[发明专利]降低杂质浓度的方法、半导体器件及制造其的方法

说明书

本发明涉及降低杂质浓度的方法、半导体器件及制造其的方法。一种降低半导体本体中的杂质浓度的方法包括利用粒子通过半导体本体的第一侧照射半导体本体。所述方法还包括在介于450℃到1200℃之间的温度范围内的热处理期间通过外扩散从半导体本体的被照射部分移除杂质中的至少一部分。

背景技术

在诸如半导体二极管、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）或绝缘栅场效应晶体管（IGFET）之类的半导体器件中，诸如前段制程（FEOL）处理之前的晶片之类的低掺杂浓度的基底材料用于实现半导体器件的DC电压阻挡要求。除了在基底材料中确定初始掺杂浓度的掺杂剂之外，可以存在例如由诸如硅锭的磁直拉（Czochralski）生长之类的基底材料的生长工艺所引起的附加杂质。前段制程（FEOL）处理可能导致形成包括附加杂质的不期望的复合物。这样的不期望的复合物的一个示例是电活性复合物，例如变更半导体本体或半导体本体中的（多个）半导体器件的掺杂浓度或重组/生成特性的氮-氧复合物或C_iO_i复合物。

期望的是，提供一种降低半导体本体中的杂质浓度的方法、一种制造半导体器件的方法和一种半导体器件。

发明内容

根据一个实施例，一种降低半导体本体中的杂质浓度的方法包括利用粒子通过半导体本体的第一侧照射半导体本体。所述方法还包括在介于450℃到1200℃之间的温度范围内的热处理期间通过外扩散从半导体本体的被照射部分移除杂质中的至少一部分。

根据另一个实施例，一种制造半导体器件的方法包括利用粒子通过半导体本体的第一侧照射半导体本体。所述方法还包括在介于450℃到1200℃之间的温度范围内的热处理期间通过外扩散从半导体本体的被照射部分移除杂质中的至少一部分。所述方法还包括在半导体本体的第一侧形成第一负载端子结构。

根据另一个实施例，一种半导体器件包括具有相对的第一和第二侧的硅本体。硅本体的第一部分邻接第一侧并且硅本体的第二部分被设置在第一部分和第二侧之间。第一部分中氮和碳中的一个的平均浓度小于第二部分中氮和碳中的一个的平均浓度的60%。

本领域技术人员在阅读以下详细描述并在查看附图后将认识到附加的特征和优点。

附图说明

附图被包括来提供对本发明的进一步理解并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。这些图图示了本发明的实施例，并且与描述一起用来解释本发明的原理。本发明的其他实施例和所意图的优点将被容易地领会到，因为通过参考以下详细描述它们变得更好理解。

图1A是半导体本体的一部分的示意性横截面视图，用于图示作为降低半导体本体中的杂质浓度的方法的一部分的利用粒子通过半导体本体的第一侧照射半导体本体的工艺。

图1B是图1A的半导体本体的示意性横截面视图，用于图示在介于450℃到1200℃之间的温度范围内的热处理期间通过外扩散从半导体本体的被照射部分移除杂质中的至少一部分的工艺。

图1C是图1B的半导体本体的示意性横截面视图，用于图示作为制造半导体器件的方法的一部分的在半导体本体的第一侧形成第一负载端子结构的工艺。

图2A是包括硅本体106和沿着硅本体106的相对的第一和第二侧109、110之间的垂直方向y的杂质浓度的半导体器件140的实施例的示意性横截面视图。

图2B是沿着硅本体106的相对的第一和第二侧109、110之间的垂直方向y的杂质浓度的另一个实施例的示意性图解。

图3A是半导体本体的一部分的示意性横截面视图，用于图示在半导体本体的第二侧形成第二负载端子结构的工艺。

图3B是图3A的半导体本体的示意性横截面视图，用于图示在半导体本体的第一和第二侧形成触点的工艺。