各種實(shí)施例總體上涉及用于襯底減薄的方法。
背景技術(shù):
通常,使用半導(dǎo)體技術(shù)在襯底(也稱為晶片或載體)上或者在襯底中處理半導(dǎo)體材料,例如以制造集成電路(也稱為芯片)。在處理半導(dǎo)體材料期間,可以應(yīng)用某些處理步驟,諸如減薄襯底或者在襯底上方形成一個(gè)或多個(gè)層。
減薄襯底可以包括從襯底的背面去除材料。經(jīng)減薄的襯底的剩余厚度是其中影響對(duì)于電氣短路的魯棒性的關(guān)鍵參數(shù),例如在絕緣柵雙極型晶體管(igbt)中由于發(fā)射極與場(chǎng)停止區(qū)之間的所得到的距離。因此,用于減薄的精確調(diào)節(jié)是用于控制容易被處理的芯片的性能和可靠性的關(guān)鍵參數(shù)。
在半導(dǎo)體材料的進(jìn)一步處理中,某些雜質(zhì)原子可以擴(kuò)散到襯底外部,例如氮和氧。由于雜質(zhì)原子的存在和濃度影響襯底的某些有源區(qū)域、例如igbt的漂移區(qū)的電氣性質(zhì),所以這可能損害容易被處理的芯片的性能。例如,減少的氧可能導(dǎo)致熱施主,并且減少的氮可能減少漂移區(qū)的摻雜或者場(chǎng)停止區(qū)的摻雜。
傳統(tǒng)上,為了減薄襯底(減薄過程),使用研磨結(jié)合蝕刻,或者如果需要對(duì)于晶片厚度的更準(zhǔn)確的控制,則使用電化學(xué)蝕刻。電化學(xué)蝕刻關(guān)于空間電荷區(qū)域的邊界是自調(diào)節(jié)的。這樣的傳統(tǒng)的處理在其精確性方面非常敏感。例如,摻雜水平影響空間電荷區(qū)域的范圍使得自調(diào)節(jié)不能足夠精確。因此,傳統(tǒng)的方法需要極大的努力以實(shí)現(xiàn)精確的自調(diào)節(jié)效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)各種實(shí)施例,一種方法可以包括:提供具有第一側(cè)和與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)的襯底;通過處理襯底的第一側(cè)而在襯底中或上方中的至少一項(xiàng)形成掩埋層;從襯底的第二側(cè)減薄襯底,其中掩埋層包括與襯底相比對(duì)減薄具有較大抵抗性的固態(tài)化合物,并且其中減薄在掩埋層處停止。
附圖說明
在附圖中,相似的附圖標(biāo)記通常遍及不同的視圖指代相同的部分。附圖不一定按比例,重點(diǎn)相反通常在于說明本發(fā)明的原理。在以下描述中,參考以下附圖來描述本發(fā)明的各種實(shí)施例,在附圖中:
圖1a到圖1c分別示出根據(jù)各種實(shí)施例的方法;
圖2a到圖2c分別示出根據(jù)各種實(shí)施例的方法;
圖3a到圖3c分別示出根據(jù)各種實(shí)施例的方法;
圖4a到圖4c分別示出根據(jù)各種實(shí)施例的方法;
圖5a到圖5c分別示出根據(jù)各種實(shí)施例的方法;
圖6a到圖6c分別示出根據(jù)各種實(shí)施例的方法;
圖7a到圖7c分別示出根據(jù)各種實(shí)施例的方法;
圖8a到圖8c分別示出根據(jù)各種實(shí)施例的方法;
圖9a到圖9c分別示出根據(jù)各種實(shí)施例的方法;
圖10a到圖10c分別示出根據(jù)各種實(shí)施例的方法;以及
圖11a到圖11c分別示出根據(jù)各種實(shí)施例的方法。
具體實(shí)施方式
以下詳細(xì)描述參考附圖,附圖作為說明示出了能夠?qū)嵺`本發(fā)明的具體細(xì)節(jié)和實(shí)施例。
詞語“示例性”在本文中用于表示“用作示例、實(shí)例或說明”。本文中描述為“示例性”的任何實(shí)施例或設(shè)計(jì)不一定要被理解為比其他實(shí)施例或設(shè)計(jì)優(yōu)選或有利。
關(guān)于形成在側(cè)面或表面“上方”的所沉積的材料使用的詞語“上方”在本文中可以用于表示所沉積的材料可以直接地形成在所暗示的側(cè)面或表面“上”,例如與所暗示的側(cè)面或表面直接接觸。關(guān)于形成在側(cè)面或表面“上方”的所沉積的材料使用的詞語“上方”在本文中可以用于表示所沉積的材料可以間接地形成在所暗示的側(cè)面或表面“上”,其中所暗示的側(cè)面或表面與所沉積的材料之間布置有一個(gè)或多個(gè)另外的層。
關(guān)于結(jié)構(gòu)(或襯底、晶片或載體)的“橫向”延伸或者“橫向地”相鄰使用的術(shù)語“橫向”在本文中用于表示沿著襯底、晶片或載體的表面的延伸或位置關(guān)系。這表示,襯底的表面(例如載體的表面或者晶片的表面)可以用作參考,通常稱為襯底的主處理表面(或者載體或晶片的主處理表面)。另外,關(guān)于結(jié)構(gòu)(或結(jié)構(gòu)元件)的“寬度”使用的術(shù)語“寬度”可以在本文中用于表示結(jié)構(gòu)的橫向延伸。另外,關(guān)于結(jié)構(gòu)(或結(jié)構(gòu)元件)的高度使用的術(shù)語“高度”可以在本文中用于表示沿著垂直于襯底的表面(例如垂直于襯底的主處理表面)的方向的結(jié)構(gòu)的延伸。關(guān)于層的“厚度”使用的術(shù)語“厚度”在本文中可以用于表示垂直于上面沉積了該層的支撐件(材料)的表面的層的空間延伸。如果支撐件的表面平行于襯底的表面(例如平行于主處理表面),則沉積在支撐件上的層的“厚度”可以與層的厚度相同。另外,“豎直”結(jié)構(gòu)可以稱為在垂直于橫向方向(例如垂直于襯底的主處理表面)的方向上延伸的結(jié)構(gòu),并且“豎直”延伸可以稱為沿著垂直于橫向方向的方向的延伸(例如垂直于襯底的主表面的延伸)。
根據(jù)各種實(shí)施例,襯底可以包括在根據(jù)各種實(shí)施例的方法(也稱為集成電路制造)期間形成的一個(gè)或多個(gè)集成電路(也稱為半導(dǎo)體芯片、ic、芯片或微芯片)??梢栽谝r底上方或在襯底中的至少一項(xiàng)在襯底的對(duì)應(yīng)區(qū)域(也稱為有源芯片區(qū)域,例如通過處理襯底的主處理表面)中使用各種半導(dǎo)體處理技術(shù)來至少部分處理集成電路。集成電路可以包括一個(gè)或多個(gè)(例如多個(gè))電路部件,其中這些可以是晶體管、電阻器、電容器中的至少一種,其在經(jīng)完全處理的集成電路中可以電互連并且被配置成執(zhí)行操作,例如計(jì)算或存儲(chǔ)操作。至少一個(gè)集成電路可以是形成在襯底中或上方的半導(dǎo)體器件的一部分。
在該方法的另外的步驟中,可以在集成電路制造之后通過晶片切割而將多個(gè)半導(dǎo)體器件從襯底單顆化,以從襯底的多個(gè)半導(dǎo)體器件提供多個(gè)單顆化的半導(dǎo)體器件(也稱為半導(dǎo)體芯片)。另外,半導(dǎo)體器件制造的最終階段可以包括單顆化之后的半導(dǎo)體器件的封裝(也稱為組裝、包封或密封),其中可以將單顆化之后的半導(dǎo)體器件包裝到例如支撐材料(也稱為包封材料)中以防止半導(dǎo)體器件的物理損壞和/或腐蝕。支撐材料包裝半導(dǎo)體器件(說明性地,形成封裝件或模制件)并且可以可選地支撐電接觸和/或引線框架以將半導(dǎo)體器件連接至外圍設(shè)備,例如到電路板。
根據(jù)各種實(shí)施例,可以提供可再現(xiàn)的(reproducible)減薄處理,其減小了減薄之后的襯底在其厚度方面的變化。因此,通過形成減薄停止所在的掩埋層而提供了自調(diào)節(jié)減薄處理。減薄之后的襯底在其厚度方面的變化的剩余來源是另外的處理步驟,例如外延層的形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,可以提供溫度穩(wěn)定的掩埋層,其一方面可以用作減薄停止層(換言之,用于停止減薄過程)并且另一方面可以用作阻擋層,例如用作抵抗擴(kuò)散的阻擋物(換言之?dāng)U散阻擋物),例如用于防止雜質(zhì)原子、如氧或氮中的至少一項(xiàng)穿過掩埋層。使用掩埋層作為減薄停止件可以包括使用掩埋層作為蝕刻停止件。
根據(jù)各種實(shí)施例,掩埋層可以包括固態(tài)化合物或者由固態(tài)化合物形成,固態(tài)化合物包括具有比襯底大的電負(fù)性的至少一個(gè)化學(xué)元素(例如碳、氮中的至少一項(xiàng))或者半導(dǎo)體材料(例如si)。例如,掩埋層(例如固態(tài)化合物)可以包括半導(dǎo)體材料的碳化物或氮化物中的至少一項(xiàng)、例如碳化硅或氮化硅中的至少一項(xiàng),或者由其形成。掩埋層可以通過向半導(dǎo)體材料中注入具有比半導(dǎo)體材料(也稱為化學(xué)元素)大的電負(fù)性的化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))形成,換言之,通過離子注入(參見圖4b)形成。對(duì)于離子注入,可以使用具有比半導(dǎo)體材料大的電負(fù)性的化學(xué)元素的離子(例如碳離子或氮離子中的至少一項(xiàng))輻照襯底。
根據(jù)各種實(shí)施例,掩埋層的注入劑量(定義化學(xué)元素的注入原子的濃度)可以在大約每cm21015個(gè)化學(xué)元素的原子到大約每cm21018個(gè)化學(xué)元素的原子的范圍內(nèi),例如在大約每cm21016個(gè)化學(xué)元素的原子到大約每cm21017個(gè)化學(xué)元素的原子的范圍內(nèi)。換言之,掩埋層的化學(xué)元素的原子的劑量可以在大約每cm21015個(gè)化學(xué)元素的原子到大約每cm21018個(gè)化學(xué)元素的原子的范圍內(nèi),例如在大約每cm21016個(gè)化學(xué)元素的原子到大約每cm21017個(gè)化學(xué)元素的原子的范圍內(nèi)。這些原子的劑量可以指代襯底的表面,例如定義到襯底的表面的投影中的化學(xué)元素的原子的濃度。
例如,掩埋層的注入劑量(定義注入原子的濃度)可以在大約每cm21015個(gè)碳原子到大約每cm21018個(gè)碳原子的范圍內(nèi),例如在大約每cm21016個(gè)碳原子到大約每cm21017個(gè)碳原子的范圍內(nèi)。換言之,掩埋層的碳的劑量可以在大約每cm21015個(gè)碳原子到大約每cm21018個(gè)碳原子的范圍內(nèi),例如在大約每cm21016個(gè)碳原子到大約每cm21017個(gè)碳原子的范圍內(nèi)。碳的劑量可以指代襯底的表面,例如定義到襯底的表面的投影中的碳的濃度。
例如,掩埋層的注入劑量可以在大約每cm21015個(gè)氮原子到大約每cm21018個(gè)氮原子的范圍內(nèi),例如在大約每cm21016個(gè)氮原子到大約每cm21017個(gè)氮原子的范圍內(nèi)。換言之,掩埋層的氮的劑量可以在大約每cm21015個(gè)氮原子到大約每cm21018個(gè)氮原子的范圍內(nèi),例如在大約每cm21016個(gè)氮原子到大約每cm21017個(gè)氮原子的范圍內(nèi)。氮的劑量可以指代襯底的表面,例如定義到襯底的表面的投影中的氮的濃度。
可以調(diào)節(jié)注入化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))的能量(也稱為注入能量)使得化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))的穿透深度足以實(shí)現(xiàn)超過包括半導(dǎo)體材料(例如硅)的未受干擾層(也稱為覆蓋層)的范圍端部(說明性地,在某個(gè)穿透深度的空間分布掩埋層的上界面)。在注入化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))之后,可以應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)回火步驟,例如包括以下中的至少一項(xiàng):加熱襯底、加熱掩埋層。在一個(gè)或多個(gè)回火步驟中,可以激活掩埋層。例如,可以激活以下中的至少一項(xiàng):掩埋層的化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))的擴(kuò)散;或者掩埋層的化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))的化學(xué)鍵合,例如以在掩埋層中形成固態(tài)化合物(例如碳化物或氮化物中的至少一項(xiàng))。
掩埋層的化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))的擴(kuò)散可以被配置為最大擴(kuò)散長度在大約1埃到大約10nm的范圍內(nèi)。這可以促進(jìn)化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))例如與襯底的材料的鍵合以形成掩埋層。
掩埋層可以提供關(guān)于用作減薄停止件或用作阻擋物的充足的性質(zhì),即使掩埋層可以部分非完美,例如包括缺陷。為了減小掩埋層的非完美性,可以使用更高的溫度用于一個(gè)或多個(gè)回火步驟??梢允褂酶邷匦逼滤俾室宰钚』⑷氲脑?種類)的稀釋。替選地或另外地,一個(gè)或多個(gè)回火步驟可以提供減小襯底中的缺陷(例如由離子輻照引起),例如覆蓋層(包括襯底的第一部分或者由襯底的第一部分形成)中的缺陷。
替選地或者另外地,形成掩埋層、例如向襯底中注入化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))可以被配置成形成包括多個(gè)分段(說明性地,島狀或帶狀分段)的掩埋層。替選地或者另外地,掩埋層可以包括延伸通過掩埋層的多個(gè)開口。例如,多個(gè)開口可以將多個(gè)分段彼此分離。多個(gè)分段可以在空間上彼此分離。多個(gè)分段可以通過以下中的至少一項(xiàng)來形成:向多個(gè)溝槽中布置或注入化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))(參見圖7b)。這可以使得能夠在襯底102中較深地布置掩埋層104。
根據(jù)各種實(shí)施例,掩埋層可以用作抵抗雜質(zhì)原子的擴(kuò)散的阻擋物。換言之,掩埋層可以避免雜質(zhì)原子擴(kuò)散通過掩埋層,因?yàn)檠诼駥又械碾s質(zhì)原子的擴(kuò)散系數(shù)可以小于襯底的材料、例如襯底的半導(dǎo)體材料中的雜質(zhì)原子的擴(kuò)散系數(shù)。掩埋層可以很有效地抵抗氧氣以及其他雜質(zhì)。
為了增強(qiáng)掩埋層用作阻擋物、例如擴(kuò)散阻擋物的有效性,可以將掩埋層形成為連續(xù)的掩埋層。為了使用掩埋層作為減薄停止件,掩埋層可以不一定是連續(xù)的。為了使用掩埋層作為減薄停止件,掩埋層可以包括多個(gè)分段或者多個(gè)開口中的至少一項(xiàng)而不影響掩埋層作為減薄停止件的有效性。例如,減薄襯底可以包括以下各項(xiàng)或者由其形成:研磨和(例如同時(shí))蝕刻,例如以下中的至少一項(xiàng):干法蝕刻(如等離子蝕刻、離子蝕刻,例如反應(yīng)離子蝕刻)或者濕法蝕刻(例如化學(xué)機(jī)械拋光或者化學(xué)機(jī)械平面化)。替選地或者另外地,減薄襯底可以包括使用磨料來研磨,其中磨料的硬度可以大于襯底的材料(例如半導(dǎo)體材料,如si)的硬度并且小于掩埋層104的硬度。這可以導(dǎo)致掩埋層104對(duì)研磨具有比襯底102更大的機(jī)械抵抗性。
根據(jù)各種實(shí)施例,可以通過例如依次向以下中的至少一項(xiàng)中注入另外的化學(xué)元素、例如p摻雜劑(例如硼)而提供p型摻雜子層:襯底或者掩埋層。例如,可以在至少兩個(gè)子層之間布置p型摻雜子層,至少兩個(gè)子層中的每個(gè)子層包括化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))。這可以減小p摻雜劑到襯底中的擴(kuò)散。
p型摻雜子層可以在以下中的至少一項(xiàng)提供高度摻雜區(qū)域:在掩埋層中或者在兩個(gè)子層之間,例如兩個(gè)子層每個(gè)具有小的厚度。根據(jù)各種實(shí)施例,p型摻雜子層的濃度可以在大約每cm31015個(gè)p摻雜劑原子到大約每cm31018個(gè)p摻雜劑原子的范圍內(nèi),例如在大約每cm31016個(gè)p摻雜劑原子到大約每cm31017個(gè)p摻雜劑原子的范圍內(nèi)。換言之,p型摻雜子層的p摻雜劑的濃度可以在大約每cm31015個(gè)p摻雜劑原子到大約每cm31018個(gè)p摻雜劑原子的范圍內(nèi),例如在大約每cm31016個(gè)p摻雜劑原子到大約每cm31017個(gè)p摻雜劑原子的范圍內(nèi)。p摻雜劑原子的濃度可以指代襯底的表面,例如在到襯底的表面的投影中。
可以使用p型摻雜子層作為減薄停止件,例如作為蝕刻停止件。使用p型摻雜子層可以提供用于形成掩埋層的化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))注入濃度的減小。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法可以提供形成掩埋層。掩埋層可以是溫度穩(wěn)定的。替選地或者另外地,掩埋層可以提供以下中的至少一項(xiàng):減薄停止件或阻擋物??蛇x地,方法可以包括在襯底上方形成外延層??蛇x地,方法可以包括在以下中的至少一項(xiàng)形成一個(gè)或多個(gè)電路部件:在襯底中或者在襯底上方,例如在外延層中或者在外延層上方。一個(gè)或多個(gè)電路部件可以包括一個(gè)或多個(gè)功率電路部件、例如一個(gè)或多個(gè)功率晶體管或者可以由其形成??蛇x地,方法可以包括在減薄襯底(例如使用蝕刻,例如干法蝕刻或濕法蝕刻中的至少一項(xiàng))之后至少部分(換言之,部分地或者完全地)去除掩埋層??蛇x地,例如在形成掩埋層之后,方法還可以包括另外的處理步驟(如例如背面注入和隨后的退火步驟)。
部分去除掩埋層可以包括去除掩埋層的至少一部分(例如子層)。去除掩埋層的至少一部分可以包括暴露掩埋層104的另外的部分(例如另外的子層)(參見例如圖11c)。部分去除掩埋層可以包括暴露襯底的背面(例如如果掩埋層中形成有開口)。
替選地或者另外地,至少部分去除掩埋層可以包括完全去除掩埋層。完全去除掩埋層可以包括暴露襯底的部分(例如完全)。
可選地,方法可以包括在其被減薄的側(cè)(襯底的背面,也稱為第二側(cè))電接觸襯底(換言之提供到襯底的歐姆接觸)??梢孕纬膳c覆蓋層(包括以下中的至少一項(xiàng):襯底的第一部分;外延層)、掩埋層的子層中的至少一項(xiàng)物理接觸的電接觸。
圖1a、圖1b和圖1c分別圖示根據(jù)各種實(shí)施例的方法。方法可以包括在100a提供具有第一側(cè)102a和與第一側(cè)102a相對(duì)的第二側(cè)102b的襯底102。第一側(cè)102a和第二側(cè)102b可以理解為一般的側(cè),不僅適用于襯底102。在第一側(cè)102a,襯底102可以包括主處理表面。方法可以包括在100b通過處理襯底102的第一側(cè)102a而在襯底102中或者襯底102上方中的至少一項(xiàng)形成掩埋層104,其中掩埋層104包括化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一種)或者由化學(xué)元素形成。掩埋層104可以接近襯底102的第一側(cè)102a。
例如,處理襯底102的第一側(cè)102a可以包括布置襯底102(其中第一側(cè)102a指向(換言之面對(duì))第一處理區(qū)域)并且使用由第一處理區(qū)域提供的第一處理來形成掩埋層104。第一處理可以被配置成傳送化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))到襯底102中或者到襯底102上方中的至少一項(xiàng)。
例如,第一處理可以包括離子注入處理(參見例如圖4b)或者可以由其形成,離子注入處理被配置成向襯底102中注入化學(xué)元素的離子,例如碳離子或氮離子中的至少一項(xiàng),例如使用化學(xué)元素的離子輻照襯底102(例如在第一側(cè)102a)。換言之,可以將襯底102的第一側(cè)102a暴露于包括化學(xué)元素的離子(例如碳離子或氮離子中的至少一種)的離子流。可選地,向襯底102中注入離子可以包括在襯底中形成多個(gè)溝槽(參見例如圖7b)以及通過多個(gè)溝槽向襯底102中注入比襯底102具有更大電負(fù)性的化學(xué)元素的離子。
如果形成掩埋層104包括向襯底中注入離子,則覆蓋掩埋層104的層106(覆蓋層106)可以包括襯底102的第一部分或者由其形成。
覆蓋層106的厚度(例如襯底102的第一部分的厚度)可以在大約50nm到大約500nm的范圍內(nèi),例如在大約100nm到大約250nm的范圍內(nèi)。掩埋層104的厚度可以在大約10nm到大約100nm的范圍內(nèi),例如在大約20nm到大約50nm的范圍內(nèi)。
替選地或者另外地,第一處理可以包括沉積處理(例如濺射、等離子沉積或原子層沉積),其被配置成將包括化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))的第一材料沉積到襯底102中或者到襯底102上方的至少一項(xiàng)。向襯底102中沉積第一材料可以包括在襯底102中形成多個(gè)溝槽(參見例如圖7b)并且在多個(gè)溝槽中布置第一材料。在襯底102上方沉積第一材料可以包括在第一側(cè)102a在襯底102的表面上方布置第一材料,例如在主處理表面上方。第一材料可以包括化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng)),例如包括固態(tài)化合物或者由固態(tài)化合物形成,例如氮化物(例如氮化硅——sin)或碳化物(例如碳化硅——sic)中的至少一項(xiàng)。例如,第一材料可以包括施主材料或者由施主材料形成,例如向襯底102貢獻(xiàn)化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng)),例如在被激活的情況下,例如將第一材料加熱至貢獻(xiàn)溫度。
可選地,第一處理可以包括被配置成在襯底102上方、例如在掩埋層104上方沉積第二材料的沉積處理(例如,如果存在多個(gè)溝槽,則填充多個(gè)溝槽)。第二材料可以包括襯底102的材料、例如襯底102的半導(dǎo)體材料(例如硅)或者由其形成。第二材料可以外延形成在襯底上方(換言之,可以形成外延層)。短語“外延”可以理解為與襯底102的晶體的方向有關(guān)。如果層或材料的晶體的方向與襯底102的晶體的方向在相同的結(jié)構(gòu)方向,則層或材料可以是外延的。如果襯底102和第二材料包括相同的材料,則第一處理可以被配置成在襯底102上方同質(zhì)形成第二材料。
如果形成掩埋層104包括在襯底102上方沉積第二材料,則覆蓋掩埋層104的層106可以包括第二材料或者由其形成。
另外,方法可以包括在100c從襯底102的第二側(cè)102b減薄襯底102,其中減薄在掩埋層104處停止。
減薄襯底102可以包括布置第二襯底102(其中襯底102的第二側(cè)102b指向第二處理區(qū)域)且使用由第二處理區(qū)域提供的第二處理來減薄襯底102,其中第二處理被配置成在掩埋層104處停止。第二處理可以包括蝕刻處理或者由其形成。
減薄襯底102(例如使用第二處理)可以包括從襯底102的第二側(cè)102b蝕刻襯底102(換言之蝕刻襯底102的第二側(cè)102b)??蛇x地,例如如果(參見例如圖7c)掩埋層104包括開口504o,蝕刻可以被配置為各向異性蝕刻(這可以更加可靠地在掩埋層104處停止減薄)。從襯底102的第二側(cè)102b減薄襯底102(例如使用第二處理)可以包括使用蝕刻劑,蝕刻劑被配置成比掩埋層104的固態(tài)化合物(例如掩埋層104的碳化物或氮化物中的至少一項(xiàng))更快地蝕刻襯底102的材料(例如襯底的半導(dǎo)體)。例如,從襯底102的第二側(cè)102b減薄襯底102可以包括使用蝕刻劑,掩埋層104基本上對(duì)于該蝕刻劑是惰性的(部分惰性或者完全惰性)。
根據(jù)各種實(shí)施例,蝕刻劑可以包括以下中的至少一項(xiàng)或者由其形成:堿性蝕刻劑(例如包括無機(jī)蝕刻劑或者有機(jī)蝕刻劑中的至少一項(xiàng))或者具有氧化劑的酸性蝕刻劑,例如基于氫氟酸(hf)/硝酸(hno3)的。
在減薄襯底102之后,覆蓋層106和掩埋層104中的至少一項(xiàng)可以保留。覆蓋層106可以包括以下中的至少一項(xiàng)或者由其形成:襯底102的第一部分;第二材料,例如具有外延層的形式(參見例如圖11a)。
可選地,方法可以包括至少部分去除掩埋層104。在至少部分去除掩埋層104之后,至少覆蓋層106可以保留。
根據(jù)各種實(shí)施例,蝕刻可以包括以下中的至少一項(xiàng):研磨、化學(xué)機(jī)械拋光、濕法蝕刻、電化學(xué)蝕刻、干法蝕刻、離子蝕刻(例如反應(yīng)離子蝕刻)。
圖2a、圖2b和圖2c分別圖示根據(jù)各種實(shí)施例的方法。方法可以包括在200a中在以下中的至少一項(xiàng)形成包括化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))的掩埋層104:在襯底102中或者在襯底102上方。形成掩埋層104可以類似于以上描述的方法(參見例如步驟100b)中的那樣而被配置。掩埋層104可以接近襯底102的第一側(cè)102a。
方法還可以包括在200b中減薄襯底102,其中減薄在掩埋層104處停止。減薄襯底102可以類似于以上描述的方法(參見例如步驟100c)中的那樣。方法還可以包括在200c中在減薄襯底102之后至少部分去除(例如部分或者完全)掩埋層104。換言之,可以去除掩埋層104的至少一部分(例如子層)。至少部分去除掩埋層104可以包括暴露覆蓋層106的表面,例如在覆蓋層106的第二側(cè)102(取向?yàn)轭愃朴谝r底102的第二側(cè)102b)。例如,部分去除掩埋層104可以包括打開掩埋層104。
圖3a、圖3b和圖3c分別圖示根據(jù)各種實(shí)施例的方法。方法可以包括在300a中形成層裝置,層裝置包括襯底102、在襯底102上方的外延層302、以及在以下中的至少一項(xiàng)的掩埋層104:在襯底102中或者在襯底102與外延層302之間。掩埋層104可以接近面對(duì)外延層302的襯底102的第一側(cè)102a。
根據(jù)各種實(shí)施例,形成層裝置可以包括形成包括化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))的掩埋層104。形成掩埋層104可以類似于以上描述的方法(參見例如步驟100b)中的那樣而被配置。
如果掩埋層104布置在襯底102中,則可以在掩埋層104與外延層302之間布置襯底102的第一部分602a。如果掩埋層104布置在襯底102與外延層302之間,則可以將襯底102布置成與外延層302相對(duì)。外延層302以及襯底102的第一部分602a中的至少一項(xiàng)可以覆蓋106掩埋層104。
替選地,掩埋層104可以形成在外延層302中,例如使用離子注入(參見圖4b),例如在掩埋層104上方形成另外的層508(參見圖5b)之前。這可以減小或抑制原子從襯底102到形成在掩埋層104(例如作為另外的層508的部分)上方的電活動(dòng)區(qū)域中的擴(kuò)散。掩埋層104到襯底102與外延層302之間的界面的距離仍然可以導(dǎo)致一些原子從掩埋層104與界面之間的區(qū)域擴(kuò)散到電活動(dòng)區(qū)域中。
例如,形成層裝置可以包括形成層(先于形成外延層302),例如在襯底102上方;以及,在該層上方形成外延層302以掩埋該層,換言之,從該層形成掩埋層104??梢允褂玫谝徊牧蟻硇纬稍搶?,例如通過在襯底102上或上方沉積第一材料。層可以包括化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))或者由其形成。外延層302可以與掩埋層104物理接觸。
替選地,形成層裝置可以包括在襯底102中形成掩埋層104以及在襯底102上方形成外延層302,其例如與襯底102物理接觸。在這種情況下,襯底102的第一部分602a可以在掩埋層104與外延層302之間。在襯底102中形成掩埋層104可以包括以下中的至少一項(xiàng):在襯底102中注入離子;形成多個(gè)溝槽704(參見圖7b和7c)。
方法還可以包括在300b中減薄襯底102,其中減薄在掩埋層104處停止。減薄襯底102可以類似于以上描述的方法(參見例如步驟100c)中的那樣。方法可選地可以包括在減薄之后在300c中至少部分(例如部分或完全)去除掩埋層104。至少部分去除掩埋層104可以類似于以上描述的方法(參見例如步驟200c)中的那樣。替選地或者另外地,去除掩埋層104可以包括離子束銑削。
外延層302的厚度可以在大約50nm到大約500nm的范圍內(nèi),例如在大約100nm到大約250nm的范圍內(nèi)。掩埋層104(相應(yīng)地,和該層)的厚度可以在大于10nm到大約100nm的范圍內(nèi),例如在大約20nm到大約50nm的范圍內(nèi)。
圖4a、圖4b和圖4c分別圖示根據(jù)各種實(shí)施例的方法的細(xì)節(jié)。
根據(jù)各種實(shí)施例,提供襯底102在400a中可以包括提供襯底102(例如晶片),襯底102包括例如各種類型的半導(dǎo)體材料或者由其制成(換言之由其形成),包括iv族半導(dǎo)體(例如硅或鍺)、化合物半導(dǎo)體,例如iii-v族化合物半導(dǎo)體(例如砷化鎵)或者其他類型,包括iii族半導(dǎo)體、v族半導(dǎo)體或聚合物。在一個(gè)實(shí)施例中,襯底102由硅(摻雜或者非摻雜)制成。在一個(gè)替選實(shí)施例中,襯底102是絕緣體上硅(soi)晶片。作為替選,可以使用任何其他合適的半導(dǎo)體材料用于襯底102,例如半導(dǎo)體化合物材料,諸如磷化鎵(gap)、磷化銦(inp),但是也可以是任意合適的三元半導(dǎo)體化合物材料或四元半導(dǎo)體化合物材料,諸如砷化銦鎵(ingaas)。
根據(jù)各種實(shí)施例,形成掩埋層104在400b中可以包括使用離子注入。對(duì)于離子注入,可以使用化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))的離子輻照402襯底102??蛇x地,可以通過覆蓋層106注入化學(xué)元素的離子。覆蓋層106可以包括以下中的至少一項(xiàng)或者由其形成:襯底102的第一部分602a;第二材料,例如具有外延層的形式。例如,第一處理區(qū)域可以包括離子源。例如,如果襯底的材料包括硅或者由硅形成(例如如果襯底102包括硅或者由硅形成),則所注入的化學(xué)元素的離子可以形成固態(tài)化合物,例如氮化硅(sixny,例如si3n4)或碳化硅(sicx,,例如sic)中的至少一項(xiàng)。換言之,掩埋層104可以包括固態(tài)化合物或者由固態(tài)化合物形成,固態(tài)化合物包括si3n4或sic中的至少一項(xiàng)或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,對(duì)于氮化硅(sixny),值x可以在大約2到大約4的范圍內(nèi)。替選地或者另外地,對(duì)于sixny,值y可以在大約3到大約5的范圍內(nèi)。
根據(jù)各種實(shí)施例,對(duì)于碳化硅(sicx),值x可以在大約0.5到大約2的范圍內(nèi)。
根據(jù)各種實(shí)施例,化學(xué)元素的離子可以被配置成與襯底的材料(例如基質(zhì)材料)化學(xué)反應(yīng)以形成在化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)中的至少一項(xiàng)中不同于襯底的材料(例如基質(zhì)材料)的固態(tài)化合物。例如,固態(tài)化合物(固體狀態(tài)化合物)的硬度可以大于襯底的硬度。替選地或者另外地,固態(tài)化合物的抗蝕刻劑性可以大于襯底102的抗蝕刻劑性(關(guān)于用于減薄襯底102的蝕刻劑)。例如,如果襯底包括除了硅之外的其他材料,則可以使用不同于碳離子或氮離子的其他離子輻照402襯底102。
化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))的穿透深度可以定義覆蓋層106的厚度106d?;瘜W(xué)元素的離子(包括碳離子或氮離子中的至少一項(xiàng))的注入能量(可以理解為動(dòng)能)越大,穿透深度可以越大。
例如,覆蓋層106的厚度106d可以基本上等于穿透深度。說明性地,穿透深度104d可以包括平均值以及平均值周圍的空間分布??臻g分布可以定義掩埋層104的厚度。
覆蓋層106的厚度可以在大約50nm到大約500nm的范圍內(nèi),例如在大約100nm到大約250nm的范圍內(nèi)。掩埋層104的厚度可以在大約10nm到大約100nm的范圍內(nèi),例如在大約20nm到大約50nm的范圍內(nèi)。
可選地,根據(jù)各種實(shí)施例的每個(gè)方法可以包括在400c中例如先于減薄襯底102對(duì)襯底102、覆蓋層106或掩埋層104中的至少一項(xiàng)回火。根據(jù)各種實(shí)施例,例如先于減薄襯底102對(duì)襯底102、覆蓋層106或掩埋層104中的至少一項(xiàng)回火可以包括一個(gè)或多個(gè)回火步驟或者由其形成。
回火可以包括將區(qū)域406加熱到(相應(yīng)層的)轉(zhuǎn)變溫度之上,區(qū)域406包括覆蓋層106或掩埋層104中的至少一項(xiàng)或者由其形成。例如,回火可以包括加熱以下中的至少一項(xiàng):覆蓋層106(例如襯底的第一部分602a或者外延層302中的至少一項(xiàng))或者掩埋層104。例如,回火可以包括將加熱區(qū)域406加熱到區(qū)域406的轉(zhuǎn)變溫度之上,例如固態(tài)-液態(tài)轉(zhuǎn)變溫度或者玻璃轉(zhuǎn)變溫度(說明性地,熔化)。例如,可以被加熱到其轉(zhuǎn)變溫度之上的區(qū)域406可以具有在大約100nm到大約800nm的范圍內(nèi)、例如在大約300nm到大約500nm的范圍內(nèi)、例如大約400nm的厚度406d。
對(duì)襯底102回火可以包括使用激光404(例如由激光源提供)。例如,第一處理區(qū)域可以包括激光源。加熱外延層302可以提供以下中的至少一項(xiàng):改善外延層302的質(zhì)量;減少外延層302的缺陷。加熱襯底102的第一部分602a可以提供以下中的至少一項(xiàng):減少襯底102的第一部分602a的缺陷(例如由離子輻照引起);或者關(guān)閉或填充襯底102的第一部分602a中的多個(gè)溝槽704。加熱掩埋層104可以提供激活掩埋層104??梢酝ㄟ^一個(gè)或多個(gè)回火步驟中的至少一個(gè)回火步驟來對(duì)每個(gè)層回火。
激光404可以被配置成具有在大約300nm到大約500nm的范圍內(nèi)、例如大約400nm的穿透深度。
圖5a和圖5b分別圖示根據(jù)各種實(shí)施例的方法的細(xì)節(jié)。
根據(jù)各種實(shí)施例,形成掩埋層104可以在500a中包括在襯底102上方形成層504。在襯底102上方形成層504可以包括在襯底102上方沉積502第一材料。層504(相應(yīng)地,例如第一材料)可以包括化學(xué)元素的施主材料、例如碳施主或氮施主中的至少一項(xiàng),或者可以由其形成。替選地或者另外地,層504(相應(yīng)地,例如第一材料)可以包括具有半導(dǎo)體和電負(fù)性比半導(dǎo)體大的化學(xué)元素的固態(tài)化合物,或者可以由其形成。固態(tài)化合物可以包括半導(dǎo)體碳化物/氮化物或者由其形成,例如包括氮或碳中的至少一項(xiàng)和半導(dǎo)體,例如半導(dǎo)體的碳化物(半導(dǎo)體碳化物)或者半導(dǎo)體的氮化物(半導(dǎo)體氮化物)中的至少一項(xiàng)。例如,第一處理區(qū)域可以包括被配置成沉積第一材料的沉積源。
形成層504可以包括使用物理氣相沉積(pvd)或化學(xué)氣相沉積(cvd)中的至少一項(xiàng)。物理氣相沉積可以包括以下中的至少一項(xiàng)或者由其形成:濺射、電子束蒸發(fā)、激光沉積、熱蒸發(fā)??蛇x地,可以使用被配置成形成等離子體的等離子源來輔助物理氣相沉積?;瘜W(xué)氣相沉積還可以包括原子層沉積或者由其形成。可選地,可以使用被配置成形成等離子體的等離子源來輔助化學(xué)氣相沉積(也稱為等離子增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積)。
根據(jù)各種實(shí)施例,可以對(duì)施主材料回火(例如使用類似于400c的回火步驟)以將化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))轉(zhuǎn)移到襯底102中。如果層504包括施主材料(說明性地,用于化學(xué)元素的源,例如碳或氮中的至少一項(xiàng)),則例如在形成掩埋層104之后剩余的施主材料(在向襯底102中轉(zhuǎn)移化學(xué)元素、例如碳或氮中的至少一項(xiàng)之后)可以被去除。
根據(jù)各種實(shí)施例,形成掩埋層104在500b中可以包括在層504上方形成另外的層508以掩埋層504。換言之,可以通過在層504上方形成另外的層508而從層504形成掩埋層104。
在層504上方形成另外的層508可以包括在層504上方沉積506第二材料。另外的層508(相應(yīng)地,例如第二材料)可以包括半導(dǎo)體材料或者由其形成,例如襯底102的材料。另外的層508可以外延形成以形成外延層302(參見圖3a)。
形成另外的層508可以包括使用物理氣相沉積(pvd)或化學(xué)氣相沉積(cvd)中的至少一項(xiàng)。換言之,第二處理區(qū)域可以包括pvd源或cvd源中的至少一項(xiàng)。
圖5c圖示根據(jù)各種實(shí)施例的方法的細(xì)節(jié)。
根據(jù)各種實(shí)施例,可以在外延層302中形成掩埋層104,例如使用離子注入(參見圖4b)。可選地,可以在掩埋層104上方形成另外的層508,例如在包括掩埋層104的外延層302上方。這可以減小或抑制原子從襯底102向另外的層508中擴(kuò)散,例如向形成在另外的層508中的至少一個(gè)電路部件606中擴(kuò)散(參見圖6c)。掩埋層104到襯底102與外延層302之間的界面556的距離仍然可能導(dǎo)致一些原子從掩埋層104與界面556之間的區(qū)域擴(kuò)散到另外的層508中。
圖6a、圖6b和圖6c分別圖示根據(jù)各種實(shí)施例的方法的細(xì)節(jié)。
根據(jù)各種實(shí)施例,形成掩埋層在600a中可以包括形成層裝置。層裝置可以包括以下各項(xiàng)或者由其形成:襯底102、在襯底102上方的外延層、以及在襯底102中并且在襯底102與另外的層508(包括外延層302或者由其形成)之間的掩埋層104。襯底102可以包括布置在另外的層508與掩埋層104之間的第一部分602a以及與第一部分602a相對(duì)布置的第二部分602b(在掩埋層104的相對(duì)側(cè))。
減薄襯底102在600b中可以包括去除襯底102的第二部分602b。減薄襯底102可以包括至少部分暴露第二側(cè)102b的掩埋層102。
可選地,根據(jù)各種實(shí)施例的每個(gè)方法可以包括在600c中在以下中的至少一項(xiàng)形成至少一個(gè)電路部件606(一個(gè)或多個(gè)電路部件606):在另外的層508中或者在另外的層508上方。形成至少一個(gè)電路部件606可以包括以下中的至少一項(xiàng):摻雜另外的層508的區(qū)域、金屬化另外的層508、在另外的層508上方形成層、在另外的層508中形成溝槽。
形成至少一個(gè)電路部件606可以先于至少部分去除掩埋層104或者可以在至少部分去除掩埋層104之后。形成至少一個(gè)電路部件606可以包括在第一側(cè)102a處理另外的層508。另外的層508(例如外延層508)的厚度可以在大約1微米(μm)到大約200微米的范圍內(nèi)、例如在大約5微米到大約200微米的范圍內(nèi),例如用于在另外的層508中形成一個(gè)或多個(gè)電氣電路元件。
根據(jù)各種實(shí)施例,可以在另外的層508中形成一個(gè)或多個(gè)電路部件606(電氣電路部件606=例如功率器件)。例如,一個(gè)或多個(gè)電路部件606可以包括以下中的至少一種或者由其形成:一個(gè)或多個(gè)絕緣柵雙極型晶體管(igbt)、一個(gè)或多個(gè)二極管、一個(gè)或多個(gè)功率mosfet(金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)、或者一個(gè)或多個(gè)晶體管??蛇x地,可以在另外的層508中形成其他電氣器件或者一個(gè)或多個(gè)電路中的至少一種。
可選地,根據(jù)各種實(shí)施例的每個(gè)方法可以包括在600c中通過處理襯底102的第二側(cè)而形成導(dǎo)電層(未示出,也參見圖9c),例如金屬化,例如在至少部分去除掩埋層104之后。
可選地,可以形成一個(gè)或多個(gè)過孔606v用于一個(gè)或多個(gè)貫通接觸(throughcontact)。一個(gè)或多個(gè)過孔606v可以延伸通過以下中的至少一項(xiàng):襯底102的剩余部分602a、外延層302、掩埋層或者另外的層508。替選地或者另外地,一個(gè)或多個(gè)過孔606v可以從至少一個(gè)電路部件606延伸到與至少一個(gè)電路部件606相對(duì)的第二側(cè)102b。換言之,一個(gè)或多個(gè)貫通電接觸可以實(shí)現(xiàn)背面接觸。
可以使用導(dǎo)電材料(例如金屬,例如銅)填充一個(gè)或多個(gè)過孔606v。導(dǎo)電材料可以形成一個(gè)或多個(gè)貫通電接觸。導(dǎo)電材料可以在以下中的至少一項(xiàng)上提供電接觸區(qū)域:第一側(cè)102a或者第二側(cè)102b。替選地或者另外地,導(dǎo)電材料可以電接觸至少一個(gè)電路部件606。
圖7a、圖7b和圖7c分別圖示根據(jù)各種實(shí)施例的方法的細(xì)節(jié)。
形成掩埋層104在700a中可以包括在襯底102上方形成掩模結(jié)構(gòu)。掩模結(jié)構(gòu)702可以包括暴露襯底102的多個(gè)開口702o。掩模結(jié)構(gòu)702可以包括以下中的至少一項(xiàng)或者由其形成:有機(jī)材料(例如樹脂、聚合物)或者無機(jī)材料(例如二氧化硅、氮化硅)。
形成掩埋層104在700b中可以包括在襯底102中形成多個(gè)溝槽704。形成多個(gè)溝槽704可以包括使用蝕刻,例如干法蝕刻或濕法蝕刻中的至少一項(xiàng)。多個(gè)溝槽704可以從通過開口702暴露的襯底的區(qū)域延伸到襯底102中。多個(gè)溝槽704的深度可以在大約1μm到大約10μm的范圍內(nèi),例如在大約2μm到大約6μm的范圍內(nèi)。例如,多個(gè)溝槽704可以形成在襯底102的第一部分602a中(接近第一側(cè)102a)。
形成掩埋層104在700c中可以包括在襯底102中形成層504。在襯底102中形成層504可以包括在多個(gè)溝槽704中沉積502第一材料。層504(相應(yīng)地,例如第一材料)可以包括化學(xué)元素的施主材料或者由其形成,例如碳施主或氮施主中的至少一項(xiàng)。另外地或者替選地,層504(相應(yīng)地,例如第一材料)可以包括固態(tài)化合物或者由其形成,例如包括半導(dǎo)體和化學(xué)元素(例如氮或碳中的至少一項(xiàng)),例如半導(dǎo)體的碳化物或者半導(dǎo)體的氮化物中的至少一項(xiàng)。例如,第一處理區(qū)域可以包括例如被配置成提供第一材料的沉積源。
替選地或者另外地,為了在多個(gè)溝槽704中沉積502第一材料,形成掩埋層104在700c中可以包括例如通過多個(gè)溝槽704向襯底102中注入化學(xué)元素的離子,例如碳離子或氮離子中的至少一項(xiàng)。例如,第一處理區(qū)域可以包括離子源,其例如被配置成提供化學(xué)元素的離子(例如碳離子或氮離子中的至少一項(xiàng))。
層504可以包括多個(gè)分段504s,多個(gè)分段504s中的每個(gè)分段可以布置成接近多個(gè)溝槽704中的一個(gè)溝槽的底部區(qū)域。為了形成層504,可以使用掩模結(jié)構(gòu)702作為以下中的至少一項(xiàng):注入掩?;騽冸x掩模。注入掩??梢远x化學(xué)元素的離子輻照襯底102的區(qū)域。換言之,掩模結(jié)構(gòu)702的開口702o可以定義襯底102可以被化學(xué)元素的離子輻照的區(qū)域。換言之,掩模結(jié)構(gòu)702的開口702o可以將襯底102暴露于使用化學(xué)元素的離子的輻照。剝離掩模可以定義第一材料可以沉積在其上的襯底102的區(qū)域。換言之,剝離結(jié)構(gòu)702的開口702o可以將襯底102暴露于第一材料的沉積。掩模結(jié)構(gòu)702的開口702o周圍的區(qū)域可以遮蔽襯底102(襯底102的下面的區(qū)域)(例如,在多個(gè)溝槽704之間的襯底102的區(qū)域)使其免于暴露于以下中的至少一項(xiàng):使用第一材料的沉積或者使用化學(xué)元素的離子的輻照。
多個(gè)溝槽704中的每個(gè)溝槽的位置和寬度可以定義層504的每個(gè)分段504s的位置和寬度。多個(gè)溝槽之間的襯底102的區(qū)域可以定義層504的開口504o的位置和寬度。
圖8a、圖8b和圖8c分別圖示根據(jù)各種實(shí)施例的方法的細(xì)節(jié)。
形成掩埋層104在800a中可以包括從襯底102去除掩模結(jié)構(gòu)702。從襯底102去除掩模結(jié)構(gòu)702可以包括暴露襯底102在第一側(cè)102a的表面102s。
形成掩埋層104在800b中可以包括在襯底102上方形成另外的層508(包括外延層302或者由其形成)以掩埋層504(換言之,從層504形成掩埋層104)。形成另外的層508可以包括使用另外的層508的材料(例如襯底的材料)填充多個(gè)溝槽704,例如外延。層508的分段504s和開口504o可以是掩埋層104的分段504s和開口504o。另外的層508可以形成為與襯底102物理接觸,例如在第一側(cè)102a與襯底102的表面102s物理接觸。
根據(jù)各種實(shí)施例,可以使用橫向或垂直外延(例如硅)沉積中的至少一項(xiàng)來填充多個(gè)溝槽704,其中橫向外延沉積(例如硅生長)可以增加填充多個(gè)溝槽704(例如在多個(gè)溝槽704中的每個(gè)溝槽的上部中)的材料的晶體質(zhì)量。
替選地,填充多個(gè)溝槽704可以包括加熱襯底102(例如襯底102的第一部分602a)或者由其形成。換言之,可以通過加熱襯底102(例如襯底102的第一部分602a)去除多個(gè)溝槽704。加熱襯底102、例如襯底102的第一部分602a可以包括使用激光??梢酝ㄟ^加熱襯底102來至少部分熔化襯底102的第一部分602a。例如,通過在含氫氣氛中加熱襯底102,可以通過(例如硅)層例如在多個(gè)溝槽704的上部部分中部分填充多個(gè)溝槽704,其中腔可以保持在(例如硅)層與多個(gè)溝槽704中的每個(gè)溝槽的底部之間(根據(jù)所謂的venecia處理)。
可選地,對(duì)襯底102回火在800c中可以包括加熱掩埋層104,例如使得掩埋層104的溫度可以保持低于以下至少一項(xiàng)的轉(zhuǎn)變溫度:掩埋層104(換言之,掩埋層104的材料)或者襯底(換言之,襯底的材料)。加熱掩埋層104可以包括減小掩埋層104的開口504o的大小或者掩埋層104的開口504o的數(shù)目中的至少一項(xiàng)。替選地或者另外地,加熱掩埋層104可以包括形成固態(tài)化合物,固態(tài)化合物包括襯底102的材料以及化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng)),例如襯底102的材料的氮化物或者襯底102的材料的碳化物。換言之,加熱掩埋層104可以包括在掩埋層104中形成氮化物或碳化物中的至少一項(xiàng)。
例如,加熱掩埋層104可以包括激活掩埋層104,例如激活以下中的至少一項(xiàng)的重新布置:掩埋層104的原子的位置(用于減小掩埋層104的開口504o的大小或者掩埋層104的開口504o的數(shù)目中的至少一項(xiàng))或者掩埋層104的原子的化學(xué)鍵(用于在掩埋層104中形成固態(tài)化合物,例如氮化物或碳化物中的至少一項(xiàng))。激活掩埋層104可以包括激活掩埋層104的原子的擴(kuò)散用于重新布置掩埋層104的原子的位置。替選地或者另外地,激活掩埋層104可以包括激活掩埋層104的原子的擴(kuò)散用于使掩埋層104的(化學(xué))成分均質(zhì)化。
掩埋層104可以包括例如在均質(zhì)化之后的成分梯度,例如包括掩埋層104的中央?yún)^(qū)域(例如中央子層)中的化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))的第一濃度以及掩埋層104的界面處的化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))的第二濃度。
對(duì)襯底102回火可以包括使用激光404(例如由激光源提供)或合適的熔爐中的至少一項(xiàng)。例如,第一處理區(qū)域可以包括激光源。替選地或者另外地,對(duì)襯底102回火可以包括使用熱源(被配置成提供熱能)并且向襯底102傳送熱能。例如,第一處理區(qū)域可以包括熱源。
可選地,減小掩埋層104的開口504o的大小或者掩埋層104的開口504o的數(shù)目中的至少一項(xiàng)可以包括形成連續(xù)的掩埋層104(換言之,從該層去除開口504o)。換言之,掩埋層104的原子可以在橫向方向上擴(kuò)散到開口504o中(換言之,通過擴(kuò)散)。
圖9a、圖9b和圖9c分別圖示根據(jù)各種實(shí)施例的方法的細(xì)節(jié)。
減薄襯底102在900a中可以包括至少部分暴露掩埋層104(例如通過去除襯底102的第二部分602b)。如果掩埋層104包括開口504o,則減薄襯底102還可以包括暴露布置在掩埋層104的開口504o中的襯底102的部分。
至少部分去除掩埋層104在900b中可以包括暴露以下中的至少一項(xiàng):襯底102的第一部分602a或者另外的層508。
可選地,形成至少一個(gè)電路部件606(一個(gè)或多個(gè)電路部件606)可以包括在900c中通過例如在至少部分去除掩埋層104之后處理襯底102的第二側(cè)102b來形成導(dǎo)電層902(例如包括金屬化或者由其形成)。導(dǎo)電層902可以基本上覆蓋以下中的至少一項(xiàng)的暴露的表面:在第二側(cè)102b的襯底102的第一部分602a或者另外的層508。導(dǎo)電層902可以電耦合(例如電連接)到至少一個(gè)電路部件606。
可選地,可以形成一個(gè)或多個(gè)過孔606v用于一個(gè)或多個(gè)電氣貫通接觸。一個(gè)或多個(gè)過孔606v可以延伸通過襯底102、層裝置、外延層302或另外的層508中的至少一項(xiàng)。替選地或者另外地,一個(gè)或多個(gè)過孔606v可以從至少一個(gè)電路部件606延伸到與至少一個(gè)電路部件606相對(duì)的側(cè)。一個(gè)或多個(gè)過孔606v可以填充有導(dǎo)電材料,例如金屬,例如銅。導(dǎo)電材料可以形成一個(gè)或多個(gè)貫通電接觸。導(dǎo)電材料可以電接觸以下中的至少一項(xiàng):至少一個(gè)電路部件606或者導(dǎo)電層902??蛇x地,導(dǎo)電層902可以被結(jié)構(gòu)化以形成一個(gè)或多個(gè)接觸墊。
圖10a、圖10b和圖10c分別圖示根據(jù)各種實(shí)施例的方法的細(xì)節(jié)。
形成掩埋層104可以包括在1000a中形成掩埋層104的至少兩個(gè)子層104a、104b。至少兩個(gè)子層104a、104b(包括第一子層104a和第二子層104b)可以彼此遠(yuǎn)離。
例如,方法可以包括:通過沉積第一材料而在襯底102上方形成掩埋層104的第一子層104a;例如通過沉積第二材料在掩埋層104的第一子層104a上方形成中間層902;通過沉積第三材料而在中間層902上方形成掩埋層104的第二子層104b;以及覆蓋掩埋層104的第二子層104b(例如通過形成覆蓋層106)。換言之,中間層902可以布置在掩埋層104的第一子層104a與掩埋層104的第二子層104b之間。覆蓋掩埋層104的第二子層104b可以包括在掩埋層104的第二子層104b上方形成另外的層508(包括外延層302或者由其形成)或者由其形成。換言之,覆蓋掩埋層104的第二子層104b可以包括在掩埋層104的第二子層104b上方形成覆蓋層106。第三材料可以包括p摻雜劑施主材料或者含p摻雜劑的半導(dǎo)體材料(例如,p型摻雜半導(dǎo)體)或者由其形成。
替選地,方法可以包括通過向襯底102中注入第一離子而在襯底中形成掩埋層104的第一子層104a;以及通過向襯底102中注入第二離子而在掩埋層104的第一子層104a上方并且在襯底102中形成掩埋層104的第二子層104b。第二離子可以包括p摻雜劑離子或者由其形成。第一離子可以包括化學(xué)元素的離子(例如碳離子或氮離子中的至少一項(xiàng))或者由其形成。向襯底102中注入第一離子可以包括使用第一注入能量(第一離子的動(dòng)能),并且向襯底102中注入第二離子可以包括使用第二注入能量(第二離子的動(dòng)能),其中第一注入能量小于第二注入能量。第一注入能量與第二注入能量的差異可以被配置成在掩埋層104的第一子層104a與掩埋層104的第二子層104b之間形成中間層902。
掩埋層104的第二子層104b(也稱為p型摻雜子層)可以包括與襯底102的半導(dǎo)體(或者襯底102的半導(dǎo)體的至少一個(gè)原子)來自不同(較低)族的雜質(zhì)原子(摻雜劑)。雜質(zhì)原子可以代替襯底102的半導(dǎo)體的原子,其比雜質(zhì)原子來自較高的族。例如,如果襯底102包括iv族半導(dǎo)體或者由其形成,則雜質(zhì)原子可以是iii族原子,如硼。
掩埋層104的第一子層104a可以包括化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))。例如,掩埋層104的第一子層104a可以包括固態(tài)化合物、例如半導(dǎo)體碳化物或者半導(dǎo)體氮化物,或者可以由其形成。
在一個(gè)替選實(shí)施例中,掩埋層104的第一子層104a的位置與掩埋層104的第二子層104b的位置可以互換。
在一個(gè)替選實(shí)施例中,形成掩埋層104可以包括在1000b中形成掩埋層104的至少兩個(gè)子層104a、104b,其中至少兩個(gè)子層104a、104b(包括第一子層104a和第二子層104b)可以彼此物理接觸。形成掩埋層104的第一子層104a和掩埋層104的第二子層104b可以如1000a中被配置,其中中間層902被排除在外。
根據(jù)各種實(shí)施例,形成掩埋層104可以包括在1000c中形成掩埋層104的至少三個(gè)子層104a、104b、104c(例如包括第一子層104a、第二子層104b和第三子層104c)。掩埋層104的第二子層104b可以布置在掩埋層104的第一子層104a與掩埋層104的第三子層104c之間。形成掩埋層104的第一子層104a和掩埋層104的第二子層104b可以類似于1000a或1000b被配置。形成掩埋層104的第三子層104c可以包括在襯底102與掩埋層104的第二子層104b之間布置第一材料或者向襯底102中注入第一離子,類似于針對(duì)掩埋層104的第一子層104a所描述的那樣。
例如,可以先于掩埋層104的第二子層104b而形成掩埋層104的第一子層104a和掩埋層104的第三子層104c,例如二者都包括化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng),例如二者都包括碳化物或氮化物中的至少一項(xiàng))。掩埋層104的第一子層104a和掩埋層104的第三子層104c可以被形成為在其之間具有中間層902(類似于1000a)??梢酝ㄟ^向中間層902中注入第二離子來形成掩埋層104的第二子層104b。第二注入能量可以被配置成在掩埋層104的第一子層104a與掩埋層104的第三子層104c之間形成掩埋層104的第二子層104b。
在一個(gè)替選實(shí)施例中,掩埋層104的第一子層104a和掩埋層104的第二子層104b的位置中的至少一項(xiàng)可以互換;掩埋層104的第一子層104a和掩埋層104的第三子層104c的位置可以互換;掩埋層104的第二子層104b和掩埋層104的第三子層104c的位置可以互換。
中間層902、掩埋層104的第一子層104a、掩埋層104的第二子層104b或者掩埋層104的第三子層104c中的至少一項(xiàng)的厚度可以在大約5nm到大約100nm的范圍內(nèi),例如在大約5nm到大約50nm的范圍內(nèi),例如在大約5nm到大約20nm的范圍內(nèi)。
圖11a、圖11b和圖11c分別圖示根據(jù)各種實(shí)施例的方法的細(xì)節(jié)。
形成掩埋層104可以包括在1100a中在第一側(cè)102a形成覆蓋層106(包括外延層302或者由其形成)。覆蓋層106可以包括另外的層508或者由其形成??蛇x地,覆蓋層106可以包括襯底102的第一部分602a。掩埋層104可以包括掩埋層104的至少第一子層104a或者由其形成。可選地,掩埋層104可以包括掩埋層104的第二子層104b??蛇x地,掩埋層104可以包括掩埋層104的第三子層104c。
減薄襯底102在1100b中可以包括暴露掩埋層104的第一子層104a。
掩埋層104的第一子層104a和掩埋層104的第二子層104b中的至少一項(xiàng)可以包括以下或者由其形成:具有半導(dǎo)體或化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))的固態(tài)化合物(例如碳化物/氮化物化合物),例如包括半導(dǎo)體氮化物或者半導(dǎo)體碳化物中的至少一項(xiàng)或者由其形成。掩埋層104的第二子層104b可以包括以下或者由其形成:具有p摻雜劑(例如硼)的p型摻雜半導(dǎo)體,例如包括半導(dǎo)體材料和p摻雜劑中的至少一項(xiàng)或者由其形成。
至少部分去除掩埋層104可以包括在1100c中去除掩埋層104的第一子層104a。在掩埋層104包括掩埋層104的第二子層104b的情況下,至少部分去除掩埋層104可以包括暴露掩埋層104的第二子層104b。換言之,部分去除掩埋層104可以在掩埋層104的第二子層104b處停止。去除掩埋層104的第一子層104a可以包括蝕刻掩埋層104。去除掩埋層104的第一子層104a可以包括使用蝕刻劑,蝕刻劑被配置成比掩埋層104的第二子層104b的材料(例如p型摻雜半導(dǎo)體)更快地蝕刻掩埋層104的第一子層104a的材料(例如固態(tài)化合物)。
去除掩埋層104的第一子層104a并且減薄襯底102可以包括使用相同的工藝,例如相同的蝕刻劑。減薄襯底102并且從襯底102的第二側(cè)102b部分去除掩埋層104(例如使用第二處理)可以包括使用蝕刻劑,蝕刻劑被配置成比掩埋層104的第二子層104b的材料(例如p型摻雜半導(dǎo)體)更快地蝕刻掩埋層104的第一子層104a的材料(例如固態(tài)化合物)和襯底102的材料(例如襯底的半導(dǎo)體)。
可選地,方法可以包括在第二側(cè)在掩埋層104的第二子層104b上方形成導(dǎo)電層(參見例如圖9c)。
如果掩埋層104包括掩埋層104的第三子層104c,則掩埋層104的第三子層104c可以保留在掩埋層104的第二子層104b與覆蓋層106之間,例如在掩埋層104的第二子層104b與另外的層508之間,例如在掩埋層104的第二子層104b與襯底102的第二部分602b之間。
掩埋層104的第二子層104b可以包括p型摻雜子層(p型摻雜半導(dǎo)體子層)或者由其形成。根據(jù)各種實(shí)施例,第二子層104b可以包括高度p型摻雜子層或者由其形成。
另外,下面將描述各種實(shí)施例。
根據(jù)各種實(shí)施例,掩埋層可以包括以下中的至少一項(xiàng):碳、氮或者與襯底相比對(duì)減薄具有更大抵抗性(物理抵抗性或化學(xué)抵抗性中的至少一項(xiàng))的固態(tài)化合物。
根據(jù)各種實(shí)施例,掩埋層的電負(fù)性可以大于襯底的電負(fù)性(例如掩埋層可以包括與襯底的原子相比具有更高電負(fù)性的原子)。
根據(jù)各種實(shí)施例,可以將區(qū)域或材料(例如化學(xué)元素、襯底102、掩埋層104)的電負(fù)性理解為描述區(qū)域或材料的原子朝著其自身吸引電子(或電子密度)的趨勢(shì)的化學(xué)性質(zhì)。電負(fù)性受到其原子序數(shù)(區(qū)域或材料的原子序數(shù))以及其價(jià)電子與帶電原子核的距離兩者的影響。區(qū)域或材料的相關(guān)聯(lián)的電負(fù)性越高,區(qū)域或材料的化學(xué)元素或化合物朝著其吸引越多的電子。
根據(jù)各種實(shí)施例,一種方法可以包括:布置襯底,其中襯底的第一側(cè)指向第一處理區(qū)域;使用由第一處理區(qū)域提供的第一處理來形成掩埋層,其中第一處理被配置成向襯底中或者襯底上方中的至少一項(xiàng)傳送化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng));布置襯底,其中襯底的第二側(cè)指向第二處理區(qū)域,其中第二側(cè)與第一側(cè)相對(duì);使用由第二處理區(qū)域提供的第二處理來減薄襯底,其中第二處理被配置成在掩埋層處停止。
根據(jù)各種實(shí)施例,一種方法可以包括:在襯底中或者襯底上中的至少一項(xiàng)形成包括化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))的層;在層上方形成外延層,其中層到襯底的第一側(cè)的第一距離實(shí)質(zhì)上小于層到襯底的與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)的第二距離(換言之,層可以接近第一側(cè));通過使用層作為蝕刻阻擋件蝕刻第二側(cè)來減薄襯底。
根據(jù)各種實(shí)施例,一種方法可以包括:提供具有第一側(cè)和與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)的襯底;通過處理襯底的第一側(cè)來在襯底中或襯底上方中的至少一項(xiàng)形成掩埋層;從襯底的第二側(cè)減薄襯底,其中減薄在掩埋層處停止。
根據(jù)各種實(shí)施例,掩埋層可以包括與襯底相比對(duì)減薄具有更大抵抗性(物理抵抗性或化學(xué)抵抗性中的至少一項(xiàng),例如蝕刻抵抗性或機(jī)械抵抗性中的至少一項(xiàng))的固態(tài)化合物或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,固態(tài)化合物的電負(fù)性可以大于襯底的電負(fù)性(例如固態(tài)化合物可以包括電負(fù)性大于襯底的原子的原子)。
根據(jù)各種實(shí)施例,一種方法可以包括:提供具有第一側(cè)和與第一層相對(duì)的第二側(cè)的襯底;通過處理襯底的第一側(cè)來在襯底中或襯底上方中的至少一項(xiàng)形成掩埋層,其中掩埋層包括化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))或者具有以下中的至少一項(xiàng)的固態(tài)化合物(例如包括襯底的材料和化學(xué)元素):比襯底的硬度大的硬度或者比襯底的抗蝕刻劑性大的抗蝕刻劑性;從襯底的第二側(cè)減薄襯底,其中減薄在掩埋層處停止。
根據(jù)各種實(shí)施例,一種方法可以包括:提供具有第一側(cè)和與第一層相對(duì)的第二側(cè)的襯底;通過處理襯底的第一側(cè)來在襯底中或襯底上方中的至少一項(xiàng)形成掩埋層;從襯底的第二側(cè)減薄襯底,其中掩埋層包括對(duì)減薄的抵抗性比襯底大的固態(tài)化合物或者由其形成,并且減薄在掩埋層處停止。
根據(jù)各種實(shí)施例,可以通過較小的化學(xué)反應(yīng)性(例如對(duì)用于減薄的化學(xué)蝕刻)來提供較大的化學(xué)抵抗性(例如抗蝕刻劑性)。
根據(jù)各種實(shí)施例,一種方法可以包括:提供具有第一側(cè)和與第一層相對(duì)的第二側(cè)的襯底;通過處理襯底的第一側(cè)來在襯底中或襯底上方中的至少一項(xiàng)形成掩埋層;從襯底的第二側(cè)減薄襯底,其中減薄在掩埋層處停止;其中掩埋層包括化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))或者與襯底相比對(duì)減薄具有更大抵抗性(物理抵抗性或化學(xué)抵抗性中的至少一項(xiàng))的固態(tài)化合物(例如包括襯底和化學(xué)元素的材料,例如碳或氮中的至少一項(xiàng))。
根據(jù)各種實(shí)施例,掩埋層(例如固態(tài)化合物)可以包括碳化物(例如襯底的材料的碳化物)或者氮化物(例如襯底的材料的氮化物)中的至少一項(xiàng)或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括:在襯底上方形成外延層,其中掩埋層形成在以下中的至少一項(xiàng):在襯底中、在外延層中或者在襯底與外延層之間。
根據(jù)各種實(shí)施例,外延層可以包括襯底的材料或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,在襯底中形成掩埋層可以包括例如向襯底或外延層中的至少一項(xiàng)中注入比襯底具有更高電負(fù)性的化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng)),或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括在外延層中或掩埋層上方中的至少一項(xiàng)形成以下電路部件中的至少一種:絕緣柵雙極型晶體管、二極管、晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、電路結(jié)構(gòu)。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括在外延層中或者掩埋層上方中的至少一項(xiàng)形成功率電路部件。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括形成從至少一個(gè)電路部件到與至少一個(gè)電路部件相對(duì)的側(cè)的電連接。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括在襯底或者外延層中的至少一項(xiàng)中形成貫通電接觸,貫通電接觸與至少一個(gè)電路部件電接觸。
根據(jù)各種實(shí)施例,在襯底中形成掩埋層可以包括:向襯底中形成多個(gè)溝槽;通過多個(gè)溝槽向襯底中注入或者布置比襯底具有更高電負(fù)性的化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))中的至少一項(xiàng);以及填充(例如關(guān)閉)多個(gè)溝槽。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括蝕刻(例如各向異性蝕刻)或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,填充多個(gè)溝槽可以包括通過加熱襯底的至少第一側(cè)來部分熔化襯底,或者可以由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括接觸襯底的第二側(cè)。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括通過處理襯底的第二側(cè)而在襯底上方形成導(dǎo)電層(換言之,在襯底的第二側(cè)上方形成導(dǎo)電層)用于接觸襯底。
根據(jù)各種實(shí)施例,加熱襯底的至少第一側(cè)可以包括使用激光器,或者可以由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,填充多個(gè)溝槽可以包括在襯底上方形成外延層,或者可以由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括對(duì)襯底回火以使掩埋層的成分均質(zhì)化。
根據(jù)各種實(shí)施例,使掩埋層的成分均質(zhì)化可以包括以下中的至少一項(xiàng):將掩埋層的材料擴(kuò)散到襯底中(例如在橫向方向上);在掩埋層中形成固態(tài)化合物,例如碳化物或氮化物中的至少一項(xiàng)。
根據(jù)各種實(shí)施例,形成掩埋層可以包括形成掩埋層的p型摻雜子層。
根據(jù)各種實(shí)施例,p型摻雜子層可以包括iii族材料、例如硼,或者可以由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括:在減薄之后至少部分去除掩埋層。
根據(jù)各種實(shí)施例,至少部分去除掩埋層可以包括暴露以下中的至少一項(xiàng)或者由其組成:襯底的一部分、掩埋層的p型摻雜子層、襯底上方的外延層。
根據(jù)各種實(shí)施例,掩埋層包括至少在化學(xué)成分方面彼此不同的至少兩個(gè)子層,或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括以下中的至少一項(xiàng)或者由其組成:研磨、化學(xué)機(jī)械拋光、濕法蝕刻、電化學(xué)蝕刻、干法蝕刻、離子蝕刻(例如反應(yīng)離子蝕刻)。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括使用掩埋層對(duì)其具有惰性的蝕刻劑,或者可以由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括選擇性蝕刻,或者可以由其形成。換言之,可以使用被配置用于選擇性蝕刻的蝕刻劑。選擇性蝕刻可以被配置成比一種材料(例如掩埋層的材料)更快地蝕刻另一種材料(例如襯底的材料)。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括使用被配置成比掩埋層更快地蝕刻襯底的蝕刻劑,或者可以由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括在外延層中或者外延層上方中的至少一項(xiàng)形成一個(gè)或多個(gè)電路部件。
根據(jù)各種實(shí)施例,掩埋層可以至少接近襯底的第一側(cè)。
根據(jù)各種實(shí)施例,一種方法可以包括:在襯底中或上方中的至少一項(xiàng)形成掩埋層;減薄襯底,其中減薄在掩埋層處停止;以及在減薄之后至少部分去除掩埋層。
根據(jù)各種實(shí)施例,一種方法可以包括:在襯底中或襯底上方中的至少一項(xiàng)形成掩埋層,其中掩埋層包括化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))或者比襯底具有更大硬度或者比襯底具有更大的抗蝕刻劑性的固態(tài)化合物(例如包括襯底的材料和化學(xué)元素);減薄襯底,其中減薄在掩埋層處停止;以及在減薄之后至少部分去除掩埋層。
根據(jù)各種實(shí)施例,可以通過較小的化學(xué)反應(yīng)性(例如對(duì)用于減薄的化學(xué)蝕刻)來提供較大的化學(xué)抵抗性(例如抗蝕刻劑性)。
根據(jù)各種實(shí)施例,一種方法可以包括:在襯底中或襯底上方中的至少一項(xiàng)形成掩埋層;減薄襯底,其中減薄在掩埋層處停止;以及在減薄之后至少部分去除掩埋層,其中掩埋層包括化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))或與襯底相比對(duì)減薄的抵抗性更大(物理抵抗性或化學(xué)抵抗性中的至少一項(xiàng))的固態(tài)化合物(例如包括襯底的材料和化學(xué)元素)。
根據(jù)各種實(shí)施例,掩埋層可以包括固態(tài)化合物或者由其形成,例如碳化物(例如襯底的材料的碳化物)或氮化物(例如襯底的材料的氮化物)中的至少一項(xiàng)。
根據(jù)各種實(shí)施例,固態(tài)化合物可以包括碳或氮中的至少一項(xiàng)或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括:在襯底上方形成外延層,其中掩埋層形成在以下中的至少一項(xiàng):在襯底中、在外延層中或者在襯底與外延層之間。
根據(jù)各種實(shí)施例,外延層可以包括襯底的材料或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,在襯底中形成掩埋層可以包括例如向襯底中注入比襯底具有更大電負(fù)性的化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,在襯底中形成掩埋層可以包括:向襯底中形成多個(gè)溝槽;通過多個(gè)溝槽向襯底中注入或布置比襯底具有更大電負(fù)性的化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))中的至少一項(xiàng);填充多個(gè)溝槽。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括蝕刻(例如各向異性蝕刻)或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,填充多個(gè)溝槽可以包括通過加熱襯底的至少第一側(cè)來部分熔化襯底,或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,加熱襯底的至少第一側(cè)可以包括使用激光器或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括接觸襯底的第二側(cè)。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括通過處理襯底的第二側(cè)而在襯底上方形成導(dǎo)電層(換言之,在襯底的第二側(cè)上方形成導(dǎo)電層)用于接觸襯底。
根據(jù)各種實(shí)施例,填充多個(gè)溝槽可以包括在襯底上方形成外延層,或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括:對(duì)襯底回火以均質(zhì)化掩埋層的成分。
根據(jù)各種實(shí)施例,均質(zhì)化掩埋層的成分可以包括以下中的至少一項(xiàng):將掩埋層的材料擴(kuò)散到襯底中(例如在橫向方向上);在掩埋層中形成固態(tài)化合物,例如碳化物或氮化物中的至少一項(xiàng)。
根據(jù)各種實(shí)施例,形成掩埋層可以包括形成掩埋層的p型摻雜子層,或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,掩埋層包括至少在化學(xué)成分方面彼此不同的至少兩個(gè)子層,或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,掩埋層可以包括至少在化學(xué)成分方面彼此不同或者彼此遠(yuǎn)離中的至少一項(xiàng)的至少兩個(gè)子層;或者可以由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,p型摻雜子層可以包括iii族材料、例如硼,或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,至少部分去除掩埋層可以包括暴露以下中的至少一項(xiàng)或者由其形成:襯底的一部分、掩埋層的p型摻雜子層、襯底上方的外延層。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括以下中的至少一項(xiàng)或者由其形成:研磨、化學(xué)機(jī)械拋光、濕法蝕刻、電化學(xué)蝕刻、干法蝕刻、離子蝕刻(例如反應(yīng)離子蝕刻)。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括使用掩埋層對(duì)其具有惰性的蝕刻劑,或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括使用被配置成比掩埋層更快地蝕刻襯底的蝕刻劑,或者可以由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括選擇性蝕刻,或者可以由其形成。換言之,可以使用被配置用于選擇性蝕刻的蝕刻劑。選擇性蝕刻可以被配置成比一種材料(例如掩埋層的材料)更快地蝕刻另一種材料(例如襯底的材料)。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括使用比掩埋層更快地蝕刻襯底的蝕刻劑,或者可以由其形成。換言之,掩埋層關(guān)于蝕刻劑的抗蝕刻劑性可以大于襯底關(guān)于蝕刻劑的抗蝕刻劑性。
根據(jù)各種實(shí)施例,可以通過較小的化學(xué)反應(yīng)性(例如對(duì)用于減薄的化學(xué)蝕刻)來提供較大的化學(xué)抵抗性(例如抗蝕刻劑性)。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括接觸襯底的第二側(cè)。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括通過處理襯底的第二側(cè)而在襯底上方形成導(dǎo)電層(換言之,在襯底的第二側(cè)上方形成導(dǎo)電層)用于接觸襯底。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括在外延層中或外延層上方中的至少一項(xiàng)形成一個(gè)或多個(gè)電路部件。
根據(jù)各種實(shí)施例,掩埋層可以接近襯底的第一側(cè)。根據(jù)各種實(shí)施例,一種方法可以包括:形成層裝置,層裝置包括襯底、在襯底上方的外延層以及在以下中的至少一項(xiàng)的掩埋層:在襯底中、在外延層中或者在襯底與外延層之間,或者層裝置由上述各項(xiàng)形成,其中掩埋層接近襯底的面對(duì)外延層的第一側(cè);從與襯底的第一側(cè)相對(duì)的襯底的第二側(cè)減薄襯底,其中減薄在掩埋層處停止。
根據(jù)各種實(shí)施例,一種方法可以包括:形成層裝置,層裝置包括襯底、在襯底上方的外延層以及在以下中的至少一項(xiàng)的掩埋層:在襯底中、在外延層中或者在襯底與外延層之間,或者層裝置由上述各項(xiàng)形成,其中掩埋層包括化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))或者具有比襯底大的硬度或比襯底大的抗蝕刻劑性中的至少一項(xiàng)的固態(tài)化合物(例如包括襯底的材料和化學(xué)元素),其中掩埋層接近面對(duì)外延層的襯底的第一側(cè);從與襯底的第一側(cè)相對(duì)的襯底的第二側(cè)減薄襯底,其中減薄在掩埋層處停止。
根據(jù)各種實(shí)施例,可以通過較小的化學(xué)反應(yīng)性(例如對(duì)用于減薄的化學(xué)蝕刻)來提供較大的化學(xué)抵抗性(例如抗蝕刻劑性)。
根據(jù)各種實(shí)施例,一種方法可以包括:形成層裝置,層裝置包括襯底、在襯底上方的外延層以及在以下中的至少一項(xiàng)的掩埋層:在襯底中、在外延層中或者在襯底與外延層之間,或者層裝置由上述各項(xiàng)形成,其中掩埋層接近面對(duì)外延層的襯底的第一側(cè);從與襯底的第一側(cè)相對(duì)的襯底的第二側(cè)減薄襯底,其中減薄在掩埋層處停止,其中掩埋層包括化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))或者比襯底對(duì)減薄具有更大抵抗性(物理抵抗性或化學(xué)抵抗性中的至少一項(xiàng))的固態(tài)化合物(例如包括襯底的材料和化學(xué)元素)。
根據(jù)各種實(shí)施例,可以通過較小的化學(xué)反應(yīng)性來提供較大的物理抵抗性(例如機(jī)械抵抗性)。
根據(jù)各種實(shí)施例,可以通過較小的化學(xué)反應(yīng)性(例如對(duì)用于減薄的化學(xué)蝕刻)來提供較大的化學(xué)抵抗性(例如抗蝕刻劑性)。
根據(jù)各種實(shí)施例,可以通過比襯底大的掩埋層的電負(fù)性來提供較大的化學(xué)抵抗性(例如抗蝕刻劑性)。
根據(jù)各種實(shí)施例,掩埋層可以包括碳化物(例如襯底的材料的碳化物)或者氮化物(例如襯底的材料的氮化物)中的至少一項(xiàng)或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括:在減薄之后至少部分去除掩埋層。
根據(jù)各種實(shí)施例,外延層可以包括襯底的材料或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,形成掩埋層(例如在襯底或外延層中的至少一項(xiàng)中)可以包括注入(例如向襯底或外延層中的至少一項(xiàng)中)比襯底具有更大電負(fù)性的化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng)),或者可以由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,在襯底中形成掩埋層可以包括以下各項(xiàng)或者由其形成:向襯底中形成多個(gè)溝槽;通過多個(gè)溝槽向襯底中注入或布置比襯底具有更大電負(fù)性的化學(xué)元素(例如碳或氮中的至少一項(xiàng))中的至少一項(xiàng);填充多個(gè)溝槽。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括蝕刻(例如各向異性蝕刻)或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括使用比掩埋層更快地蝕刻襯底的蝕刻劑。換言之,掩埋層關(guān)于蝕刻劑的抗蝕刻劑性大于襯底關(guān)于蝕刻劑的抗蝕刻劑性。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括接觸襯底的第二側(cè)。
根據(jù)各種實(shí)施例,填充多個(gè)溝槽可以包括通過加熱襯底的至少第一側(cè)來部分熔化襯底,或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,加熱襯底的至少第一側(cè)可以包括使用激光器,或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,填充多個(gè)溝槽可以包括在襯底上方形成外延層,或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括在外延層中或掩埋層上方中的至少一項(xiàng)形成以下電路部件中的至少一個(gè):絕緣柵雙極型晶體管、二極管、晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、電路結(jié)構(gòu)。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括在外延層中或掩埋層上方中的至少一項(xiàng)形成功率電路部件。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括形成從至少一個(gè)電路部件到與至少一個(gè)電路部件相對(duì)的側(cè)的電連接。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括在襯底或外延層中的至少一項(xiàng)中形成貫通電接觸,貫通電接觸與至少一個(gè)電路部件電接觸。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括形成至少延伸通過外延層的貫通電接觸。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括形成至少延伸通過襯底的貫通電接觸。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括形成延伸通過外延層、掩埋層或襯底中的至少一項(xiàng)的貫通電接觸。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括:對(duì)襯底回火以均質(zhì)化掩埋層的成分。
根據(jù)各種實(shí)施例,均質(zhì)化掩埋層的成分可以包括以下中的至少一項(xiàng):將掩埋層的材料擴(kuò)散到襯底中(例如在橫向方向上);在掩埋層中形成固態(tài)化合物(例如碳化物或氮化物中的至少一項(xiàng))。
根據(jù)各種實(shí)施例,形成掩埋層可以包括形成掩埋層的p型摻雜子層,或者可以由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,掩埋層包括至少在化學(xué)成分方面彼此不同的至少兩個(gè)子層,或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,掩埋層可以包括在化學(xué)成分方面彼此不同或者彼此遠(yuǎn)離中的至少一項(xiàng)的至少兩個(gè)子層。
根據(jù)各種實(shí)施例,p型摻雜子層可以包括iii族材料、例如硼,或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,至少部分去除掩埋層可以包括暴露以下中的至少一項(xiàng)或者由其形成:襯底的一部分、掩埋層的p型摻雜子層、襯底上方的外延層。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括以下中的至少一項(xiàng)或者由其形成:蝕刻或化學(xué)機(jī)械拋光。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括以下中的至少一項(xiàng)或者由其形成:研磨、化學(xué)機(jī)械拋光、濕法蝕刻、電化學(xué)蝕刻、干法蝕刻、離子蝕刻(例如反應(yīng)離子蝕刻)。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括使用掩埋層對(duì)其具有惰性的蝕刻劑,或者由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括使用被配置成比掩埋層更快地蝕刻襯底的蝕刻劑,或者可以由其形成。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括選擇性蝕刻,或者可以由其形成。換言之,可以使用被配置用于選擇性蝕刻的蝕刻劑。選擇性蝕刻可以被配置成比一種材料(例如掩埋層的材料)更快地蝕刻另一種材料(例如襯底的材料)。
根據(jù)各種實(shí)施例,減薄襯底可以包括使用比掩埋層更快地蝕刻襯底的蝕刻劑,或者可以由其形成。換言之,掩埋層關(guān)于蝕刻劑的抗蝕刻劑性可以大于襯底關(guān)于蝕刻劑的抗蝕刻劑性。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括接觸襯底的第二側(cè)。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括在外延層中或外延層上方中的至少一項(xiàng)處形成一個(gè)或多個(gè)電路部件。
根據(jù)各種實(shí)施例,方法還可以包括接觸襯底的第二側(cè)。
雖然已經(jīng)參考具體實(shí)施例具體地示出和描述了本發(fā)明,然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以在不偏離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出形式和細(xì)節(jié)方面的各種變化。本發(fā)明的范圍因此由所附權(quán)利要求來表示,并且在權(quán)利要求的等同方案的含義和范圍內(nèi)的所有變化因此意圖被包括在內(nèi)。