和阴极η层112的工序的图。在对Si基板100的背面进行了研磨后，从Si基板100的背面侧向晶片整个面依次注入用于形成阴极缓冲η层111以及阴极η层112的η型杂质的离子。对于用于形成阴极缓冲η层111的η型杂质的离子注入而言，与用于形成阴极η层112的η型杂质的离子注入相比，浓度低并且实施为以较高的掺杂能量较深地掺杂。用于形成阴极缓冲η层111的η型杂质的离子注入的条件例如是将离子种类设为磷、将能量设为720keV、并将剂量设为lX1012/cm2。用于形成阴极η层112的η型杂质的离子注入的条件例如是将离子种类设为磷、将能量设为45keV、并将剂量设为lX1015/cm2。通过设置阴极缓冲η层111，能够对因背面的缺陷而引起的成品率的降低进行抑制，但也可以不设置该阴极缓冲η层111。
[0079]接着，为了使进行了离子注入后的η型杂质活性化，而实施激光退火。通过使用激光退火进行活性化，能够不将形成于Si基板100的阳极侧亦即表面侧的电极以及保护膜(未图示)加热至耐热温度以上，就能够使背面侧的η型杂质活性化。用于激光退火的激光使用与用于使阳极P层102和阳极P-层103活性化的退火的激光相同的激光即可。
[0080](阴极电极形成工序)
[0081]在实施了激光退火后，在阴极侧亦即背面形成阴极电极113。阴极电极113能够使用金属等适当的导电性材料来以与阳极电极109相同的方法形成。之后，根据需要，为了调整晶片全域的载流子的寿命而从背面侧照射电子束，另外为了恢复电子束照射所产生的损伤而实施退火处理。
[0082](分割工序)
[0083]最后用切割机等分割晶片而完成二极管I的芯片。
[0084]<实施方式1:离子注入和激光退火的条件>
[0085]接下来，对在有源区域形成阳极ρ层102、阳极ρ-层103以及低寿命区域层104的离子注入和激光退火的条件进行说明。若因离子注入而生成的缺陷的浓度成为峰值时的深度与利用激光退火使进行了离子注入后的P型杂质活性化的深度相比而较浅，则离子注入的深度或激光退火的活性化的深度即使稍微存在偏差，电气特性也存在较大的偏差。为了抑制电气特性的偏差，需要使因离子注入而生成的缺陷的浓度成为峰值时的深度与利用激光退火使进行了离子注入后的P型杂质活性化的深度相比而较深。通过使缺陷层的位置较深，能够减少缺陷分布的深度方向的偏差以及利用激光退火活性化的深度方向的偏差所产生的、残存于低寿命区域层104的缺陷量的偏差。
[0086]图9是对于以后述的条件制成的二极管1、表示Si基板100的表面、即从阳极侧观察的深度方向的P型杂质的浓度曲线(实线)以及活性化后的杂质的浓度曲线(虚线)的图。参照图9(根据需要也适当地参照图1)，对阳极侧的P型半导体层的深度方向的构造进行说明。
[0087]ρ型杂质的浓度曲线能够通过使用从二极管I的Si基板100的阳极侧的表面开始的二次离子质量分析法(SIMS 〖Secondary 1n Mass Spectrometry)测定p型杂质元素的浓度来求出。并且，对于活性化后的杂质的浓度曲线而言，能够通过对扩展电阻(SR:Speading Resistance)的深度方向的分布进行测定，并将测定出的SR值换算为载流子浓度来求出。
[0088]本发明中，将活化率定义为(通过SR测定而求出的载流子浓度)/ (通过SMS测定而求出的P型杂质浓度)。载流子浓度是指，通过SR测定而求出的活性化后的P型杂质的浓度。
[0089]在从Si基板100的阳极侧的表面(深度Ομ??)至0.3 μπι左右的深度为止的区域A内，通过SMS测定而求出的杂质浓度以及通过SR测定而求出的载流子浓度均是I X 118CnT3左右的高浓度，并且是恒定值。该区域是为了形成阳极ρ层102而以高浓度对作为P型杂质的硼进行了离子注入后的区域，由于因激光退火而使Si基板100的阳极侧的表面附近的结晶熔融，从而形成箱状的曲线。该区域A相当于阳极ρ层102。
[0090]若区域A的载流子浓度过低，则在导通时来自阳极电极109的空穴注入减少而二极管I的正向电压上升。相反若过高，则导通时的阳极侧的载流子浓度上升，阴极侧的载流子浓度下降，从而恢复时的峰值电流变大，容易引起浪涌.振动。因而，阳极P层102的载流子浓度优选为IX 116CnT3以上、I X 10 19CnT3以下。
[0091]表示阳极ρ层102的箱状的曲线的区域A内的η型杂质的活化率也取决于激光的照射能量，为20?100%左右。此外，对于阳极η层112而言，即使活化率不足100%，载流子浓度本身在上述浓度范围内即可。
[0092]此外，关于Si基板100的离阳极侧的表面的深度为0.3 μπι左右的、η型杂质浓度以及载流子浓度急剧减少的区域的活化率，由于现状中得不到足够的精度，从而省略详细的研宄。得不到足够的精度是由如下原因引起的:对于SR测定中的深度方向的原点得不到足够的精度，以及在PN接合附近受到耗尽层的影响而SR测定的精度降低。
[0093]Si基板100的离阳极侧的表面0.3?1.7 μπι的深度的区域(区域B以及区域C)是为了形成阳极P-层103而注入了 P型杂质的区域。在该区域中，直至0.3?1.0 μπι的深度的区域B内，通过SMS测定而求出的ρ型杂质浓度和通过SR测定而求出的载流子浓度一致，活化率大致为100%。这是因为，因激光照射而使Si基板100的阴极侧的表面过热的热充分传递直至1.0 μπι的深度，ρ型杂质充分被活性化。该区域B相当于在电方面有效的阳极P-层103。
[0094]比1.0 μπι深的部分亦即区域C是与通过SMS测定而求出的ρ型杂质浓度相比，通过SR测定而求出的载流子浓度较低、ρ型杂质的活化率降低的区域。激光照射所产生的热未充分地向该区域传递，残存离子注入所产生的缺陷而活化率较低，包括活化率不足I %的区域。由于残存缺陷，所以区域C成为载流子的寿命较短的区域，该区域C相当于低寿命区域层104。低寿命区域层104能够定义为例如活化率不足1%的区域。通过使活化率不足1%，能够得到抑制恢复时的浪涌电压.振动的足够的效果。
[0095]1.7 μπι以上的深度的区域D是不进行ρ型杂质的离子注入的区域，相当于η-漂移层 101。
[0096]图9所示的例子中，为了形成阳极P-层103而进行了离子注入的P型杂质的峰值浓度的深度为1.5 μπι左右。并且，在作为P型杂质而以高能量对硼进行了离子注入的情况下，缺陷量的峰值深度与硼的峰值浓度的深度大致相等，图9所示的例子中，是1.5 μπι左右。缺陷的峰值浓度能够从杂质浓度的峰值浓度的位置知晓，并且能够从使用Si原子变异所需要的能量等的计算、工序模拟知晓。此处称作缺陷是成为因离子注入而生成的再结合的基础的缺陷。
[0097]图9所示的例子中，利用激光退火使进行了离子注入后的P型杂质充分活性化而浓度为峰值时的深度为1.0 μπι左右，缺陷的峰值浓度的深度(1.5 μπι)的一方较深。
[0098]为了使通过离子注入而生成的缺陷的浓度为峰值时的深度比通过激光退火而活性化的P型杂质的峰值浓度的深度深，使缺陷的分布更深，或者使通过激光退火而P型杂质活性化的深度更浅。
[0099]为了加深缺陷的分布，作为进行离子注入的ρ型杂质，使用更轻的元素，或提高离子注入的能量。若作为对缺陷进行离子注入的元素而使用质子(氢)、氦，则离子注入的飞程变得过大，从而离子注入的深度方向的宽度变得过宽，并且需要大型的回旋加速器的粒子线照射装置。因此，在LSI (大规模集成电路)的制造中，在用于形成ρ型杂质层的ρ型杂质元素中最优选使用最轻的硼。并且，离子注入的能量越高，能够越深地掺杂P型杂质。此时，离子注入的能量优选在装置能够进行的范围内、以及能够确保生成缺陷层时需要的控制性的范围内变高。
[0100]为了使通过激光退火而P型杂质活性化的深度更浅，缩小因激光照射而向Si基板100传递的能量，或缩短激光的波长。例如图9所示的例子中，激光的照射能量为1.5J/cm2，但通过缩小该照射能量，而P型杂质活性化的深度进一步变浅。并且，通过缩短激光的照射时间、或减少次数，也能够使P型杂质活性化的深度变浅。
[0101]关于激光的波长，图6所示的例子中，使用了波长536nm的YLF激光的第二高次谐波，但通过进一步使用波长较短的波长308nm的XeCl准分子激光、波长248nm的KrF准分子激光，能够使P型杂质活性化的深度进一步变浅。
[0102]<实施方式1:总结>
[0103]如上所述，本实施方式I的二极管I具备与阳极ρ层102相比而ρ型杂质的浓度较小的阳极P-层103，通过进一步使阳极P-层103的上层的活化率比下层的活化率高，而在阳极P-层103的下部形成有低寿命区域层104。为了形成低寿命区域层104而使ρ型杂质活性化的深度在阳极P-层103的厚度内即可，从而不需要使活性化的深度与阳极ρ层102的厚度严格地一致。即，激光退火所产生的活性化的深度能够充裕，从而即使深度稍微偏移，二极管I的电气特性也不会较大地产生偏差。即，可得到不使用大规模的回旋加速器等大型设备而电气特性的偏差较小且能够抑制恢复