一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

一种功率器件及其制作方法与流程

2022-02-22 08:17:01 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及半导体器件制造技术领域,尤其涉及一种功率器件及其制作方法。


背景技术:

2.功率半导体器件是当今电力电子领域的主流器件,广泛应用于各种功率控制电路、驱动电路等电路中。并且,由于宽禁带半导体材料具有高温、高压、高频等特征,使得宽禁带半导体材料对于功率器件具有非常重要的意义。其中,对于宽禁带半导体材料而言,gan材料和sic材料具有相对更大的禁带宽度,同时还具有更高的电子饱和速度等优点,非常适合用于制作高电压、大电流的功率器件,从而使得以gan材料和sic材料为代表的第三代半导体材料,是未来功率电子器件应用的主要材料,在新能源汽车、光伏发电等领域均有重要应用。
3.然而,为了进一步扩大功率器件的应用市场,增强功率器件的实际应用性,提高功率器件的性能,成为了人们关心的重要问题。其中,减小功率器件的导通电阻,提高功率器件的电流密度,是当前提高功率器件性能的主要方向。
4.通常情况下,减小功率器件电阻的常用方法为减小功率器件的衬底厚度,但是在衬底厚度减小的过程中,可能会造成功率器件的外延层发生损伤,导致器件失效。因此,在保证可靠性的前提下,提供一种有助于减小导通电阻的功率器件,成为了本领域技术人员的研究重点。


技术实现要素:

5.为解决上述技术问题,本技术实施例提供了一种功率器件,该功率器件能够在保证可靠性的前提下,减小所述功率器件的电阻,有助于提高所述功率器件的性能。
6.为解决上述问题,本技术实施例提供了如下技术方案:一种功率器件,包括:衬底,所述衬底的厚度为预设值;外延层,所述外延层覆盖所述衬底表面;功能组件,所述功能组件位于所述外延层背离所述衬底表面一侧,覆盖所述外延层的预设区域,所述预设区域为所述外延层背离所述衬底表面一侧的中间区域;所述预设区域外围具有至少一个环形槽,所述环形槽环绕所述预设区域,且所述环形槽沿第一方向贯穿所述外延层,延伸至所述衬底中,不贯穿所述衬底,并且所述环形槽中具有第一金属填充物;所述衬底具有多个通孔,所述多个通孔沿所述第一方向从所述衬底背面延伸至所述衬底表面,并且所述多个通孔中具有第二金属填充物;其中,所述第一方向垂直于所述衬底表面,所述衬底背面与所述衬底表面相对。
7.可选的,所述预设区域外围具有多个环形槽,所述多个环形槽依次位于所述预设区域外围,并环绕所述预设区域。
8.可选的,还包括:电极层,所述电极层位于所述衬底背面,与所述第二金属填充物相连,以形成所述功率器件的电极。
9.可选的,所述第一金属填充物为al、w、ti、ni中的一种;所述第二金属填充物为al、w、ti、ni中的一种;所述电极层为tiniag层或tiniau层。
10.可选的,所述预设值的取值范围为100um~200um,包括端点值。
11.一种功率器件的制作方法,该制作方法包括:提供一衬底;在所述衬底表面形成外延层,所述外延层覆盖所述衬底表面;在所述外延层背离所述衬底表面一侧形成功能组件,所述功能组件覆盖所述外延层的预设区域,所述预设区域为所述外延层背离所述衬底表面一侧的中间区域;在所述预设区域外围形成至少一个环形槽,所述环形槽环绕所述预设区域,且所述环形槽沿第一方向贯穿所述外延层,延伸至所述衬底中,不贯穿所述衬底;在所述环形槽中填充第一金属填充物;对所述衬底厚度进行减薄,使得所述衬底厚度为预设值;在所述衬底中形成多个通孔,所述多个通孔沿所述第一方向从所述衬底背面延伸至所述衬底表面;在所述多个通孔中填充第二金属填充物;其中,所述第一方向垂直于所述衬底表面,所述衬底背面与所述衬底表面相对。
12.可选的,对所述衬底厚度进行减薄,使得所述衬底厚度为预设值包括:对所述衬底背面进行研磨,以对所述衬底厚度进行减薄,使得所述衬底厚度为预设值。
13.可选的,还包括:形成电极层,所述电极层位于所述衬底背面,并与所述第二金属填充物相连,以形成所述功率器件的电极。
14.可选的,形成所述通孔之后,填充所述第二金属填充物之前,该制作方法还包括:对所述外延层中与所述通孔相对应的区域进行离子注入,以降低所述外延层的电阻。
15.与现有技术相比,上述技术方案具有以下优点:本技术所提供的技术方案包括:衬底、外延层、功能组件以及至少一个环形槽,所述衬底的厚度为预设值,所述外延层覆盖所述衬底表面,所述功能组件位于所述外延层背离所述衬底表面的一侧,覆盖所述外延层的预设区域,所述环形槽位于所述预设区域外围,并且所述环形槽沿第一方向贯穿所述外延层,延伸至所述衬底中,但不贯穿所述衬底,使得所述环形槽一部分位于所述外延层,一部分位于所述衬底,同时所述环形槽中具有第一金属填充物,从而所述第一金属填充物一部分位于所述外延层,一部分位于所述衬底。所述功率器件的衬底中具有多个通孔,并且所述多个通孔中具有第二金属填充物,能够使得所述衬底的电阻较小,导电性能更好,使得所述功率器件的电阻较小,有助于减小所述功率器件的导通电阻,提高其性能。
16.由于所述第一金属填充物一部分位于所述外延层,一部分位于所述衬底,从而对所述衬底进行刻蚀形成多个通孔时,可以通过终点检测的方式,检测刻蚀气氛中的元素,当检测到属于所述第一金属填充物的元素时,停止刻蚀,从而避免过度刻蚀,造成所述外延层
发生损伤,导致功率器件失效,使得所述功率器件能够在保证可靠性的前提下,提高其性能。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本技术实施例提供的一种功率器件的俯视图;图2为图1沿aa方向的剖视图;图3为本技术实施例提供的另一种功率器件的结构示意图;图4为本技术实施例提供的一种功率器件制作方法的流程图;图5~图11为本技术实施例提供的一种功率器件制作方法中不同工艺步骤的结构示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
20.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术,但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广,因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
21.其次,本技术结合示意图进行详细描述,在详述本技术实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本技术保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
22.正如背景技术部分所述,在保证可靠性的前提下,提供一种有助于减小导通电阻的功率器件,成为了本领域技术人员的研究重点。
23.为了进一步扩大功率器件的应用市场,增强功率器件的实际应用性,提高功率器件的性能,成为了人们关心的重要问题。其中,减小功率器件的导通电阻,提高功率器件的电流密度,为提高功率器件性能的主要方向。
24.现如今,减小功率器件导通电阻的常用方法为减小功率器件的衬底厚度,以降低功率器件的导通电阻,提高功率器件的性能。但是,由于衬底厚度减小是通过物理方式实现的,也就是通过研磨实现的。在研磨过程中,随着衬底厚度的减小,研磨可能会造成衬底发生损伤,甚至还可能由于研磨过度,造成功率器件的外延层发生暗伤,即由于研磨造成所述外延层发生不明显的损伤,进而造成功率器件失效,影响功率器件的可靠性。
25.并且,由于功率器件的衬底需要保持一定的厚度,以具有刚性,维持一定的形态,实现对外延层的支撑,能够在功率器件的制作过程中,保证制作工艺的正常进行。若衬底的厚度过小,不能够维持一定形态,会造成衬底严重形变,导致制作工艺无法正常进行,从而
功率器件的衬底厚度并不能够无限减薄,而是需要具有一定的厚度。但是,对于降低功率器件的电阻而言,若衬底厚度减小程度不大,则电阻降低的效果不够明显,不能够有效提高功率器件的性能。
26.基于上述研究的基础上,本技术实施例提供了一种功率器件,如图1和图2所示,图2为图1沿aa1方向的剖视图,该功率器件包括:衬底10,所述衬底10的厚度为预设值;外延层20,所述外延层20覆盖所述衬底10表面;需要说明的是,所述外延层为高掺杂离子注入的外延层,使得所述外延层漂移区的电阻较小,所述漂移区为所述外延层有电流流过的地方;功能组件30,所述功能组件30位于所述外延层20背离所述衬底10表面一侧,覆盖所述外延层20的预设区域,所述预设区域为所述外延层20背离所述衬底10表面一侧的中间区域;需要说明的是,所述功能组件用于实现器件功能;所述预设区域外围具有至少一个环形槽40,所述环形槽40环绕所述预设区域,且所述环形槽40沿第一方向贯穿所述外延层20,延伸至所述衬底10中,但不贯穿所述衬底10,并且所述环形槽40中具有第一金属填充物41;需要说明的是,在形成所述功率器件的过程中,形成环形槽,并在环形槽中填充第一金属填充物之后,对所述衬底进行研磨,使得所述衬底的厚度为预设值;还需要说明的是,所述环形槽贯穿所述外延层,延伸至所述衬底中,是通过对所述外延层进行过刻蚀使得所述环形槽延伸至所述衬底中,并且所述第一金属填充物位于所述衬底中的部分,用于后续形成所述通孔的过程中,防止对所述外延层进行损伤;由于所述凹槽通过所述外延层进行过刻蚀延伸至所述衬底中,从而所述环形槽位于所述衬底中的尺寸占据所述衬底厚度的比例较小,但本技术实施例对所述环形槽位于所述衬底中的具体尺寸,并不做限定,具体视情况而定;所述衬底10具有多个通孔11,所述多个通孔11沿所述第一方向从所述衬底10表面延伸至所述衬底10背面,并且所述通孔11中具有第二金属填充物12;其中,所述衬底10的厚度为所述衬底10沿第一方向的长度,所述第一方向垂直于所述衬底10表面,所述衬底10背面与所述衬底10表面相对,即所述衬底10背面为所述衬底10背离所述衬底10表面的一侧。
27.具体的,在本技术实施例中,所述功能组件覆盖所述外延层预设区域,所述预设区域外围具有至少一个环形槽,即所述环形槽位于所述预设区域外围,使得所述环形槽不会破坏所述功能组件,以保证所述功率器件的正常工作。并且,所述环形槽沿第一方向贯穿所述外延层,延伸至所述衬底中,不贯穿所述衬底,即所述环形槽位于所述外延层中,且位于所述衬底中,即所述环形槽一部分位于所述外延层中,一部分位于所述衬底中,同时所述环形槽中具有第一金属填充物,从而所述第一金属填充物一部分位于所述外延层中,一部分位于所述衬底中。
28.本技术实施例所提供的功率器件的衬底具有多个通孔,所述多个通孔中具有第二金属填充物,已知金属的电阻小于半导体材料的电阻,导电性能优于半导体材料,从而能够使得所述衬底的电阻较小,导电性能更好,使得所述功率器件的电阻较小,有助于减小所述功率器件的导通电阻,提高所述功率器件的性能。需要说明的是,为了使得所述衬底的各部分的电阻相同,所述多个通孔在所述衬底中均匀分布,但本技术对此并不做限定,具体视情
况而定。
29.在本技术实施例中,所述多个通孔是通过刻蚀工艺形成的,从所述通孔背面向所述衬底表面进行刻蚀,形成的所述多个通孔沿所述第一方向从所述衬底背面延伸至所述衬底表面。已知所述外延层位于所述衬底表面,使得利用刻蚀工艺形成所述通孔时,若不能够控制刻蚀深度,容易由于过刻蚀造成所述外延层的损坏,导致所述功率器件损坏。然而,本技术实施例所述的功率器件具有环形槽,所述环形槽中具有第一金属填充物,并且所述第一金属填充物一部分位于所述外延层中,一部分位于所述衬底中,从而对所述衬底进行刻蚀形成多个通孔时,可以通过终点检测的方式,检测刻蚀气氛中的元素,当检测到属于所述第一金属填充物的元素时,停止刻蚀,避免过度刻蚀,造成所述外延层发生损伤,导致功率器件失效,保证所述功率器件的可靠性,使得所述功率器件能够在保证可靠性的前提下,提高其性能。需要说明的是,已知所述凹槽通过对所述外延层进行过刻蚀延伸至所述衬底中,所述环形槽位于所述衬底中的尺寸占据所述衬底厚度的比例较小,从而所述第一填充物位于所述衬底中的部分尺寸较小,进而当检测到属于所述第一金属填充物的元素时,停止刻蚀,所述通孔可以沿所述第一方向从所述衬底背面延伸至所述衬底表面,或沿所述第一方向从所述衬底背面延伸至接近所述衬底表面的位置。
30.另外,本技术实施例所提供的功率器件的衬底具有多个通孔,所述多个通孔中填充有第二金属填充物,使得所述衬底的电阻较小,导电性能更好,从而能够在保证电阻较小的前提下,使得所述衬底的厚度能够相对现有的功率器件的衬底厚度100um较大,使得所述衬底的刚性相对更大,有助于所述衬底维持一定的形态,进而有助于所述衬底对所述外延层的支撑。同时,金属材料的支撑能力也较好,所述衬底的通孔中填充有第二金属填充物,也能够在一定程度上增加所述衬底对所述外延层的支撑能力。
31.再者,由上述可知,在保证电阻较小的前提下,本技术实施例所提供的功率器件的衬底的厚度能够相对现有的功率器件的衬底厚度较大,使得在所述功率器件的形成过程中,对所述衬底的研磨程度降低,从而能够降低研磨造成的所述衬底以及所述外延层发生损伤的可能性,提高所述功率器件的可靠性。
32.需要说明的是,刻蚀设备中具有检测探头,该检测探头能够对刻蚀气氛进行元素分析,终点检测主要是通过刻蚀设备中的检测探头对刻蚀气氛进行元素分析,当检测探头检测到刻蚀气氛中存在第一金属填充物的成分,则停止刻蚀,从而能够避免过度刻蚀,造成所述外延层发生损伤,导致功率器件失效。所述外延层的材料通常与所述衬底的材料相同,通过检测探头进行元素分析,并不能区分所述衬底和所述外延层,因此需要形成环形槽,并在所述环形槽中填充第一金属填充物。还需要说明的是,终点检测是本领域技术人员常用的技术手段,因此不再过多的赘述。
33.在上述实施例的基础上,在本技术的一个实施例中,为了增加终点检测的准确性,所述预设区域外围具有多个环形槽,所述多个环形槽依次位于所述预设区域外围,且环绕所述预设区域。可选的,在本技术的一个实施例中,所述环形槽的数量为1~3圈,但本技术对此并不做限定,具体视情况而定。
34.在上述实施例的基础上,在本技术的一个实施例中,如图3所示,所述功率器件还包括:电极层50,所述电极层50位于所述衬底10背面,与所述第二金属填充物12相连,以形成所述功率器件的电极,准确的说,形成所述功率器件的下电极,以使得所述功率器件能够
与外部电路或其他器件相连,进行相应的工作。
35.可选的,在本技术的一个实施例中,所述第一金属填充物为al、w、ti、ni中的一种;所述第二金属填充物为al、w、ti、ni中的一种;所述电极层为tiniag层或tiniau层,但本技术对此并不做限定,具体视情况而定。
36.可选的,在本技术的一个实施例中,所述衬底厚度的预设值的取值范围为100um~200um,包括端点值,并且所述衬底为sic衬底或gan衬底,但本技术对此并不做限定,具体视情况而定。
37.相应的,本技术还提供了一种功率器件的制作方法,如图4所示,该制作方法包括:s1:如图5所示,提供一衬底10;s2:继续如图5所示,在所述衬底表面形成外延层20,所述外延层20覆盖所述衬底10表面;s3:继续如图5所示,在所述外延层20背离所述衬底10表面一侧形成功能组件30,所述功能组件30覆盖所述外延层20的预设区域,所述预设区域为所述外延层20背离所述衬底10表面一侧的中间区域;需要说明的是,所述功能组件用于实现器件功能;s4:继续如图5所示,在所述预设区域外围形成至少环形槽40,所述环形槽40环绕所述预设区域,且所述环形槽40沿第一方向贯穿所述外延层20,延伸至所述衬底10中,但不贯穿所述衬底10;需要说明的是,所述环形槽通过刻蚀所述外延层形成;还需要说明的是,所述环形槽贯穿所述外延层,延伸至所述衬底中,是通过对所述外延层进行过刻蚀使得所述环形槽延伸至所述衬底中,并且所述第一金属填充物位于所述衬底中的部分,用于后续形成所述通孔的过程中,防止对所述外延层进行损伤;由于所述凹槽通过所述外延层进行过刻蚀延伸至所述衬底中,从而所述环形槽位于所述衬底中的尺寸占据所述衬底厚度的比例较小,但本技术实施例对所述环形槽位于所述衬底中的具体尺寸,并不做限定,具体视情况而定;s5:如图6所示,在所述环形槽40中填充第一金属填充物41;需要说明的是,本技术实施例通过蒸发、溅射或化学气相沉积等方式,在所述环形槽中填充所述第一金属填充物,但申请对此并不做限定,具体视情况而定;s6:对所述衬底10进行减薄,使得所述衬底10的厚度为预设值;s7:如图7和图8所示,图8为所述衬底背面的俯视图,在所述衬底10中形成多个通孔11,所述多个通孔11沿第一方向从所述衬底11背面延伸至所述衬底11表面;需要说明的是,所述多个通孔通过刻蚀工艺形成,具体包括:对所述衬底背面进行光刻、清洗,之后对所述衬底进行刻蚀,形成所述多个通孔;s8:如图9所示,在所述多个通孔11中填充第二金属填充物12;需要说明的是,本技术实施例通过蒸发、溅射或化学气相沉积等方式,在所述多个通孔中填充所述第二金属填充物,但申请对此并不做限定,具体视情况而定;其中,所述衬底10的厚度为所述衬底10沿所述第一方向的长度,所述第一方向垂直于所述衬底10表面,所述衬底10背面与所述衬底10表面相对,即所述衬底10背面为所述衬底10背离所述衬底10表面的一侧。
38.具体的,在本技术实施例中,利用所述制作方法制得所述功率器件的功能组件覆盖所述外延层预设区域,所述预设区域外围具有至少一个环形槽,即所述环形槽位于所述
预设区域外围,使得所述环形槽不会破坏所述功能组件,以保证所述功率器件的正常工作。并且,所述环形槽沿第一方向贯穿所述外延层,延伸至所述衬底中,不贯穿所述衬底,即所述环形槽位于所述外延层中,且位于所述衬底中,即所述环形槽一部分位于所述外延层中,一部分位于所述衬底中,同时所述环形槽中具有第一金属填充物,从而所述第一金属填充物一部分位于所述外延层中,一部分位于所述衬底中。
39.本技术实施例所提供的制作方法包括在衬底中形成多个通孔,并在所述多个通孔中填充第二金属填充物,已知金属的电阻小于半导体材料的电阻,导电性能优于半导体材料,从而能够使得所述衬底的电阻较小,导电性能更好,使得所述功率器件的电阻较小,有助于减小所述功率器件的导通电阻,提高所述功率器件的性能。需要说明的是,为了使得所述衬底的各部分的电阻相同,所述多个通孔在所述衬底中均匀分布。
40.在本技术实施例中,所述多个通孔是通过刻蚀工艺形成的,从所述通孔背面向所述衬底表面进行刻蚀,形成的所述多个通孔从所述衬底背面沿所述第一方向延伸至所述衬底表面。已知所述外延层位于所述衬底表面,从而利用刻蚀工艺形成所述通孔时,若不能够控制刻蚀深度,容易由于过刻蚀造成所述外延层的损坏,导致所述功率器件损坏。然而,本技术实施例所述的制作方法包括形成环形槽,并在所述环形槽中填充第一金属填充物,所述第一金属填充物一部分位于所述外延层中,一部分位于所述衬底中,从而对所述衬底进行刻蚀形成多个通孔时,可以通过终点检测的方式,检测第一金属填充物的元素,当检测到所述第一金属填充物的元素时,停止刻蚀,避免过度刻蚀,造成所述外延层发生损伤,导致功率器件失效,保证所述功率器件的可靠性,使得所述制作方法能够在保证可靠性的前提下,提高功率器件的性能。需要说明的是,已知所述凹槽通过对所述外延层进行过刻蚀延伸至所述衬底中,所述环形槽位于所述衬底中的尺寸占据所述衬底厚度的比例较小,从而所述第一填充物位于所述衬底中的部分尺寸较小,进而当检测到属于所述第一金属填充物的元素时,停止刻蚀,所述通孔能够沿所述第一方向从所述衬底背面延伸至所述衬底表面,或沿所述第一方向从所述衬底背面延伸至接近所述衬底表面的位置。
41.另外,本技术实施例所提供的制作方法包括在衬底中形成多个通孔,并在所述多个通孔中填充第二金属填充物,能够使得所述衬底的电阻较小,导电性能更好,从而能够在保证电阻较小的前提下,使得所述衬底的厚度能够相对现有的功率器件的衬底厚度100um大一些,使得所述衬底的刚性相对更大,有助于所述衬底维持一定的形态,进而有助于所述衬底对所述外延层的支撑。同时,金属材料的支撑能力也较好,所述衬底的通孔中填充有第二金属填充物,也能够在一定程度上增加所述衬底对所述外延层的支撑能力。
42.再者,由上述可知,在保证电阻较小的前提下,本技术实施例所提供的制作方法能够使得所述衬底的厚度能够相对现有的功率器件的衬底厚度大一些,使得在所述功率器件的形成过程中,对所述衬底的研磨程度降低,从而能够降低研磨造成的所述衬底以及所述外延层发生损伤的可能性,提高所述功率器件的可靠性。
43.需要说明的是,刻蚀设备中具有检测探头,该检测探头能够对刻蚀气氛进行元素分析,终点检测主要是通过刻蚀设备中的检测探头对刻蚀气氛进行元素分析,当检测探头检测到刻蚀气氛中存在第一金属填充物的成分,则停止刻蚀,从而能够避免过度刻蚀,造成所述外延层发生损伤,导致功率器件失效。所述外延层的材料通常与所述衬底的材料相同,通过检测探头进行元素分析,并不能区分所述衬底和所述外延层,因此需要形成环形槽,并
在所述环形槽中填充第一金属填充物。
44.在上述实施例的基础上,在本技术的一个实施例中,为了增加终点检测的准确性,所述预设区域外围具有多个环形槽,所述多个环形槽依次环布于所述预设区域外围,并且所述多个环形槽环绕所述预设区域。可选的,在本技术的一个实施例中,所述环形槽的数量为1~3圈,但本技术对此并不做限定,具体视情况而定。
45.需要说明的是,已知所述外延层位于所述衬底表面,因此在上述实施例的基础上,在本技术的一个实施例中,对所述衬底厚度进行减薄,使得所述衬底厚度为预设值包括:如图10所示,对所述衬底10背面进行研磨,以对所述衬底10厚度进行减薄,使得所述衬底10厚度为预设值,能够在一定程度上减薄所述衬底10,降低所述衬底10的电阻,提高所述功率器件的性能。
46.可选的,在本技术的一个实施例中,所述衬底厚度的预设值的取值范围为100um~200um,包括端点值,但本技术对此并不做限定,具体视情况而定。
47.在上述实施例的基础上,在申请的一个实施例中,该制作方法还包括:s9:如图3所示,形成电极层50,所述电极层50位于所述衬底10背面,与所述第二金属填充物12相连,以形成所述功率器件的电极。
48.具体的,在本技术实施例中,在所述衬底背面形成所述电极层,所述电极层与所述第二金属填充物相连,形成所述功率器件的电极,准确的说,形成所述功率器件的下电极,以使得所述功率器件能够与外部电路或其他器件相连,进行相应的工作。
49.可选的,在本技术的一个实施例中,所述第一金属填充物为al、w、ti、ni中的一种;所述第二金属填充物为al、w、ti、ni中的一种;所述电极层为tiniag层或tiniau层,但本技术对此并不做限定,具体视情况而定。
50.在上述实施例的基础上,在本技术的一个实施例中,形成所述通孔之后,填充所述第二金属填充物之前,该制作方法还包括:s10:如图11所示,对所述外延层20中与所述通孔11相对应的区域进行离子注入,降低所述外延层的电阻,以所述外延层漂移区的电阻,所述漂移区为所述外延层有电流流过的地方,提高所述功率器件的性能。
51.具体的,在本技术实施例中,形成所述通孔之后,填充所述第二金属填充物之前,从所述衬底背面,对所述外延层中与所述通孔相对应的区域进行离子注入,并且对所述外延层进行离子注入的浓度较大,即对所述外延层进行高掺杂的离子注入,从而降低所述外延层的电阻,提高所述功率器件的性能。并且,形成所述通孔之后,填充所述第二金属填充物之前,对所述外延层进行离子注入的掺杂类型,与所述外延层的掺杂类型相同,但本技术对此并不做限定,具体视情况而定。
52.综上所述,本技术实施例提供了一种功率器件及其制作方法,该功率器件包括:衬底、外延层、功能组件以及至少一个环形槽,所述衬底的厚度为预设值,所述外延层覆盖所述衬底表面,所述功能组件位于所述外延层背离所述衬底表面的一侧,覆盖所述外延层的预设区域,所述环形槽位于所述预设区域外围,并且所述环形槽沿第一方向贯穿所述外延层,延伸至所述衬底中,同时所述环形槽中具有第一金属填充物,从而所述第一金属填充物一部分位于所述外延层中,一部分位于所述衬底中。所述功率器件的衬底中具有多个通孔,并且所述多个通孔中具有第二金属填充物,能够使得所述衬底的电阻较小,导电性能更好,
使得所述功率器件的电阻较小,有助于减小所述功率器件的导通电阻,提高其性能。
53.由于所述第一金属填充物一部分位于所述外延层中,一部分位于所述衬底中,从而对所述衬底进行刻蚀形成多个通孔时,可以通过终点检测的方式,检测第一金属填充物,当检测到所述第一金属填充物时,停止刻蚀,从而避免过度刻蚀,造成所述外延层发生损伤,导致功率器件失效,使得所述功率器件能够在保证可靠性的前提下,提高其性能。
54.另外,本技术实施例所提供的功率器件的衬底具有多个通孔,所述多个通孔中填充有第二金属填充物,使得所述衬底的厚度能够相对现有的功率器件的衬底厚度100um大一些,刚性更好,有助于所述衬底维持一定的形态,进而有助于所述衬底对所述外延层的支撑。同时,金属材料的支撑能力也较好,所述衬底的通孔中填充有第二金属填充物,也能够在一定程度上增加所述衬底对所述外延层的支撑能力。
55.再者,本技术实施例所提供的功率器件的衬底的厚度能够相对现有的功率器件的衬底厚度大一些,能够对所述衬底的研磨程度降低,进而降低研磨造成的所述衬底以及所述外延层发生损伤的可能性,提高所述功率器件的可靠性。
56.本说明书中各个部分采用并列和递进相结合的方式描述,每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处,各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
57.对所公开的实施例的上述说明,本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或组合,使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本技术将不会被限制于本文所示的实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表

相关文献