(57)【要約】【課題】低コストで拡散層の表面の不純物濃度を高くすることができる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】シリコン基板１の表面にＮ型不純物を注入してＮ＋型拡散層３を形成し、Ｐ型不純物を注入してＰ＋型拡散層４を形成し、レーザ光を照射してＰ＋型拡散層４を溶融させる。次に、不純物の偏析係数が０．９以下となるようにして、Ｐ＋型拡散層４をシリコン基板１の内部側から凝固させる。これにより、Ｐ＋型拡散層４の表面に不純物が偏析する。そして、凝固したＰ＋型拡散層４にアルミニウム、チタン又はバナジウムからなる電極６を接合する。【選択図】図１
2008078231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板の表面に不純物を注入する工程と、
前記不純物が注入された領域の少なくとも一部を溶融させる工程と、
前記溶融させた部分を前記不純物の偏析係数が０．９以下となるように前記シリコン基板の内部側から凝固させる工程と、
前記凝固させた部分に、アルミニウム、チタン又はバナジウムを含有する金属からなる電極を接合する工程と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記不純物はボロンであり、
前記凝固は、前記溶融させた部分の固化速度が７５ｃｍ／秒以下となるように、パルス半値幅が１ｍｓｅｃ以上のレーザ光を照射しながら行う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】
前記凝固させる工程において、前記溶融させた部分に対して、レーザ光をそのエネルギー密度を低下させつつ照射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】
前記レーザ光の照射は、レーザ光のパルスを繰り返し照射することによって行い、後で照射されるパルスほど、その時間幅及び最大出力のうち少なくとも一方を小さくすることを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記凝固させる工程において、前記シリコン基板を５５０℃以下の温度に加熱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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、シリコン基板の表面に形成された拡散層に電極が接合される半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造に際して、半導体基板の表面に拡散層を形成し、この拡散層に電極（コンタクトメタル）を接続する場合がある。従来、このような拡散層は、半導体基板に不純物をイオン注入した後、電気炉又はレーザ照射等によりアニールして不純物を活性化させることにより形成していた。この場合、この拡散層は、（１）半導体装置の設計から決まるキャリア濃度を満足し、且つ、（２）コンタクトメタルとの間の接触抵抗を低減するために、最表面の不純物濃度を所定以上の濃度とする必要がある。
【０００３】
しかしながら、イオン注入及びアニールにより拡散層を形成すると、拡散層内の不純物濃度のプロファイルがガウス分布に従うため、最表面の不純物濃度が中央部の不純物濃度よりも低くなる（例えば、特許文献１参照。）。このため、拡散層全体の不純物濃度を上記（１）の半導体装置の設計から決まる値とすると、上記（２）の最表面の不純物濃度を所定以上の値とすることが難しくなる場合がある。特に、キャリア濃度が低く設計されている場合には、この傾向が顕著である。このような場合には、拡散層の表層部に対して追加のイオン注入を行うことが必要となり、半導体装置の製造コストが増大してしまう。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−０５９８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、低コストで拡散層の表面の不純物濃度を高くすることができる半導体装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、シリコン基板の表面に不純物を注入する工程と、前記不純物が注入された領域の少なくとも一部を溶融させる工程と、前記溶融させた部分を前記不純物の偏析係数が０．９以下となるように前記シリコン基板の内部側から凝固させる工程と、前記凝固させた部分に、アルミニウム、チタン又はバナジウムを含有する金属からなる電極を接合する工程と、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、低コストで拡散層の表面の不純物濃度が高い半導体装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。  
図１（ａ）〜（ｃ）及び図２（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する工程断面図であり、  
図３は、横軸に不純物濃度をとり、縦軸に温度をとって、拡散層の凝固挙動を例示する状態図であり、  
図４（ａ）〜（ｄ）は、横軸に拡散層の深さ方向の位置をとり、縦軸に不純物濃度をとって、拡散層が凝固していくときの不純物濃度プロファイルの変化を例示するグラフ図である。なお、図４に示す「ｎ０」は、平均不純物濃度を示す。  
図５は、横軸に拡散層の深さ方向の位置をとり、縦軸に不純物濃度をとって、本実施形態によって製造された半導体装置における拡散層の濃度プロファイルを例示するグラフ図である。なお、図５の横軸に示す位置は、シリコン基板の表面を基準（０μｍ）としている。  
本実施形態に係る半導体装置は、例えば、電力制御用の縦型半導体装置であり、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）である。
【０００９】
先ず、図１（ａ）に示すように、シリコン基板１の表面２に対して、例えばＰ（リン）などのＮ型不純物を注入する。この注入に際して、加速エネルギーは例えば２４０ＫｅＶ乃至１ＭｅＶの範囲から選択し、ドーズ量は例えば４×１０１１乃至１×１０１４ｃｍ−２の範囲から選択する。これにより、図１（ｂ）に示すように、シリコン基板１の表層部に、Ｎ＋型拡散層３が形成される。次に、同じ表面２に対して、Ｐ型不純物を注入する。このとき、例えばＢ（ボロン）などのＰ型不純物を、加速エネルギーを例えば２０乃至４０ＫｅＶの範囲から選択し、ドーズ量を例えば４×１０１３乃至２×１０１４ｃｍ−２の範囲から選択して注入することにより、Ｐ型不純物の注入深さをＮ型不純物の注入深さよりも浅くする。これにより、図１（ｃ）に示すように、Ｎ＋型拡散層３の表層部にＰ＋型拡散層４が形成される。なお、この時点では、Ｎ＋型拡散層３及びＰ＋型拡散層４内の不純物は活性化されていない。
【００１０】
次に、図２（ａ）に示すように、シリコン基板１の表面２に対してレーザ光を照射し、Ｐ＋型拡散層４の少なくとも一部、例えば全体を溶融させる。このとき、レーザ条件は、例えば、パルス半値幅を１０ｎｓｅｃ乃至２ｍｓｅｃとし、レーザ媒質をＹＡＧ（Yttriumu Alminium Garnet）単結晶とし、波長を５３２ｎｍとし、エネルギー密度を１．０乃至２．２Ｊ／ｃｍ２とし、溶融させる部分の深さは、Ｎ＋型拡散層３の最深部まで不純物を活性化させ、且つ、Ｎ＋型拡散層３のＮ型不純物とＰ＋型拡散層４のＰ型不純物とが混合しないような深さとし、例えば、０．１乃至０．５μｍ（ミクロン）とする。この結果、Ｐ＋型拡散層４が液体層４ａとなる。
【００１１】
次に、図２（ｂ）に示すように、液体層４ａを冷却し、Ｐ＋型拡散層４を半導体基板１の内部側、すなわち、Ｎ＋型拡散層３側から凝固させる。  
以下、この冷却の条件について、詳細に説明する。一般に、不純物が溶解した液体を凝固させると、不純物の偏析が発生する。すなわち、図３に示すように、不純物を含む材料の温度を、この材料が固液二相状態となるような温度Ｔ０とするとき、固相の不純物濃度をＣＳとし、液層の不純物濃度をＣＬとし、比（ＣＳ／ＣＬ）の値を偏析係数ｋと定義すると、偏析係数ｋは、その材料の母相と不純物の種類に応じて種々の値をとる。
【００１２】
このため、図４（ａ）に示すように、拡散層全体が液相であるときは濃度分布が均一であっても、拡散係数ｋが１未満であるときは、ＣＳ＜ＣＬであるため、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように固液二相状態になると、固相の不純物濃度よりも液相の不純物濃度の方が高くなり、液相側により多くの不純物が凝集する。この結果、後に凝固する部分ほど、不純物濃度が高くなり、図４（ｄ）に示すように、全体が凝固したときに、偏析が発生する。
【００１３】
本実施形態においては、この偏析現象を積極的に利用して、Ｐ＋型拡散層４の表面側に不純物を偏析させる。そして、偏析を効果的に生じさせるために、偏析係数が０．９以下となるような条件でＰ＋型拡散層４を凝固させる。一般に、凝固速度が小さいほど偏析係数は小さくなるため、本実施形態においては、例えば、Ｐ＋型拡散層４に対して、レーザ光をそのエネルギー密度を徐々に低下させつつ照射するなどの方法により、Ｐ＋型拡散層４を徐冷する。これにより、Ｐ＋型拡散層４における不純物の偏析係数を０．９以下とし、不純物を効果的に偏析させる。なお、レーザ光のエネルギー密度とは、１パルス・単位面積あたりのエネルギーをいう。
【００１４】
以上の工程により、図２（ｃ）に示すように、半導体基板１の表層部に、不純物が活性化されたＮ＋型拡散層３及びＰ＋型拡散層４が形成される。このとき、図５に示すように、Ｎ＋型拡散層３内のＮ型不純物の濃度は、ほぼガウス分布に従った分布となるが、Ｐ＋型拡散層４内のＰ型不純物の濃度は表面２側ほど高くなる。次に、図２（ｄ）に示すように、Ｐ＋型拡散層４の表面、すなわち、シリコン基板１の表面２に、アルミニウム、チタン又はバナジウムを含有する金属、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる電極６を接合する。これにより、半導体装置が製造される。
【００１５】
以下、本実施形態において、不純物の偏析係数を０．９以下とする数値限定理由について説明する。  
図６は、横軸に拡散層の不純物濃度をとり、縦軸にこの拡散層のコンタクト抵抗率をとって、コンタクト抵抗率に及ぼす不純物濃度及びショットキー障壁高さの影響を示すグラフ図である。なお、図中の「φＢＰ」はショットキー障壁高さを表す。  
図７は、横軸に拡散層の深さ方向の位置をとり、縦軸に不純物濃度をとって、偏析係数が不純物濃度プロファイルに及ぼす影響の計算結果を例示するグラフ図である。なお、図７の横軸に示す位置は、シリコン基板の表面を基準（０μｍ）としている。
【００１６】
通常、ＩＧＢＴなどの電力制御用半導体装置においては、定格電流を流したときの半導体装置による電圧降下は約１〜２Ｖ（ボルト）であるため、コンタクト部、すなわち、Ｐ＋型拡散層４と電極６との界面部分における電圧降下は、０．０５Ｖ以下としたい。一方、定格電流は、おおよそ１００Ａ（アンペア）・ｃｍ−２程度が想定される。従って、本実施形態におけるコンタクト部の抵抗率（以下、「コンタクト抵抗率」という）の目標は、５×１０−４Ω・ｃｍ２（＝０．０５Ｖ／１００Ａ・ｃｍ−２）以下とする。
【００１７】
Ｐ型シリコンとアルミニウム、チタン、バナジウムとの間のショットキー障壁高さφＢＰは、それぞれ、０．５８ｅＶ（電子ボルト）、０．６１ｅＶ、０．４８ｅＶである（(1)M-A.Nicolet and S.S.Lau,Formation and characterization of transition-metal silicides,in”VLSI Electronics:Microstructure Science,”vol.6,(2)S.P.Muralka,”,(3)Silicide for VLSI Application”S.Zaima et.al;Appl.Surf.Sci.70/71,624(1993)）。従って、電極６の材料として、アルミニウム、チタン及びバナジウムのうち、どの材料を使用しても、Ｐ＋型拡散層４と電極６との界面のコンタクト抵抗率を５×１０−４Ω・ｃｍ２とするためには、図６より、Ｐ＋型拡散層４の表面の不純物濃度を３×１０１９ｃｍ−３以上とする必要がある。
【００１８】
そして、図７に示すように、Ｐ型不純物のドーズ量が２×１０１４ｃｍ−２であり、レーザ光の照射による溶融深さが０．１μｍであるとき、Ｐ＋型拡散層４の表面の不純物濃度を３×１０１９ｃｍ−３以上とするためには、偏析係数を０．９以下とする必要がある。  
なお、Ｐ型不純物のドーズ量が４×１０１３ｃｍ−２であり、レーザ光の照射による溶融深さが０．１μｍであっても、偏析係数が０．１７以下であれば、Ｐ＋型拡散層４の表面の不純物濃度を３×１０１９ｃｍ−３以上とすることができる。すなわち、偏析係数を０．１７以下とすれば、Ｐ型不純物のドーズ量が４×１０１３〜２×１０１４ｃｍ−２、レーザ光の照射による溶融深さが０．１乃至０．４μｍの範囲のどの値であっても、良好なコンタクトに必要な表面濃度を確保することができる。従って、偏析係数は０．１７以下とすることがより好ましい。
【００１９】
このように、本実施形態によれば、Ｐ＋型拡散層をレーザ照射により一旦溶融させ、その後、偏析係数が０．９以下となるような条件で基板側から凝固させることにより、Ｐ＋型拡散層の表面に不純物を偏析させることができる。この結果、Ｐ＋型拡散層全体の不純物濃度を過剰に高くすることなく、表面の不純物濃度を高くすることができる。これにより、Ｐ＋型拡散層のキャリア濃度を設計上決定される所定の値としつつ、コンタクト抵抗率を低減することができる。
【００２０】
また、本実施形態によれば、Ｐ＋型拡散層の表層部にＰ型不純物を追加注入することなく、不純物を活性化させるための熱処理を利用して不純物を偏析させているため、不純物を偏析させることによる製造コストの増大を抑えることができる。
【００２１】
更に、本実施形態によれば、Ｐ＋型拡散層と電極との間のコンタクト抵抗率を十分に低減することができるため、Ｐ＋型拡散層に電極を接合した後、これらの間のコンタクト抵抗率をより低減するために熱処理を行う必要がない。このため、シリコン基板に保護テープを貼付することができる。これにより、シリコン基板のハンドリング性が向上する。例えば、ウェーハを薄化後、熱処理工程をスルーして保護テープによる補強が可能となる。
【００２２】
次に、本実施形態を具現化するための具体例について説明する。  
先ず、第１の具体例について説明する。  
本具体例においては、上述の実施形態において図１及び図２に関して説明した方法により、ＩＧＢＴの最裏面側拡散層を形成する。  
図８は、本具体例におけるＩＧＢＴを例示する断面図であり、  
図９は、横軸に固化速度をとり、縦軸に偏析係数をとって、シリコン中の不純物の偏析係数に及ぼす固化速度の影響を示すグラフ図である。なお、図９の図中に示す文字は、不純物の種類を元素記号によって表しており、例えば、「Ｂ」はボロンを表している。また、「固化速度」とは、固液界面の移動速度をいう。  
図１０は、横軸に時間をとり、縦軸にレーザ光の出力をとって、本具体例におけるレーザ光の照射方法を例示するグラフ図である。
【００２３】
先ず、図８に示すように、Ｎ型のドリフト層１１を持つシリコン基板１の表面側に、表面構造を形成する。すなわち、シリコン基板１の表面にＰ型ベース層１２を形成し、Ｐ型ベース層１２の表面の一部にＮ型ソース層１３を形成し、Ｐ型ベース層１２及びＮ型ソース層１３を貫通してドリフト層１１に達するようにトレンチ１４を形成し、トレンチ１４の内面上にゲート絶縁膜１５を形成し、トレンチ１４の内部に例えばポリシリコンを埋め込んでゲート電極１６を形成する。そして、シリコン基板１の表面上に、ゲート電極１６を覆うように絶縁膜１７を成膜し、シリコン基板１上に、絶縁膜１７を覆うようにカソード電極１８を設ける。カソード電極１８はＰ型ベース層１２及びＮ型ソース層１３に接続される。その後、シリコン基板１の裏面を研削し、ウェットエッチングして、シリコン基板１を薄化する。
【００２４】
次に、上述の図１及び図２に示す工程を実施して、シリコン基板１の裏面側に、バッファ層としてのＮ＋型拡散層３及びエミッタ層としてのＰ＋型拡散層４を形成する。このとき、図１（ａ）に示す工程においては、Ｎ型不純物としてＰ（リン）を注入し、図１（ｂ）に示す工程においては、Ｐ型不純物としてＢ（ボロン）を注入する。図９に示すように、シリコン中のボロンの偏析係数は固化速度が小さいほど低く、偏析係数を０．９以下とするためには、固化速度を７５ｃｍ／秒以下とすればよい。
【００２５】
そこで、本具体例においては、図２（ｂ）に示す凝固工程において、Ｐ＋型拡散層４に対して、そのエネルギー密度を時間と共に低下させて、レーザ光を照射する。例えば、図１０に示すように、Ｐ＋型拡散層４に対するレーザ光の照射を、レーザパルスを繰り返し照射することによって行い、このとき、各パルスの時間幅は変化させずに、各パルスの最大出力（パルスピークパワー）を、後に照射するパルスほど低下させる。又は、各パルスの最大出力を低下させる替わりに、各パルスのパルス半値幅を例えば１ｍｓｅｃ以上としてもよい。又は、これらを同時に行ってもよい。これにより、Ｐ＋型拡散層４をゆっくり冷却させることができ、固化速度を７５ｃｍ／秒以下とすることができる。この結果、Ｐ＋型拡散層４の表面のボロン濃度を、３×１０１９ｃｍ−３以上とすることができる。
【００２６】
その後、シリコン基板１の裏面上に、アノード電極として、アルミニウム、チタン又はバナジウムからなる電極６を設け、Ｐ＋型拡散層４に接合する。これにより、ＩＧＢＴ２１を製造することができる。  
このようにして製造されたＩＧＢＴ２１においては、Ｎ＋型拡散層３はオフ時にドリフト層１１からの空乏層の広がりを止める役割を果たし、Ｐ＋型拡散層４はオン時にドリフト層１１にホールを供給する役割を果たす。
【００２７】
本具体例においては、Ｐ＋型拡散層４内においてボロンが偏析しており、裏面側に行くほどボロン濃度が高くなっているため、電極６との間のコンタクト抵抗率が低い。本具体例における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の実施形態と同様である。
【００２８】
次に、第２の具体例について説明する。  
図１１は、横軸に時間をとり、縦軸にレーザ光の出力をとって、本具体例におけるレーザ光の照射方法を例示するグラフ図である。  
図１１に示すように、本具体例においては、図２（ｂ）に示す凝固工程において、レーザ光のパルスを、最大出力は一定としたまま、後で照射するパルスほどその時間幅を短くする。これにより、レーザ光のエネルギー密度を時間と共に低下させ、Ｐ＋型拡散層４の固化速度を７５ｃｍ／秒以下とする。本具体例における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第１の具体例と同様である。
【００２９】
次に、第３の具体例について説明する。  
図１２は、横軸に時間をとり、縦軸にレーザ光の出力をとって、本具体例におけるレーザ光の照射方法を例示するグラフ図である。  
図１２に示すように、本具体例においては、図２（ｂ）に示す凝固工程において、レーザ光のパルスを、後に発振するパルスほど最大出力を低下させ、且つ、時間幅を短くする。これにより、レーザ光のエネルギー密度を時間と共に低下させ、Ｐ＋型拡散層４の固化速度を７５ｃｍ／秒以下とすることができる。本具体例における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第１の具体例と同様である。
【００３０】
次に、第４の具体例について説明する。  
本具体例においては、図２（ａ）に示す溶融工程においては、Ｐ＋型拡散層４に対してレーザ光を照射してＰ＋型拡散層４を溶融させるが、図２（ｂ）に示す凝固工程においては、レーザ光を照射せずに、シリコン基板１を５５０℃以下の温度に加熱し保持することによりＰ＋型拡散層４の温度を徐々に下げていく。これにより、Ｐ＋型拡散層４の固化速度を７５ｃｍ／秒以下とする。本具体例における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第１の具体例と同様である。なお、上述の第１〜第３の具体例においても、図２（ｂ）に示す凝固工程において、シリコン基板１を５５０℃以下の温度に加熱して保持してもよい。すなわち、レーザ照射と基板加熱とを併用してもよい。
【００３１】
次に、第５の具体例について説明する。  
本具体例においては、図１（ｂ）に示す工程において、Ｐ型不純物としてＢ（ボロン）の替わりに、同じ３族元素であるＡｌ（アルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）又はＩｎ（インジウム）を注入する。図９に示すように、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎは、Ｂよりも偏析係数が小さいため、固化速度が７５ｃｍ／秒よりも大きい場合でも、偏析係数を０．９以下とすることができる。本具体例における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第１の具体例と同様である。
【００３２】
次に、本実施形態の比較例について説明する。  
図１３は、横軸に拡散層の深さ方向の位置をとり、縦軸に不純物濃度をとって、本比較例によって製造された半導体装置における拡散層の濃度プロファイルを例示するグラフ図である。なお、図１３の横軸に示す位置は、シリコン基板の表面を基準（０μｍ）としている。
【００３３】
本比較例においては、シリコン基板にＮ型不純物及びＰ型不純物を注入した後、炉アニールにより、Ｎ型不純物及びＰ型不純物を活性化させる。この場合、Ｐ＋型拡散層は溶融されない。このため、図１３に示すように、本比較例においてはＰ＋型拡散層内で不純物が偏析することがなく、不純物濃度のプロファイルはガウス分布に従う。この結果、Ｐ＋型拡散層の表面における不純物濃度が低く、電極との間のコンタクト抵抗率が高い。
【００３４】
以上、実施形態及びその具体例を参照して本発明の特徴を説明したが、本発明はこれらの実施形態及び具体例には限定されない。例えば、上述のいずれかの実施形態に対して、当業者が適宜設計変更を加えたもの、及び、工程の追加又は削除を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【００３５】
例えば、上述の実施形態及び具体例においては、レーザ光を照射することによりＰ＋型拡散層を加熱して溶融させる例を示したが、本発明はこれに限定されず、溶融を伴う加熱処理であればよい。  
また、上述の実施形態においては、不純物を偏析させる拡散層としてＰ＋型拡散層を形成する例を示したが、本発明はこれに限定されず、Ｎ＋型拡散層を形成してもよい。この場合には、Ｎ型不純物として、Ｐ（リン）、Ａｓ（ヒ素）又はより偏析係数が小さいＳｂ（アンチモン）、Ｂｉ（ビスマス）を用いることで、Ｎ＋型拡散層の表面にこれらの不純物を偏析させ、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
更に、上述の具体例においては、半導体装置として、シリコン基板の内部にＮ型のドリフト層が形成され、裏面にＰ型層及びＮ型層が形成されたＰＴ（パンチスルー）型ＩＧＢＴを例示したが、本発明はこれに限定されず、裏面にＰ型層のみが形成されたＮＰＴ（ノンパンチスルー）型ＩＧＢＴでもよく、ドリフト層の導電型はＰ型でもよく、また、半導体装置はパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）などでもよい。本発明は、縦方向導通素子に特に好適に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する工程断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する工程断面図である。
【図３】横軸に不純物濃度をとり、縦軸に温度をとって、拡散層の凝固挙動を例示する状態図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、横軸に拡散層の深さ方向の位置をとり、縦軸に不純物濃度をとって、拡散層が凝固していくときの不純物濃度プロファイルの変化を例示するグラフ図である。
【図５】横軸に拡散層の深さ方向の位置をとり、縦軸に不純物濃度をとって、本実施形態によって製造された半導体装置における拡散層の濃度プロファイルを例示するグラフ図である。
【図６】横軸に拡散層の不純物濃度をとり、縦軸にこの拡散層のコンタクト抵抗率をとって、コンタクト抵抗率に及ぼす不純物濃度及びショットキー障壁高さの影響を示すグラフ図である。
【図７】横軸に拡散層の深さ方向の位置をとり、縦軸に不純物濃度をとって、偏析係数が不純物濃度プロファイルに及ぼす影響の計算結果を例示するグラフ図である。
【図８】第１の具体例におけるＩＧＢＴを例示する断面図である。
【図９】軸に固化速度をとり、縦軸に偏析係数をとって、シリコン中の不純物の偏析係数に及ぼす固化速度の影響を示すグラフ図である。
【図１０】横軸に時間をとり、縦軸にレーザ光の出力をとって、第１の具体例におけるレーザ光の照射方法を例示するグラフ図である。
【図１１】横軸に時間をとり、縦軸にレーザ光の出力をとって、第２の具体例におけるレーザ光の照射方法を例示するグラフ図である。
【図１２】横軸に時間をとり、縦軸にレーザ光の出力をとって、第３の具体例におけるレーザ光の照射方法を例示するグラフ図である。
【図１３】横軸に拡散層の深さ方向の位置をとり、縦軸に不純物濃度をとって、比較例によって製造された半導体装置における拡散層の濃度プロファイルを例示するグラフ図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  シリコン基板、２  表面、３  Ｎ＋型拡散層、４  Ｐ＋型拡散層、４ａ  液体層、６  電極、１１  ドリフト層、１２  Ｐ型ベース層、１３  Ｎ型ソース層、１４  トレンチ、１５  ゲート絶縁膜、１６  ゲート電極、１７  絶縁膜、１８  カソード電極、２１  ＩＧＢＴ
【図１】
2008078231.tif 000003
【図２】
2008078231.tif 000004
【図３】
2008078231.tif 000005
【図４】
2008078231.tif 000006
【図５】
2008078231.tif 000007
【図６】
2008078231.tif 000008
【図７】
2008078231.tif 000009
【図８】
2008078231.tif 000010
【図９】
2008078231.tif 000011
【図１０】
2008078231.tif 000012
【図１１】
2008078231.tif 000013
【図１２】
2008078231.tif 000014
【図１３】
2008078231.tif 000015