[發明專利]半導體裝置及半導體裝置的制造方法

有效

• 申請號: 201680012460.3
• 申請日: 2016-08-08
• 公開（公告）號: CN107408576B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 向井弘治;吉田崇一
• 申請（專利權）人: 富士電機株式會社
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/265;H01L21/322;H01L21/329;H01L21/336;H01L21/8234;H01L27/04;H01L27/06;H01L29/739;H01L29/861;H01L29/868
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 周爽;金玉蘭

1.一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，具有：

第一照射工序，從第一導電型的半導體基板的一個主面側以第一預定深度為射程來照射質子，形成包含質子并且在所述第一預定深度具有載流子濃度的峰值的第一導電型的第一半導體層；

第一熱處理工序，通過熱處理使質子活化；

第二照射工序，從所述半導體基板的一個主面側以比所述第一預定深度深的第二預定深度為射程來照射氦，向所述半導體基板導入晶格缺陷；

第二熱處理工序，通過熱處理，調整所述半導體基板中的所述晶格缺陷的量，

在所述第二熱處理工序中，在與所述第一半導體層相比更靠所述半導體基板的另一個主面側形成包含質子及氦，并且與所述第一半導體層接觸的第一導電型的第二半導體層。

2.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，

在所述第二熱處理工序中形成具有載流子濃度的峰值比所述第一半導體層更低，并且載流子濃度伴隨著朝向所述半導體基板的另一個主面側而以比所述第一半導體層更平緩的傾斜來減小的載流子濃度分布的所述第二半導體層。

3.如權利要求1或2所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，

在所述第一照射工序前還包含在所述半導體基板的另一個主面側形成第二導電型半導體區的工序，

作為抑制從所述第二導電型半導體區與所述半導體基板之間的pn結延伸向所述半導體基板的一個主面側的耗盡層的延伸的場截止層，形成所述第一半導體層及所述第二半導體層。

4.如權利要求1或2所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，

在所述第一照射工序中，以不同的射程照射質子多次，形成從所述半導體基板的一個主面起算的深度不同的多個所述第一半導體層，

通過以所述第一預定深度為射程的質子照射，形成多個所述第一半導體層中的、形成于距所述半導體基板的一個主面最深的位置的所述第一半導體層。

5.如權利要求1或2所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，

在所述第二熱處理工序中，還在與所述第一半導體層相比更靠所述半導體基板的一個主面側，形成與所述第一半導體層接觸并且包含質子及氦的第一導電型的第三半導體層。

6.如權利要求5所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，

在所述第二熱處理工序中形成具有載流子濃度的峰值比所述第一半導體層更低，并且載流子濃度伴隨著朝向所述半導體基板的一個主面側而以比所述第一半導體層更平緩的傾斜來減小的載流子濃度分布的所述第三半導體層。

7.一種半導體裝置，其特征在于，具有：

第一導電型的第一半導體層，其設置于第一導電型的半導體基板的內部，在距所述半導體基板的一個主面為第一預定深度處具有載流子濃度的峰值，并且包含質子；

第一導電型的第二半導體層，其設置在比所述第一半導體層更靠所述半導體基板的另一個主面側，與所述第一半導體層接觸，并且包含質子及氦；

缺陷層，其設置在距所述半導體基板的一個主面比所述第二半導體層更深的第二預定深度，并且包含具有氦和空穴的晶格缺陷；以及

設置在所述缺陷層與所述半導體基板的另一個主面之間，并且從所述半導體基板的一個主面照射的氦未到達的區域。

8.一種半導體裝置，其特征在于，具有：

第一導電型的第一半導體層，其設置于第一導電型的半導體基板的內部，在距所述半導體基板的一個主面為第一預定深度處具有載流子濃度的峰值，并且包含質子；

第一導電型的第二半導體層，其設置在比所述第一半導體層更靠所述半導體基板的另一個主面側，與所述第一半導體層接觸，并且包含質子及氦；

缺陷層，其包含在距所述半導體基板的一個主面比所述第二半導體層更深的第二預定深度，并且包含利用從所述半導體基板的一個主面照射的氦導入的晶格缺陷；以及

設置在所述缺陷層與所述半導體基板的另一個主面之間，并且從所述半導體基板的一個主面照射的氦未到達的區域。