半导体器件制造技术

一种在绝缘体上的硅衬底中制造的半导体器件，包括支撑硅衬底（１０）、被衬底支撑的氧化硅层以及覆盖氧化硅层的硅层。在部分氧化硅层（１２）上的硅层中制造电子元件，然后掩蔽和刻蚀与元件相反的衬底。然后在已被刻蚀除去的部分衬底中形成金属层，金属层提供从元件散热。在另一实施例中，用毗邻硅层的金属层除去覆盖部分衬底的氧化硅层。在制造器件中，采用择优刻蚀，以除去具有氧化硅的衬底内的硅，氧化硅起刻蚀剂阻止作用。可以采用两个步骤工序，包括刻蚀硅大部分的第一氧化刻蚀，然后是更高选择性但更慢的刻蚀。然后如同所述另一实施例中，可以通过氧化硅的择优刻蚀剂除去露出的氧化硅。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一^#及半导 件及制^艺，更具体itt专利技术l^及在绝缘体上硅 (SOI〉结构中制造的这种器件。 背景狱S31在绝缘体上的硅结构中制造器件，在半导^I件中可以实现M^的寄生 元件，绝缘体上的硅结构如蓝宝石上硅以及氧化物绝缘体上硅，包括市场上可买 到的绝缘体和注入的氧化物上键合的硅(SIMOX)。在这种结构中，支撑衬底1 键合到用于散热的散繊，对于功率晶將辯^^说散繊徵寺别觀的。此外， ffiil衬自面上的金属化可以衛，地。
技术实现思路
本专利技术旨在樹共一种制i^色缘体上硅结构的B爐方法，绝缘体上硅结构具有 提高的散热性以及包括低电阻接土 各的电^^^构。按照本专利技术的一种在绝缘体上的硅衬底中带腊半导^M牛的方法，包括以下 步骤a) ^f共半导体本体，半导体本体包括支撑衬底的硅、被衬駭撑的氧化硅 层以及M氧化^M的^;b) 在部分氧化^)I上的ffi中形成半导体元件；c) 在与元件相反的衬/^^面上形自lWt模；d) 施用亥lj蚀剂，以有选择地刻蚀部分氧化鶴下面的衬底中的硅；以及使 氧化鶴暴露，氧化繊亥鹏,作用；e) 在衬底的亥鹏部分中与氧化硅层邻接i1^f共金属层，以在元件工作期间提 供从元件散热。根据本专利技术的一种半导#^件，包括a)半导体本体，包括支撑衬底的硅、被衬底支撑的^M以及SM氧化^i的親b) 在SMM;亥触已除去的部分衬底的鶴中形成的半导体元件，以及c) M3i亥鹏除去的部分衬底中的金属层，金属层^f共从元件散热， 其中SM部分衬底的氧化^被除去，金属层田比邻 ,金属层包括难熔金属，金属层还包括难熔金属上的金、铝或铜。根据本专利技术的另一种半导#§1件，包括a) 半导体本体，包括支撑衬底的硅、被衬;^:撑的氧化i^i以及s^氧化硅层的鶴，b) 在MMM亥)她已除去的部分衬底的鹏中形成的半导体元件，以及c) il31刻蚀除去的部分衬底中的金属层，金属层^f共从元件散热， 其中金属层舭邻氧化鶴使得氧化^M立于金属层和鶴之间。根据本专利技术，在绝缘体上硅(soi)衬底中审蜷的半导mi件包括支撑硅衬 底、被衬/^:撑的氧化鶴以及氧化鶴上的鶴。更具体，例如，在部分氧化 鶴上的鶴中制造电子元件如晶体管或电容器，然后掩蔽和刻蚀与元件相对的 部分衬底。然后在己被刻蚀除去的部分衬底中形成金属层，金属层掛共从元件散 热。在另一种实施例中，用舭邻鶴的金属层除去鶴部分衬底的氧化鹏。在制造器件中，采用择优亥触，以用起亥触剂卩耻作用的氧化硅除去衬底中臓。可以鹏两賴骤亥ijt虫，并脂亥ijti^m^。然后在另一实施例中，可以il31氧化硅的优先亥触剂除去露出的氧化硅。例如，在衬底的表面上可以形鹏于硅亥触的氮化硅^f模。在形成mt模中，在掩蔽和刻蚀氮化硅时可以采用红外线掩净就准或镜1t^准。金属M^优包 括M^SM的难熔金属。可以采用晶片，，以在掩蔽和亥收fe前减辦寸底。结合对附图的详细描述将更容易明白本专利技术及其目的和特点。 附图说明图1A-1D是说明根据本专利技术的实施例审隨半导^I件的步骤的剖视图。 图2A-2C是说明根据本专利技术的另一个实施例制造半导^I件的步骤的剖视图。图3A-3C是说明在根据本专利技术的半导fl^件中可以制腊的已知电子元件的剖视图。具体实施例方式图lA-lD是说明根据本专利技术的一个实施例制i^色缘体上硅器件的步骤的剖视图。在图1A中，掛共了可以是键合的^^主入氧化物的硅的SO瑶构，其中硅衬 底10支撑氧化鹏12，氧化鶴12具有在氧化鶴12上设置的鶴14。这种SOI 结构为大家所熟知且商MJdi可用于半导体器件审i腊。如图1B所示，^f顿常规的光刻胶掩蔽、亥收虫和掺杂技术在鶴14中制造电子 元件16。元件16可以是任意半导^l件如图3A的截面图中所示的横向DMOS晶 体管、图3B中所示的双极晶体管或图3C所示的电容器或可变电抗器。这舰其他半导^^件为大家所熟知诚用常规的半导体加工技术制造这种器件。如图1B进一步所示，在与元件16相反的衬底10的表面上形成氮化硅^m化物 /氮化物夹层18，该层被有选择地掩蔽和刻蚀，以在衬底10的刻蚀中起硬掩模作 用，如图1C所示。有利地，可以采用择优亥鹏剂如織化钾或干式等离子体刻蚀 如CF4+02，以亥IJ鹏有氧化鶴12的衬底10中的硅，氧化鶴12起亥卿剂PIih作 用，由此防lhM^亥lJWJ^Ml4中。此后，如图1D所示，在衬底10的表面上以及在与氧化鶴12舭邻的亥触部分 中淀积滩熔金属层20。可以采用樹可巳知的难熔金属，例如翔七钛以及氮化钛。 然后舰金属层22如金、铜或铝S^t烙金属层20，金属层随后可以被研磨，以 在衬底10上形成平坦的金属表面。有利地，舰除去元件16底下的衬底材料，层 20、 22的金属散 更^&元件16，且便于热fit^。金属层也可以用作元件的 接地。还减小衬底阻抗。图2A-2C是说明本专利技术的另一实施例的剖视图。在制造图1B中所示的元件之 后，但是在形成氮化鶴18之前，磨蚀衬底IO，以减薄衬底舰小为露出氧化硅 层12所需的后续亥l鹏，如图2Ai^示。舰禾,氧化硅的择优刻蚀剂如湿缓冲HF酸或干法等离子体刻蚀，图2A的 结构可以被进一步亥l鹏图2B所示的结构，以不仅除去部分衬底10而且除去元件 16下面露出的氧化^/1120在该实施例中，金属层20、 22田比邻直接在元件16下面 的鶴14，由ltb^—步便于散热以及可以容易地用作元件的接地，同时还减小衬 底阻抗。aaj燈金属紧密^a元^M，根据本专利技术的激 小了热阻，并且由于金属紧密^fi有源晶体管，因此也减小衬底阻抗。有利地，i妨法利用两个硅层 之间的氧化ffi作为能^ifM底的亥顿具有良好的一致性而不过度刻Jt^棺源硅 中的亥鹏fflih。可以调M^隹熔阻挡金属以及金的厚度，以衛共适当的散热能力。如果氧化鶴留在原处，那么阻挡金属^ 的。因此金属散热器可以在实际热产生源的几个縣范围内，而不必碱薄齡晶片。尽管参考具体实施例描述了本专利技术，但是该描述是说明性的且不允许被将认为是限制本专利技术。在不脱离本专利技术的真实樹特喊围的劍牛下，所属领域的技术 人员可以进行各种M和应用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：ａ）半导体本体，包括支撑衬底的硅、被衬底支撑的氧化硅层以及覆盖氧化硅层的硅层，ｂ）在覆盖通过刻蚀已除去的部分衬底的硅层中形成的半导体元件，以及ｃ）通过刻蚀除去的部分衬底中的金属层，金属层提供从元件散热，其中覆盖部分衬底的氧化硅层被除去，金属层毗邻硅层，金属层包括难熔金属，金属层还包括难熔金属上的金、铝或铜。

【技术特征摘要】
US 2001-11-2 10/0534241、一种半导体器件，包括a)半导体本体，包括支撑衬底的硅、被衬底支撑的氧化硅层以及覆盖氧化硅层的硅层，b)在覆盖通过刻蚀已除去的部分衬底的硅层中形成的半导...

【专利技术属性】
技术研发人员：JA达马万，
申请(专利权)人：克里微波有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]