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公開番号2024157038
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-06
出願番号2024139927,2023006873
出願日2024-08-21,2020-12-10
発明の名称半導体装置および半導体装置の製造方法
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 20060101AFI20241029BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体基板のドナー濃度は精度よく調整する半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置100は、上面21及び下面23を有し、酸素を含む半導体基板10と、半導体基板の前記下面側に配置された、水素化学濃度の第1のピーク133と、前記第1のピークよりも前記半導体基板の前記上面側に配置され、水素ドナーを含み、前記半導体基板の深さ方向におけるドナー濃度分布が実質的に略平坦で第2のピーク141の間の平坦部とを備え、酸素の酸素化学濃度のうち水素ドナーを生成するのに寄与する酸素化学濃度の割合を示す酸素寄与率が、1×10^-5以上、7×10^-4以下であり、前記平坦部において、水素ドナーを生成するのに寄与する酸素の濃度が、水素化学濃度より低く、前記平坦部における水素ドナー濃度が、2×10¹²/cm³以上、5×10¹⁴/cm³以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
上面および下面を有し、酸素を含む半導体基板と、
前記半導体基板の前記下面側に配置された、水素化学濃度の第１のピークと、
前記第１のピークよりも前記半導体基板の前記上面側に配置され、水素ドナーを含み、前記半導体基板の深さ方向におけるドナー濃度分布が実質的に平坦な平坦部と
を備え、
前記酸素の酸素化学濃度のうち前記水素ドナーを生成するのに寄与する前記酸素化学濃度の割合を示す酸素寄与率が、１×１０
－５
以上、７×１０
－４
以下であり、
前記平坦部において、前記水素ドナーを生成するのに寄与する前記酸素の濃度が、前記水素化学濃度より低く、
前記平坦部における水素ドナー濃度が、２×１０
１２
／ｃｍ
３
以上、５×１０
１４
／ｃｍ
３
以下である
半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置および製造方法に関する。
続きを表示（約 1,100 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ドナーを形成し、基板抵抗を調整する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
特許文献１米国特許出願公開第２０１８／００１９３０６号明細書
【解決しようとする課題】
【０００３】
半導体基板のドナー濃度は精度よく調整されることが好ましい。
【一般的開示】
【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、酸素を含む半導体基板を備える半導体装置を提供する。半導体装置は、半導体基板の下面側に配置された、水素化学濃度の第１のピークを備えてよい。半導体装置は、第１のピークよりも半導体基板の上面側に配置され、水素ドナーを含み、半導体基板の深さ方向におけるドナー濃度分布が実質的に（ほぼ）平坦な平坦部を備えてよい。酸素の酸素化学濃度のうち水素ドナーを生成するのに寄与する酸素化学濃度の割合を示す酸素寄与率が、１×１０
－５
以上、７×１０
－４
以下であってよい。平坦部において、水素ドナーを生成するのに寄与する酸素の濃度が、水素化学濃度より低くてよい。平坦部における水素ドナー濃度が、１×１０
１２
／ｃｍ
３
以上、５×１０
１４
／ｃｍ
３
以下であってよい。
【０００５】
酸素寄与率が、５×１０
－４
以下であってよい。
【０００６】
酸素寄与率が、１×１０
－４
以上であってよい。
【０００７】
半導体基板は、バルク・ドナーを含んでよい。平坦部のドナー濃度が、バルク・ドナー濃度よりも高くてよい。
【０００８】
半導体装置は、半導体基板の上面側に配置された、水素またはヘリウムの化学濃度の第２のピークを備えてよい。平坦部は、第２のピークよりも半導体基板の下面側に配置されていてよい。水素化学濃度のうち水素ドナーを生成するのに寄与する水素化学濃度の割合を示す水素寄与率が、０．００１以上、０．３以下であってよい。平坦部の空孔濃度が、１×１０
１１
／ｃｍ
３
以上、１×１０
１４
／ｃｍ
３
以下であってよい。
【０００９】
第１のピークの水素化学濃度は、第２のピークの水素化学濃度よりも高くてよい。
【００１０】
平坦部における酸素化学濃度が、１×１０
１７
ａｔｏｍｓ／ｃｍ
３
以上であってよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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