[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

本發明提供一種半導體裝置，具備半導體基板，半導體基板具有含氫的含氫區，含氫區具有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的高濃度區。半導體基板具有N型的漂移區、以與半導體基板的上表面接觸的方式設置且載流子濃度比漂移區的載流子濃度高的N型的發射區、設置在發射區與漂移區之間的P型的基區、以與半導體基板的下表面接觸的方式設置的P型的集電區、以及設置在集電區與漂移區之間且載流子濃度比漂移區的載流子濃度高的N型的緩沖區，含氫區被包含在緩沖區中。

技術領域

本發明涉及半導體裝置及制造方法。

背景技術

以往，已知通過向半導體基板注入氫來形成N型的區域(例如參照專利文獻1)。

專利文獻1：美國專利申請公開第2016/141399號說明書

發明內容

技術問題

N型區域中的載流子濃度分布優選能夠適當調整。

技術方案

為了解決上述課題，在本發明的一個方式中，提供一種具備半導體基板的半導體裝置。在半導體裝置中，半導體基板可以具有含氫的含氫區。含氫區可以具有載流子濃度比根據含有的氫的濃度和氫的活化率確定的虛擬載流子濃度高的高濃度區。

高濃度區的載流子濃度可以比半導體基板的基礎摻雜濃度高。

含氫區的深度方向上的載流子濃度分布可以具有第一峰。

含氫區的深度方向上的載流子濃度分布可以具有多個第一峰。在深度方向上，高濃度區可以配置于第一峰之間。

高濃度區可以配置于第一峰中的配置得最深的第一峰與配置得第二深的第一峰之間。

高濃度區的載流子濃度分布可以在深度方向上具有第二峰。

高濃度區的第二峰的寬度可以比任意第一峰的寬度大。

含氫區中的氫化學濃度分布可以具有多個第五峰。第二峰的半峰全寬可以比第五峰中的配置得最深的第五峰與配置得第二深的第五峰之間的第五峰間隔的一半大。

在第二峰的半峰全寬的范圍內可以包含配置得最深的第五峰和配置得第二深的第五峰。

含氫區可以具有含有調整載流子的壽命的調整用雜質的壽命控制區。調整用雜質在深度方向上的濃度分布可以具有第三峰。高濃度區可以設置于比調整用雜質的濃度分布的第三峰深的位置。

第三峰的半峰全寬可以比多個第一峰的深度方向上的間隔大。

高濃度區中的氧濃度可以為1×10¹⁷/cm³以上。

高濃度區中的碳濃度可以為1×10¹³/cm³以上。

半導體基板可以具有N型的漂移區。半導體基板可以具有以與半導體基板的上表面接觸的方式設置，且載流子濃度比漂移區的載流子濃度高的N型的發射區。半導體基板可以具有設置于發射區與漂移區之間的P型的基區。半導體基板可以具有以與半導體基板的下表面接觸的方式設置的P型的集電區。半導體基板可以具有設置于集電區與漂移區之間，且載流子濃度比漂移區的載流子濃度高的N型的緩沖區。含氫區可以被包含在緩沖區中。

在本發明的第二方式中，提供一種具備半導體基板的半導體裝置的制造方法。在制造方法中，可以向半導體基板注入氫而形成含氫區。在制造方法中，可以在含氫區形成調整載流子的壽命的壽命控制區。在制造方法中，可以通過對半導體基板進行熱處理，從而在含氫區形成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的高濃度區。