半導(dǎo)體器件和集成電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件并且涉及具有該半導(dǎo)體器件的集成電路。
【背景技術(shù)】
[0002]功率電子設(shè)備的半導(dǎo)體器件例如用作功率開關(guān)，其在高截止能力的同時具有高載流能力。
[0003]一般而言尋求具有經(jīng)改善的可靠性的半導(dǎo)體器件，其方式是，所述半導(dǎo)體器件例如在長運(yùn)行時長內(nèi)以及在極端運(yùn)行條件下保持其截止能力。
[0004]因此，本發(fā)明的任務(wù)是說明一種經(jīng)改善的半導(dǎo)體器件以及一種用于制造經(jīng)改善的半導(dǎo)體器件的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過獨立權(quán)利要求的主題來解決。有利的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中予以描述。
[0006]專業(yè)人員將在閱讀下面的詳細(xì)描述并且觀察附圖以后認(rèn)識到附加的特征和優(yōu)點。
【附圖說明】
[0007]附上了附圖以便提供對本發(fā)明實施例的進(jìn)一步理解，并且這些附圖被包含在公開內(nèi)容中并構(gòu)成其一部分。附圖闡釋了本發(fā)明的實施例并且與說明書一起用于闡述原理。本發(fā)明的其它實施例以及大量所意圖的優(yōu)點被立即認(rèn)識到價值，因為其可以在參考下列詳細(xì)描述的情況下被更好地理解。附圖的元件不一定相對于彼此是比例正確的。相同的附圖標(biāo)記相應(yīng)地說明相似部分。
[0008]圖1A示出了半導(dǎo)體器件的俯視圖。
[0009]圖1B示出了圖1A中示出的半導(dǎo)體器件的一部分的橫截面圖。
[0010]圖2A和2B示意性地闡釋了根據(jù)實施方式的在圖1B中示出的半導(dǎo)體器件的一部分。
[0011]圖3A和3B示出了根據(jù)另一實施方式的半導(dǎo)體器件的一部分的橫截面圖。
[0012]圖4A和4B示出了半導(dǎo)體器件的另一實施方式的一部分的橫截面圖。
[0013]圖5A示出了半導(dǎo)體器件的另一實施方式的一部分的橫截面圖。
[0014]圖5B至示出了圖5A中所示的半導(dǎo)體器件的俯視圖。
[0015]圖6闡釋了用于制造半導(dǎo)體器件的方法；以及
圖7闡釋了根據(jù)另一實施方式的用于制造半導(dǎo)體器件的方法。
【具體實施方式】
[0016]在下面的詳細(xì)描述中參考附圖，所述附圖構(gòu)成公開內(nèi)容的一部分并且其中為了闡釋目的而示出了本發(fā)明可在其中實施的具體實施例。在此方面，諸如“上方”、“下方”、“前方”、“后方”、“在前”、“在后”等等的方向術(shù)語是在參考正在描述的圖的取向的情況下使用的。由于本發(fā)明的實施例的部件可以以多種不同取向來定位，因此方向術(shù)語被用于闡釋目的而絕不用作限制性的。能夠理解，可以使用其它實施例并且進(jìn)行結(jié)構(gòu)或邏輯改變，而不偏離本發(fā)明的范圍。因此，下面的詳細(xì)描述不應(yīng)從限制性意義上來理解，并且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書來確定。
[0017]在下面的描述中使用的術(shù)語“襯底”或“半導(dǎo)體襯底”包括每種具有半導(dǎo)體表面的基于半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)。襯底和結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)被理解為:其包括硅、絕緣體上硅(SOI)、藍(lán)寶石上硅(SOS)、經(jīng)摻雜和未經(jīng)摻雜的半導(dǎo)體、由基半導(dǎo)體層或基本半導(dǎo)體層來支承的娃外延層以及其它半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。例如，“襯底”或“半導(dǎo)體襯底”可以是單晶材料。半導(dǎo)體不需要基于硅。半導(dǎo)體同樣可以是碳化硅、硅鍺、鍺、砷化鍺或砷化鎵或氮化鎵。
[0018]在本公開中參考經(jīng)摻雜的部分，比如第一或第二傳導(dǎo)類型的經(jīng)摻雜部分。能夠清楚地理解的是，術(shù)語“第一”和“第二”傳導(dǎo)類型可以涉及η型摻雜或P型摻雜的半導(dǎo)體部分或相反。這些部分可以通過眾所周知的摻雜方法借助于摻雜物、比如作為針對硅材料的η型摻雜物的As、P、S、Sb來形成。針對硅材料的P型摻雜物的示例包括B、Al或In。
[0019]在本文中使用的用語“耦合”和/或“電耦合”不需要直接耦合，而是允許在“耦合”或“電耦合”的元件之間有元件。用語“電連接”應(yīng)當(dāng)說明彼此電連接的元件之間的低歐姆電連接。
[0020]圖1A示出了根據(jù)一個實施方式的半導(dǎo)體器件I的俯視圖。半導(dǎo)體器件I包括有源區(qū)域120以及布置在邊緣處的邊緣區(qū)域220。例如，半導(dǎo)體器件I可以以半導(dǎo)體芯片來實現(xiàn)，并且有源區(qū)域120布置在半導(dǎo)體芯片的中心區(qū)域中，而區(qū)域220布置在半導(dǎo)體芯片的邊緣處。在半導(dǎo)體芯片的最外面的邊緣處存在鋸齒或裂縫框架225，在所述鋸齒或裂縫框架225處例如在分離時各個半導(dǎo)體芯片被從半導(dǎo)體晶片中鋸出。
[0021]在圖1A中，半導(dǎo)體器件I被示為矩形、例如方形。但是顯然，器件I可以采取每種任意形狀。例如，角可以被倒圓，或者半導(dǎo)體器件I可以被實現(xiàn)為基本圓形、橢圓形、或者具有每種其它形狀。有源區(qū)域120包含確定半導(dǎo)體器件的功能的器件部分，比如柵極、源極、漏極、陽極、陰極。例如，有源區(qū)域120可以是如下裝置，其具有多個彼此平行布置并且彼此并聯(lián)的、構(gòu)造在半導(dǎo)體襯底中的器件單元。根據(jù)另一實施方式，有源區(qū)域120也可以包含僅僅一個器件單元。器件單元的示例是單極器件，比如MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)或肖特基二極管。另外的示例可以是雙極器件，比如二極管、尤其是PIN 二極管、雙極晶體管、IGBT (絕緣柵雙極晶體管)或晶閘管。此外，在有源區(qū)域120中，不同器件可以相互組合。
[0022]在布置在有源區(qū)域之外的邊緣區(qū)域220中包含邊緣包封部的元件。這些元件通常用于在側(cè)向上降低半導(dǎo)體器件內(nèi)的垂直電壓，所述垂直電壓例如可能為幾百V或幾千Vo在合適構(gòu)造的邊緣區(qū)域的情況下保證半導(dǎo)體器件的截止能力。邊緣區(qū)域中的邊緣包封結(jié)構(gòu)的示例包括下列之一或其組合:保護(hù)環(huán)、場板、結(jié)終端擴(kuò)展(Junct1n Terminat1nExtens1n, JTE)結(jié)構(gòu)、橫向變化慘雜(Variat1n of Lateral Doping, VLD)結(jié)構(gòu)。
[0023]圖1B現(xiàn)在示出了圖1A中示出的半導(dǎo)體器件的邊緣包封部的一部分的橫截面圖。在半導(dǎo)體器件100的第一主表面110中構(gòu)造有不同的經(jīng)摻雜的區(qū)域227、252。在此，圖1B中左邊示出的區(qū)域是裂縫框架225，其包含經(jīng)摻雜區(qū)域227，所述經(jīng)摻雜區(qū)域227可以是p型或η型摻雜的。經(jīng)摻雜區(qū)域252是半導(dǎo)體器件的有源區(qū)域的一部分。絕緣層240以及必要時另外的層被布置在半導(dǎo)體器件的第一主表面110之上。邊緣區(qū)域220布置在有源區(qū)域120與裂縫框架225之間。在邊緣區(qū)域220中一方面設(shè)置有所謂的溝道截斷電極251，該溝道截斷電極251例如可以與漏極電勢連接。此外，邊緣區(qū)域220可以包括源極場板239，該源極場板239可以處于源極電勢。通常，在源極場板239與溝道截斷電極251之間，截止電壓在側(cè)向上被降低。溝道截斷電極251例如被連接為使得其將等勢線的走向影響得使得可以以合適方式降低截止電壓。此外，可以在邊緣區(qū)域220中布置所謂的柵極流道(Gate-Runner)235。柵極流道所具有的任務(wù)例如是，將有源區(qū)域中的柵極電勢分布到相應(yīng)柵電極上。在有源區(qū)域120中作為示例示出了前述器件之一。顯然，所述器件可以以任意方式如前述那樣來實施。此外，可以在半導(dǎo)體襯底100的下側(cè)上設(shè)置另外的層，例如經(jīng)摻雜的層、金屬層等等，以便保證器件的功能。
[0024]圖2Α示出了邊緣包封部220、尤其是溝道截斷電極251的一部分的橫截面圖。所示橫截面圖示出了布置在半導(dǎo)體襯底100的第一主表面110之上的絕緣層240，該絕緣層240例如可以由氧化硅來制造。此外，可以在溝道截斷電極251與半導(dǎo)體表面110之間布置傳導(dǎo)層246、例如多晶硅層。另外，絕緣層240的一部分布置在傳導(dǎo)層246與溝道截斷電極251之間。另一絕緣層242布置在這些層之上，所述另一絕緣層242例如可以包含酰亞胺或者合適的其它絕緣體。此外，可以在酰亞胺層242之上布置合適的包封材料245、比如軟性澆注體或塑膠。
[0025]已經(jīng)確定了，當(dāng)半導(dǎo)體器件在背向半導(dǎo)體襯底100的側(cè)上的傳導(dǎo)元件230、例如電極之一、例如溝道截斷電極251具有與水平層相比擴(kuò)大的表面時，可以改善半導(dǎo)體器件在較長時期內(nèi)的可靠性。
[0026]例如，如圖2Α中所示，元件可以具有如下的元件區(qū)域:沒有到處于其之上或其之下的導(dǎo)電平面的電接觸部與所述元件區(qū)域接界。參考圖2Α中所示的結(jié)構(gòu)，這意味著，該元件完全可