[发明专利]半导体装置及半导体装置的制造方法

说明书

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。

技术领域

本发明涉及半导体装置及半导体装置的制造方法。

背景技术

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)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：US2015/0050754号

发明内容

技术问题

期望氢能够容易地扩散到与氢的注入位置分离的区域。

技术方案

为了解决上述问题，在本发明的一个方式中，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。

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。

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。

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。

比A/B可以为2以上。

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。

在本发明的第二方式中，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。

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。

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。

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。

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。