DE102017208690A1 - Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Durchkontaktierung in einem Substrat sowie Substrat mit einer elektrischen Durchkontaktierung - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Durchkontaktierung in einem Substrat sowie Substrat mit einer elektrischen Durchkontaktierung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Durchkontaktierung in einem Substrat sowie ein Substrat mit einer elektrischen Durchkontaktierung. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Bereitstellen eines Substrats (1) mit einer Vorderseite (V1) und einer Rückseite (R1); Bilden einer Leiterbahnanordnung (LB) auf der Vorderseite (V1) des Substrats (1), welche einen ersten Kontaktbereich (KB) des Substrats (1) auf der Vorderseite (V1) elektrisch anschließt; Bilden eines Ringgrabens (TR) im Substrat (1), welcher den ersten Kontaktbereich (KB) umgibt und sich im wesentlichen von der Vorderseite (V1) bis zur Rückseite erstreckt, so dass eine Substratsäule (S) gebildet wird; und Bilden einer mit einem Dotierstoff dotierten elektrischen Durchkontaktierung (LD) im Bereich der Substratsäule (S) durch einen Thermomigrationsprozess, die sich vom ersten Kontaktbereich (KB) bis zu einem zweiten Kontaktbeich (K') an der Rückseite (R1) erstreckt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Durchkontaktierung in einem Substrat sowie ein Substrat mit einer elektrischen Durchkontaktierung.
  • Stand der Technik
  • Hochintegrierte Halbleiterbauelemente und Sensorcluster werden üblicherweise in sogenannten Chip Scale Packages (CSPs) auf kleinstem Bauvolumen zusammengefasst. Hierzu werden mehrere Bauelemente mit teilweise unterschiedlicher Funktionalität aufeinandergestapelt. Die Kontaktierung nach außen erfolgt in vielen Fällen über sogenannte elektrische Durchkontaktierungen (auch als TSVs = Through Silicon Vias bezeichnet).
  • Elektrische Durchkontaktierungen in einem Substrat oder in einem Teilbereich eines Substrats, wie zum Beispiel einem Wafer, gibt es als metallverfüllte Ätzgräben mit einer dünnen dielektrischen Isolationsschicht (hochleitfähig, aber mit hoher Parasitärkapazität) und als freistehende Siliziumsäulen mit einem dicken Isolationsgraben (geringe Parasitärkapazität, aber eher niedrige Leitfähigkeit). Ziel ist es dabei immer, eine möglichst kleine Durchkontaktierung mit geringer Parasitärkapazität bei einem geringen elektrischen Durchgangswiderstand zu erzielen.
  • Es gibt es Anwendungen, bei denen die Anwesenheit von Metall störend ist. Als Beispiel für eine Vielzahl von MEMS-Anwendungen sei hier der mikromechanische Drucksensor genannt.
  • Aus der DE 10 2006 018 027 A1 ist ein mikromechanisches Bauelement mit Waferdurchkontaktierung sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren bekannt. Dabei wird ein Sackloch in die Vorderseite eines Halbleitersubstrats mittels eines Trench-Ätzprozesses eingebracht und die Seitenwand des Sacklochs mittels eines elektrochemischen Ätzprozesses porös geätzt. Das Sackloch wird mittels einer Metallisierung verfüllt und anschließend durch rückseitiges Abdünnen des Halbleitersubstrats geöffnet.
  • Die DE 10 2010 039 339.4 offenbart die Kombination eines metallischen Stempels als Durchkontakt mit einem breiten Isolationsring. Charakteristisch für diese Anordnung ist, dass sowohl geringe Widerstände als auch eine hohe Spannungsfestigkeit sowie eine effektive Stressentkopplung erzielt werden können. Allerdings erlaubt dieser Ansatz nur relativ große TSVs (Through Silicon Vias) und das Herstellungsverfahren ist aufwendig und teuer.
  • Die DE 10 2009 045 385 A1 offenbart ein Verfahren zum Verschließen eines Grabens eines mikromechanischen Bauelements, wobei ein Gitter auf das Bauelement über den zu bildenden Graben aufgebracht wird, der Graben unterhalb des Gitters gebildet wird und das Gitter mittels einer Füllschicht verschlossen wird.
  • Die US 2002/0163067 A1 offenbart die Bildung leitfähiger Durchkontaktierungen in einem Substrat durch Thermomigration von Aluminium unter Verwendung der RTT-Technik (RTT = Rapid Thermal Treatment, auch als Rapid Thermal Annealing bezeichnet).
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Durchkontaktierung in einem Substrat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und sowie ein Substrat mit einer elektrischen Durchkontaktierung mit den Merkmalen des Anspruchs 15.
  • Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht in der Realisierung eines lokal begrenzten hochdotierten Bereichs in ursprünglich undotiertem bzw. schwach dotiertem Substrat, beispielsweise Siliziumsubstrat, zur Schaffung eines hochleitfähigen Durchkontakts mit geringer Parasitärkapazität.
  • Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist kostengünstig, da nur ein Ätzschritt zur Erzeugung des Ringgrabens erforderlich ist. Das Substrat muss nicht hochdotiert sein. Somit ergibt sich eine niedrige RC-Konstante der elektrischen Durchkontaktierungen. Das lokale Aufheizen verhindert eine Schädigung von temperaturempfindlichen Bereichen. Dabei kann auch die Dotierstoffschicht selbst, aber auch eine dafür speziell vorgesehene Schicht, als Schutzschicht von temperaturempfindlichen Bereichen verwendet werden, z.B. wenn ein ggf. falsch ausgerichteter Laserstrahl oder dessen Streulicht an der Dotierstoffschicht reflektiert und somit ein Aufheizen an nicht vorgesehenen Stellen vermieden wird.
  • Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird die Durchkontaktierung vor dem Bilden des Ringgrabens durch folgende Schritte gebildet: teilweises Freilegen des Substrats an der Rückseite; Aufbringen einer Dotierstoffschicht auf zumindest einen Teil des freigelegten Substrats an der Rückseite; und lokales Aufheizen zumindest eines Teils der aufgebrachten Dotierstoffschicht und des Substrats von der Rückseite her zum Eindiffundieren des Dotierstoffes der Dotierstoffschicht in das Substrat bis zur Vorderseite. So lässt sich das Dotierprofil vor dem Bilden des Ringgrabens präzise definieren.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die Durchkontaktierung nach dem Bilden des Ringgrabens durch folgende Schritte gebildet: zumindest teilweises Freilegen der Substratsäule an der Rückseite; Aufbringen einer Dotierstoffschicht auf zumindest einen Teil der freigelegten Substratsäule an der Rückseite; und lokales Aufheizen zumindest eines Teils der aufgebrachten Dotierstoffschicht und der Substratsäule von der Rückseite her zum Eindiffundieren des Dotierstoffes der Dotierstoffschicht in die Substratsäule bis zur Vorderseite. So lässt sich das Dotierprofil nach dem Bilden des Ringgrabens präzise definieren.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird eine Ätzmaske mit einem Gitter an der Rückseite gebildet und der Ringgraben durch einen Ätzprozess gebildet, bei dem ein Ätzmedium durch das Gitter an das Substrat geführt wird. So lässt die Grabenbreite genau einstellen, ohne dass eine ungewünschte laterale Verbreiterung auftritt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst die Ätzmaske eine erste Isolationsschicht. Diese Isolationsschicht kann in folgenden Prozessschritten zur elektrischen Isolation weiterverwendet werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die Ätzmaske nach dem Bilden eines Ringgrabens im Substrat verschlossen und anschließend zum zumindest teilweisen Freilegen der Substratsäule an der Rückseite geöffnet. So ist der Ringgraben bei späteren Prozessschritten hermetisch verschlossen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird vor dem zumindest teilweisen Freilegen der Substratsäule an der Rückseite eine Diffusionsbarrierenschicht auf die Rückseite aufgebracht. Dies verhindert eine ungewünschte Eindiffusion außerhalb der Durchkontaktierung.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird im Kontaktbereich ein an der Vorderseite befindlicher Dotierungsbereich, insbesondere einen Implantationsbereich, gebildet. Dies vereinfacht die Einstellung der Diffusionstiefe.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst die mit dem Dotierstoff dotierte elektrische Durchkontaktierung die gesamte Substratsäule. Dies ermöglicht eine besonders niederohmige Durchkontaktierung.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird eine weitere Leiterbahnanordnung auf der Rückseite des Substrats gebildet, welche den zweiten Kontaktbereich des Substrats auf der Rückseite im Bereich der mit dem Dotierstoff dotierten elektrischen Durchkontaktierung elektrisch anschließt. Dies ermöglicht eine Umverdrahtung für einen späteren Bondprozess.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst der Dotierstoff Aluminium und/oder Gold. Diese Metalle weisen besonders gute Thermomigrationseigenschaften auf.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung erfolgt das lokale Aufheizen durch Rapid Thermal Annealing oder durch einen Laserprozess. So lassen sich die Temperatur und der Temperaturgradient genau einstellen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Substrat Bestandteil einer ASIC-Substratanordnung.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird auf die Leiterbahnanordnung eine MEMS-Substratanordung mit einer mikromechanischen Sensoreinrichtung gebondet. So lassen sich MEMS-Substratanordungen effektiv mit weiteren Substraten kombinieren.
  • Figurenliste
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1a-g schematische Querschnittsdarstellungen zum Erläutern verschiedener Prozeßstadien eines Verfahrens zum Herstellen einer elektrischen Durchkontaktierung in einem Substrat und das resultierende Substrat gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
    • 2a,b schematische Querschnittsdarstellungen zum Erläutern eines Substrats mit einer elektrischen Durchkontaktierung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
    • 3 eine schematische Querschnittsdarstellung zum Erläutern eines Substrats mit einer elektrischen Durchkontaktierung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche beziehungsweise funktionsgleiche Bestandteile.
  • 1a-g sind schematische Querschnittsdarstellungen zum Erläutern verschiedener Prozeßstadien eines Verfahrens zum Herstellen einer elektrischen Durchkontaktierung in einem Substrat und das resultierende Substrat gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • In 1a bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Substrat mit einer Vorderseite V1 und einer Rückseite R1, beispielsweise ein schwach dotiertes oder undotiertes Siliziumsubstrat.
  • Das Substrat 1 ist Bestandteil einer ASIC-Substratanordnung S1, welches (nicht dargestellte) ASIC-Komponenten, beispielsweise integrierte Schaltkreise, aufweist.
  • Auf der Vorderseite V1 des Substrats 1 ist eine Leiterbahnanordnung LB gebildet, welche eine Mehrzahl von Leiterbahnen auf verschiedenen Ebenen aufweist, die über Kontaktstöpsel miteinander verbunden sind. Die Leiterbahnanordnung LB ist in einer vorderseitigen Isolationsschicht I2, beispielsweise aus Siliziumoxid, eingebettet.
  • Ein erster Kontaktbereich KB des Substrats 1 schließt die Leiterbahnanordnung LB elektrisch an.
  • Die Leiterbahnanordnung LB ist über erste Bondkontakte B1 mit zweiten Bondkontakten B2 verbunden, welche sich auf einer Vorderseite V2 einer MEMS-Substratanordnung S2 befinden, deren Rückseite mit Bezugszeichen R2 bezeichnet ist. Die MEMS-Substratanordnung S2 umfasst eine mikromechanische Sensoreinrichtung ME, beispielsweise eine mikromechanische Drucksensoreinrichtung.
  • Auf der Rückseite R1 des Substrats 1 wird in einem ersten Prozessschritt zur Ausbildung der elektrischen Durchkontaktierung eine Ätzmaske I1 mit einem Gitter G ausgebildet, wobei die Ätzmaske I1 eine weitere Isolationsschicht, beispielsweise eine Siliziumoxidschicht, aufweist.
  • Die perforierten Bereiche des Gitters G definieren die Lage eines Ringgrabens TR im Substrat 1, welcher durch einen entsprechenden anisotropen Ätzschritt unter Verwendung der Ätzmaske I1 ausgebildet wird. Bei Verwendung eines bezüglich Silizium und Siliziumoxid hochselektiven Ätzmittels stoppt die Ringgrabenätzung an der Vorderseite V1 des ersten Substrats 1, also bei Erreichen der Isolationsschicht I2 der Leiterbahnanordnung LB.
  • Der Ringgraben TR definiert eine Substratsäule S, welche sich von der Vorderseite V1 bis zur Rückseite R1 erstreckt.
  • In einem anschließenden Prozessschritt, welcher in 1b dargestellt ist, werden die perforierten Bereiche des Gitters G durch Abscheiden einer nicht-konformen isolierenden Verschlussschicht VS verschlossen, wobei letztere beim vorliegenden Beispiel ebenfalls aus Siliziumoxid besteht.
  • In einem anschließenden Prozessschritt, welcher in 1c illustriert ist, wird die Verschlussschicht VS zunächst planarisiert und danach eine Diffusionsbarrierenschicht, welche zugleich die Funktion einer weiteren Ätzmaske hat, auf der Isolationsschicht I1 abgeschieden. Die Diffusionsbarrierenschicht BR kann z.B. SiC, SiCN oder Silizium-reiches Nitrid aufweisen. In einem weiteren Prozessschritt wird dann die Diffusionsbarrierenschicht BR in einem Bereich B' der Substratsäule S entfernt und anschließend die Isolationsschicht I1 bis zur Rückseite R1 zum Freilegen der Substratsäule S entfernt. Hierbei dient die Diffusionsbarrierenschicht BR als Ätzmaske. Zum Erreichen des in 1c gezeigten Prozesszustandes wird dann eine Dotierstoffschicht DO in den freigelegten Bereich B' der Substratsäule 1 und auf der angrenzenden Diffusionsbarrierenschicht BR abgeschieden. Der Dotierstoff der Dotierstoffschicht DO entspricht dem gewünschten Dotierstoff, der in die Substratsäule S eingebracht werden soll, beispielsweise Aluminium und/oder Gold.
  • Daran anschließend erfolgt ein lokales Aufheizen des Dotierstoffes der Dotierstoffschicht DO von der Rückseite R1 her zum Eindiffundieren des Dotierstoffes der Dotierstoffschicht DO in die Substratsäule S bis zur Vorderseite V1 durch Thermomigration.
  • Dazu werden beispielsweise mittels eines Lasers innerhalb eines Bereiches B, welcher kleiner als der Bereich B' ist, eine geeignete Temperatur des Dotierstoffes der Dotierstoffschicht DO sowie ein geeigneter Temperaturgradient in der Substratsäule S erzeugt. Somit wird die Thermomigration des Dotierstoffes der Dotierstoffschicht DO in die Substratsäule S initiiert.
  • Je nach verwendetem Dotierstoff kann es möglich sein, dass zunächst noch ein Strukturierungsschritt des Dotierstoffs notwendig ist (z.B. wie in 1d gezeigt oder ggfs. durch teilweises Entfernen durch Perforation). Je nach Material des Dotierstoffs und Wellenlänge des verwendeten Lasers kann die Reflektion am Dotierstoff hoch sein (Al z.B. ist ein sehr guter, breitbandiger Spiegel). Damit wäre die Wärmeeinkopplung vermindert, da der Laserstrahl nahezu komplett refleketiert wird. Eine Strukturierung hätte den Vorteil, dass der Laserstrahl nicht auf den Dotierstoff trifft, sondern auf die Substratsäule S, welche den Laserstrahl sehr gut absorbiert (auch abhängig von der Wellenlänge). Damit erhitzt sich die Substratsäule S, wodurch sich entlang der Substratsäule S der Temperaturgradient einstellt und damit den Thermomigrations-prozess initiiert. Da die Dotierstoffschicht DO auf der Substratsäule S nur teilweise entfernt wird, steht noch ausreichend Material zur Verfügung um die komplette Substratsäule S zu dotieren.
  • Nach Beenden des thermischen Aufheizens zum Eintreiben des Dotierstoffes der Dotierstoffschicht DO in die Substratsäule S ergibt sich das in 1d gezeigte Dotierstoffprofil innerhalb der Substratsäule S, wobei das Dotierstoffprofil im Wesentlichen dem Bereich B' entspricht, da es auch eine geringfügige laterale Ausdiffusion gibt. Beim vorliegenden Beispiel ist jedoch ein Bereich B" der Substratsäule S größer als derjenige des Dotierstoffprofils. Die erwünschte elektrische Durchkontaktierung LD wird somit durch das Dotierstoffprofil gebildet und erstreckt sich vom ersten Kontaktbereich KB bis zu einem zweiten Kontaktbereich KB' an der Rückseite R1.
  • Weiter mit Bezug auf 1e wird eine weitere Metallschicht M, beispielsweise in eine Aluminium- und/oder Goldschicht, auf der Rückseite R1 abgeschieden, um diese zu planarisieren. Die derart planarisierte Metallschicht M dient später dem Zwecke der Bildung einer Umverdrahtung bzw. rückseitigen Kontaktierung.
  • Obwohl bei den obigen Ausführungsbeispielen das lokale Aufheizen durch ein Laserprozess erfolgte, ist dies auch durch ein flächiges RTA-Verfahren möglich, um so die Thermomigration zu initiieren.
  • Im Anschluss an den in 1e gezeigten Prozesszustand erfolgt dann eine Strukturierung der Metallschicht M mittels eines üblichen Prozessschritts, um eine weitere Leiterbahneinrichtung UV als Umverdrahtung zu bilden. Auf der rückseitigen Leiterbahnanordnung UV wird dann eine weitere Isolationsschicht 13, beispielsweise eine Siliziumoxidschicht, abgeschieden. Versetzt zur Substratsäule S wird dann ein Kontaktloch in der Isolationsschicht I3 zum Kontaktieren der rückseitigen Leiterbahnanordnung UV gebildet. Dieses kann optional noch mit einer Diffusionsbarrieren-/Haftschicht DB verkleidet werden. Schließlich wird eine Lotkugel LBA auf der Diffusionsbarrieren-/Haftschicht DB aufgebracht, welche eine Verbindung mit einem (nicht dargestellten) Trägersubstrat ermöglicht. Der abschließende Prozesszustand ist in 1f und 1g gezeigt, wobei 1g eine schematische Unterseitendarstellung von 1f ist.
  • 2a,b sind schematische Querschnittsdarstellungen zum Erläutern eines Substrats mit einer elektrischen Durchkontaktierung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • Bei der zweiten Ausführungsform entspricht der Prozesszustand gemäß 2a dem Prozesszustand gemäß 1c.
  • Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist bei der zweiten Ausführungsform im Kontaktbereich KB" zur vorderseitigen Leiterbahnanordnung LB ein an der Vorderseite V1 befindlicher Dotierungsbereich IP, insbesondere ein Implantationsbereich IP, gebildet. Dieser Implantationsbereich IP kann ebenfalls Aluminium umfassen und vereinfacht die Eindiffusion des Dotierstoffes der Dotierstoffschicht DO, da er einen gewissen Toleranzbereich für die Eintreibtiefe der Thermomigration schafft. Die elektrische Kontakierung zwischen der Leiterbahnanordnung LB und der Durchkontaktierung LD über den Kontaktbereich KB" kann somit verbessert werden.
  • 2b zeigt den Prozesszustand nach dem bereits mit Bezug auf 1d beschriebenen thermischen Prozess zum lokalen Aufheizen im Bereich B.
  • 3 ist eine schematische Querschnittsdarstellung zum Erläutern eines Substrats mit einer elektrischen Durchkontaktierung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
  • Bei der dritten Ausführungsform entspricht der Prozesszustand gemäß 3 dem Prozesszustand gemäß 1d, wobei bei diesem Beispiel das lokale Aufheizen im gesamten freigelegten Bereich B' erfolgt. Dies hat zur Folge, dass mehr Dotierstoff der Dotierstoffschicht DO in die Substratsäule S eingetrieben wird und bei dieser Ausführungsform die mit dem Dotierstoff der Dotierstoffschicht DO dotierte elektrische Durchkontaktierung LD' die gesamte Substratsäule S umfasst.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, welche beliebig miteinander kombiniert werden können, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern vielfältig weitermodifizierbar.
  • Insbesondere sind die oben genannten Materialien nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen. Auch kann die Herstellung der mikromechanischen Bauelemente, wie z. B. des Drucksensors, der Leiterbahnen und weiterer elektrischer Bauelemente im oder auf dem Substrat entweder vor oder nach der Herstellung der Durchkontaktierungen erfolgen.
  • Es können selbstverständlich noch beliebige weitere Schutz-, Isolations-, Passivierungs- und Diffusionsbarriereschichten abgeschieden werden, um die Zuverlässigkeit weiter zu steigern.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die beschriebenen mikromechanischen Bauelemente beschränkt, sondern prinzipiell auf beliebige elektrische Schaltungsanordnungen anwendbar, welche eine niederohmige spannungsfeste Durchkontaktierung benötigen.
  • Auch ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Materialien beschränkt, sondern auf beliebige Materialkombinationen aus leitfähigen und nicht leitfähigen Materialien anwendbar.
  • Obwohl bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die elektrische Durchkontaktierung nach dem Bilden des Ringgrabens gebildet wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und in einer alternativen Prozessabfolge kann zunächst der Dotierstoff eindiffundiert und anschließend erst die Substratsäule durch Bilden des Ringgrabens gebildet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006018027 A1 [0005]
    • DE 102010039339 [0006]
    • DE 102009045385 A1 [0007]
    • US 2002/0163067 A1 [0008]

Claims (15)

  1. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Durchkontaktierung mit den Schritten: Bereitstellen eines Substrats (1) mit einer Vorderseite (V1) und einer Rückseite (R1); Bilden einer Leiterbahnanordnung (LB) auf der Vorderseite (V1) des Substrats (1), welche einen ersten Kontaktbereich (KB; KB") des Substrats (1) auf der Vorderseite (V1) elektrisch anschließt; Bilden eines Ringgrabens (TR) im Substrat (1), welcher den ersten Kontaktbereich (KB) umgibt und sich im wesentlichen von der Vorderseite (V1) bis zur Rückseite (R1) erstreckt, so dass eine Substratsäule (S) gebildet wird; und Bilden einer mit einem Dotierstoff dotierten elektrischen Durchkontaktierung (LD; LD') im Bereich der Substratsäule (S) durch einen Thermomigrationsprozess, die sich vom ersten Kontaktbereich (KB) bis zu einem zweiten Kontaktbereich (K') an der Rückseite (R1) erstreckt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Durchkontaktierung (LD; LD') vor dem Bilden des Ringgrabens (TR) durch folgende Schritte gebildet wird: teilweises Freilegen des Substrats (1) an der Rückseite (R1); Aufbringen einer Dotierstoffschicht (DO) auf zumindest einen Teil des freigelegten Substrats (1) an der Rückseite (R1); und lokales Aufheizen zumindest eines Teils der aufgebrachten Dotierstoffschicht (DO) und des Substrats (1) von der Rückseite (R1) her zum Eindiffundieren des Dotierstoffes der Dotierstoffschicht (DO) in das Substrat (1) bis zur Vorderseite (V1).
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Durchkontaktierung (LD; LD') nach dem Bilden des Ringgrabens (TR) durch folgende Schritte gebildet wird: zumindest teilweises Freilegen der Substratsäule (S) an der Rückseite (R1); Aufbringen einer Dotierstoffschicht (DO) auf zumindest einen Teil der freigelegten Substratsäule (S) an der Rückseite (R1); und lokales Aufheizen zumindest eines Teils der aufgebrachten Dotierstoffschicht (DO) und der Substratsäule (S) von der Rückseite (R1) her zum Eindiffundieren des Dotierstoffes der Dotierstoffschicht (DO) in die Substratsäule (S) bis zur Vorderseite (V1).
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei eine Ätzmaske (I1) mit einem Gitter (G) an der Rückseite (R1) gebildet wird und der Ringgraben (R) durch einen Ätzprozess gebildet wird, bei dem ein Ätzmedium durch das Gitter (G) an das Substrat (1) geführt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Ätzmaske (I1) eine erste Isolationsschicht (I1) umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Ätzmaske (I1) nach dem Bilden eines Ringgrabens (TR) im Substrat (1) verschlossen wird und anschließend zum zumindest teilweisen Freilegen der Substratsäule (S) an der Rückseite (R1) geöffnet wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor dem zumindest teilweisen Freilegen der Substratsäule (S) an der Rückseite (R1) eine Diffusionsbarrierenschicht (BR) auf die Rückseite (R1) aufgebracht wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wird im Kontaktbereich (KB") ein an der Vorderseite (V1) befindlicher Dotierungsbereich (IP), insbesondere einen Implantationsbereich (IP), gebildet.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mit dem Dotierstoff dotierte elektrische Durchkontaktierung (LD') die gesamte Substratsäule (S) umfasst.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine weitere Leiterbahnanordnung (UV) auf der Rückseite (R1) des Substrats (1) gebildet wird, welche den zweiten Kontaktbereich (KB') des Substrats (1) auf der Rückseite (R1) im Bereich der mit dem Dotierstoff dotierten elektrischen Durchkontaktierung (LD') elektrisch anschließt.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dotierstoff Aluminium und/oder Gold umfasst.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das lokale Aufheizen durch Rapid Thermal Annealing oder durch einen Laserprozess erfolgt.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Substrat (1) Bestandteil einer ASIC-Substratanordnung (S1) ist.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf die Leiterbahnanordnung (LB) eine MEMS-Substratanordung (S2) mit einer mikromechanischen Sensoreinrichtung (ME) gebondet wird.
  15. Substrat mit einer elektrischen Durchkontaktierung mit: ein Substrat (1) mit einer Vorderseite (V1) und einer Rückseite (R1); einer Leiterbahnanordnung (LB) auf der Vorderseite (V1) des Substrats (1), welche einen ersten Kontaktbereich (KB; KB") des Substrats (1) auf der Vorderseite (V1) elektrisch anschließt; einem Ringgrabens (TR) im Substrat (1), welcher den ersten Kontaktbereich (KB) umgibt und sich im wesentlichen von der Vorderseite (V1) bis zur Rückseite (R1) erstreckt, so dass eine Substratsäule (S) gebildet ist; und einer mit einem Dotierstoff dotierten elektrischen Durchkontaktierung (LD; LD') im Bereich der Substratsäule (S), die sich vom ersten Kontaktbereich (KB) bis zu einem zweiten Kontaktbeich (K') an der Rückseite (R1) erstreckt.
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