制造半导体器件的方法技术

一种用于制造半导体器件的方法，包括提供晶片，该晶片包括机械均匀的半导体基底。该方法还包括在半导体基底中形成机械结构。在包括半导体基底上的半导体器件的晶片中，半导体基底包括机械结构。在包括半导体基底上的半导体器件的管芯中，半导体基底包括机械结构。

Method for manufacturing semiconductor device

A method for fabricating a semiconductor device includes providing a wafer including a mechanically uniform semiconductor substrate. The method also includes forming a mechanical structure in the semiconductor substrate. In a semiconductor device including a semiconductor substrate, the semiconductor substrate includes a mechanical structure. In the core of a semiconductor device including a semiconductor substrate, the semiconductor substrate includes a mechanical structure.

【技术实现步骤摘要】
制造半导体器件的方法
本申请涉及制造半导体器件的方法。
技术介绍
用于制造半导体器件的薄晶片易于弯曲。在晶片制造工艺中，特别地，在晶片的切割期间，晶片的弯曲可能会引起显著的问题。
技术实现思路
根据一个方法的实施方案，该方法包括提供机械均匀的半导体基底，以及在基底中形成机械结构。根据一个晶片的实施方案，晶片包括在半导体基底上的半导体器件，并且基底包括机械结构。根据一个管芯的实施方案，管芯包括在半导体基底上的半导体器件，并且半导体基底包括机械结构。附图说明根据示例性实施方案和参考以下附图的示例性实施方案的以下描述，本文公开的技术的目的和特征将变得明显，其中除非另有说明，否则贯穿各个附图相同的附图标记表示相同的部件。图1示出了制造半导体器件的方法的实施方案。图2A至图2H示出了形成半导体基底的方法的实施方案的截面图。所示的结构和/或装置不一定是按比例绘制的。具体实施方式在下面的实施方案中，参照附图公开了实施方式和相关的效果。如本文所使用的，贯穿说明书相同的术语指代相同的元件。图1是示意性地示出根据一些实施方案的方法的流程的图。该方法可以用于制造半导体器件。在一些实施方案中，设置在晶片基底上的多个半导体器件结构形成待在晶片基底上制造的相应的多个集成电路的一部分。例如，半导体器件芯片可以各自包括一个或多个集成电路。在一些实施方案中，半导体器件包括功率晶体管。在一些实施方案中，半导体器件包括微机电元件或微机电系统(MEMS)。例如，半导体器件可以包括诸如压力传感器元件的机械传感器元件。在一些实施方案中，上述元件中的至少两个组合在半导体器件芯片中。通常，该方法包括提供包括机械均匀的半导体基底的晶片。该方法还包括在半导体基底中形成机械结构。在S110处，在示例性实施方案中，提供了包括基底的晶片。在所示实施方案中，基底是机械均匀的。在一些实施方案中，基底是结晶的(crystalline)。在一些实施方案中，基底是单晶。基底可以包括缺陷，特别是晶格缺陷。基底还可以包括杂质。特别地，基底可以是掺杂的，例如在基底的表面处具有n阱和/或p阱。基底可以包括其他化学不均匀性。换言之，尽管基底的晶格可能是有缺陷的且基底的一些部分可以包括不同种类和级别的杂质，但是就宏观尺度上的机械性而言，基底是均匀的。例如，弹性模量由在整个基底上恒定的张量表示。在一些实施方案中，晶片包括形成在晶片的边缘上的加固件，例如所谓的太鼓(Taiko)环，其强化晶片和/或保持基底。在S120处，在一些实施方案中，该方法包括在基底之上形成掩模层。在一些实施方案中，利用光刻技术提供掩模层。掩模层具有开口，即，掩模层被结构化或图案化。例如，掩模层可以包括平行和/或正交地布置的多个沟槽。在一些实施方案中，沟槽以六边形“蜂窝”图案布置。技术人员可以设想其他布置。在一个实施方案中，除了待在基底中基于当前掩模形成的结构元件之外，还考虑其他结构元件(例如，待在基底上形成的裂纹阻挡件)来设计掩模。在S130处，将掩模层暴露于蚀刻剂。在一些实施方案中，蚀刻剂是湿蚀刻剂。在一些实施方案中，蚀刻剂是干蚀刻剂，例如等离子体蚀刻。因此，经由掩模层中的开口，蚀刻剂被施加到基底，在开口处晶片的基底的表面暴露于蚀刻剂和/或等离子体。在一些实施方案中，蚀刻剂是湿蚀刻剂，其可以进入掩模层中的开口并且从开口的底部蚀刻(即，基底表面向下进入基底)。在一些实施方案中，执行等离子体蚀刻。蚀刻的至少一个效果可以是在基底中形成一个或多个腔。腔复制掩模层的结构或图案。尽管在图1中未示出，在施加蚀刻剂并且使蚀刻剂以其方式进入基底起作用之后，在一些实施方案中，去除图案化掩模层。此外，可以清洁晶片，特别是去除掩模层的剩余部分，并且去除蚀刻剂和/或蚀刻期间形成的任何碎屑或其他反应产物。在其他实施方案中，可以应用基于各种蚀刻技术的两个或更多个蚀刻步骤。可以通过许多考虑来引导本领域技术人员，例如待形成的腔的图案，可用的蚀刻技术以及完成蚀刻所需的时间量。在S140处，在多个腔中沉积物质。用物质填充基底中的多个腔。物质的结构特性(特别是机械特性)与基底的结构特性不同。在一些实施方案中，使用外延或外延沉积来提供腔中的物质。在一些实施方案中，使用选择性离子注入来提供腔中的物质。在一些实施方案中，执行镶嵌工艺(damasceneprocess)以提供腔中的物质。应当理解，填充的动作不限于在腔中沉积单一物质。在一些实施方案中，在第一步骤中，可以在用物质填充腔的第二步骤之前向腔施加阻挡物质(例如，钛或氮化钛)的阻挡层。在一个实施方案中，物质是铜。至少一种效果可以是，以前均匀的基底现在设置有结构。特别地，基底包括机械结构。在S150处，在一些实施方案中，在完成在基底中形成机械结构之后，执行其他处理步骤。特别地，如果在先前步骤期间没有去除掩模层，则晶片可以经受诸如去除掩模层的前端处理步骤。可以例如通过进行化学机械抛光来使晶片平坦化。在一些实施方案中，例如，添加金属层以由其形成金属线。在一些实施方案中，添加介电层。特别地，可以在具有机械结构的晶片表面之上添加介电层。因此，例如，可以安全地包括集成电路元件和导线。应当理解，可以根据需要添加多个金属和/或介电层以形成基于晶片基底的半导体器件。可以根据需要执行其他前端处理。在S160处，执行进一步的处理步骤。特别地，晶片可以经受后端处理步骤，例如晶片减薄。例如，对晶片进行机械研磨。在一些实施方案中，特别是在执行晶片减薄之前，可以提供诸如研磨支承带的第一支承层。至少一个效果可以是在研磨期间晶片较不易于损坏，因为晶片被第一支承层强化。在一些实施方案中，第一支承层设置在晶片的靠近机械结构的面上。在一些实施方案中，在远离机械结构的晶片面处执行减薄。在一些实施方案中，例如用去离子水清洗晶片，使得离子污染晶片的风险降低，同时从晶片移除碎屑。作为研磨的替代方案或除了研磨之外，为了减薄晶片，也可以使用另一种技术，例如化学机械抛光、湿法蚀刻、大气下游等离子体(atmosphericdownstreamplasma)和干化学蚀刻。在各种实施方案中，晶片的厚度减小到小于100μm的厚度。在一些实施方案中，晶片的厚度减小到在50μm至80μm的范围内。在一些实施方案中，晶片的厚度减小到在10μm至50μm的范围内。在一些实施方案中，晶片的厚度减小到在15μm至30μm的范围内。在一些实施方案中，在晶片被减薄之后，向基底施加第二支承层。例如，在一个实施方案中，在被减薄的基底的面或表面上形成金属化层。图2A至图2H示出了形成半导体基底的方法的实施方案的截面图。如图2A所示，半导体晶片的示例性实施方案包括基底210。在所示实施方案中，基底210具有平坦表面211。然而，在一些实施方案(未示出)中，晶片是非平面的。例如，晶片可以包括形成在晶片的边缘上的诸如所谓的太鼓环的加固件，该加固件比基底厚并且强化晶片。在一些实施方案中，被太鼓环包围的基底的表面是平面。在一些实施方案中，基底的表面不是平面。例如，在一些实施方案中，半导体器件结构可以形成在晶片基底的至少一部分上。在一些实施方案中，在晶片基底上完成一些结构构建之后执行所示的方法如图2B所示，在示例性工艺的一个阶段处半导体晶片的示例性实施方案包括掩模层220。例如，掩模可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：提供机械均匀的半导体基底；以及在所述基底中形成机械结构。

【技术特征摘要】
2016.04.25 US 15/137,3961.一种方法，包括：提供机械均匀的半导体基底；以及在所述基底中形成机械结构。2.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述基底中形成电元件结构。3.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述机械结构包括：在所述基底之上形成图案化的掩模层；以及将所述图案化的掩模层暴露于蚀刻剂以在所述基底中形成多个腔。4.根据权利要求3所述的方法，还包括在所述多个腔中沉积物质。5.根据权利要求4所述的方法，其中在所述多个腔中沉积物质包括在所述多个腔中外延沉积物质。6.根据权利要求3所述的方法，还包括去除所述图案化的掩模层。7.根据权利要求2所述的方法，还包括对所述基底进行平坦化。8.一种晶片，包括：在半导体基底上的半导体器件，其中所述基底包括机械结构。9.根据权利要求8所述的晶片，其中所述基底包括第一多个结晶半导体部分和第二多个其他部分，其中所述第一多个结晶半导体部分的机械性质的值不同于所述第二多个其他部分的机械性质的值。10.根据权利要求9所述的晶片，其中所述值是弹性系数，其中所述第二多个其他部分的弹性系数大于所述第一多个结晶半导体部分的弹性系数。11.根据权利要求10所述的晶片，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·布鲁恩鲍尔，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE