[发明专利]半导体装置及用于制造半导体装置的方法

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及半导体装置及其制造。

背景技术

对于半导体部件的制造，将掺杂半导体衬底用作起点。典型地，这样的常规半导体衬底为晶片。从这样的晶片，可制造多个半导体芯片。因此，半导体芯片的产量随着晶片的大小而增大。或者，从整个晶片可仅制造一个半导体芯片，例如功率闸流管或者功率二极管。在这种情况下，晶片的大小增大允许制造载流量增大的功率半导体芯片。

由于晶片典型地具有平圆盘的形状，所以晶片的大小通常由其直径表示。目前，可从市面上购得直径达到300mm的晶片，但是只有p掺杂。然而，对于诸如“漏极击穿（drain-down）”晶体管的许多类型的半导体部件的制造，以n掺杂衬底为基础开始是有利的。在“漏极击穿”晶体管中，栅极和源极通常设置在晶体管的前侧上，而漏极设置在与前侧相对的后侧上。鉴于大面积半导体衬底的上述优点，不仅需要n掺杂大面积衬底，而且需要p掺杂大面积衬底。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种半导体装置，包括第一导电类型的第一半导体区。第一半导体区由掺杂有第一掺杂剂和第二掺杂剂的半导体基材形成，其中，第一掺杂剂和第二掺杂剂为不同的物质且与半导体基材也不同。第一掺杂剂为电活性的并引发半导体基材中的第一导电类型的掺杂，并且引发纯的未掺杂的第一半导体区的晶格常数的减小或增大。第二掺杂剂也可为电活性的并可为与第一掺杂剂相同的掺杂类型（即，相似供体或受体），并且引发以下各项中的一者或两者：第一半导体区的硬化；分别地，如果第一掺杂剂引发减小，那么纯的未掺杂的第一半导体区的晶格常数增大，如果第一掺杂剂引发增大，那么纯的未掺杂的第一半导体区的晶格常数减小。

由于适当调整第一掺杂剂和第二掺杂剂，该层的薄层电阻（sheet resistance）可以最小化，并且避免装置的过度晶片弯曲，并且半导体装置可通过光刻处理。

根据另一方面，一种用于制造半导体装置的方法，包括：提供第二导电类型的半导体载体；以及在半导体载体上外延地生长与第二导电类型互补的第一导电类型的第一半导体区。第一半导体区包括掺杂有第一掺杂剂和第二掺杂剂的半导体基材，其中，第一掺杂剂和第二掺杂剂由不同的物质制成且由与半导体基材也不同的物质制成。第一掺杂剂为电活性的并引发半导体基材中的第一导电类型的掺杂，并且引发纯的未掺杂的第一半导体区的晶格常数的减小或增大。第二掺杂剂引发以下各项中一者或两者：第一半导体区的硬化；分别地，如果第一掺杂剂引发减小，那么纯的未掺杂的第一半导体区的晶格常数增大，如果第一掺杂剂引发增大，那么纯的未掺杂的第一半导体区的晶格常数减小。优选但并非必要地，第二掺杂剂也为电活性的，且为与第一掺杂剂相同的掺杂类型（即，相似供体或受体）。

本领域技术人员在阅读以下详细描述并且查看附图之后将认识到另外的特征和优点。

附图说明

参考以下附图和描述，可更好地理解本发明。图中的部件并非必须按比例绘制，而是将重点放在说明本发明的原理上。此外，在图中，相同参考标号指出相应部分。图中：

图1A-1C为在载体上制造n掺杂半导体区的不同步骤的横截面图。

图2A-2D为从图1C所示的装置开始制造半导体装置的不同步骤的横截面图。

图3A-3C为制造大面积n掺杂衬底的不同步骤的横截面图。

图4示出与图2D的装置相比另外包括场截止区的半导体装置。

图5示出根据一个实施方式的图4的半导体装置的放大部分的n掺杂剂浓度的进程。

图6示出根据另一实施方式的图4的半导体装置的放大部分的n掺杂剂浓度的进程。

图7示出图4的半导体装置的放大部分的n掺杂剂浓度的进程的又一实施方式。

图8示出设置在p掺杂载体上的n掺杂半导体区的晶片弯曲。

图9A和图9B示出用于制造超结（superjunction）装置的方法的不同步骤。

具体实施方式