[发明专利]半导体装置和制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置，其特征在于，设置有IGBT，且具备：

半导体基板，其具有上表面和下表面，且整体上分布有体施主；

氢峰，其包含氢化学浓度示出极大值且在深度方向上与所述半导体基板的所述下表面相距25μm以上而配置的顶点、所述氢化学浓度从所述顶点朝向所述上表面减小的上侧拖尾、以及与所述上侧拖尾相比所述氢化学浓度从所述顶点朝向所述下表面平缓地减小的下侧拖尾；以及

第一高浓度区，其施主浓度高于体施主浓度，且包含从所述氢峰的所述顶点朝向所述上表面延伸4μm以上的区域。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，

所述半导体基板的中央部的空位浓度或载流子寿命与所述第一高浓度区的空位浓度或载流子寿命实质上相等。

3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，

还具备设置于所述半导体基板的所述上表面的沟槽部，

从所述沟槽部的下端到所述氢峰为止的区域中，载流子寿命平坦、单调地增加、或者单调地减小。

4.根据权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，

所述沟槽部的下端与所述下表面相距第一距离而配置，

所述氢峰与所述下表面之间的第二距离为所述第一距离的0.3倍以上且0.8倍以下。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置还具备：

施主浓度峰，其设置于与所述氢峰相同的深度位置，且深度方向上的施主浓度分布示出峰；

上侧平坦部，其配置于比所述施主浓度峰靠近所述半导体基板的上表面侧的位置，且深度方向上的施主浓度分布为平坦；以及

下侧平坦部，其配置于比所述施主浓度峰靠近所述半导体基板的下表面侧的位置，且深度方向上的施主浓度分布为平坦，

所述上侧平坦部的施主浓度为所述下侧平坦部的施主浓度的0.5倍以上且2倍以下。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体装置，其特征在于，

所述氢峰配置于所述半导体基板的上表面侧。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体装置，其特征在于，

所述半导体基板具有设置有所述IGBT的晶体管部和设置有二极管的二极管部，

所述二极管部具有寿命调整部，该寿命调整部配置于比所述氢峰靠近所述上表面侧的位置，且深度方向上的载流子寿命分布示出极小值，

所述晶体管部在与所述二极管部的所述寿命调整部相同的深度位置处具有寿命非调整部，所述寿命非调整部的所述载流子寿命分布不示出极小值，

所述氢峰和所述第一高浓度区设置于与所述寿命非调整部在深度方向上重叠的区域。

8.根据权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，

所述寿命调整部具有深度方向上的氦化学浓度分布示出峰的氦峰，

所述寿命非调整部的所述氦化学浓度分布在与所述氦峰相同的深度位置处为平坦。

9.根据权利要求7或8所述的半导体装置，其特征在于，

所述二极管部具有：

所述氢峰；以及

第二高浓度区，其施主浓度高于所述体施主浓度，且包含从所述氢峰朝向所述上表面延伸的区域，

所述第二高浓度区朝向所述上表面延伸的长度长于所述第一高浓度区朝向所述上表面延伸的长度。

10.一种制造方法，其特征在于，是半导体装置的制造方法，所述半导体装置具备半导体基板并设置有IGBT，所述半导体基板具有上表面和下表面且整体地分布有体施主，所述制造方法包括：

氢注入步骤，以大于1.4MeV的加速能量从所述下表面向所述半导体基板注入氢离子，形成氢化学浓度示出极大值的氢峰；以及

退火步骤，对所述半导体基板进行退火，形成施主浓度高于体施主浓度且包含从所述氢峰的顶点朝向所述上表面延伸4μm以上的区域的第一高浓度区。

11.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于，

所述氢注入步骤中的所述氢离子的剂量为1×10¹²/cm²以上。