[發明專利]具有漂移區和背面發射極的半導體裝置及制造方法

有效

• 申請號: 201710655822.7
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN107689399B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: F.希爾勒;M.皮潘;D.波比希;P.辛德勒;E.貝西諾巴斯克斯
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 申屠偉進;杜荔南

1.一種制造半導體裝置的方法，所述方法包括：

通過外延而在底部襯底(105)的前側上形成外延層(106)；

從前側的相反側去除底部襯底(105)的至少一部分，其中底部襯底(105)被完全去除或者剩余底部部分(105a)具有至多20 μm的厚度；

從前側的相反側將第一電荷類型的摻雜物注入到外延層(106)的注入層(138)中；

形成與前側相對的金屬漏電極(320)；以及

將至少注入層(138)加熱到不高于500℃的溫度，其中所述加熱僅激活注入層(138)中的注入摻雜物的一部分，并且在加熱之后，沿著金屬漏電極(320)和第二互補電荷類型的最近摻雜區域之間的最短線的激活摻雜物的積分濃度為至多1.5E13 cm^-2。

2.如權利要求1所述的方法，其中

沿著金屬漏電極(320)和第二互補電荷類型的最近摻雜區域之間的最短線的激活摻雜物的積分濃度為至多8E12 cm^-2。

3.如權利要求1所述的方法，其中

所述注入層(138)被加熱到不高于400℃的溫度。

4.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其中

通過在形成金屬漏電極(320)之后在管芯載體(360)上焊接從包括外延層(106)的半導體襯底(500a)獲得的半導體管芯(500b)來執行所述加熱。

5.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其中

所述第二互補電荷類型的最近摻雜區域是晶體管基元的主體區域(120)，所述主體區域(120)與第一電荷類型的漏極結構(130)形成第一pn結并且與源極區域(110)形成第二pn結。

6.如權利要求1至3中任一項所述的方法，還包括：

形成超結結構(180)，所述超結結構(180)包括第一電荷類型的第一區域(181)和第二互補電荷類型的第二區域(182)，第一和第二區域(181、182)沿著水平方向交替，其中第二互補電荷類型的最近摻雜區域是超結結構(180)的第二區域(182)。

7.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其中

所述底部襯底(105)被完全去除。

8.如權利要求7所述的方法，其中

所述金屬漏電極(320)包括延伸到外延層(106)中的尖峰(321)。

9.如權利要求7所述的方法，其中

沿著金屬漏電極(320)和通過加熱注入層(138)而形成的發射極層(139)之間的界面，激活的摻雜物濃度足夠高以允許金屬漏電極(320)和發射極層(139)之間的電子和空穴的載流子隧穿。

10.如權利要求1至3中任一項所述的方法，還包括：

在前側和注入層(138)之間形成場停止層(135)。

11.一種半導體裝置，包括：

晶體管基元，沿著第一表面(101)形成在半導體部分(100)的前側；

漏極結構(130)，位于晶體管基元和與第一表面(101)相對的半導體部分(100)的第二表面(102)之間，其中所述漏極結構(130)與晶體管基元的主體區域(120)形成第一pn結并且包括直接與第二表面(102)鄰接的發射極層(139)；

設置在所述發射極層上的漂移區，所述漂移區具有與所述發射極層相比相同的電荷類型和較低的摻雜物濃度；

金屬漏電極(320)，直接與發射極層(139)鄰接，其中

沿著金屬漏電極(320)和具有主體區域(120)的電荷類型的最近摻雜區域之間的最短線的激活摻雜物的積分濃度為至多1.5E13 cm^-2，

其中所述最短線延伸穿過所述發射極層和所述漂移區。