[發(fā)明專利]用于制造具有溝道截斷區(qū)域的半導體器件的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811570537.6
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109994378A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設計）人: E.法爾克;F-J.尼德諾斯泰德;H-J.舒爾策
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/266
• 分類號: H01L21/266;H01L21/324
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 臧永杰;申屠偉進

在構件區(qū)域（600）的與鋸道區(qū)域（800）連接的邊緣區(qū)域中構造溝道截斷區(qū)域（191），其從第一主表面（701）出發(fā)延伸到第一導電類型的構件層（710）中。此后，在構件區(qū)域（600）中構造從第一主表面（701）出發(fā)延伸到構件層（710）中的經(jīng)摻雜的區(qū)域（120）。溝道截斷區(qū)域（191）通過在第一光刻法之前實施的光刻法來構造，所述第一光刻法用于將摻雜物引入在溝道截斷區(qū)域（191）之外的構件區(qū)域（600）的區(qū)段中。

技術領域

本申請涉及具有相對高的阻擋能力的半導體器件，例如功率半導體二極管和功率半導體開關。

背景技術

垂直的功率半導體器件基于半導體本體，該半導體本體在半導體本體的正面具有第一負載電極和在半導體本體的背面具有第二負載電極。在阻擋情況下，在半導體本體的中心有源區(qū)域中的兩個負載電極之間的電場在垂直方向上減小（abbauen）。半導體本體的阻擋能力沿著半導體本體的側(cè)面比在體積中顯著更低并且此外也更難能控制。 在構件正面上的邊緣終止結構（Randabschlussstruktur）目的在于減小橫向方向上的電場，使得半導體本體的側(cè)面保持無場（feldfrei bleiben）。邊緣終止結構尤其是可以包括經(jīng)摻雜的溝道截斷區(qū)域（Kanalstopper-Gebiet），其在半導體管芯（Halbleiter-Dies）的外棱邊附近通常從正面出發(fā)延伸到半導體本體中。

發(fā)明內(nèi)容

本公開內(nèi)容目的在于提高邊緣終止結構的可靠性。

本公開內(nèi)容涉及一種制造半導體器件的方法。構造溝道截斷區(qū)域，其在構件區(qū)域的連接到鋸道區(qū)域（S?gespurbereich）的邊緣終止區(qū)域中從半導體襯底的第一主表面出發(fā)延伸到第一導電類型的構件層中，并且在此與鋸道區(qū)域鄰接或者也略微間隔開。

構件區(qū)域相應于半導體襯底的如下區(qū)段，半導體器件至少包括所述區(qū)段。鋸道區(qū)域表示半導體襯底的如下部分：將半導體器件從半導體襯底復合體中分離的過程可以從半導體襯底的該部分中去除材料，而沒有對半導體器件的構件特性的負面影響。例如，鋸切過程從鋸道區(qū)域之內(nèi)的鋸道去除材料，其中該鋸道區(qū)域比實際鋸道寬。 因此，除了沿橫向側(cè)的實際構件區(qū)域之外，半導體器件還可以分別具有原始鋸道區(qū)域的剩余區(qū)段。

此后，在構件區(qū)域中，在與溝道截斷區(qū)域的第一間距處構造第一導電類型或互補的第二導電類型的經(jīng)摻雜的區(qū)域，該經(jīng)摻雜的區(qū)域從第一主表面出發(fā)延伸到構件層中。 溝道截斷區(qū)域借助光刻法來構造，其中該光刻法在第一光刻法之前被實施，其中所述第一光刻法用于將摻雜物引入到在溝道截斷區(qū)域之外的構件區(qū)域的區(qū)段中。

在具有在構件正面和構件背面之間的負載通過電流的垂直器件中，溝道截斷區(qū)域在阻擋運行中阻止空間電荷區(qū)朝向構件邊緣的橫向擴散。溝道截斷區(qū)域可以是構件正面上的最外部的區(qū)域，其摻雜高于基本摻雜（Grunddotierung）。溝道截斷區(qū)域可以完全包圍構件區(qū)域的中心區(qū)段。

在還沒有另外的橫向結構化的經(jīng)摻雜的區(qū)域、例如半導體二極管的陽極區(qū)域或者晶體管單元的源極區(qū)域或體區(qū)域被構造在構件區(qū)域中的時間點時對所述溝道截斷區(qū)域的及早構造實現(xiàn)：使用更高的溫度預算來用于構造溝道截斷區(qū)域，因為該溫度預算并不作用于其他經(jīng)摻雜的區(qū)域。自由的溫度預算例如可以被利用用于適當?shù)膿诫s物的深度的向內(nèi)擴散（Eindiffundieren），或被利用用于僅將緩慢擴散的摻雜物使用用于溝道截斷區(qū)域，使得能夠設置具有相對較大的垂直維度的溝道截斷區(qū)域。