CN103038156A - 具有敷镀通孔的器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
建议了一种用于实现器件中的在电方面非常可靠且在机械方面极其稳定的敷镀通孔的有利可能性，其功能在导电衬底(100)上的层结构中实现。引导到器件背侧的用于与在层结构中实现的功能元件(18)电接通的覆镀通孔(垂直互连通道VIA)(3)包括衬底(100)中的连接区域，所述连接区域在整个衬底厚度上延伸并且通过同样在整个衬底厚度上延伸的沟槽状绝缘框架(2)相对于邻接的衬底(100)电绝缘。根据本发明，所述沟槽状绝缘框架(2)以电绝缘的聚合物(21)填充。
Description
技术领域
本发明涉及一种器件，其功能在导电衬底上的层结构中实现，所述器件具有至少一个引导至器件背侧上的敷镀通孔(垂直互连通道VIA)，其用于在层结构中实现的功能元件的电接通。敷镀通孔包括衬底中的连接区域，所述连接区域在整个衬底厚度上延伸并且通过同样在整个衬底厚度上延伸的沟槽状的绝缘框架相对于邻接的衬底电绝缘。
此外，本发明还涉及一种用于制造具有这种敷镀通孔的器件的方法。
此外，本发明还涉及一种器件，所述器件具有在衬底上的层结构中实现的功能元件和层结构上的导电罩衬底。
背景技术
已知通过晶片或晶片的部分区域实施电接通。这种接通例如使用在确定用于倒装芯片安装的器件中。但敷镀通孔也能够实现三维封装方案，其中多个器件垂直相叠地设置并且接通。因此，敷镀通孔越来越重要。
在欧洲专利申请EP 1 671 924 A2中描述了开头所述类型的微机械传感器元件，其微机械结构元件在层结构的功能层中实现。在此涉及具有固定电极和可偏转电极的交错的交叉数字结构。为了这些电极的电连接，在衬底与经结构化的功能层之间，一些印制导线集成到层结构中。这些印制导线分别与衬底的形成敷镀通孔的连接区域直接接触。每个连接区域完全由沟槽包围，所述沟槽在制成层结构之后以背侧沟槽工艺在衬底中产生并且在整个衬底厚度上延伸。所述沟槽形成绝缘框架，其使连接区域相对于邻接的衬底电绝缘。在EP 1671 924 A2中描述的敷镀通孔的绝缘框架大多数时候被表面填充，更确切地说，以绝缘层的材料填充，所述绝缘层在背侧沟槽工艺之后并且在金属化之前被施加到衬底背侧上并且被结构化，使得金属化部与连接区域连接。
敷镀通孔的所述实现形式在实践中在两种方面证明是有问题的。一方面，敞开的沟槽的绝缘特性是未限定的。其例如可能由于在制造过程或者分割过程中或在器件的使用位置处的污染受到损害，从而敷镀通孔的电可靠性受损。另一方面，具有敞开的绝缘框架的敷镀通孔的机械稳定性主要取决于其几何结构、即其形状、深度和宽度。但例如为了通过引线键合的外部接通，敷镀通孔的机械稳定性必须始终满足相同的最低要求。
发明内容
本发明建议一种用于实现开头所述类型的器件中在电方面非常可靠且在机械方面稳定的敷镀通孔的有利可能性。
根据本发明，敷镀通孔的所追求的电可靠性和机械稳定性通过以电绝缘的聚合物填充沟槽状的绝缘框架来实现。
根据本发明首先已经认识到，可以最简单地通过填充绝缘框架来获得已知的敷镀通孔的足够机械稳定性。关于在这里提到的器件的安装，在此应注意的是，器件背侧在敷镀通孔的区域中也是尽可能无形貌的。此外填充应尽可能无缩孔，以便实现敷镀通孔的最佳电绝缘。如此选择填充材料和填充工艺，使得即使在中等温度下也不污染敷镀通孔的周围环境。
根据本发明已经认识到，电绝缘的聚合物不仅由于其电特性和机械特性而且由于可供用于填充具有高纵横比的沟槽的方法而特别良好地适于已知的敷镀通孔的绝缘。
基于以上所述的发明思想还建议：在相应构造的器件的导电罩衬底中实现这种敷镀通孔，使得所述器件可通过它的罩接通。
在此，BCB(苯并环丁烯)、Asahi公司的ALX-211聚合物、聚酰亚胺和PBO(聚亚苯基-2，6-苯并噁唑环)以及它们的层组合称作特别合适的聚合物。这些材料可以简单地在真空条件下离心涂镀或喷涂到衬底背侧上，其中逐渐地填充沟槽，如绝缘框架。
这些材料具有非常好的介电特性。因为这些材料在硬化之后是温度稳定且湿度稳定的，所以其良好地适于应用在汽车领域中。在制造方法的范畴内，所述材料的应用也证明是有利的，因为其能够实现绝缘沟槽的完全的、无缩孔的填充，是真空适用的并且能够实现用于涂装的良好润湿。此外，这些材料具有匹配的、可热控制的黏度。
由于绝缘框架的聚合物填充，敷镀通孔在所有三个空间方向上具有足够的机械稳定性，其能够实现敷镀通孔的金属化表面上的直接引线键合。这有利于节约面积的器件构造并且使节约空间的安装更容易。在此还证明有利的是，器件背侧在敷镀通孔周围的区域中的形貌典型地小于1-10μm。
硅(CTE＝3·10-6K-1)和用于填充绝缘框架的聚合物(CTE＝60·10-6K-1)的热失配对硅敷镀通孔的机械稳定性具有负面影响。为了提高根据本发明的敷镀通孔的机械稳定性，可以通过在聚合物基体材料中添加合适的填充物来减小聚合物材料的热膨胀(CTE)。对此，尤其SiO2纳米颗粒或金属氧化物颗粒适合。通过所述方式也可以合成具有负热膨胀的聚合物材料，以便实现特别低的CTE。在此确保了具有限定的颗粒大小分布的高填充度和填充物混合以及合成物的良好可处理性。
基本上，可以以任何形状、几何结构和布置实现根据本发明的具有敷镀通孔的器件。对于机械稳健性特别有利的是，敷镀通孔的绝缘框架具有圆形的几何结构，尤其是圆柱形。圆柱形的敷镀通孔具有如下优点：敷镀通孔具有相对于衬底或者相对于相邻的敷镀通孔最小的寄生电容。
此外，可以通过聚合物填充在绝缘框架中的附加锚定来提高敷镀通孔的机械稳定性。为此，通过按比例各向同性的深度蚀刻在中间的区域中和/或在其底点的区域中扩展绝缘框架。在中间区域中和/或在底点处得到的沟槽几何结构引起衬底与层结构之间的过渡区域中的非常良好的机械应力去耦。尤其是在具有径向几何结构的绝缘框架中，机械应力均匀地分布在衬底与层结构之间的界面中。
借助以上描述的技术可以特别有利地实现具有2-100欧姆的接触电阻的敷镀通孔。为此，连接区域中的衬底材料优选是高度掺杂的。敷镀通孔有利地与在层结构中实现的印制导线连接，所述印制导线例如可以以合适掺杂的且经结构化的多晶硅层的形式实现。在本发明的一个特别有利的实施方式中，连接区域中的衬底材料、即敷镀通孔与所埋设的多晶硅印制导线之间的机械连接的接触面增大，其方式是，在施加多晶硅之前对所述区域中的衬底表面进行结构化，即例如设有阶梯或卷边(Sicken)。这样的结构同样有利地有助于敷镀通孔的底层结构或者基座的加强、稳定和锚定。
此外，敷镀通孔在本发明的一个优选实施方式中与施加到器件背侧上的金属化部连接，在所述金属化部中构造有用于外部接通的连接垫。所述连接垫可以直接定位在垂直的敷镀通孔上或者也可以借助于再布线置于器件背侧的另一位置上。具有再布线的接触变型方案提供了定位连接垫时的更高自由度，这例如可以充分用于倒装芯片安装或者器件相互堆叠。
重要的是，根据本发明的敷镀通孔方案不仅适于纯粹的IC器件而且适于微机械器件和MEMS，只要其功能在导电衬底上的层结构中实现或器件结构包括导电罩衬底，敷镀通孔实现在所述罩衬底中。
为此，在制造方法的前侧处理的范畴中，在半导体衬底上的层结构中实现至少一个印制导线，其一方面与衬底中的连接区域直接接触而另一方面建立与至少一个在层结构中实现的功能元件的电连接。在制成具有器件的功能的层结构之后以及在借助罩衬底进行包封之后才处理器件背侧。在所述背侧处理的范畴中，在衬底中产生包围连接区域的、在整个衬底厚度(典型50-300μm)上延伸的绝缘框架。根据本发明，所述沟槽状的绝缘框架以电绝缘的聚合物——尽可能完全地——填充。此外，在器件背侧上施加金属化部，其与连接区域连接并且在其中构造用于器件的外部接通的连接垫。
半导体衬底和所埋设的印制导线的大面积连接、聚合物填充的支撑和聚合物的类型提供敷镀通孔的最大机械稳定性。
在一个特别有利的方法变型方案中，在背侧沟槽工艺之前在器件背侧上施加金属化部以及对所述金属化部如此结构化，使得其形成用于背侧沟槽工艺的蚀刻掩膜。经结构化的金属化部在此也首先用作用于高纵横比沟槽工艺的最高选择性的沟槽掩膜，其能够实现高于1/40的纵横比的精确沟槽蚀刻。可以在使用已知的光刻胶技术的情况下进行在典型1/20的中等纵横比的情况下绝缘框架的蚀刻。
因为当不再进行高温步骤时才在背侧工艺结束时填充绝缘框架，所以不再对填充材料的耐热性提出如此高的要求。所述方法变型方案与已知的MEMS工艺和CMOS工艺是兼容的。因为沟槽工艺和绝缘框架的封闭都不需要高处理温度，所以具有温度敏感的功能元件的器件也可以事后设有敷镀通孔，如这里描述的那样。
此外特别有利的是，在所述方法变型方案中提供用于绝缘框架的沟槽蚀刻和绝缘框架填充的大处理窗，因为仅仅需要中等结构宽度并且以合适的填充方法可以封闭非常宽的沟槽，典型地5-30μm。
附图说明
如以上已经讨论的那样，存在以有利的方式设计和扩展本发明的教导的各种可能性。为此，一方面参考与独立权利要求并列的权利要求并且另一方面参考以下根据附图对本发明的两个实施例的描述。
图1a至1f借助制造方法的相继阶段中的敷镀通孔的区域中的器件结构的示意性截面图阐明根据本发明的器件的制造。
图2示出在具有直接定位在敷镀通孔上的引线键合的敷镀通孔的区域中的如此制造的器件的示意性截面图。
图3a示出在具有再布线的敷镀通孔的区域中的另一如此制造的器件的示意性截面图，
图3b示出所述器件的连接金属化部的俯视图。
图4a示出在穿过罩晶片的敷镀通孔的区域中具有导电罩晶片的根据本发明的器件的示意性横截面，
图4b示出在敷镀通孔的区域中所埋设的印制导线的平面的俯视图。
图5示出在器件上侧上和在器件背侧上具有导电罩晶片和连接可能性的另一根据本发明的器件的示意性截面图。
具体实施方式
所要求保护的用于制造在这里所述类型的器件的方法从优选高度掺杂的半导体衬底100出发，如其在图1a中示出的那样。在前侧处理的范畴中首先在衬底表面上产生介电层9。为此例如沉积TEOS层或氧化SiO2。在结构化介电层9的范畴中在要建立与衬底100的接触的区域中、更确切地说在待产生的敷镀通孔和键合框架的区域中打开所述介电层，所述区域在图1a中以120和110表示。借助一个或多个印制导线11来建立接触。其优选在多晶硅层11中实现，所述多晶硅层例如以LPCVD方法沉积在经结构化的介电层9上。为了改善区域120中衬底100与多晶硅层11之间的机械连接，在所述区域120中在沉积多晶硅之前例如蚀刻同心走向的阶梯——所谓的卷边。
在这里描述的实施例中，随后对多晶硅11如此结构化，使得还待产生的敷镀通孔的区域120和键合框架的区域110彼此保持电连接并且在平整化功能层的表面之后形成有利的形貌。此外，在多晶硅层11中，对于器件的传感器区域140中的还待产生的微机械传感器结构结构化出接触区域130。
图1b示出在多晶硅印制导线层11上已经沉积了一个或多个介电层13、14并且在所述层13、14的结构化的范畴中在接触区域130中已经产生了接触开口15之后的层结构，所述接触开口通到所埋设的印制导线11上。然后在已知的表面微机械工序中，在层结构的功能层16中产生微机械的传感器结构18。所述传感器结构18通过接触开口15与印制导线11连接。在这里描述的实施例中最后在键合框架110和敷镀通孔120的区域中在功能层16上还施加金属化部17。
金属化部17用作用于借助于共晶键合将罩晶片200安装在传感器结构18上方的键合金属。但对于罩晶片200的安装，也可以应用任意其他晶片键合技术。如在图1c中可以看到那样，器件的罩晶片200和传感器结构18必须彼此精确地校准。它们也通过共晶键合的金属化部17彼此电连接。器件的前侧处理以罩晶片200的安装结束。
在现在随后的背侧处理的范畴中，首先对衬底100的背侧进行背侧减薄。为此优选使用已知的方法，如研磨、化学蚀刻、干蚀刻和/或化学机械抛光。典型地，在此将衬底100减薄到50至300μm的厚度。尤其通过所追求的器件机械稳定性和随后对于敷镀通孔待产生的沟槽的最大可能深度来确定衬底100的厚度。
必须相对于所埋设的印制导线11校准地定位敷镀通孔或者敷镀通孔的绝缘框架。为此，将校准标记传输到衬底背侧上，例如借助于关于区域120中的金属化部17的红外校准。
在这里描述的实施例中，现在在衬底背侧上施加介电中间层19，以及在待产生的敷镀通孔3的经标记的区域120中打开所述介电中间层。在此优选涉及具有100nm至1000nm的厚度的薄的CVD或聚合物层。所述情况在图1d中示出。
在如此结构化的介电中间层19上沉积和结构化金属层5。因为在金属层5中实现用于器件或者传感器结构18的外部接通的连接垫，所以在此使用可引线键合的金属，优选Al、AlSi、AlCu、AlSiCu、TiN以及其他贵金属或半贵金属。此外，金属层5在此可以与介电中间层19一起用作用于随后的各向异性的沟槽工艺的掩膜，其中在衬底100中产生用于敷镀通孔3的绝缘框架2。因此，通过待产生的沟槽2完全或至少部分地打开金属层5。如果要将连接垫直接置于待产生的敷镀通孔上，则可以在整个环绕的绝缘框架上打开金属层5。替代地，涂装掩膜22可以覆盖金属层5并且用于介电中间层19和衬底100的结构化。但如果要进行再布线，即要将连接垫在敷镀通孔的侧向上设置在衬底背侧上，则在金属层5的结构化时符合目的地保留至少一个向外伸出的接片作为与位于绝缘框架外部的连接垫的电连接。如此选择这种接片的比例和用于沟槽工艺的蚀刻步骤和钝化步骤的工艺参数，使得完全掏蚀经结构化的金属层5中的接片。替代地，也可以在随后的各向同性的蚀刻步骤中进行掏蚀。
在此在多级沟槽工艺中产生绝缘框架2。通过绝缘框架2的限定深度上各向异性的蚀刻步骤和更长的各向同性的蚀刻步骤的组合，在底点20处和在中间区域24中产生袋状的扩展部，用于将聚合物21锚定在绝缘框架2中。
通过介电层9、13、14的按比例各向同性的深蚀刻的蚀刻和倒圆，附加地实现了在绝缘框架2的基底20处聚合物填充21以及敷镀通孔3的锚定。为了保护其余无金属的衬底区域使用涂装掩膜22。
图1e示出背侧沟槽工艺之后的器件结构并且阐明绝缘框架2在衬底100的整个厚度上延伸直至用作蚀刻终止的介电层9或者介电层13、14中。通过所述方式，高度掺杂的衬底100的连接区域与邻接的衬底材料电绝缘并且如此形成敷镀通孔3，所述敷镀通孔3通过印制导线11与传感器结构18连接。
根据本发明，现在以电绝缘的聚合物、例如BCB填充绝缘框架2。为此，在真空条件下离心涂镀或喷涂相应的聚合物层21。在此，累进地填充绝缘框架2。如此选择聚合物层21的厚度，使得沟槽2的直至30μm的宽度的最大开口或者空腔完全闭合。优选地，如此填充绝缘框架2，使得具有器件的介电层、硅和聚合物填充的整个层结构具有匹配的热膨胀(CTE)。当不存在杂物时以及当敷镀通孔3、即衬底100的连接区域与所埋设的印制导线100之间的接触面10尽可能大时，在图1f中示出的聚合物密封的稳定性提高。聚合物填充21在此通过沟槽2的袋状扩展部20和24特别良好地锚定。
最后，打开敷镀通孔3的接触面或者键合面，例如通过聚合物层21的全面背侧减薄或者借助于键合面区域中的光结构化。
在此应注意，在填充绝缘框架2之后基本上也还可以在器件前侧和/或器件背侧上进行其他加工步骤。
替代以上所述的背侧工艺也存在以下可能性：在施加背侧金属化之前产生绝缘沟槽以及以聚合物填充所述绝缘沟槽。可以在施加用于实现连接垫的其他层之前才平整化器件背侧。为了平整化，优选使用诸如精细研磨或机械抛光/化学抛光的方法。
在图2中以器件的形式示出了以上所述的制造方法的结果。在此涉及加速度传感器元件，其微机械功能元件18在半导体衬底100上的层结构中实现。微机械功能元件18通过罩晶片200保护，所述罩晶片例如通过共晶键合安装在器件的层结构上。微机械功能元件18的电接通通过所埋设的印制导线11进行，所述印制导线11通过介电层9和13、14一方面相对于高度掺杂的半导体衬底100电绝缘而另一方面相对于具有功能元件18的功能层16电绝缘。印制导线11建立微机械功能元件18与衬底100的连接区域3之间的连接，所述连接区域通过圆柱形的绝缘框架2相对于邻接的衬底材料绝缘并且形成敷镀通孔。功能层16的下部结构在区域120和110中具有在任何情况下都非常低的(＜500nm)的形貌。由此实现：所述区域中的金属化部实际上是无形貌的，这是与罩晶片200的严密密封的共晶键合连接的前提条件。
根据本发明，绝缘框架2以介电聚合物21填充。经结构化的金属化部5位于衬底背侧上，所述金属化部5与连接区域3直接接触否则通过介电层19相对于衬底100电绝缘。用于器件或者功能器件18的外部接通的连接垫30在此直接定位在连接区域3上，所述连接区域由于聚合物填充21在机械上如此程度地稳定，使得能够在敷镀通孔3上实现直接的引线键合50，这在图2中示出。金属化部5在此如此结构化，使得连接垫30岛状地与金属化部5的剩余部分分离。位于垫区域以外的金属化部5用作用于产生绝缘框架的沟槽工艺的掩膜。当由于更小的纵横比也可以使用涂装掩膜时，不再需要所述金属化部。
在图3a中使用与在图2中相同的参考标记，因为在这里示出的两个器件构造相同。它们的不同仅仅在于金属化部5的结构化或者用于外部接通的连接垫的布置。
在图2的情形中连接垫30直接定位在敷镀通孔3上，而在图3a中示出的器件的连接垫40设置在敷镀通孔3的侧面。相应地，引线键合50也位于敷镀通孔3的侧面。为了在敷镀通孔3的侧面实现连接垫40，需要通过图3b阐明的再布线。与连接区域3直接接触的金属化部5的区域在此也通过接片5a、5b、5c与连接垫40的金属化部连接。原则上，对于敷镀通孔与连接垫之间的连接，仅仅一个接片也足够。
如已经提到的那样，以上非常详细地阐述的敷镀通孔也可以实现在优选高度掺杂的罩晶片内。本发明的所述变形方案的示例在图4a中示出。
在此同样涉及加速度传感器元件，其微机械功能元件18已经在半导体衬底100上的层结构中实现。微机械功能元件18通过由导电材料构成的罩晶片200保护。所述罩晶片200通过键合框架的区域110和敷镀通孔的区域120中的金属化部17、17a键合在器件的层结构上。微机械功能元件18的电接通通过一个或多个所埋设的印制导线11进行，所述印制导线通过介电层9和13、14一方面相对于高度掺杂的半导体衬底100电绝缘而另一方面相对于功能层16电绝缘。印制导线11建立微机械功能元件18与连接区域3之间的连接，所述连接区域在功能层16、金属化部17a和罩晶片200上延伸并且通过圆柱形的绝缘框架2相对于邻接的层材料绝缘。根据本发明，绝缘框架2以介电聚合物21填充。
可以在单级的沟槽工艺中在键合罩晶片200之后产生绝缘框架2。在此情况下推荐：在键合罩晶片200之后相应地结构化金属化部17、17a。但也可以在两级中产生绝缘框架2，其方式是，在结构化功能层16的过程中已经施加所述绝缘框架。随后在键合工艺之后仅仅还须对罩晶片200开设沟槽。然而这需要相对于功能层16中的绝缘沟槽2的校准。在两种情况下介电层9和13、14用作沟槽终止。
在罩晶片200上具有经结构化的金属化部5，其与连接区域3直接接触否则通过介电层19相对于罩晶片200电绝缘。用于器件或者功能元件18的外部接通的连接垫40在此设置在敷镀通孔3的侧面。为此需要例如在图3b中示出的再布线。
图4b借助导电多晶硅层1的层平面的示意性俯视图阐明在图4a中示出的器件的微机械功能元件18的电接通，在所述多晶硅层1中所埋设的印制导线11与功能元件18相结合地结构化。在当前实施例中，敷镀通孔3由具有圆环形横截面的绝缘框架2包围。如在图4a中可以看到的那样，绝缘框架2延伸穿过罩晶片200和功能层16直至下一个位于其下方的介电层9或者13、14。在绝缘框架2置于介电层9上的区域中，绝缘框架将圆形的连接区域23与多晶硅层1分离。所述连接区域23仅仅与印制导线11连接。因为所述印制导线11由介电层13、14覆盖，所以绝缘框架2在此没有断开多晶硅层1而是在电介质层13、14上已经结束。
在图5中示出的器件配备有两个敷镀通孔，即如在图2中示出的衬底100中的敷镀通孔31以及如在图4a中示出的罩晶片200中的敷镀通孔32。因此，在此参照图2和图4的描述。在所述器件中，不仅可以从器件背侧出发而且通过罩200量取传感器信号。因此，所述器件特别适于器件堆叠内的设置。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种器件，其功能在导电衬底(100)上的层结构中实现，所述器件具有至少一个引导到器件背侧上的敷镀通孔(垂直互连通道VIA)(3)，所述敷镀通孔用于在所述层结构中实现的功能元件(18)的电接通，
其中，所述敷镀通孔(3)包括所述衬底(100)中的连接区域，所述连接区域在整个衬底厚度上延伸并且通过同样在所述整个衬底厚度上延伸的、沟槽状的绝缘框架(2)相对于邻接的衬底(100)电绝缘，
其特征在于，所述沟槽状的绝缘框架(2)以电绝缘的聚合物(21)填充，所述聚合物添加有填充物。
2.一种器件，其具有功能元件，所述功能元件在衬底(100)上的层结构中实现，所述器件具有一个所述层结构上的导电罩衬底和至少一个穿过所述罩衬底的敷镀通孔(垂直互连通道VIA)(3)，所述敷镀通孔用于所述功能元件(18)的电接通，
其中，所述敷镀通孔(3)包括连接区域，所述连接区域在所述罩衬底的整个厚度上延伸直至所述衬底(100)上的所述层结构中的连接印制导线并且通过沟槽状的绝缘框架(2)相对于其周围环境电绝缘，
其中，所述沟槽状的绝缘框架(2)以电绝缘的聚合物(21)填充，所述聚合物添加有填充物。
3.根据权利要求1或2所述的器件，其特征在于，所述绝缘框架(2)的填充物(21)包括BCB(苯并环丁烯)、聚酰亚胺和/或PBO(聚亚苯基-2，6-苯并噁唑环)。
4.根据权利要求1或2所述的器件，其特征在于，所述填充物由SiO2纳米颗粒和/或金属氧化物颗粒组成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的器件，其特征在于，所述敷镀通孔(3)的绝缘框架(2)具有圆形的几何形状，尤其是圆柱形。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的器件，其特征在于，所述绝缘框架(2)在中间区域(24)中和/或在底部区域(20)中的横截面相对于其在上部区域中的横截面扩展。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的器件，其中，所述敷镀通孔(3)与在所述衬底(100)上的层结构中实现的多晶硅印制导线(11)连接，其特征在于，所述敷镀通孔(3)与所述多晶硅印制导线(11)之间的界面(10)具有优选阶梯状的或卷边状的形貌。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的器件，其特征在于，所述敷镀通孔(3)与施加到器件表面上的金属化部(5)连接，并且在所述金属化部(5)中构造有用于所述敷镀通孔的连接垫(30；40)，所述连接垫直接设置在所述连接区域(3)上或者借助于再布线设置在所述连接区域(3)的侧面。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的器件，其中，所述器件结构包括罩衬底，其特征在于，所述罩衬底键合到所述层结构上，其中，键合连接位于表面形貌为数百纳米并且所述层结构的层适当结构化的区域中。
10.一种用于制造根据权利要求1至9中任一项所述的具有敷镀通孔(3)的器件的方法，从半导体衬底(100)出发，
其中，在所述半导体衬底(100)上的层结构中实现至少一个印制导线(11)，所述至少一个印制导线一方面与所述衬底(100)中的至少一个连接区域(3)直接接触而另一方面建立与至少一个待在所述层结构中实现的功能元件(18)的电连接，
其中，在以背侧沟槽工艺制成所述层结构之后在所述衬底(100)中产生包围所述连接区域(3)的、在整个衬底厚度上延伸的绝缘框架(2)，
其中，以电绝缘并且具有填充物的聚合物(21)填充沟槽状的绝缘框架(2)，
其中，在器件背侧上施加经结构化的金属化部(5)，其与所述连接区域(3)连接并且在其中构造至少一个连接垫(30；40)。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述背侧沟槽工艺之前在所述器件背侧上施加所述金属化部(5)并且对所述金属化部进行结构化，使得其形成用于随后实施的背侧沟槽工艺的蚀刻掩膜。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，通过各向同性的蚀刻在中部区域(24)和/或在底部区域(20)中扩展所述绝缘框架(2)。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，为了填充所述绝缘框架(2)，在真空条件下将所述聚合物(21)离心涂镀或喷涂到所述衬底背侧上。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其特征在于，借助于精细研磨和/或借助于化学机械抛光装置来平整化所述聚合物填充物。
Claims (14)
1.一种器件，其功能在导电衬底(100)上的层结构中实现，所述器件具有至少一个引导到器件背侧上的敷镀通孔(垂直互连通道VIA)(3)，所述敷镀通孔用于在所述层结构中实现的功能元件(18)的电接通，
其中，所述敷镀通孔(3)包括所述衬底(100)中的连接区域，所述连接区域在整个衬底厚度上延伸并且通过同样在所述整个衬底厚度上延伸的、沟槽状的绝缘框架(2)相对于邻接的衬底(100)电绝缘，
其特征在于，所述沟槽状的绝缘框架(2)以电绝缘的聚合物(21)填充。
2.一种器件，其具有功能元件，所述功能元件在衬底(100)上的层结构中实现，所述器件具有一个所述层结构上的导电罩衬底和至少一个穿过所述罩衬底的敷镀通孔(垂直互连通道VIA)(3)，所述敷镀通孔用于所述功能元件(18)的电接通，
其中，所述敷镀通孔(3)包括连接区域，所述连接区域在所述罩衬底的整个厚度上延伸直至所述衬底(100)上的所述层结构中的连接印制导线并且通过沟槽状的绝缘框架(2)相对于其周围环境电绝缘，
其中，所述沟槽状的绝缘框架(2)以电绝缘的聚合物(21)填充。
3.根据权利要求1或2所述的器件，其特征在于，所述绝缘框架(2)的填充物(21)包括BCB(苯并环丁烯)、聚酰亚胺和/或PBO(聚亚苯基-2，6-苯并噁唑环)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的器件，其特征在于，所述绝缘框架(2)的聚合物填充物(21)添加有填充物，尤其是SiO2纳米颗粒和/或金属氧化物颗粒。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的器件，其特征在于，所述敷镀通孔(3)的绝缘框架(2)具有圆形的几何形状，尤其是圆柱形。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的器件，其特征在于，所述绝缘框架(2)在中间区域(24)中和/或在底部区域(20)中的横截面相对于其在上部区域中的横截面扩展。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的器件，其中，所述敷镀通孔(3)与在所述衬底(100)上的层结构中实现的多晶硅印制导线(11)连接，其特征在于，所述敷镀通孔(3)与所述多晶硅印制导线(11)之间的界面(10)具有优选阶梯状的或卷边状的形貌。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的器件，其特征在于，所述敷镀通孔(3)与施加到器件表面上的金属化部(5)连接，并且在所述金属化部(5)中构造有用于所述敷镀通孔的连接垫(30；40)，所述连接垫直接设置在所述连接区域(3)上或者借助于再布线设置在所述连接区域(3)的侧面。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的器件，其中，所述器件结构包括罩衬底，其特征在于，所述罩衬底键合到所述层结构上，其中，键合连接位于表面形貌为数百纳米并且所述层结构的层适当结构化的区域中。
10.一种用于制造根据权利要求1至9中任一项所述的具有敷镀通孔(3)的器件的方法，从半导体衬底(100)出发，
其中，在所述半导体衬底(100)上的层结构中实现至少一个印制导线(11)，所述至少一个印制导线一方面与所述衬底(100)中的至少一个连接区域(3)直接接触而另一方面建立与至少一个待在所述层结构中实现的功能元件(18)的电连接，
其中，在以背侧沟槽工艺制成所述层结构之后在所述衬底(100)中产生包围所述连接区域(3)的、在整个衬底厚度上延伸的绝缘框架(2)，
其中，以电绝缘聚合物(21)填充沟槽状的绝缘框架(2)，
其中，在器件背侧上施加经结构化的金属化部(5)，其与所述连接区域(3)连接并且在其中构造至少一个连接垫(30；40)。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述背侧沟槽工艺之前在所述器件背侧上施加所述金属化部(5)并且对所述金属化部进行结构化，使得其形成用于随后实施的背侧沟槽工艺的蚀刻掩膜。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，通过各向同性的蚀刻在中部区域(24)和/或在底部区域(20)中扩展所述绝缘框架(2)。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，为了填充所述绝缘框架(2)，在真空条件下将所述聚合物(21)离心涂镀或喷涂到所述衬底背侧上。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其特征在于，借助于精细研磨和/或借助于化学机械抛光装置来平整化所述聚合物填充物。
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