[发明专利]带有具有变化厚度的绝缘层的半导体器件

说明书

技术领域

在此所描述的实施例涉及半导体器件以及用于制造半导体器件的方法。

背景技术

半导体器件（诸如功率半导体器件）包括边缘终止结构，边缘终止结构用于在半导体器件的横向外周处的高电压缓和。在维持器件的阻断（blocking）能力的同时使边缘终止所需的空间最小化是一个重要考虑。此外,边缘终止结构应使表面电荷以及外部电场的影响最小化。

通常所知的边缘终止结构运用不同的措施，诸如场环、所谓的横向变化掺杂、沟槽结构和具有正研磨角或负研磨角的晶片的边缘结构。提供抵抗表面电荷和外部电场的高粗糙度的措施运用所谓的场板，场板也可以与其它措施组合。场板在弯曲的pn结的区域中引起电场线的形变和延展，以减少电场。然而，归因于所使用的制造处理，场板具有尖锐边缘，其在半导体材料中以及在布置于场板与半导体材料之间的介电层中引起场峰。

在原理上可以通过优化场板的形状来避免场板的尖锐边缘所引起的场峰。然而，这样的优化的场板几何形状难以制造。因此，通常使用具有多个阶梯的场板，其部分地减少场强，但并未完全避免场板之下的介电层中的场峰。结果，长期问题仍然保持。更进一步地，制造具有多个阶梯的场板需要多个光刻步骤。

另一通常所使用的方法是通过各向异性蚀刻来蚀刻出突变或陡峭的边缘。该方法被限制于形成大于10°的侧面角。更进一步地，仅能够处理薄氧化物层，从而该方法的使用范围受到限制。

鉴于上述，存在对于改进的需要。

发明内容

根据实施例，提供一种用于制造具有横向变化厚度的层的方法。所述方法包括：提供衬底，所述衬底具有第一表面以及形成在所述衬底的所述第一表面上的绝缘层，并且在所述绝缘层中形成多个的凹槽和开孔中至少一个，所述多个的凹槽和开孔中至少一个被以间距布置，并且凹槽和开孔中至少一个的每个具有横向宽度。所述间距和所述横向宽度中的至少一个在横向方向上变化。所述多个的凹槽和开孔中至少一个限定所述绝缘层中的给定区域。所述方法进一步包括：在升高的温度下对具有所述多个的凹槽和开孔中至少一个的所述绝缘层进行回火，从而所述绝缘层至少部分地熔化以至少在给定区域中提供具有横向变化厚度的所述绝缘层。

根据另一实施例，提供一种制造半导体器件的方法。所述方法包括：提供具有第一表面的半导体衬底，在所述半导体衬底的所述第一表面上形成绝缘层；并且在所述绝缘层中形成多个的凹槽和开孔中至少一个。所述多个的凹槽和开孔中至少一个被以间距布置，并且凹槽和开孔中至少一个的每个具有横向宽度，其中，所述间距和横向宽度中的至少一个在横向方向上变化，并且其中所述多个的凹槽和开孔中至少一个限定所述绝缘层的给定区域。所述方法进一步包括：在升高的温度下对具有所述多个的凹槽和开孔中至少一个的所述绝缘层进行回火，从而所述绝缘层熔化以至少在所述给定区域中提供具有横向增加厚度的所述绝缘层；在被回火的绝缘层上形成金属层。

根据另一实施例，提供一种制造半导体器件的方法。所述方法包括：提供衬底，所述衬底具有第一表面以及在所述半导体衬底的所述第一表面上的绝缘层；并且在给定区域中在所述绝缘层中形成多个的凹槽和开孔中至少一个。所述多个的凹槽和开孔中至少一个被以间距布置，并且所述凹槽和开孔中至少一个的每个具有横向宽度，其中所述间距和所述横向宽度中的至少一个在所述给定区域中在横向方向上变化。所述方法进一步包括：在升高的温度下对具有所述多个的凹槽和开孔中至少一个的所述绝缘层进行回火，从而所述绝缘层熔化以在所述给定区域中提供具有横向变化厚度的所述绝缘层。所述方法进一步包括：以通常的蚀刻处理蚀刻具有所述横向增加厚度的绝缘层以及所述半导体衬底，以至少在所述给定区域中去除所述绝缘层，并且至少在所述给定区域中提供具有横向变化厚度的所述半导体衬底。

根据另一实施例，半导体器件包括具有第一表面的半导体衬底、在所述第一表面上具有横向变化厚度的绝缘层以及在所述第一表面上的金属层，其中所述绝缘层在其面对所述金属层的表面中具有纹沟。

根据另一实施例，半导体器件包括半导体衬底，所述半导体衬底具有第一表面以及横向变化厚度和倾斜第一表面中的至少一个，其中，所述半导体衬底的所述第一表面包括纹沟。

在阅读下面的详细描述并且查看随附的附图时，本领域技术人员将认识到附加的特征和优点。

附图说明

附图中的部件并非一定成比例，相反附图图解根据各种实施例的本发明的原理。此外，在图中同样的参考编号指明相对应的部分。

图1A至图1D图解根据实施例的用于制造具有横向变化厚度的层的方法的处理。