包括隔离结构的半导体器件以及制造半导体器件的方法技术

技术编号:13285919 阅读:102 留言:0更新日期:2016-07-09 02:11
本发明专利技术涉及包括隔离结构的半导体器件以及制造半导体器件的方法。半导体器件(100)的实施例包括半导体主体(106)的第一侧(104)处的第一负载端子接触区域(102)。第二负载端子接触区域(108)处于与第一侧(104)相对的半导体主体(106)的第二侧(110)处。控制端子接触区域(109)处于半导体主体(106)的第二侧(110)处。隔离结构(112)延伸通过第一和第二侧(104,110)之间的半导体主体(106)。隔离结构(112)使半导体主体(106)的第一部分(1061)与半导体主体(106)的第二部分(1062)电气隔离。半导体主体(106)的第一部分(1061)的第一厚度(d1)小于半导体主体(106)的第二部分(1062)的第二厚度(d2)。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
改进诸如低侧开关或高侧开关之类的半导体器件是有挑战的。公共源配置允许多n沟道低侧开关或多p沟道高侧开关单片地集成在半导体主体中。半导体主体的不同部分的电气隔离、源与热沉之间的充分热耦合、以及寄生电感的减少在这方面是关键的挑战。本专利技术的目的是提供改进的半导体器件以及用于其的制造方法。
技术实现思路
通过独立权利要求的教导实现该目的。在从属权利要求中限定另外的实施例。根据半导体器件的实施例,半导体器件包括半导体主体的第一侧处的第一负载端子接触区域。半导体器件还包括与第一侧相对的半导体主体的第二侧处的第二负载端子接触区域,以及半导体主体的第二侧处的控制端子接触件。延伸通过半导体主体的隔离结构处于第一侧与第二侧之间。隔离结构使半导体主体的第一部分与半导体主体的第二部分电气隔离。半导体主体的第一部分的厚度d1小于半导体主体的第二部分的第二厚度d2。根据制造半导体器件的方法,该方法包括从第一侧向半导体主体中形成沟槽,并且在沟槽中形成第一隔离部分。该方法还包括在与第一侧相对的半导体主体的第二侧处形成掩模图案,并且从第二侧部分地移除半导体主体的未遮掩部分中的半导体主体,由此形成半导体主体的非凹入部分与半导体主体的凹入部分之间的半导体主体的侧面。该方法还包括在半导体主体的侧面上形成第二隔离部分。本领域技术人员在阅读以下详细说明和查看附图时将认识到附加特征和优点。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且构成该说明书的部分。附图图示了本专利技术的实施例并且连同说明一起用于解释本专利技术的原理。将容易地领会到本专利技术的其它实施例和意图的优点,因为它们通过参照以下详细说明而变得更好理解。图1和2是图示根据实施例的半导体器件的示意性横截面视图。图3-4是图示具有半导体主体的第一侧处的负载端子接触区域的不同布置的半导体器件的示意性横截面视图。图5是多沟道绝缘栅场效应晶体管的实施例的顶视图。图6是用于图示根据实施例的制造半导体器件的方法的流程图。图7A-7E是用于图示制造半导体器件的过程的半导体主体的横截面视图。具体实施方式在以下详细说明中,参照附图,附图形成它的部分并且在附图中通过图示的方式示出了其中可以实践本专利技术的具体实施例。要理解到,可以利用其它实施例并且可以做出结构或逻辑改变而不脱离本专利技术的范围。例如,针对一个实施例所图示或描述的特征可以用在其它实施例上或者与其它实施例结合使用以得出又一个实施例。意图的是,本专利技术包括这样的修改和变形。使用具体语言描述示例,其不应当解释为限制随附权利要求的范围。附图没有按照比例并且仅用于图示的目的。出于清楚起见,已经在不同附图中通过对应参照标记指定相同元件,如果没有以其它方式陈述的话。术语“具有”、“含有”、“包含”、“包括”等是开放式的并且术语指示所陈述的结构、元件或特征的存在,但是不排除附加元件或特征的存在。冠词“一”、“一个”和“那个”意图包括多个以及单个,除非上下文以其它方式清楚地指示。术语“电气连接”描述电气连接的元件之间的永久低欧姆连接,例如所涉及的元件之间的直接接触或者经由金属和/或高掺杂半导体的低欧姆连接。术语“电气耦合”包括适配用于信号传输的一个或多个中间元件可以存在于电气耦合的元件之间,例如临时提供第一状态中的低欧姆连接和第二状态中的高欧姆电解耦合的元件。附图通过在掺杂类型“n”或“p”旁边指示“-”或“+”图示了相对掺杂浓度。例如,“n-”意指比“n”掺杂区的掺杂浓度低的掺杂浓度,而“n+”掺杂区具有比“n”掺杂区高的掺杂浓度。相同的相对掺杂浓度的掺杂区不必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”、“半导体主体”或者“半导体衬底”可以包括具有半导体表面的任何基于半导体的结构。晶片和结构要理解为包括硅(Si)、绝缘体上硅(SOI)、蓝宝石上硅(SOS)、掺杂和未掺杂的半导体、由基础半导体基底支撑的硅的外延层、以及其它半导体结构。半导体不必是基于硅的。半导体也可以是硅锗(SiGe)、锗(Ge)或砷化镓(GaAs)。根据其它实施例,碳化硅(SiC)或者氮化镓(GaN)可以形成半导体衬底材料。如在该说明书中使用的术语“水平的”意图描述基本上平行于半导体衬底或主体的第一或主表面的取向。这可以例如是晶片或管芯的表面。如在该说明书中使用的术语“竖直的”意图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主体的第一表面的法线方向的取向。在该说明书中,半导体衬底或半导体主体的第二表面被视为通过下或后侧表面形成,而第一表面被视为通过半导体衬底的上、前或主表面形成。如在该说明书中使用的术语“以上”和“以下”因此描述结构特征到另一结构特征的相对位置。在该说明书中,n掺杂被称为第一传导类型,而p掺杂被称为第二传导类型。可替换地,半导体器件可以以相反掺杂关系形成,使得第一传导类型可以是p掺杂的并且第二传导类型可以是n掺杂的。半导体器件可以具有诸如接触垫(或电极)之类的端子接触件,其允许与包括在半导体主体中的集成电路或分立半导体器件进行电气接触。电极可以包括应用到半导体芯片的半导体材料的一个或多个电极金属层。电极金属层可以以任何期望的几何形状和任何期望的材料组成来制造。电极金属层可以例如处于覆盖区域的层的形式。可以将任何期望的金属,例如Cu、Ni、Sn、Au、Ag、Pt、Pd,以及这些金属中的一个或多个的合金用作材料。(多个)电极金属层不需要是同质的或者从仅一种材料制造,也就是说包含在(多个)电极金属层中的材料的各种组成和浓度都是可能的。作为示例,电极层的尺寸可以设计得足够大以与布线键合。在本文公开的实施例中,应用一个或多个传导层,特别是导电层。应当领会到,如“形成”或“应用”任何这样的术语意在字面上涵盖应用层的所有类型和技术。特别地,它们意在涵盖其中作为整体一次性应用层的技术,比如例如层压技术,以及其中以顺序方式沉积层的技术,比如例如溅射、电镀、模塑、CVD(化学气相沉积)、PVD(物理气相沉积)、蒸发、混合物理-化学气相沉积(HPCVD)等。除其它之外,所应用的传导层可以包括诸如Cu或Sn或其合金之类的金属层、传导膏层和键合材料层中的一个或多个。金属层可以是同质层。传导膏可以包括分布在可蒸发或可固化聚合物材料中的金属颗粒,其中膏可以是流体、粘性或蜡状。可以应用键合材料以将半导体芯片电气且机械连接到例如载体或者例如接触夹具。可以使用柔软焊料材料或者特别地能够形成扩散焊料键合的焊料材料,例如包括Sn、SnAg、SnAu、SnCu、In、InAg、InCu和InAu中的一个或多个焊料材料。切分工艺可以用于将晶片划分成单独的芯片。可以应用用于切分的任何技术,例如刀片切分(锯切)、激光切分、蚀刻等。特别地,可以应用使用激光切分的具体技术的隐形切分(stealthdicing)。隐形切分允许抑制切割废料并且因此是用于切割易受污染影响的工作件的适当工艺。另外,干法工艺不要求清洁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件(100),包括:半导体主体(106)的第一侧(104)处的第一负载端子接触区域(102);与第一侧(104)相对的半导体主体(106)的第二侧(110)处的第二负载端子接触区域(108);半导体主体(106)的第二侧(110)处的控制端子接触区域(109);延伸通过第一和第二侧(104,110)之间的半导体主体(106)的隔离结构(112),隔离结构(112)使半导体主体(106)的第一部分(1061)与半导体主体(106)的第二部分(1062)电气隔离,并且其中半导体主体(106)的第一部分(1061)的第一厚度(d1)小于半导体主体(106)的第二部分(1062)的第二厚度(d2)。

【技术特征摘要】
2014.12.29 DE 102014119698.81.一种半导体器件(100),包括:
半导体主体(106)的第一侧(104)处的第一负载端子接触区域(102);
与第一侧(104)相对的半导体主体(106)的第二侧(110)处的第二负载端子接触区域(108);
半导体主体(106)的第二侧(110)处的控制端子接触区域(109);
延伸通过第一和第二侧(104,110)之间的半导体主体(106)的隔离结构(112),隔离结构(112)使半导体主体(106)的第一部分(1061)与半导体主体(106)的第二部分(1062)电气隔离,并且其中
半导体主体(106)的第一部分(1061)的第一厚度(d1)小于半导体主体(106)的第二部分(1062)的第二厚度(d2)。
2.前述权利要求中任一项的半导体器件,还包括第一侧(104)处的控制电极(126),其中控制电极(126)通过半导体主体(106)电气连接到第二侧(110)处的控制端子接触区域(109)。
3.权利要求2的半导体器件,其中第二负载端子接触区域(108)处于邻接第二侧(110)处的半导体主体(106)的第一表面部分(121)的半导体主体(106)的第一部分(1061)中,控制端子接触区域(109)处于邻接第二侧(110)处的半导体主体(106)的第三表面部分(123)的半导体主体(106)的第三部分(1063)中,半导体主体(106)的第三部分(1063)具有比半导体主体(106)的第二部分(1062)小的厚度(d3)。
4.权利要求3的半导体器件,其中延伸通过半导体主体(106)的隔离结构(112)包括从第一侧处的半导体主体的表面延伸到第一表面部分的第一隔离部分(1121)和从第一表面部分延伸到第二侧处的半导体主体的第二部分的第二表面部分的第二隔离部分。
5.权利要求4的半导体器件,其中第一隔离部分(1121)的第一宽度(w1)小于第二隔离部分(1122)的第二宽度(w2)。
6.权利要求4或5的半导体器件,其中第一和第二侧之间的竖直方向(y)与第一隔离部分之间的第一倾斜角(α1)小于竖直方向(y)与第二隔离部分(1122)之间的第二倾斜角(α2)。
7.前述权利要求中任一项的半导体器件,其中包括半导体主体(106)的边缘(138)处的横向面(136)的半导体主体部分(1064)的第四厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员:C卡多T施勒泽
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

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