以具有浓度值随着从下表面朝向上表面而减小的下行斜坡。第二氢浓度峰的上行斜坡的斜率可以比下行斜坡的斜率小。第二施主浓度峰的上行斜坡的斜率可以比下行斜坡的斜率小。

第一深度与第二深度之间的施主浓度分布可以具有掺杂浓度基本恒定的平坦区。平坦区在深度方向上的长度可以为半导体基板在深度方向上的厚度的10％以上。

第一深度与第二深度之间的施主浓度分布可以具有施主浓度基本恒定的平坦区。平坦区在深度方向上的长度可以为10μm以上。

平坦区的施主浓度的最小值可以比半导体基板的施主浓度高。

第一深度与第二深度之间的施主浓度的最小值可以比半导体基板的施主浓度高。

第二氢浓度峰的浓度值可以比第一氢浓度峰的浓度值小。

半导体装置可以具备设置于半导体基板的N型的漂移区。半导体装置可以具备在半导体基板中以与上表面接触的方式设置且施主浓度比漂移区的施主浓度高的发射区。半导体装置可以具备设置于发射区与漂移区之间的P型的基区。半导体装置可以具备在半导体基板中以与下表面接触的方式设置的P型的集电区。可以具备设置于集电区与漂移区之间且具有1个以上的施主浓度比漂移区的施主浓度高的施主浓度峰的N型的缓冲区。第一施主浓度峰可以为缓冲区的施主浓度峰。

半导体装置可以具备设置于基区与漂移区之间且具有1个以上的施主浓度比漂移区的施主浓度高的施主浓度峰的蓄积区。第二施主浓度峰可以为蓄积区的施主浓度峰。

蓄积区可以除第二施主浓度峰以外还具有由氢以外的施主形成的施主浓度峰。

第二施主浓度峰可以配置于缓冲区与蓄积区之间。

半导体装置可以具备设置于半导体基板的上表面的栅极沟槽部。第二施主浓度峰可以配置于栅极沟槽部的底部与半导体基板的上表面之间。