半导体装置以及半导体装置的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103748689103748689A(43)申请公布日2014.04.23(21)申请号201280040922.4(51)Int.Cl.(22)申请日2012.09.06H01L29/861(2006.01)H01L21/265(2006.01)(30)优先权数据H01L21/28(2006.01)2011-1959692011.09.08JPH01L21/329(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日H01L21/336(2006.01)2014.02.21H01L29/78(2006.01)H01L29/868(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2012/0728222012.09.06(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/035817JA2013.03.14(71)申请人富士电机株式会社地址日本神奈川县川崎市(72)发明人桐泽光明(74)专利代理机构北京铭硕知识产权代理有限公司11286代理人金玉兰金光军权权利要求书2页利要求书2页说明书15页说明书15页附图9页附图9页(54)发明名称半导体装置以及半导体装置的制造方法(57)摘要在高浓度的锑掺杂的n型半导体基板（n型阴极层（1））的上表面形成成为n-型漂移层（2）的n型外延层（10）。在n-型漂移层（2）的表面形成p型阳极层（3）。在n型阴极层（1）的下表面以与n型阴极层（1）的杂质浓度相同程度或者为n型阴极层（1）的杂质浓度以上的杂质浓度形成n型接触层（4）。以与该n型接触层（4）接触的方式形成阴极电极（6）。在该n型接触层（4）掺杂磷，并且通过500℃以下的低温热处理使得在没有完全再结晶化的状态下使晶格缺陷残留。由此，在二极管或者MOSFET等中，能够使晶片的裂痕为最小限度，且能够确保晶片背面的半导体层和金属电极的良好的欧姆接触。CN103748689ACN10374869ACN103748689A权利要求书1/2页1.一种半导体装置，其特征在于，具备：第1导电型的半导体基板；在所述半导体基板的背面设置的、比所述半导体基板的浓度高的高浓度的第1导电型接触层；与所述接触层接触的第1电极，其中，在所述接触层掺杂磷，所述接触层的最大载流子浓度比1.0×1018/cm3大，且比5.0×1019/cm3小，所述接触层的其从与所述第1电极的边界向所述半导体基板内的扩散深度为0.5μm以下。2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述接触层的最大载流子浓度比3.0×1018/cm3大，且比1.0×1019/cm3小。3.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，在所述半导体基板掺杂锑，所述半导体基板的锑浓度为1.0×1018/cm3以上、3.0×1018/cm3以下。4.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，在所述第1电极的与所述接触层接触的一侧的部分含有钛。5.如权利要求1～4中任一项所述的半导体装置，其特征在于，还具备在所述半导体基板的正面设置的、比所述半导体基板的浓度低的低浓度的第1导电型的漂移层，所述漂移层的厚度和所述半导体基板的厚度的总厚度比300μm小。6.如权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，还具备：在所述漂移层的相对于所述半导体基板侧为相反侧的表面层设置的第2导电型的基极区域；和被电连接于所述基极区域的第2电极。7.如权利要求6所述的半导体装置，其特征在于，还具备：在所述基极区域的内部设置的、比所述漂移层的浓度高的高浓度的第1导电型的源极区域；和在所述漂移层的被所述源极区域与所述基极区域夹持的部分的表面隔着绝缘膜设置的栅电极。8.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包含：研磨掺杂有锑的第1导电型的半导体基板的背面而使所述半导体基板薄型化的工序；在所述半导体基板的进行了研磨的背面进行第1导电型杂质的离子注入的工序；通过在340℃以上、500℃以下的温度下进行30分钟以上的热处理，使注入到所述半导体基板的所述第1导电型杂质活性化，形成所述半导体基板的背面的表面层的第1导电型的接触层的工序；和形成与所述接触层接触的第1电极的工序。9.如权利要求8所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述第1导电型杂质为磷。2CN103748689A权利要求书2/2页10.如权利要求8所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述经离子注入而掺杂的所述第1导电型杂质的掺杂量为4.0×1013/cm2以上、5.6×1014/cm2以下。11.如权利要求8所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，设所述热处理的温度为x（℃），所述第1导电型杂质的掺杂量为y（/cm2）时，满足y＝-5.7×1014＋2.012×1012x，且满