形成半导体器件的方法以及半导体器件技术

本发明专利技术提供了形成半导体器件的方法以及半导体器件。根据形成半导体器件的方法，在硅半导体本体的第一表面处形成辅助结构。在半导体本体上在第一表面处形成半导体层。在第一表面处形成半导体器件元件。然后从与第一表面相反的第二表面去除半导体本体至少直至辅助结构的朝向第二表面取向的边缘。

【技术实现步骤摘要】
形成半导体器件的方法以及半导体器件
本专利技术涉及半导体器件领域，尤其涉及一种形成半导体器件的方法以及半导体器件。
技术介绍
半导体器件，例如二极管、绝缘栅场效应晶体管(IGFET)(如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET))、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)包括具有限定半导体器件的功能的掺杂区的半导体本体。对于一些半导体器件特性的器件参数，例如阻断电压能力或导通态电阻是半导体本体的在正表面与背表面之间的厚度的函数。半导体本体的厚度变化导致这样的器件参数的分布。期望减小半导体器件的半导体本体的厚度变化。
技术实现思路
本公开内容涉及一种形成半导体器件的方法。该方法包括在硅半导体本体的第一表面处形成辅助结构。该方法还包括在半导体本体上在第一表面处形成硅层。该方法还包括在第一表面处形成半导体器件元件。该方法还包括从与第一表面相反的第二表面去除半导体衬底至少直至辅助结构的朝向第二表面取向的边缘。本公开内容还涉及一种半导体器件。该半导体器件包括包含相反的第一表面和第二表面的半导体本体。在第一表面处有第一负载端子接触件。在半导体本体的第二表面处有凹陷的阵列。凹陷具有小于2μm的中心至中心距离p。在第二表面处有第二负载端子接触件并且第二负载端子接触件覆盖凹陷的阵列。当阅读以下详细描述并且参照附图时，本领域技术人员将认识到另外的特征和优点。附图说明包括附图以提供对本专利技术的进一步理解并且附图被并入本说明书并构成本说明书的一部分。附图示出了本专利技术的实施方案并且与描述一起用于说明本专利技术的原理。由于通过参照下面的详细描述将更好地理解本专利技术的其他实施方案和预期优点，所以本专利技术的其他实施方案和预期优点将很容易被认识到。图1是用于示出制造半导体器件的方法的示意性流程图。图2A至图2G是用于示出制造半导体器件的方法的过程的半导体本体的截面图。图3A至图3D是在半导体层形成之前在半导体本体上的半导体结构的布置的示意性顶视图。图4A至图4C是用于示出可以通过包括在图2A至图2F中所示的工艺形成的半导体器件的半导体本体的截面图。图5A至图5F是用于示出制造半导体器件的方法的半导体本体的截面图。具体实施方式在下面的具体实施方式中，参照形成本专利技术的一部分的附图，并且在附图中通过示例的方式示出了本公开内容可实施的具体的实施方案。应理解，在不脱离本专利技术的范围的情况下可以利用其他实施方案，并且可以做出结构或逻辑变化。例如，可以将一个实施方案所示出或描述的特征用在其他实施方案上或者结合其他实施方案以产生又一实施方案。本公开内容旨在包括这些修改方案和变化方案。使用特定语言对该实施例进行描述，这不应该被解释为限制所附权利要求的范围。附图不按比例进行绘制，并且仅用于说明目的。为了清楚起见，在不同的附图中，如果没有另外说明，相同的元件通过相应的附图标记表示。术语“具有”、“含有”、“包含”、“包括”等是开放式的，并且这些术语表示存在所述结构、元件或特征，但不排除存在另外的元件或特征。单数形式旨在包括复数以及单数，除非上下文另有明确说明。术语“电连接”描述了在电连接元件之间的永久低欧姆连接，例如在相关元件之间的直接接触或经由金属和/或高掺杂半导体的低欧姆连接。术语“电耦合”包括适于信号传输的一个或更多个中间元件可以存在于电耦合元件之间，例如在第一状态暂时提供低欧姆连接和在第二状态提供高欧姆电去耦的元件。附图通过表示紧邻掺杂类型“n”或“p”的“-”或“+”示出了相对掺杂浓度。例如，“n-”是指低于“n”掺杂区的掺杂浓度的掺杂浓度，而“n+”掺杂区具有比“n”掺杂区的掺杂浓度高的掺杂浓度。相同的相对掺杂浓度的掺杂区不一定具有相同的绝对掺杂浓度。例如，两个不同的“n”掺杂区可以具有相同或不同的绝对掺杂浓度。在以下描述中使用的术语“晶片”、“衬底”、“半导体本体”或“半导体衬底”可以包括具有半导体表面的任意基于半导体的结构。“晶片”和“结构”应被理解为包括硅(Si)、绝缘体上硅(SOI)、蓝宝石上硅(SOS)、掺杂的和未掺杂的半导体、由基底半导体基础支持的硅的外延层和其他半导体结构。作为用于制造各种这样的半导体器件的典型基底材料，可以使用通过切克劳斯基(CZ)方法，例如由标准CZ法或由磁性CZ(MCZ)法或由连续CZ(CCZ)法生长的硅晶片。另外，可以使用FZ(浮区)硅晶片。半导体不必是基于硅的半导体。半导体也可以是硅锗(SiGe)、锗(Ge)或砷化镓(GaAs)。根据其他实施方案，碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)可以形成半导体衬底材料。如在本说明书中使用的术语“水平的”旨在描述基本上平行于半导体衬底或本体的第一表面或主表面的取向。这可以是例如晶片或半导体管芯的表面。如在本说明书中使用的术语“垂直的”旨在描述基本上布置成垂直于第一表面，即平行于半导体衬底或本体的第一表面的法线方向的取向。在本说明书中，半导体衬底或半导体本体的第二表面被认为是由下表面或背表面或后表面形成的，而第一表面被认为是由半导体衬底的上表面、前表面或主表面形成的。因此在本说明书中使用的术语“在……之上”和“在……之下”描述了一个结构特征相对另一个的结构特征的相对位置。在本说明书中，实施方案被示出为包括p掺杂半导体区和n掺杂半导体区。可替代地，半导体器件可以形成为具有相反的掺杂关系，使得所示的p掺杂区是n掺杂的并且所示的n掺杂区是p掺杂的。半导体器件可以具有端子接触件诸如接触焊盘(或电极)，其使得能够与集成电路或包括在半导体本体中的分立半导体器件电接触。电极可以包括被施加至半导体芯片的半导体材料的一个或更多个电极金属层。电极金属层可以制造为具有任何期望的几何形状和任何期望的材料组成。电极金属层可以是，例如，覆盖区域的层的形式。可以使用任何期望的金属，例如Cu、Ni、Sn、Au、Ag、Pt、Pd、Al、Ti以及这些金属中的一种或更多种的合金作为所述材料。电极金属层不必是同质的，或由仅一种材料制成，也就是说包含在电极金属层中的材料的各种组成和浓度都是可以的。作为示例，电极层的尺寸可以足够大以与布线接合。在本文所公开的实施方案中，应用一个或更多个传导层，特别是导电层。应当理解，任何例如“形成”或“施加”的术语旨在涵盖字面上所有施加层的种类和技术。具体地，旨在涵盖在其中一次作为一个整体施加层的技术例如层压技术以及以顺序的方式沉积层的技术例如溅射、电镀、成型、CVD(化学气相沉积)、物理气相沉积(PVD)、蒸镀、混合物理化学气相沉积(HPCVD)等。所施加的传导层尤其是可以包括一个或更多个金属如Al、Cu或Sn或者其合金的层，导电糊料层和接合材料层。金属的层可以是同质层。导电糊料可以包括分布在可汽化的或可固化的聚合物材料中的金属颗粒，其中所述糊料可以是流体、粘性或蜡质的。接合材料可以被施加成使半导体芯片电连接和机械连接至例如载体或例如接触夹。可以使用软钎料或尤其是能够形成扩散钎焊接合的钎料，例如，包括Sn、SnAg、SnAu、SnCu、In、InAg、InCu和InAu中的一种或更多种的钎料。切割工艺可以用于将晶片划分成单个芯片。可以应用用于切割的任意技术，例如，刀片切割(锯切)、激光切割、蚀刻等。半导体本体例如半导体晶片可以通过在带上施加半导体晶片来进行切割，所述带特别为切割带，将切割图案，特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成半导体器件的方法，所述方法包括：在半导体本体的第一表面处形成辅助结构；在所述半导体本体上在所述第一表面处形成半导体层；在所述第一表面处形成半导体器件元件；以及从与所述第一表面相反的第二表面去除所述半导体本体至少达到所述辅助结构的朝向所述第二表面取向的边缘。

【技术特征摘要】
2015.11.09 US 14/936,2791.一种形成半导体器件的方法，所述方法包括：在半导体本体的第一表面处形成辅助结构；在所述半导体本体上在所述第一表面处形成半导体层；在所述第一表面处形成半导体器件元件；以及从与所述第一表面相反的第二表面去除所述半导体本体至少达到所述辅助结构的朝向所述第二表面取向的边缘。2.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述辅助结构包括：以小于100keV的离子注入能量将氧离子通过所述第一表面注入所述半导体本体。3.根据权利要求2所述的方法，其中氧离子注入的剂量在1014cm-2至1017cm-2的范围内。4.根据权利要求2所述的方法，还包括：在氧离子注入以后，对所述半导体本体进行热处理，其中所述热处理的目标被配置为使所注入的氧再分配至氧析出物中。5.根据权利要求4所述的方法，还包括：在所述热处理之前，从所述第一表面利用粒子对所述半导体本体进行辐照。6.根据权利要求2所述的方法，还包括：在所述氧离子注入之前，在所述第一表面上形成图案化的离子注入掩模。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：在形成所述图案化的离子注入掩模之前，形成对准标记，并且其中所述图案化的离子注入掩模相对于所述对准标记对准。8.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述辅助结构包括：在所述半导体层的所述第一表面上形成辅助层图案。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述辅助结构包括硅氧化物、硅氮化物、氮氧化物、铝氧化物、碳中之一或其任意组合。10.根据权利要求8所述的方法，其中所述辅助层图案的厚度在5nm至2μm的范围内。11.根据权利要求8所述的方法，其中所述辅助层图案包括开口阵列，并且所述开口阵列的中心至中心距离p小于2μm。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述半导体层的厚度被设定为所述中心至中心距离p的至少两倍。13.根据权利要求8所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东·毛德，英戈·穆里，约翰内斯·鲍姆加特尔，伊里斯·莫德，弗兰克·迪特尔·普菲尔施，汉斯约阿希姆·舒尔策，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE