[发明专利]用于制造半导体模块的方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及一种用于制造具有侧壁绝缘的半导体模块的方法。

背景技术

具有侧壁绝缘的半导体模块例如对于CSP(芯片尺寸封装)模块壳体是必需的，其中在一个特别节省空间的实施方式中，在半导体本体的侧壁上形成接触面，其中该接触面相对于半导体本体通过侧壁绝缘层实现绝缘。一个这种实施方式例如在DE 10 2005 004 160 A1中得以描述。

具有侧壁绝缘的半导体模块的其它例子还对于功率半导体器件是已知的。这种半导体模块例如在DE 103 51 028 A1中得以描述。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于制造半导体模块的方法，半导体模块具有侧壁绝缘、尤其是具有厚的侧壁绝缘。

本发明的特征在于独立权利要求1。本发明的改进方案在从属权利要求中得出。

用于制造具有侧壁绝缘的半导体模块的方法的一种实施方式具有以下特征：

提供半导体本体，其具有第一侧和与第一侧相对设置的第二侧，

产生至少一个至少部分填充绝缘材料的第一沟槽，其从第一侧出发朝向第二侧的方向伸入到半导体本体中，其中，至少一个第一沟槽在用于第一半导体模块的第一半导体本体区域和用于第二半导体模块的第二半导体本体区域之间产生；

产生隔离沟槽，其从半导体本体的第一侧出发朝向半导体本体的第二侧的方向延伸，并且位于第一和第二半导体本体区域之间，从而使得第一沟槽的绝缘材料的至少一部分至少邻接于隔离沟槽的侧壁，以及

至少部分地去除半导体本体的第二侧直至隔离沟槽为止。

通过产生至少部分地填充绝缘材料的沟槽，并且在一个单独的步骤中产生隔离沟槽，可以在不在半导体本体的垂直于半导体本体的表面延伸的侧壁上形成凸缘的情况下形成侧壁绝缘。这尤其是针对厚度大于2μm厚的侧壁绝缘层有效。形成一个这种凸缘例如可能不利于后面使侧壁金属化形成某种结构，这是因为凸缘在光刻步骤中可能会造成遮光。通过避免这种由于通过凸缘引起的遮光，就完全可以复制或者说充分控制在侧壁上的后面的导电层形成一定的结构。此外，可以在制造半导体器件的功能性半导体结构之前在半导体模块中完成至少部分地用绝缘材料填充第一沟槽。因此在热氧化期间不会对半导体器件结构的制造产生影响，例如扩散。因此，也可以使用高温过程用于制造侧壁绝缘。

该方法的一个改进方案是，在第一和第二半导体本体区域之间产生至少两个第一沟槽，其中，在两个第一沟槽之间产生隔离沟槽。尤其是如果分别一个第一沟槽的绝缘材料的至少一部分邻接于隔离沟槽的两个相对设置的侧壁，则例如可以同时制造多个具有一个侧壁绝缘的半导体模块。

同时制造多个具有一个侧壁绝缘的半导体模块的一个可替换的实施方式是，在至少一个第一沟槽中产生隔离沟槽。这尤其是在第一沟槽的绝缘材料邻接于隔离沟槽的两个相对设置的侧壁时是有效的。

一个实施方式设计为，第一沟槽具有至少为2μm的宽度B，并且隔离沟槽这样产生，从而使得由第一沟槽的绝缘材料制成的、厚度D为至少2μm的绝缘层邻接于隔离沟槽的至少一个侧壁。通过以这种方式制造的至少2μm厚的绝缘层，例如可以减小在半导体本体和一个后来安置在侧壁上的例如金属层之间的寄生电容。此外，在功率半导体器件的情况下可以避免电击穿绝缘层。

用于产生第一沟槽的一个实施例具有以下特征：

-在待产生的第一沟槽的区域内产生至少两个并排设置的子沟槽，子沟槽从第一侧出发朝向第二侧的方向伸入半导体本体中，从而使得在两个子沟槽之间形成半导体本体的一个隔板，以及

-将两个子沟槽之间的隔板转化成一种绝缘材料。

通过产生一个这种半导体本体的层状场，并且随后将隔板转化成一个绝缘区域，可以为侧壁绝缘产生出一个任意宽度的和/或深度的绝缘空间。在将隔板转化为一种绝缘材料后，子沟槽的可能剩余的未填充部分可以在另一个实施例中被填充一种材料，从而因此例如达到更高的机械稳定性。为了提高绝缘性能，子沟槽的剩余的未填充部分也可以被填充一种绝缘材料。尤其有利的是，子沟槽的剩余未填充部分被填充一种具有减压效果的材料。在使用具有不同物理属性的不同材料时，例如具有不同晶格常数或者具有不同热膨胀系数的材料，在材料组合之间可能会形成机械压力。为了平衡这种例如在半导体本体和绝缘材料之间造成的机械压力，使用了一种材料用于平衡压力。这种材料在此应该具有的物理参数要能够反作用于其它材料的引起压力的物理参数。