半导体器件和用于生产其的方法
【技术领域】
[0001]本说明书提到用于形成半导体器件的方法的实施例。此外，本说明书提到半导体器件的实施例，例如IGBT、DMOS、双极晶体管、IGBT、二极管或具有改进的阻挡层的晶闸管。
【背景技术】
[0002]为了提高在短路的情况下的稳定性和为了增加例如IGBT的负载改变性能，存在以在5 Mm到20 Mm的范围内的厚Cu金属化代替使用铝(AlSi或AlSiCu)的公知的金属化的趋势。这将提供较高的性能，由于增强的热耗散而使能较高的操作温度。
[0003]然而，Cu作为金属化的应用具有一些缺点。例如，Cu在低至室温的温度下与Si起反应，并导致硅化铜。作为示例，Cu3Si在室温下形成。因此，要求在Cu金属化和Si之间的阻挡层。一般，提供具有高熔点的材料的阻挡层，例如W、Ta或例如TiW或TiN的合金。频繁地，使用采用不同元素的各个层的组合。
[0004]此外，Cu原子倾向于扩散到Si中，并可因此急剧减小少数载流子的寿命。这可导致各种缺点，例如在阻塞状态中的正向电压和泄漏电流的不希望有的增加。
[0005]此外，在潮湿的气氛中，在存在电场时的电化学反应可导致Cu离子的放电。这些通过阳极氧化产生，可在操作期间由于电场的存在而开始漫游，并可在特定情况下积聚在阴极处，由此，形成也被称为电迀移的Cu枝状晶体。电迀移过程主要出现在边缘终止的区域中，因为在这个区域中存在较高的电场。在朝着边缘区域漂移过程期间，带正电的Cu离子可干扰清晰的电位改变。
[0006]然而，采用材料如TiW的已知阻挡层提供沿着极微晶体边界的至少极微路径，Cu原子可通过该路径以不想要的方式从金属化层朝着有源区域扩散，引起如所述的消极效应。
[0007]由于这些和其它原因，存在对本发明的需要。
【发明内容】
[0008]在第一方面，提供了半导体器件。它包括:具有前端面和后端面的半导体主体，其具有位于前端面处的有源区；以及具有前端面和指向有源区的后端面的前表面金属化层。前表面金属化层被提供在半导体主体的前端面上并电连接到有源区，以及包括非晶金属氮化物的第一阻挡层，位于有源区和金属化层之间。
[0009]在又一方面，提供了生产半导体器件的方法。该方法包括提供具有前端面和后端面的半导体主体，提供部分地位于前端面处的半导体主体中的有源区，提供覆盖半导体主体的前端面上的有源区的第一阻挡层，所述阻挡层包括非晶金属氮化物，以及提供在第一阻挡层上的前表面金属化层。
[0010]因此，提供被非晶金属氮化物阻挡层密封的前表面金属化。阻挡层一方面防止前侧面金属化的材料扩散到下面的层中，并且还确保没有氧可进入前侧面金属的表面。因此，抑制了前侧面金属的不受控制的氧化。
[0011]这些和其它实施例在附图中被图示并在下面被详细描述。因此，本领域中的技术人员在阅读了下面的详细描述时并在观看附图时将认识到本发明的附加特征和优点。
【附图说明】
[0012]附图被包括以提供对实施例的进一步理解并且被合并在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并连同描述一起用来解释实施例的原理。其它实施例和实施例的许多预期优点将容易被认识到，因为它们通过参考下面的详细描述而变得更好理解。附图的元件不一定相对于彼此按比例。相同的参考数字指示对应的相同部分。
[0013]图1示意性图示根据一个或多个实施例的半导体器件的垂直横截面。
[0014]图2示意性图示根据一个或多个实施例的半导体器件的中间产品的垂直横截面。
[0015]图3示意性图示根据一个或多个实施例的半导体器件的另外的中间产品的垂直横截面。
[0016]图4示意性图示根据一个或多个实施例的半导体器件的又一另外的中间产品的垂直横截面。
[0017]图5示意性图示根据一个或多个实施例的半导体器件的另外的中间产品的垂直横截面。
[0018]图6示意性图示根据一个或多个实施例的半导体器件的又一另外的中间产品的垂直横截面。
[0019]图7示意性图示根据一个或多个实施例的半导体器件的垂直横截面。
[0020]图8示意性图示根据实施例的方法。
【具体实施方式】
[0021]在下面的详细描述中，参考形成其一部分的附图，且其中通过例证示出本发明可被实践的特定实施例。在这个方面，参考正被描述的一个或多个附图的方位来使用方向术语，例如“顶部”、“底部”、“前面”、“后面”、“最前部”、“尾部”等。因为实施例的部件可被定位于多个不同的方位中，方向术语用于说明的目的且决不是限制性的。将理解的是，其它实施例可被利用，且结构或逻辑改变可被做出，而不脱离本发明的范围。因此下面的详细描述不应在限制的意义上被理解，且本发明的范围由所附权利要求限定。
[0022]现在将详细参考各种实施例，其一个或多个示例在附图中被图示。每一个示例通过解释而被提供，且并不意味着作为本发明的限制。例如，被图示或描述为一个实施例的部分的特征可在其它实施例上或结合其它实施例来使用以产出又一另外的实施例。意图是本发明包括这样的修改和变化。使用不应被解释为限制所附权利要求的范围的特定语言来描述示例。附图不是按比例的且仅为了例证性目的。为了清楚起见，相同的元件或制造步骤在不同的附图中由相同的参考符号指示，如果不是另有规定。
[0023]如在本说明书中使用的术语“水平”或“横向”意在描述基本上平行于半导体衬底或主体的第一或主水平表面的方位。这可例如是晶片或管芯的表面。
[0024]如在本说明书中使用的术语“垂直”意在描述相对于半导体衬底或主体的横向表面基本上垂直于第一表面(g卩，平行于法线方向)而布置的方位。
[0025]此外，在本文可互换地使用半导体器件的术语“有源区”和“有源区域”以及“无源区”、“无源区域”、“外围区”、“终止区域”和“边缘终止区域”。
[0026]此外，如在本文使用的术语“半隔离”意在描述以16 Ω cm或更大、更优选地18 Ωcm或更大、甚至更优选地101° Ω cm或更大的特定电阻为特征的材料的性质。
[0027]此外，可互换地使用术语“外围区”和“终止区”。
[0028]在本说明书中，η掺杂材料或区域被称为具有第一导电类型，而P掺杂材料或区域被称为具有第二导电类型。不用说，半导体器件可形成有相反的掺杂关系，使得第一导电类型可以是P掺杂的，而第二导电类型可以是η掺杂的。此外，一些附图通过指示紧靠掺杂类型的或“ + ”来说明相对掺杂浓度。例如，“η_”意指比“η”掺杂区域的掺杂浓度小的掺杂浓度而“η+”掺杂区域具有比“η”掺杂区域大的掺杂浓度。然而，指示相对掺杂浓度并不意味着相同的相对掺杂浓度的掺杂区域必须具有相同的绝对掺杂浓度，除非另有规定。例如，两个不同的η+区域可具有不同的绝对掺杂浓度。同样的原理适用于例如η +和P +区域。
[0029]在本说明书中描述的实施例可涉及场效应晶体管而不限于其，且特别是涉及功率场效应晶体管。如在本说明书中使用的术语“场效应”意在描述第一导电类型的导电“沟道”的电场间接形成和/或在第二导电类型的半导体区域(一般是第二导电类型的主体区域)中的沟道的导电性和/或形状的控制。由于场效应，穿过沟道区域的单极电流路径被形成和/或被控制在第一导电类型的源极区域或发射极区域和第二导电类型的偏移区域之间。漂移区域可分别与漏极区域或集电极区域接触。漏极区域或集电极区域与漏极或集电极电极欧姆接触。源极区域或发射极区域与源极或发射极电极欧姆接触。在不在栅极电极和源极或发射极电极之间施加外部电压的情况下，在源极或发射极电极和漏极或集电极电极之间的穿过半导体器件的欧姆电流路径被破坏或在正常断开的场效应器件中至少是高欧姆的。在正常接通的场效应器件(例如HEMT (高电子迀移率晶体管)、耗尽MOSFET (金属氧化物场效应晶体管)和正常接通的JFET (结FET))中，在