制造包括掩埋损伤区的半导体器件的方法技术

公开了制造包括掩埋损伤区的半导体器件的方法。提出了一种制造半导体器件(100)的方法。方法包括通过穿过半导体本体(104)的表面(106)注入第一元素来在半导体本体中形成掩埋损伤区(102)。多于60%的所注入的第一元素位于第一元素的穿透深度(p1)的90%至100%的范围内。之后，方法进一步包括通过穿过半导体本体的表面注入第二元素来在半导体本体中形成掺杂区(108)，其中第二元素的穿透深度在第一元素的穿透深度的100%至130%的范围内。素的穿透深度的100%至130%的范围内。素的穿透深度的100%至130%的范围内。

【技术实现步骤摘要】
制造包括掩埋损伤区的半导体器件的方法


[0001]本公开涉及制造半导体器件的方法，特别是涉及包括通过穿过半导体本体的表面离子注入第一元素来形成掩埋损伤区的方法。

技术介绍

[0002]新一代功率半导体器件——例如诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的绝缘栅场效应晶体管(IGFET)或绝缘栅双极晶体管(IGBT)或续流二极管——的技术发展目的在于改进电器件特性，例如面积特定的导通状态电阻。通过定制掺杂半导体区的特性，例如峰值、斜率、延伸，电器件参数可以被适配于半导体器件的特定需要。
[0003]存在针对改进形成掺杂半导体区的灵活性的稳定需求。

技术实现思路

[0004]本公开的示例涉及制造半导体器件的方法。方法包括通过穿过半导体本体的表面注入第一元素来在半导体本体中形成掩埋损伤区。多于50%的注入的第一元素位于第一元素的穿透深度的90%至100%的范围内。此后，方法进一步包括通过穿过半导体本体的表面注入第二元素来在半导体本体中形成掺杂区。第二元素的穿透深度在第一元素的穿透深度的100%至130%的范围内。
[0005]本公开的另一示例涉及制造半导体器件的另一方法。方法包括通过穿过半导体本体的表面注入第一元素来在半导体本体中形成掩埋损伤区。第一元素的竖向浓度分布的半高全宽FWHM在0.1μm至1μm的范围内。此后，方法进一步包括通过穿过半导体本体的表面注入第二元素来在半导体本体中形成掺杂区。第二元素的穿透深度在第一元素的穿透深度的100%至130%的范围内。
[0006]本公开的另一示例涉及一种半导体器件。半导体器件包括半导体本体中的掩埋损伤区。掩埋损伤区包括第一元素。第一元素的竖向浓度分布的半高全宽FWHM在0.1μm至1μm的范围内。半导体器件进一步包括半导体本体中的掺杂区。掺杂区包括第二元素。第二元素的穿透深度在第一元素的穿透深度的100%至130%的范围内。
[0007]本领域技术人员在阅读以下详细描述并且查看随附附图时将认识到附加的特征和优点。
附图说明
[0008]随附附图被包括以提供对实施例的进一步理解，并且被合并在本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示半导体器件处理特征的示例，并且与描述一起用于解释示例的原理。在以下的详细描述和权利要求中描述了进一步的示例。
[0009]图1A和图1B是用于图示包括形成掩埋损伤区的用于制造半导体器件的方法的处理特征的示意横截面视图。
[0010]图2是用于图示沿着图1A的线AA的晶体损伤分布的线图。
[0011]图3是基于实验数据的示意性线图，用于说明通过图1A和图1B的方法构形的浓度分布上的益处。
具体实施方式
[0012]在以下的详细描述中，参照随附附图，随附附图形成在此的一部分，并且在附图中通过图示方式示出其中可以处理半导体衬底的特定示例。要理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其它示例并且可以作出结构或逻辑上的改变。例如，针对一个示例图示或描述的特征可以被使用在其它示例上或与其它示例结合使用，以产生又一进一步的示例。本公开旨在包括这样的修改和变化。使用特定语言描述了示例，这些语言不应被解释为限制所附权利要求的范围。附图并非按比例，并且仅用于说明的目的。如果没有另外说明，则在不同附图中对应的要素由相同的参考符号指明。
[0013]术语“具有”、“包含”、“包括”和“包括有”等是开放的，并且术语指示存在所声明的结构、要素或特征的，但是不排除存在附加的要素或特征的存在。量词“一”、“一个”和指代词“该”旨在包括复数以及单数，除非上下文另外清楚地指示。
[0014]术语“电连接”描述电连接的元件之间的永久的低电阻连接，例如相关元件之间的直接接触或经由金属和/或重掺杂的半导体材料的低电阻连接。术语“电耦合”包括适配于信号和/或功率传输的一个或多个的(多个)中间元件可以被连接在电耦合的元件之间，例如可控制以暂时地在第一状态中提供低电阻连接并且在第二状态中提供高电阻电解耦的元件。
[0015]如果两个要素A和B是使用“或”组合的，则这要被理解为公开了所有可能的组合，即，如果没有明确地或隐含地另外限定，则为仅A、仅B以及A和B。用于相同的组合的替换用语是“A和B中的至少一个”或“A和/或B”。在作必要修正的情况下，这同样适用于多于两个要素的组合。
[0016]针对物理尺寸给定的范围包括边界值。例如，针对参数y的从a到b的范围读作为a≤y≤b。这同样适用于具有一个边界值(如“至多”和“至少”)的范围。
[0017]来自化学合成物或合金的层或结构的主要成分是形成化学合成物或合金的原子的这样的元素。例如，硅(Si)和碳(C)是碳化硅(SiC)层的主要成分。
[0018]术语“在
…
上”不应被解释为仅意味着“直接在
…
上”。相反，如果一个要素位于另一要素“上”(例如一层在另一层“上”或在衬底“上”)，则进一步的组件(例如进一步的层)可以位于两个要素(例如，如果层在衬底“上”，则进一步的层可以位于该层和所述衬底之间)之间。
[0019]制造半导体器件的方法的示例可以包括通过穿过半导体本体的表面注入第一元素来在半导体本体中形成掩埋损伤区。多于50%、或多于60%、或多于70%、或甚至多于80%的注入的第一元素可以位于第一元素的穿透深度的90%至100%的范围内。此后，方法可以进一步包括通过穿过半导体本体的表面注入第二元素来在半导体本体中形成掺杂区。第二元素的穿透深度可以在第一元素的穿透深度的100%至130%的范围内。
[0020]本公开的另一示例涉及制造半导体器件的另一方法。方法可以包括通过穿过半导体本体的表面注入第一元素来在半导体本体中形成掩埋损伤区。第一元素的竖向浓度分布的半高全宽FWHM可以在0.1μm至1μm的范围内。此后，方法可以进一步包括通过穿过半导体
本体的表面注入第二元素来在半导体本体中形成掺杂区。第二元素的穿透深度可以在第一元素的穿透深度的100%至130%的范围内。
[0021]半导体本体可以具有适合于沟道化离子的晶体晶格。典型地，在单晶材料的一些晶向上，开放空间笔直地延伸到晶体中。开放空间形成沟道，离子通过沟道行进，与沟道外部相比具有与晶体晶格的原子的更小的相互作用。沟道支配离子的运动，其中进入这样的沟道的离子示出减速模式，该减速模式不同于对于进入沟道外部的半导体本体的离子而言的减速模式。沟道方向与主晶向一致。
[0022]例如，第二元素可以是沿着与半导体本体的沿着其出现沟道化的主晶轴偏离至多1.5
°
或至多1.0
°
的束轴注入的。例如，在主束方向和沿着其出现离子的沟道化的主晶向之间的最大倾斜角度以及至多
±
0.5度的注入束入射角度可变性对于半导体本体的表面的至少80%而言可以有效的。
[0023]例如，第一元素和第二元素可以是经由相应的元素或元素合成物的离子注入到半导体本体中的。例如，第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：通过穿过半导体本体(104)的表面(106)注入第一元素来在半导体本体中形成掩埋损伤区(102)，其中多于50%的所注入的第一元素位于第一元素的穿透深度(p1)的90%到100%的范围内；并且此后通过穿过半导体本体的表面注入第二元素来在半导体本体中形成掺杂区(108)，其中第二元素的穿透深度在第一元素的穿透深度的100%至130%的范围内。2.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：通过穿过半导体本体(104)的表面(106)注入第一元素来在半导体本体中形成掩埋损伤区(102)，其中第一元素的竖向浓度分布的半高全宽FWHM在从0.1μm到1μm的范围内；并且此后通过穿过半导体本体的表面注入第二元素来在半导体本体中形成掺杂区(108)，其中第二元素的穿透深度在第一元素的穿透深度的100%至130%的范围内。3.根据前项权利要求所述的方法，其中第一元素的峰值浓度大于第二元素的峰值浓度。4.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中第二元素的穿透深度和第二元素的范围峰值的端部之间的竖向距离达到范围峰值的端部和表面(106)之间的竖向距离的至少150%。5.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中半导体本体的表面和第二元素的范围峰值的端部之间的竖向距离在从0.5μm到3μm的范围内。6.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中第一元素是非掺杂元素。7.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中第一元素的原子序数等于或小于11。8.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中第一元素是氢或氦或氖。9.根据权利要求1至5中的任何一项所述的方法，其中第一元素是掺杂元素。10.根据前项权利要求所述的方法，其中第一元素的原子序数等于第二元素的原子序数。11.根据前述两项权利要求中的任何一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
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：