[发明专利]功率半导体器件及其制作工艺

说明书

本申请涉及功率半导体器件技术领域，具体而言，涉及一种功率半导体器件及其制作工艺。功率半导体器件的制作工艺包括以下步骤：在衬底的正面沉积一层外延层并完成功率半导体器件正面结构的制作；对所述衬底的背面进行刻蚀，刻蚀穿整个衬底，直至外延层，形成引线孔；在所述引线孔里填充金属并在所述衬底背面垫积形成背面金属层，并退火合金，将所述外延层通过金属引线到背面金属层。本工艺不需对衬底进行减薄，而是采用引线孔技术，将背面电极引出。在不影响焊接工艺和功率半导体器件电性的基础上，取缔了减薄工艺，保留了衬底作为支撑，避免了减薄过程以及后续薄片制作工艺上造成的碎片风险，节约了成本。

技术领域

本申请涉及功率半导体器件技术领域，具体而言，涉及一种功率半导体器件及其制作工艺。

背景技术

为了保证芯片的导通电阻或压降，现有技术中的芯片制造工艺会在正面工艺完成后，对晶圆进行背面减薄处理。随着芯片制造技术的不断发展，芯片的厚度不断减薄，而越来越薄的芯片厚度，减薄工艺会对晶圆造成的损伤，导致晶圆碎片、缺角等异常问题，带来越来越高的碎片率，特别是随着晶圆尺寸的不断增加，晶圆碎片率也直线上升，造成了大量成本的浪费；此外减薄工艺对晶圆应力会造成变化，应力释放不充分会导致后续的封装等出现可靠性问题。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种功率半导体器件的制作方法以及通过该方法制备的功率半导体器件。

为了实现上述目的，根据本技术方案的一个方面，本技术方案提供了一种功率半导体器件的制作工艺。

根据本申请实施例的功率半导体器件的制作工艺，其包括以下步骤：

在衬底的正面沉积一层外延层并完成功率半导体器件正面结构的制作；

对所述衬底的背面进行刻蚀，刻蚀穿整个衬底，直至外延层，形成引线孔；

在所述引线孔里填充金属并在所述衬底背面垫积形成背面金属层，并退火合金，将所述外延层通过金属引线到背面金属层。

进一步的，功率半导体器件的制作工艺还包括：在对所述衬底的背面进行刻蚀之前，对所述衬底的背面进行清洗，清洗掉所述衬底背面的沾污和多余的膜层。

进一步的，功率半导体器件的制作工艺还包括：对所述衬底的背面进行刻蚀之前，在所述功率半导体器件的正面贴上保护膜，并在刻蚀形成所述引线孔后去除所述保护膜。

进一步的，所述保护膜为蓝膜、UV膜、白膜或干膜。

进一步的，形成所述引线孔的方法包括：

在所述衬底的背面涂覆光刻胶；

通过光刻工艺去除所述引线孔位置的光刻胶形成窗口，露出衬底；

通过刻蚀方法去除光刻胶没有覆盖区域的衬底，形成所述引线孔；

在对所述衬底刻蚀完成后，去除剩余的光刻胶。

进一步的，形成所述引线孔的刻蚀工艺为干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺。

进一步的，所述衬底包括SiC衬底、Si衬底、蓝宝石衬底和GaN衬底中的一种。

进一步的，功率半导体器件的制作工艺还包括：将所述外延层通过金属引线到背面金属层后，通过封装工艺完成所述功率半导体器件的制备。

为了实现上述目的，根据本技术方案的第二个方面，本技术方案还提供了一种功率半导体器件。

根据本申请实施例的功率半导体器件，其通过本申请提供的上述的功率半导体器件的制作工艺制备而得。

所述功率半导体器件包括由下至上依次层叠的背面金属层、衬底、外延层和正面结构，所述背面金属层通过设置于所述衬底内的金属与所述外延层连接。