[发明专利]半导体器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子领域，具体地，涉及半导体器件及其制备方法。

背景技术

随着半导体加工技术的发展，IGBT(绝缘栅双极晶体管)、FRD(快速恢复二极管)、VDMOS(垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管)等功率器件的性能也实现了大幅的提高。

然而，目前的半导体器件及其制备方法仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明是基于发明人的以下发现而完成的：

目前的IGBT、FRD、VDMOS等功率器件，普遍存在器件性能不理想，或是由于器件厚度过薄、机械性能较差进而易在加工、运输过程中发生硅晶片卷曲、破碎等问题。发明人经过深入研究以及大量实验发现，这主要是由于上述功率器件在正面工艺完成后，为了提高器件性能，一般都会进行背面减薄工艺。而当硅片减薄到一定程度，且减薄面积较大时，器件整体的机械强度将大幅度下降，进而造成卷曲、破片。

有鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提供了一种半导体器件。根据本发明的实施例，该器件包括：器件区；划片支撑区，所述划片支撑区环绕所述器件区设置，并且所述划片支撑区沿着远离器件区的方向向下延伸与所述器件区的底部构成凹槽；以及金属层，所述金属层覆盖所述凹槽。该半导体器件避免了对器件背面进行整体减薄处理，使不影响器件功能的划片支撑区保持一定的厚度，从而可以增强整体器件的机械强度，避免硅晶片发生卷曲、破损等问题。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种制备前面所述的半导体器件的方法。该方法包括：(1)提供半导体结构，所述半导体结构包括器件区、划片支撑区以及衬底，其中，所述器件区设置在所述衬底上表面上，所述划片支撑区环绕所述器件区；(2)在所述半导体结构下表面设置刻蚀模板，所述刻蚀模板覆盖于所述划片支撑区相对应的所述衬底的下表面；(3)依据所述刻蚀模板对所述半导体结构进行自下而上的刻蚀处理，以便降低所述半导体结构未被所述刻蚀模板覆盖区域的厚度；(4)去除所述刻蚀模板；以及(5)在经过步骤(4)处理的所述半导体结构的下表面设置金属层，以便形成所述半导体器件。该方法通过对器件区进行背面减薄处理，使得器件区的厚度达到设计要求，同时在划片支撑区(划片道区)仍旧保留较大厚度，能够提高晶圆机械强度，起到支撑作用。该方法和传统整面减薄工艺相比，可以使得器件区的厚度更薄，以便提高后续的背面注入、退火、蒸发金属等工艺流程的效果，提高器件性能，并且降低了破片风险。

附图说明

图1显示了根据本发明一个实施例的半导体器件的顶视图；

图2显示了沿图1中A-A’方向的剖面图；

图3显示了根据本发明又一个实施例的半导体器件的顶视图；

图4显示了沿图3中A-A’方向的剖面图；

图5显示了根据本发明一个实施例的发半导体器件的结构示意图；

图6显示了根据本发明另一个实施例的半导体器件的结构示意图；

图7显示了根据本发明又一个实施例的半导体器件的结构示意图；以及

图8A～图8C显示了根据本发明一个实施例的制备半导体器件的方法的流程示意图。

附图标记说明：

100：器件区；200：划片支撑区；300：金属层；110：正面器件区；120：漂移区；130：P区；210：器件区支撑段；220：凹槽支撑段；

400：衬底；500：保护膜；60：光阻层；600：刻蚀模板

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种半导体器件。根据本发明的实施例，参考图1以及图2，该器件包括：器件区100、划片支撑区200以及金属层300。其中，划片支撑区200环绕器件区100设置，其沿着远离器件区100的方向向下延伸，与器件区100的底部(下部)构成凹槽。金属层300覆盖凹槽，以实现该半导体器件的使用功能。该半导体器件避免了对器件背面进行整体减薄处理，使不影响器件功能的划片支撑区保持一定的厚度，从而可以增强整体器件的机械强度，避免硅晶片发生卷曲、破损等问题。

下面，结合本发明的具体实施例，对上述半导体器件的具体结构进行详细说明。