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公開番号2024091793
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-05
出願番号2024066963,2023015355
出願日2024-04-17,2020-09-08
発明の名称半導体装置
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類H01L 29/739 20060101AFI20240628BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体基板の深さ方向において、広い範囲のドーピング濃度を容易に調整できることが好ましい。
【解決手段】上面および下面を有し、バルク・ドナーを有する半導体基板を備え、半導体基板の深さ方向における水素化学濃度分布が、第1の水素濃度ピークと、第1の水素濃度ピークよりも半導体基板の下面側に配置された第2の水素濃度ピークとを有し、第1の水素濃度ピークと第2の水素濃度ピークとの間の中間領域における中間ドナー濃度が、第1の水素濃度ピークと半導体基板の上面との間の上面側ドナー濃度と、第2の水素濃度ピークと半導体基板の下面との間の下面側ドナー濃度のいずれより低い半導体装置を提供する。
【選択図】図14
特許請求の範囲【請求項１】
上面および下面を有し、バルク・ドナーを有する半導体基板を備え、
前記半導体基板の深さ方向における水素化学濃度分布が、第１の水素濃度ピークと、前記第１の水素濃度ピークよりも前記半導体基板の前記下面側に配置された第２の水素濃度ピークとを有し、
前記第１の水素濃度ピークと前記第２の水素濃度ピークとの間の中間領域における中間ドナー濃度が、前記第１の水素濃度ピークと前記半導体基板の前記上面との間の上面側ドナー濃度と、前記第２の水素濃度ピークと前記半導体基板の前記下面との間の下面側ドナー濃度のいずれより低い
半導体装置。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記半導体基板の深さ方向におけるドナー濃度分布が、前記第１の水素濃度ピークと前記半導体基板の前記上面との間において上面側平坦部分を有する
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
上面および下面を有し、バルク・ドナーを有する半導体基板を備え、
前記半導体基板の深さ方向における水素化学濃度分布が、第１の水素濃度ピークと、前記第１の水素濃度ピークよりも前記半導体基板の前記下面側に配置された第２の水素濃度ピークとを有し、
前記第１の水素濃度ピークと前記第２の水素濃度ピークとの間の中間領域における中間ドナー濃度が、前記第１の水素濃度ピークと前記半導体基板の前記上面との間の上面側ドナー濃度と、前記第２の水素濃度ピークと前記半導体基板の前記下面との間の下面側ドナー濃度のいずれよりも高く、
前記半導体基板の深さ方向におけるドナー濃度分布が、前記第１の水素濃度ピークと前記半導体基板の前記上面との間において上面側平坦部分を有する
半導体装置。
【請求項４】
前記上面側ドナー濃度は、バルク・ドナー濃度よりも高い
請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記上面側ドナー濃度は、水素ドナーを含む
請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記下面側ドナー濃度は、バルク・ドナー濃度よりも高い
請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記下面側ドナー濃度は、水素ドナーを含む
請求項１から６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記半導体基板の深さ方向におけるドナー濃度分布が、前記第２の水素濃度ピークと前記半導体基板の前記下面との間において下面側平坦部分を有する
請求項１から７のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記中間領域の前記中間ドナー濃度の分布が平坦部分を有する
請求項１から８のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記中間領域の前記中間ドナー濃度は前記バルク・ドナーのドナー濃度と同一である
請求項１または２に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、半導体基板の所定の深さに水素を注入して拡散させることで、注入深さおよび拡散領域に形成された格子欠陥と水素が結合してドナー化し、ドーピング濃度を高くできる技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特許第５３７４８８３号
［特許文献２］ＷＯ２０１７／４７２８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
半導体基板の深さ方向において、広い範囲のドーピング濃度を容易に調整できることが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、上面および下面を有し、バルク・ドナーを有する半導体基板を備える半導体装置を提供する。半導体基板の深さ方向における水素化学濃度分布が、第１の水素濃度ピークと、第１の水素濃度ピークよりも半導体基板の下面側に配置された第２の水素濃度ピークとを有してよい。上記いずれかの半導体装置において、第１の水素濃度ピークと第２の水素濃度ピークとの間の中間領域における中間ドナー濃度が、第１の水素濃度ピークと半導体基板の上面との間の上面側ドナー濃度と、第２の水素濃度ピークと半導体基板の下面との間の下面側ドナー濃度のいずれより低くてよい。
【０００５】
上記いずれかの半導体装置において、半導体基板の深さ方向におけるドナー濃度分布が、第１の水素濃度ピークと半導体基板の上面との間において上面側平坦部分を有してよい。
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第２の態様においては、上面および下面を有し、バルク・ドナーを有する半導体基板を備える半導体装置を提供する。半導体基板の深さ方向における水素化学濃度分布が、第１の水素濃度ピークと、第１の水素濃度ピークよりも半導体基板の下面側に配置された第２の水素濃度ピークとを有してよい。上記いずれかの半導体装置において、第１の水素濃度ピークと第２の水素濃度ピークとの間の中間領域における中間ドナー濃度が、第１の水素濃度ピークと半導体基板の上面との間の上面側ドナー濃度と、第２の水素濃度ピークと半導体基板の下面との間の下面側ドナー濃度のいずれよりも高くてよい。上記いずれかの半導体装置において、半導体基板の深さ方向におけるドナー濃度分布が、第１の水素濃度ピークと半導体基板の上面との間において上面側平坦部分を有してよい。
【０００７】
上記いずれかの半導体装置において、上面側ドナー濃度は、バルク・ドナー濃度よりも高くてよい。
【０００８】
上記いずれかの半導体装置において、上面側ドナー濃度は、水素ドナーを含んでよい。
【０００９】
上記いずれかの半導体装置において、下面側ドナー濃度は、バルク・ドナー濃度よりも高くてよい。
【００１０】
上記いずれかの半導体装置において、下面側ドナー濃度は、水素ドナーを含んでよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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