制造半導(dǎo)體器件的方法和半導(dǎo)體工件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及制造半導(dǎo)體器件的方法和半導(dǎo)體工件。在包括第一主表面的半導(dǎo)體襯底中制造半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體襯底包括芯片區(qū)域。制造半導(dǎo)體襯底的方法包括在芯片區(qū)域中在第一主表面中形成半導(dǎo)體器件的部件，從半導(dǎo)體襯底的第二主表面去除襯底材料，該第二主表面與第一主表面相對，形成分離溝槽到半導(dǎo)體襯底的第一主表面中，該分離溝槽被置于相鄰芯片區(qū)域之間。該方法進(jìn)一步包括在分離溝槽中形成至少一種犧牲材料，以及從溝槽去除該至少一種犧牲材料。
【專利說明】制造半導(dǎo)體器件的方法和半導(dǎo)體工件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及制造半導(dǎo)體器件的方法以及涉及半導(dǎo)體工件。
【背景技術(shù)】
[0002]功率器件，例如MOS功率晶體管試圖實現(xiàn)由R--區(qū)域所定義的小的接通電阻，而當(dāng)處于關(guān)斷狀態(tài)時在同一時間實現(xiàn)高的擊穿電壓Vds。已提出一些方法來在薄到極薄的襯底上制造這些功率晶體管，該襯底具有小于100μπι的厚度，例如70 μ m或更少，且甚至具有10到20 μ m的厚度，這取決于器件正被采用的電壓等級。
[0003]根據(jù)通常采用的半導(dǎo)體制造工藝，半導(dǎo)體器件的部件通過加工半導(dǎo)體晶片來被加工。制造單個器件后，晶片被分離成單個芯片。當(dāng)在薄襯底上制造半導(dǎo)體器件時，可能在通過傳統(tǒng)分離或切割工藝分離單個芯片時出現(xiàn)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)實施例，一種制造半導(dǎo)體器件的方法包括形成分離溝槽到半導(dǎo)體襯底的第一主表面中，在分離溝槽中形成至少一種犧牲材料。該方法進(jìn)一步包括從半導(dǎo)體襯底的第二主表面去除襯底材料，該第二主表面與第一主表面相對，以便露出溝槽的底側(cè)。該方法進(jìn)一步包括在已經(jīng)將襯底材料從第二主表面去除之后，從溝槽的底側(cè)去除所述至少一種犧牲材料。
[0005]根據(jù)實施例，一種半導(dǎo)體工件包括半`導(dǎo)體襯底、至少兩個芯片區(qū)域、芯片區(qū)域中的在半導(dǎo)體襯底中形成的半導(dǎo)體器件的部件、以及被置于相鄰芯片區(qū)域之間的分離溝槽。分離溝槽被形成在半導(dǎo)體襯底的第一主表面中，且從半導(dǎo)體襯底的第一主表面延伸到第二主表面，將該第二主表面與第一主表面相對布置。該分離溝槽被填充有至少一種犧牲材料。
[0006]根據(jù)一個實施例，一種在包括第一主表面的半導(dǎo)體襯底中制造半導(dǎo)體器件的方法，該半導(dǎo)體襯底包括芯片區(qū)域，該方法包括:在芯片區(qū)域中在第一主表面中形成半導(dǎo)體器件的部件，從半導(dǎo)體襯底的第二主表面去除襯底材料，該第二主表面與第一主表面相對，形成分離溝槽到半導(dǎo)體襯底的第一主表面中，該分離溝槽被置于相鄰芯片區(qū)域之間，在分離溝槽中形成至少一種犧牲材料，以及從溝槽去除該至少一種犧牲材料。
[0007]在閱讀下面的詳細(xì)描述，并查看附圖時，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到附加的特征和優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]附圖被包括以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并被并入本說明書中且構(gòu)成本說明書的一部分。附圖圖示了本發(fā)明的實施例，并與描述一起用來解釋本發(fā)明的原理。本發(fā)明的其他實施例和預(yù)期優(yōu)點將容易被理解，因為通過參考下面的詳細(xì)描述，它們變得更好理解。
[0009]圖1A到圖示了根據(jù)一個實施例的制造半導(dǎo)體器件的方法； 圖2A至2H圖示了根據(jù)另一個實施例的制造半導(dǎo)體器件的方法；
圖3A至3E圖示了根據(jù)一個實施例的制造半導(dǎo)體器件的方法；
圖4A至4F圖示了根據(jù)另一個實施例的制造半導(dǎo)體器件的方法；
圖5示意性圖示了根據(jù)一個實施例的制造半導(dǎo)體器件的方法；以及 圖6A和6B示意性圖示了根據(jù)另一個實施例的制造半導(dǎo)體器件的方法。
【具體實施方式】
[0010]在下面的詳細(xì)描述中，對形成其一部分的附圖做出參考，并且在附圖中以圖示的方式示出了其中可實踐本發(fā)明的具體實施例。要理解的是，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以利用其他實施例，并且可做出結(jié)構(gòu)或邏輯改變。例如，為一個實施例說明或描述的特征可用在其他實施例上或與其他實施例一起使用以產(chǎn)生又一個實施例。所意在的是本發(fā)明包括這樣的修改和變化。使用特定的語言來描述示例，其不應(yīng)該被理解為限制所附權(quán)利要求的范圍。附圖不是按比例的，而是僅出于說明性目的。為清晰起見，如果未另有陳述，在不同附圖中，相同元件已由對應(yīng)的參考標(biāo)記所指定。
[0011]術(shù)語“具有”、“包含”、“包括”、“含有”等等是開放式的，且該術(shù)語指示了所陳述結(jié)構(gòu)、元件或特征的存在，而不排除附加的元件或特征。除非上下文清楚地另有指示，否則冠詞“一”、“一個”(a、an)和“該”(the)意在包括復(fù)數(shù)以及單數(shù)。
[0012]術(shù)語“電連接的”描述了電連接的元件之間的永久低歐姆連接，例如所涉及的元件之間的直接接觸或經(jīng)由金屬和/或高度摻雜的半導(dǎo)體的低歐姆連接。
[0013]下面的描述中所用的術(shù)語“晶片”、“襯底”或“半導(dǎo)體襯底”可包括具有半導(dǎo)體表面的任何基于半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)。晶片和結(jié)構(gòu)將被理解為包括硅、絕緣體上硅(SOI)、藍(lán)寶石上硅(S0S)、摻雜和未摻雜半導(dǎo)體、由基底半導(dǎo)體基礎(chǔ)支撐的硅的外延層，和其他半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體不需要是硅基的。半導(dǎo)體也可以是硅鍺、鍺或砷化鎵。根據(jù)本申請的實施例，一般地，碳化硅(SiC)或氮化鎵(GaN)是半導(dǎo)體襯底材料的另一個示例。
[0014]如本說明書中所使用的術(shù)語“垂直”意在描述與半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體本體的第一表面垂直布置的取向。
[0015]如本說明書中所使用的術(shù)語“橫向”和“水平”意在描述與半導(dǎo)體襯底或半導(dǎo)體本體的第一表面平行的取向。這可以是例如晶片或管芯的表面。
[0016]一般來說，對于圖案化材料層，可使用其中提供了合適光致抗蝕劑材料的光刻方法。使用合適的光掩模來光刻地圖案化光致抗蝕劑材料。圖案化的光致抗蝕劑層可以在后續(xù)處理步驟中被用作掩模。例如，如常見的，可在要被圖案化的材料層上提供硬掩模層或由諸如氮化硅、多晶硅或碳的合適材料所制成的層。例如，使用蝕刻處理來光刻地圖案化硬掩模層。將圖案化的硬掩模層作為蝕刻掩模，材料層被圖案化。
[0017]圖1A示出了根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體工件的橫截面視圖，其可形成用于實現(xiàn)根據(jù)一個實施例的方法的起點。替代地，當(dāng)根據(jù)一個實施例執(zhí)行該方法時可獲得該工件。
[0018]工件可以包括具有第一主表面110和第二主表面120的半導(dǎo)體襯底100。工件包括芯片區(qū)域150和切口區(qū)域155。一般來說，在諸如半導(dǎo)體晶片的半導(dǎo)體襯底中，限定了多個芯片區(qū)域150，相鄰的芯片區(qū)域150由切口區(qū)域155彼此分離。在每一芯片區(qū)域150中形成半導(dǎo)體器件的部件。例如，可在每一芯片區(qū)域150中形成晶體管160和其他半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件可以包括摻雜區(qū)161、導(dǎo)線221或墊，以及絕緣材料。例如，可在半導(dǎo)體襯底100中或與半導(dǎo)體襯底100的第一主表面110相鄰的區(qū)域中形成半導(dǎo)體器件的部件。半導(dǎo)體器件的另外的部件可被置于半導(dǎo)體襯底100的外部。例如，導(dǎo)線221、接觸墊和其他部件可被形成在半導(dǎo)體襯底100上，并且，例如可被置于絕緣層225內(nèi)。芯片區(qū)域150可以進(jìn)一步包括用至少一種絕緣材料131 (諸如氧化硅)填充的隔離溝槽130。另外的絕緣或?qū)щ姴牧?32可被置于隔離溝槽130中，由絕緣層131將該另外的絕緣或?qū)щ姴牧?32與襯底材料100絕緣。例如，這些隔離溝槽130可將芯片區(qū)域150的相鄰部分絕緣。
[0019]根據(jù)另外的實施例，具有與隔離溝槽130類似構(gòu)造的接觸溝槽可被置于半導(dǎo)體襯底100內(nèi)。例如，另外的絕緣或?qū)щ姴牧?32可以導(dǎo)電的，使得從第一主表面110到第二主表面120的電接觸可通過另外的絕緣或?qū)щ姴牧?32實現(xiàn)。例如第一主表面110和第二主表面120之間的距離可少于100 μ m，例如少于60 μ m，例如40 μ m。
[0020]圖1A中所示出的實施例中，絕緣層225被置于半導(dǎo)體襯底100的第一主表面110上。絕緣層225的表面限定了工件200的表面210。
[0021]此外，在半導(dǎo)體襯底100的背側(cè)上可以布置另外的絕緣層235以便限定工件背側(cè)220。切口區(qū)域155內(nèi)，例如可布置測試結(jié)構(gòu)、墊、接觸墊230以便實現(xiàn)根據(jù)特定需要的若干功能。例如，用于監(jiān)測晶片處理方法的測試結(jié)構(gòu)或圖案可被置于切口區(qū)域155中。
[0022]圖1A中所圖示的實施例中，分離溝槽140被置于切口區(qū)域155和相鄰芯片區(qū)域150之間。在半導(dǎo)體襯底100的第一主表面110中形成分離溝槽140。分離溝槽140在與附圖的圖示平面相交的方向上延伸。例如，分離溝槽140可相對于附圖的平面垂直地延伸。根據(jù)另一實施例，根據(jù)所得到芯片的期望形狀，分離溝槽140可在與附圖的平面相交的任意方向上延伸。該分離溝槽140被填充有至少一個犧牲材料。例如，犧牲材料可以包括可以絕緣的第一犧牲層141。第一犧牲層141與分離溝槽140的側(cè)壁相鄰布置。第一犧牲層141沿著分離溝槽140的側(cè)壁延伸到其底側(cè)144。此外，分離溝槽140的內(nèi)部可填充有不同于第一材料的第二犧牲層142。例如，第一層141可以是絕緣的，且第二犧牲層142可以是導(dǎo)電的。圖1A中所圖示的實施例中，分離溝槽140從半導(dǎo)體襯底100的第一主表面110延伸到半導(dǎo)體襯底100的第二主表面120。分離溝槽140可完全填充犧牲材料，使得犧牲填充物與第一主表面110齊平。犧牲材料可以包括氧化硅，諸如熱生長氧化硅、氮化硅或多晶硅以及這些材料的任何組合。根據(jù)圖1A中所圖示的實施例，工件表面210可以是平面表面。此外，半導(dǎo)體襯底100可以被附著到前側(cè)載體300，諸如玻璃載體，使得第一工件表面210與前側(cè)載體300相鄰。盡管圖1A明確示出了切口區(qū)域，但將容易理解的是，根據(jù)另一實施例，切口區(qū)域155可以被省略，并且單個芯片的分離可以使用分離溝槽140來實現(xiàn)。
[0023]根據(jù)一個實施例，分離溝槽140可以通過干式蝕刻(例如等離子蝕刻)來形成。根據(jù)一個實施例，分離溝槽140可以在形成半導(dǎo)體器件的部件之前被形成。可選地，可以在形成半導(dǎo)體器件的對高溫敏感的那些部件之前，通過高溫過程來形成分離溝槽140。例如，可通過聯(lián)合蝕刻步驟形成分離溝槽140和隔離溝槽130。根據(jù)另一實施例，分離溝槽140可在減薄半導(dǎo)體襯底100之后被形成。
[0024]從圖1A中所示的預(yù)處理的工件開始，工件的背側(cè)220可以通過可選地在后面有光致抗蝕劑層240的工件背側(cè)220上形成硬掩模層(疊層)來處理。此后，可在光致抗蝕劑層240中限定開口 241。例如，開口 241可被限定以便與分離溝槽140內(nèi)部的由第二犧牲層142制成的填充物的位置對齊。當(dāng)光刻地限定開口 241時，隔離溝槽130可被用作定位掩模。此后，可執(zhí)行另一蝕刻步驟以便去除第一犧牲層141。圖1B中所示出的實施例中，由于隔離溝槽130具有不同于分離溝槽140的功能，因此不形成開口以便與隔離溝槽130內(nèi)部的第二層132的位置對齊。
[0025]此后，可執(zhí)行蝕刻步驟以便在絕緣層235中限定開口 231。例如，可執(zhí)行利用氫氟酸(HF)的濕式蝕刻以便形成開口。圖1C示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。開口 231可大約具有與分離溝槽140寬度相對應(yīng)的寬度。盡管如此，開口 231的寬度應(yīng)足夠大，使得第二犧牲層142的整個橫截面被露出。此后，可從分離溝槽140去除第二犧牲層142。例如，如果使用多晶硅作為第二犧牲材料，可采用利用KOH的蝕刻。根據(jù)實施例，從襯底的背側(cè)220執(zhí)行蝕亥IJ。因此,從溝槽去除該至少一種犧牲材料包括從溝槽的底側(cè)144或從襯底的背側(cè)220去除該至少一種犧牲材料。換句話說，去除該至少一種犧牲材料可以包括蝕刻與襯底的第二主表面120相鄰的第二犧牲層142。
[0026]圖1D示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。如所示的，現(xiàn)在在分離溝槽140的側(cè)壁之間形成間隙143。間隙143從半導(dǎo)體襯底100的第二主表面120大約延伸到半導(dǎo)體襯底100的第一主表面110。在本申請的情境中，術(shù)語“大約延伸到半導(dǎo)體襯底的第一主表面”意思是少量材料可剩余在間隙內(nèi)，只要該少量并不抑制或阻止下文中將解釋的分離過程。例如，材料的剩余量可具有O到500nm的厚度(垂直方向上的尺寸)。
[0027]然后，另一蝕刻步驟，例如，使用例如HF的各向同性濕式蝕刻步驟可被執(zhí)行，以便在絕緣層225中形成開口 226。圖1E示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。間隙143現(xiàn)在延伸到工件表面210。
[0028]圖1F示出了去除光致抗蝕劑層240的殘留物之后所得到的結(jié)構(gòu)的示例。然后，該結(jié)構(gòu)被轉(zhuǎn)移到箔片400，其可以是適于將晶片分離成單個芯片的箔片。例如，箔片400可由如常規(guī)那樣的合適的塑料或聚合物所制成。
[0029]圖1G示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。下一步驟中，通過根據(jù)公知方法去除箔片400，晶片可被分離成單個芯片。舉例來說，箔片400可以被拉伸，而UV光可以從背側(cè)220照射以從箔片400分離單個芯片。由于將晶片分離或隔離成芯片已通過若干個蝕刻步驟來完成，因此沒有必要通過切割或鋸切襯底材料100以及形成在半導(dǎo)體襯底100上的層來分離單個芯片。因此，半導(dǎo)體材料不太可能由于機(jī)械切割過程而被損壞。此外，由于存在為了執(zhí)行分離過程所必需的較少材料，切口區(qū)域155的寬度可被減小。例如，切口區(qū)域155的寬度可以是大約30到40微米。
[0030]根據(jù)另一實施例，可通過根據(jù)已知過程去除箔層400來實現(xiàn)單個芯片的分離。
[0031]如上文已解釋的，根據(jù)一個實施例，可在限定溫度敏感部件之前，在半導(dǎo)體器件的非常早期的處理階段，限定分離溝槽140。結(jié)果是，分離溝槽可使用高溫蝕刻方法來蝕刻。此外，分離溝槽140可被光刻地限定，且可通過等離子蝕刻來蝕刻，使得例如在蝕刻期間無需考慮晶體取向。結(jié)果是，有可能光刻地定義單個芯片的幾何形狀。因此，可選擇任何合適形狀的單個芯片。
[0032]圖1H示出了單個芯片的形狀示例的一個示例。例如，如圖1h的左手部分中所示出的，芯片區(qū)域150可大約為帶有圓角的矩形。分離溝槽140被置于芯片區(qū)域150和切口區(qū)域155之間。切口區(qū)域155被置于相鄰芯片區(qū)域150之間。如圖1H的右手部分中所示出的，芯片區(qū)域150也可具有六邊形的形狀。
[0033]圖1I圖示了根據(jù)一個實施例的芯片區(qū)域150和切口區(qū)域155的一部分。如所示的，還可通過形成在相對于分離溝槽140垂直的方向上延伸的另外的分離槽156，來在平行于圖1A到IH中所圖示的橫截面的平面的方向上圖案化切口區(qū)域155。例如，可通過使用適當(dāng)?shù)墓庵驴刮g劑掩模蝕刻切口中的材料來形成分離槽156。根據(jù)一個實施例，分離槽156可具有與前文已描述的分離溝槽140類似的結(jié)構(gòu)。由于存在附加的分離槽156，該切口區(qū)域155可被圖案化，并被隔離成小塊，以便在下個處理步驟期間，防止大切口區(qū)域與晶片分離。
[0034]圖1J示出了另外的實施例，根據(jù)該實施例，從圖1G中所示結(jié)構(gòu)開始，執(zhí)行使用例如KOH的另一蝕刻步驟，以便限定錐形開口 232。由于利用KOH的蝕刻，錐形開口 232被各向同性地蝕刻。
[0035]圖2圖示了根據(jù)另一實施例的方法。如上面已參照圖1A所解釋的，對于另一實施例，起始點是包括芯片區(qū)域150和切口區(qū)域155的半導(dǎo)體襯底100。
[0036]根據(jù)圖2中所示的實施例，在半導(dǎo)體襯底100的第一主表面110中蝕刻分離溝槽140。此外，可在半導(dǎo)體襯底100的第一主表面110中限定隔離溝槽130。絕緣材料131、141可與隔離溝槽130和分離溝槽140的側(cè)壁相鄰布置。此外，第二犧牲層142 (諸如多晶硅)可被置于分離溝槽140的內(nèi)部中。不同于圖1A中所示的實施例，圖2A的半導(dǎo)體襯底100尚未被減薄。因此，第二主表面120和第一主表面110之間的距離對應(yīng)于半導(dǎo)體晶片的通常厚度。隔離溝槽130和分離溝槽140并不延伸到第二主表面120。絕緣材料131、141分別被置于隔離溝槽130和分離溝槽140中，以延伸到這些溝槽的底側(cè)144。在被置于芯片區(qū)域150中的半導(dǎo)體器件部件上布置絕緣層225。也可以在被置于切口區(qū)域155中的接觸和導(dǎo)電線230、221上布置絕緣層225。根據(jù)圖2A中所示的實施例，沒有前側(cè)載體被附著到工件表面210。因此，可在切口區(qū)域155中執(zhí)行測試過程和測量。絕緣層225具有平面表面。此后，光致抗蝕劑層240在絕緣層225上被形成，并被圖案化以形成蝕刻掩模。然后，蝕刻氧化層來形成開口 227。
[0037]圖2B示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。下個步驟中，在去除光致抗蝕劑層240的殘留物之后所得到的結(jié)構(gòu)上形成絕緣材料，諸如聚酰亞胺層228。此外，光刻地圖案化聚酰亞胺層228。由于被置于圖案化的氧化層上的聚酰亞胺層228的存在，晶片具有增加的機(jī)械堅固性。
[0038]圖2C示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。如所示的，芯片區(qū)域150中，絕緣層225由聚酰亞胺層228所覆蓋，而被置于切口區(qū)域155中的絕緣層225被露出。進(jìn)一步，在開口 227的位置處，半導(dǎo)體襯底材料100和分離槽140被露出。聚酰亞胺層228的表面形成工件表面210。如所示的，工件表面不是平坦的，而是具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。下個步驟中，合適的載體300(諸如玻璃載體)被附著于工件200的主表面210。
[0039]此后，半導(dǎo)體襯底100從第二主表面120減薄。例如，半導(dǎo)體襯底100可通過機(jī)械研磨來減薄，之后是CMP，以便補(bǔ)救可能由于研磨而引起的缺陷。例如，可去除約750μπι厚度的半導(dǎo)體晶片。
[0040]圖2D示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。所示半導(dǎo)體襯底100具有少于100 μ m的厚度。例如，厚度可以是約IOym到ΙΟΟμπι。厚度大于100 μ m時，限定具有期望幾何形狀的隔離溝槽130和分離溝槽140變得困難。此后，光致抗蝕劑層240可被形成在半導(dǎo)體襯底100的第二表面120上，且可被圖案化以便形成開口 241。
[0041]圖2E示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。然后，可選地，可執(zhí)行例如使用KOH的各向同性蝕刻步驟，以便在襯底材料100中形成開口 232。
[0042]圖2F示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。此后，執(zhí)行蝕刻步驟，以便從分離溝槽140去除絕緣層(第一犧牲層)141。根據(jù)圖2F的實施例，將第一犧牲層141從溝槽的底側(cè)144去除。換句話說，從半導(dǎo)體襯底100的背側(cè)120執(zhí)行蝕刻。此外，去除光致抗蝕劑層240的殘留物。
[0043]圖2G示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。如所示的，在分離溝槽140的側(cè)壁之間形成間隙143。間隙143從半導(dǎo)體襯底100的第二主表面120大約延伸到第一主表面110。犧牲填充物142的殘留物被置于間隙143內(nèi)。此后，半導(dǎo)體襯底100被轉(zhuǎn)移到箔層，使得半導(dǎo)體襯底100的第二主表面120與箔層400相鄰。通過常規(guī)方法，從工件210的表面去除玻璃載體300。
[0044]圖2H示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。由于轉(zhuǎn)移過程，犧牲材料142的殘留物可能掉落。此后,半導(dǎo)體襯底100可以通過去除箔層400而被分離成單個芯片。
[0045]另一實施例的起始點是圖3A中所圖示的結(jié)構(gòu),其對應(yīng)于圖2D中所示的結(jié)構(gòu)。圖3A中所示出的部件對應(yīng)于已參照圖1和2所圖示的那些部件。根據(jù)圖3中所圖示的實施例，側(cè)壁絕緣材料141例如可以是氧化硅層，其在處理方法期間保留在分離溝槽140的側(cè)壁處，以便建立所得到芯片的側(cè)壁氧化物。在半導(dǎo)體襯底100的第二主表面120上形成諸如氧化硅層的絕緣層235?？蛇x地，可在形成絕緣層235之前，與第二主表面120相鄰地形成金屬墊，以便例如與隔離溝槽130的導(dǎo)電填充物132相接觸。此后，在絕緣層235上形成光致抗蝕劑材料240。此外，在光致抗蝕劑材料240中限定開口 241。
[0046]圖3B示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。使用圖案化的光致抗蝕劑層240作為蝕刻掩模，在絕緣層235中形成開口 231。光致抗蝕劑層240中的開口 241以及因此絕緣層235中的開口 231位于分離溝槽140中的犧牲材料142上的位置。
[0047]圖3C示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。此后，光致抗蝕劑層240的殘留物被去除，后面是濕式蝕刻步驟，以便從分離溝槽140去除犧牲材料142。根據(jù)圖3C的實施例，從半導(dǎo)體襯底100的背側(cè)執(zhí)行蝕刻。
[0048]圖3D示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。如所示的，襯底材料100的側(cè)壁和第二主表面120被芯片區(qū)域150和切口區(qū)域155中的絕緣層132所覆蓋。此外，間隙143被置于分離溝槽140的側(cè)壁之間。間隙143從第二主表面120大約延伸到第一主表面110。此后，所得到的結(jié)構(gòu)被轉(zhuǎn)移到箔層400。此外，根據(jù)常規(guī)方法，從工件200的表面210去除玻璃載體。根據(jù)實施例，切口區(qū)域155可被更詳細(xì)地圖案化，例如在置于附圖的所描繪平面之前或之后的平面中。根據(jù)本實施例，當(dāng)發(fā)生到箔片400的轉(zhuǎn)移時，切口區(qū)域155的圖案化的塊有可能掉落。
[0049]此后，可去除箔片400以便將所處理的半導(dǎo)體襯底100分離成單個芯片。
[0050]針對圖4中所圖示實施例的起始點是圖3A中所示出的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該實施例，被置于襯底的背側(cè)上的絕緣層被圖案化。從溝槽去除至少一種犧牲材料之后，導(dǎo)電層在背側(cè)上被形成并被圖案化。
[0051]從圖3A中所示的結(jié)構(gòu)開始，在半導(dǎo)體襯底100的第二主表面上形成絕緣層235。此后，在絕緣層235上形成光致抗蝕劑層240，并對其進(jìn)行圖案化。圖4A示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。然后，使用圖案化的光致抗蝕劑層240作為蝕刻掩模，執(zhí)行蝕刻以便部分地去除絕緣層235以及在所得到的表面上形成另一光致抗蝕劑層240。下一步驟中，在光致抗蝕劑層240中限定開口 241。
[0052]圖4B示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。如圖所示，在半導(dǎo)體襯底100的第二主表面120的一部分上形成絕緣層235。此后，使用圖案化的光致抗蝕劑層240作為蝕刻掩模，在絕緣層235中形成開口 231。
[0053]圖4C示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。然后，通過蝕刻從分離溝槽140去除犧牲材料142。根據(jù)圖4C中所示的實施例，從半導(dǎo)體襯底100的背側(cè)執(zhí)行蝕刻。圖4D示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。如所示的，間隙143被置于分離溝槽140的側(cè)壁之間。間隙143從半導(dǎo)體襯底100的第二主表面120大約延伸到第一主表面110。光致抗蝕劑材料240、245的殘留物被去除，且與半導(dǎo)體襯底100的第二主表面120相鄰地形成金屬層246。注意的是，借助于置于所示繪圖平面之前或之后的連接，所示晶體管160可被連接到金屬層246。此后，半導(dǎo)體襯底100被轉(zhuǎn)移到箔層400，且玻璃載體300可被去除。圖4F示出了所得到結(jié)構(gòu)的示例。此后，通過去除箔層400，可將半導(dǎo)體晶片分離成單個芯片。
[0054]圖5在流程圖中圖示了根據(jù)一個實施例的制造半導(dǎo)體器件的方法。如所示的，一種制造半導(dǎo)體器件的方法包括形成分離溝槽到半導(dǎo)體襯底的第一主表面中(S10)，在分離溝槽中形成至少一種犧牲材料(S20)，從半導(dǎo)體襯底的第二主表面去除襯底材料(S30)，該第二主表面與第一主表面相對，以便露出溝槽的底側(cè)，以及從溝槽去除至少一種犧牲材料(S40)，包括蝕刻與第二主表面相鄰的至少一種犧牲材料。
[0055]根據(jù)不同的解釋，一種制造半導(dǎo)體器件的方法包括形成分離溝槽到半導(dǎo)體襯底的第一主表面中(S10)，在分離溝槽中形成至少一種犧牲材料(S20)，從半導(dǎo)體襯底的第二主表面去除襯底材料(S30)，該第二主表面與第一主表面相對，以便露出溝槽的底側(cè)，以及從溝槽去除至少一種犧牲材料(S40)，以便在分離溝槽的側(cè)壁之間形成間隙，該間隙從第二主表面大約延伸到第一主表面。
[0056]圖6A和6B圖示了根據(jù)另一個實施例的制造半導(dǎo)體器件的方法。根據(jù)實施例，在包括第一主表面的半導(dǎo)體襯底中形成半導(dǎo)體器件，并且該半導(dǎo)體襯底包括芯片區(qū)域。如圖6A中所示，該方法包括在芯片區(qū)域中在第一主表面中形成半導(dǎo)體器件的部件(S110)，從半導(dǎo)體襯底的第二主表面去除襯底材料(S120),該第二主表面與第一主表面相對,形成分離溝槽到相鄰芯片區(qū)域之間的半導(dǎo)體襯底的第一主表面中(S130)，在分離溝槽中形成至少一種犧牲材料(S140 )，以及，此后，從溝槽去除至少一種犧牲材料(S150 )。根據(jù)圖6A中所示的實施例，在形成分離溝槽(S130)之前從第二主表面去除襯底材料(S120)，并且形成分離溝槽以延伸到第二主表面。
[0057]根據(jù)圖6B中所示的實施例，在去除襯底材料(S120)之前，形成分離溝槽(S130)并且形成至少一種犧牲材料(S140)，以及將襯底材料去除以便露出溝槽的底側(cè)。
[0058]盡管本文中已經(jīng)說明和描述了具體實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，在不偏離本發(fā)明范圍的情況下，各種替代的和/或等效實施方式可代替所示出和描述的具體實施例。本申請意在覆蓋本文中討論的具體實施例的任何改編或變化。因此，其意在僅由權(quán)利要求及其等效方式來限制本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括: 形成分離溝槽到半導(dǎo)體襯底的第一主表面中； 在所述分離溝槽中形成至少一種犧牲材料； 從所述半導(dǎo)體襯底的第二主表面去除襯底材料，所述第二主表面與所述第一主表面相對，以便露出所述溝槽的底側(cè)；以及 在已經(jīng)將所述襯底材料從所述第二主表面去除之后，從所述溝槽的底側(cè)去除所述至少一種犧牲材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中用所述至少一種犧牲材料來完全填充所述分離溝槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括在所述半導(dǎo)體襯底中形成隔離溝槽，在所述隔離溝槽中填充至少一種絕緣材料，其中形成所述分離溝槽和形成所述隔離溝槽包括聯(lián)合處理方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述犧牲材料包括與所述分離溝槽的側(cè)壁相鄰的第一犧牲層，以及不同于所述第一犧牲層的第二犧牲層，所述第一犧牲層由絕緣材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中去除至少一種犧牲材料包括去除所述第二犧牲層。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中去除至少一種犧牲材料包括去除所述第一犧牲層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括形成與所述第一主表面相鄰的至少一個晶體管，其中形成所述分離溝槽是在形成所述晶體管之前完成的。`
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括在從所述分離溝槽去除所述至少一種犧牲材料之前，在所述第一主表面上形成至少一個附加層以便限定工件表面，將所述半導(dǎo)體襯底附著到前側(cè)載體，使得所述工件表面與所述前側(cè)載體相鄰。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，進(jìn)一步包括: 在所述半導(dǎo)體襯底的第二主表面上形成至少一個層以便限定工件背側(cè)；以及 在從所述分離溝槽去除所述至少一種犧牲材料之后，將所述半導(dǎo)體襯底附著到背側(cè)載體，使得所述工件背側(cè)被附著到所述背側(cè)載體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中將所述半導(dǎo)體襯底附著到所述背側(cè)載體是在從所述分離溝槽去除至少一種犧牲材料之后完成的。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中當(dāng)所述前側(cè)載體被附著到所述半導(dǎo)體襯底時，所述工件表面具有平面表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中當(dāng)所述前側(cè)載體被附著到所述半導(dǎo)體襯底時，所述工件表面是非平面表面。
13.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，進(jìn)一步包括在去除所述第二犧牲層之前在所述第二主表面上形成并圖案化另一絕緣層，其中所述另一絕緣層以使得所述第二主表面在相鄰分離溝槽之間的部分中被所述另一絕緣層所完全覆蓋的方式被圖案化。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括形成從所述第一主表面延伸到所述第二主表面的接觸溝槽，用至少一種導(dǎo)電材料來填充所述接觸溝槽，其中形成所述接觸溝槽和形成所述分離溝槽包括聯(lián)合處理方法。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括: 在從所述半導(dǎo)體襯底的第二主表面去除所述襯底材料之后，在所述第二主表面上形成并圖案化另一絕緣層；以及在從所述溝槽去除所述至少一種犧牲材料之后，在所述第二主表面上形成導(dǎo)電材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中執(zhí)行去除所述至少一種犧牲材料，以便形成所述分離溝槽的側(cè)壁之間的間隙，所述間隙從所述第二主表面大約延伸到所述第一主表面。
17.一種半導(dǎo)體工件，包括: 半導(dǎo)體襯底； 至少兩個芯片區(qū)域，在所述芯片區(qū)域中在所述半導(dǎo)體襯底中形成半導(dǎo)體器件的部件；以及 置于相鄰芯片區(qū)域之間的分離溝槽，所述分離溝槽被形成在所述半導(dǎo)體襯底的第一主表面中并從所述半導(dǎo)體襯底的所述第一主表面延伸到第二主表面，所述第二主表面與所述第一主表面相對布置，用至少一種犧牲材料來填充所述分離溝槽。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的半導(dǎo)體工件，進(jìn)一步包括被置于相鄰芯片區(qū)域之間的切口區(qū)域。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的半導(dǎo)體工件，其中所述犧牲材料包括與所述分離溝槽的側(cè)壁相鄰的第一犧牲層，以及不同于所述第一犧牲層的第二犧牲層，所述第一犧牲層由絕緣材料制成。
20.一種在包括第一主表面的半導(dǎo)體襯底中制造半導(dǎo)體器件的方法，所述半導(dǎo)體襯底包括芯片區(qū)域，所述方法包括: 在所述芯片區(qū)域中在所述第一主表面中形成所述半導(dǎo)體器件的部件；` 從所述半導(dǎo)體襯底的第二主表面去除襯底材料，所述第二主表面與所述第一主表面相對； 形成分離溝槽到所述半導(dǎo)體襯底的第一主表面中，所述分離溝槽被置于相鄰芯片區(qū)域之間； 在所述分離溝槽中形成至少一種犧牲材料；以及 從所述溝槽去除所述至少一種犧牲材料。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中所述襯底材料在形成所述分離溝槽之前被去除，以及其中所述分離溝槽被形成以延伸到所述第二主表面。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中所述分離溝槽在去除所述襯底材料之前被形成，以及其中所述襯底材料被去除以便露出所述分離溝槽的底側(cè)。
【文檔編號】H01L27/06GK103871952SQ201310692050
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月17日
【發(fā)明者】G.埃倫特勞特, P.加尼策爾, A.邁澤爾, M.珀爾茨爾, M.聰?shù)聽? 申請人:英飛凌科技奧地利有限公司