(57)【要約】【課題】裏面電極と半導体層との間のコンタクト抵抗を増大させることなく、低コストで製造できる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】半導体層の表面側に、ベース領域およびエミッタ領域を形成する工程と、前記半導体層の裏面側に第１導電型の第１不純物を注入して第１不純物注入領域を形成する工程と、前記第１不純物注入領域に第２導電型の第２不純物を選択的に注入し、前記第２不純物注入領域を選択的に形成する工程と、前記第１不純物注入領域および前記第２不純物注入領域にレーザ光を照射する工程と、を備え、レーザ光を照射する前の前記第１不純物注入領域および前記第２不純物注入領域の少なくともいずれかの深さ方向における不純物濃度プロファイルのピークを前記半導体層の前記裏面から０．０５μｍ以上、０．３μｍ以下の深さに調整することを特徴とする。【選択図】図１
2011222660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体層の表面側に、ベース領域およびエミッタ領域を形成する工程と、
前記半導体層の裏面側に第１導電型の第１不純物を注入して第１不純物注入領域を形成する工程と、
前記第１不純物注入領域に第２導電型の第２不純物を選択的に注入し、前記第２不純物注入領域を選択的に形成する工程と、
前記第１不純物注入領域および前記第２不純物注入領域にレーザ光を照射する工程と、
を備え、
レーザ光を照射する前の前記第１不純物注入領域および前記第２不純物注入領域の少なくともいずれかの深さ方向における不純物濃度プロファイルのピークを前記半導体層の前記裏面から０．０５μｍ以上、０．３μｍ以下の深さに調整することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記半導体層の表面側に前記ベース領域および前記エミッタ領域を形成した後、前記第１不純物注入領域を形成する前に、前記半導体層の裏面側を研磨することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第２不純物注入領域を選択的に形成する工程では、前記第２不純物注入領域に対応した部分を開口させたマスクを前記第１不純物注入領域の上側に配置して、前記第２不純物を前記第１不純物注入領域に注入することを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第２不純物の前記半導体層の主面の法線に対する入射角を７°以上にすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１不純物注入領域の表面をエッチングした後、前記第２不純物を前記第１不純物注入領域に注入することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１不純物注入領域の上側が遮蔽部により覆われ、前記第２不純物注入領域が前記遮蔽部により覆われてない状態で、前記レーザ光を前記遮蔽部を通して前記第１不純物注入領域に照射しつつ、前記第２不純物注入領域に前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第２不純物注入領域に前記レーザ光を照射した後、前記第２不純物注入領域の表面に金属膜を形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記金属膜の材質として、チタン（Ｔｉ）またはバナジウム（Ｖ）を用いることを特徴とする請求項７記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）とダイオードとが一体になった逆導通型ＩＧＢＴなどの半導体装置においては、半導体層の表面側にＭＯＳ構造（例えば、エミッタ領域や、コレクタ領域、さらにエミッタ領域上に絶縁膜を介して設けられたゲート電極と、を含む構造）が設けられ、半導体層の裏面側にＩＧＢＴのコレクタ領域であるｐ形コンタクト領域、およびダイオードのカソード領域であるｎ形コンタクト領域が設けられている。ｐ形コンタクト領域およびｎ形コンタクト領域には、裏面電極が接続されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ｐ形コンタクト領域およびｎ形コンタクト領域は、一般的には、ｐ形不純物、ｎ形不純物のそれぞれが選択的に半導体層の裏面側に注入され、加熱による活性化処理がなされて形成される。半導体層の裏面側は、半導体装置の薄型化のために研磨される場合もある。ｐ形コンタクト領域およびｎ形コンタクト領域の活性化処理については、半導体層の表面側に形成するＭＯＳ構造への熱ダメージを回避するため、ＭＯＳ製造プロセスを途中で中断してから実行する場合もある。
【０００４】
しかしながら、ＭＯＳ製造プロセスにおいて、半導体層の厚みが薄くなっていると、プロセスの進行中に半導体層に割れや欠けが生じる場合がある。また、ＭＯＳ製造プロセスの途中で、半導体層の厚みが研磨処理によって変化してしまうと、研磨処理前後の厚みに対応する専用装置がそれぞれ必要になり、製造コストの上昇を招来してしまう。
【０００５】
また、例えば、ｎ形コンタクト領域の不純物の注入深さ（Projection Range)が浅すぎると、活性化処理中にｎ形不純物がｐ形コンタクト領域にまで飛散し、それぞれのコンタクト領域と裏面電極とのコンタクト抵抗が増大して、デバイス特性に不具合をもたらす場合もある。逆に、不純物の注入深さが深すぎると、それぞれのコンタクト領域における不純物活性が不良に終わり、同様にデバイス特性に不具合をもたらす場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１５８９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、裏面電極と半導体層との間のコンタクト抵抗を増大させることなく、低コストで製造できる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態によれば、半導体層の表面側に、ベース領域およびエミッタ領域を形成する工程と、前記半導体層の裏面側に第１導電型の第１不純物を注入して第１不純物注入領域を形成する工程と、前記第１不純物注入領域に第２導電型の第２不純物を選択的に注入し、前記第２不純物注入領域を選択的に形成する工程と、前記第１不純物注入領域および前記第２不純物注入領域にレーザ光を照射する工程と、を備え、レーザ光を照射する前の前記第１不純物注入領域および前記第２不純物注入領域の少なくともいずれかの深さ方向における不純物濃度プロファイルのピークを前記半導体層の前記裏面から０．０５μｍ以上、０．３μｍ以下の深さに調整することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態に係る半導体装置の要部断面模式図である。
【図２】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、ＭＯＳ構造形成工程図、（ｂ）は、半導体層の裏面研磨工程図である。
【図３】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、ｐ形不純物の注入工程図、（ｂ）は、ｎ形不純物の注入工程図である。
【図４】不純物注入領域に注入した不純物の深さ方向における不純物濃度プロファイルである。
【図５】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、レーザアニール工程図、（ｂ）は、裏面電極の形成工程図である。
【図６】比較例に係るレーザアニールを説明する図であり、（ａ）は、ｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．０５μｍ未満の場合において不純物注入領域にレーザ光が照射される様子を説明する図、（ｂ）は、ｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．３μｍより大きい場合において不純物注入領域にレーザ光が照射される様子を説明する図である。
【図７】レーザアニールの効果を説明する図であり、（ａ）は、ｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．０４μｍ〜０．０５μｍの場合のレーザアニールの効果を説明する図、（ｂ）は、ｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．３０μｍ〜０．３５μｍの場合のレーザアニールの効果を説明する図である。
【図８】レーザアニールの効果を説明する図であり、（ａ）は、ｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．０４μｍの場合のレーザアニールの効果を説明する図、（ｂ）は、ｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．０５μｍの場合のレーザアニールの効果を説明する図である。
【図９】第１のマスクの構造を説明する要部図であり、（ａ）は、第１のマスクの平面模式図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ’断面模式図である。
【図１０】第２のマスクの構造を説明する要部図であり、（ａ）は、第２のマスクの平面模式図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ’断面模式図である。
【図１１】第３のマスクの構造を説明する要部図であり、（ａ）は、第３のマスクの平面模式図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ’断面模式図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、ＳＯＧ膜の形成工程図、（ｂ）は、ＳＯＧ膜の加工工程図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、不純物注入領域のエッチング工程図、（ｂ）は、ｎ形不純物の注入工程図である。
【図１４】第２の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、レーザアニール工程図、（ｂ）は、金属膜形成工程図であり、（ｃ）は、（ｂ）の一部の拡大図である。
【図１５】第２の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、ＳＯＧ膜のリフトオフ工程図、（ｂ）は、金属膜形成工程図である。
【図１６】第３の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、ｐ形不純物の注入工程図、（ｂ）は、レーザアニール工程図である。
【図１７】第３の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、ＳＯＧ膜の形成工程図、（ｂ）は、マスク配置工程図である。
【図１８】第３の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、レーザアニール工程図、（ｂ）は、主電極形成工程図である。
【図１９】第４の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、マスク配置工程図、（ｂ）は、レーザアニール工程図である。
【図２０】第５の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、ＳＯＧ膜形成工程図、（ｂ）は、ＳＯＧ膜の加工工程図である。
【図２１】第５の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、ｐ形不純物の注入工程図、（ｂ）は、レーザアニール工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本実施の形態について説明する。  
（第１の実施の形態）  
図１は、第１の実施の形態に係る半導体装置の要部断面模式図である。  
半導体装置１は、逆導通型ＩＧＢＴであり、半導体層１０の表面側に、ベース領域１１と、エミッタ領域１２と、半導体層１０の裏面側に、コンタクト領域３０およびコンタクト領域３１とを備える。さらに、半導体装置１は、ゲート電極２１と、第１主電極５０と、第２主電極５１とを備える。
【００１１】
半導体装置１においては、ｎ−形の半導体層１０の表面側に、ｐ形のベース領域１１が選択的に設けられている。半導体層１０の厚みは、例えば、１００μｍである。ベース領域１１の表面には、ｎ＋形のエミッタ領域１２が選択的に設けられている。半導体層１０の上側から、ベース領域１１を経てエミッタ領域１２の途中までには、絶縁膜２０が設けられている。絶縁膜２０内には、制御電極であるゲート電極２１が設けられている。このように、半導体層１０の表面側には、半導体層の表面側に形成されたベース領域１１と、ベース領域１１の表面に形成されたエミッタ領域１２と、絶縁膜２０を介してベース領域１１に対向するゲート電極２１と、を含むＭＯＳ構造が形成されている。
【００１２】
半導体層１０の裏面側には、ｐ＋形のコンタクト領域３０と、コンタクト領域３０に隣接するように、ｎ＋形のコンタクト領域３１が選択的に設けられている。コンタクト領域３０、３１の厚みは、例えば、０．２μｍ〜１．０μｍである。
【００１３】
ベース領域１１の上側には、エミッタ領域１２およびベース領域１１に接する第１主電極５０が設けられている。第１主電極５０は、エミッタ領域１２にオーミック接続されている。第１主電極５０は、ＩＧＢＴにとっては、エミッタ電極であり、ダイオードにとっては、アノード電極である。
【００１４】
半導体層１０の下側には、コンタクト領域３０、３１を介して第２主電極５１が設けられている。ｐ＋形のコンタクト領域３０は、ＩＧＢＴにとってはコレクタ領域である。ｎ＋形のコンタクト領域３１は、ダイオードにとっては、カソード領域である。第２主電極５１は、コンタクト領域３０、３１にオーミック接続されている。第１主電極５０および第２主電極５１の材質は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金等である。
【００１５】
このように、半導体装置１は、第１主電極５０、ベース領域１１、エミッタ領域１２、半導体層１０、コンタクト領域３０、第２主電極５１、ゲート電極２１を含むＩＧＢＴと、および、第１主電極５０、ベース領域１１、半導体層１０、コンタクト領域３１を含むダイオードと、を有する。  
なお、図１では、プレーナゲート構造の半導体装置１を例示したが、本実施の形態では、トレンチゲート構造の半導体装置でもよい。
【００１６】
次に、半導体装置１の動作について説明する。  
第２主電極５１に第１主電極５０よりも、高い電圧を印加し、ゲート電極２１に閾値電圧（Ｖｔ）以上の電圧を印加すると、半導体装置１中のＩＧＢＴは、オン状態になる。例えば、ゲート電極２１の電圧が閾値電圧（Ｖｔ）以上になると、絶縁膜２０近傍のベース領域１１にチャネルが形成されて、第１主電極５０からエミッタ領域１２、チャネルを経て、半導体層１０に電子が注入されるとともに、コンタクト領域３０から半導体層１０に正孔が注入される。これにより、半導体層１０の抵抗が下がり、電流容量が増大する。すなわち、半導体装置１のＩＧＢＴが動作して、順方向に大電流が導通する。
【００１７】
ゲート電極２１に閾値電圧（Ｖｔ）より低い電圧を印加すると、チャネルは形成されず、半導体装置１はオフ状態になる。ただし、ゲート電極２１の電圧が閾値電圧（Ｖｔ）より低くても、第１主電極５０に第２主電極５１よりも高い電圧を印加することにより、ベース領域１１と半導体層１０とのｐｎ接合に順バイアスが印加される。これにより、ベース領域１１から半導体層１０に正孔が注入されるとともに、コンタクト領域３１から半導体層１０に電子が注入され、半導体装置１は導通する。すなわち、半導体装置１のダイオードが動作する。
【００１８】
次に、半導体装置１の製造方法について説明する。  
以下の説明では、レーザアニールがなされる前、すなわち活性化処理前のコンタクト領域３０、３１を不純物注入領域３０Ａ、３１Ａと呼称している。また、不純物注入領域３０Ａに加工される前の不純物注入領域を不純物注入領域３０Ｌと呼称する。  
ここで、不純物注入領域３０Ａおよび不純物注入領域３０Ｌについては、第１不純物注入領域、不純物注入領域３１Ａについては、第２不純物注入領域とする。  
導電型については、第１導電型をｐ形、第２導電型をｎ形とする。  
また、本実施の形態に係る不純物注入領域３０Ａ、３１Ａに注入された不純物濃度プロファイルのピーク位置は、所定の位置に制御されている。
【００１９】
第１の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する。  
図２は、第１の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、ＭＯＳ構造形成工程図、（ｂ）は、半導体層の裏面研磨工程図である。
【００２０】
まず、図２（ａ）に示すように、膜厚が６００μｍ程度のｎ−形の半導体層１０を準備し、半導体層１０の表面側に、ＭＯＳ構造５を形成する。ＭＯＳ構造５は、半導体層の表面側に形成されたベース領域１１と、ベース領域１１の表面に形成されたエミッタ領域１２と、ベース領域１１に対向するように絶縁膜２０を介して形成されたゲート電極２１と、を有する。絶縁膜２０については、半導体層１０の上側から、ベース領域１１を経てエミッタ領域１２の途中まで形成する。
【００２１】
次に、図２（ｂ）に示すように、半導体層１０の裏面側を研磨する。研磨手段は、例えば、化学機械研磨による。研磨後の半導体層１０の厚みは、例えば、１００μｍとする。
裏面研磨後には、半導体層１０の裏面側に発生したダメージ層を除去するために、半導体層１０の裏面側に５μｍ以上のウェットエッチングを施す。半導体層１０としては、例えば、ｎ形不純物を含有させた半導体ウェーハであってもよく、ｎ形不純物を含有させたエピタキシャル層であってもよい。
【００２２】
図３は、第１の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、ｐ形不純物の注入工程図、（ｂ）は、ｎ形不純物の注入工程図である。図３では、半導体層１０の裏面側が上側に向けて表示されている。図３以降に例示される図には、ＭＯＳ構造が表示されていない。
【００２３】
図３（ａ）に示すように、ボロン（Ｂ）等のｐ形不純物を半導体層１０の裏面全面に注入する。これにより、半導体層１０の裏面側には、ｐ＋形の不純物注入領域３０Ｌが形成される。不純物注入領域３０Ｌ内のｐ形不純物については、所定の濃度、所定の深さになるように調整される。
【００２４】
次に、図３（ｂ）に示すように、半導体層１０の裏面側にマスク７０が設置される。マスク７０には、コンタクト領域３１に対応した部分を開口させた、複数の開口７０ｈが設けられている。開口７０ｈの径は、半導体層１０の裏面側に向かうほど、狭くなっている。例えば、マスク７０を半導体層１０の裏面に対して垂直に切断した場合、開口７０ｈの側面の傾きは、半導体層１０の裏面に対する法線から、７°以上傾いている。
【００２５】
開口７０ｈのピッチ、径は、図１に例示したコンタクト領域３１のピッチ、径に対応している。例えば、開口７０ｈのピッチは、３００μｍ〜４００μｍであり、開口７０ｈの径は、５０μｍ〜１００μｍである。
【００２６】
このようなマスク７０を不純物注入領域３０Ｌの上側に配置して、開口７０ｈを介してｎ形不純物を不純物注入領域３０Ｌに注入する。例えば、マスク７０を遮蔽部として、図３（ｂ）に示すように、半導体層１０の裏面側に、リン（Ｐ）等のｎ形不純物を注入する。これにより、ｎ形不純物が不純物注入領域３０Ｌに選択的に注入されて、半導体層１０の裏面側には、ｐ＋形の不純物注入領域３０Ａと、ｎ＋形の不純物注入領域３１Ａとが形成される。ｎ形不純物の注入では、不純物注入領域３１Ａにおけるｎ形不純物濃度がｐ形不純物濃度より上回るように調整する。
【００２７】
開口７０ｈの側面の傾きは、半導体層１０の裏面に対する法線から、７°以上傾いている。従って、マスク７０の開口７０ｈを通過してｎ形不純物を半導体層１０の裏面側に注入するときのｎ形不純物の半導体層１０の主面の法線に対する入射角θ（単位：degree）は、７°以上になる。これにより、イオン注入のチャネリング現象が抑制されて、不純物の注入深さが所望の深さになるように制御される。なお、不純物を注入する際には、半導体層１０により均一に不純物を注入するため、半導体層１０およびマスク７０を回転させてもよい。ｎ形不純物の注入後、マスク７０を取り外す。
【００２８】
不純物注入領域３１Ａに注入したｎ形不純物の深さ方向における不純物濃度プロファイルを図４に示す。  
図４は、不純物注入領域に注入した不純物の深さ方向における不純物濃度プロファイルである。図４の横軸は、ｎ＋形の不純物注入領域３１Ａの表面からの深さ（距離）である。図４の縦軸は、ｎ形不純物の濃度（個／ｃｍ３）である。ｎ形不純物としては、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）等が該当する。
【００２９】
図４に示すように、深さが０．１μｍ付近で不純物濃度プロファイルがピークを示す。本実施の形態では、不純物注入領域３１Ａの深さ方向における不純物濃度プロファイルのピークが半導体層１０の裏面から０．０５μｍ以上、０．３μｍ以下の深さに位置するように調整している。ｐ＋形の不純物注入領域３０Ａの不純物濃度プロファイルについても同様に調整する。
【００３０】
図５は、第１の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、レーザアニール工程図、（ｂ）は、裏面電極の形成工程図である。
【００３１】
図５（ａ）に示すように、半導体層１０の裏面側に、レーザ光８０を半導体層１０の裏面と平行にスライドさせながら照射する。これにより、半導体層１０の裏面側に設けた不純物注入領域３０Ａ、３１Ａにレーザ光８０が照射される。その結果、不純物注入領域３０Ａ、３１Ａがレーザアニールによって活性化され、半導体層１０の裏面側にコンタクト領域３０、３１が形成される。レーザアニールは、局所的な加熱処理であるために、半導体層１０の裏面側が局所的に加熱される。従って、半導体層１０の表面側に既に形成されたＭＯＳ構造５に熱ダメージを与えずに済む。
【００３２】
次に、図５（ｂ）に示すように、半導体層１０の裏面側全面に、第２主電極５１を形成する。第２主電極５１の材質は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金等である。
【００３３】
本実施の形態では、レーザアニールを施す前の不純物注入領域３０Ａおよび不純物注入領域３１Ａの深さ方向における不純物濃度プロファイルのピークが半導体層１０の裏面から０．０５μｍ以上、０．３μｍ以下の深さに位置するように調整している。
【００３４】
このような範囲に不純物濃度プロファイルのピークを収めることにより、レーザアニール後におけるコンタクト領域３０と第２主電極５１とのコンタクト特性、およびコンタクト領域３１と第２主電極５１とのコンタクト特性が良好になる。
【００３５】
その理由を、ｎ形の不純物注入領域３１Ａを例に説明する。  
図６は、比較例に係るレーザアニールを説明する図であり、（ａ）は、ｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．０５μｍ未満の場合において不純物注入領域にレーザ光が照射される様子を説明する図、（ｂ）は、ｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．３μｍより大きい場合において不純物注入領域にレーザ光が照射される様子を説明する図である。
【００３６】
例えば、図６（ａ）に示すように、不純物注入領域３１Ａの不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．０５μｍ未満で調整されている場合、レーザアニールを施すと、不純物注入領域３１Ａ中のｎ形不純物（リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）等）が不純物注入領域３１Ａから飛散し、不純物注入領域３１Ａに隣接する不純物注入領域３０Ａにまで到達する場合がある。その結果、不純物注入領域３０Ａにｎ形不純物が付着したり、不純物注入領域３１Ａ自体のｎ形不純物が希薄になる。
【００３７】
逆に、図６（ｂ）に示すように、不純物注入領域３１Ａの不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．３μｍより大きいと、レーザアニールを施しても、不純物注入の位置が深すぎて、不純物注入領域３１Ａの不純物の活性化が不充分になる。その結果、レーザアニールにより活性化処理したコンタクト領域３１の表層における不純物濃度が希薄になってしまう。
【００３８】
このように、不純物注入領域３１Ａの深さ方向における不純物濃度プロファイルのピーク位置が半導体層１０の裏面から０．０５μｍより小さい（浅い）場合、および、０．３μｍより大きい（深い）場合においては、コンタクト領域３１と第２主電極５１とのコンタクト特性に不具合をもたらす場合がある。このような現象は、不純物注入領域３１Ａに隣接する不純物注入領域３０Ａについても同様に起き得る。
【００３９】
これに対し、本実施の形態に係る不純物注入領域３０Ａおよび不純物注入領域３１Ａの少なくともいずれかの深さ方向における不純物濃度プロファイルのピークは、半導体層１０の裏面から０．０５μｍ以上、０．３μｍ以下の深さに調整されている。
【００４０】
従って、不純物注入領域３１Ａにレーザアニールを施しても、不純物注入領域３１Ａ中のｎ形不純物が不純物注入領域３１Ａから飛散し難くなる。これにより、不純物注入領域３１Ａに隣接する不純物注入領域３０Ａにｎ形不純物が付着したり、不純物注入領域３１Ａ自体のｎ形不純物が希薄になることはない。また、不純物注入領域３１Ａにレーザアニールを施しても、不純物注入領域３１Ａの活性化が不充分に終わることはない。その結果、コンタクト領域３１と第２主電極５１とのコンタクト特性は良好になる。
【００４１】
また、不純物注入領域３０Ａにレーザアニールを施しても、不純物注入領域３０Ａ中のｐ形不純物が不純物注入領域３０Ａから飛散し難くなる。これにより、不純物注入領域３０Ａに隣接する不純物注入領域３１Ａにｐ形不純物が付着したり、不純物注入領域３０Ａ自体のｐ形不純物が希薄になることはない。また、不純物注入領域３０Ａにレーザアニールを施しても、不純物注入領域３０Ａの活性化が不充分に終わることはない。その結果、コンタクト領域３０と第２主電極５１とのコンタクト特性は良好になる。
【００４２】
このように、レーザアニールを施す前の不純物注入領域３０Ａおよび不純物注入領域３１Ａの少なくともいずれかの深さ方向における不純物濃度プロファイルのピーク位置は、半導体層１０の裏面から０．０５μｍ以上、０．３μｍ以下の深さにすることが望ましい。
【００４３】
発明者は、不純物注入領域中の不純物濃度プロファイルのピークを０．０５μｍ以上、０．３μｍ以下に調整する必要性を確認するために、ｎ形不純物の半導体層１０への注入を例に、いくつかの確認実験を行った。以下にそれらの結果について説明する。
【００４４】
図７は、レーザアニールの効果を説明する図であり、（ａ）は、ｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．０４μｍ〜０．０５μｍの場合のレーザアニールの効果を説明する図、（ｂ）は、ｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．３０μｍ〜０．３５μｍの場合のレーザアニールの効果を説明する図である。
【００４５】
図７（ａ）、（ｂ）の横軸は、半導体層１０の裏面側からの不純物の注入深さ（Projection Range：Ｒｐ（μｍ））であり、縦軸は、不純物濃度（／ｃｍ３）である。
【００４６】
ここで、図７（ａ）、（ｂ）中のラインａは、レーザアニール前の不純物注入領域３１Ａのリン（Ｐ）の不純物濃度プロファイルであり、ラインｂは、レーザアニール前の不純物注入領域３１Ａの砒素（Ａｓ）の不純物濃度プロファイルである。ラインｃは、レーザアニール後のコンタクト領域３１のリン（Ｐ）の不純物濃度プロファイルであり、ラインｄは、レーザアニール後のコンタクト領域３１の砒素（Ａｓ）の不純物濃度プロファイルである。
【００４７】
ｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．０４μｍ〜０．０５μｍのときは、図７（ａ）に示すように、不純物注入領域３１Ａにレーザアニールを施すと、０．０４μｍ〜０．２μｍの範囲で不純物濃度プロファイルのピークがフラットになることが分かった。すなわち、レーザ照射によって、半導体層１０が溶融する深さは、半導体層１０の裏面側から０．２μｍ程度であり、半導体層１０が溶融によって、ピーク付近のｎ形不純物が拡散することが分かった。この場合、不純物注入領域３１Ａ中のｎ形不純物（リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ））が不純物注入領域３１Ａから隣接する不純物注入領域３０Ａにまで飛散することが確認された。
【００４８】
また、ｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．３０μｍ〜０．３５μｍのときは、図７（ｂ）に示すように、レーザアニール前後の不純物濃度プロファイルが０．０μｍ〜０．２μｍの深さの範囲で変化するものの、０．２μｍ以上では、殆ど変わらないことが分かった。この理由は、レーザ照射によって、半導体層１０が溶融する深さは、０．２μｍ程度であることから、不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．３μｍより大きくなると、レーザアニールによる不純物拡散が起き難くなるため、と考えられる。従って、ｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置については、０．３μｍ以下に調整するのが望ましい。
【００４９】
図８は、レーザアニールの効果を説明する図であり、（ａ）は、ｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．０４μｍの場合のレーザアニールの効果を説明する図、（ｂ）は、ｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．０５μｍの場合のレーザアニールの効果を説明する図である。
【００５０】
図８には、レーザアニール後のｐ＋形のコンタクト領域３０の深さ方向におけるＳＩＭＳ（２次イオン質量分析）結果が示されている。  
ここで、ラインｅは、レーザアニール後のコンタクト領域３０におけるボロン（Ｂ（質量１１））の深さ方向のＳＩＭＳ結果である。ラインｆは、レーザアニール後のコンタクト領域３０におけるリン（Ｐ）の深さ方向のＳＩＭＳ結果である。ラインｇは、レーザアニール後のコンタクト領域３０におけるボロン（Ｂ（質量１０））の深さ方向のＳＩＭＳ結果である。ラインｈは、レーザアニール後のコンタクト領域３０における砒素（Ａｓ）の深さ方向のＳＩＭＳ結果である。
【００５１】
図８（ａ）では、深さ０．０μｍ〜０．３μｍにおいて、ボロン（Ｂ（質量１０、１１））が観測されている。これは、コンタクト領域３０中に打ち込まれたｐ形不純物である。但し、図８（ａ）では、深さ０．０μｍ〜０．２μｍにおいて、高濃度のｎ形不純物のリン（Ｐ）が観測されている。このリン（Ｐ）の濃度は、ボロン（Ｂ（質量１１））の濃度よりも高く観測されている。この理由は、不純物注入領域３１Ａ中のｎ形不純物（リン（Ｐ））がレーザ照射によって不純物注入領域３１Ａから隣接する不純物注入領域３０Ａにまで飛散したため、と考えられる。
【００５２】
しかし、図８（ｂ）に示すように、ｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．０５μｍになると、深さ０．０μｍ〜０．２μｍにおいて、ｎ形不純物であるリン（Ｐ）の濃度は、ボロン（Ｂ（質量１１））の濃度よりも低くなることが分かった。この理由は、ｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置が０．０５μｍ以上になると、不純物注入領域３１Ａにレーザ照射をしても、不純物注入領域３１Ａからｎ形不純物（リン（Ｐ））が飛散し難くなると、と考えられる。従って、ｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置については、０．０５μｍ以上に調整するのが望ましい。
【００５３】
このように、不純物注入領域３１Ａ中のｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置は、０．０５μｍ以上、０．３μｍ以下に調整するのが望ましい。同様に、不純物注入領域３０Ａ中のｐ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置は、０．０５μｍ以上、０．３μｍ以下に調整するのが望ましい。
【００５４】
次に、半導体装置の製造過程で用いられるマスクの構造について詳細に説明する。  
図９は、第１のマスクの構造を説明する要部図であり、（ａ）は、第１のマスクの平面模式図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ’断面模式図である。
【００５５】
第１のマスク７０は、既に、図３（ｂ）を用いて説明したマスクであり、複数の開口７０ｈを有する。開口７０ｈの径は、半導体層１０の裏面側に向かうほど、狭くなっている。例えば、マスク７０の断面において、開口７０ｈの側面の傾きは、半導体層１０の裏面に対する法線から、７°以上傾いている。
【００５６】
半導体層１０の厚みが２００μｍ以下の場合、半導体層１０自体が反る場合があるが、このような場合は、マスク７０を用いて半導体層１０を押し付けてイオン注入を進行させる。これにより、イオン注入工程での半導体層１０の反りが抑制されて、コンタクト領域３１のパターン歪みが発生し難くなる。
【００５７】
図１０は、第２のマスクの構造を説明する要部図であり、（ａ）は、第２のマスクの平面模式図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ’断面模式図である。
【００５８】
半導体層１０が反っていない場合は、第２のマスク７１を用いる。  
マスク７１は、複数の開口７１ｈを有する。開口７１ｈの径は、半導体層１０の裏面側に向かうほど、狭くなっている。例えば、マスク７１の断面において、開口７１ｈの側面の傾きは、半導体層１０の裏面に対する法線から、７°以上傾いている。マスク７１の周囲には、凸部７１ｔが設けられている。凸部７１ｔの幅は、２ｍｍ〜３ｍｍである。凸部７１ｔを半導体層１０の外周に接触させることにより、半導体層１０の裏面とマスク７１との間に空間７０ｓが形成する。空間７０ｓの厚みは、例えば、５０μｍ〜１００μｍである。これにより、半導体層１０の裏面とマスク７１とが直接接触せず、コンタクト領域３０、３１が形成される領域に損傷を与えずに済む。なお、凸部７１ｔと半導体層１０との間に接着材としてレジストを用いてもよい。
【００５９】
図１１は、第３のマスクの構造を説明する要部図であり、（ａ）は、第３のマスクの平面模式図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ’断面模式図である。図１１では、マスクに設けられた開口の拡大図が示されている。
【００６０】
図１１（ａ）に示すように、マスク７２に設けられた開口７２ｈは、マスク７２の平面に対し垂直な方向からみて、長円（例えば、長方形の両端に半円が付加された形態）を形成している。この長円の長手方向を図中では、矢印７３で表している。また、図１１（ｂ）に示すように、マスク７２の厚みＤと、長手方向の開口７２ｈの長さＬとは、ｔａｎθ＝（長さＬ）／（厚みＤ）において、θ＞７°となるように設計されている。
【００６１】
半導体層１０に不純物を注入するときには、不純物ビームを所定の方向にツイストしながら不純物注入をする場合もある。本実施の形態では、不純物ビームを開口７２ｈの長手方向（図中の矢印７３の方向）にツイストさせながら不純物を半導体層１０の裏面側に注入する。
【００６２】
このようなマスク７２であれば、開口７２ｈの長手方向（図中の矢印７３の方向）に略平行に半導体層１０に入射する不純物の入射角は、７°以上になる。例えば、入射角が７°で入射する不純物は、開口７２ｈの内壁７３ｗに衝突することなく、確実に半導体層１０の裏面にまで到達する。
【００６３】
なお、マスク７０、７１、７２の厚みは、所定の機械強度を得るために、例えば、２００μｍ以上とされる。マスク７０、７１、７２の材質は、例えば、珪素（Ｓｉ）である。開口７０ｈ、７１ｈ、７２ｈは、サンドブラスト、反応性エッチングにより形成される。マスクの厚みが３００μｍ以上と厚く構成されているならば、両面からのサンドブラスト、反応性エッチングを施してもよい。マスク７０、７１、７２は、イオン注入装置から着脱が可能であり、洗浄などを行う際の交換性に優れる。
【００６４】
また、マスク７０、７１、７２を用いれば、不純物の選択的な注入を行う工程で、光リソグラフィ工程を要しない。すなわち、不純物注入領域３０Ａ、３０Ｂのそれぞれを選択的に形成する毎に、マスク材を光リソグラフィによってパターニングする工程（例えば、ＰＥＰ工程（フォトリソグラフィエッチングプロセス））を省くことができる。これにより、製造工程が簡略化し、製造コストが低減する。
【００６５】
また、本実施の形態では、半導体層１０の表面側にＭＯＳ構造５を形成した後に、半導体層１０の裏面側を研磨して不純物注入領域３０Ａ、３１Ａを形成している。このため、ＭＯＳ構造５の製造過程では、半導体層１０がある程度の厚みを保持している。従って、ＭＯＳ構造５の製造プロセスを進行させても、半導体層１０に欠陥や、割れが生じ難くなる。
【００６６】
さらに、本実施の形態では、半導体層１０の表面側にＭＯＳ構造５を形成した後に、半導体層１０の裏面側を研磨するので、ＭＯＳ構造５の製造工程の途中で、半導体層１０の厚みが変わらない。従って、ＭＯＳ構造５の製造工程において、半導体層１０の厚み毎に対応した専用の製造装置は必要にならない。よって、製造コストが低減する。
【００６７】
また、半導体装置１では、ｐ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置を０．０５μｍ以上、０．３μｍ以下に調整するので、レーザアニールによって活性化した後のｐ＋形のコンタクト領域３０の厚みを０．２μｍ〜１．０μｍの範囲で制御することができる。このため、半導体装置１では、コンタクト領域３０から半導体層１０に注入する正孔の量を適正に制御できる。例えば、ｐ＋形のコンタクト領域３０の厚みが５０μｍ以上になると、半導体装置１中のＩＧＢＴをオン状態からオフ状態に切り替えても、コンタクト領域３０から半導体層１０に正孔が注入される場合がある。オン状態からオフ状態に切り替わった後の正孔注入は、半導体装置１にとって余分な発熱源になり好ましくない。これを対処する方策として、半導体層１０内に欠陥を形成し、注入された正孔をこの欠陥によってトラッピングさせる方法もある。本実施の形態に係る半導体装置の製造方法では、このような欠陥を形成する必要がなく、製造プロセスの簡略化を図ることができる。  
このように、本実施の形態によれば、裏面電極と半導体層との間のコンタクト抵抗を増大させることなく、低コストで製造できる半導体装置の製造方法が実現する。
【００６８】
（第２の実施の形態）  
次に、第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。  
第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法では、上述した図２（ａ）〜図３（ａ）と同じ製造過程を経る。図２（ａ）〜図３（ａ）の製造過程の説明は、省略する。
【００６９】
図１２は、第２の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、ＳＯＧ膜の形成工程図、（ｂ）は、ＳＯＧ膜の加工工程図である。
【００７０】
図１２（ａ）に示すように、半導体層１０の裏面側に設けられたｐ＋形の不純物注入領域３０Ｌの上側に、ＳＯＧ（Ｓpin Ｏn Ｇlass）膜６０Ｌを形成する。ＳＯＧ膜６０Ｌの主成分は、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）である。
【００７１】
ＳＯＧ膜６０Ｌは、例えば、シラノール（Ｓｉ（ＯＨ）４）をアルコールに溶かしたペーストを不純物注入領域３０Ｌの上側にスピンコートにより塗布した後、熱処理によってアルコールを蒸発させて、シラノールを脱水重合させて形成する。  
続いて、ＳＯＧ膜６０Ｌの上側に、マスク７５を形成する。マスク７５は、光リソグラフィによってパターニングされたレジストである。
【００７２】
次に、図１２（ｂ）に示すように、ＳＯＧ膜６０Ｌにエッチング処理を施す。例えば、マスク７５を遮蔽膜として、希フッ酸溶液を用い、ＳＯＧ膜６０Ｌにエッチングを施す。
【００７３】
これにより、パターニングされたＳＯＧ膜６０が形成され、不純物注入領域３０Ｌの一部がＳＯＧ膜６０間の開口６０ｈにおいて表出する。開口６０ｈの位置、幅は、コンタクト領域３１の位置、幅に対応している。ＳＯＧ膜６０をパターニングした後、マスク７５については、アッシングにより除去する。
【００７４】
図１３は、第２の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、不純物注入領域のエッチング工程図、（ｂ）は、ｎ形不純物の注入工程図である。
【００７５】
図１３（ａ）に示すように、ＳＯＧ膜６０をマスクとして、不純物注入領域３０Ｌに化学ドライエッチングを施す。化学ドライエッチングにより、不純物注入領域３０Ｌの表面からおよそ０．１μｍ厚の不純物注入領域３０Ｌが除去される。この化学ドライエッチングによって、ＳＯＧ膜６０の端部の下側がオーバーエッチングがなされる。従って、不純物注入領域３０Ｌに設けられたリセス領域３０ｒの幅がＳＯＧ膜６０間の開口６０ｈの幅よりも広く形成される。このように、開口６０ｈにおいて露出させた不純物注入領域３０Ｌの表面およびＳＯＧ膜６０の端部の下側の不純物注入領域３０Ｌの表面がエッチングされる。
【００７６】
次に、図１３（ｂ）に示すように、ＳＯＧ膜６０を遮蔽部として、半導体層１０の裏面側に、例えば、リン（Ｐ）等のｎ形不純物を注入する。すなわち、コンタクト領域３０に対応した部分にＳＯＧ膜６０を配置して、開口６０ｈを介してｎ形不純物を不純物注入領域３０Ｌに注入する。これにより、図１３（ｂ）に示すように、半導体層１０の裏面側に不純物注入領域３０Ａおよび不純物注入領域３１Ａが形成される。ｎ形不純物の注入では、不純物注入領域３１Ａにおけるｎ形不純物濃度がｐ形不純物濃度より上回るように調整する。但し、ｎ形不純物濃度については、不純物注入領域３０Ｌの厚みがエッチングにより薄くなったので、第１の実施の形態の不純物濃度より低くしてもよい。
【００７７】
図１４は、第２の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、レーザアニール工程図、（ｂ）は、金属膜形成工程図であり、（ｃ）は、（ｂ）の一部の拡大図である。
【００７８】
図１４（ａ）に示すように、ＳＯＧ膜６０の上側、およびＳＯＧ膜６０から露出した半導体層１０にレーザ光８０を照射する。  
ここで、レーザ光８０を照射する前の不純物注入領域３０Ａ内のｐ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置は、０．０５μｍ以上、０．３μｍ以下に調整されている。また、レーザ光８０を照射する前の不純物注入領域３１Ａ内のｎ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置については、０．０５μｍ以上、０．３μｍ以下に調整されている。
【００７９】
ＳＯＧ膜６０の主成分は、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）であるので、レーザ光８０は、ＳＯＧ膜６０を透過する。従って、レーザ光８０を半導体層１０の裏面と平行にスライドさせることにより、不純物注入領域３０Ａ、３１Ａの双方にレーザ光８０を照射することができる。換言すれば、不純物注入領域３０Ａの上側が遮蔽部であるＳＯＧ膜６０により覆われ、不純物注入領域３１ＡがＳＯＧ膜６０により覆われていない状態でレーザ光８０をＳＯＧ膜６０を通して不純物注入領域３１Ａに照射しつつ、レーザ光８０を不純物注入領域３０Ａにも照射する。
【００８０】
これにより、不純物注入領域３０Ａ、３１Ａがレーザアニールによって活性化がなされ、図１４（ａ）に示すように、半導体層１０の裏面側にコンタクト領域３０、３１が形成される。レーザアニール中では、不純物注入領域３０Ａは、ＳＯＧ膜６０に覆われているので、仮にレーザ照射によって不純物注入領域３１Ａからｎ形不純物が飛散しても、この飛散したｎ形不純物が不純物注入領域３０Ａに付着することがない。
【００８１】
次に、図１４（ｂ）に示すように、ＳＯＧ膜６０の上側、およびコンタクト領域３１の上側にチタン（Ｔｉ）等の金属膜５２Ｌを形成する。金属膜５２Ｌは、例えば、スパッタリング法により形成される。金属膜５２Ｌの材質は、例えば、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）である。このように、マスクであるＳＯＧ膜６０の開口６０ｈにおいて露出させたコンタクト領域３１の表面に金属膜５２Ｌを形成する。金属膜５２Ｌについては、図１４（ｃ）に示すように、ＳＯＧ膜６０の端部の下側にまで、回り込まない構成になる。
【００８２】
図１５は、第２の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、ＳＯＧ膜のリフトオフ工程図、（ｂ）は、金属膜形成工程図である。
【００８３】
図１５（ａ）に示すように、ＳＯＧ膜６０をリフトオフにより除去する。例えば、希フッ酸溶液により、ＳＯＧ膜６０をエッチングして除去する。リフトオフを施すことにより、ＳＯＧ膜６０上に形成された金属膜５２も除去される。これにより、コンタクト領域３１の上側に、金属膜５２が選択的に形成される。
【００８４】
次に、図１５（ｂ）に示すように、半導体層１０の裏面側に、アルミニウム（Ａｌ）等の第２主電極５１を形成する。コンタクト領域３０の上側およびコンタクト領域３１の表面に設けられた金属膜５２の上側に、第２主電極５１が形成される。
【００８５】
第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果を得るほか、第２主電極５１とコンタクト領域３１との間にチタン（Ｔｉ）等の金属膜５２が設けるので、第２主電極５１とコンタクト領域３１との間のコンタクト抵抗をより下げることができる。例えば、コンタクト領域３１のｎ形不純物（例えば、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ））のドーズ量が１×１０１４（／ｃｍ２）〜３×１０１５（／ｃｍ２）だとしても、第２主電極５１とコンタクト領域３１との間に、金属膜５２を介在させることにより、第２主電極５１とコンタクト領域３１との間のコンタクト抵抗を下げることができる。
【００８６】
コンタクト領域３１と第２主電極５１との間のコンタクト性を向上させる方策として、コンタクト領域３１の不純物濃度を高くする方法もある。これに対し、第２の実施の形態では、コンタクト領域３１と第２主電極５１との間に、金属膜５２を介在させて、コンタクト領域３１と第２主電極５１とのコンタクト抵抗をより下げている。これにより、コンタクト領域３１の不純物濃度を必要最低限な濃度にすることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００８７】
（第３の実施の形態）  
次に、第３の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。  
図１６は、第３の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、ｐ形不純物の注入工程図、（ｂ）は、レーザアニール工程図である。  図１６では、ＭＯＳ構造が表面側に設けられた半導体層１０の裏面側が上側に向けて表示されている。
【００８８】
図１６（ａ）に示すように、ボロン（Ｂ）等のｐ形不純物を半導体層１０の裏面全面に注入する。これにより、半導体層１０の裏面側には、ｐ＋形の不純物注入領域３０Ｌが形成される。不純物注入領域３０Ｌ内のｐ形不純物は、所定の濃度、所定の深さになるように調整される。例えば、ｐ形不純物の不純物濃度プロファイルのピーク位置については、０．０５μｍ以上、０．３μｍ以下に調整する。
【００８９】
次に、図１６（ｂ）に示すように、レーザ光８０を半導体層１０の裏面と平行にスライドさせながら半導体層１０に照射する。  
これにより、不純物注入領域３０Ｌは、レーザアニールにより活性化されて、図１６（ｂ）に示すように、加工前のコンタクト領域３０が形成される。
【００９０】
図１７は、第３の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、ＳＯＧ膜の形成工程図、（ｂ）は、マスク配置工程図である。
【００９１】
図１７（ａ）に示すように、半導体層１０の裏面側に設けられたｐ＋形のコンタクト領域３０の上側に、スピンコート法によりＳＯＧ膜６１Ｌを形成する。ＳＯＧ膜６１Ｌには、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）等のｎ形不純物が含有している。ＳＯＧ膜６１Ｌの主成分は、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）である。
【００９２】
次に、図１７（ｂ）に示すように、マスク７６をＳＯＧ膜６１Ｌの上側に配置する。マスク７６は、ガラス板７６ｇと、金属膜７６ｍとを有する。ガラス板７６ｇの主面には、選択的に金属膜７６ｍが形成されている。金属膜７６ｍは、レーザ光を遮光する遮光膜である。マスク７６の開口７６ｈの位置、幅は、コンタクト領域３１の位置、幅に対応している。マスク７６については、上述したマスク７０、７１、７２に置き換えてもよい。
【００９３】
図１８は、第３の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、レーザアニール工程図、（ｂ）は、主電極形成工程図である。
【００９４】
図１８（ａ）に示すように、マスク７６を介して、ＳＯＧ膜６１Ｌにレーザ光８０を照射する。レーザ光８０は、半導体層１０の裏面と平行にスライドさせる。この際、金属膜７６ｍによって照射されたレーザ光８０は反射して、ＳＯＧ膜６１Ｌ内にまで到達しない。一方、マスク７６の開口７６ｈを通過したレーザ光８０は、ＳＯＧ膜６１Ｌ内に到達する。すると、レーザ光８０によって照射されたＳＯＧ膜６１Ｌの部分が加熱されて、ＳＯＧ膜６１Ｌ内に含まれるｎ形不純物がコンタクト領域３０にまで熱拡散する。これにより、ｎ形不純物が選択的にコンタクト領域３０に注入される。ｎ形不純物の注入では、ｎ形不純物濃度がｐ形不純物濃度より上回るように調整される。さらに、レーザアニールによって、ｎ形不純物の活性化がなされる。
【００９５】
これにより、半導体層１０の裏面側には、図１８（ａ）に示すように、コンタクト領域３０とコンタクト領域３１とが形成される。そして、マスク７６を取り除いた後、ＳＯＧ膜６１Ｌをエッチングにより除去する。
【００９６】
次に、図１８（ｂ）に示すように、コンタクト領域３０およびコンタクト領域３１の上側に、アルミニウム（Ａｌ）等の第２主電極５１を形成する。必要に応じて、第２主電極５１とコンタクト領域３１との間には、チタン（Ｔｉ）等の金属膜を設ける（図示しない）。
【００９７】
このように、第３の実施の形態においては、加工前のコンタクト領域３０にｎ形不純物を含むＳＯＧ膜６０を接触させながら、コンタクト領域３０内にコンタクト領域３１を選択的に形成する。その結果、レーザアニール中にコンタクト領域３１からｎ形不純物がコンタクト領域３０に飛散することがない。従って、コンタクト領域３０、３１と第２主電極５１との間のコンタクト性は、第１の実施の形態と同様に良好になる。
【００９８】
（第４の実施の形態）  
次に、第４の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。  
図１９は、第４の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、マスク配置工程図、（ｂ）は、レーザアニール工程図である。
【００９９】
図１９（ａ）に示すように、加工前のコンタクト領域３０が設けられた半導体層１０の裏面側に、マスク７６を対向させて配置する。コンタクト領域３０には既にレーザ光が照射されて、活性化処理がなされている。マスク７６とコンタクト領域３０との間には、所定の距離が設けられる。そして、マスク７６とコンタクト領域３０との間に、ｎ形不純物を含むガスを導入する。ｎ形不純物を含むガスとしては、例えば、ホスフィンガス（ＰＨ３）、アルシン（ＡｓＨ３）等が該当する。図中には、マスク７６とコンタクト領域３０との間に、ホスフィンガスが例示されている。マスク７６については、上述したマスク７０、７１、７２に置き換えてもよい。
【０１００】
次に、図１９（ｂ）に示すように、マスク７６を介して、コンタクト領域３０にレーザ光８０を照射する。レーザ光８０は、半導体層１０の裏面と平行にスライドさせる。この際、金属膜７６ｍによって照射されたレーザ光８０は反射し、ホスフィンガスにまで到達しない。マスク７６の開口７６ｈを通過したレーザ光８０については、ホスフィンガスに到達する。すると、レーザ光８０によって照射されたホスフィンガスが分解し、ホスフィンガス内に含まれるｎ形不純物（リン（Ｐ））がコンタクト領域３０にまで拡散する。これにより、ｎ形不純物が選択的にコンタクト領域３０に注入される。ｎ形不純物の注入では、ｎ形不純物濃度がｐ形不純物濃度より上回るように調整される。さらに、レーザアニールによって、ｎ形不純物の活性化がなされる。
【０１０１】
これにより、半導体層１０の裏面側には、図１９（ｂ）に示すように、コンタクト領域３０とコンタクト領域３１とが形成される。そして、マスク７６を取り除いた後、コンタクト領域３０およびコンタクト領域３１の上側に主電極５１を形成する（図示しない）。
【０１０２】
このように、第４の実施の形態においては、加工前のコンタクト領域３０にｎ形不純物を含むガスを接触させながら、コンタクト領域３０内にコンタクト領域３１を選択的に形成する。その結果、レーザアニール中にコンタクト領域３１からｎ形不純物が飛散することがない。従って、コンタクト領域３０、３１と第２主電極５１との間のコンタクト性は、第１の実施の形態と同様に良好になる。
【０１０３】
（第５の実施の形態）  
次に、第５の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。  
図２０は、第５の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、ＳＯＧ膜形成工程図、（ｂ）は、ＳＯＧ膜の加工工程図である。
【０１０４】
図２０（ａ）に示すように、半導体層１０の裏面側に、スピンコート法によりＳＯＧ膜６１Ｌを形成する。ＳＯＧ膜６１Ｌは、ｎ形不純物を含有する。ＳＯＧ膜６１Ｌの主成分は、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）である。ｎ形不純物としては、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）等が該当する。
【０１０５】
次に、図２０（ｂ）に示すように、パターニングされたＳＯＧ膜６１を半導体層１０の裏面側に形成する。ＳＯＧ膜６１Ｌのパターニングは、選択的なエッチングによる。ＳＯＧ膜６１間の開口６１ｈの位置、幅は、コンタクト領域３１の位置、幅に対応している。
【０１０６】
図２１は、第５の実施の形態に係る半導体装置の製造過程を説明する要部断面図であり、（ａ）は、ｐ形不純物の注入工程図、（ｂ）は、レーザアニール工程図である。
【０１０７】
図２１（ａ）に示すように、ＳＯＧ膜６１を遮蔽膜として、半導体層１０の裏面側に、例えば、ボロン（Ｂ）等のｐ形不純物を注入する。ｐ形不純物は、ＳＯＧ膜６１間の開口６１ｈを介して半導体層１０の裏面側に注入され、不純物注入領域３０Ａが選択的に形成される。
【０１０８】
次に、図２１（ｂ）に示すように、ＳＯＧ膜６１および不純物注入領域３０Ａにレーザ光８０を照射する。レーザ光８０は、半導体層１０の裏面と平行にスライドさせる。レーザ光８０によって照射されたＳＯＧ膜６１は加熱されて、ＳＯＧ膜６１内に含まれるｎ形不純物が半導体層１０にまで拡散する。さらに、ＳＯＧ膜６１を透過したレーザ光８０によってｎ形不純物は活性化される。ＳＯＧ膜６１間の開口６１ｈを通過したレーザ光８０は、不純物注入領域３０Ａを加熱する。これにより、不純物注入領域３０Ａの活性化がなされる。これにより、半導体層１０の裏面側には、コンタクト領域３０、３１が形成される。  
さらに、ＳＯＧ膜６１をエッチングにより除去した後、コンタクト領域３０およびコンタクト領域３１の上側には、上述したように、アルミニウム（Ａｌ）等の第２主電極５１を形成する。必要に応じて、第２主電極５１とコンタクト領域３１との間には、チタン（Ｔｉ）等の金属膜を設ける。
【０１０９】
このように、第５の実施の形態においては、半導体層１０の裏面側にＳＯＧ膜６０を接触させながら、半導体層１０の裏面側にコンタクト領域３１を選択的に形成する。その結果、レーザアニール中にコンタクト領域３１からｎ形不純物が飛散することがない。
【０１１０】
以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本実施の形態はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本実施の形態の特徴を備えている限り、本実施の形態の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更、複合することもできる。第１導電型をｎ形、第２導電型をｐ形としてもよい。また、本実施の形態の製造過程については、図面を用いて説明した順序に限られない。本実施の形態の製造過程については、必要に応じて適宜その順序を入れ替えてもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１  半導体装置
５  ＭＯＳ構造
１０ 半導体層
１１ ベース領域
１２ エミッタ領域
２０ 絶縁膜
２１ ゲート電極
３０、３１ コンタクト領域
３０Ａ、３０Ｌ、３１Ａ 不純物注入領域
５０、５１ 主電極
５２、５２Ｌ 金属膜
６０、６０Ｌ、６１、６１Ｌ ＳＯＧ膜
６０ｈ、６１ｈ 開口
７０、７１、７２ マスク
７０ｈ、７１ｈ、７２ｈ 開口
７６ｍ 金属膜
８０ レーザ光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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