[发明专利]SOI半导体结构以及用于制造SOI半导体结构的方法

说明书

本发明涉及一种SOI半导体结构，其具有构造在背侧上的衬底层以及构造在正侧上的第二导电类型的半导体层，其中，在衬底层与半导体层之间布置有绝缘层，在半导体层中构造有具有由单片的半导体本体组成的传感器区域的三维霍尔传感器结构，半导体本体从下侧延伸到正侧，其中，在上侧上构造有相互间隔开的至少三个第一金属连接接通部，并且在下侧构造有相互间隔开的至少三个第二金属连接接通部，其中，在垂直于正侧的投影中，第一连接接通部相对于第二连接接通部错位，每个第一连接接通部和每个第二连接接通部分别构造在第二导电类型的高掺杂连接区域上，第一连接接通部和第二连接接通部分别具有关于垂直于半导体本体的正侧的对称轴的三重旋转对称性。

技术领域

本发明涉及一种SOI(英语Silicon-On-Insulator，绝缘体上硅)半导体结构以及一种用于制造SOI半导体结构的方法。

背景技术

由EP 2 806 283 B1已知一种具有传感器区域的半导体本体，其中，在传感器区域构造有三维霍尔传感器装置。由DE 10 2016 109 883 B4已知另一种三维霍尔传感器。由US2012/0169329 A1和DE 10 2009 027 338 A1已知其他的霍尔传感器元件。由DE 60 2005001 401 T2已知CMOS兼容的光电探测器。

发明内容

在这些背景下，本发明的任务在于说明一种扩展现有技术的设备。

该任务通过本发明的技术方案所述的SOI半导体结构和本发明的技术方案所述的方法来解决。本发明的有利构型分别是优选的实施方式。

在本发明的第一主题中提供一种SOI半导体结构，该SOI半导体结构具有在背侧上构造为衬底层的第二半导体晶片以及构造在第一半导体晶片的正侧上的第二导电类型的半导体层。

在衬底层与半导体层之间布置有绝缘层。

在半导体层中构造有三维霍尔传感器结构和集成电路，该三维霍尔传感器结构具有由单片的半导体本体构成的传感器区域。

该半导体本体从掩埋的下方面(untere)延伸直至正侧，其中，在正侧上构造有相互间隔开的至少三个第一金属连接接通部，而在下方面上构造有相互间隔开的至少三个第二金属连接接通部。

在垂直于正侧的投影中，至少第一连接接通部的构造在高掺杂的连接区域上的部分相对于至少第二连接接通部的构造在高掺杂的连接区域上的部分而错位地布置。

每个第一连接接通部和每个第二连接接通部分别至少部分地构造在第二导电类型的高掺杂的第一或第二半导体接通区域上。

第一连接接通部和第二连接接通部分别具有关于垂直于半导体本体的正侧和下方面的对称轴的多重的、尤其三重的旋转对称性。

可以理解，第一连接接通部相对于第二连接接通部错位地布置，因为所属的高掺杂的第一半导体接通区域相对于所属的高掺杂的第二半导体接通区域错位地布置。

半导体本体的下侧构造在绝缘层上。

应注意到，术语“SOI半导体结构”表示通过半导体键合工艺(Halbleiterbondprozess)制造的结构。在此，将具有氧化物层的第一半导体晶片“键合”到第二半导体晶片上。优选地，两个半导体晶片由相同的半导体材料(尤其硅)构成，在温度变化的情况下不会由于不同的延展系数(Ausdehnungskoeffizient)而导致应变(Verspannung)。

应注意到，术语“三维霍尔传感器结构”在此应理解为如下的霍尔传感器：在半导体本体内，该霍尔传感器在所有三个空间方向上具有相关联的延展，并且借助霍尔传感器结构可以确定磁场的所有三个分量。

可以理解，优选地借助注入步骤(Implantationsschritt)来实现高掺杂的半导体接通区域的构造，其中，剂量在10e15 N/cm³以上。