[发明专利]用于制造半导体器件的方法以及半导体器件

说明书

提供一种用于制造半导体器件(10)的方法。该方法包括以下步骤：提供半导体主体(11)；在半导体主体(11)中沿垂直方向(z)形成沟槽(12)，该垂直方向(z)垂直于半导体主体(11)的延伸主平面；以及用隔离层(14)涂覆沟槽(12)的内壁(13)。该方法还包括以下步骤：用金属化层(15)涂覆内壁(13)处的隔离层(14)；至少部分地用导电接触层(17)涂覆半导体主体(11)的、形成有沟槽(12)的顶侧(16)，其中，接触层(17)与金属化层(15)电连接；用覆盖层(24)涂覆沟槽(12)并且至少部分地涂覆半导体主体(11)的顶侧(16)，以及通过至少部分地去除接触层(17)和覆盖层(24)，在半导体主体(11)的顶侧(16)处形成接触焊盘(18)。此外，提供一种半导体器件(10)。

本公开涉及一种用于制造半导体器件的方法以及一种半导体器件。

半导体器件能够包括硅通孔，以便形成从半导体器件的顶侧到半导体器件的集成电路的电接触。硅通孔延伸穿过半导体器件的硅衬底，并且其包括与硅衬底隔离的导电层。导电层在顶侧和集成电路之间形成电接触。为了保护导电层，可以在导电层的顶部上沉积覆盖层。

在硅通孔的不同层以及硅衬底之间或之内，例如由于不同的热膨胀系数，会产生应力。在制造半导体器件期间可能引起应力。硅通孔的不同层和硅衬底之间或之内的应力能够导致硅通孔中的裂纹，特别是在导电层中。因此，在半导体器件的操作期间会出现漏电流，这能够导致器件寿命减少或器件故障。

本发明的一个目的是提供一种用于制造半导体器件的方法，该方法能够生产有效的半导体器件。另一个目的是提供一种有效的半导体器件。

该目的通过独立权利要求实现。进一步的实施例是从属权利要求的主题。

根据用于制造半导体器件的方法的至少一个实施例，该方法包括提供半导体主体的步骤。半导体主体能够是衬底或晶片。这意味着半导体主体是三维主体，并且能够是长方体。半导体主体包括能够是例如硅的半导体材料。

该方法还包括在半导体主体中沿垂直方向形成沟槽的步骤，该垂直方向垂直于半导体主体的延伸主平面。能够在半导体主体中蚀刻该沟槽，并且该沟槽从半导体主体的顶侧形成。布置在半导体主体内的导电接触部分能够用作蚀刻沟槽的蚀刻停止。这意味着，接触部分被布置成与顶侧相距一定距离，并且沟槽从顶侧朝向接触部分延伸。接触部分能够是与半导体器件的集成电路电连接的导电层。

例如，沟槽能够具有圆形的横截面。沟槽的横截面也可以不同于圆形。沟槽的直径能够总计例如40μm或80μm。沟槽的横截面的尺寸沿垂直方向能够是恒定的。

该方法还包括用隔离层涂覆沟槽的内壁的步骤。沟槽包括底表面，该底表面是距顶侧最远的沟槽表面。沟槽的内壁从底表面朝向顶侧延伸，并且内壁沿垂直方向延伸。隔离层能够沉积在顶侧，并因此覆盖沟槽的内壁和沟槽的底表面。此外，隔离层能够覆盖顶侧。优选地，隔离层完全覆盖顶侧和沟槽的内壁。

隔离层能够包括电绝缘材料，例如二氧化硅(SiO₂)或氮化硅(Si₃N₄)。由于沟槽的内壁沿垂直方向延伸，所以内壁处的隔离层的厚度能够与顶侧处的隔离层的厚度不同。此外，内壁处的隔离层的厚度能够从顶侧的侧面朝向底表面的侧面变化。隔离层的靠近底表面的沿横向方向上的厚度能够为至少200nm，其中横向方向垂直于垂直方向。

在用隔离层涂覆沟槽的内壁之后，能够从沟槽的底表面去除隔离层。

该方法还包括用金属化层涂覆内壁处的隔离层的步骤。这意味着，金属化层沉积在沟槽的内壁和沟槽的底表面处。优选地，金属化层在内壁处完全覆盖隔离层。金属化层能够包括导电材料，例如钨。如果从沟槽的底表面去除隔离层，则金属化层与接触部分直接接触。