半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种制造方法，其为半导体装置的制造方法，并包括朝向半导体基板的有效区域照射光的工序，所述光的波长为，当所述光的强度增高时半导体基板的光吸收率将增高的波长，在所述工序中，以在半导体基板的内部形成焦点的方式照射光。能够在所述光的焦点的位置处形成结晶缺陷，而在焦点以外的位置（激光的强度较低的位置）处几乎不会形成结晶缺陷。因此，根据该技术，能够对在目标深度以外的深度处形成结晶缺陷的情况进行抑制，且在目标深度处形成结晶缺陷。因此，与现有的技术相比能够使结晶缺陷更加自由地分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本说明书中公开的技术涉及ー种具有形成了结晶缺陷的半导体层的。
技术介绍
已知ー种通过在半导体基板中注入带电粒子(电子或离子等)，从而在半导体基板中形成结晶缺陷的技术。例如，日本专利公开公报2008-177203(以下，称为专利文献I)中，公开了通过向半导体基板注入杂质离子，从而在半导体基板中形成结晶缺陷的技术。通过在半导体基板中形成结晶缺陷，从而能够使形成有该结晶缺陷的区域中的载流子的寿命缩短化。以这种方式，能够控制半导体装置的特性。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在上述的注入带电粒子的技术中，沿着半导体基板的厚度方向而注入带电粒子。此时，通过对带电粒子的加速能量进行控制，从而能够对带电粒子被打入至半导体基板中的深度(即，在半导体基板的厚度方向上的、带电粒子的停止位置)进行控制。结晶缺陷在带电粒子的停止位置处形成得最多。因此，通过对注入带电粒子的能量进行控制，从而能够对在半导体基板的厚度方向上的、结晶缺陷的位置进行控制。但是，结晶缺陷不仅形成于带电粒子所停止的位置处，还形成于带电粒子的移动路径上。在现有的结晶缺陷的形成方法中，存在如下的问题，即，在形成结晶缺陷的目标深度以外的深度处也形成有结晶缺陷的问题。因此，在本说明书中提供一种如下的技术，即，能够对在目标深度以外的深度处形成结晶缺陷的情况进行抑制，且在目标深度处形成结晶缺陷的技木。用于解决课题的方法本说明书公开了ー种。该制造方法包括朝向半导体基板的有效区域照射光的エ序。所述光的波长为，当所述光的强度增高时半导体基板的光吸收率将增高的波长。在所述エ序中，以在半导体基板的内部形成焦点的方式照射光。另外，上述的“当光的强度增高时半导体基板的光吸收率将增高”包括如下情况，即，光的強度越高则半导体基板的光吸收率越增高(即，光吸收率连续地上升)的情况，和在光的強度超过预定值时半导体基板的光吸收率将增高(即，光吸收率呈阶梯状上升)的情況。例如，能够使用如下这种波长的光，即，在光的強度小于预定值时半导体基板的光吸收率较低，而在光的强度达到预定值以上时产生双光子吸收，从而半导体基板的光吸收率增高。 此外，上述的“有效区域”是指，成为半导体装置的端面(通过切割而形成的半导体基板的端面)的区域以外的区域。虽然所述光需要朝向有效区域而被照射，但是，尤其优选为，向在半导体装置的使用时电流所流通的区域(即，载流子所通过的区域)被照射。在该制造方法中，以在半导体基板的内部形成焦点的方式朝向半导体基板照射光。由于在焦点以外的区域中光的强度较低，因此半导体基板的光吸收率较低。因此，在焦点以外的区域中半导体基板容易使光透过。因此，在焦点以外的区域内不易形成结晶缺陷。另ー方面，由于在焦点处光的强度较高，因此半导体基板的光吸收率较高。因此，在焦点处半导体基板吸收光。因此，在半导体基板中的焦点的位置处形成结晶缺陷。以这种方式，通过该制造方法，能够对在焦点以外的区域中形成结晶缺陷的情况进行抑制，且在焦点的位置处形成结晶缺陷。因此，通过使焦点位于形成结晶缺陷的目标深度处，从而能够对在目标深度以外的深度处形成结晶缺陷的情况进行抑制，且在目标深度处形成结晶缺陷。根据该制造方法，通过使焦点的位置在半导体基板中进行移动，从而能够使结晶缺陷在半导体基板中自由地分布。在上述的制造方法中，优选为，在所述エ序中，使所述焦点在半导体基板的深度方向上进行移动。 根据这种的结构，能够使结晶缺陷沿着半导体基板的厚度方向而分布。另外，在现有的注入带电粒子的技术中，也能够使结晶缺陷沿着半导体基板的厚度方向而分布。但是，在现有的技术中，由于被形成在带电粒子的停止位置处的结晶缺陷的密度和被形成在带电粒子的移动路径上的结晶缺陷的密度有所不同，因此无法控制在半导体基板的厚度方向上的、结晶缺陷的密度分布。与此相対，在本技术中，通过对使焦点在半导体基板的深度方向上进行移动时的、光的強度和移动速度进行控制，从而能够对在半导体基板的厚度方向上的、结晶缺陷的密度分布进行控制。因此，根据本技术，能够使结晶缺陷以现有技术中所没有的方式进行分布。附图说明图I为半导体装置10的剖视图。图2为向半导体基板12照射激光的エ序的说明图。图3为向半导体基板12照射激光的エ序的说明图。图4为向半导体基板12照射激光的エ序的说明图。图5为第一改变例的半导体装置的剖视图。图6为第二改变例的半导体装置的剖视图。图7为第三改变例的半导体装置的剖视图。图8为第四改变例的半导体装置的剖视图。图9为第五改变例的半导体装置的剖视图。图10为第六改变例的半导体装置的剖视图。具体实施例方式(实施例)图I图示了通过实施例的制造方法所制造出的半导体装置10的纵剖视图。半导体装置10具备由硅构成的半导体基板12，和被形成在半导体基板12的上表面和下表面上的金属层和绝缘层等。在半导体基板12上，形成有ニ极管区20和IGBT (绝缘栅双极性晶体管)区40。另外，在以下的说明中，将从ニ极管区20朝向IGBT区40的方向称为X方向，将半导体基板12的厚度方向称为Z方向，将与X方向和Z方向双方正交的方向称为Y方向。在ニ极管区20内的半导体基板12的上表面上，形成有阳极电极22。在IGBT区40内的半导体基板12的上表面上，形成有发射电极42。在半导体基板12的下表面上，形成有共用电极60。在ニ极管区20中，形成有阳极层26、ニ极管漂移层28、阴极层30。阳极层26为P型。阳极层26具备阳极接触区26a和低浓度阳极层26b。阳极接触区26a在露出于半导体基板12的上表面的范围内被形成为岛状。阳极接触区26a的杂质浓度较高。阳极接触区26a与阳极电极22欧姆连接。低浓度阳极层26b被形成于阳极接触区26a的下侧和侧方。低浓度阳极层26b的杂质浓度低于阳极接触区26a。ニ极管漂移层28被形成于阳极层26的下側。ニ极管漂移层28为η型，且杂质浓度较低。 阴极层30被形成于ニ极管漂移层28的下側。阴极层30被形成在露出于半导体基板12的下表面的范围内。阴极层30为η型，且杂质浓度较高。阴极层30与共用电极60欧姆连接。通过阳极层26、ニ极管漂移层28、以及阴极层30而形成了ニ极管。在IGBT区40中，形成有发射区44、体层48、IGBT漂移层50、集电层52、以及栅电极54等。在IGBT区40内的半导体基板12的上表面上，形成有多个沟槽。在各个沟槽的内表面上，形成有栅绝缘膜56。在各个沟槽的内部，形成有栅电极54。栅电极54的上表面被绝缘膜58所覆盖。栅电极54与发射电极42绝缘。发射区44在露出于半导体基板12的上表面的范围内被形成为岛状。发射区44被形成在与栅绝缘膜56相接的范围内。发射区44为η型，且杂质浓度较高。发射区44与发射电极42欧姆连接。体层48为P型。体层48具备体接触区48a和低浓度体层48b。体接触区48a在露出于半导体基板12的上表面的范围内被形成为岛状。体接触区48a被形成在两个发射区44之间。体接触区48a的杂质浓度较高。体接触区48a与发射电极42欧姆连接。低浓度体层48b被形成在发射区44以及体接触区48a的下側。低浓度体层48b被形成在浅于栅电极54的下端的范围内。低浓度体层48b的杂质浓度低于体接触区48a。通过低浓度体层48b，而使发射区44与IGB本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：谷田笃志，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：