用于加工晶片的方法和层堆叠与流程

文档序号:13533509阅读:234来源:国知局
用于加工晶片的方法和层堆叠与流程

本发明涉及用于加工晶片的方法和层堆叠。



背景技术:

通常,半导体芯片(也称为集成电路、ic、芯片或者微型芯片)可以在半导体技术中被加工、分散并且植入到晶片(或者基底或者载体)上和/或内。制造完成的芯片(例如植入的集成电路)可以被装配并且接触在载体内或者上,以提供确定的功能,例如电流的开关。为了减少芯片的电阻损耗,这尤其在电流高的情况下减少它的功率接收,可以总体上尽可能薄地制造芯片,从而使通过芯片的垂直电流路径尽可能短。为了在外延层衬底上制造这样的芯片,需要相应薄的晶片,例如为了制造具有绝缘栅极的双极型晶体通道(也称为igbt,英文“insulated-gatebipolartransistor”)或者发射极控制二极管(也称为emcon二极管,英文“emittercontrolleddiode”)。

加工相应薄的晶片可能意味着特别的挑战,因为这种晶片是非常敏感的。由此,在传统的方式中晶片被机械地加固,以抑制由于晶片变形造成的晶片损坏。为了加固,在使晶片变薄到期望的厚度时保留晶片的边缘102(例如也称为背面的支撑环102),其围绕晶片100a的变薄区域104,如在图1a的示意的横截面图中和在图1b的侧视图中示出的那样。

然而,支撑环102也会对应作用于变薄区域104的液体起机械屏障的作用,并且由此使晶片的加工变得困难。例如,借助液体加工晶片会对最大可容忍的厚度变化(英文“totalthicknessvariation”,ttv)提出特别高的要求。

尤其,自旋工艺例如涂漆、生长、清洁或者蚀刻可能被妨碍,(例如为了使晶片消除内应力)使用的蚀刻液体可能被阻止,并且由此会促进在蚀刻液体中湍流和/或所得到的蚀刻率的波动。由此,例如与没有支撑环102的变薄方法相比较,晶片的材料可能被不均匀地去除。当然,对所得到的晶片厚度和它的空间分布的通道理可以是在制造功率芯片时的关键参数,这直观地对通过相应芯片的电流路径的长度并从而对可最大容忍的厚度变化(ttv)有高要求。

为了减少由支撑环102引起的屏障作用,在传统的方式中在支撑环102中锯开槽106,蚀刻液体可以穿过所述槽更好地流动。然而在此付出的代价是,支撑环102的加固作用被剧烈地降低。同样要付出的代价是,例如由于在锯开时形成的机械负载而损坏已经在晶片内完成的器件的高风险。

由此,所述锯开在工艺变化中仅仅允许较小的操作空间,因为可能会变得需要额外的晶片稳定部,或者器件的敏感部件只有在锯开后才可以被制造和/或必须被保护。例如,变得需要额外的保护措施如镀层,以在变薄的情况下保护晶片的敏感的表面。

此外,锯条的形状提高了必须从晶片取走的材料的量,以有效地降低屏障作用。直观地,弯曲更强烈的锯条需要在晶片中更深的切口。由此进一步降低支撑环的加固作用,并且芯片离支撑环的间距应更大,以防止被锯入到芯片内。同样,所述锯开会由此被限定在特定的晶片大小上,或者说减少可使用的晶片面积。



技术实现要素:

根据不同的实施方式,提供在不损害支撑环(例如太鼓环)的加固作用的情况下减少背面的支撑环(例如对液体、即流体,例如对蚀刻液体)的机械屏障作用的方法和层堆叠。由此可以实现使借助液体对变薄区域的加工变得更容易。例如,借助液体对变薄区域的加工可以包括:涂漆、光刻、生长、清洁和/或蚀刻。

通常,可以提供支撑环,例如背面的支撑环(背面环)。例如,晶片的正面可以借助初始的工艺(例如后端工艺或者前端工艺)被加工,并且晶片的背面借助端部工艺被加工。通常,支撑环可以借助削减(分离)工艺形成,例如借助化学冲刷(例如蚀刻)、借助电子化学冲刷(例如冲蚀)、借助加热冲刷(例如等离子体蚀刻或者激光消融)和/或借助机械分离(例如切削,如研磨)。在借助研磨晶片形成支撑环的情况下,它也可以被称为太鼓环(taiko-ring)。

根据不同的实施方式,可以经济地实现支撑环(例如太鼓环)的加工以用于减少由其导致的屏障作用。由此可以省去额外的保护措施并且在工艺构造中提供更多的自由度。直观地使晶片的加工变得容易。此外,可以降低损坏构件的危险。

根据不同的实施方式,用于加工晶片的方法可以包括:形成层堆叠,其包括支撑层和使用层以及在它们之间的牺牲区域,该牺牲区域具有比该支撑层和该使用层更小的相对于加工流体的机械耐抗性和/或化学耐抗性;形成穿过该支撑层或者至少进入到该支撑层中的凹陷,其将牺牲区域露出;在所露出的牺牲区域中(即在露出牺牲区域后)借助加工流体形成至少一个通道,其中该通道连接该凹陷和该层堆叠的外部。

根据不同的实施方式,用于加工晶片的方法可以包括:形成层堆叠,其包括支撑层和使用层以及在它们之间的牺牲区域,该牺牲区域具有比该支撑层和该使用层更小的相对于加工流体的机械耐抗性和/或化学耐抗性;其中,该支撑层具有凹陷,该凹陷露出该牺牲区域;在所露出的牺牲区域中(即在露出牺牲区域后)借助加工流体形成至少一个通道,其中该通道连接该凹陷和该层堆叠的外部(即,穿过该支撑层地形成该连接)。

根据不同的实施方式,可以通过从该支撑层去除材料(例如借助热蒸发、化学加工和/或机械加工)或者通过借助掩模沉积材料,形成穿过所述支撑层或者至少进入到该支撑层中的凹陷。

根据不同的实施方式,用于加工晶片的方法可以包括:形成层堆叠,其包括支撑层和使用层以及在它们之间的牺牲区域,该牺牲区域具有比该支撑层和该使用层更小的相对于加工流体的机械耐抗性和/或化学耐抗性;借助凹陷露出牺牲区域,该凹陷被形成为穿过所述支撑层或者至少进入到该支撑层;并且借助通道连接凹陷和层堆叠的外部,该通道通过借助加工流体将材料从牺牲区域去除的方式形成。

根据不同的实施方式,使用层可以具有至少一个电路元件(即一个电路元件或者多个电路元件)(例如至少一个半导体器件)。

根据不同的实施方式,支撑层可以具有晶片;或者使用层可以布置在支撑层和晶片之间。

根据不同的实施方式,使用层与支撑层和/或使用层与牺牲区域可以相对彼此具有外延关系。

根据不同的实施方式,使用层可以在支撑层和牺牲区域上外延地生长。

根据不同的实施方式,可以通过化学和/或结构上改变支撑层的部段和/或使用层的部段形成所述牺牲区域。

根据不同的实施方式,可以通过在支撑层上沉积材料(牺牲材料)形成牺牲区域。可选地,牺牲材料可以被掺杂和/或牺牲材料可以被氧化。例如,可以沉积化合物半导体。

根据不同的实施方式,牺牲区域(或者它的牺牲材料)可以具有化合物半导体或者由化合物半导体形成。化合物半导体可以具有例如硅-锗(锗化硅)或者由此形成,例如具有大约5%至95%的锗原子,例如大约具有10%至95%的锗原子。

根据不同的实施方式,可以通过掺杂支撑层的部段和/或使用层的部段形成牺牲区域。

根据不同的实施方式,牺牲区域可以具有多个区段,该多个区段相互具有间距并且通过间距将所述凹陷的每个区段露出;其中,在牺牲区域内形成至少一个通道包括在牺牲区域的每个区段中形成至少一个通道。

根据不同的实施方式,可以通过有选择性地蚀刻支撑层的部段和/或使用层的部段形成牺牲区域。

根据不同的实施方式,牺牲区域可以具有比支撑层和/或使用层更大的孔隙度。

根据不同的实施方式,牺牲区域可以具有比支撑层和/或使用层更大的添加物浓度(例如掺杂物质浓度)。

根据不同的实施方式,牺牲区域(或者它的牺牲材料)和支撑层(或者它的材料)可以具有至少一个共同的化学元素(例如半导体)。牺牲区域可以可选地具有额外的添加物(例如以比支撑层更高的浓度)和/或晶格缺陷(例如以比支撑层更高的密度)。替代地或者附加地,牺牲区域和使用层可以具有至少一个共同的化学元素(例如半导体)。牺牲区域可以具有额外的添加物(例如以比使用层更高的添加物浓度)。牺牲区域可以可选地具有额外的添加物(例如以比使用层更高的浓度)和/或晶格缺陷(例如以比使用层更高的密度)。

所述至少一个的共同的化学元素可以包括例如一个化学元素(例如元素半导体)或者多个化学元素(例如由此形成的化合物半导体)或者由此形成。所述至少一个的共同的化学元素也可以称为基础材料,例如当支撑层和/或使用层由该至少一个化学元素形成时。

根据不同的实施方式,牺牲区域可以在化学成分上区别于支撑层和/或使用层。

根据不同的实施方式,凹陷可以被形成在支撑层的内部部段中,从而使支撑层的外部部段包围该凹陷。支撑层的外部部段可以直观地形成支撑环(也称为加固件或者加固环)。

根据不同的实施方式,可以使加工流体作用在层堆叠上(例如作用在使用层和/或支撑层上),以形成该通道。

根据不同的实施方式,加工流体可以包括蚀刻液体、蚀刻气体和/或蚀刻等离子体。

根据不同的实施方式,凹陷可以沿着第一方向延伸穿过支撑层或者至少延伸到该支撑层中;并且通道可以沿着第二方向延伸穿过牺牲区域;其中第二方向可以横向(即垂直)于第一方向伸延。

根据不同的实施方式,凹陷可以露出使用层的一部分。

根据不同的实施方式,可以在形成该至少一个通道之前,形成该凹陷。

根据不同的实施方式,所述的方法还可以包括:穿过凹陷地掺杂使用层(例如借助植入掺杂物质到使用层内)。

根据不同的实施方式,所述的方法还可以包括:激活该掺杂物质(例如借助热能)。

根据不同的实施方式,所述的方法还可以包括:掩盖使用层,即在使用层上形成掩模。掩模(蚀刻掩模)可以包括软掩模或者硬掩模,或者由此形成。硬掩模可以具有可耐抗的材料,例如比软掩模更可耐抗。软掩模可以例如具有聚合物或者由此形成,或者具有其他的有机材料。掩模可以例如具有漆(例如光刻胶)或者由此形成。例如,硬掩模可以相对于氧、氟、氯和/或其他反应气体可耐抗。硬掩模可以例如被用于借助湿化学和/或等离子体蚀刻的加工(例如结构化)。

根据不同的实施方式,所述的方法还可以包括:使用层(例如借助掩模)的结构化。例如,可以使用掩模进行光刻工艺。

根据不同的实施方式,所述的方法还可以包括:借助在凹陷中形成的金属化电接触使用层。

根据不同的实施方式,所述的方法还可以包括:在形成凹陷之前,将层堆叠固定在载体上。

根据不同的实施方式,层堆叠(例如具有晶片)可以包括:支撑层和使用层;凹陷,其延伸穿过该支撑层或者至少延伸到该支撑层中;至少一个通道,其穿过支撑层和使用层之间、从凹陷延伸到层堆叠的外部。

根据不同的实施方式,使用层可以具有至少一个电路元件。

根据不同的实施方式,该通道可以在支撑层和使用层的彼此对置的、横向(即垂直)于该通道的延伸的侧面上被限界。

根据不同的实施方式,该凹陷可以沿着横向(即垂直)于该通道的延伸的方向延伸(例如延伸穿过支撑层或者至少延伸到该支撑层中);其中,所述通道平行于该方向在支撑层和使用层的彼此对置的侧面上被限界。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下文中被详细地解释。附图示出:

图1a至图1c示出传统的方法;

图2a至图2c分别以示意性截面图示出根据不同的实施方式的方法;

图3a至图3c分别以示意性截面图示出根据不同的实施方式的方法;

图4a至图4c分别以示意性侧视图或截面图示出根据不同的实施方式的方法;

图5a至图5c分别以示意性截面图示出根据不同的实施方式的方法;

图6a和图6b分别以示意性截面图示出根据不同的实施方式的方法;

图7a至图7c分别以示意性截面图示出根据不同的实施方式的方法;

图8a至图8c分别以示意性截面图示出根据不同的实施方式的方法;

图9a、图9b和图10分别以示意性截面图示出根据不同的实施方式的电路元件;

图11a和图11b分别以示意性截面图示出根据不同的实施方式的方法。

具体实施方式

在下文中详细说明将参照附图,它们形成的部分和在其中为了解释特别的实施方式示出,在所述实施方式中本发明可以被实施。相关地,方向术语如“上面”、“下面”、“前面”、“后面”、“在前面”、“在后面”等等结合所说明的附图使用。因为实施方式的部件可能在许多不同的方位上定位,所以所述方向术语被用于解释而不局限任何方式。可以理解的是,可以使用别的实施方式并且进行结构或逻辑的改变,而不脱离本发明的保护范围。可以理解的是,只要没有特殊说明,在此描述的不同的示例的实施方式的特征可以相互组合。下面的详细说明因此不应被理解为限制性的,本发明的保护范围应通过权利要求书确定。

在此,术语“示例性的”在被用作“例子、示例或者图示”的含义。每个在此被解释成“示例性的”的实施方式或者构型,不一定理解成相对于别的实施方式或者构型是优选的或者有利的。

在侧面或表面上形成的沉积材料中的术语“上”可以根据不同的实施方式被理解成该沉积材料“直接在侧面或表面上”,例如与所谓的侧面或者表面直接(例如实体性)接触地产生沉积材料。在侧面或表面上形成的沉积材料中的术语“上”可以根据不同的实施方式被理解成该沉积的材料“间接在所谓的侧面或者表面上”形成,其中,其中一层或者多层附加层被布置在所谓的侧面或者表面和该沉积材料之间。

关于结构(或者基底、晶片或者载体)的横向的或侧向的延展或者横向的或侧向的邻接中的术语“侧向的”或者“横向的”可以根据不同的实施方式被用于表示沿着基底、晶片或者载体的表面的延展或者位置关系。这意味着,基底的表面(例如载体的表面或者晶片的表面)可以被用作参考面,其通常表示基底的主加工面(或者载体或晶片的主加工面)。此外,关于结构(或者器件)的宽度而被使用的术语“宽度”在此可以被用于表示结构的侧向(或者横向)的延展。

此外,关于结构(或者器件)的高度而被使用术语“高度”在此可以被用于表示结构沿着垂直于基底的表面(例如垂直于基底的主加工面)的方向的延展,即垂直延展。关于层的厚度而被使用的术语“厚度”在此可以被用于表示该层垂直于载体(材料)的表面的空间延展,该层被沉积在该载体上,即垂直的延展。当载体的表面平行于基底的表面(例如主加工面)时,施加在载体上的层的厚度可以等于该层的厚度。此外,“垂直的”结构可以表示在垂直于侧面方向(例如垂直于基底的主加工面)的方向上延伸的结构,并且“垂直的”延展可以表示沿着垂直于横向方向的延展(例如垂直于基底的主加工面的延展)。

在这些描述的范围内,术语“连接”、“联接”以及“耦合”被应用于描述直接和间接的连接、直接或者间接的联接以及直接或者间接的耦合,例如导电的。在附图中相同的或者类似的元件设有相同的附图标记,只要这是符合目的。

根据不同的实施方式,术语“流体”可以被理解成具有液体材料和/或气体材料或者由此形成的材料。气体材料可以可选地至少部分地电离。换句话说,气体材料可以可选地具有等离子体或者由此形成。

根据不同的实施方式,芯片可以构造成薄芯片或者非常薄的芯片。薄芯片可以具有大约70μm到大约250μm范围内的厚度。非常薄的芯片可以具有大约5μm到大约70μm范围内的厚度。所述芯片可以可选地比薄芯片更厚,例如在大约250μm到大约1毫米范围内。

根据不同的实施方式,芯片可以具有和/或提供垂直的电流路径(即穿过该芯片的电流路径),例如在两个布置在芯片的对置的侧面上(例如在它的背面和它的正面上)的接触片之间。

根据不同的实施方式,使用层可以被理解成被处理用于制造单个器件、即电路元件和/或集成电路的层。例如,该使用层可以至少部段地被化学地改变、涂层和/或结构化。具有至少一个器件的使用层也可以被称为器件层。该使用层可以具有半导体区域或者由此形成。

根据不同的实施方式,半导体区域(例如使用层)可以被处理,以形成一个或者多个电路元件,例如单独地或者相互连接地形成。多个相互连接的电路元件可以例如形成集成电路。通常,一个芯片(也称为半导体芯片)或者多个芯片可以被形成在半导体区域内。

每个芯片或者所述芯片可以具有活性的芯片面。该活性的芯片面可以被布置在半导体区域的一部分内并且可以具有至少一个电路元件(一个电路元件或者多个电路元件),例如晶体管、电阻、电容器、二极管或者类似物。该至少一个电路元件可以设置用于实施操作,例如计算操作或者存储操作。替代地或者附加地,例如在功率电子器件中,该至少一个电路元件可以用于实施开关操作或者放大操作(例如在应用功率电路元件的情况下)。

不同的电路元件,例如晶体管和/或二极管,可以被设置用于高压应用(也称为高压二极管或者高压晶体管)。替代地或者附加地,不同的电路元件例如晶体管和/或二极管可以是发射极受控的(也被称为emcon)。

根据不同的实施方式,芯片(也称为集成电路)可以从半导体区域被分离,其方式是将材料从半导体的接缝(也称为切口)去除(也称为半导体区域的分开或者切开)。例如,材料从半导体区域的接缝的去除可以通过刻凿和切断、裂开、脆裂分割(分离/分开)、等离子体分割(分离/分开)、激光分割或者机械地锯开(例如通过应用分离锯)实现。在半导体芯片分离后它可以被电接触并且然后被封装(例如封闭或者半开),例如借助成型材料和/或在芯片载体内(也称为芯片壳体),其适合于应用在电子仪器内。例如,可以借助导线将芯片连接在芯片载体内,和/或可以将该芯片载体焊接在电路板和/或导体框架上(例如igbt或者功率mosfet)。

根据不同的实施方式,牺牲区域、使用层和/或支撑层可以具有下述半导体材料之一或者由此形成。术语半导体材料可以被理解成化学成分,其具有半传导性的基础材料或者由此形成,和/或在不掺杂的情况下是半传导性的,即具有从大约10-6西门子/米到大约106西门子/米的范围内的电传导能力。在处理晶片期间,半传导性的基础材料可以例如部段地被掺杂,这提高其在掺杂位置中的电传导能力(例如超过106西门子/米)。

半导体材料或者半传导性的基础材料可以例如具有元素半导体(例如硅或者锗)或者化合物半导体(例如碳化硅或者锗化硅)或者由此形成。

根据不同的实施方式,牺牲区域可以具有比支撑层和/或使用层更大的杂质浓度,例如当支撑层和/或使用层(例如它的基础材料)具有碳化硅(sic)或者由此形成。

根据不同的实施方式,牺牲区域可以具有比支撑层和/或使用层更大的添加物浓度,例如当支撑层和/或使用层(例如它的基础材料)具有硅(si)和/或锗(ge)或者由此形成。例如牺牲区域可以具有锗化硅或者由此形成,其例如具有比支撑层和/或使用层更高的硅浓度(例如当支撑层和/或使用层主要具有锗或者由此形成),或者具有比支撑层和/或使用层更高的锗浓度(例如当支撑层和/或使用层主要具有硅或者由此形成)。

根据不同的实施方式,基底(例如晶体,例如重新配置的晶体)和/或半导体区域可以具有一种类型或者不同类型的的半导体材料(例如基础材料)或者由此形成,包括iv族半导体(例如硅或者锗)、化合物半导体例如iii-v族化合物半导体(例如砷化镓)、iii族半导体、v族半导体或者半传导性的聚合物。在多个实施方式中,基底和/或半导体区域可以由硅形成(掺杂或者不掺杂)。在多个替换的实施方式中,基底和/或半导体区域可以是绝缘衬底上的硅晶片(soi)。作为替换物可以为基底和/或半导体区域应用任何其它的合适的半导体材料,例如半导体化合物(半传导性的化合物)如磷化镓(gap)、磷化铟(inp)、碳化硅(sic)或者氮化镓(gan),也可以是任何合适的三元半导体化合物或者四元半导体化合物,例如铟砷化镓(ingaas)。

根据不同的实施方式,使用层、支撑层和/或牺牲区域可以具有半导体区域或者由此形成。

根据不同的实施方式,牺牲区域可以具有氧化物(例如半导体氧化物如二氧化硅)或者由此形成。替代地或者附加地,牺牲区域可以是掺杂的和/或多孔的。例如,牺牲区域可以具有掺杂的和/或多孔的氧化物或者半导体材料(例如硅和/或硅-锗和/或sic)或者由此形成。牺牲区域可以可选地具有外延材料或者由此形成。

根据不同的实施方式,通道可以具有横截面(横向于从凹陷出发的方向切开),其从凹陷出发的方向增加或者减少(例如漏斗形的)。例如,横截面(例如通道的宽度和/或高度)可以在从凹陷出发的方向上减少。由此在凹陷上实现较大的入口区域,这进一步地减少屏障作用。替代地,横截面(例如通道的宽度和/或高度)可以在从凹陷出发的方向上增加。由此可以维持支撑环的尽可能大的横截面,这提高它的加固作用。

根据不同的实施方式,至少两个通道可以在它们的横截面(例如宽度和/或高度)中相互区分。由此可以实现,支撑环的稳定性局部地不同。例如可以由此使支撑环的去除变得容易(例如支撑环可以更好地被折断)。

根据不同的实施方式,所述或者每个通道的横截面可以是例如圆形的、椭圆形的、多边形的(例如矩形,例如正方形的),例如其中的混合物。直观地,横截面的形状可以与给定条件匹配。

图2a至图2c在示意的横截面视图中图示了根据不同的实施方式用于加工晶片的方法。可选地可以将多个层堆叠251同时加工(也称为分批处理)。

该方法可以在200a中包括:形成层堆叠251。层堆叠251可以具有支撑层202和使用层204。此外,层堆叠251可以具有牺牲区域206,其布置在支撑层202和使用层204之间。牺牲区域206可以至少部分地延伸到支撑层202和/或使用层204内。牺牲区域206可以与层堆叠251的外部251a邻接,即具有或者至少部分地露出层堆叠251的露出的外壁的部分。

牺牲区域206,例如它的化学成分和/或体结构,可以这样地设置,使得牺牲区域206具有比支撑层202和/或使用层204更小的相对于加工流体的机械的和/或化学的耐抗性。术语“耐抗性”在与加工的关联中可以被理解成相对于由于加工造成的机械的和/或化学的改变的抗性,例如相对于化学反应(例如氧化反应)和/或相对于材料损坏的抗性。较大的耐抗性造成更为缓慢的改变的结果。例如,结构(例如区域或者层)和/或材料的耐抗性越大,则它受加工会改变得更小和/或更慢。耐抗性可以是对于特定的加工流体和/或对于不同的加工流体相互偏差。

牺牲区域206的耐抗性可以例如小于使用层204和/或支撑层202的耐抗性的大约75%(例如小于大约50%,例如小于大约25%,例如小于大约5%,例如小于大约1%,例如小于大约0.1%,例如小于大约0.01%,例如小于大约0.001%,例如小于大约0.0001%)。例如,在多孔硅(例如在牺牲区域206中)和单晶硅(例如在支撑层202和/或使用层204中)之间的选择性可以区别系数10-5。类似的在选择性中的区别可以在二氧化硅(so2)(例如在牺牲区域206中)和硅(例如在支撑层202和/或使用层204中)之间达到,例如在应用氢氟酸(hf)作为加工流体的情况下。所述选择性可以代表速度,例如区域或者材料的蚀刻以所述速度进行。更普通地表达,大的选择性可以说明,确定的化学反应优选实现。可选性可以间接地与耐抗性成比例。

机械的和/或化学的耐抗性可以例如被降低,其方式是,扩大露出的表面。由此可以例如该较大的表面提供化学地反应的加工流体,加工流体可以作用在所述表面上。替代地或者附加地,机械的和/或化学的耐抗性可以被提高,其方式是,提高机械硬度和/或减少相对于加工流体的化学反应性(也称为钝化)。化学反应性可以说明材料的接受化学反应的能力,例如化学反应进行的速度或者需要的用于启动反应的能量界限(也称为活化能)。

例如,牺牲区域206可以具有比支撑层202和/或使用层204更小的机械硬度、更大的化学反应性和/或更大的粗糙度(例如由于多孔的表面)。牺牲区域206的化学反应性、粗糙度,掺杂物质浓度、晶格缺陷密度、孔隙度和/或柔软度(与逆硬度相当)中的至少一个可以小于使用层204和/或支撑层202的相应的化学反应性、粗糙度、掺杂物质浓度、晶格缺陷密度、孔隙度和/或柔软度的大约75%(例如小于大约50%,例如小于大约25%,例如小于大约5%,例如小于大约1%,例如小于大约0.1%,例如小于大约0.01%,例如小于大约0.001%,例如小于大约0.0001%)。

使用层204和/或支撑层202可以沿着横向平面101、103延伸。使用层204的(垂直)延展204d(直观地使用层204的厚度204d)可以小于支撑层202的(垂直)延展202d(直观地支撑层202的厚度202d)。替代地或者附加地,层堆叠251的厚度(沿着方向105的延展)(例如具有支撑层202和使用层204),例如厚度202d和厚度204d的和,可以例如是500μm或者更多。

所述方法可以另外在200b中包括:形成穿过支撑层202或者至少进入到支撑层中的凹陷208。凹陷208可以这样地设置,使得牺牲区域206借助凹陷208至少部分地露出。凹陷208可以形成在支撑层202的内部的部段206i内,该内部的部段被支撑层202的外部的部段206a围绕。替代地或者附加地,可以在形成凹陷208前去除牺牲区域206的至少一部分。

使用层204的(垂直)延展204d可以小于凹陷208的深度208d,即(垂直)延展208d,凹陷208以该深度延伸到支撑层202内。可选地,使用层204可以借助凹陷208部分地露出。可选地,凹陷208至少部分地延伸到使用层204内。

支撑层202的剩余的部段206a(也称为支撑层202的外部部段206a)可以具有所谓的支撑环(例如也称为支持环,例如太鼓环)或者由此构造。直观地,凹陷208的深度208d可以限定所述支撑环的厚度208d并且由此限定加固的程度。

剩余的支撑层202(直观地支撑层202的外部部段206a)可以沿着横向方向101、103围绕凹陷208。例如,剩余的支撑层202可以沿着围绕凹陷208四周的路径延伸,例如环形的、椭圆形的、多边形的(例如矩形的,例如正方形的)等等。所述路径可以平行于横向平面101、103伸延。

凹陷208的形成(也称为支撑层202的变薄)可以机械地、化学地和/或加热地实现。根据不同的实施方式,凹陷208可以借助削减(分离的)工序被形成,例如借助化学冲刷(例如蚀刻),借助电子化学冲刷(例如侵蚀),借助加热冲刷(例如等离子体蚀刻或者激光或者激光消融)和/或借助机械分离(例如切削,如研磨)。借助减去工艺可以将成立从支撑层202去除。例如,凹陷208可以借助研磨形成。

凹陷208的形成(也称为支撑层202的变薄)可以例如借助机械的除去实现,例如借助切削的制造方法,例如研磨(也称为背面研磨)。可选地,可以借助蚀刻液支持凹陷208的形成。

牺牲区域206的(垂直)延展206d可以小于凹陷208的(横向)延展208d和/或支撑层202的(横向)延展202d。牺牲区域206可以具有离使用层204的表面的距离,该使用层的表面与支撑层202对置。替代地或者附加地,牺牲区域206可以具有离支撑层202的表面的距离,该支撑层表面与使用层204对置。

所述方法可以另外在200c中包括:在露出的牺牲区域206内借助加工流体(即在应用加工流体的情况下)形成至少一个通道210。通道210可以连接凹陷208和层堆叠251的外部251a。换句话说,通道210可以穿过牺牲区域206延伸。通道210可以(侧面地)与与凹陷208邻接。

通道210的形成可以包括去除牺牲区域206(例如它的材料,也称为牺牲材料)的至少一部分。例如,牺牲区域206(例如它的材料)可以完全地被去除。牺牲区域206的至少部分的去除可以借助加工流体实现。例如,所述去除可以穿过凹陷208和/或从外部251a出发地实现。牺牲区域206的穿过凹陷208的至少部分的去除可以例如借助离心工艺(也称为旋转工艺)实现,即在使层堆叠251旋转期间。牺牲区域206从外部251a出发的至少部分的去除可以在形成凹陷208之前和/或之后实现。例如,牺牲区域206(或者它的牺牲材料)可以从外向内和/或从内向外地被蚀刻(例如借助液体池(nassbank)),例如在形成(例如借助研磨)凹陷208之前。

根据不同的实施方式,牺牲区域206可以至少部分地(即部分地或者完全地)被去除用于形成一个或者所述通道210。牺牲区域206的至少部分的去除可以包括,部分地或者完全地去除牺牲区域206(或者它的牺牲材料)。牺牲区域206的至少部分的去除可以包括,部分地或者完全地从牺牲区域206去除牺牲材料。

根据不同的实施方式,层堆叠251(例如晶片)可以为了形成一个或者所述通道210而被浸入到加工流体内(例如借助液体池)。

根据不同的实施方式,通道210可以被理解成开口,其穿过固体材料(例如结构)而延伸(即通孔)。横向于它的延伸(即通道210的横向延展210b),所述开口可以沿着第一方向105在对置的侧壁上被限界并且沿着第二方向在对置的侧壁上被限界。该第二方向可以横向(即垂直)于第一方向。换句话说,被周向壁完全地包围的通道可以称为通孔。直观地,通道210可以具有侧壁、顶端壁和底部壁(即直观地就是沟道)。

在多个实施方式中,多个通道210可以在牺牲区域206中形成。

凹陷208可以沿着第一方向105(也称为垂直方向105,即横向于横向平面101、103的方向)延伸穿过支撑层202或者至少延伸到支撑层中。所述或者每个通道210可以沿着第二方向101、103(也称为横向方向101、103,在横向平面101、103上或者平行于其的方向)延伸穿过牺牲区域206或者至少延伸到牺牲区域中。

为了形成所述或者每根通道210,所述加工流体可以作用在层堆叠251,例如至少在牺牲区域206上。如果加工流体作用在使用层204上,则加工流体可以比将牺牲区域206(例如它的材料)更慢地(例如根本不或者几乎没有)将使用层204(例如它的材料)去除。换句话说,使用层204可以具有比牺牲区域206更大的相对于加工流体的耐抗性。如果加工流体作用在支撑层202上,则加工流体可以比将牺牲区域206(例如它的材料)更慢地(例如根本不或者几乎没有)将支撑层202(例如它的材料)去除。换句话说,支撑层202可以具有比牺牲区域206更大的相对于加工流体的耐抗性。

根据不同的实施方式,加工流体可以具有蚀刻液体、蚀刻气体和/或蚀刻等离子体。换句话说,至少一个通道210的形成可以借助蚀刻工艺,例如借助干蚀刻(例如在应用蚀刻等离子体或者蚀刻气体的情况下)地和/或湿化学地(借助蚀刻液体)实现。加工流体(例如蚀刻等离子体)可以具有电离的气体或者由此形成。加工流体(例如蚀刻等离子体和/或蚀刻气体)可以设置用于与牺牲区域206化学地反应,例如成挥发性的反应产物。蚀刻等离子体可以借助等离子体源形成,例如在应用形成等离子体的气体,例如具有卤化物的气体或者具有氢气的气体。蚀刻液体可以例如具有氟化氢(hf)、氟化铵、氨水、硝酸、磷酸、硫酸或者过氧化氢或者由此形成。蚀刻气体可以是例如具有氟(例如全氟化烃或者无机的氟化合物)或者氧的气体或者由此形成。

加工流体的化学成分可以依赖于层堆叠251的化学成分并且与其匹配。在下文中示范地给出几种可能的组合:

当牺牲区域206(或者它的牺牲材料)比使用层206和/或支撑层202具有更小的硅的物质量份额(相对于总物质量的物质量份额)时,加工流体(例如蚀刻液体)可以具有hf或者由此形成。

例子1)具有二氧化硅或者由此形成的牺牲区域206(或者它的牺牲材料);和/或具有元素硅的或者由此形成的使用层206和/或支撑层202;于是加工流体可以具有氟化氢或者由此形成。

例子2)具有比使用层206和/或比支撑层202的硅具有更大孔隙度的硅si的牺牲区域206(或者它的牺牲材料),于是加工流体可以具有氟化氢、例如具有氟化氢和过氧化氢(h2o2)的混合物或者由此形成。

例子3)具有比使用层206和/或比支撑层202的硅具有更大的锗的物质量份额(例如24%锗或者更少)的牺牲区域206(或者它的牺牲材料),于是加工流体可以具有氟化氢,例如具有氟化氢、氟化铵(nh4f)、过氧化氢和氨水(nh4oh)的混合物或者由此形成(例如以20:12:3:5的相互比例)。例如,氟化铵可占40%。

当牺牲区域206(或者它的牺牲材料)具有比使用层206和/或比支撑层202更大的氧气的物质量份额时,加工流体(例如等离子体或者蚀刻气体)可以具有四氟化碳(cf4)或者由此形成。可选地,加工流体可以具有三氟甲烷(chf3)和/或硫(例如在s8组态中)。

例子1)二氧化硅或者由此形成的牺牲区域206(或者它的牺牲材料);和/或具有元素硅或者由此形成的使用层206和/或支撑层202;于是加工流体可以具有chf3/cf4-混合物和/或cf4/s8-混合物或者由此形成。

当牺牲区域206(或者它的牺牲材料)具有比使用层206和/或比支撑层202更小的硅的物质量份额时,加工流体(例如等离子体或者蚀刻气体)可以具有卤化物(例如氟、氯和/或溴)或者由此形成的气体。

例子1)具有比使用层206和/或比支撑层202的硅具有更大的锗的物质量份额(例如24%锗或者更多)的牺牲区域206(或者它的牺牲材料),于是加工流体可以具有六氟化硫(sf6)或者由此形成。

例子2)具有比使用层206和/或比支撑层202的硅具有更大孔隙度的硅的牺牲区域206(或者它的牺牲材料),于是加工流体可以具有六氟化硫(sf6)或者由此形成。

例子3)具有比使用层206和/或比支撑层202的硅具有更大孔隙度的硅的牺牲区域206(或者它的牺牲材料),于是加工流体可以具有三氟化氮(nf3)、元素基本上氯(cl2)和/或溴化氢(hbr)或者由此形成,例如由此形成的混合物。

例子4)具有比使用层206和/或比支撑层202的硅具有更大孔隙度的硅的牺牲区域206(或者它的牺牲材料),于是加工流体可以具有四氟化碳和/或元素氧气(o2),例如由此形成的混合物。

视所述层堆叠化学成分而定可以选择合适的加工流体。加工流体可以设置用于与牺牲区域(或者它的牺牲材料)发生化学反应,例如在(例如完全)形成一种流动的反应产物或者多种流动的反应产物的情况下,例如成气体的、液体的、可溶解到加工流体内的或者挥发性的反应产物。所述加工流体可以可选地加热、照射和/或通电。

根据不同的实施方式,牺牲区域206(或者它的牺牲材料)可以具有比使用层206和/或比支撑层202更大的硅的物质量份额。替代地或者附加地,牺牲区域206(或者它的牺牲材料)可以具有比使用层206和/或比支撑层202更小的锗的物质量份额。例如,牺牲区域206可以通过使硅在锗化硅上沉积的方式形成。

在不同的替换的实施方式中,牺牲区域206(或者它的牺牲材料)可以具有比使用层206和/或比支撑层202更小的硅的物质量份额。替代地或者附加地,牺牲区域206(或者它的牺牲材料)可以具有比使用层206和/或比支撑层202更大的锗的物质量份额。例如,牺牲区域206可以通过使锗化硅在硅上沉积的方式形成。

替代地,加工流体可以具有液体射束或者由此形成,该液体射束(例如具有高压)作用在牺牲区域206上,例如水射束。直观地,牺牲区域206相对于液体射束的机械作用的耐抗性可以被降低,例如借助气孔。

加工流体可以例如实现各向异性的蚀刻,例如沿着横向方向101、103(即在横向平面101、103上或者平行于其的方向)比沿着垂直方向105(即横向于横向平面101、103的方向)更快。

所述或者每个通道210的(垂直)延展210d可以比凹陷208和/或支撑层202的(垂直)延展更小。所述或者每个通道210可以具有离使用层204的表面的距离,该使用层的表面与支撑层202对置。替代地或者附加地,所述或者每个通道210可以具有离支撑层202的表面的距离,该支撑层的表面与使用层204对置。

根据不同的实施方式,所述或者每根通道的形状可以与给定条件匹配。例如,所述或者每个通道可以具有圆的(例如圆形的或者椭圆形的)或者多边形的(例如正方形的或者矩形的)横截面(例如横向于横向平面101、103切开和/或横向于它的延伸切开)。

根据不同的实施方式,凹陷208的横向延展208b可以比至少下列之一的横向延展210b更大:支撑层202的外部部段206a、牺牲区域206、所述至少一个的通道210,(例如多于大约200%地更大,例如多于大约500%地更大,例如多于大约1000%地更大)。

可选地,所述方法可以具有:借助液体加工加工变薄的区域(即借助凹陷208而露出的区域)。所述加工可以具有:借助液体(例如具有漆)涂漆;液体的显影(例如借助印刷术);借助液体(例如具有洗涤液或蚀刻液体)清洗;借助液体(例如具有蚀刻液体)蚀刻;和/或借助液体掩盖(例如在应用旋转工艺的情况下)。

图3a至图3c在示意的横截面视图中图示根据不同的实施方式的用于加工晶片的方法。

层堆叠251在300a至300c中可以具有至少一个电路元件302或者在层堆叠251中形成它。该至少一个电路元件302可以布置和/或构造在使用层204内。该至少一个电路元件302可以例如是半导体芯片(也称为芯片)的部分或者形成它。例如,半导体芯片可以在多个工艺步骤中形成,其中至少一个工艺步骤在形成凹陷208之前实现和/或其中至少一个或者所述工艺步骤在形成凹陷208之后实现。

层堆叠251可以具有多于一个的电路元件302和/或多于一个的芯片,例如两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个,或者多于十个,例如二十个、五十个、一百个,或者多于一百个,例如两百个、五百个、一千个,或者多于一千个电路元件302和/或芯片。

换句话说,芯片的至少一个部分可以在凹陷208之前地制造,例如芯片的pn结。替代地或者附加地,芯片的至少一个部分可以在形成凹陷208之后制造,例如芯片的接触接口(也称为接触垫)。

在300a中,所述方法可以包括,在形成凹陷208之前,例如在形成牺牲区域206之后,形成或者加工至少一个电路元件302或者其中不少一个部分。

替代地或者附加地,所述方法可以在300c中包括,借助凹陷208露出至少一个电路元件302(即它的背侧)或者其中的至少一个部分。

所述或者每个电路元件302的(垂直)延展302d(直观地所述或者每个电路元件302的厚度302d)可以小于支撑层202和/或凹陷208的(垂直)延展。

替代地或者附加地,所述方法可以在300c中包括,在形成凹陷208之后,例如在形成通道210之前,形成或者加工至少一个电路元件302或者其中的至少一个部分。例如,可以穿过凹陷208地掺杂使用层204的部段,例如为了形成pn结。可选地,所述掺杂此后被激活,例如借助热方法(例如注入激活)。所述激活可以通过将掺杂物资装入到使用层204的晶格内的方式包括。在此,使用层204的电子特征可以改变(永久地),例如,掺杂的部段的电传导能力可以借助激活变化(例如被减少或者提高)。如果将在未掺杂或者已经p掺杂的基底内的例如p型掺杂物质(例如在p掺杂的基底内的硼)激活,则电传导能力可以增加。如果将在已经p掺杂的基底内的例如n型掺杂物质激活(例如在p掺杂的基底内的砷),则电传导能力可以减少。

替代地或者附加地,所述方法可以在300c中包括,在形成通道210之后,形成或者加工至少一个电路元件302或者其中的至少一个部分。例如,为了形成至少一个的电路元件302,蚀刻液体可以被引入到凹陷208内,该蚀刻液体可以例如部分地通过所述或者每个通道210从凹陷208漏出。可选地,可以同时加工多个层堆叠251(分批处理)。

所述或者每根通道210的(垂直)延展210d可以小于凹陷208和/或支撑层202的(垂直)延展。

根据不同的实施方式,所述至少一个的电路元件302可以在形成凹陷208之前形成,例如部分地或者完全地。这可以使所述至少一个的电路元件302的形成(例如在层堆叠251的前端上或者从其开始)变得容易。替代地或者附加地,所述至少一个的电路元件302可以在形成凹陷208之后形成,例如部分地或者完全地。这可以使所述至少一个的电路元件302的形成(例如在层堆叠251的前端上或者从其开始)变得容易。例如可以,在所述至少一个的电路元件302(例如具有一个或者多个回路或者由此形成)被形成之前(即在使用层沉积后,例如在epi-沉积后),形成背面的支撑环。

图4a至图4c在示意的侧面图或者横截面图中图示了根据不同的实施方式的用于加工晶片的方法。

所述方法可以在400a中包括:提供支撑层202。支撑层202可以具有半导体区域或者由此形成。该半导体区域可以具有第一半导体材料或者由此形成,例如单晶的半导体材料,例如硅(si)或者碳化硅(sic)、氮化镓(gan)。支撑层202可以例如具有晶片或者由此形成。

支撑层202可以具有圆的(例如圆形或者椭圆形的)或者多边形的(例如正方形的或者矩形的)横截面(沿着横向平面101、103切开)或者它们的混合形状。该被提供的方法可以不依赖于支撑层202的应用的横向延展而被使用。例如,支撑层202可以具有多于大约25mm(毫米)的横向延展,例如多于大约50mm,例如多于大约100mm,例如多于大约150mm,例如多于大约200mm,例如多于大约250mm,例如多于大约350mm,例如多于大约400mm,例如多于大约450mm,例如多于大约500mm,例如多于大约600mm。

所述方法可以可选地在400b中包括:在支撑层202上和/或内形成牺牲区域206。

牺牲区域206在支撑层202内的形成可以例如实现,其方式是,化学地和/或在结构上改变支撑层202(例如它的材料,也称为基础材料)的部段206a(例如外部部段206a),牺牲区域206应被形成在其内,例如借助粒子照射、蚀刻、掺杂、氧化(例如局部地氧化)等等。

例如,添加物(例如掺杂物质或者污染物)可以被引入到支撑层202的部段206a内(例如当支撑层202具有sic或者由此形成时),例如借助扩散和/或植入。于是,牺牲区域206可以比支撑层202具有更大的添加物浓度。替代地或者附加地,牺牲区域206可以在它的化学成分中与支撑层202区别。

根据不同的实施方式,为了形成牺牲区域(或者它的牺牲材料)可以在支撑层202的一段或者所述部段206a内形成化合物半导体。例如,部段206a可以具有半传导性的基础材料(例如硅),在该半传导性的基础材料内引入半传导性的添加物(例如锗)。例如,在支撑层202的外部部段206a内的添加物浓度(即添加物的原子的数量)可以多于在支撑层202的内部的部段206i内地形成,例如多于大约每立方厘米1015原子(atome/cm3),例如多于大约1016atome/cm3,例如多于大约1017atome/cm3,例如多于大约1018atome/cm3,例如多于大约1019atome/cm3,例如多于大约1020atome/cm3,例如多于大约1021atome/cm3,例如多于大约1022atome/cm3,例如多于大约1023atome/cm3或者甚至更多。例如,硅锗(锗化硅)化合物半导体可以形成在支撑层202的部段206a内(例如通过将锗引入的方式),例如具有大约0.001%(原子百分比)至10%的锗,例如具有大约0.001%至5%的锗。如果更多的添加物(例如锗)应被引入到支撑层202的部段206a内,则可以更简单地是,在支撑层202的部段206a上沉积具有相应的化学成分的牺牲材料,如在下文中详细地描述的那样。

替代地或者附加地,晶格缺陷(例如格错误、气孔或者毛细通道)可以在支撑层202的外部部段206a内被形成,例如借助支撑层202的外部部段206a的结构变化,例如借助蚀刻(例如可选的蚀刻)和/或借助离子照射。在所述加工后,层堆叠151可以在牺牲区域206内具有比支撑层202更大的晶格缺陷密度。例如,牺牲区域206可以具有比支撑层202更大的孔隙度。所述晶格缺陷密度可以称为每个体积的晶格缺陷(例如气孔)的数量,即空间密度。所述晶格缺陷可以人工地被制造,以调整耐抗性。晶格缺陷可以减少相对于加工流体的化学的耐抗性。

牺牲区域206在支撑层202上的形成可以实现,其方式例如是,将在支撑层202的一段或者所述部段206a(例如外部部段206a)上的材料(也称为牺牲材料,例如氧化物或者锗化硅)沉积,例如借助气相沉积,例如物理的气相沉积(pvd)和/或化学气相沉积(cvd),并且可选地借助蚀刻和/或借助氧化。换句话说,被沉积的材料可以可选地被蚀刻和/或被氧化。

根据不同的实施方式,为了形成牺牲区域,可以将在支撑层202的一段或者所述部段206a上的化合物半导体沉积。该化合物半导体可以具有例如硅-锗(锗化硅)或者由此形成,例如具有大约5%至95%锗原子,例如具有大约10%至95%锗原子,例如具有大约20%至80%锗原子,例如具有大约30%至70%锗原子,例如具有大约40%至60%锗原子。

例如,所述牺牲材料可以具有添加物(例如掺杂物质或者污染物)。于是,牺牲区域206可以比支撑层202具有更大的添加物浓度。替代地或者附加地,牺牲区域206可以在它的化学成分上与支撑层202区别。

替代地或者附加地,所述牺牲材料可以具有多种晶格缺陷(例如格错误,气孔或者毛细通道)。于是,牺牲区域206可以比支撑层202具有更大的晶格缺陷密度。例如,牺牲区域206可以比支撑层202具有更大的孔隙度。

牺牲区域206的形成可以例如借助蚀刻液体实现(例如为了形成气孔),该蚀刻液体作用在支撑层202和/或在牺牲材料上。例如,牺牲区域206的形成可以电化学(借助电流支持)和/或光电化学地(借助电流和光支持)实现。例如,所述蚀刻液体可以具有氢氟酸和过氧化氢的混合物或者由此形成。由此可以尤其实现深度气孔。替代地,所述蚀刻液体可以具有由醋酸、硝酸和氢氟酸组成的混合物或者由此形成。由此,气孔的深度可以减少。直观地,视蚀刻液体的化学成分而定,孔隙度可以被调整。

为了形成牺牲区域206,可以可选地使用膜,其空出支撑层202的部段206a,在该部段内应形成牺牲区域206。

所述方法可以在400c中包括:在支撑层202上形成使用层204。使用层204可以具有半导体区域或者由此形成。该半导体区域可以具有第二半导体材料或者由此形成,例如单晶的半导体材料,例如与第一半导体材料相同。替代地,第一半导体材料和第二半导体材料可以彼此不同,例如在sic在多孔的硅上的情况下。通常,根据不同的实施方式,与之不同的半导体材料可以在多孔的半导体材料(例如多孔的硅)上生长。

使用层204和支撑层202(即它们的材料)可以相互具有外延关系。换句话说,使用层204和支撑层202的晶体结构相互具有限定的指向,例如一样的指向。使用层204可以例如在支撑层202上外延地被生长,例如同向外延或者异向外延。换句话说,使用层204可以具有外延层(epi层)或者由此形成。

例如,使用层204和支撑层202可以(在同向外延的情况下)在它们的晶体结构上和/或在它们的化学成分上一致。例如,epi-氮化镓204可以在氮化镓-晶片202上形成。替代地,epi-碳化硅204可以在碳化硅-晶片202上形成。

替代地,使用层204和支撑层202可以(在异向外延的情况下)在它们的晶体结构上和/或在它们的化学成分上不同。例如,epi-氮化镓可以在硅-晶片202上形成。

根据不同的实施方式,多孔硅(例如作为牺牲材料)可以在硅晶片202上形成。替代地或者附加地,硅(例如作为使用层,例如epi-硅)可以在多孔硅(例如所述牺牲材料)上形成。通常,根据不同的实施方式,一样的半导体材料可以在多孔的半导体材料(例如多孔的硅)上生长。

通常,术语”多孔”可以涉及材料、区域或者层地被理解成,它们比使用层204和/或比支撑层202具有更大的孔隙度。

相对于400b替代地或者附加地,在400c中牺牲区域206的形成可以在使用层204中实现,例如随着使用层204的形成同时或者在之后。牺牲区域206在使用层204中的形成可以类似地设置,如牺牲区域206形成在支撑层202中那样。例如,使用层204可以局部地化学地和/或结构地被改变,例如借助粒子照射、蚀刻、掺杂等等。

此外,所述方法可以在400c中包括:在使用层204中形成至少一个电路元件302。电路元件302的形成可以包括,在使用层204中形成至少一个pn结,例如至少一个单极的结和/或至少一个双极的结。可选地,电路元件302的形成可以包括至少一个层,例如形成电绝缘层,例如通过施加和/或化学地反应的方式,和/或形成至少一个导电层(例如金属化),例如通过施加的方式。可选地,电路元件302的形成可以包括,使至少一个层结构化。

借助导电层(例如金属化),使用层204(例如布置在其中的的一个或者每个电路元件s302)可以导电地被接触。例如,第一导电层可以被形成在使用层204的与凹陷208对置的侧上。替代地或者附加地,第二导电层被形成在凹陷208内。金属化可以比使用层204和/或比支撑层202具有更大的电传导能力。金属化可以具有金属或者由此形成。

图5a至图5c在示意横截面图中图示了根据不同的实施方式的用于加工晶片的方法。

在500a中,所述方法可以包括:形成牺牲区域206。牺牲区域206的形成可以包括形成牺牲区域206的多个区段206,所述区段相互具有间距。换句话说,牺牲区域206可以包括多个区段206s或者由此形成。区段206s可以借助所述支撑层的外部部段206a的区域(也称为支撑区域202)被相互分离,所述支撑区域比牺牲区域206具有相对于加工流体的更大的耐抗性。

牺牲区域206(例如它的多个区段206s)可以比支撑区域202和/或比使用层204具有相对于加工流体的更小的耐抗性。例如,牺牲区域206(例如它的多个区段206s)可以比支撑区域202具有更小的机械硬度、更大的化学反应性和/或更大的粗糙度。

在500b中,所述方法可以包括:在多个区段206s的每个区段206s中,例如在牺牲区域206的每个区段206s中,形成通道210。

在500c中,所述方法包括:形成凹陷208。凹陷208可以在所述或者每根通道210之前或者之后被形成。在500c中图示了所述支撑层的内部的部段206i的横截面111(比较图6b)。

图6a和图6b在示意的横截面图中图示了根据不同的实施方式用于加工晶片的方法。

在600a中,所述方法包括:将层堆叠251固定在载体602上,例如在凹陷208被形成之前。(例如暂时的或者永久的)载体602可以固定在使用层204的背离支撑层202的侧面上。

载体602可以具有无机材料或者由此形成(例如陶瓷或者金属)和/或可以具有有机材料或者由此形成(例如聚合物)。例如,载体602可以具有板或者薄膜或者由此形成。

在600b中图示了在沿着横向平面101、103的横截面中的层堆叠251,例如穿过牺牲区域206和/或沿着支撑层202相对于使用层204的临界面切开。层堆叠251可以具有支撑层202(例如具有晶片或者由此形成)和使用层204(例如具有epi层或者由此形成)。

使用层204的形成可以借助elo工艺(外延地横向过度生长,英文“epitaxial-lateral-overgrowth”)实现。例如,在牺牲区域206内可以形成局部的氧化物(例如借助locos工艺形成),该氧化物被局部地过渡生长。locos也可以被称为硅的局部的氧化(“localoxidationofsilicon”)。

使用层204的形成可以借助结构化实现。例如,氧化物可以局部地氧化。

此外,层堆叠251可以具有凹陷208,该凹陷穿过支撑层202或者至少到其内地延伸。

此外,层堆叠251可以具有至少一个通道210,该通道在支撑层202和使用层204之间穿过从凹陷208延伸到层堆叠251的外部251a。

层堆叠251可以具有例如多于一个的通道210,例如两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个,或者多于十个,例如二十个、五十个、一百个,或者多于一百个,例如两百个、五百个、一千个,或者多于一千个通道210。

根据不同的实施方式,可以所述或者每跟通道210的横向延展210b和/或所述或者每根通道210的垂直延展210d可以位于大约5μm(微米)至大约20mm(毫米)的范围内,例如在大约50μm至大约1mm的范围内,例如在大约50μm至大约500μm的范围内。例如,所述或者每根通道210的横向延展210b可以是在层堆叠251的圆周的大约1%至大约80%的范围内(在横向平面101、103内),例如在层堆叠251的圆周的大约5%至大约90%的范围内,例如在层堆叠251的圆周的大约5%至大约50%的范围内,例如在层堆叠251的圆周的大约5%至大约30%的范围内。

图7a至图7c在示意的横截面图中图示了根据不同的实施方式的用于加工晶片的方法。

在700a中,所述方法包括:提供晶片702(或者更通常支撑层202)。晶片702可以包括内部部段206i和外部部段206a。外部部段206a可以包围内部的部段206i(直观地例如圆盘)。外部部段206a(在例如环上的)可以与晶片702的外部251a邻接。

在700b中,所述方法可以另外包括:在外部部段206a内形成气孔,例如在外部部段206a的区域206(也称为牺牲区域206)内和/或在区域206的多个区段206s内。直观地,由此,至少一个多孔的牺牲区域206可以形成。气孔的形成可以借助电化学工艺实现。例如,多孔硅可以形成在牺牲区域206内。

替代地或者附加地,在700b中所述方法可以包括:沉积牺牲材料,例如在外部部段206a上。该沉积可以例如在使用pvd和/或cvd的情况下实现。例如,所述牺牲材料可以具有锗和/或硅、例如化合物半导体如gesi。所述牺牲材料可以这样地设置,使得它可以比位于其下的外部部段206a的区域202s更快地被蚀刻。

替代地或者附加地,在700b中所述方法可以包括:将外部部段206a掺杂(例如当具有sic或者由此形成),例如在区域206内和/或在区域206的区段206s内。所述掺杂可以例如在应用硼作为掺杂物质的情况下实现。直观地,所述掺杂可以(例如借助硼、铝、磷、氩、氮)降低牺牲区域206的化学耐抗性。换句话说,牺牲区域206掺杂得越多则可以越快地被蚀刻,例如比外部部段206a的未或者更少掺杂的区域202s。

此外,在700c中所述方法可以包括:在晶片202上并且在牺牲区域206上外延地形成使用层204。牺牲区域206(例如它的部分206s)的孔隙度可以这样地设置,使得使用层204的材料包含相对于牺牲区域206(例如相对于它的区段206s)的外延关系。换句话说,牺牲区域206的气孔可以这样地构造,使得牺牲区域206的材料包含它的外延关系。例如,所述外延关系可以借助异向外延(例如在多孔的si上的sic)或者同向外延(例如在sic上的sic)形成。

根据不同的实施方式,无量纲的测量参数可以被理解成孔隙度,该孔隙度称为材料、区域或者部段的空腔容积相对于整个容积的比例。

根据不同的实施方式,牺牲区域206的孔隙度(即在牺牲区域206内的空腔的容积相对于牺牲区域206的容积)可以小于大约50%(例如小于大约25%,例如小于大约10%,例如小于大约5%,例如小于大约1%)和/或大于大约10%,例如大于大约25%,例如大于大约50%。

在700c中,所述方法可以可选地包括:在使用层204中形成至少一个电路元件302(例如半导体电路元件302)。

图8a至图8c在示意截面图中图示了根据不同的实施方式用于加工晶片的方法。

在800a中,所述方法可以包括:将层堆叠251固定在载体602上。

在800b中,所述方法可以包括:在层堆叠251内形成凹陷208,例如在支撑层202的内部的部段206i中和/或穿过它。例如可以去除支撑层202的内部部段206i。

牺牲区域206(例如它的每个区段206s)可以(沿着横向方向101、103)穿过外部

在800c中,所述方法包括:在牺牲区域206内形成至少一个通道210,例如在牺牲区域206的每个区段206s内形成通道210。

借助层堆叠251的露出的外部部段206a,机械的加固件206a(加固环206a)可以提供,其反作用于由于变形的对晶片造成的损坏。直观地,在使晶片变薄的情况下(在期望的厚度上)保留晶片的边缘206a也称为支撑环或者背面的支持环),该边缘围绕变薄的区域208。机械的加固件206a可以具有至少一个壁元件或者由此形成,该壁元件(在垂直方向105上)从使用层204出发地延伸并且围绕(例如与使用层204邻接的)空腔208。壁元件206a可以在横向方向邻接在所述凹陷上。

更普通地表达,外部部段206a(例如加固环206a)可以具有第一位置802,在该第一位置上外部部段206a不中断。在使用层204和第一位置802之间,外部部段206a可以第二位置804,其被至少一个的通道210中断。换句话说,支撑层202的第二位置802可以在与使用层204对置的侧面上限界至少一个的通道210。

例如,外延层204(也称为epi或者epi层)可以被施加在晶片202上。接下来,晶片202可以被变薄直到外延层204(比较例如图2b)。在外延层204中,至少一个的igbt302和/或至少一个的emcon-二极管302可以形成。更普通地表达,至少一个半导体器件可以被形成在epi基础上。晶片202的变薄可以这样地设置,使得支撑环206a(例如在pi层204的背面)被形成(即留下它)。

图9a和图9b在示意的横截面图中图示了根据不同的实施方式的各个电路元件(例如提供垂直电流的),例如在各个晶体管几何形状中。

电路元件900a可以具有多个接触垫,其中,第一接触垫2708a和第二接触垫2710相互对置。第一接触垫2708a和第二接触垫2710可以导电地接触电路元件900a的活跃的区域,在所述活跃的区域内电路元件900a具有大量的半导体区域,其中第一半导体区域2006和第二半导体区域1008可以掺杂有第一类型的第一掺杂物质而第三半导体区域2008和第四半导体区域2004可以掺杂有第二类型的第二掺杂物质(不同于第一类型)。第一掺杂物质可以是p型而第二掺杂物质可以是n型或者与此相反,从而形成双极的结(pnp结或者npn结)。

第一接触垫2708a可以导电地接触电路元件900a的第一电极1708,例如源极。第二接触垫2710可以导电地接触电路元件900a的第二电极1708b,例如漏极。第三接触垫2708b可以导电地接触第三电极1708b,例如栅极。

第三电极1708b可以借助导电屏障物2208与第一电极1708a和/或与第四半导体区域2004电绝缘。多个电极、1708a、1708b、1706可以每个都借助金属化提供。

电路元件900b可以类似地设置用于,仅仅第二电极具有垂直延伸的部段2308,该部段延伸到第四半导体区域2004内。第四半导体区域2004可以可选地具有在掺杂物质浓度中的梯度2002。

一个或者多个掺杂的半导体区域可以借助掺杂穿过凹陷208形成。

在一个或者多个实施方式中,也可以应用其它的电路元件,例如提供横向电流的电路元件。

图10在示意的横截面图中、例如在二极管几何形状中图示了根据不同的实施方式的的电路元件1000a。

第一半导体区域2006可以掺杂有第一类型的第一掺杂物质。第二半导体区域1008和第四半导体区域2004可以掺杂有第二类型(不同于第一类型)的第二掺杂物质。第一掺杂物质可以是p型并且第二掺杂物质可以是n型或者与此相反,从而形成单极的结(pn结或者np-结)(pnp-结或者npn结)。

图11a至图11b在示意的横截面图中图示了根据不同的实施方式的用于加工晶片的方法。可选地可以同时加工多个层堆叠251(也称为分批处理)。

所述方法在1100a中可以包括:形成层堆叠251。层堆叠251可以包括晶片1102、支撑层202和使用层204。支撑层202和使用层204可以例如例如被生长在晶片1102上,例如在晶片上外延和/或相对彼此外延,例如同向外延和/或异向外延。

根据不同的实施方式,支撑层202和使用层204可以具有同样的外延材料或者由此形成。替代地或者附加地支撑层202和使用层204可以整体地(集成地)相互连接。

替代地,支撑层202和使用层204可以在它们的材料和/或它们的化学成分上区别。

根据不同的实施方式,支撑层202可以具有正面的支撑环或者由此形成(即在1102的正面上形成)。例如,可以在所述至少一个的电路元件302形成之前形成支撑层202(比较图3b)。

此外,层堆叠251可以包括牺牲区域206,该牺牲区域布置、例如生长在支撑层202和使用层204之间。牺牲区域206可以与层堆叠251的外部251a邻接,即具有或者至少部分地露出层堆叠251的露出的外壁的部分,例如在在横向方向101、103上的对置的侧面上。

牺牲区域206可以如先前描述地那样设置。牺牲区域206,例如它的化学成分和/或体结构,可以这样地设置,使得牺牲区域206比支撑层202和/或比使用层204具有相对于加工流体的更小的机械和/或化学耐抗性。牺牲区域206的耐抗性可以例如小于使用层204和/或支撑层202的耐抗性的大约75%(例如小于大约50%,例如小于大约25%,例如小于大约5%,例如小于大约1%,例如小于大约0.1%,例如小于大约0.01%,例如小于大约0.001%,例如小于大约0.0001%)。

例如,牺牲区域206可以比支撑层202和/或比使用层204具有更小的机械硬度、更大的化学反应性和/或更大的粗糙度(例如由于多孔的表面)。牺牲区域206的化学反应性、粗糙度、掺杂物质浓度、晶格缺陷密度、孔隙度和/或柔软度(相当于逆硬度)的至少之一可以小于使用层204和/或支撑层202的相应的化学反应性、粗糙度、掺杂物质浓度、晶格缺陷密度、孔隙度和/或柔软度的大约75%(例如小于大约50%,例如小于大约25%,例如小于大约5%,例如小于大约1%,例如小于大约0.1%,例如小于大约0.01%,例如小于大约0.001%,例如小于大约0.0001%)。

使用层204和/或支撑层202可以沿着横向平面101、103延伸。使用层204的(垂直)延展204d(直观地使用层204的厚度204d)第一小于支撑层202的(垂直)延展202d(直观地支撑层202的厚度202d)。

所述方法此外可以在1100a中包括:这样地形成支撑层202,使得它具有凹陷208,例如延伸穿过支撑层202或者至少到其内。凹陷208可以这样地设置,使得牺牲区域206借助凹陷208至少部分地被露出或者露出。凹陷208可以被支撑层202的外部部段206a(例如环形部段206a)围绕。凹陷可以例如通过在内部区域206i内比在外部部段206a内不或者更少地生长材料的方式而形成。例如,支撑层202可以借助掩模形成(该掩模例如遮住内部的部段206i)。凹陷208可以例如在垂直方向105上穿过支撑层而延伸。。

支撑层202的生长部段206a(也称为支撑层202的外部部段206a)可以包括支撑环(例如也称为支持环)或者由此形成。直观地,凹陷208的深度208d可以限定所述支撑环的厚度208d并且由此限定加固件的大小。层堆叠251(例如包括晶片、支撑层202和使用层204)的厚度可以例如是500μm或者更大。

凹陷208的生长部段206a沿着横向方向101、103环绕。例如,生长部段206a可以沿着围绕凹陷208四周的路径延伸,例如环形的、椭圆形的、多边形的(例如矩形的、例如正方形的)等等。所述路径可以平行于横向平面101、103地走向。牺牲区域206可以借助凹陷208在与外部251a对置的侧面(内侧面)露出。

所述方法此外可选地可以包括:通过去除晶片1102的至少一个部分的方式来使层堆叠251变薄。换句话说,所述晶片可以被部分地或者完全地去除。层堆叠251的变薄可以机械地、化学地和/或加热地实现。通常,层堆叠251的变薄可以借助减去(分离)工艺实现,例如借助化学的除去(例如蚀刻),借助电化学的除去(例如侵蚀),借助加热除去(例如等离子体蚀刻或者激光消融)和/或借助机械的分离(例如切削,如研磨)。例如,层堆叠251的变薄可以借助研磨实现。在层堆叠251变薄之后的层堆叠251的得到的组态可以类似于在图2b中示出的层堆叠251。

层堆叠251的变薄可以例如借助机械的除去实现,例如借助切削的制造方法,例如研磨(也称为背面研磨)。可选地,可以借助蚀刻液支持层堆叠251的变薄。

牺牲区域206的(垂直)延展206d可以小于凹陷208的(横向)延展208d和/或支撑层202的(横向)延展202d。牺牲区域206可以具有离使用层204的表面的距离,该使用层的表面与支撑层202对置。替代地或者附加地,牺牲区域206可以具有离支撑层202的表面的距离,该支撑层表面与使用层204对置。

所述方法可以另外在1100b中包括:在露出的牺牲区域206内借助加工流体(即在应用加工流体的情况下)形成至少一个通道210。通道210可以连接凹陷208和层堆叠251的外部251a。换句话说,通道210可以穿过牺牲区域206延伸。通道210可以(侧面地)与与凹陷208邻接。

至少一个的通道210的形成可以可选地在或者层堆叠251变薄之前或者之后实现。

根据不同的实施方式,可以在至少一个的电路元件302(例如在层堆叠251的正面上或者从其出发)形成之前实现层堆叠251的变薄(比较图3b和图3c)。在这样的情况下,可选地层堆叠251的变薄可以在形成至少一个的通道210之后实现。替代地或者附加地层堆叠251的变薄可以在至少一个的电路元件302形成之前(例如在层堆叠251的正面上或者从其出发)实现(比较图3b和图3c)。在这样的情况下,可选地层堆叠251的变薄可以在形成至少一个的通道210之前实现。

通道210的形成可以包括将牺牲区域206(例如它的材料,也称为牺牲材料)的至少部分地去除。例如,牺牲区域206(例如它的材料)可以完全地去除或者被移动。牺牲区域206的至少部分的去除可以借助加工流体实现。例如,所述去除可以穿过凹陷208和/或从外部251a出发地实现。牺牲区域206的穿过凹陷208的至少部分的去除可以例如借助离心工艺(也称为旋转工艺)实现,即在使层堆叠251旋转期间。例如,牺牲区域206(或者它的牺牲材料)可以从外向内和/或从内向外地被蚀刻(例如借助液体池)。

根据不同的实施方式,牺牲区域206可以至少部分地(即部分地或者完全地)被去除用于形成一个或者所述通道210。牺牲区域206的至少部分的去除可以包括,部分地或者完全地去除牺牲区域206(或者它的牺牲材料)。牺牲区域206的至少部分的去除可以包括,部分地或者完全地从牺牲区域206去除牺牲材料。

根据不同的实施方式,层堆叠251(例如晶片)可以为了形成一个或者所述通道210被浸入到加工流体内(例如借助液体池)。

在多个实施方式中,多个通道210可以形成在牺牲区域206内。

凹陷208可以沿着第一方向105(也称为垂直方向105,即横向于横向平面101、103的方向)穿过支撑层202或者至少到其内地延伸。所述或者每个通道210可以沿着第二方向101、103(也称为横向方向101、103,即在横向平面101、103上或者平行于其的方向)穿过牺牲区域206或者至少在其内延伸。

为了形成所述或者每根通道210,所述加工流体可以作用在层堆叠251,例如至少在牺牲区域206上。如果加工流体作用在使用层204上,则加工流体可以比将牺牲区域206(例如它的材料)更慢地(例如根本不或者几乎没有)将使用层204(例如它的材料)去除。换句话说,使用层204可以比牺牲区域206具有相对于加工流体的更大的耐抗性。如果加工流体作用在支撑层202上,则加工流体可以比将牺牲区域206(例如它的材料)更慢地(例如根本不或者几乎没有)将支撑层202(例如它的材料)去除。换句话说,支撑层202可以相对于加工流体具有比牺牲区域206更大的耐抗性。

根据不同的实施方式,加工流体可以具有蚀刻液体、蚀刻气体和/或蚀刻等离子体。加工流体(例如蚀刻等离子体)可以具有电离的气体或者由此形成。加工流体(例如蚀刻等离子体和/或蚀刻气体)可以设置用于与牺牲区域206化学地反应,例如成挥发性的反应产物。蚀刻等离子体可以借助等离子体源形成,例如在应用形成等离子体的气体,例如具有卤化物的气体或者具有氢气的气体。蚀刻液体可以例如具有氟化氢(hf)、氟化铵、氨水、硝酸、磷酸、硫酸或者过氧化氢或者由此形成。蚀刻气体可以例如具有氟的气体(例如全氟化烃或者无机氟化合物)或者氧气或者由此形成。

加工流体的化学成分可以取决于层堆叠251的化学成分并且与之匹配,如先前描述的那样。

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