[發明專利]包括CZ半導體本體的半導體器件以及制造包括CZ半導體本體的半導體器件的方法

在審

• 申請號: 201810941686.2
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN109411344A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: H.厄夫納;H-J.舒爾策;A.蘇西蒂;T.韋本
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/322
• 分類號: H01L21/322;H01L21/331;H01L29/739;H01L29/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 秦寶龍;申屠偉進

一種制造半導體器件的方法包括通過熱處理來降低在CZ半導體本體的第一部分中的氧濃度。該第一部分鄰接半導體本體的第一表面。在第一表面處處理半導體本體。通過在與第一表面相對的第二表面處使半導體本體變薄來降低半導體本體的厚度。此后，由通過第二表面的質子注入和半導體本體的退火來在半導體本體中形成場停止區域。該場停止區域延伸到CZ半導體本體的第一部分中。

背景技術

在半導體器件（例如絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、絕緣柵場效應晶體管（IGFET）或二極管）中，低摻雜濃度的襯底材料（例如MCZ（磁性提拉）硅晶圓）用于實現半導體器件期望的直流電壓阻斷要求。除了確定襯底材料中的初始摻雜濃度的摻雜劑之外，還可能存在例如由襯底材料的生長過程（諸如硅錠的磁性提拉生長）引起的額外雜質。前道工序(FEOL)處理可能導致包括額外雜質的不期望的復合物的形成。不期望的復合物的一個示例是電活性復合物，例如可能充當施主并且可能抵消例如功能半導體區（諸如場停止區域）的摻雜濃度的精確設置的碳-氧-氫復合物。

發明內容

本公開內容涉及一種制造半導體器件的方法，其包括通過熱處理來降低在CZ半導體本體的第一部分中的氧濃度。該第一部分鄰接半導體本體的第一表面。在第一表面處處理半導體本體。通過在與第一表面相對的第二表面處使半導體變薄來降低半導體的厚度。此后，由通過第二表面的質子注入和半導體本體的退火來在半導體本體中形成場停止區域。該場停止區域至少部分形成在CZ半導體本體的第一部分中。

本公開內容還涉及一種半導體器件，其包括具有相對的第一和第二表面的CZ半導體本體。該半導體器件進一步包括CZ半導體本體中的場停止區域。該場停止區域包括在距第二表面不同垂直距離處的多個摻雜峰。在位于距第二表面最大垂直距離處的多個摻雜峰的第一摻雜峰處的氧濃度小于位于距第二表面最短垂直距離處的多個摻雜峰的第二摻雜峰處的氧濃度的98%、或小于其95%、或小于其90%、或小于其80%、或小于其70%、或甚至小于其50%。

本領域技術人員將在閱讀下面的詳細描述并查看附圖時認識到額外的特征和優點。

附圖說明

包括附圖以提供對本發明的進一步理解并且被合并在本說明書中且構成本明書的一部分。繪圖圖示實施例并且連同描述一起用來解釋本發明的原理。將會容易地認識到本發明的其他實施例以及預期優點，因為通過參考下面的詳細描述它們將變得更好理解。

圖1是圖示制造半導體器件的一個示例的流程圖。

圖2A示出用于圖示通過熱處理來降低在CZ半導體本體的第一部分中的氧濃度的工藝的視圖。

圖2B是在于第一表面處處理半導體本體之后圖2A中描繪的半導體本體的示意性橫截面視圖。

圖2C是在通過使半導體本體從與第一表面相對的第二表面變薄來降低半導體本體的厚度之后圖2B中描繪的半導體本體的示意性橫截面視圖。

圖2D是在由通過第二表面的質子注入和半導體本體的退火來在半導體本體中形成場停止區域之后圖2C中描繪的半導體本體的示意性橫截面視圖。

圖3是用于圖示包括由如圖1中描繪的方法制造的場停止區域的半導體器件的示例的半導體主體的示意性橫截面視圖。

圖4是圖示沿著垂直方向通過漂移區域和場停止區域的摻雜濃度分布的示意性圖表。

具體實施方式

在下面的詳細描述中，對形成其一部分并且在其中以圖示的方式示出可以實踐本公開內容的具體實施例的附圖進行參考。要理解，可利用其它實施例并且在不偏離本發明的范圍的情況下進行結構或邏輯改變。例如，針對一個實施例圖示或描述的特征可以被用在其它實施例上或者結合其它實施例使用以產生另外的實施例。意圖使本公開內容包括這樣的修改和變化。使用不應該被解釋為限制所附權利要求的范圍的具體語言來描述示例。繪圖沒有按比例并且僅用于說明性目的。為了清楚起見，如果沒有另外闡述的話，已通過不同繪圖中的對應參考指定了相同元件。