[发明专利]半导体装置及制造方法

说明书

本发明提供一种半导体装置，具备半导体基板，半导体基板具有含氢的含氢区，含氢区具有载流子浓度比根据所含有的氢的浓度和氢的活化率确定的虚拟载流子浓度高的高浓度区。半导体基板具有N型的漂移区、以与半导体基板的上表面接触的方式设置且载流子浓度比漂移区的载流子浓度高的N型的发射区、设置在发射区与漂移区之间的P型的基区、以与半导体基板的下表面接触的方式设置的P型的集电区、以及设置在集电区与漂移区之间且载流子浓度比漂移区的载流子浓度高的N型的缓冲区，含氢区被包含在缓冲区中。

技术领域

本发明涉及半导体装置及制造方法。

背景技术

以往，已知通过向半导体基板注入氢来形成N型的区域(例如参照专利文献1)。

专利文献1：美国专利申请公开第2016/141399号说明书

发明内容

技术问题

N型区域中的载流子浓度分布优选能够适当调整。

技术方案

为了解决上述课题，在本发明的一个方式中，提供一种具备半导体基板的半导体装置。在半导体装置中，半导体基板可以具有含氢的含氢区。含氢区可以具有载流子浓度比根据含有的氢的浓度和氢的活化率确定的虚拟载流子浓度高的高浓度区。

高浓度区的载流子浓度可以比半导体基板的基础掺杂浓度高。

含氢区的深度方向上的载流子浓度分布可以具有第一峰。

含氢区的深度方向上的载流子浓度分布可以具有多个第一峰。在深度方向上，高浓度区可以配置于第一峰之间。

高浓度区可以配置于第一峰中的配置得最深的第一峰与配置得第二深的第一峰之间。

高浓度区的载流子浓度分布可以在深度方向上具有第二峰。

高浓度区的第二峰的宽度可以比任意第一峰的宽度大。

含氢区中的氢化学浓度分布可以具有多个第五峰。第二峰的半峰全宽可以比第五峰中的配置得最深的第五峰与配置得第二深的第五峰之间的第五峰间隔的一半大。

在第二峰的半峰全宽的范围内可以包含配置得最深的第五峰和配置得第二深的第五峰。

含氢区可以具有含有调整载流子的寿命的调整用杂质的寿命控制区。调整用杂质在深度方向上的浓度分布可以具有第三峰。高浓度区可以设置于比调整用杂质的浓度分布的第三峰深的位置。

第三峰的半峰全宽可以比多个第一峰的深度方向上的间隔大。

高浓度区中的氧浓度可以为1×10¹⁷/cm³以上。

高浓度区中的碳浓度可以为1×10¹³/cm³以上。

半导体基板可以具有N型的漂移区。半导体基板可以具有以与半导体基板的上表面接触的方式设置，且载流子浓度比漂移区的载流子浓度高的N型的发射区。半导体基板可以具有设置于发射区与漂移区之间的P型的基区。半导体基板可以具有以与半导体基板的下表面接触的方式设置的P型的集电区。半导体基板可以具有设置于集电区与漂移区之间，且载流子浓度比漂移区的载流子浓度高的N型的缓冲区。含氢区可以被包含在缓冲区中。

在本发明的第二方式中，提供一种具备半导体基板的半导体装置的制造方法。在制造方法中，可以向半导体基板注入氢而形成含氢区。在制造方法中，可以在含氢区形成调整载流子的寿命的寿命控制区。在制造方法中，可以通过对半导体基板进行热处理，从而在含氢区形成载流子浓度比根据所含有的杂质的浓度和杂质的活化率确定的虚拟载流子浓度高的高浓度区。