[发明专利]制造半导体器件的方法以及半导体器件

说明书

一种用于制造半导体器件(10)的方法，包括以下步骤：提供具有主延伸平面的半导体器件(11)，以及在垂直于半导体本体(11)的主延伸平面的垂直方向(z)上从半导体本体(11)的顶侧(13)在半导体本体(11)中形成沟槽(12)。该方法还包括以下步骤：用隔离层(15)涂覆沟槽(12)的内壁(14)、在沟槽(12)内沉积金属化层(16)，以及在沟槽(12)内沉积钝化层(17)，使得沟槽(12)的内部空间(18)没有任何材料，其中，与内部空间(18)相邻的内表面(19)至少局部地被处理为疏水性的。此外，提供了一种半导体器件(10)。

为了电接触半导体器件的集成电路或半导体器件的另一部分，常用的方法是形成穿过器件的硅衬底的硅通孔。因此，在衬底中形成沟槽。沟槽至少部分填充有金属化层，该金属化层与衬底电隔离。布置在衬底的电路侧的集成电路能够经由硅通孔电接触。

为了将半导体器件附接到载体或晶片，能够在半导体器件与载体之间布置底部填充材料。如果硅通孔没有完全用金属化层填充，则底部填充材料能够至少部分地填充硅通孔。由于底部填充材料和硅通孔的材料的热膨胀系数不同，因此在处理期间可能在硅通孔内部和周围产生应力。因此，硅通孔的一些层可能彼此分层，并且在硅通孔的材料中可能产生裂纹。这些裂纹可能导致泄漏电流，或者灰尘或湿气可能进入半导体器件。因此，可能降低半导体器件的效率和寿命。

一个目的是提供一种效率更高的半导体器件。另一个目的是提供一种用于制造有效的半导体器件的方法。

该目的通过独立权利要求实现。其他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，该方法包括为半导体本体提供主延伸平面的步骤。半导体本体能够是衬底或晶片。这意味着，半导体本体是三维体，并且它能够是长方体。半导体本体包括能够是例如硅的半导体材料。

该方法还包括在垂直于半导体本体的主延伸平面的垂直方向上从半导体本体的顶侧在半导体本体中形成沟槽。能够通过蚀刻半导体本体的材料来形成沟槽。在沟槽的背离半导体本体的顶侧的底侧处，能够布置蚀刻停止层。蚀刻停止层能够用作用于蚀刻沟槽的蚀刻停止。这意味着，沟槽能够从半导体本体的顶侧朝向蚀刻停止层延伸。沟槽能够具有圆柱形状。圆柱体的直径能够例如达到40μm或80μm。

该方法还包括用隔离层涂覆沟槽的内壁。沟槽的内壁能够在垂直方向上延伸。隔离层能够包括例如二氧化硅的电绝缘材料。沟槽的内壁能够完全被隔离层涂覆。还可能的是，在沟槽的底侧处的底表面涂覆有隔离层。沟槽的底表面能够完全被隔离层涂覆。在沉积隔离层之后，能够从沟槽的底表面去除隔离层。

该方法还包括在沟槽内沉积金属化层。金属化层能够沉积在隔离层的顶部上。金属化层能够直接地沉积在隔离层的顶部上。这意味着，金属化层和隔离层能够直接接触。此外，能够在沉积隔离层之后沉积金属化层。金属化层能够完全覆盖隔离层。另外，金属化层能够覆盖沟槽的底表面。这意味着例如金属化层与蚀刻停止层直接接触。金属化层没有完全填充沟槽。这意味着，沟槽的一部分没有金属化层。金属化层能够包括例如钨的导电材料。

该方法还包括在沟槽内沉积钝化层，使得沟槽的内部空间不含任何材料，其中，与内部空间相邻的内表面至少局部地被处理为疏水性的。内表面至少局部地被处理为超疏水性也是可能的。钝化层能够沉积在金属化层的顶部上。钝化层能够直接地沉积在金属化层的顶部上。这意味着，钝化层和金属化层能够直接接触。此外，能够在沉积金属化层之后沉积钝化层。钝化层能够完全覆盖金属化层。这意味着，钝化层能够在沟槽的内壁处和底表面处覆盖金属化层。

在沉积钝化层之后，沟槽的内部空间保持没有任何材料。这意味着，沟槽的内部空间在平行于半导体本体的主延伸平面的横向方向上布置在内壁之间。换句话说，沟槽不完全填充有材料。这也意味着，沟槽不完全填充有隔离层、金属化层和钝化层。