DE102011104305A1

DE102011104305A1 - Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauelement mit einer Leiterschicht im Halbleiterkörper und Halbleiterbauelement

Info

Publication number: DE102011104305A1
Application number: DE102011104305A
Authority: DE
Inventors: Rainer Minixhofer; Ewald Stückler; Martin Schrems; Dr. Koppitsch Günther; Dr. Kraft Jochen; Jordi Teva
Original assignee: Austriamicrosystems AG
Current assignee: Ams AG
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2012-12-20
Also published as: US20140191413A1; US9443759B2; WO2012171742A1

Abstract

In dem Halbleiterkörper (1) ist eine Aussparung (11) vorhanden, die den Halbleiterkörper durchdringt. Eine Leiterschicht (6), die mit einer Metallebene (3) auf oder über dem Halbleiterkörper elektrisch leitend verbunden ist, schirmt den Halbleiterkörper von der Aussparung elektrisch ab. Die Leiterschicht kann Metall, gegebenenfalls mit einer Barriereschicht (6a), oder ein dotierter Bereich des Halbleiterkörpers sein.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement mit einer Leiterstruktur im Halbleiterkörper, insbesondere als vertikale innere Abschirmung im Substrat, als koaxial abgeschirmte Durchkontaktierung und/oder als Kondensator.
Durchkontaktierungen in Halbleitersubstraten werden bei 3D-Integration verwendet, um das Volumen des Bauelements möglichst klein zu halten, die Betriebseigenschaften zu verbessern und eine kostengünstige Herstellung zu ermöglichen. Wenn Hochfrequenzsignale über Durchkontaktierungen geführt werden, führen Koppeleffekte im Substrat zu Störungen.
Eine geringe elektrische Leitfähigkeit des Substrates aufgrund einer niedrigen Dotierung ist zur Vermeidung von Übersprechen zwischen Schaltungsblöcken und zur Blockierung hoher elektrischer Feldstärken erwünscht. Ein Nachteil hierbei ist, dass die im Substrat injizierten Ladungsträger aufgrund des hohen elektrischen Widerstandes hohe Spannungsabfälle und dadurch Streupotenziale innerhalb des Halbleiterkörpers hervorrufen. Insbesondere in Hochvolt- und Leistungsschaltungen kann das zu Funktionsfehlern bis zur Zerstörung der Schaltung führen. Außerdem besteht bei Schaltungen in niedrig dotierten Substraten eine erhöhte Gefahr eines so genannten Latch-Up.
Um die Streupotenziale zu eliminieren, kann die Rückseite des Halbleitersubstrates mit einem ganzflächigen Kontakt versehen werden. Der erwünschte Effekt tritt jedoch nur ein, wenn das Substrat ausreichend hoch dotiert ist. Für die elektronische Schaltung wird dann üblicherweise an der Oberseite des Substrats eine niedriger dotierte Halbleiterschicht vorgesehen. Eine solche Schicht kann zum Beispiel durch epitaktisches Wachstum einkristallin auf dem Substrat hergestellt werden. Der Rückseitenkontakt kann zum Beispiel auf einem Lead-Frame montiert und auf diese Weise geerdet werden, so dass die Streupotenziale gegen Masse kurzgeschlossen werden.
Eine Abschirmung elektrischer Felder bei Hochfrequenzleitungen ist von Koaxialkabeln bekannt. Die Veröffentlichung von Ivan Ndip, „High-Frequency Modeling of TSVs for 3D Chip Integration and Silicon Interposers Considering Skin-Effect, Dielectric Quasi-TEM and Slow-Wave Modes", IEEE Transactions on Advanced Packaging 2010, enthält einen theoretischen Vorschlag für Koaxialleitungen in Halbleiterbauelementen.
In der US 2007/0290300 A1 ist ein Halbleiterbauelement mit Durchkontaktierungen beschrieben. Die Durchkontaktierungen weisen zwei voneinander und von dem Halbleitermaterial des Substrates elektrisch isolierte leitende Schichten auf. Zur Herstellung wird eine Öffnung in ein Siliziumsubstrat geätzt. Dann werden isolierende und leitfähige Schichten auf die Innenwand der Öffnung und auf die Vorder- und Rückseite des Substrates aufgebracht.
In der Veröffentlichung von C. D. Lindfors, K. S. Jones und M. J. Rendon, „Boron Solubility Limits Following Low Temperature Solid Phase Epitaxial Regrowth", Mat. Res. Soc. Symp. Proc., Band 669, J8.5.1–J8.5.6, ist ein Epitaxieprozess beschrieben, mit dem amorphe Bereiche in Halbleitermaterial nach einer Implantation rekristallisiert werden.
In der Veröffentlichung von F. Sarubbi, T. L. M. Scholtes und L. K. Nanver, „Chemical Vapor Deposition of α-Boron Layers on Silicon for Controlled Nanometer-Deep p + n Junction Formation", J. Elec. Mat., Band 39, Seiten 162–173 (2010), ist die Herstellung einer dotierten Halbleiterschicht mittels Atomic-Layer-Deposition oder Low-Temperature-Chemical-Vapor-Deposition beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, neue Möglichkeiten zur Realisierung einer vertikalen Leiterstruktur im Halbleiterkörper eines Halbleiterbauelementes anzugeben.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes mit den Merkmalen des Anspruches 1 oder 6 beziehungsweise mit dem Halbleiterbauelement mit den Merkmalen des Anspruches 12 gelöst. Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.
Das Halbleiterbauelement besitzt einen Halbleiterkörper mit einer Aussparung, die den Halbleiterkörper vollständig durchdringt. Die Aussparung ist durch eine elektrisch leitfähige Leiterschicht von dem Halbleitermaterial elektrisch abgeschirmt. Die Leiterschicht kann insbesondere zusammen mit einer in der Aussparung angeordneten Durchkontaktierung eine Struktur eines Koaxialkabels bilden. Diese Struktur kann durch koaxial angeordnete zylindrische Röhren aus Metall gebildet sein. Die äußere Leiterschicht der Durchkontaktierung kann insbesondere durch einen dotierten Bereich im Halbleitermaterial gebildet sein. Abgesehen von der Möglichkeit, eine Durchkontaktierung zu bilden, ist die Struktur der koaxialen Leiter auch geeignet, einen Kondensator vergleichsweise hoher Kapazität zu bilden.
Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes wird ein Halbleiterkörper an mindestens einer Oberseite oder Unterseite mit Metallebenen in einem Dielektrikum versehen. Eine Aussparung wird in dem Dielektrikum und in dem Halbleiterkörper hergestellt, so dass die Aussparung den Halbleiterkörper durchdringt und der Halbleiterkörper in der Aussparung eine Oberfläche aufweist. Eine Leiterschicht wird in unmittelbarer Verbindung mit dem Halbleiterkörper an dieser Oberfläche hergestellt, und die Leiterschicht wird mit einer der Metallebenen elektrisch leitend verbunden.
Bei einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird die Leiterschicht hergestellt, indem Dotierstoff in den Halbleiterkörper implantiert wird.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird die Leiterschicht hergestellt, indem eine Barriereschicht auf die Oberfläche des Halbleiterkörpers aufgebracht wird und ein Metall auf die Barrierschicht aufgebracht wird. Die Barriereschicht kann insbesondere Titan enthalten. Das Metall kann zum Beispiel Wolfram sein.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist der Halbleiterkörper Silizium, und mit der Leiterschicht wird ein Silizid gebildet. Hierfür kann zum Beispiel eine TiN-Schicht oder eine Ti/TiN-Schicht vorgesehen sein, mit der an der Oberfläche des Halbleiterkörpers Titansilizid gebildet wird. Eine TiN-Schicht kann auch als Barriereschicht vorgesehen sein. Das Metall kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel insbesondere Wolfram sein.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird die Leiterschicht in der Aussparung mit einem Spacer aus dielektrischem Material bedeckt. Eine Metallschicht wird aufgebracht und strukturiert, so dass die Metallschicht innerhalb der Aussparung vorhanden und von der Leiterschicht durch den Spacer elektrisch isoliert ist und außerhalb der Aussparung mit mindestens einer der Metallebenen elektrisch leitend verbunden ist.
Bei einem weiteren Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes wird ein Halbleiterkörper an einer Oberseite und an einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite mit einem Dielektrikum und mit zumindest auf einer Seite des Halbleiterkörpers in dem Dielektrikum angeordneten Metallebenen versehen. Eine Aussparung wird in dem an der Oberseite vorhandenen Dielektrikum und in dem Halbleiterkörper hergestellt, so dass die Aussparung den Halbleiterkörper durchdringt und durch das an der Unterseite vorhandene Dielektrikum begrenzt wird. Eine Leiterschicht wird aufgebracht und so strukturiert, dass sie den Halbleiterkörper zu der Aussparung hin abschirmt und mit mindestens einer der Metallebenen elektrisch leitend verbunden ist. Die Leiterschicht wird in der Aussparung mit einem Spacer aus dielektrischem Material bedeckt. Eine Metallschicht wird aufgebracht und strukturiert, so dass die Metallschicht innerhalb der Aussparung vorhanden und von der Leiterschicht durch den Spacer elektrisch isoliert ist und außerhalb der Aussparung mit mindestens einer der Metallebenen elektrisch leitend verbunden ist.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird mindestens eine der Metallebenen in dem an der Unterseite des Halbleiterkörpers angeordneten Dielektrikum vorgesehen, und mit der Herstellung des Spacers wird ein Bereich dieser Metallebene freigelegt. Die Metallschicht wird derart aufgebracht und strukturiert, dass die Metallschicht auf dem freigelegten Bereich einen Anschlusskontakt bildet.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen des Verfahrens wird nach dem Herstellen der Aussparung und vor dem Herstellen der Leiterschicht eine der Metallebenen im Bereich der Aussparung entfernt. Die Leiterschicht wird in der Weise aufgebracht, dass sie einen bezüglich dieser Metallebene vertikalen Kontakt an dieser Metallebene bildet.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen des Verfahrens wird die Metallschicht in der Aussparung mit einem weiteren Spacer aus dielektrischem Material bedeckt. Eine weitere Metallschicht wird aufgebracht und strukturiert, so dass die weitere Metallschicht innerhalb der Aussparung vorhanden ist und von der Metallschicht durch den weiteren Spacer elektrisch isoliert ist und außerhalb der Aussparung mit mindestens einer der Metallebenen elektrisch leitend verbunden ist.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen des Verfahrens werden die Leiterschicht, die Metallschicht und die weitere Metallschicht auf beiden Seiten des Halbleiterkörpers an verschiedenen Metallebenen kontaktiert.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen des Verfahrens werden die Leiterschicht, die Metallschicht und die weitere Metallschicht zumindest auf einer Seite des Halbleiterkörpers an derselben Metallebene kontaktiert.
Bei dem Halbleiterbauelement ist ein Halbleiterkörper vorhanden, auf oder über dem mindestens eine Metallebene angeordnet ist. Eine Aussparung durchdringt den Halbleiterkörper zwischen einer Oberseite und einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite vollständig, so dass der Halbleiterkörper eine durch die Aussparung gebildete Oberfläche aufweist. Eine Leiterschicht schirmt den Halbleiterkörper von der Aussparung elektrisch ab und ist mit einer der Metallebenen elektrisch leitend verbunden. Eine Metallschicht ist in der Aussparung angeordnet und durch einen Spacer aus dielektrischem Material von der Leiterschicht elektrisch isoliert. Die Leiterschicht ist unmittelbar an der durch die Aussparung gebildeten Oberfläche des Halbleiterkörpers angeordnet.
Bei einem Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauelementes ist die Leiterschicht als dotierter Bereich des Halbleiterkörpers ausgebildet.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauelementes ist der Halbleiterkörper Silizium, und die Leiterschicht umfasst eine an dem Halbleiterkörper angeordnete Barriereschicht sowie ein Metall. Die Barriereschicht kann insbesondere TiN sein.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauelementes bilden die Leiterschicht und die Metallschicht eine Durchkontaktierung.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauelementes bilden die Leiterschicht und die Metallschicht einen Kondensator.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauelementes ist die Leiterschicht nur auf einer Seite des Halbleiterkörpers mit einer der Metallebenen elektrisch leitend verbunden.
Es folgt eine genauere Beschreibung von Beispielen des Halbleiterbauelements und des Herstellungsverfahrens anhand der beigefügten Figuren.
Die 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Halbleiterbauelement mit einer abschirmenden Leiterschicht im Substrat.
Die 2 zeigt einen Querschnitt gemäß 1 für ein Ausführungsbeispiel mit einer Durchkontaktierung.
Die 3 zeigt einen Querschnitt gemäß 2 für ein Ausführungsbeispiel mit einer abschirmenden Metallschicht.
Die 4 zeigt einen Querschnitt gemäß 3 für ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Metallschichten beidseitig mit Metallebenen verbunden sind.
Die 5 zeigt einen Querschnitt durch ein erstes Zwischenprodukt eines Herstellungsverfahrens.
Die 6 zeigt einen Querschnitt gemäß 5 nach dem Herstellen einer Aussparung im Dielektrikum.
Die 7 zeigt einen Querschnitt gemäß 6 nach dem Herstellen einer Aussparung im Substrat.
Die 8 zeigt einen Querschnitt gemäß 7 nach dem Aufbringen einer Spacerschicht.
Die 9 zeigt einen Querschnitt gemäß 8 nach dem Herstellen eines Spacers und einer Metallschicht.
Die 10 zeigt einen Querschnitt gemäß 9 nach dem Strukturieren der Metallschicht.
Die 11 zeigt einen Querschnitt gemäß 10 nach dem Aufbringen einer weiteren Spacerschicht.
Die 12 zeigt einen Querschnitt gemäß 11 nach dem Herstellen eines weiteren Spacers.
Die 13 zeigt einen Querschnitt gemäß 12 nach dem Aufbringen einer weiteren Metallschicht.
Die 14 zeigt einen Querschnitt gemäß 13 nach dem Strukturieren der weiteren Metallschicht.
Die 15 zeigt einen Querschnitt gemäß 14 nach dem Aufbringen einer Passivierungsschicht.
Die 16 zeigt einen Querschnitt gemäß 15 für ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Die 17 zeigt einen Querschnitt gemäß 5 für ein weiteres Ausführungsbeispiel des Herstellungsverfahrens.
Die 18 zeigt einen Querschnitt gemäß 17 nach dem Herstellen der Aussparung.
Die 19 zeigt einen Querschnitt gemäß 18 nach dem Herstellen eines Spacers und einer Metallschicht.
Die 20 zeigt einen Querschnitt gemäß 19 nach dem Strukturieren der Metallschicht.
Die 21 zeigt einen Querschnitt gemäß 20 nach dem Aufbringen einer weiteren Spacerschicht und einer Maske.
Die 22 zeigt einen Querschnitt gemäß 21 nach dem Herstellen eines weiteren Spacers, einer weiteren Metallschicht und einer Passivierungsschicht.
Die 23 zeigt einen Querschnitt gemäß 22 für eine Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels.
Die 24 zeigt einen Querschnitt gemäß 22 für eine weitere Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels.
Die 25 zeigt einen Querschnitt gemäß 22 für eine weitere Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels.
Die 26 zeigt einen Querschnitt gemäß 22 für ein Ausführungsbeispiel mit drei Metallschichten.
Die 27 zeigt einen Querschnitt gemäß 22 für ein weiteres Ausführungsbeispiel mit drei Metallschichten.
Die 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauelementes. In diesem Beispiel ist der Halbleiterkörper 1, der zum Beispiel Silizium sein kann, hoch dotiert und mit einer niedrig dotierten Epitaxieschicht 10 versehen. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Epitaxieschicht 10 weggelassen sein. Eine Aussparung 11 durchdringt den Halbleiterkörper 1 vollständig. Die Aussparung 11 kann zum Beispiel zylindrisch geformt sein. Es können in dem Halbleiterkörper 1 mehrere derartige Aussparungen 11 als Öffnungen, zum Beispiel für Durchkontaktierungen, vorgesehen sein. Die Aussparung 11 ist von dem Halbleiterkörper 1 durch eine Leiterschicht 6 elektrisch abgeschirmt. Die Leiterschicht 6 befindet sich an einer Oberfläche 16 des Halbleiterkörpers 1, die in der Aussparung 11 vorhanden ist und dort eine Seitenwand des Halbleiterkörpers 1 bildet. Die Leiterschicht 6 ist insbesondere bei Verwendung eines für hohe elektrische Leitfähigkeit hoch dotierten Halbleiterkörpers 1 vorteilhaft.
Die Leiterschicht 6 kann zum Beispiel als dotierter Bereich in dem Halbleitermaterial ausgebildet sein. Ein solcher dotierter Bereich kann zum Beispiel durch eine Seitenwandimplantation von Dotierstoff, zum Beispiel mittels BF₂, hergestellt werden. Das durch die Implantation amorph gewordene Halbleitermaterial kann anschließend durch Epitaxie und Ausheilen bei niedriger Temperatur in kristalline Form gebracht werden. Ein geeignetes Verfahren hierfür ist der eingangs zitierten Veröffentlichung von C. D. Lindfors et al. zu entnehmen.
Die Leiterschicht 6 kann statt dessen als dünne dotierte Schicht mittels Atomic-Layer-Deposition oder Low-Temperature-Chemical-Vapor-Deposition hergestellt werden. Ein geeignetes Verfahren hierfür ist der eingangs zitierten Veröffentlichung von F. Sarubbi et al. zu entnehmen.
Statt dessen ist es auch möglich, die Leiterschicht 6 als Metallschicht auf der Oberseite 16 in der Aussparung 11 herzustellen. Eine für die Leiterschicht 6 vorgesehene Metallschicht kann gegebenenfalls von dem Halbleitermaterial des Halbleiterkörpers 1 elektrisch isoliert werden.
Wenn der Halbleiterkörper 1 Silizium und die Leiterschicht 6 Metall ist, sollte die Leiterschicht 6 nicht direkt auf dem Silizium aufgebracht werden, da andernfalls unkontrollierte Reaktionen zwischen dem Metall und dem Silizium auftreten können. Um das zu vermeiden, kann die Leiterschicht 6 mit einer dünnen Barriereschicht 6a, beispielsweise einer dünnen Titannitridschicht, versehen werden, die das Metall von dem Halbleiterkörper 1 trennt. Die Barriereschicht 6a kann insbesondere so ausgebildet werden, dass sie mit dem Silizium ein Silizid bildet. Hierfür ist insbesondere Titansilizid geeignet, mit dem eine bessere elektrische Kontaktierung und eine bessere Haftung der Leiterschicht 6 an dem Halbleiterkörper 1 bewirkt wird. Auf der Barriereschicht 6a kann zum Beispiel Wolfram aufgebracht werden. Da die Barriereschicht 6a dünn ist, wird fast die gesamte Dicke der Leiterschicht 6 von dem darauf aufgebrachten Metall, also zum Beispiel von Wolfram, eingenommen.
Auf oder über einer Oberseite des Halbleiterkörpers 1, insbesondere auf oder über der Epitaxieschicht 10, befindet sich ein Dielektrikum 2 mit mindestens einer darin angeordneten strukturierten Metallebene 3. In dem Dielektrikum 2 können mehrere strukturierte Metallebenen 3 übereinander angeordnet und in einer von Verdrahtungen an sich bekannten Weise mit vertikalen Verbindungen 4 versehen sein. Anschlusskontaktflächen 5, die nicht von dem Dielektrikum 2 bedeckt werden, können auf der obersten Metallebene 3 vorgesehen sein. Die Anschlusskontaktflächen 5 können mit Anschlusskontaktflächen eines weiteren Halbleiterbauelementes elektrisch leitend verbunden werden, insbesondere in einem Chipstapel, in dem die Halbleiterbauelemente für dreidimensionale Integration verwendet werden.
Die Leiterschicht 6 ist in dem Ausführungsbeispiel der 1 über einen dotierten Bereich 20, der in der Epitaxieschicht 10 ausgebildet ist, elektrisch leitend mit mindestens einer der Metallebenen 3 verbunden. Die Leiterschicht 6 kann über diesen elektrischen Anschluss auf ein definiertes elektrisches Potenzial gebracht werden, was für die elektrische Abschirmung von Vorteil ist. Es genügt hierzu, wenn die Leiterschicht 6 nur auf einer Seite des Halbleiterkörpers 1 mit einer Metallebene 3 verbunden ist, an die das vorgesehene elektrische Potenzial mittels einer Schaltung angelegt wird.
Im Fall einer zylindrischen Aussparung 11 kann die Leiterschicht 6 einen Zylindermantel bilden, und der dotierte Bereich 20 kann die Aussparung 11 als Kreisring umgeben. Die Leiterschicht 6 und die rückseitige Oberfläche des Halbleiterkörpers 1 können mit einer Passivierungsschicht 9 bedeckt sein.
Da die Form der Aussparung 11 auf vielfältige Weise abgewandelt werden kann, können mit der beschriebenen Leiterschicht 6 unterschiedliche Bereiche des Halbleiterkörpers 1 gegenüber anderen Bereichen des Halbleiterkörpers 1 elektrisch abgeschirmt werden. Außerdem kann diese Anordnung zur Ausbildung von Durchkontaktierungen verwendet werden. Das wird im Folgenden anhand der 2 bis 4 näher erläutert.
Die 2 zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauelements, bei dem zusätzlich zu der Leiterschicht 6 eine Metallschicht 7 in der Aussparung 11 des Halbleiterkörpers 1 angeordnet ist. Die übrigen Komponenten dieses Ausführungsbeispiels entsprechen dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 und sind daher mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Leiterschicht 6 und die Metallschicht 7 sind durch einen Spacer 17 elektrisch voneinander isoliert. Der Spacer 17 kann aus dem gleichen Material sein wie das Dielektrikum 2, also insbesondere ein Oxid des Siliziums.
Die Metallschicht 7 ist in dem Ausführungsbeispiel der 2 als Durchkontaktierung vorgesehen und bildet auf einer der Metallebenen 3 einen Anschlusskontakt 25. Auf der gegenüberliegenden Seite des Halbleiterkörpers 1 ist die Metallschicht 7 mit einer dort vorhandenen Metallebene 13 verbunden, die ebenfalls in ein Dielektrikum 12 eingebettet ist. Die Passivierungsschicht 9, die die Metallschicht 7 bedeckt, kann bereichsweise ausgespart sein, so dass auf der Metallebene 13 mindestens eine Anschlusskontaktfläche 15 für einen externen elektrischen Anschluss gebildet ist. Die Leiterschicht 6 und die Metallschicht 7 können insbesondere zylindrisch und koaxial zueinander angeordnet sein. Die Aussparung 11 kann zum Beispiel mit einem dielektrischen Material aufgefüllt werden oder statt dessen auch offen bleiben.
Die Metallschicht 7 kann als Durchkontaktierung oder auch zusammen mit der Leiterschicht 6 als Kondensator vorgesehen sein. Das Kondensatordielektrikum wird in diesem Fall durch den Spacer 17 gebildet. Auch bei dem Ausführungsbeispiel der 2 kann die Leiterschicht 6 durch eine Implantation in dem Halbleiterkörper ausgebildet werden oder auch durch ein aufgebrachtes Metall, vorzugsweise auf einer Barriereschicht, die, wie oben in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1 beschrieben, ein Silizid bildet.
Die 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine weitere Metallschicht 8 zur Bildung der Durchkontaktierung vorgesehen ist. Zwischen der Metallschicht 7 und der weiteren Metallschicht 8 befindet sich ein weiterer Spacer 18, der ebenfalls dielektrisches Material ist. Bei dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Metallschicht 7 mit einer der Metallebenen 3 elektrisch leitend verbunden. Die elektrischen Potenziale der Leiterschicht 6 und der Metallschicht 7 stimmen daher stets mit den elektrischen Potenzialen der damit verbundenen Metallebenen 3 überein. Die Metallschicht 7 kann auf schwebendem Potenzial gehalten werden, oder es kann ein definiertes elektrisches Potenzial an die Metallschicht 7 angelegt werden. Die Abschirmung zwischen der eigentlichen Durchkontaktierung, die durch die weitere Metallschicht 8 gebildet ist, und dem Halbleiterkörper 1 ist im Vergleich zu der Ausführungsform der 2 verbessert. Die Metallschicht 7 und die weitere Metallschicht 8 können jeweils mit Anteilen derselben Metallebene 3 verbunden sein oder auch, wie in der 3 dargestellt, mit verschiedenen Metallebenen.
Die 4 zeigt einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels, bei dem auch die Metallschicht 7 mit einer rückseitigen Metallebene 13 verbunden ist. In dieser Ausführungsform ist die durch die Metallschicht 7 bewirkte Abschirmung auch zwischen dem dotierten Bereich 20 und den oberseitigen Metallebenen 3 und zwischen dem Halbleiterkörper 1 und den rückseitigen Metallebenen 13 wirksam. Die Metallschicht 7 kann auf schwebendem Potenzial gehalten werden, oder es kann ein definiertes elektrisches Potenzial an die Metallschicht 7 angelegt werden. Die Metallschicht 7 kann zum Beispiel auch, wie in der 4 auf der rechten Seite wiedergegeben ist, mit einer der externen Anschlusskontaktflächen 5 verbunden sein. Statt als Abschirmung kann die weitere Metallschicht 8 als Durchkontaktierung verwendet werden. Es ergibt sich damit die Möglichkeit, dieselbe Aussparung 11 für mehr als eine Durchkontaktierung zu verwenden.
Zur Herstellung des Halbleiterbauelementes wird zunächst gemäß dem Querschnitt der 5 ein Halbleiterkörper 1 mit an einer Oberseite 1a und an einer Unterseite 1b aufgebrachten Dielektrika 2, 12 bereitgestellt. Zumindest in dem an der Oberseite 1a vorgesehenen Dielektrikum 2 werden Metallebenen 3 angeordnet. In dem in der 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in den Dielektrika 2, 12 Metallebenen 3, 13 sowohl an der Oberseite 1a als auch an der Unterseite 1b angeordnet. Die Metallebenen 3, 13 können auf beiden Seiten oder zumindest auf einer Seite über vertikale Verbindungen 4 als Verdrahtung miteinander verbunden sein.
Die 6 zeigt ein weiteres Zwischenprodukt des Herstellungsverfahrens in einem Querschnitt gemäß dem Querschnitt der 5, nachdem eine Maske 21 aufgebracht und zum Herstellen der Aussparung 11 in dem oberseitigen Dielektrikum 2 verwendet worden ist. Das Dielektrikum 2 kann zum Beispiel durch Ätzen entfernt werden, und dieser Schritt endet auf dem Halbleitermaterial des Halbleiterkörpers 1.
Die 7 zeigt einen Querschnitt gemäß 6, nachdem das Ätzen der Aussparung 11 in das Halbleitermaterial des Halbleiterkörpers 1 hinein fortgesetzt worden ist, bis das rückseitige Dielektrikum 12 erreicht worden ist. Bei diesem Ätzschritt wird die Öffnung der Maske 21 etwas aufgeweitet, so dass eventuell in dem oberseitigen Dielektrikum 2 eine Stufe 19 gebildet wird.
Die 8 zeigt einen Querschnitt gemäß 7 nach dem Entfernen der Maske 21 und dem ganzflächigen Aufbringen einer Isolationsschicht 26, die aber auch weggelassen werden kann. Die Isolationsschicht 26 kann zum Beispiel ein Oxid des Halbleitermaterials, insbesondere SiO₂, sein.
Die 9 zeigt einen Querschnitt gemäß 8 nach einem Rückätzen der Isolationsschicht 26 und dem Aufbringen der Leiterschicht 6, die zum Beispiel ein Metall sein kann. Wenn die Isolationsschicht 26 weggelassen worden ist, wird die Leiterschicht 6 statt dessen unmittelbar auf die Oberfläche 16 des Halbleiterkörpers aufgebracht. Restliche Anteile der Isolationsschicht 26 befinden sich nach einem anisotropen Rückätzen der Isolationsschicht 26 auf der Oberseite des Dielektrikums 2 und auf der Oberfläche 16 des Halbleiterkörpers 1 in der Aussparung 11.
Die 10 zeigt einen Querschnitt gemäß 9 nach dem Aufbringen einer weiteren Maske 22, mit deren Hilfe die zunächst ganzflächig aufgebrachte Leiterschicht 6 strukturiert wird. In diesem Schritt wird das Material der Leiterschicht 6 von dem Boden der Aussparung 11 entfernt, so dass dort das rückseitige Dielektrikum 12 freigelegt wird. Außerdem kann die Leiterschicht 6 auf der Oberseite zu einem oder mehreren Anteilen strukturiert werden, die zum Beispiel dem elektrischen Anschluss an die Metallebenen 3 dienen. Die Leiterschicht 6 kann insbesondere über eine vertikale Verbindung 4 mit einer oberseitigen Metallebenen 3 elektrisch leitend verbunden sein.
Die 11 zeigt einen Querschnitt gemäß 10 nach dem Aufbringen einer Spacerschicht 27 und einer weiteren Maske 23, die zur Strukturierung der Spacerschicht 27 verwendet wird.
Die 12 zeigt einen Querschnitt gemäß 11 nach dem anisotropen Rückätzen der Spacerschicht 27, so dass ein Spacer 17 auf der Leiterschicht 6 stehen bleibt. Dieser Spacer 17 kann auch dafür vorgesehen sein, die Leiterschicht 6 auch auf der Oberseite des Bauelementes elektrisch zu isolieren. Zusammen mit der Spacerschicht 27 wird vorzugsweise das rückwärtige Dielektrikum 12 vom Boden der Aussparung 11 bis hinab auf eine rückseitige Metallebene 13 entfernt, so dass dort eine Anschlusskontaktfläche der rückseitigen Metallebene 13 freigelegt wird.
Die 13 zeigt einen Querschnitt gemäß 12 nach dem ganzflächigen Aufbringen einer Metallschicht 7, mit der ein Anschlusskontakt 25 auf der rückseitigen Metallebene 13 gebildet wird. Die Metallschicht 7 wird von der Leiterschicht 6 durch den Spacer 17 elektrisch isoliert. Die Metallschicht 7 kann ebenso wie die Leiterschicht 6 über eine vertikale Verbindung 4 mit einer oberseitigen Metallebene 3 elektrisch leitend verbunden sein.
Die 14 zeigt einen Querschnitt gemäß 13 nach dem Aufbringen einer weiteren Maske 24, die die Metallschicht 7 in der Aussparung 11 vollständig bedeckt. Die Maske 24 wird zur oberseitigen Strukturierung der Metallschicht 7 verwendet.
Die 15 zeigt einen Querschnitt gemäß 14 nach dem Entfernen der Maske 24 und dem Aufbringen einer Passivierungsschicht 9. Das restliche Volumen der Aussparung 11 kann frei bleiben oder, zum Beispiel mit einem dielektrischen Material, aufgefüllt werden.
Die 16 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei dem die Leiterschicht 6 auch den Anschlusskontakt 25 einer Durchkontaktierung auf der rückseitigen Metallebene 13 bildet. Wenn die Metallschicht 7 auch auf dem Boden der Aussparung 11 durch den Spacer 17 von der Leiterschicht 6 elektrisch isoliert wird, können die Leiterschicht 6 und die Metallschicht 7 als Kondensator verwendet werden. Der Spacer 17 bildet hierbei das Kondensatordielektrikum.
Statt aus einer Metallschicht kann die Leiterschicht 6 durch Implantation von Dotierstoff in die Seitenwand der Aussparung 11 hergestellt werden. Die übrigen Schritte des beschriebenen Verfahrens, in denen die Spacerschicht 27 aufgebracht und strukturiert wird, die Metallschicht 7 aufgebracht und gegebenenfalls strukturiert wird und der Anschlusskontakt 25 der Durchkontaktierung hergestellt wird, schließen sich in der bereits anhand der 5 bis 15 beschriebenen Weise an.
In den 17 bis 22 sind Querschnitte eines weiteren Herstellungsverfahrens dargestellt. Der Querschnitt der 17 entspricht dem Querschnitt der 5, wobei im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der 5 mehrere rückseitige Metallebenen 13 mit entsprechenden vertikalen Verbindungen 14 vorgesehen sind.
Die 18 zeigt einen Querschnitt, der dem Querschnitt der 7 entspricht und das Zwischenprodukt nach dem Herstellen der Aussparung 11 zeigt. In diesem Beispiel ist ein Bereich der obersten rückseitigen Metallebene 30 durch die Aussparung 11 freigelegt.
Die 19 zeigt einen Querschnitt gemäß 18 nach dem Aufbringen und Strukturieren der Isolationsschicht 26 und dem ganzflächigen Aufbringen der Leiterschicht 6. Auch in diesem Ausführungsbeispiel kann die Isolationsschicht 26 weggelassen werden. In diesem Fall wird die Leiterschicht 6 unmittelbar auf die Oberfläche 16 des Halbleiterkörpers 1 aufgebracht.
Die 20 zeigt einen Querschnitt gemäß 19 nach dem Entfernen der Leiterschicht 6 auf dem Boden der Aussparung 11, wobei auch das Material der obersten rückseitigen Metallebene 30 in diesem Bereich entfernt wird. Die Leiterschicht 6 besitzt einen horizontalen Kontakt 28 zu der obersten rückseitigen Metallebene 30. In einer Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels wird ein entsprechender Bereich der obersten rückseitigen Metallebene 30 entfernt, bevor die Leiterschicht 6 aufgebracht wird. Die Leiterschicht 6 wird in diesem Fall so aufgebracht, dass sie die oberste rückseitige Metallebene 30 seitlich kontaktiert.
Die 21 zeigt einen Querschnitt gemäß 20 nach dem Aufbringen der Spacerschicht 27 und der weiteren Maske 23.
Die 22 zeigt den Querschnitt gemäß 21 nach dem Rückätzen der Spacerschicht 27 unter Verwendung der Maske 23 und dem Aufbringen einer Metallschicht 7, mit der der Anschlusskontakt 25 der Durchkontaktierung auf einer rückseitigen Metallebene 13 hergestellt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Leiterschicht 6 und die Metallschicht 7 mit verschiedenen rückseitigen Metallebenen 13 in Kontakt. Die obere rückseitige Metallebene 13 schirmt die übrigen rückseitigen Metallebenen 13 zu dem Halbleiterkörper 1 hin ab. Die Leiterschicht 6 kann in diesem Ausführungsbeispiel gegebenenfalls auch als weitere Durchkontaktierung verwendet werden. Zum Anlegen eines für die abschirmende Funktion vorgesehenen elektrischen Potenzials an die Leiterschicht 6 genügt es, wenn die Leiterschicht 6 nur auf einer Seite des Halbleiterkörpers 1 mit einer der Metallebenen 3, 13 verbunden ist.
Die 23 zeigt einen Querschnitt des Ausführungsbeispiels gemäß der 22 in einer Abwandlung, bei der die Isolationsschicht 26 weggelassen wurde und die Leiterschicht 6 direkt auf der Oberfläche 16 des Halbleiterkörpers 1 angeordnet ist. Die Ausführungsbeispiele gemäß den 22 und 23 haben den Vorteil, dass die Leiterschicht 6 und die oberste rückseitige Metallebene 30 zusammen in einem Ätzschritt geätzt werden können und keine getrennten Ätzschritte durchgeführt werden müssen, zwischen denen eine weitere Abscheidung erfolgt.
Die 24 zeigt einen Querschnitt des Ausführungsbeispiels gemäß der 22 in einer weiteren Abwandlung, bei der die Leiterschicht 6 aufgebracht wurde, nachdem ein Bereich der obersten rückseitigen Metallebene 30 entfernt wurde. Die Leiterschicht 6 bildet in diesem Fall einen vertikalen Kontakt 29 mit der obersten rückseitigen Metallebene 30.
Die 25 zeigt einen Querschnitt des Ausführungsbeispiels gemäß der 24 in einer weiteren Abwandlung, bei der die Isolationsschicht 26 weggelassen wurde und die Leiterschicht 6 direkt auf der Oberfläche 16 des Halbleiterkörpers 1 angeordnet ist.
Bei Ausführungsformen kann die Schichtdicke der Leiterschicht 6 geringer sein als die Schichtdicke der obersten rückseitigen Metallebene 30. Wenn bei solchen Ausführungsformen der horizontale Anteil der Leiterschicht 6 jeweils entfernt wird, haben die Ausführungsbeispiele gemäß den 24 und 25 im Vergleich zu den Ausführungsbeispielen gemäß den 22 und 23 den Vorteil, dass der vertikale Kontakt 29 eine größere Fläche aufweist als der horizontale Kontakt 28.
Die 26 zeigt einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels, bei dem zusätzlich zu der Leiterschicht 6 und einer Metallschicht 7 eine weitere Metallschicht 8 vorhanden ist. Zwischen der Metallschicht 7 und der weiteren Metallschicht 8 befindet sich ein weiterer Spacer 18 zur elektrischen Isolation. Die Leiterschicht 6, die Metallschicht 7 und die weitere Metallschicht 8 sind jeweils auf der Oberseite über eine vertikale Verbindung 4 mit einem strukturierten Anteil der Metallebenen 3 elektrisch leitend verbunden. Auch auf der Rückseite des Bauelementes sind die Leiterschicht 6, die Metallschicht 7 und die weitere Metallschicht 8 mit strukturierten Anteilen der rückseitigen Metallebenen 13 verbunden. Diese Anteile können über rückseitige vertikale Verbindungen 14 mit weiteren rückseitigen Metallebenen 13 verbunden sein, so dass auch auf der Rückseite eine Verdrahtung vorgesehen sein kann, die insbesondere als eine Umverdrahtung verwendet werden kann. Bei dem in der 23 dargestellten Ausführungsbeispiel sind sowohl die Leiterschicht 6 als auch die Metallschichten 7, 8 jeweils auf derselben rückseitigen Metallebene 13 kontaktiert. Zum Anlegen eines für die abschirmende Funktion vorgesehenen elektrischen Potenzials an die Leiterschicht 6 genügt es, wenn die Leiterschicht 6 nur auf einer Seite des Halbleiterkörpers 1 mit einer der Metallebenen 3, 13 verbunden ist.
Die 27 zeigt einen Querschnitt gemäß 26 für ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem ebenfalls eine weitere Metallschicht 8 vorhanden ist. Die Leiterschicht 6, die Metallschicht 7 und die weitere Metallschicht 8 sind bei diesem Ausführungsbeispiel auf verschiedenen rückseitigen Metallebenen 13 kontaktiert. Auch in diesem Ausführungsbeispiel genügt es zum Anlegen eines für die abschirmende Funktion vorgesehenen elektrischen Potenzials an die Leiterschicht 6, wenn die Leiterschicht 6 nur auf einer Seite des Halbleiterkörpers 1 mit einer der Metallebenen 3, 13 verbunden ist. Ein Vergleich der 26 und 27 zeigt, dass eine Vielzahl von Möglichkeiten besteht, mit den Metallschichten 7, 8 voneinander isolierte Durchkontaktierungen, Abschirmungen, Kondensatoren oder dergleichen innerhalb derselben Aussparung 11 des Halbleiterkörpers 1 zu bilden.
Ein Vergleich der Ausführungsbeispiele gemäß den 26 und 27 mit den Ausführungsbeispielen gemäß den 2, 3 und 4 zeigt auch, dass die vorderseitigen und rückseitigen Verdrahtungen vertauschbar sind und dass die dargestellten Bauelementstrukturen unter Verwendung der dargestellten Herstellungsverfahren von beiden Seiten des Halbleiterkörpers 1 ausgehend hergestellt werden können. Wenn eine dreidimensionale Integration des Halbleiterbauelementes vorgesehen ist, kann zum Beispiel die rückseitige Verdrahtung, die durch Metallebenen 13 und vertikale Verbindungen 14 in einem rückseitigen Dielektrikum 12 gebildet wird, Bestandteil des nächsten Chips innerhalb eines Chipstapels sein. Die rückseitige Verdrahtungsstruktur kann in diesem Fall zum Beispiel als Verbindungsschicht in einem Wafer-Bond-Prozess verwendet werden.
Mit dem beschriebenen Verfahren können durch das Substrat führende vertikale Leiter voneinander elektrisch isoliert für unterschiedliche Funktionen als Durchkontaktierung, Koaxialleitung, Widerstand, Kondensator oder dergleichen hergestellt werden. Anschlüsse der Leiter zu Verdrahtungen können einseitig oder zweiseitig vorgesehen werden.
Bezugszeichenliste

1: Halbleiterkörper
1a: Oberseite
1b: Unterseite
2: Dielektrikum
3: Metallebene
4: vertikale Verbindung
5: Anschlusskontaktfläche
6: Leiterschicht
6a: Barriereschicht
7: Metallschicht
8: weitere Metallschicht
9: Passivierungsschicht
10: Epitaxieschicht
11: Aussparung
12: Dielektrikum
13: Metallebene
14: vertikale Verbindung
15: Anschlusskontaktfläche
16: Oberfläche
17: Spacer
18: weiterer Spacer
19: Stufe
20: dotierter Bereich
21: Maske
22: Maske
23: Maske
24: Maske
25: Anschlusskontakt
26: Isolationsschicht
27: Spacerschicht
28: horizontaler Kontakt
29: vertikaler Kontakt
30: oberste rückseitige Metallebene

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2007/0290300 A1 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Ivan Ndip, „High-Frequency Modeling of TSVs for 3D Chip Integration and Silicon Interposers Considering Skin-Effect, Dielectric Quasi-TEM and Slow-Wave Modes”, IEEE Transactions on Advanced Packaging 2010 [0005]
C. D. Lindfors, K. S. Jones und M. J. Rendon, „Boron Solubility Limits Following Low Temperature Solid Phase Epitaxial Regrowth”, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., Band 669, J8.5.1–J8.5.6 [0007]
F. Sarubbi, T. L. M. Scholtes und L. K. Nanver, „Chemical Vapor Deposition of α-Boron Layers on Silicon for Controlled Nanometer-Deep p + n Junction Formation”, J. Elec. Mat., Band 39, Seiten 162–173 (2010) [0008]
C. D. Lindfors et al. [0058]
F. Sarubbi et al. [0059]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes, bei dem – ein Halbleiterkörper (1) an mindestens einer Oberseite (1a) oder Unterseite (1b) mit Metallebenen (3, 13) in einem Dielektrikum (2, 12) versehen wird, – eine Aussparung (11) in dem Dielektrikum (2) und in dem Halbleiterkörper (1) hergestellt wird, so dass die Aussparung (11) den Halbleiterkörper (1) durchdringt und der Halbleiterkörper (1) in der Aussparung (11) eine Oberfläche (16) aufweist, – eine Leiterschicht (6) in unmittelbarer Verbindung mit dem Halbleiterkörper (1) an dieser Oberfläche (16) hergestellt wird und – die Leiterschicht (6) mit einer der Metallebenen (3, 13) elektrisch leitend verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Leiterschicht (6) hergestellt wird, indem Dotierstoff in den Halbleiterkörper (1) implantiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Leiterschicht (6) hergestellt wird, indem eine Barriereschicht (6a) auf die Oberfläche (16) des Halbleiterkörpers (1) aufgebracht wird und ein Metall auf die Barrierschicht (6a) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Halbleiterkörper (1) Silizium ist und mit der Leiterschicht (6) ein Silizid gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Leiterschicht (6) in der Aussparung (11) mit einem Spacer (17) aus dielektrischem Material bedeckt wird und eine Metallschicht (7) aufgebracht und strukturiert wird, so dass die Metallschicht (7) innerhalb der Aussparung (11) vorhanden und von der Leiterschicht (6) durch den Spacer (17) elektrisch isoliert ist und außerhalb der Aussparung (11) mit mindestens einer der Metallebenen (3, 13) elektrisch leitend verbunden ist.
Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes, bei dem – ein Halbleiterkörper (1) an einer Oberseite (1a) und an einer der Oberseite (1a) gegenüberliegenden Unterseite (1b) mit einem Dielektrikum (2, 12) und mit zumindest auf einer Seite des Halbleiterkörpers (1) in dem Dielektrikum (2, 12) angeordneten Metallebenen (3, 13) versehen wird, – eine Aussparung (11) in dem an der Oberseite vorhandenen Dielektrikum (2) und in dem Halbleiterkörper (1) hergestellt wird, so dass die Aussparung (11) den Halbleiterkörper (1) durchdringt und durch das an der Unterseite (1b) vorhandene Dielektrikum (12) begrenzt wird, – eine Leiterschicht (6) aufgebracht und so strukturiert wird, dass sie den Halbleiterkörper (1) zu der Aussparung (11) hin abschirmt und mit mindestens einer der Metallebenen (3, 13) elektrisch leitend verbunden ist, – die Leiterschicht (6) in der Aussparung (11) mit einem Spacer (17) aus dielektrischem Material bedeckt wird und – eine Metallschicht (7) aufgebracht und strukturiert wird, so dass die Metallschicht (7) innerhalb der Aussparung (11) vorhanden und von der Leiterschicht (6) durch den Spacer (17) elektrisch isoliert ist und außerhalb der Aussparung (11) mit mindestens einer der Metallebenen (3, 13) elektrisch leitend verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem – mindestens eine der Metallebenen (13) in dem an der Unterseite (1b) des Halbleiterkörpers (1) angeordneten Dielektrikum (12) vorgesehen wird, – mit der Herstellung des Spacers (17) ein Bereich dieser Metallebene (13) freigelegt wird und – die Metallschicht ⁽ 7 ⁾ derart aufgebracht und strukturiert wird, dass die Metallschicht (7) auf dem freigelegten Bereich einen Anschlusskontakt (25) bildet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem – nach dem Herstellen der Aussparung (11) und vor dem Herstellen der Leiterschicht (6) eine der Metallebenen (30) im Bereich der Aussparung (11) entfernt wird und – die Leiterschicht (6) in der Weise aufgebracht wird, dass sie einen bezüglich dieser Metallebene (30) vertikalen Kontakt (29) an dieser Metallebene (30) bildet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Metallschicht (7) in der Aussparung (11) mit einem weiteren Spacer (18) aus dielektrischem Material bedeckt wird und eine weitere Metallschicht (8) aufgebracht und strukturiert wird, so dass die weitere Metallschicht (8) innerhalb der Aussparung (11) vorhanden und von der Metallschicht (7) durch den weiteren Spacer (18) elektrisch isoliert ist und außerhalb der Aussparung (11) mit mindestens einer der Metallebenen (3, 13) elektrisch leitend verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Leiterschicht (6), die Metallschicht (7) und die weitere Metallschicht (8) auf beiden Seiten des Halbleiterkörpers (1) an verschiedenen der Metallebenen (13) kontaktiert werden.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Leiterschicht (6), die Metallschicht (7) und die weitere Metallschicht (8) zumindest auf einer Seite des Halbleiterkörpers (1) an derselben der Metallebenen (13) kontaktiert werden.
Halbleiterbauelement, bei dem – ein Halbleiterkörper (1) vorhanden ist, – mindestens eine Metallebene (3, 13) auf oder über dem Halbleiterkörper (1) angeordnet ist, – eine Aussparung (11) den Halbleiterkörper (1) zwischen einer Oberseite (1a) und einer der Oberseite (1a) gegenüberliegenden Unterseite (1b) vollständig durchdringt, so dass der Halbleiterkörper (1) eine durch die Aussparung (11) gebildete Oberfläche (16) aufweist, – eine Leiterschicht (6), die mit einer der Metallebenen (3, 13) elektrisch leitend verbunden ist, den Halbleiterkörper (1) von der Aussparung (11) elektrisch abschirmt und – eine Metallschicht (7) in der Aussparung (11) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Leiterschicht (6) unmittelbar an der durch die Aussparung (11) gebildeten Oberfläche (16) des Halbleiterkörpers (1) angeordnet ist und – die Metallschicht (7) durch einen Spacer (17) aus dielektrischem Material von der Leiterschicht (6) elektrisch isoliert ist.
Halbleiterbauelement nach Anspruch 12, bei dem die Leiterschicht (6) als dotierter Bereich des Halbleiterkörpers (1) ausgebildet ist.
Halbleiterbauelement nach Anspruch 12, bei dem der Halbleiterkörper (1) Silizium ist und die Leiterschicht (6) eine an dem Halbleiterkörper (1) angeordnete Barriereschicht (6a) und ein Metall umfasst.
Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem die Leiterschicht (6) und die Metallschicht (7) eine Durchkontaktierung bilden.
Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei dem die Leiterschicht (6) und die Metallschicht (7) einen Kondensator bilden.
Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei dem die Leiterschicht (6) nur auf einer Seite des Halbleiterkörpers (1) mit einer der Metallebenen (3) elektrisch leitend verbunden ist.