氧化物剥落停止器制造技术

本发明专利技术公开了氧化物剥落停止器。一种功率半导体管芯（100），具有：半导体主体（10）；半导体主体（10）上的绝缘层（11）；钝化结构（13），所述钝化结构（13）被布置在绝缘层（11）上方并且以使得暴露第一绝缘层子区段（1111），所述第一绝缘层子区段（1111）延伸到功率半导体管芯（100）的边缘（105）；以及在第一绝缘层子区段（1111）中的中断结构（12）。

Oxide stripping stopper

The invention discloses an oxide stripping stopper. A power semiconductor tube core (100) has: a semiconductor main body (10); an insulating layer (11) on a semiconductor main body (10); a passivation structure (13), the passivation structure (13) is arranged above the insulating layer (11) so as to expose the first insulating layer segment (1111), the first insulating layer segment (1111) extending to the power semiconductor core (100). Edge (105); and interruption structure (12) in the first insulating layer section (1111).

【技术实现步骤摘要】
氧化物剥落停止器
本说明书涉及功率半导体管芯的实施例，涉及半导体晶圆的实施例，以及涉及处理半导体晶圆的方法的实施例。特别地，本说明书涉及包括用于阻止在晶圆切割处理步骤期间可能发生的氧化物剥落（oxide-peeling）的构件的功率半导体管芯的实施例。
技术介绍
汽车、消费者和工业应用中的现代设备的许多功能，诸如转换电能以及驱动电动机或电机，依赖于功率半导体器件。例如，仅举几例，绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）以及二极管，已经用于各种应用，包括但不限于电源和功率转换器中的开关。功率半导体器件通常包括功率半导体管芯，所述功率半导体管芯被配置成沿着在所述管芯的两个负载端子之间的负载电流路径传导负载电流。进一步地，可以借助于绝缘电极来控制负载电流路径，所述绝缘电极有时被称为栅极电极。例如，在从例如驱动器单元接收对应的控制信号时，控制电极可以将功率半导体器件设置在导通状态和阻断状态之一中。关于制造过程，多个功率半导体管芯通常在单个晶圆内被同时处理；即，在已经被处理之后，所述半导体晶圆可以包括多个功率半导体管芯。晶圆然后经受分离处理步骤，例如切割步骤，并且晶圆被划分成多个分离的管芯。在品质检查之后，管芯然后可以被封入封装中，并且此后被递送到消费者。所述品质检查可以包括检查在分离处理步骤期间是否已经损伤了管芯。例如，在切割期间，被暴露于切割（例如激光切割）的绝缘层可能变得受损伤。例如，如果被认为受损伤，或相应地，如果不能可靠地确保管芯尚未受损伤，则管芯不被封装而是被丢弃。
技术实现思路
本说明书的某些方面有关于可视地布置的中断结构，其被配置成例如用于阻止绝缘层的剥落。根据实施例，一种功率半导体管芯，具有：半导体主体；在半导体主体上的绝缘层；钝化结构，其被布置在绝缘层上方并且以使得暴露第一绝缘层子区段，所述第一绝缘层子区段延伸到功率半导体管芯的边缘；以及在第一绝缘层子区段中的中断结构。根据另外的实施例，一种半导体晶圆，包括：半导体主体；在半导体主体上的绝缘层；具有功率半导体管芯的管芯区；被布置成与管芯区相邻的切割区；钝化结构，其被布置在绝缘层上方并且以使得暴露绝缘层的区段，其中所暴露的绝缘层区段的第一子区段延伸到管芯区中，并且其中所暴露的绝缘层区段的第二子区段延伸到切割区中；以及在第一绝缘层子区段中的中断结构。根据又另外的实施例，一种方法包括：提供半导体晶圆。所提供的半导体晶圆具有：半导体主体；在半导体主体上的绝缘层；具有功率半导体管芯的管芯区；被布置成与管芯区相邻的切割区；钝化结构，其被布置在绝缘层上方并且以使得暴露绝缘层的区段，其中所暴露的绝缘层区段的第一子区段延伸到管芯区中，并且其中所暴露的绝缘层区段的第二子区段延伸到切割区中；以及在第一绝缘层子区段中的中断结构。所述方法还包括沿着切割区对半导体晶圆进行切割同时至少部分地维持中断结构。本领域技术人员在阅读以下详细描述时以及在查看附图时将认识到附加的特征和优点。附图说明各图中的各部分不一定是按比例的，代替地把重点放在说明本专利技术的原理上。此外，在各图中，同样的参考标号可以指定对应的部分。在附图中：图1示意性并且示例性地图示了根据一些实施例的半导体晶圆的垂直横截面的区段；图2示意性并且示例性地图示了根据一些实施例的半导体晶圆的水平投影的区段；图3A示意性并且示例性地图示了根据一些实施例的功率半导体管芯的垂直横截面的区段；图3B示意性并且示例性地图示了根据一些实施例的功率半导体管芯的水平投影的区段；图4示意性并且示例性地图示了根据一些实施例的半导体晶圆的水平投影的区段；图5-6各自示意性并且示例性地图示了根据一些实施例的半导体晶圆的垂直横截面的区段；图7示意性并且示例性地图示了根据一些实施例的功率半导体管芯的垂直横截面的区段；以及图8示意性并且示例性地图示了根据一些实施例的处理半导体晶圆的方法的流程图。具体实施方式在以下详细描述中，参考了附图，所述附图形成本文的一部分，并且在其中通过图示的方式示出了在其中可以实践本专利技术的特定实施例。在这方面，方向性术语、诸如“顶部”、“底部”、“下方”、“前方”、“后方”、“背部”、“引领的”、“拖尾的”、“上方”等等可以参考正被描述的图的定向而被使用。因为实施例的各部分可以以许多不同的定向而被定位，所以方向性术语用于说明的目的，并且决不是限制性的。要理解的是，可以利用其他实施例，并且可以做出结构或逻辑改变而不偏离本专利技术的范围。因此，以下详细描述不要以限制性意义来理解，并且本专利技术的范围由所附权利要求来限定。现在将详细参考各种实施例，其一个或多个示例在图中被图示。每个示例通过解释的方式被提供，并且不意味着作为对本专利技术的限制。例如，作为一个实施例的部分所图示或描述的特征可以被使用在其他实施例上或结合其他实施例被使用以产生又另外的实施例。所意图的是本专利技术包括这样的修改和变化。通过使用特定的语言来描述示例，所述特定语言不应当被解释为限制所附权利要求的范围。附图不是按比例的，并且仅仅用于说明性目的。为了清楚，如果没有另行声明，则已在不同附图中通过相同的参考标记指定相同的元件或制造步骤。如在本说明书中所使用的术语“水平的”意图描述与半导体衬底或半导体结构的水平表面大体上平行的定向。这可以例如是半导体晶圆或管芯的表面。例如，以下提及的（第一）横向方向X和（第二）横向方向Y二者可以是水平方向，其中第一横向方向X和第二横向方向Y可以垂直于彼此。如本说明书中所使用的术语“垂直的”意图描述这样的定向：所述定向大体上被布置成垂直于水平表面，即平行于半导体晶圆/芯片/管芯的表面的法线方向。例如，以下提及的垂直方向Z可以是垂直于第一横向方向X和第二横向方向Y二者的延伸方向。在本说明书的上下文中，术语“处于欧姆接触”、“处于电接触”、“处于欧姆连接”和“电连接的”意图描述在本文所描述的器件的两个区、区段、区域、部分或部件之间存在低欧姆电连接或低欧姆电流路径。进一步地，在本说明书的上下文中，术语“处于接触”意图描述在相应半导体器件的两个元件之间存在直接物理连接；例如，在彼此接触的两个元件之间的过渡可能不包括另外的中间元件或诸如此类。另外，在本说明书的上下文中，如果不另行声明，则术语“电绝缘”在其一般合理理解的上下文中被使用，并且因而意图描述两个或更多组件与彼此分离地定位并且不存在连接那些组件的欧姆连接。然而，与彼此电绝缘的组件不过可以耦合到彼此，例如机械地耦合和/或电容地耦合和/或电感地耦合。为了给出示例，电容器的两个电极可以与彼此电绝缘，并且同时机械地且电容地耦合到彼此，例如借助于绝缘部（例如电介质）。在本说明书中描述的特定实施例关于可以在功率转换器或电源内使用的功率半导体管芯（例如，功率半导体管芯），而不限制于此。因而，在实施例中，这样的管芯可以被配置成承载负载电流，所述负载电流将被馈送到负载和/或相应地由功率源所提供。例如，管芯可以包括一个或多个有源功率半导体单元，诸如单片集成的二极管单元，和/或单片集成的晶体管单元，和/或单片集成的IGBT单元，和/或单片集成的RC-IGBT单元，和/或单片集成的MOS栅控二极管（MGD）单元，和/或单片集成的MOSFET单元和/或其衍生物。多个这样的二极管单元和/或这样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率半导体管芯（100），具有：‑半导体主体（10）；‑半导体主体（10）上的绝缘层（11）；‑钝化结构（13），其被布置在绝缘层（11）上方并且以使得暴露第一绝缘层子区段（1111），所述第一绝缘层子区段（1111）延伸到功率半导体管芯（100）的边缘（105）；以及‑第一绝缘层子区段（1111）中的中断结构（12）。

【技术特征摘要】
2017.10.13 DE 102017123846.81.一种功率半导体管芯（100），具有：-半导体主体（10）；-半导体主体（10）上的绝缘层（11）；-钝化结构（13），其被布置在绝缘层（11）上方并且以使得暴露第一绝缘层子区段（1111），所述第一绝缘层子区段（1111）延伸到功率半导体管芯（100）的边缘（105）；以及-第一绝缘层子区段（1111）中的中断结构（12）。2.根据权利要求1所述的功率半导体管芯（100），其中所述中断结构（12）从绝缘层（11）的上表面（119）延伸至少到绝缘层（11）的下表面（118）。3.根据权利要求1或2所述的功率半导体管芯（100），其中所述中断结构（12）包括与绝缘层（11）的材料不同的材料。4.根据前述权利要求中之一所述的功率半导体管芯（100），其中所述中断结构（12）包括接触插塞，其用于接触半导体主体（10）和沟槽电极（151）中的一个。5.根据前述权利要求中之一所述的功率半导体管芯（100），其中所述中断结构（12）被配置成阻止绝缘层（11）的横向剥落过程。6.根据前述权利要求中之一所述的功率半导体管芯（100），其中所述中断结构（12）被布置在不被钝化结构（13）覆盖的位置中。7.根据前述权利要求中之一所述的功率半导体管芯（100），其中所述中断结构（12）使绝缘层（11）中断。8.根据前述权利要求中之一所述的功率半导体管芯（100），其中所述中断结构（12）围绕功率半导体管芯（100）的边缘终止区（190）。9.根据前述权利要求中之一所述的功率半导体管芯（100），其中所述中断结构（12）包括多个接触条带的布置，所述多个接触条带被耦合到彼此以使得形成大体上封闭的结构。10.根据前述权利要求中之一所述的功率半导体管芯（100），还包括：-多个沟槽（15），其中沟槽（15）中的每一个包括沟槽电极（151），所述沟槽电极（151）通过沟槽绝缘体（152）与半导体主体（10）绝缘；以及-多个接触插塞（154），其用于接触沟槽电极（151）和/或半导体主体（10），其中接触插塞（154）中的每一个从绝缘层（11）的上表面（119）延伸到绝缘层（11）的下表面（118）。11.根据前述权利要求中之一所述的功率半导体管芯（100），还包括被布置在绝缘层（11）上方以及钝化结构（13）下方的前侧金属化部（110），其中所述前侧金属化部（110）电连接到功率半导体管芯（100）的有源区（180）中的半导体主体（10），所述有源区（180）从第一绝缘层子区段（1111）横向移位。12.根据权利要求10和11所述的功率半导体管芯（100），其中接触插塞（154）中的至少一些电连接到前侧金属化部（110）。13.根据权利要求10或12所述的功率半导体管芯（100），其中沟槽（15）中的至少一个与第一绝缘层子区段（1111）横向地重叠，并且其中电接触该至少一个沟槽（15）的沟槽电极（151）或与该至少一个沟槽（15）的沟槽绝缘体（152）相...

【专利技术属性】
技术研发人员：C阿尔特斯泰特，O布兰克，I诺伊曼，R罗特马勒，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT