[发明专利]半导体器件、半导体晶片结构和形成半导体晶片结构的方法

说明书

技术领域

实施例涉及用于减小半导体衬底或器件的弯曲的手段，更特别地但不排它地涉及半导体器件、半导体晶片结构和用于制造或形成半导体晶片结构的方法。

背景技术

当形成半导体布置时，使用不同的制造或形成技术（诸如涂覆、沉积、蚀刻、气相沉积等）将不同材料的多个层或区域结合在一起。多个层和不同材料可能具有不同的属性等，机械稳定性、膨胀系数等。取决于不同的层和处理，在半导体布置中可能出现机械拉力或应力，这可能导致半导体材料的形变。例如，半导体晶片可能弯曲，这也被提及为晶片弯曲。

发明内容

实施例涉及半导体器件。半导体器件包括具有第一区和第二区的半导体衬底，第一区具有第一导电性类型，并且第二区具有第二导电性类型。第二区包括第二导电性类型的一个或更多个区段（section）。半导体器件还包括氧化物结构和金属层结构，氧化物结构具有中断区域，金属层结构至少在氧化物的中断区域处与第二区接触。氧化物结构向第二区上的突起确定至少两个中断区域，至少两个中断区域被氧化物结构的部分分离。所述至少两个中断区域突起到第二区的一个或更多个区段中的至少一个区段中。

氧化物结构可以使能半导体衬底相对于由金属层施加的机械力的稳定。可能由金属层所引起的半导体衬底的弯曲可以被氧化物层所减少。金属层结构可以在半导体衬底上施加力，并且氧化物结构也可以在半导体衬底或金属层结构上施加力。在一些实施例中，由氧化物结构施加的力被至少部分地引导至由金属层结构施加的力的相反方向上。

在实施例中，金属层结构可以对应于可操作以接触半导体器件的功率（power）金属层。功率金属层可以具有一定的厚度以便允许由半导体器件的相应应用所确定的电流流动。例如，高功率半导体应用可以确定高电流流动。金属层的厚度可以确定在半导体材料上施加的机械拉力，这可以至少部分地被氧化物结构所补偿。

在另一实施例中，氧化物结构可以将金属层结构的或半导体衬底的第二区的接触区域的至少一部分再分为由氧化物结构的部分所分离的分割部（partition）。在一些实施例中，第二区包括第二导电性类型的两个或更多个区段。氧化物结构向第二区上的突起可以将第二区的两个或更多个区段中的至少一个再分为由氧化物结构的部分所分离的至少两个中断区域。氧化物结构的一部分的横向宽度可以小于半导体衬底的第二区中的电荷载流子的扩散长度。在一些实施例中，氧化物结构因此可以是电气上无效的，例如，氧化物结构可以本质上不影响半导体器件的电属性，或者它可以仅对半导体电路的电属性造成轻微或可忽略的影响。

实施例还涉及半导体晶片结构，半导体晶片结构包括多个上述的半导体器件。然后，由金属层施加的拉力可以类似地影响半导体晶片，由于半导体晶片上的金属结构所覆盖的更大区域的原因形变甚至更加显著。然后，氧化物结构可以贯穿半导体晶片至少部分地补偿由金属层结构施加的力。在一些实施例中，氧化物结构因此可以允许半导体晶片的晶片弯曲的减少。

实施例还涉及用于形成半导体晶片结构的方法。该方法包括形成具有第一区和第二区的半导体衬底，第一区具有第一导电性类型，并且第二区具有第二导电性类型。第二区包括第二导电性类型的一个或更多个区段。该方法还包括形成氧化物结构和金属层结构，氧化物结构具有氧化物的中断区域，金属层结构至少在氧化物的中断区域处接触第二区。氧化物结构向第二区的突起确定在第二区的一个或更多个区段中的至少一个中的至少两个中断区域，至少两个中断区域被氧化物结构的部分所分离。该用于形成的方法类似地可以允许形成具有减少的机械形变（诸如晶片弯曲）的晶片结构。

在一些实施例中，通过形成氧化物层并随后从所形成的氧化物层去除氧化物以获得氧化物结构中的中断区域，来形成氧化物结构。一些实施例因此可以提供成本优势，这是由于可以仅部分地去除氧化物层，其中氧化物层在例如用以形成绝缘结构的形成处理中被用于其它目的。氧化物层因此可以不生成额外的成本，并且可以使用相当成本有效的处理步骤（例如，掩模、蚀刻等）来执行氧化物层的部分去除以获得氧化物结构。

附图说明

在下面将仅通过示例的方式并参照随附的图来描述设备和/或方法的一些实施例，在附图中：

图1图解半导体器件的实施例；

图2图解半导体器件的另一实施例；

图3图解半导体晶片的实施例；

图4图解用于形成半导体晶片结构的方法的实施例的流程图的框图；以及

图5图解实施例的晶片-弯曲测量结果。

具体实施方式