[發明專利]半導體裝置及制造方法

在審

• 申請號: 201980028584.4
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN112219263A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 加藤由晴;安喰徹;白川徹;高橋美咲;三塚要;吉村尚;小野澤勇一;瀧下博;吉田崇一
• 申請（專利權）人: 富士電機株式會社
• 主分類號: H01L21/265
• 分類號: H01L21/265;H01L21/322;H01L29/78;H01L29/739;H01L21/336
• 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

1.一種半導體裝置，其特征在于，具備半導體基板，

所述半導體基板具有含氫的含氫區，

所述含氫區具有高濃度區，所述高濃度區的載流子濃度比根據所含有的氫的濃度和氫的活化率確定的虛擬載流子濃度高。

2.根據權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，所述高濃度區的載流子濃度比所述半導體基板的基礎摻雜濃度高。

3.根據權利要求1或2所述的半導體裝置，其特征在于，所述含氫區的深度方向上的載流子濃度分布具有多個第一峰，

在所述深度方向上，在所述第一峰之間配置有所述高濃度區。

4.根據權利要求3所述的半導體裝置，其特征在于，所述高濃度區配置于所述第一峰中的配置得最深的所述第一峰與配置得第二深的所述第一峰之間。

5.根據權利要求3或4所述的半導體裝置，其特征在于，所述高濃度區的載流子濃度分布在所述深度方向上具有第二峰。

6.根據權利要求5所述的半導體裝置，其特征在于，所述高濃度區的所述第二峰的寬度大于任意所述第一峰的寬度。

7.根據權利要求5或6所述的半導體裝置，其特征在于，所述含氫區中的氫化學濃度分布具有多個第五峰，

所述第二峰的半峰全寬比所述第五峰中的配置得最深的所述第五峰與配置得第二深的所述第五峰之間的第五峰間隔的一半大。

8.根據權利要求7所述的半導體裝置，其特征在于，在所述第二峰的半峰全寬的范圍內包含配置得最深的所述第五峰和配置得第二深的所述第五峰。

9.根據權利要求3～8中任一項所述的半導體裝置，其特征在于，所述含氫區具有壽命控制區，所述壽命控制區含有調整載流子的壽命的調整用雜質，

所述調整用雜質在所述深度方向上的濃度分布具有第三峰，

所述高濃度區設置在比所述調整用雜質的濃度分布的所述第三峰深的位置。

10.根據權利要求9所述的半導體裝置，其特征在于，所述第三峰的半峰全寬比多個所述第一峰在所述深度方向上的間隔大。

11.根據權利要求1～10中任一項所述的半導體裝置，其特征在于，所述高濃度區中的氧濃度為1×10¹⁷/cm³以上。

12.根據權利要求1～11中任一項所述的半導體裝置，其特征在于，所述高濃度區中的碳濃度為1×10¹³/cm³以上。

13.根據權利要求1～12中任一項所述的半導體裝置，其特征在于，所述半導體基板具有：

N型的漂移區；

N型的發射區，其以與所述半導體基板的上表面接觸的方式設置，且載流子濃度比所述漂移區的載流子濃度高；

P型的基區，其設置于所述發射區與所述漂移區之間；

P型的集電區，其以與所述半導體基板的下表面接觸的方式設置；以及

N型的緩沖區，其設置于所述集電區與所述漂移區之間，且載流子濃度比所述漂移區的載流子濃度高，

所述含氫區被包含在所述緩沖區中。

14.一種制造方法，其特征在于，是具備半導體基板的半導體裝置的制造方法，其中，

向所述半導體基板注入氫而形成含氫區，

在所述含氫區形成調整載流子的壽命的壽命控制區，

通過對所述半導體基板進行熱處理，從而在所述含氫區中形成高濃度區，所述高濃度區的載流子濃度比根據所含有的雜質的濃度和雜質的活化率確定的虛擬載流子濃度高。