JP5751128B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態の製造方法により製造された半導体装置の断面図であり、IGBT素子とダイオード素子とが一体化されて備えられるいわゆるRC−IGBT型の半導体装置である。
上記第1実施形態では、第1、第2レーザ18a、18bをCWレーザとした例について説明したが、第1、第2レーザ18a、18bをパルスレーザとしてもよい。また、第1、第2レーザ18a、18bの一方をCWレーザとし、他方をパルスレーザとすることもできる。なお、第1、第2レーザ18a、18bの両方、またはいずれか一方をパルスレーザとする場合であっても、第1、第2レーザ18a、18bの重なる領域のエネルギーは1.9J以上であって2,6J未満となるように、第1、第2レーザ18a、18bのエネルギーを調整することが好ましい。
3a 半導体基板
4 P型ベース層
5 トレンチ
6 N+型エミッタ領域
7 P+型ボディ領域
8 ゲート絶縁膜
9 ゲート電極
11 上部電極
12 P型コレクタ層
13 N型カソード層
14 下部電極
15 FS層
18a 第1レーザ
18b 第2レーザ
Claims (7)
- 半導体基板(3a)の裏面側に不純物が活性化されてなる活性化層(12、13)を備え、前記半導体基板(3a)の表層部に第2導電型のベース層(4)が形成され、前記ベース層(4)の表層部に第1導電型のエミッタ領域(6)が形成され、前記ベース層(4)の表面にゲート絶縁膜(8)が形成されていると共に前記ゲート絶縁膜(8)上にゲート電極(9)が形成されていることによって前記半導体基板(3a)の厚さ方向に電流を流す半導体装置の製造方法において、
前記半導体基板(3a)を用意する工程と、
前記半導体基板(3a)の裏面から前記活性化層(12、13)を構成するための不純物をイオン注入するイオン注入工程と、
前記半導体基板(3a)の裏面から、第1レーザ(18a)と、前記第1レーザ(18a)よりエネルギーが低くされていると共に波長が長くされており、前記第1レーザ(18a)の照射スポットと少なくとも一部が重なる照射スポットとされた第2レーザ(18b)とを同時に照射しながら走査し、前記第1レーザ(18a)によって不純物を活性化させて前記活性化層(12、13)を形成する活性化工程と、を行い、
前記活性化工程では、前記第1レーザ(18a)の照射スポットの中心が前記第2レーザ(18b)の照射スポットの中心より走査方向下流側に位置する状態で前記第1、第2レーザ(18a、18b)を照射することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記活性化工程の前に、前記半導体基板(3a)の裏面を洗浄して当該半導体基板(3a)の裏面に形成されている酸化膜を除去する工程を行うことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記活性化工程は、真空雰囲気または不活性ガス雰囲気で行うことを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記半導体基板(3a)を用意する工程では、シリコン基板を用意し、
前記活性化工程では、前記第1、第2レーザ(18a、18b)の照射スポットが重なる領域のエネルギーの合計が1.9J以上であって2.6J以下とされていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。 - 前記半導体基板(3a)を用意する工程では、第1導電型の前記半導体基板(3a)を用意し、
前記イオン注入工程の前に、
前記半導体基板(3a)の表層部に前記ベース層(4)を形成する工程と、
前記ベース層(4)の表層部に前記エミッタ領域(6)を形成する工程と、
前記ベース層(4)の表面に前記ゲート絶縁膜(8)を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜(8)上に前記ゲート電極(9)を形成する工程と、を行い、
前記イオン注入工程では、前記活性化層(12)として第2導電型のコレクタ層を形成するための不純物をイオン注入することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。 - 前記イオン注入工程では、前記コレクタ層を形成するための不純物と共に、前記活性化層(13)として第1導電型のカソード層を形成するための不純物をイオン注入することを特徴とする請求項5に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記イオン注入工程では、前記活性化層(12、13)上に第1導電型のフィールドストップ層(15)を形成するための不純物をイオン注入し、
前記活性化工程では、前記第1レーザ(18a)によって前記活性化層(12、13)と共に前記フィールドストップ層(15)を形成することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。
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