[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: 201680014233.4
• 申請日: 2016-08-05
• 公開（公告）號: CN107408581B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 瀧下博;吉村尚;田村隆博;小野澤勇一;山野彰生
• 申請（專利權）人: 富士電機株式會社
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;H01L21/322;H01L21/329;H01L21/336;H01L29/739;H01L29/78;H01L29/868
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 楊敏;金玉蘭

提供一種半導體裝置，其具備：半導體基板，摻雜有雜質；正面側電極，設置于半導體基板的正面側；以及背面側電極，設置于半導體基板的背面側，半導體基板具有：峰區，配置于半導體基板的背面側，并且雜質濃度具有一個以上的峰；高濃度區，配置于比峰區更靠向正面側的位置，并且雜質濃度的分布比一個以上的峰平緩；以及低濃度區，配置于比高濃度區更靠向正面側的位置，并且雜質濃度比高濃度區的雜質濃度和半導體基板的基板濃度低。

技術領域

本發明涉及半導體裝置和半導體裝置的制造方法。

背景技術

以往，已知有在使電流沿半導體基板的厚度方向流通的縱型半導體裝置中，將場截止層設置于半導體基板的背面側的構成(例如，參照專利文獻1和專利文獻2)。

專利文獻1：日本特開2009-99705號公報

專利文獻2：國際公開第2013/100155號場刊

發明內容

技術問題

在場截止層淺的情況下，難以充分抑制IGBT等的截止振動和反向恢復振動。

技術方案

在本發明的第一方式中，提供一種半導體裝置，其具備：半導體基板，摻雜有雜質；正面側電極，設置于半導體基板的正面側；以及背面側電極，設置于半導體基板的背面側，半導體基板具有：峰區，配置于半導體基板的背面側，并且雜質濃度具有一個以上的峰；高濃度區，配置于比峰區更靠向正面側的位置，并且雜質濃度的分布比一個以上的峰平緩；以及低濃度區，配置于比高濃度區更靠向正面側的位置，并且雜質濃度比高濃度區的雜質濃度和半導體基板的基板濃度低。

高濃度區的雜質濃度可以為半導體基板的基板濃度以上。高濃度區的雜質濃度可以與半導體基板的基板濃度相等。

半導體基板可以具有第一區、載流子壽命比第一區的載流子壽命短的第二區、位于第一區與第二區之間的遷移區。遷移區可以包括半導體基板的P型半導體層與N型半導體層的邊界。

第一區的載流子壽命可以為10μs以上，第二區的載流子壽命可以為0.1μs以下。遷移區的在深度方向上的長度可以為5μm以上。遷移區的在深度方向上的長度可以大于最背面的峰的半峰值半寬度。遷移區的在深度方向上的長度可以大于半導體基板的P型半導體層的在深度方向上的長度。

半導體基板可以為MCZ基板。半導體基板中的平均氧濃度可以為1.0×10¹⁶/cm³以上且1.0×10¹⁸/cm³以下。半導體基板還可以具備從半導體基板的正面起沿深度方向延伸而形成的缺陷區。

缺陷區的一部分可以與高濃度區的一部分在深度方向上形成于相同的位置。缺陷區的前端可以延伸至比所述峰區中設置于最靠向半導體基板的正面側的峰更靠向半導體基板的背面側的位置為止。缺陷區的前端可以形成于與峰區中的一個峰在深度方向上相同的位置。

半導體基板還可以具備從半導體基板的背面起沿深度方向延伸而形成的缺陷區。

缺陷區可以延伸至比高濃度區更靠向半導體基板的正面側的位置為止。

半導體基板可以具有形成有晶體管的晶體管區和形成有二極管的二極管區。高濃度區可以形成于二極管區。高濃度區還可以形成于晶體管區。高濃度區可以不形成于晶體管區。

在本發明的第二方式中，提供一種半導體裝置的制造方法，其具備從半導體基板的背面側摻雜質子的步驟。在摻雜質子的步驟之后，可以具有使半導體基板退火的步驟，在退火的步驟之后，可以具有形成沿半導體基板的深度方向延伸的缺陷區的步驟。在形成缺陷區的步驟之后，可以具備使半導體基板退火的步驟。在形成缺陷區的步驟之后，可以具有使半導體基板退火的步驟。