[发明专利]半导体装置和制造半导体装置的方法

说明书

本发明涉及制造包括支撑元件的半导体装置的方法和包括支撑元件的半导体装置。一种半导体装置(1)在半导体衬底部分(102)中包括功率晶体管(200)。半导体衬底部分(102)包括中心部分(135)和切口(140)，功率晶体管(200)的部件被布置在中心部分(135)中，中心部分(135)具有厚度d。半导体装置(1)还包括：支撑元件(352)，沿水平方向延伸并且设置在中心部分(135)的主表面(110、120)上方。支撑元件(352)在与半导体衬底部分(102)的主表面(110、120)相邻的一侧具有宽度t并且具有高度h，其中垂直于支撑元件的延伸方向测量t，其中0.1xh≤d≤4xh并且0.1xh≤t≤1.5xh。

背景技术

功率装置(例如，MOS功率晶体管)试图实现由R_on x A定义的小的接通电阻，其中A表示晶体管的面积。同时，期望当处于断开状态时的高击穿电压V_DS。已提出用于在薄衬底到超薄衬底上制造这些功率晶体管的方案，其中根据采用所述装置所处的电压种类，所述薄衬底到超薄衬底具有小于100 µm(例如，70 µm或更小)的厚度并且甚至具有10–20 µm的厚度。

通常，当制造半导体装置时，通过处理半导体晶片来处理半导体装置的部件。在制造单个装置之后，晶片被隔离成单个芯片。当处理薄衬底或超薄衬底时，可能发生涉及单个芯片的稳定性的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种改进的制造半导体装置的方法。本发明的另一目的在于提供一种改进的半导体装置。

以上目的由根据独立权利要求的要求保护的主题实现。在从属权利要求中定义另外的实施例。

发明内容

根据实施例，一种半导体装置在半导体衬底部分中包括功率晶体管，半导体衬底部分包括中心部分和切口。功率晶体管的部件被布置在中心部分中，中心部分具有厚度d。半导体装置还包括设置在中心部分的主表面上方的支撑元件。支撑元件在与半导体衬底部分的主表面相邻的一侧具有最小横向延伸部分t并且具有高度h，其中0.1 x h ≤ d ≤ 4x h并且0.1 x h ≤ t ≤ 1.5 x h。

根据另一实施例，一种制造在半导体衬底部分中包括功率晶体管的半导体装置的方法包括：在半导体衬底部分的中心部分中在半导体衬底的第一主表面中形成功率晶体管的部件。所述方法还包括：此后，将半导体衬底减薄至小于100 µm的厚度；以及此后，在半导体衬底的第二主表面对半导体衬底进行图案化以在半导体衬底部分的中心部分中在第二主表面上方形成沿水平方向延伸的支撑元件。

根据另一实施例，一种制造在半导体衬底部分中包括功率晶体管的半导体装置的方法包括：在半导体衬底部分的中心部分中在半导体衬底的第一主表面中形成功率晶体管的部件。所述方法还包括：将半导体衬底减薄至小于100 µm的厚度d；在半导体衬底的表面上方形成支撑层，支撑层具有厚度h，其中0.1 x h ≤d≤ 4 x h；对支撑层进行图案化以在半导体部分的中心部分中在半导体衬底的表面上方形成支撑元件；以及此后，在支撑层上方形成金属化层。

本领域技术人员将会在阅读下面的详细描述时并且在观看附图时意识到另外的特征和优点。

附图说明

附图被包括以提供对本发明的实施例的进一步理解，并且附图被包括在本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图解本发明的实施例并且与描述一起用于解释原理。将会容易理解本发明的其它实施例和许多预期优点，因为它们通过参照下面的详细描述而变得更好理解。附图的元件未必相对于彼此按照比例绘制。相同标号指定对应的类似部分。

图1A和1B示出根据实施例的半导体装置的垂直剖视图。

图1C和1D示出根据另外的实施例的半导体装置的垂直剖视图。

图1E示出根据实施例的半导体装置的水平剖视图的示例。

图2A至2C示出根据实施例的半导体装置的水平剖视图。