[发明专利]具有漂移区和背面发射极的半导体装置及制造方法

权利要求书

1.一种制造半导体装置的方法，所述方法包括：

通过外延而在底部衬底(105)的前侧上形成外延层(106)；

从前侧的相反侧去除底部衬底(105)的至少一部分，其中底部衬底(105)被完全去除或者剩余底部部分(105a)具有至多20 µm的厚度；

从前侧的相反侧将第一电荷类型的掺杂物注入到外延层(106)的注入层(138)中；

形成与前侧相对的金属漏电极(320)；以及

将至少注入层(138)加热到不高于500℃的温度，其中所述加热仅激活注入层(138)中的注入掺杂物的一部分，并且在加热之后，沿着金属漏电极(320)和第二互补电荷类型的最近掺杂区域之间的最短线的激活掺杂物的积分浓度为至多1.5E13 cm^-2。

2.如权利要求1所述的方法，其中

沿着金属漏电极(320)和第二互补电荷类型的最近掺杂区域之间的最短线的激活掺杂物的积分浓度为至多8E12 cm^-2。

3.如权利要求1所述的方法，其中

所述注入层(138)被加热到不高于400℃的温度。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中

通过在形成金属漏电极(320)之后在管芯载体(360)上焊接从包括外延层(106)的半导体衬底(500a)获得的半导体管芯(500b)来执行所述加热。

5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中

所述第二互补电荷类型的最近掺杂区域是晶体管基元的主体区域(120)，所述主体区域(120)与第一电荷类型的漏极结构(130)形成第一pn结并且与源极区域(110)形成第二pn结。

6.如权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：

形成超结结构(180)，所述超结结构(180)包括第一电荷类型的第一区域(181)和第二互补电荷类型的第二区域(182)，第一和第二区域(181、182)沿着水平方向交替，其中第二互补电荷类型的最近掺杂区域是超结结构(180)的第二区域(182)。

7.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中

所述底部衬底(105)被完全去除。

8.如权利要求7所述的方法，其中

所述金属漏电极(320)包括延伸到外延层(106)中的尖峰(321)。

9.如权利要求7所述的方法，其中

沿着金属漏电极(320)和通过加热注入层(138)而形成的发射极层(139)之间的界面，激活的掺杂物浓度足够高以允许金属漏电极(320)和发射极层(139)之间的电子和空穴的载流子隧穿。

10.如权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：

在前侧和注入层(138)之间形成场停止层(135)。

11.一种半导体装置，包括：

晶体管基元，沿着第一表面(101)形成在半导体部分(100)的前侧；

漏极结构(130)，位于晶体管基元和与第一表面(101)相对的半导体部分(100)的第二表面(102)之间，其中所述漏极结构(130)与晶体管基元的主体区域(120)形成第一pn结并且包括直接与第二表面(102)邻接的发射极层(139)；

设置在所述发射极层上的漂移区，所述漂移区具有与所述发射极层相比相同的电荷类型和较低的掺杂物浓度；

金属漏电极(320)，直接与发射极层(139)邻接，其中

沿着金属漏电极(320)和具有主体区域(120)的电荷类型的最近掺杂区域之间的最短线的激活掺杂物的积分浓度为至多1.5E13 cm^-2，

其中所述最短线延伸穿过所述发射极层和所述漂移区。