JP6702467B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置を示す断面図である。この半導体装置はIGBTである。n型シリコン基板1の表面にp型ベース層2が形成されている。p型ベース層2上にn+型エミッタ層3とp+型コンタクト層4が形成されている。p型ベース層2とn+型エミッタ層3を貫通するトレンチ内にゲート絶縁膜を介してトレンチゲート5が形成されている。トレンチゲート5上に層間絶縁膜6が形成されている。エミッタ電極7がn型シリコン基板1の表面に形成され、p+型コンタクト層4に接続されている。
図13は、本発明の実施の形態2に係る半導体装置を示す断面図である。この半導体装置はダイオードである。n型シリコン基板1の表面にp型アノード層13が形成されている。アノード電極14がn型シリコン基板1の表面に形成され、p型アノード層13に接続されている。実施の形態1と同様にn型シリコン基板1の裏面に第1及び第2のn+型バッファ層8,9が形成されている。カソード電極15がn型シリコン基板1の裏面に形成され、第2のn+型バッファ層9に接続されている。
Claims (14)
- 半導体基板と、
前記半導体基板の表面に形成されたp型層と、
前記半導体基板の裏面に形成された第1及び第2のn型バッファ層とを備えた半導体装置であって、
前記第1のn型バッファ層は、前記半導体基板の裏面からの深さが異なり、前記半導体基板の裏面からの深さが深いほど注入量が低い複数のピーク濃度を有するプロトンを含み、
前記第2のn型バッファ層はリンを含み、
前記リンのピーク濃度の位置は前記半導体基板の裏面から1μmより深く6μmより浅い位置であって、
前記プロトンの前記複数のピーク濃度は、前記半導体基板の裏面から6μm以上30μm以下の深さにおいて3つ以上存在することを特徴とする半導体装置。 - 半導体基板と、
前記半導体基板の表面に形成されたp型層と、
前記半導体基板の裏面に形成された第1及び第2のn型バッファ層とを備えた半導体装置であって、
前記第1のn型バッファ層は、前記半導体基板の裏面からの深さが異なり、前記半導体基板の裏面からの深さが深いほど注入量が低い複数のピーク濃度を有するプロトンを含み、
前記第2のn型バッファ層はリンを含み、
前記リンのピーク濃度の位置は前記半導体基板の裏面から1μmより深く6μmより浅い位置であって、
前記プロトンの前記複数のピーク濃度は、前記半導体基板の裏面から6μm以上30μm以下の深さのみに位置することを特徴とする半導体装置。 - 前記リンのピーク濃度は、前記プロトンのピーク濃度よりも高く、前記プロトンのピーク濃度の位置においてプロトンの濃度がリンの濃度よりも高い請求項1又は2に記載の半導体装置。
- 前記リンの注入量は前記プロトンの注入量よりも低いことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の半導体装置。
- 半導体基板の裏面からプロトンをそれぞれ異なる加速電圧で複数回注入する工程と、
前記半導体基板の裏面からリンを注入する工程と、
前記プロトン及び前記リンを注入した後に、前記半導体基板に注入された前記リンを活性化する工程と、
前記半導体基板に注入された前記リンを活性化した後に、前記半導体基板の裏面に電極を形成し、前記電極と前記半導体基板のオーミック接触を取るための熱処理を、前記半導体基板に注入された前記プロトンを活性化するための熱処理も兼ねて同一工程で実施する工程とを備える半導体装置の製造方法。 - 前記リンはレーザーアニールで活性化され、前記プロトンはファーネスアニールで活性化される請求項5に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記半導体基板の裏面からホウ素を注入する工程と、
前記リンを活性化した後、前記プロトンを活性化する前に、前記ホウ素を活性化する工程とを更に備える請求項5又は6に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記リンの注入量は前記プロトンの注入量よりも低い請求項5から7の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記プロトンを複数回注入する工程において、前記加速電圧が高くなるほどプロトンの注入量を下げる請求項5から8の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記プロトンを複数回注入する工程において、前記加速電圧が最も高い場合のプロトンの注入量とその次に前記加速電圧が高いプロトンの注入量とが同じである請求項5から8の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記プロトンの注入の加速電圧は500keV以上1.5MeV以下である請求項5から10の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記リンの注入の加速電圧は1MeV以下である請求項5から11の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記プロトンの活性化により、前記半導体基板の裏面からの深さが異なる複数のピーク濃度を有するプロトンを含む第1のn型バッファ層が形成され、
前記リンの活性化により、前記プロトンのピーク濃度の位置よりも前記半導体基板の裏面から浅い位置にピーク濃度を有するリンを含む第2のn型バッファ層が形成され、
前記リンのピーク濃度は前記プロトンのピーク濃度よりも高く、
前記プロトンのピーク濃度の位置において前記プロトンの濃度が前記リンの濃度よりも高い請求項5から12の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第1のn型バッファ層に含まれる前記プロトンの前記複数のピーク濃度は、前記半導体基板の裏面からの距離が大きくなるにつれ小さくなることを特徴とする請求項13に記載の半導体装置の製造方法。
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