半导体器件结构和制造方法技术

本公开涉及半导体器件结构和制造半导体器件的方法。半导体器件结构包括半导体衬底，该半导体衬底具有与器件区横向分离的边缘区、布置在半导体衬底上的边缘终端结构，其中该边缘终端结构包括：第一氧化物层，其布置在衬底上以从有源区延伸到边缘区；隔离层，其布置在该第一氧化物层上方；以及金属层，其布置为至少部分地覆盖隔离层，并且其中该金属层还布置为从隔离层延伸以接触边缘区。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件结构和制造方法
本公开涉及半导体器件结构和制造方法。特别地，本公开涉及包括边缘终端结构的半导体器件结构。
技术介绍
在半导体器件市场中有提供占用空间小的器件而没有电气性能损失的趋势。小封装的器件被通常应用在例如移动通信设备(例如，移动电话和便携式电子设备)中。在半导体器件技术中，不同结构(通常称为边缘终端或场终端)的组合被用于将半导体晶片的有源区与半导体晶片的边缘隔离，从而隔离半导体晶片的边缘与有源区接触时的寄生效应。例如，诸如场释放电极(FRE)、保护环扩散、场板或由此组合的结构可用于改善特定器件的阻断电压(BV)的品质因数。在半导体器件中，已知的场终端结构或边缘终端结构是减小器件尺寸的限制因素。例如，图1中示出了已知的边缘终端结构101的示例，并且布置成使得有源器件结构的外边缘由场释放电极104所在的隔离层102限定。半导体器件105可以在半导体衬底106上形成并且包括有源区107。此外半导体器件还包括形成在衬底106中的沟道或保护环108。边缘终端结构101布置在半导体器件105的保护环108和有源区107之间。隔离层102形成在保护环108上，金属层104随后形成在隔离层102上。此外，形成在边缘区109上方的隔离层102上的金属层104用作场板，用来在工作期间操纵器件中的电场，并且例如改善器件的阻断电压。同时没有在图1中示出的是，金属层104通过将金属层通过隔离层102中的接触保护环108的通孔或过孔延伸来接触保护环108。布置在器件的有源区107上方的金属层104用作互连金属，用于将半导体器件的外部触点连接到有源区。然而，如图1所示，隔离层102延伸穿过沟道108的布置消耗了衬底106的表面上的器件区，从而因此限制器件封装的任何减小。隔离层102从边缘终端结构延伸到保护环108上，并且在保护环108上方的隔离层102中形成通孔或过孔，以将场释放电极连接到保护环108。这种布置消耗了半导体器件上的空间并且导致比所需的器件大。因此，已知的边缘终端结构(例如图1中所示的类型)是减小半导体器件尺寸的限制因素。
技术实现思路
根据实施例，提供一种半导体器件结构，包括：具有与器件区横向分离的边缘区的半导体衬底、布置在半导体衬底上的边缘终端结构，其中边缘终端结构包括：布置在衬底上的从有源区延伸到边缘区的第一氧化物物层、布置在第一氧化物层上方的隔离层、以及布置成至少部分覆盖隔离层的金属层，并且其中金属层进一步被布置为从隔离层延伸以接触边缘区。第一氧化物层和隔离层可以布置为终止于边缘区的竖直堆叠层。隔离层可以布置为在边缘区处与第一氧化物层相连。隔离层可以布置为在边缘区处在第一氧化物层之前终止。隔离层可以布置为覆盖第一层氧化物层。半导体衬底的边缘区没有隔离层材料。根据实施例，半导体器件结构还包括金属层，该金属层布置为至少部分地覆盖隔离层并且进一步布置为从隔离层延伸到边缘区。有源区包括基极区和发射极区。第一氧化物层接触器件区的基极区以限定基极区的横向范围；并且第二氧化物层布置为接触发射极区以限定发射极区的横向范围。第二氧化物层形成在第一氧化物层和隔离层之间，并且第二氧化物层布置为与第一氧化物层相连。金属层是场释放电极。根据实施例，还提供一种制造半导体器件的方法，包括：提供具有与有源区横向分离的边缘区的半导体衬底、在半导体衬底上形成边缘终端结构，其中形成边缘终端结构包括：形成第一氧化物层以从有源区延伸到边缘区、形成布置在第一氧化物层顶部的隔离层、以及形成金属层，以至少部分地覆盖隔离层并从隔离区延伸以接触边缘区。隔离层可以形成在第一氧化物层上，作为终止于边缘区的竖直堆叠层。隔离层可以形成为在边缘区处与第一氧化物层相连。隔离层可以布置为覆盖第一氧化物层并且半导体衬底的边缘区可以形成为没有隔离层材料。形成有源区可以包括形成晶体管的基极区和发射极区。第一氧化物层可以形成为接触器件区的基极以限定基极区的横向范围，并且第二氧化物形成为接触发射极区以限定发射极区的横向范围。根据实施例的方法还包括形成金属层以至少部分地覆盖隔离层并从隔离区延伸到边缘区。因此根据实施例，本公开的边缘终端结构可以提供减小的器件封装，而不会负面地影响半导体器件的电气性能。此外，根据实施例的方法可以集成在标准边缘终端形成工艺流程中。附图说明为了能够更详细地理解本公开的特征的方式，参考实施例做了更具体的描述，一些实施例在附图中进行了说明。然而要注意的是，附图仅说明典型的实施例，因此不应视为限制其范围。附图用于促进对本公开的理解因此不一定按比例绘制。通过结合附图阅读本说明书，本领域技术人员将清楚所要求保护的主题的优点，在附图中，相同的附图标记用于表示相同的元件，并且在附图中：图1是包括已知边缘终端结构的半导体器件结构的截面图；图2示出了根据实施例的包括边缘终端结构的半导体器件结构的示意性截面图；图3示出了根据实施例的包括边缘终端结构的半导体器件结构的示意性截面图，该边缘终端结构包括钝化层；图4示出了根据实施例的包括边缘终端结构的半导体器件结构的示意性截面图；图5示出了示出形成包括边缘终端的半导体器件结构的有源区的示意性截面图；图6示出了示出形成包括边缘终端的半导体器件结构的有源区的示意性截面图；以及图7示出了示出形成包括边缘终端的半导体器件结构的绝缘层的示意性横截面图。具体实施方式图2示出了根据实施例的包括边缘终端结构的半导体器件结构的示意性截面图。半导体器件结构105可以形成在半导体衬底106中并且包括有源区107和边缘区。有源区可以包括一个或多个有源层，并且图2中示出的示例示出了双极结型晶体管(BJT)，其可以包括在其中形成的基极区112和发射极区110。集电极区(未示出)可以由衬底106形成。虽然图2的布置示出了BJT布置，但是本领域技术人员将理解，有源区可以以任何适当的方式布置，并且可以形成为场效应晶体管、二极管或任何适当的有源半导体器件结构。有源区107可以通过任何适当的工艺形成，例如使用诸如硼或磷的任何适当材料的扩散工艺。保护环108也可以形成在半导体衬底106中。有源区107和保护环108可以通过衬底106的一部分分开。保护环108可以通过任何适当的工艺形成，例如使用诸如硼或磷的任何适当材料的扩散工艺。第一氧化物层114布置在衬底106上，以从半导体器件结构105的一侧上的有源区107延伸到半导体器件结构105的相对侧上的保护环108。第一氧化物层114可以部分覆盖有源区107。此外，第一氧化物层114可以延伸到保护环108但不在保护环108上方。可替代地，并且如下面参考图4所讨论的，第一氧化物层可以部分地在保护环108的区域上方延伸。第一氧化物层114的功能在于如下面参考图5所讨论的限定有源区107的范围。第一氧化物层114可以由诸如SiO2的任何适当的氧化物材料形成。第一氧化物层可以是热氧化物并且可以是掺杂的或未掺杂的。在图2所示的示例中，有源区107包括由基极区112和发射极区110形成的双极晶体管。如图2所示，并且如上所述，有源层107被布置为基极区112和发射极区110，第一氧化物层可以部分地延伸到基极区112的上方并且覆盖基极区112的一部分。第二氧化物层116可以布置在第一氧化物层114上。在第一氧化物层114本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件结构，包括：半导体衬底，其具有与器件区横向分离的边缘区；边缘终端结构，其布置在所述半导体衬底上，其中所述边缘终端结构包括：第一氧物化层，其布置在所述衬底上，以从有源区延伸到所述边缘区或延伸到所述边缘区之前；隔离层，其布置在所述第一氧化物层上方；以及金属层，其布置为至少部分覆盖所述隔离层，其中所述金属层进一步布置为从所述隔离层延伸以接触所述边缘区。

【技术特征摘要】
2017.11.24 EP 17203650.11.一种半导体器件结构，包括：半导体衬底，其具有与器件区横向分离的边缘区；边缘终端结构，其布置在所述半导体衬底上，其中所述边缘终端结构包括：第一氧物化层，其布置在所述衬底上，以从有源区延伸到所述边缘区或延伸到所述边缘区之前；隔离层，其布置在所述第一氧化物层上方；以及金属层，其布置为至少部分覆盖所述隔离层，其中所述金属层进一步布置为从所述隔离层延伸以接触所述边缘区。2.根据权利要求1所述的半导体器件结构，其中所述第一氧化物层和所述隔离层布置为在所述边缘区终止的竖直堆叠层。3.根据权利要求1或2所述的半导体器件结构，其中所述隔离层布置为在所述边缘区与所述第一氧化物层相连。4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件结构，其中所述隔离层布置为覆盖所述第一氧化物层。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体器件结构，其中所述隔离层被布置为在所述边缘区处在所述第一氧化物层之前终止。6.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体器件结构，其中所述半导体衬底的所述边缘区没有隔离层材料。7.根据前述权利要求中任一项所述的半导体器件结构，其中所述有源区包括晶体管的基极区和发射极区。8.根据权利要求7所述的半导体器件结构，其中所述第一氧化物层和所述器件区的基极区接触，以限定...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·罗弗，森克·哈贝尼希特，斯特凡·伯格伦德，裴晟佑，
申请(专利权)人：安世有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL