半导体装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种在高耐压功率模块（多600V)中使用的二极管等半导体装置。
【背景技术】
[0002] 在20世纪50年代的半导体初期以后，针对Si基p-i-n二极管中的高频振荡现象 (例如参照非专利文献1)和击穿现象（例如参照非专利文献2)进行了各种研究。近年来， 在高速动作化得到发展的功率器件中，会导致周边电路的误动作和器件自身的浪涌击穿， 这些现象再次受到了关注（例如参照非专利文献3)。
[0003] 已知在快速恢复二极管中，这些现象在高Vcc、高配线电感（Ls)、低动作温度、以 及低电流密度（JA)等硬恢复条件下变得显著（例如参照非专利文献5、11)。在快速恢复 二极管中，通过采用厚的ιΓ型漂移层或厚的η型缓冲层、以及应用寿命控制技术等（例如 参照非专利文献5~7)所谓的"软恢复化"，解决了上述课题。但是，在这些方法中，存在 EMI(ElectromagneticCompatibility)噪声、击穿耐量、以及总损耗之间的折衷关系，难于 以高水平同时兼顾。
[0004] 另一方面，通过以RFC二极管（例如参照非专利文献10~14)为代表的、在背面 形成P+型层的二极管（例如参照非专利文献4、8、9)，显著地提高了二极管的主要特性。但 是，作为进一步的开发课题，遗留有下述课题，即，通过降低泄漏电流而使动作温度范围向 高温侧扩展、通过降低高电流密度区域的VF(二极管的导通时的压降）而提高最大切断电 流密度、以及通过增强缓冲构造而提高雪崩耐量。
[0005] 另外，提出了在ιΓ型漂移层与η型负极层之间设置了具有两者中间的杂质浓度的 η型缓冲层的二极管（例如参照专利文献1、2)。虽然专利文献1中未记载η型缓冲层的浓 度梯度的具体数值，但从专利文献1的图3能够估计出浓度梯度为8X103cm4。另外，专利 文献2的η型缓冲层是非专利文献10中记载的结构，其浓度梯度为1X105cm4。
[0006] 专利文献1 :日本特开2007 - 158320号公报
[0007] 专利文献2 :日本特开2010 - 283132号公报
[0008] 非专利文献 1 :W.T.READ,JR,"AProposedHigh-Frequency,Negative-Resistan ceDiode,''TheBellsystemtechnicaljournal,pp. 401-446(March1958)
[0009] 非专利文献 2 :H.Egawa,"AvalancheCharacteristicsandFailure MechanismofHighVoltageDiodes,"IEEETrans.ElectronDevices,vol. ED-13,No. 11,pp. 754-758(1966)
[0010] 非专利文献 3 :R.Siemieniec,P.Mourick,J.Lutz,M.Netzel,"Analysisof PlasmaExtractionTransitTimeOscillationsinBipolarPowerDevices,Proc.IS PSD' 04,pp. 249-252,Kitakyushu,Japan(2004)
[0011] 非专利文献 4 :K.Satoh,K.Morishita,Y.Yamaguchi,N.Hirano,H.Iwamotoand A.Kawakami,"ANewlyStructuredHighVoltageDiodeHighlightingOscillationFree FunctioninRecoveryProcess, ^roc.ISPSD,2000,pp. 249-252,Toulouse,France(2000)
[0012] 非专利文献5 :Μ·Τ·RahimoandΝ·Υ·A.Shammas，"OptimizationoftheReverse RecoveryBehaviorofFastPowerDiodesUsingInjectionEfficiencyAndLifetime ControlTechniques，"Proc.EPE' 97,pp. 2. 099-2. 104,Trondheim，Norway(1997)
[0013] 非专利文献 6 :M.Nemoto,T.Naito,A.Nishihara，K.Ueno，"MBBLdiode:anovel softrecoverydiode，"Proc.ISPSY04,pp. 433-436,Kitakyushu，Japan
[0014] 非专利文献 7 :H.Fujii，M.Inoue，K.HatadeandY.Tomomatsu，"ANovel BufferStructureandlifetimecontrolTechniquewithPoly-SiforThinWafer Diode，"Proc.ISPSD' 09,pp. 140-143,Barcelona，Spain(2009)
[0015] 非专利文献 8 :A.KoptaandM.Rahimo，"TheFieldChargeExtraction(FCE) DiodeANovelTechnologyforSoftRecoveryHighVoltageDiodes， "Proc. ISPSD' 05,pp. 83-86,SantaBarbara，California，USA(2005)
[0016] 非专利文献 9 :Η·P.Felsl，M.Pfaffenlehner，H.Schulze，J.Biermann，Th. Gutt,H. -J.Schulze,M.ChenandJ.Luts,"TheCIBHDiode-GreatImprovementfor RuggednessandSoftnessofHighVoltageDiodes，"Proc.ISPSD'08，pp.l73_176,0rla ndo,Florida，USA(2008)
[0017] 非专利文献 10 :K.Nakamura，Y.Hisamoto,T.Matsumura，T.Minatoand J.Moritani，"TheSecondStageofaThinWaferIGBTLowLoss1200VLPT-CSTBTTM withaBacksideDopingOptimizationProcess，''Proc.ISPSD'06,pp. 133-136,Naples， Italy(2006)
[0018] 非专利文献 11 :K.Nakamura，H.Iwanaga，H.Okabe，S.Saitoand K. Hatade,^EvaluationofOscillatoryPhenomenainReverseOperationforHigh VoltageDiodes，"Proc.ISPSD' 09,pp. 156-159,Barcelona，Spain(2009)
[0019] 非专利文献 12 :K.Nakamura，F.Masuoka，A.Nishii，K.Sadamatsu，S.Kitajimaand K.Hatade，"AdvancedRFCTechnologywithNewCathodeStructureofFieldLimiting RingsforHighVoltagePlanarDiode，"Proc.ISPSD' 10,pp. 133-136,Hiroshima，Jap an(2010)
[0020] 非专利文南犬 13 ：A.Nishii,K.Nakamura,F.Masuokaand T.Terashima,"RelaxationofCurrentFilamentduetoRFCTechnologyand BallastResistorforRobustFWDOperation， "Proc.ISPSD' 11，pp.96-99,San Diego,California,USA(2011)
[0021] 非专利文献 14 :F.Masuoka，K.Nakamura，A.NishiiandT.Terashima，"Great ImpactofRFCTechnologyonFastRecoveryDiodetowards600VforLowLossand HighDynamicRuggedness，"Proc.ISPSD' 12,pp. 373-376,Bruges，Belgium(2012)
【发明内容】
[0022] 在现有的半导体装置中，rT型漂移层与n型缓冲层的连接部分处的载流子浓度的 梯度是陡峭的，为8X 103cm 4或1 X 105cm 4,因此，由于连接部分的电场强度的增高而产生阶 跃（snap off)。此外，存在以阶跃作为触发而产生高频振荡的问题。
[0023] 另外，通过使用重金属扩散、电子或离子的照射实现的寿命控制方法，对现有的二 极管的VF和恢复损耗EREC的折衷特性进行了调整。但是，根据电子或离子照射时的与被 照射体之间的照射角度、温度等的不同，V