FR2965397A1 - Method for manufacturing semi-conductor structure during manufacturing of e.g. semiconductor devices, involves replacing sacrificial material by conductor material, and forming portion of via across wafer in contact with another portion - Google Patents
Method for manufacturing semi-conductor structure during manufacturing of e.g. semiconductor devices, involves replacing sacrificial material by conductor material, and forming portion of via across wafer in contact with another portion Download PDFInfo
- Publication number
- FR2965397A1 FR2965397A1 FR1057676A FR1057676A FR2965397A1 FR 2965397 A1 FR2965397 A1 FR 2965397A1 FR 1057676 A FR1057676 A FR 1057676A FR 1057676 A FR1057676 A FR 1057676A FR 2965397 A1 FR2965397 A1 FR 2965397A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- semiconductor structure
- semiconductor
- wafer
- vias
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76898—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics formed through a semiconductor substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
DESCRIPTION PROCÉDÉS DE FORMATION DE TROUS D'INTERCONNEXION À TRAVERS LA TRANCHE DANS DES STRUCTURES SEMI- CONDUCTRICES AU MOYEN DE MATÉRIAU SACRIFICIEL, ET STRUCTURES SEMI-CONDUCTRICES FORMÉES PAR DE TELS PROCÉDÉS DESCRIPTION METHODS OF FORMING INTERCONNECTION HOLES THROUGH THE WAFER IN SEMICONDUCTOR STRUCTURES USING SACRIFICIAL MATERIAL, AND SEMICONDUCTOR STRUCTURES FORMED BY SUCH METHODS
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention se rapporte d'une façon générale à des procédés de formation de structures semi-conductrices comprenant des trous d'interconnexion à travers la tranche, et à des structures semi-conductrices formées par de tels procédés. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to methods of forming semiconductor structures comprising vias through the wafer, and to semiconductor structures formed by such methods.
ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION Des structures semi-conductrices comprennent, et sont formées durant la fabrication de, dispositifs qui utilisent des matériaux semi-conducteurs (en d'autres termes, des dispositifs à semi-conducteurs) tels que, par exemple, des dispositifs de traitement de signaux électroniques, des dispositifs de mémoire, des dispositifs photoélectriques (par ex., des diodes électroluminescentes (LED), des diodes laser, des piles solaires, etc.), des dispositifs micro- et nano- électromécaniques, etc. Dans de telles structures semi-conductrices, il est souvent nécessaire ou souhaitable de coupler électriquement et/ou structurellement une structure semi-conductrice à un autre dispositif ou à une autre structure (par ex. une autre structure semi-conductrice). De tels procédés dans lesquels des structures semi-conductrices sont couplées à un autre dispositif ou à une autre structure sont souvent appelés « Procédés d'intégration à trois dimensions (3D) ». L'intégration 3D de deux structures semi-conductrices ou plus, peut présenter un certain nombre d'avantages dans des applications micro-électroniques. Par exemple, une intégration 3D de composants micro- électroniques peut conduire à une amélioration des performances électriques et à une diminution de la consommation d'énergie tout en réduisant la surface de l'empreinte du dispositif. Voir, par exemple, P. Garrou et autres, « The Handbook of 3D Integration » Wiley-VCH (2008). L'intégration 3D de structures sémi-conductrices peut se faire par la fixation d'une plaquette semi-conductrice sur une autre plaquette semi-conductrice ou plus (montage autrement dit « de plaquette sur plaquette » (D2D)), la fixation d'une plaquette semi-conductrice sur une tranche semi-conductrice ou plus (montage autrement dit « de plaquetté sur tranche » (D2W)) ainsi que par la fixation d'une tranche semi-conductrice sur une autre tranche semi-conductrice ou plus (montage autrement dit « de tranche sur tranche » (W2W)), ou par une combinaison de ces modes de fixation. Souvent, les plaquettes ou tranches semi-conductrices individuelles peuvent être relativement 35 minces et difficiles à manipuler avec un équipement k 2965397 prévu pour le traitement des plaquettes ou des tranches. C'est la raison pour laquelle des plaquettes ou des tranches dites « porteuses » peuvent être fixées aux plaquettes ou aux tranches actuelles qui 5 comprennent en elles les composants actifs et passifs de dispositifs à semi-conducteurs opérationnels. En règle générale, les plaquettes ou les tranches porteuses ne comprennent aucun des composants actifs ou passifs d'un dispositif à semi-conducteurs devant être 10 formé. Dans le présent document, de telles plaquettes ou tranches porteuses sont appelées des « substrats porteurs ». Les substrats porteurs augmentent l'épaisseur globale des plaquettes ou des tranches et facilitent la manipulation des plaquettes ou des 15 tranches par l'équipement de traitement utilisé pour traiter les composants actifs et/ou passifs dans les plaquettes ou les tranches fixées à ceux-ci qui comprennent les composants actifs et passifs d'un dispositif à semi-conducteurs devant être fabriqué sur 20 elles. I1 est courant d'utiliser ce que l'on appelle, dans le présent document, des « trous d'interconnexion à travers la tranche » ou « TWI » pour établir des connexions électriques entre des composants actifs dans 25 une structure semi-conductrice et des caractéristiques de conduction d'un autre dispositif ou d'une autre structure auquel/à laquelle la structure semi-conductrice est fixée. Des trous d'interconnexion à travers la tranche sont des trous d'interconnexion 30 conducteurs qui s'étendent à travers au moins une partie d'une structure semi-conductrice. BACKGROUND OF THE INVENTION Semiconductor structures include, and are formed during the fabrication of, devices that utilize semiconductor materials (in other words, semiconductor devices) such as, for example, electronic signal processing devices, memory devices, photoelectric devices (eg, light-emitting diodes (LEDs), laser diodes, solar cells, etc.), micro- and nanoelectromechanical devices, etc. . In such semiconductor structures, it is often necessary or desirable to electrically and / or structurally couple a semiconductor structure to another device or structure (eg, another semiconductor structure). Such methods in which semiconductor structures are coupled to another device or structure are often referred to as "three-dimensional (3D) integration processes". 3D integration of two or more semiconductor structures may have a number of advantages in microelectronic applications. For example, 3D integration of microelectronic components can lead to improved electrical performance and decreased power consumption while reducing the surface area of the device footprint. See, for example, P. Garrou et al., "The Handbook of 3D Integration" Wiley-VCH (2008). The 3D integration of semi-conductive structures can be done by attaching a semiconductor wafer to another or more semiconductor wafer (in other words "wafer on wafer" (D2D)), the fixation of a semiconductor wafer on one or more semiconductor wafers (so-called "wafer-on-wafer" assembly (D2W)) as well as by attaching a semiconductor wafer to another or more semiconductor wafer (mounting in other words "wafer on wafer" (W2W)), or by a combination of these modes of attachment. Often, individual wafers or slices can be relatively thin and difficult to handle with equipment intended for processing wafers or wafers. This is the reason why wafers or so-called carrier wafers may be attached to current wafers or wafers which include the active and passive components of operational semiconductor devices. In general, wafers or carrier wafers do not include any of the active or passive components of a semiconductor device to be formed. In the present document, such platelets or carrier slices are referred to as "carrier substrates". Carrier substrates increase the overall thickness of wafers or wafers and facilitate the handling of wafers or wafers by processing equipment used to treat active and / or passive components in wafers or wafers attached thereto. which comprise the active and passive components of a semiconductor device to be manufactured thereon. It is common to use what is referred to herein as "through-wafers" or "TWIs" to establish electrical connections between active components in a semiconductor structure and conduction characteristics of another device or structure to which the semiconductor structure is attached. Holes through the wafer are conductive vias that extend through at least a portion of a semiconductor structure.
BREF RÉSUMÉ DE L'INVENTION Dans certains modes de réalisation, la présente 35 invention se rapporte à des procédés de fabrication d'une structure semi-conductrice. Un matériau sacrificiel peut être fourni à l'intérieur d'au moins un renfoncement de trou d'interconnexion s'étendant partiellement à travers une structure semi-conductrice. BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION In some embodiments, the present invention relates to methods of manufacturing a semiconductor structure. A sacrificial material may be provided within at least one via hole recess extending partially through a semiconductor structure.
Une première partie d'au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche peut être formée dans la structure semi-conductrice. La première partie du au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche peut être alignée avec le au moins un renfoncement de trou d'interconnexion. Le matériau sacrificiel à l'intérieur du au moins un renfoncement de trou d'interconnexion peut être remplacé par un matériau conducteur pour former une seconde partie du au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche qui est en contact électrique avec la première partie du au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche. La présente invention comprend également des modes de réalisation supplémentaires de procédés de fabrication de structures semi-conductrices. Selon de tels procédés, un matériau sacrificiel est fourni à l'intérieur d'au moins un renfoncement de trou d'interconnexion s'étendant dans une surface d'une structure semi-conductrice. Une couche de matériau semi-conducteur peut être fournie au dessus de la surface de la structure semi-conductrice, et au moins une structure de dispositif peut être fabriquée au moyen de la couche de matériau semi-conducteur. Une première partie d'au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche est formée, qui s'étend à travers la couche de matériau semi-conducteur. La structure semi- conductrice peut être amincie depuis un côté de celle- ci opposé à la couche de matériau semi-conducteur. Le matériau sacrificiel peut être éliminé depuis l'intérieur du au moins un renfoncement de trou d'interconnexion dans la structure semi-conductrice et la première partie du au moins un trou d'interconnexion peut être mise à nu à travers la tranche à l'intérieur du renfoncement de trou d'interconnexion ; un matériau conducteur peut être fourni à l'intérieur du renfoncement de trou d'interconnexion pour former une seconde partie du au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche. Dans d'autres modes de réalisation encore, la présente invention se rapporte à des structures semi- conductrices formées par des procédés décrits dans le présent document. Par exemple, dans certains modes de réalisation, une structure semi-conductrice comprend un matériau sacrificiel à l'intérieur d'au moins un renfoncement de trou d'interconnexion s'étendant partiellement à travers une structure semi-conductrice depuis une surface de la structure semi-conductrice, un matériau semi-conducteur disposé au ' dessus de la surface de la structure semi-conductrice, et au moins une structure de dispositif comprenant au moins une partie du matériau semi-conducteur qui est disposée au dessus de la surface de la structure semi-conductrice. Une première partie d'au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche s'étend à travers le matériau semi-conducteur disposé au dessus de la surface de la structure semi-conductrice, et la première partie du au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche est alignée avec le au moins un renfoncement de trou d'interconnexion. Dans des modes de réalisation supplémentaires, la présente invention se rapporte à des structures semi- conductrices comprenant une surface active, une surface arrière, au moins un transistor placé à l'intérieur de la structure semi-conductrice entre la surface active et la surface arrière, et au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche s'étendant au 4 2965397 6 moins partiellement à travers la structure semi-conductrice depuis au moins une de la surface active et de la surface arrière. Le au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche comprend une 5 première partie, une seconde partie, et une limite identifiable entre une microstructure de la première partie et une microstructure de la seconde partie. A first portion of at least one vias through the wafer may be formed in the semiconductor structure. The first portion of the at least one vias through the wafer may be aligned with the at least one vias recess. The sacrificial material within the at least one vias recess may be replaced by a conductive material to form a second portion of the at least one vias through the wafer that is in electrical contact with the first portion. at least one vias through the wafer. The present invention also includes additional embodiments of methods for manufacturing semiconductor structures. According to such methods, a sacrificial material is provided within at least one via hole recess extending in a surface of a semiconductor structure. A layer of semiconductor material may be provided over the surface of the semiconductor structure, and at least one device structure may be fabricated by means of the layer of semiconductor material. A first portion of at least one vias through the wafer is formed which extends through the layer of semiconductor material. The semiconductor structure may be thinned from a side thereof opposite the layer of semiconductor material. The sacrificial material may be removed from within the at least one via hole in the semiconductor structure and the first portion of the at least one via hole may be exposed through the wafer at the same time. inside the recess hole; a conductive material may be provided within the vias recess to form a second portion of the at least one vias through the wafer. In still other embodiments, the present invention relates to semiconductor structures formed by methods described herein. For example, in some embodiments, a semiconductor structure comprises a sacrificial material within at least one via hole recess extending partially through a semiconductor structure from a surface of the structure. semiconductor material disposed above the surface of the semiconductor structure, and at least one device structure comprising at least a portion of the semiconductor material which is disposed above the surface of the semiconductor material; semiconductor structure. A first portion of at least one vias through the wafer extends through the semiconductor material disposed above the surface of the semiconductor structure, and the first portion of the at least one interconnection across the wafer is aligned with the at least one via hole recess. In further embodiments, the present invention relates to semiconductor structures comprising an active surface, a back surface, at least one transistor disposed within the semiconductor structure between the active surface and the back surface. and at least one vias through the wafer extending at least partially through the semiconductor structure from at least one of the active surface and the back surface. The at least one through hole in the wafer comprises a first portion, a second portion, and an identifiable boundary between a microstructure of the first portion and a microstructure of the second portion.
BRÈVE DESCRIPTION DES DIFFÉRENTES VUES DES DESSINS 10 Bien que la description se termine par des revendications qui détaillent en particulier et qui revendiquent distinctement ce que l'on considère comme des modes de réalisation de l'invention, les avantages de modes de réalisation de l'inventiôn peuvent être 15 plus facilement compris à la lecture de la description de certains exemples de modes de réalisation de l'invention, quand ils sont lus en combinaison avec les dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une vue latérale en coupe 20 transversale simplifiée d'une partie d'une structure semi-conductrice ; la figure 2 est une vue latérale en coupe transversale simplifiée d'une partie d'une autre structure semi-conductrice qui peut être formée en 25 fournissant des renfoncements de trous d'interconnexion partiellement à travers la structure semi-conductrice de la figure 1 ; la figure 3 est une vue latérale en coupe transversale simplifiée d'une partie d'une autre 30 structure semi-conductrice qui peut être formée en fournissant un matériau diélectrique sur ou au dessus des surfaces mises à nu de la structure semi-conductrice de la figure 2 à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion en elle ; c S z s 2965397 7 la figure 4 est une vue latérale en coupe transversale simplifiée d'une partie d'une autre structure semi-conductrice qui peut être formée en fournissant un matériau tel que du polysilicium par 5 exemple à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion de la structure semi-conductrice de la figure 3 ; la figure 5 est une vue latérale en coupe transversale simplifiée d'une partie d'une structure 10 semi-conductrice collée qui peut être formée en collant une autre structure semi-conductrice à la structure semi-conductrice de la figure 4 ; la figure 6 est une vue latérale en coupe transversale simplifiée d'une partie d'une autre 15 structure semi-conductrice qui peut être formée en amincissant l'autre structure semi-conductrice dans la structure semi-conductrice collée de la figure 5 ; la figure 7 est une vue agrandie d'une partie d'une autre structure semi-conductrice qui peut être 20 formée en fabriquant des transistors et des structures d'isolation par tranchées peu profondes dans et/ou sur la structure semi-conductrice collée de,la figure 6 ; la figure 8 est une vue agrandie d'une partie d'une autre structure semi-conductrice qui peut être 25 formée en fournissant une couche de matériau diélectrique au dessus de la structure semi-conductrice de la figure 7, et en fournissant des parties de trous d'interconnexion à travers la tranche à travers la structure semi-conductrice ; 30 la figure 9 est une vue agrandie d'une partie d'une autre structure semi-conductrice qui peut être formée en fabricant une couche ou plus comprenant des structures électroconductrices au dessus d'une surface de la structure semi-conductrice de la figure 8 ; i C 2965397 s la figure 10 est une vue agrandie d'une partie d'une autre structure semi-conductrice qui peut être formée en collant la structure semi-conductrice de la figure 9 à un substrat porteur ; 5 la figure 11 est une vue agrandie d'une partie d'une autre structure semi-conductrice qui peut être formée en éliminant un matériau de polÿsilicium depuis l'intérieur de renfoncements de trous d'interconnexion de la structure semi-conductrice de la figure 10 ; 10 la figure 12 est une vue agrandie d'une partie d'une autre structure semi-conductrice qui peut être formée en fournissant un matériau conducteur à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion de la structure semi-conductrice de la figure 11 pour 15 former des parties supplémentaires de trous d'interconnexion à travers la tranche en eux ; la figure 13 est une vue agrandie d'une partie d'une autre structure semi-conductrice qui peut être formée en éliminant le substrat porteur'de la structure 20 semi-conductrice de la figure 12 et en fournissant des bosses conductrices au dessus d'extrémités mises à nu des trous d'interconnexion à travers la tranche en eux ; les figures 14 à 16 illustrent des procédés 25 supplémentaires qui peuvent être utilisés pour traiter une plaquette semi-conductrice semblable à celle qui est montrée sur la figure 10 à une structure semi-conductrice semblable à celle qui est montrée sur la figure 11 ; et 30 les figures 17 à 20 illustrent encore d'autres procédés qui peuvent être utilisés pour traiter une plaquette semi-conductrice semblable à celle qui est montrée sur la figure 10 à une structure semi-conductrice semblable à celle qui est montrée sur la 35 figure 11. BRIEF DESCRIPTION OF THE DIFFERENT VIEWS OF THE DRAWINGS Although the description ends with claims which detail in detail and which distinctly claim what are considered embodiments of the invention, the advantages of embodiments of The invention can be more readily understood from reading the description of certain exemplary embodiments of the invention when read in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a cross-sectional side view simplified part of a semiconductor structure; Fig. 2 is a simplified cross-sectional side view of a portion of another semiconductor structure that can be formed by providing vias recesses partially through the semiconductor structure of Fig. 1; Fig. 3 is a simplified cross-sectional side view of a portion of another semiconductor structure which may be formed by providing a dielectric material on or above the exposed surfaces of the semiconductor structure of the Figure 2 inside the vias recesses in it; Fig. 4 is a simplified cross-sectional side view of a portion of another semiconductor structure that can be formed by providing a material such as polysilicon for example inside the recesses of the recess. vias of interconnection of the semiconductor structure of Figure 3; Fig. 5 is a simplified cross-sectional side view of a portion of a bonded semiconductor structure that may be formed by bonding another semiconductor structure to the semiconductor structure of Fig. 4; Fig. 6 is a simplified cross-sectional side view of a portion of another semiconductor structure which may be formed by thinning the other semiconductor structure in the bonded semiconductor structure of Fig. 5; FIG. 7 is an enlarged view of a portion of another semiconductor structure that may be formed by fabricating transistors and shallow trench isolation structures in and / or on the bonded semiconductor structure of Figure 6; Fig. 8 is an enlarged view of a portion of another semiconductor structure that can be formed by providing a layer of dielectric material over the semiconductor structure of Fig. 7, and providing portions of vias through the wafer through the semiconductor structure; Fig. 9 is an enlarged view of a portion of another semiconductor structure that may be formed by fabricating a layer or more comprising electroconductive structures above a surface of the semiconductor structure of Fig. 8; ; Fig. 10 is an enlarged view of a portion of another semiconductor structure that can be formed by bonding the semiconductor structure of Fig. 9 to a carrier substrate; Fig. 11 is an enlarged view of a portion of another semiconductor structure which may be formed by removing a polysilicon material from the inside of vias recesses of the semiconductor structure of Figs. 10; Fig. 12 is an enlarged view of a portion of another semiconductor structure that may be formed by providing a conductive material within the vias recesses of the semiconductor structure of Fig. 11. to form additional portions of vias through the wafer therein; Fig. 13 is an enlarged view of a portion of another semiconductor structure which may be formed by removing the carrier substrate from the semiconductor structure of Fig. 12 and providing conductive bumps above exposed ends of the vias through the slice in them; Figures 14 to 16 illustrate additional methods that may be used to process a semiconductor wafer similar to that shown in Figure 10 to a semiconductor structure similar to that shown in Figure 11; and Figs. 17 to 20 further illustrate other methods that can be used to process a semiconductor wafer similar to that shown in Fig. 10 to a semiconductor structure similar to that shown in Fig. 11.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION La description qui suit fournit des détails spécifiques, comme les types de matériaux employés et les conditions de traitement par exemple, de sorte à proposer une description complète de modes de réalisation de la présente invention et de leur mise en oeuvre. Cependant, il semblera évident à des hommes de métier que les modes de réalisation de la présence d'invention peuvent être mis en oeuvre sans employer ces détails spécifiques mais en appliquant des techniques de fabrication conventionnelles. En outre, la description fournie dans le présent document ne constitue pas un déroulement complet des opérations impliquées dans la réalisation d'un dispositif ou d'un système à semi-conducteurs. Seuls les procédés et les structures nécessaires à la compréhension des modes de réalisation de la présente invention sont décrits ici en détails. Les matériaux décrits dans le présent document peuvent être formés (déposés ou mis en croissance par exemple) en employant n'importe quelle technique appropriée comme, par exemple mais sans limitation, la dépose à la tournette, l'enduction à tablier, les procédés de Bridgeman et Czochralski, le dépôt chimique en phase vapeur (« CVD »), le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (« PECVD »), le dépôt de couches atomiques (« ALD »), le dépôt de couches atomiques assisté par plasma (« PEALD ») ou le dépôt physique en phase vapeur (« PVD »). Bien que les matériaux décrits et illustrés dans le présent document puissent être formés en tant que des couches, les matériaux ne se limitent pas à des couches et ils peuvent être formés sous d'autres configurations tridimensionnelles. k Tels qu'ils sont employés dans le présent document, les termes « horizontal » et « vertical » définissent des positions relatives d'éléments ou de structures par rapport à un plan principal ou à une surface principale d'une structure semi-conductrice (tranche, plaquette, substrat par exemple, etc.), indépendamment de l'orientation de la structure semi-conductrice, et sont des dimensions orthogonales interprétées par rapport à l'orientation de la structure qui est décrite. Tel qu'il est employé dans le présent document, le terme « vertical » désigne et comprend une dimension sensiblement perpendiculaire à la surface principale d'une structure semi-conductrice, et le terme « horizontal » désigne une dimension sensiblement parallèle à la surface principale de la structure semi-conductrice. Tel qu'il est employé dans le présent document, le terme « structure semi-conductrice » désigne et comprend n'importe quelle structure qui est utilisée dans la formation d'un dispositif à semi-conducteurs. Les structures semi-conductrices comprennent par exemple des plaquettes et des tranches (des substrats supports et des substrats de dispositifs, par exemple), ainsi que des ensembles ou des structures composites qui comprennent deux plaquettes et/ou tranches ou plus qui sont intégrées de façon tridimensionnelle les unes avec les autres. Les structures semi-conductrices comprennent également des dispositifs à semi- conducteurs entièrement fabriqués ainsi que des structures intermédiaires qui sont formées durant la fabrication de dispositifs à semi-conducteurs. Les structures semi-conductrices peuvent comprendre des matériaux conducteurs, des matériaux semi-conducteurs et/ou des matériaux non conducteurs. - 2965397 11 Tel qu'il est employé dans le présent document, le terme « structure semi-conductrice traitée » désigne et comprend n'importe quelle structure semi-conductrice qui comprend une structure de dispositif au moins 5 partiellement formée ou plus. Des structures semi-conductrices traitées sont un sous-ensemble de structures semi-conductrices, et toutes les structures semi-conductrices traitées sont des structures semi-conductrices. 10 Tel qu'il est employé dans le présent document, le terme « structure semi-conductrice collée » désigne et comprend n'importe quelle structure qui comprend deux structures semi-conductrices ou plus qui sont fixées les unes aux autres. Des structures semi-conductrices 15 collées sont un sous-ensemble de structures semi-conductrices, et toutes les structures semi-conductrices collées sont des structures semi- conductrices. En outre, des structures semi- conductrices collées qui comprennent une structure 20 semi-conductrice traitée ou plus sont également considérées comme des structures semi-conductrices traitées. Tel qu'il est employé dans le présent document, le terme « structure de dispositif » désigne et comprend 25 n'importe quelle partie d'une structure semi-conductrice traitée qui est, comprend ou définit au moins une partie d'un composant actif ou passif d'un dispositif à semi-conducteurs devant être formé sur ou dans la structure semi-conductrice. Par exemple, des 30 structures de dispositifs comprennent des composants actifs et passifs de circuits intégrés comme, par exemple, des transistors, des transducteurs, des condensateurs, des résistances, des lignes conductrices, des trous d'interconnexion conducteurs et 35 des plages de connexion conductrices. , Tel qu'il est employé dans le présent document, le terme « trou d'interconnexion à travers la tranche » ou « TWI » désigne et comprend n'importe quel trou d'interconnexion conducteur s'étendant à travers au moins une partie d'une première structure semi-conductrice qui est utilisée pour fournir une interconnexion structurelle et/ou une interconnexion électrique entre la première structure semi-conductrice et une seconde structure semi-conductrice via une interface entre la première structure semi-conductrice et la seconde structure semi-conductrice. Dans l'art, les trous d'interconnexion à travers la tranche sont également désignés par d'autres termes tels que « trous d'interconnexion à travers le silicium » ou « trous d'interconnexion à travers le substrat » (TSV) et « trous d'interconnexion à travers la tranche » ou « TWV ». Les TWI s'étendent généralement à travers une structure semi-conductrice dans une direction globalement perpendiculaire aux surfaces principales globalement planes de la structure semi-conductrice (en d'autres termes, dans une direction parallèle à l'axe « Z »). Tel qu'il est employé dans le présent document, le terme « surface active », quand il est employé en relation avec une structure semi-conductrice traitée, désigne et comprend une surface principale mise à nu de la structure semi-conductrice traitée qui a été, ou qui sera, traitée pour former une structure de dispositif ou plus dans et/ou sur la surface principale mise à nu de la structure semi-conductrice traitée. Tel qu'il est employé dans le présent document, le terme « surface arrière », quand il est employé en relation avec une structure semi-conductrice traitée, désigne et comprend une surface principale mise à nu de la structure semi-conductrice traitée sur un côté ` 2965397 13 opposé de la structure semi-conductrice traitée par rapport à une surface active de la structure semi-conductrice. Tel qu'il est employé dans le présent document, le 5 terme « matériau semi-conducteur de type III-V » désigne et comprend n'importe quel matériau comprenant principalement un élément ou plus appartenant au groupe IIIA du tableau périodique des éléments (B, Al, Ga, In et Ti), et un élément ou plus appartenant au groupe VA 10 du tableau périodique des éléments (N, P, As, Sb et Bi). Tel qu'il est employé dans le présent document, le terme « coefficient de dilatation thermique », quand il est employé en relation avec un matériau ou une 15 structure, désigne le coefficient de dilatation thermique linéaire moyen du matériau ou de la structure à température ambiante. Comme on le verra de façon plus détaillée dans ce qui suit, dans certains modes de réalisation, la 20 présente invention se rapporte à dés procédés de formation de structures semi-conductrices qui comprennent un trou d'interconnexion à travers la tranche ou plus en elles. Les trous d'interconnexion à travers la tranche peuvent comprendre deux parties ou 25 plus qui sont formées au cours de traitements séparés. La figure 1 est une vue latérale en coupe transversale simplifiée d'une partie d'une première structure semi-conductrice 100. La première structure semi-conductrice 100 peut comprendre une couche ou un 30 substrat de matériau 102. Par exemple, le matériau 102 peut comprendre une céramique telle que, par exemple, un oxyde (dioxyde de silicium (SiO2) ou oxyde d'aluminium (Al2O3) , par ex.) ou un nitrure (nitrure de silicium (Si3N4) ou nitrure de bore (BN), par ex.). 35 Dans un autre exemple, le premier matériau semi- conducteur 100 peut comprendre un matériau semi-conducteur tel que, par exemple, du silicium (Si), du germanium (Ge), un matériau semi-conducteur III-V, etc. D'autre part, le matériau 102 peut comprendre un monocristal de matériau semi-conducteur ou une couche épitaxiale de matériau semi-conducteur. À titre d'exemple non limitatif, le matériau 102 de la première structure semi-conductrice 100 peut comprendre un monocristal de matériau de silicium massif. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following description provides specific details, such as the types of materials employed and the processing conditions, for example, so as to provide a full description of embodiments of the present invention and their implementation. . However, it will be apparent to those skilled in the art that the embodiments of the invention may be implemented without using these specific details but by applying conventional manufacturing techniques. In addition, the description provided herein does not constitute a complete flow of operations involved in the realization of a device or a semiconductor system. Only the methods and structures necessary for understanding the embodiments of the present invention are described in detail here. The materials described herein may be formed (deposited or grown, for example) using any suitable technique such as, but not limited to, spin coating, apron coating, Bridgeman and Czochralski, Chemical Vapor Deposition ("CVD"), Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition ("PECVD"), Atomic Layer Deposition ("ALD"), Plasma Assisted Atomic Layer Deposition ("PEALD") or Physical Vapor Deposition ("PVD"). Although the materials described and illustrated herein may be formed as layers, the materials are not limited to layers and may be formed in other three-dimensional configurations. k As used in this document, the terms "horizontal" and "vertical" define relative positions of elements or structures with respect to a principal plane or surface of a semiconductor structure ( wafer, wafer, substrate for example, etc.), regardless of the orientation of the semiconductor structure, and are orthogonal dimensions interpreted with respect to the orientation of the structure that is described. As used herein, the term "vertical" refers to and includes a dimension substantially perpendicular to the major surface of a semiconductor structure, and the term "horizontal" refers to a dimension substantially parallel to the main surface. of the semiconductor structure. As used herein, the term "semiconductor structure" refers to and includes any structure that is used in the formation of a semiconductor device. Semiconductor structures include, for example, wafers and wafers (for example, support substrates and device substrates), and composite assemblies or structures that include two or more wafers and / or wafers that are integrally integrated with each other. three-dimensional with each other. Semiconductor structures also include fully fabricated semiconductor devices as well as intermediate structures that are formed during the fabrication of semiconductor devices. The semiconductor structures may include conductive materials, semiconductor materials and / or non-conductive materials. As used herein, the term "treated semiconductor structure" refers to and includes any semiconductor structure that comprises at least a partially formed or more than one device structure. Treated semiconductor structures are a subset of semiconductor structures, and all treated semiconductor structures are semiconductor structures. As used herein, the term "bonded semiconductor structure" refers to and includes any structure that includes two or more semiconductor structures that are attached to each other. Glued semiconductor structures are a subset of semiconductor structures, and all bonded semiconductor structures are semiconductor structures. In addition, glued semiconductor structures which comprise a treated semiconductor structure or more are also considered treated semiconductor structures. As used herein, the term "device structure" refers to and includes any portion of a treated semiconductor structure that is, comprises, or defines at least a portion of an active component. or passive of a semiconductor device to be formed on or in the semiconductor structure. For example, device structures comprise active and passive integrated circuit components such as, for example, transistors, transducers, capacitors, resistors, conductive lines, conductive vias and connection pads. conductive. As used herein, the term "through-wafer" or "TWI" means and includes any conductive vias extending through at least a portion of a first semiconductor structure which is used to provide a structural interconnection and / or electrical interconnection between the first semiconductor structure and a second semiconductor structure via an interface between the first semiconductor structure and the second semiconductor structure -conductrice. In the art, vias across the wafer are also referred to by other terms such as "through vias through silicon" or "via vias" (TSV) and vias through the wafer "or" TWV ". The TWIs generally extend through a semiconductor structure in a direction generally perpendicular to the generally planar major surfaces of the semiconductor structure (in other words, in a direction parallel to the "Z" axis). As used herein, the term " active surface ", when used in connection with a treated semiconductor structure, refers to and includes a principal exposed surface of the treated semiconductor structure which has or will be processed to form one or more device structures in and / or on the exposed main surface of the treated semiconductor structure. As used herein, the term "back surface", when used in connection with a treated semiconductor structure, means and includes a main exposed surface of the semiconductor structure being treated on a surface. opposite side of the semiconductor structure treated with respect to an active surface of the semiconductor structure. As used herein, the term " III-V semiconductor material " means and includes any material comprising primarily one or more elements belonging to Group IIIA of the Periodic Table of Elements (B). , Al, Ga, In and Ti), and one or more members belonging to group VA 10 of the periodic table of elements (N, P, As, Sb and Bi). As used herein, the term "coefficient of thermal expansion", when used in connection with a material or structure, refers to the average linear thermal expansion coefficient of the temperature material or structure. room. As will be discussed in more detail hereinafter, in certain embodiments, the present invention relates to methods of forming semiconductor structures that include a via hole across the wafer or more in them. . The vias through the wafer may comprise two or more portions that are formed during separate treatments. Fig. 1 is a simplified cross-sectional side view of a portion of a first semiconductor structure 100. The first semiconductor structure 100 may comprise a layer or substrate of material 102. For example, the material 102 may comprise a ceramic such as, for example, an oxide (silicon dioxide (SiO2) or aluminum oxide (Al2O3), for example) or a nitride (silicon nitride (Si3N4) or boron nitride (BN), eg.). In another example, the first semiconductor material 100 may comprise a semiconductor material such as, for example, silicon (Si), germanium (Ge), III-V semiconductor material, and the like. On the other hand, the material 102 may comprise a single crystal of semiconductor material or an epitaxial layer of semiconductor material. By way of nonlimiting example, the material 102 of the first semiconductor structure 100 may comprise a single crystal of bulk silicon material.
La figure 2 illustre une autre structure semi-conductrice 110 qui peut être formée en fournissant des renfoncements de trous d'interconnexion 112 dans la structure semi-conductrice 100 de la figure 1. Les renfoncements de trous d'interconnexion 112 peuvent être utilisés pour former des parties de trous d'interconnexion à travers la tranche, comme on le verra de façon plus détaillée dans ce qui suit. Comme montré sur la figure 2, les renfoncements de trous d'interconnexion 112 peuvent s'étendre dans et au moins partiellement à travers le matériau 102 de la structure semi-conductrice 110 depuis une première surface principale 104 de celle-ci. Dans certains modes de réalisation, les renfoncements de trous d'interconnexion 112 peuvent comprendre des renfoncements de trous d'interconnexion borgnes qui s'étendent partiellement seulement à travers le matériau 102 de la structure semi-conductrice 110. Les renfoncements de trous d'interconnexion 112 peuvent avoir une forme en coupe transversale globalement cylindrique ou toute autre forme en coupe transversale. Les renfoncements de trous d'interconnexion 112 peuvent avoir une dimension moyenne en coupe transversale (un diamètre moyen, par ex.) d'environ un micromètre (1 pm) ou moins, ou d'environ dix micromètres (10 pm) ou moins, voire même de cinquante micromètres (50 pm) ou moins. D'un autre côté, les renfoncements de trous d'interconnexion 112 peuvent avoir un rapport d'aspect moyen (c'est-à-dire, le rapport de la hauteur moyenne à la dimension moyenne en coupe transversale) dans une plage s'étendant d'environ 0,5 à environ 10,0. La figure 3 illustre une autre structure semi-conductrice 120 qui peut être formée en fournissant un matériau diélectrique 122 au niveau des surfaces du matériau 102 à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion 112. À titre d'exemple et non de limitation, le matériau diélectrique 122 peut comprendre une céramique telle que, par exemple, un oxyde (dioxyde de silicium (SiO2) ou oxyde d'aluminium (Al2O3), par ex.), un nitrure (nitrure de silicium (Si3N4) ou nitrure de bore (BN), par ex.) ou un oxynitrure (oxynitrure de silicium, par ex.). Le matériau diélectrique 122 peut être formé in situ sur ou dans les surfaces mises à nu du matériau 102 à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion 112. Dans des modes de réalisation supplémentaires, le matériau diélectrique 122 peut être déposé au dessus des surfaces mises à nu du matériau 102 à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion 112. À titre d'exemple spécial non limitatif, le matériau 102 peut comprendre un matériau de silicium massif, le matériau diélectrique 122 peut comprendre de l'oxyde de silicium, et le matériau diélectrique 122 peut être formé par oxydation des surfaces mises à nu du matériau 102 à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion 112. Dans certains modes de réalisation, le matériau diélectrique 122 peut également être déposé au dessus de la première surface principale 104 de la structure semi-conductrice 110 (Figure 2), comme montré sur la figure 3. FIG. 2 illustrates another semiconductor structure 110 that can be formed by providing vias recesses 112 in the semiconductor structure 100 of FIG. 1. The vias 112 recesses can be used to form portions of vias through the wafer, as will be discussed in more detail in the following. As shown in Fig. 2, the vias recesses 112 may extend in and at least partially through the material 102 of the semiconductor structure 110 from a first major surface 104 thereof. In some embodiments, the vias 112 may include blind vias recesses that extend only partially through the material 102 of the semiconductor structure 110. The vias recesses 112 may have a generally cylindrical cross sectional shape or any other shape in cross section. The vias 112 may have an average cross-sectional dimension (eg, average diameter) of about one micrometer (1 μm) or less, or about ten micrometers (10 μm) or less, even fifty micrometers (50 pm) or less. On the other hand, vias recesses 112 may have an average aspect ratio (i.e., the ratio of the average height to the average dimension in cross section) in a range s'. ranging from about 0.5 to about 10.0. FIG. 3 illustrates another semiconductor structure 120 that can be formed by providing a dielectric material 122 at the surfaces of the material 102 within the vias of the vias 112. By way of example and not limitation the dielectric material 122 may comprise a ceramic such as, for example, an oxide (silicon dioxide (SiO2) or aluminum oxide (Al2O3), for example), a nitride (silicon nitride (Si3N4) or nitride). boron (BN), for example) or oxynitride (eg silicon oxynitride). The dielectric material 122 may be formed in situ on or in the exposed surfaces of the material 102 within the vias recesses 112. In additional embodiments, the dielectric material 122 may be deposited over the exposed surfaces of the material 102 within the vias recesses 112. By way of non-limiting special example, the material 102 may comprise a solid silicon material, the dielectric material 122 may comprise oxide of silicon, and the dielectric material 122 may be formed by oxidizing the exposed surfaces of the material 102 within the vias 112. In some embodiments, the dielectric material 122 may also be deposited above of the first major surface 104 of the semiconductor structure 110 (FIG. 2), as shown in FIG.
En se référant à la figure 4, les renfoncements de trous d'interconnexion 112 (Figure 3) peuvent être remplis avec un matériau sacrificiel 132. Le matériau sacrificiel 132 comprend un matériau qui sera finalement éliminé et remplacé par un autre matériau, comme on le verra de façon plus détaillée dans ce qui suit. Le matériau sacrificiel 132 peut comprendre, par exemple, un matériau de silicium polycristallin. En d'autres termes, le matériau sacrificiel 132 peut comprendre un silicium ayant une microstructure qui comprend une pluralité de grains de silicium collés entre eux orientés de façon aléatoire à l'intérieur de la microstructure. Un tel matériau de silicium est couramment appelé matériau de « polysilicium » dans l'art. Dans des modes de réalisation supplémentaires, le matériau sacrificiel 132 peut comprendre n'importe quel autre matériau qui peut être gravé sélectivement par rapport au matériau 102 (et au matériau diélectrique optionnel 122) tel qu'une céramique, un matériau semi-conducteur (un matériau polycristallin SiGe, par ex.), un polymère matériau, un métal, etc. Dans certains modes de réalisation, le matériau sacrificiel 132 peut comprendre un matériau diélectrique supplémentaire ou plus, tel qu'un oxyde, un nitrure ou un oxynitrure (du dioxyde de silicium, par ex.). Le matériau sacrificiel 132 peut avoir une composition qui est sélectionnée de telle sorte que les atomes du matériau sacrificiel 132 ne se diffusent pas dans une quantité significative dans des zones environnantes d'une structure semi-conductrice lors du traitement de la structure semi-conductrice à des températures supérieures à environ 400 °C auxquelles la structure semi-conductrice peut être soumise durant la fabrication de transistors ou d'autres structures de dispositifs, comme on le verra de façon plus détaillée yt dans ce qui suit, ou qui n'affecteraient pas de façon négative la structure semi-conductrice si les atomes venaient à se diffuser dans une quantité significative dans la structure environnante durant de tels traitements à des températures élevées. Dans certains modes de réalisation, le matériau sacrificiel 132 peut présenter un coefficient de dilatation thermique correspondant à environ quarante pour-cent (40 %) d'un coefficient de dilatation thermique présenté par le matériau 102, correspondant à environ vingt pour-cent (20 %) d'un coefficient de dilatation thermique présenté par le matériau 102, voire même correspondant à environ cinq pour-cent (5 %) d'un.coefficient de dilatation thermique présenté par le matériau 102. En outre, dans certains modes de réalisation, le matériau sacrificiel 132 peut comprendre un matériau ayant un coefficient de dilatation thermique qui est d'environ 5,0 x 10-6 °C-1 ou moins, d'environ 3,0 x 10-6 °C-1 ou moins, voire même d'environ 1,0 x 10-6 °C-1 ou moins. Referring to FIG. 4, the vias 112 (FIG. 3) can be filled with a sacrificial material 132. The sacrificial material 132 comprises a material which will eventually be removed and replaced with another material, such as will see in more detail in the following. The sacrificial material 132 may comprise, for example, a polycrystalline silicon material. In other words, the sacrificial material 132 may comprise a silicon having a microstructure which comprises a plurality of silicon grains stuck together randomly oriented within the microstructure. Such silicon material is commonly referred to as "polysilicon" material in the art. In further embodiments, the sacrificial material 132 may comprise any other material that can be selectively etched relative to the material 102 (and optional dielectric material 122) such as a ceramic, a semiconductor material (a polycrystalline SiGe material, eg), a polymer material, a metal, etc. In some embodiments, the sacrificial material 132 may comprise one or more additional dielectric material, such as an oxide, nitride, or oxynitride (eg silicon dioxide). The sacrificial material 132 may have a composition that is selected such that the atoms of the sacrificial material 132 do not diffuse in a significant amount in surrounding areas of a semiconductor structure during the processing of the semiconductor structure. temperatures greater than about 400 ° C at which the semiconductor structure may be subjected during the fabrication of transistors or other device structures, as will be discussed in more detail below, or which would not affect negatively the semiconductor structure if the atoms were to diffuse in a significant amount in the surrounding structure during such treatments at high temperatures. In some embodiments, the sacrificial material 132 may have a coefficient of thermal expansion corresponding to about forty percent (40%) of a thermal expansion coefficient exhibited by the material 102, corresponding to about twenty percent (20%). %) of a coefficient of thermal expansion exhibited by the material 102, or even corresponding to about five percent (5%) of a coefficient of thermal expansion exhibited by the material 102. In addition, in some embodiments the sacrificial material 132 may comprise a material having a coefficient of thermal expansion of about 5.0 x 10-6 ° C-1 or less, about 3.0 x 10-6 ° C-1 or less or even about 1.0 x 10-6 ° C-1 or less.
Après la fourniture du matériau sacrificiel 132 à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion 112 (Figure 3), la surface 134 de la structure semi-conductrice 130 peut être planarisée pour amener les surfaces mises à nu du matériau sacrificiel 132 à être au moins sensiblement coplanaires et coextensives avec la surface mise à nu du matériau 102 à la surface 134 de la structure semi-conductrice 130. De façon plus détaillée, le matériau sacrificiel 132 peut être formé en épousant le dessus de la première surface principale 104 (et du matériau diélectrique optionnel 122), par exemple, en utilisant des techniques CUD. Le matériau sacrificiel 132 peut être formé à une épaisseur telle que les renfoncements de trous d'interconnexion 112 sont au moins sensiblement entièrement remplis avec le matériau sacrificiel 132. Tout excédent de matériau sacrificiel 132 (et de matériau diélectrique optionnel 122) peut ensuite être éliminé pour planariser la surface 134 de la structure semi-conductrice 130. Par exemple, la surface 134 de la structure semi- s conductrice 130 peut être planarisée en utilisant un procédé chimique (un procédé de gravure chimique humide ou à sec, par ex.), un procédé mécanique (un procédé de rectification ou de rodage, par ex.), ou par un procédé de polissage mécano-chimique (CMP). 10 Après la fourniture du matériau sacrificiel 132 à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion 112 (Figure 3), comme on l'a vu dans ce qui précède, une couche mince de matériau semi-conducteur peut être fournie au dessus de la surface 134 de la structure 15 semi-conductrice 130. À titre d'exemple non limitatif, une couche mince de matériau semi-conducteur peut être fournie au dessus de la surface 134 de la structure semi-conductrice 130, comme on le verra de façon plus détaillée dans ce qui suit en référence aux figures 5 20 et 6. La figure 5 illustre une structure semi-conductrice collée qui peut être formée en collant une autre structure semi-conductrice comprenant un substrat 142 à la surface 134 de la structure semi-conductrice 25 130 de la figure 4. Le substrat 142 peut comprendre un matériau semi-conducteur tel que, par exemple, du silicium (Si), du germanium (Ge), un matériau semi-conducteur de type III-V, etc. D'autre part, le matériau du substrat 142 peut comprendre un monocristal 30 de matériau semi-conducteur ou une couche épitaxiale de matériau semi-conducteur. À titre d'exemple non limitatif, le matériau du substrat 142 peut comprendre un monocristal de matériau de silicium en vrac. Le substrat 142 peut être collé à la surface 134 35 en utilisant un procédé de collage direct dans lequel sacrificiel 132 (et de matériau diélectrique optionnel 122) peut ensuite être éliminé pour planariser la surface 134 de la structure semi-conductrice 130. Par exemple, la surface 134 de la structure semi- conductrice 130 peut être planarisée en utilisant un procédé chimique (un procédé de gravure chimique humide ou à sec, par ex.), un procédé mécanique (un procédé de rectification ou de rodage, par ex.), ou par un procédé de polissage mécano-chimique (CMP). After supplying the sacrificial material 132 within the vias 112 (Figure 3), the surface 134 of the semiconductor structure 130 may be planarized to cause the exposed surfaces of the sacrificial material 132 to be exposed. at least substantially coplanar and coextensive with the exposed surface of the material 102 at the surface 134 of the semiconductor structure 130. In more detail, the sacrificial material 132 may be formed by marrying the top of the first major surface 104 ( and optional dielectric material 122), for example, using CUD techniques. The sacrificial material 132 may be formed to a thickness such that the vias 112 are at least substantially completely filled with the sacrificial material 132. Any excess sacrificial material 132 (and optional dielectric material 122) can then be removed. for planarizing the surface 134 of the semiconductor structure 130. For example, the surface 134 of the semiconducting semiconductor 130 may be planarized using a chemical method (eg wet or dry chemical etching process). , a mechanical process (eg a grinding or honing process), or a chemical mechanical polishing (CMP) process. After supply of the sacrificial material 132 within the vias 112 recesses (FIG. 3), as seen in the foregoing, a thin layer of semiconductor material may be provided over the the surface 134 of the semiconductor structure 130. By way of nonlimiting example, a thin layer of semiconductor material may be provided above the surface 134 of the semiconductor structure 130, as will be seen from FIG. in greater detail in the following with reference to FIGS. 20 and 6. FIG. 5 illustrates a glued semiconductor structure which can be formed by gluing another semiconductor structure comprising a substrate 142 to the surface 134 of the semi structure. The substrate 142 may comprise a semiconductor material such as, for example, silicon (Si), germanium (Ge), a III-V semiconductor material, and the like. On the other hand, the substrate material 142 may comprise a monocrystal 30 of semiconductor material or an epitaxial layer of semiconductor material. By way of non-limiting example, the substrate material 142 may comprise a monocrystal of bulk silicon material. Substrate 142 may be adhered to surface 134 using a direct bonding method in which sacrificial 132 (and optional dielectric material 122) may then be removed to planarize surface 134 of semiconductor structure 130. For example, the surface 134 of the semiconductor structure 130 may be planarized using a chemical process (eg wet or dry chemical etching process), a mechanical process (eg a grinding or honing process) or by a chemical mechanical polishing process (CMP).
Après la fourniture du matériau sacrificiel 132 à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion 112 (Figure 3), comme on l'a vu dans ce qui précède, une couche mince de matériau semi-conducteur peut être fournie au dessus de la surface 134 de la structure semi-conductrice 130. À titre d'exemple non limitatif, une couche mince de matériau semi-conducteur peut être fournie au dessus de la surface 134 de la structure semi-conductrice 130, comme on le verra de façon plus détaillée dans ce qui suit en référence aux figures 5 et 6. La figure 5 illustre une structure semi-conductrice collée qui peut être formée en collant une autre structure semi-conductrice comprenant un substrat 142 à la surface 134 de la structure semi-conductrice 130 de la figure 4. Le substrat 142 peut comprendre un matériau semi-conducteur tel que, par exemple, du silicium (Si), du germanium (Ge), un matériau semi-conducteur de type III-V, etc. D'autre part, le matériau du substrat 142 peut comprendre un monocristal de matériau semi-conducteur ou une couche épitaxiale de matériau semi-conducteur. À titre d'exemple non limitatif, le matériau du substrat 142 peut comprendre un monocristal de matériau de silicium massif. Le substrat 142 peut être collé à la surface 134 35 en utilisant un procédé de collage direct dans lequel (Figure 4) au niveau d'une interface de collage entre eux. Le matériau de collage 148 peut avoir une épaisseur moyenne de, par exemple,' environ 1000 angstrôms. After supplying the sacrificial material 132 inside the vias 112 recesses (FIG. 3), as seen in the foregoing, a thin layer of semiconductor material may be provided over the surface 134 of the semiconductor structure 130. By way of nonlimiting example, a thin layer of semiconductor material may be provided above the surface 134 of the semiconductor structure 130, as will be seen more FIG. 5 illustrates a glued semiconductor structure that can be formed by gluing another semiconductor structure comprising a substrate 142 to the surface 134 of the semiconductor structure 130. FIG. 4. The substrate 142 may comprise a semiconductor material such as, for example, silicon (Si), germanium (Ge), a semiconductor material of III-V type, etc. On the other hand, the substrate material 142 may comprise a single crystal of semiconductor material or an epitaxial layer of semiconductor material. By way of nonlimiting example, the material of the substrate 142 may comprise a single crystal of bulk silicon material. Substrate 142 may be adhered to surface 134 using a direct bonding method in which (Figure 4) at a bonding interface therebetween. The bonding material 148 may have an average thickness of, for example, about 1000 angstroms.
Dans des modes de réalisation supplémentaires, la surface de collage du substrat 142 peut comprendre un matériau semi-conducteur (silicium, par ex.), et la surface de collage de la structure semi-conductrice 130 peut comprendre au moins sensiblement le même matériau semi-conducteur (silicium, par ex.). Dans de tels modes de réalisation, un procédé de collage direct de surface de silicium à silicium peut être utilisé pour coller la surface de collage du substrat 142 à une surface de collage de la structure semi-conductrice 130. In additional embodiments, the bonding surface of the substrate 142 may comprise a semiconductor material (eg, silicon), and the bonding surface of the semiconductor structure 130 may comprise at least substantially the same semi material. -conductor (silicon, for example). In such embodiments, a silicon silicon surface bonding method can be used to bond the bonding surface of the substrate 142 to a bonding surface of the semiconductor structure 130.
Dans certains modes de réalisation, le collage direct entre la surface de collage du substrat 142 et la surface de collage de la structure semi-conductrice 130 peut être établi en formant chacune de la surface de collage du substrat 142 et de la surface de collage de la structure semi-conductrice 130 de sorte à avoir des surfaces relativement lisses, et en'amenant ensuite en butée les surfaces de collage ensemble et en maintenant le contact entre les surfaces de collage durant un traitement de recuit. In some embodiments, direct bonding between the bonding surface of the substrate 142 and the bonding surface of the semiconductor structure 130 can be established by forming each of the bonding surface of the substrate 142 and the bonding surface of the substrate. the semiconductor structure 130 so as to have relatively smooth surfaces, and then abutting the bonding surfaces together and maintaining contact between the bonding surfaces during annealing treatment.
Par exemple, chacune de la surface de collage du substrat 142 et de la surface de collage de la structure semi-conductrice 130 peut être formée de sorte à avoir une rugosité de surface moyenne quadratique (RRms) d'environ deux nanomètres (2,0 nm) ou moins, d'environ un nanomètre (1,0 nm) ou moins, voire même d'environ un quart de nanomètre (0,25 nm) ou moins. Dans certains modes de réalisation, chacune de la surface de collage du substrat 142 ét de la surface de collage de la structure semi-conductrice 130 peut être formée de sorte à avoir une rugosité de surface moyenne quadratique (RRms) comprise entre environ un quart de nanomètre (0,25 nm) et environ deux nanomètres (2,0 nm), voire même comprise entre environ une moitié de nanomètre (0,5 nm) et environ un nanomètre (1,0 nm). For example, each of the bonding surface of the substrate 142 and the bonding surface of the semiconductor structure 130 may be formed to have a root mean square surface roughness (RRms) of about two nanometers (2.0 nm) or less, of about one nanometer (1.0 nm) or less, or even about one quarter of a nanometer (0.25 nm) or less. In some embodiments, each of the bonding surface of the substrate 142 and the bonding surface of the semiconductor structure 130 may be formed to have a root mean square surface roughness (RRms) of about one-quarter to one nanometer (0.25 nm) and about two nanometers (2.0 nm), or even between about one-half nanometer (0.5 nm) and about one nanometer (1.0 nm).
Le traitement de recuit peut comprendre le chauffage du substrat 142 et de la structure semi-conductrice 130 dans un four à une température comprise entre environ cent degrés Celsius (100 °C) et environ quatre cents degrés Celsius (400 °C) pendant une durée comprise entre environ deux minutes (2 min) et environ quinze heures (15 h). Chacune de la surface de collage du substrat 142 et de la surface de collage de la structure semi-conductrice 130 peut être formée de sorte à être relativement lisse, comme on l'a vu dans ce qui précède, en utilisant au moins un d'un procédé de polissage mécanique et d'un procédé de gravure chimique. Par exemple, un procédé de polissage mécano-chimique (CMP) peut être utilisé pour planariser et/ou réduire la rugosité de surface de chacune de la surface de collage du substrat 142 et de la surface de collage de la structure semi-conductrice 130. Une première partie 144 du substrat 142 peut être éliminée de la structure semi-conductrice 140 de la figure 5, laissant une seconde partie 146 du substrat 142 restante au dessus de la surface 134 et formant la structure semi-conductrice collée 150 de la figure 6. En d'autres termes, la première partie 144 du substrat 142 peut être séparée de la seconde. partie 146 du substrat 142. La structure semi-conductrice 150 de la figure 6 comprend une couche mince de matériau semi-conducteur 152 au dessus de la surface 134. La couche mince de matériau semi-conducteur 152 est fournie par la seconde partie 144 du substrat 142 (Figure 5). The annealing treatment may include heating the substrate 142 and the semiconductor structure 130 in an oven at a temperature of from about one hundred degrees Celsius (100 ° C) to about four hundred degrees Celsius (400 ° C) for a period of time. from about two minutes (2 minutes) to about fifteen hours (15 hours). Each of the bonding surface of the substrate 142 and the bonding surface of the semiconductor structure 130 may be formed so as to be relatively smooth, as seen in the foregoing, using at least one of a mechanical polishing process and a chemical etching process. For example, a chemical mechanical polishing (CMP) process may be used to planarize and / or reduce the surface roughness of each of the bonding surface of the substrate 142 and the bonding surface of the semiconductor structure 130. A first portion 144 of the substrate 142 may be removed from the semiconductor structure 140 of Figure 5, leaving a second portion 146 of the remaining substrate 142 above the surface 134 and forming the bonded semiconductor structure 150 of Figure 6 In other words, the first portion 144 of the substrate 142 can be separated from the second. Part 146 of the substrate 142. The semiconductor structure 150 of Figure 6 comprises a thin layer of semiconductor material 152 over the surface 134. The thin layer of semiconductor material 152 is provided by the second portion 144 of the substrate 142 (Figure 5).
En se référant à nouveau à la figure 5, à titre d'exemple et non de limitation, le procédé connu dans l'industrie comme procédé SMART-CUT° peut être utilisé pour séparer la première partie 144 du substrat 142 de la seconde partie 146 du substrat 142. De tels procédés sont décrits en détail dans, par exemple, le brevet américain n° RE 39 484 à Bruel (publié le 6 février 2007), le brevet américain n° 6 303 468 de Aspar et autres (publié le 16 octobre 2001), le brevet américain n° 6 335 258 de Aspar et autres (publié le ler janvier 2002), le brevet américain n° 6 756 286 de Moriceau et autres (publié le 29 juin 2004), le brevet américain n° 6 809 044 de Aspar et autres (publié le 26 octobre 2004), et le brevet américain n° 6 946.365 de Aspar et autres (publié le 20 septembre 2005). Une pluralité d'ions (d'hydrogène, d'hélium, ou des ions de gaz inerte, par ex.) peut être implantée dans le substrat 142. Les ions peuvent être implantés dans le substrat 142 avant ou après la fixation du substrat 142 au semi-conducteur 130 de la figure 4, comme on l'a vu dans ce qui précède. Par exemple, des ions peuvent être implantés dans le substrat 142 à partir d'une source d'ions (non représentée) placée sur un côté du substrat 142. Des ions peuvent être implantés dans le substrat 142 le long d'une direction sensiblement perpendiculaire aux surfaces principales du substrat 142. Comme cela est connu dans l'art, la profondeur à laquelle les ions sont implantés dans le substrat est au moins partiellement fonction de l'énergie avec laquelle les ions sont implantés dans le substrat. D'une façon générale, des ions implantés avec moins d'énergie seront implantés à .une profondeur relativement peu profonde tandis que des ions implantés avec plus d'énergie seront implantés à une profondeur relativement plus profonde. ,i Des ions peuvent être implantés dans le substrat 142 avec une énergie prédéterminée sélectionnée pour implanter les ions à une profondeur souhaitable à l'intérieur du substrat 142. À titre d'exemple spécial non limitatif, les ions peut être implantés à l'intérieur du substrat 142 à une profondeur sélectionnée telle que l'épaisseur moyenne T de la seconde partie 146 du substrat 142 est d'environ trois cents nanomètres (300 nm) ou moins, voire même d'environ cent nanomètres (100 nm) ou moins. Comme cela est connu dans l'art, inévitablement, au moins certains des ions peuvent être implantés à des profondeurs autres que la profondeur d'implantation souhaitée, et un graphique de la concentration des ions en fonction de la profondeur dans le substrat 142 depuis une surface du substrat 142 peut montrer une courbe globalement en forme de cloche (symétrique ou asymétrique) ayant un maximum à une profondeur d'implantation souhaitable. Referring again to Figure 5, by way of example and not limitation, the method known in the industry as SMART-CUT® process can be used to separate the first portion 144 of the substrate 142 from the second portion 146 of the substrate 142. Such methods are described in detail in, for example, US Patent No. RE 39,484 to Bruel (published February 6, 2007), U.S. Patent No. 6,303,468 to Aspar et al. October 2001), U.S. Patent No. 6,335,258 to Aspar et al. (published January 1, 2002), U.S. Patent No. 6,756,286 to Moriceau et al. (published June 29, 2004), U.S. Patent No. 6 809,044 to Aspar et al. (Published October 26, 2004), and US Patent No. 6,946,365 to Aspar et al. (Published September 20, 2005). A plurality of ions (hydrogen, helium, or inert gas ions, for example) may be implanted into the substrate 142. The ions may be implanted into the substrate 142 before or after the substrate is attached. to semiconductor 130 of FIG. 4, as seen in the foregoing. For example, ions may be implanted into the substrate 142 from an ion source (not shown) placed on one side of the substrate 142. Ions may be implanted into the substrate 142 along a substantially perpendicular direction to the main surfaces of the substrate 142. As is known in the art, the depth at which the ions are implanted in the substrate is at least partially a function of the energy with which the ions are implanted in the substrate. In general, implanted ions with less energy will be implanted at a relatively shallow depth while ions implanted with more energy will be implanted at a relatively deeper depth. Ions can be implanted into the substrate 142 with a predetermined energy selected to implant the ions at a desirable depth within the substrate 142. As a non-limiting special example, the ions can be implanted inside. substrate 142 at a selected depth such that the average thickness T of the second portion 146 of the substrate 142 is about three hundred nanometers (300 nm) or less, or even about one hundred nanometers (100 nm) or less. As is known in the art, inevitably, at least some of the ions may be implanted at depths other than the desired implantation depth, and a graph of the concentration of ions as a function of the depth in the substrate 142 since a substrate surface 142 may exhibit a generally bell-shaped (symmetrical or asymmetric) curve having a maximum at a desirable implantation depth.
Lors de l'implantation dans le substrat 142, les ions peuvent définir un plan de fracture 143 (illustré en pointillés sur la figure 5) à l'intérieur du substrat 142. Le plan de fracture 143 peut comprendre une couche ou une région à l'intérieur du substrat 142 qui est alignée avec (centrée autour, par ex.) le plan de concentration maximale d'ions avec le substrat 142. Le plan de fracture 143 peut définir une zone de faiblesse à l'intérieur du substrat 142 le long de laquelle le substrat 142 peut être clivé ou fracturé au cours d'un traitement ultérieur. Le substrat 142 peut être clivé ou fracturé le long du plan de fracture 143 en chauffant le substrat 142, en appliquant une force mécanique sur le substrat 142, ou en appliquant autrement une énergie sur le substrat 142. 3M Dans des modes de réalisation supplémentaires, la seconde partie 146 du substrat 142 peut être fournie au dessus de la surface 134 de la structure semi-conductrice 130 de la figure 4 en collant une couche de matériau relativement épaisse (une couche ayant une épaisseur moyenne de plus d'environ 300 microns, par ex.) telle que le substrat 142, et en amincissant ensuite le substrat relativement épais 142 depuis le côté 149 de celui-ci qui est opposé à la surface 134. When implanted into the substrate 142, the ions may define a fracture plane 143 (shown in dashed lines in FIG. 5) within the substrate 142. The fracture plane 143 may comprise a layer or a region having the interior of the substrate 142 which is aligned with (centered around, for example) the plane of maximum concentration of ions with the substrate 142. The fracture plane 143 may define a zone of weakness within the substrate 142 along of which the substrate 142 may be cleaved or fractured during further processing. Substrate 142 may be cleaved or fractured along fracture plane 143 by heating substrate 142, applying mechanical force to substrate 142, or otherwise applying energy to substrate 142. 3M In further embodiments, the second portion 146 of the substrate 142 may be provided above the surface 134 of the semiconductor structure 130 of Figure 4 by gluing a layer of relatively thick material (a layer having an average thickness of more than about 300 microns, e.g., such as substrate 142, and then thinning the relatively thick substrate 142 from the side 149 thereof opposite the surface 134.
Par exemple, le substrat 142 peut être aminci en utilisant un procédé chimique (un procédé de gravure chimique humide ou à sec, par ex.), un procédé mécanique (un procédé de rectification ou de rodage, par ex.), ou par un procédé de polissage mécano- chimique (CMP). Dans d'autres modes de réalisation encore, une couche de matériau semi-conducteur relativement mince (qui peut être au moins sensiblement similaire dans sa composition et sa configuration à la seconde partie 146 du substrat 142) peut être formée in situ au dessus de (par ex., sur) la surface 134 de la structure semi-conductrice 130 de la figure 4. Par exemple, une couche de matériau de silicium relativement mince peut être formée en déposant un matériau, tel que du silicium, au dessus de la surface 134 de la structure semi-conductrice 130 de la figure 4 à une épaisseur souhaitable. Après la fourniture d'une couche mince de matériau semi-conducteur 152 au dessus de la surface 134 de la structure semi-conductrice 130 de la figure 3, une structure de dispositif ou plus peuvent être formées sur et/ou dans la couche mince de matériau semi- conducteur 152. En d'autres termes, une structure de dispositif ou plus peuvent être formées au moyen de la couche mince de matériau semi-conducteur 152. À titre d'exemple et non de limitation, une pluralité de transistors peut être fabriquée au moyen de la couche mince de matériau semi-conducteur 152. La figure 7 illustre une partie du dispositif à semi-conducteurs collé 150 de la figure-6 encerclée par une ligne en pointillés 158, consécutivement au traitement de la structure semi-conductrice 150 pour former la structure semi-conductrice traitée et collée 160 de la figure 7. La structure semi-conductrice 160 comprend un transistor 162 ou plus. Pour des raisons de clarté, un seul transistor 162 est montré sur la figure 7. Comme montré sur la figure 7, chaque transistor 162 peut comprendre une source qui comprend une région de source 163A et un contact de source 163B, un drain qui comprend une région de drain 164A et un contact de drain 164B, et une structure de grille 165. Chacune de la source région 163A et de la région de drain 164A peut comprendre des régions de la couche mince de matériau semi-conducteur 152 qui ont été dopées avec un dopant ou plus pour rendre ces régions électroconductrices. La région de source 163A et la région de drain 164A peuvent être séparées l'une de l'autre par une région de canal 166 qui.peut comprendre une région non dopée de la couche mince de matériau semi-conducteur 152. La structure de grille 165 peut être disposée au dessus de la région de canal 166 latéralement entre la source et le drain du transistor 162. Chacun du contact de source 163B, du contact de drain 164B et de la structure de grille 165 peut comprendre un matériau conducteur tel un métal ou plus, ou un matériau de polysilicium dopé. Le matériau conducteur de la structure de grille 165 peut être isolé électriquement de la couche mince de matériau semi-conducteur 152 par un matériau diélectrique ou c. y 2965397 26 plus (un oxyde, un nitrure, un oxynitrure, par ex., etc.) Comme montré sur la figure 7, une structure d'isolation par tranchées peu profondes 168 ou plus 5 peut être formée dans et à travers 1a couche mince de matériau semi-conducteur 152 à proximité des transistors 162. Les structures d'isolation par tranchées peu profondes 168 peuvent comprendre un matériau diélectrique et peuvent être utilisées pour 10 isoler électriquement chaque transistor 162 d'autres transistors ou d'autres structures de dispositifs de la structure semi-conductrice 160. À titre d'exemple et non de limitation, les structures d'isolation par tranchées peu profondes 168 peuvent comprendre un 15 matériau diélectrique tel qu'un oxyde, un nitrure, un oxynitrure, etc. Les structures d'isolation par tranchées peu profondes 168 peuvent être alignées verticalement (c'est-à-dire, alignées dans une direction perpendiculaire aux surfaces principales de 20 la structure semi-conductrice 160, telle la surface 134 par ex.) avec les renfoncements de trous d'interconnexion 112 et le matériau sacrificiel 132 contenus en eux. En d'autres termes, les renfoncements de trous d'interconnexion 112 et le matériau 25 sacrificiel 132 peuvent être disposés les uns par rapport aux autres de telle sorte qu'une ligne droite puisse être tirée au moins sensiblement perpendiculairement aux surfaces principales de la structure semi-conductrice 160, telle la surface 134 30 par ex., qui passe à travers une structure d'isolation par tranchées peu profondes 168 et un volume de matériau sacrificiel 132 à l'intérieur de l'un des renfoncements de trous d'interconnexion 112. En se référant à la figure 8, une structure semi-35 conductrice traitée collée 170 peut être formée en fournissant une couche de matériau diélectrique 172 (un matériau diélectrique de couche intermédiaire, par ex.) au dessus d'une surface mise à nu 169 de la structure semi-conductrice 160 de la figure 7 dans et/ou sur laquelle le ou les transistors 162 et la ou les structures d'isolation par tranchées peu profondes 168 ont été formé(e)s, et en formant des premières parties 174 de trous d'interconnexion à travers la tranche en eux. For example, the substrate 142 may be thinned using a chemical process (eg wet or dry chemical etching process), a mechanical process (eg a grinding or honing process), or a chemical mechanical polishing process (CMP). In still other embodiments, a relatively thin semiconductor material layer (which may be at least substantially similar in composition and configuration to the second portion 146 of the substrate 142) may be formed in situ above ( For example, a layer of relatively thin silicon material may be formed by depositing a material, such as silicon, over the surface. 134 of the semiconductor structure 130 of Figure 4 to a desirable thickness. After providing a thin layer of semiconductor material 152 over the surface 134 of the semiconductor structure 130 of Figure 3, one or more device structures may be formed on and / or in the thin layer of Semiconductor material 152. In other words, one or more device structures may be formed by means of the thin layer of semiconductor material 152. By way of example and not limitation, a plurality of transistors may be manufactured using the thin layer of semiconductor material 152. FIG. 7 illustrates a portion of the glued semiconductor device 150 of FIG. 6 encircled by a dashed line 158, subsequent to the treatment of the semiconductor structure. 150 to form the treated and bonded semiconductor structure 160 of FIG. 7. The semiconductor structure 160 includes a transistor 162 or more. For the sake of clarity, a single transistor 162 is shown in Figure 7. As shown in Figure 7, each transistor 162 may include a source that includes a source region 163A and a source contact 163B, a drain that includes a drain region 164A and a drain contact 164B, and a gate structure 165. Each of the region source 163A and the drain region 164A may comprise regions of the thin layer of semiconductor material 152 which have been doped with one or more dopants to render these regions electroconductive. The source region 163A and the drain region 164A may be separated from each other by a channel region 166 which may comprise an undoped region of the thin layer of semiconductor material 152. The gate structure 165 may be disposed above the channel region 166 laterally between the source and the drain of the transistor 162. Each of the source contact 163B, the drain contact 164B and the gate structure 165 may comprise a conductive material such as a metal or more, or a doped polysilicon material. The conductive material of the gate structure 165 may be electrically isolated from the thin layer of semiconductor material 152 by a dielectric material or c. Further, such as an oxide, nitride, oxynitride, etc. As shown in FIG. 7, a shallow trench isolation structure 168 or more may be formed in and through the layer. The shallow trench isolation structures 168 may comprise a dielectric material and may be used to electrically isolate each transistor 162 from other transistors or other device structures. of the semiconductor structure 160. By way of example and not limitation, the shallow trench isolation structures 168 may comprise a dielectric material such as an oxide, a nitride, an oxynitride, and the like. The shallow trench isolation structures 168 may be vertically aligned (i.e., aligned in a direction perpendicular to the major surfaces of the semiconductor structure 160, such as the surface 134, for example) with the recesses of vias 112 and sacrificial material 132 contained therein. In other words, the vias 112 and the sacrificial material 132 may be arranged relative to each other so that a straight line can be drawn at least substantially perpendicular to the main surfaces of the structure. semiconductor 160, such as surface 134, for example, which passes through a shallow trench isolation structure 168 and a volume of sacrificial material 132 within one of the vias recesses. 112. Referring to Fig. 8, a bonded treated semi-conductive structure 170 may be formed by providing a layer of dielectric material 172 (an intermediate layer dielectric material, e.g.) over a surface of 169 of the semiconductor structure 160 of FIG. 7 in and / or on which the transistor (s) 162 and the shallow trench isolation structure (s) 168 have been formed ( e) s, and forming first portions 174 vias through the wafer in them.
La couche de matériau diélectrique 172 peut être formée sur, ou déposée au dessus de, la surface 169, et peut avoir une épaisseur moyenne suffisamment importante pour recouvrir la structure de grille 165 du transistor 162, comme montré sur la figure 8. La couche de matériau diélectrique 172 peut comprendre un matériau diélectrique tel qu'un oxyde, un nitrure, un oxynitrure, etc. En continuant à se référer à la figure 8, des premières parties 174 de trous d'interconnexion à travers la tranche peuvent être formées dans la structure semi-conductrice 170. Les premières parties 174 de trous d'interconnexion à travers la tranche peuvent comprendre un matériau conducteur tel un métal ou plus, du polysilicium dopé, etc. Les premières parties 174 de trous d'interconnexion à travers la tranche peuvent être formées en formant des renfoncements de trous d'interconnexion 176 à travers la couche de matériau diélectrique 172, à travers les structures d'isolation par tranchées peu profondes 168, et à travers n'importe quel matériau de collage 148 au matériau sacrificiel 132 dans les renfoncements de trous d'interconnexion 112 à l'intérieur du matériau 102. Dans certains modes de réalisation, les structures d'isolation par tranchées peu profondes 168 peuvent ne pas s'étendre complètement à travers la couche mince de matériau semi-conducteur 152, et les renfoncements de trous d'interconnexion 176 peuvent également s'étendre à travers au moins une partie de la couche mince de matériau semi-conducteur 152. Les renfoncements de trous d'interconnexion 176 peuvent être formés, par exemple, au moyen d'un procédé de masquage et de gravure. Une couche de masque peut être fournie au dessus de la surface principale mise à nu 178 de la couche de matériau diélectrique 172. La couche de masque peut être façonnée pour former des trous ou des ouvertures s'étendant à travers la couche de masque à des endroits auxquels on souhaite former les renfoncements de trous d'interconnexion 176. Les ouvertures dans la couche de masque peuvent avoir une dimension et une forme en coupe transversale correspondant à une dimension et à une forme en coupe transversale des renfoncements de trous d'interconnexion 176 devant être formés. La structure semi-conductrice 170 peut ensuite être exposée à un agent de gravure ou plus qui va graver les divers matériaux à travers lesquels les renfoncements de trous d'interconnexion 176 doivent s'étendre sans graver la couche de masque (dans une proportion significative). Par exemple, un procédé de gravure chimique humide ou un procédé de gravure par ions réactifs à sec peut être utilisé pour former les renfoncements de trous d'interconnexion 176 à travers la couche de matériau diélectrique 172, les structures d'isolation par tranchées peu profondes 168, et n'importe quel matériau de collage 148 au matériau sacrificiel 132. Dans certains modes de réalisation, les renfoncements de trous d'interconnexion 176 peuvent avoir un rapport d'aspect moyen (c'est-à-dire, le rapport de la hauteur moyenne à la dimension moyenne en i coupe transversale) dans une plage s'étendant d'environ 0,5 à environ 10,0. Après la formation des renfoncements de trous d'interconnexion 176, un matériau conducteur peut être fourni à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion 176. Par exemple, un matériau métallique ou plus peut être déposé à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion 176 au moyen d'un procédé de placage anélectrolytique et/ou un procédé de placage électrolytique. Les premières parties 174 des trous d'interconnexion à travers la tranche, telles les structures d'isolation par tranchées peu profondes 168 à travers lesquelles ils s'étendent, peuvent être alignées verticalement (c'est-à-dire, alignées dans une direction perpendiculaire aux surfaces principales de la structure semi-conductrice 170, telle la surface 134 par ex.) avec les renfoncements de trous d'interconnexion 112 et le matériau sacrificiel 132 contenus en eux. En d'autres termes, les premières parties 174 des renfoncements de trous d'interconnexion et le matériau sacrificiel 132 peuvent être disposés les uns par rapport aux autres de telle sorte qu'une ligne droite puisse être tirée au moins sensiblement perpendiculairement aux surfaces principales de la structure semi-conductrice 170, telle la surface 134 par ex., qui passe à travers un première partie 174 d'un trou d'interconnexion à travers la tranche et un volume de matériau sacrificiel 132 à l'intérieur de l'un des renfoncements de trous d'interconnexion 112. Après la formation des premières parties 174 de trous d'interconnexion à travers la tranche, un autre traitement peut être exécuté pour former des structures de dispositifs supplémentaires, telles des trous d'interconnexion conducteurs par ex., des ligne, des traces et des plages de connexion au dessus de la surface principale mise à nu 178 de la couche de matériau diélectrique 172. De tels traitements peuvent comprendre ceux que l'on appelle dans l'art des traitements « Back End Of Line » (BEOL). Par exemple, la figure 9 illustre une structure semi-conductrice traitée et collée 180 qui peut être formée par fabrication d'une pluralité de structures de dispositifs 182 à l'intérieur d'un matériau diélectrique environnant 184 ou plus. Les structures de dispositifs 182 peuvent comprendre un ou plus de trous d'interconnexion conducteurs, de lignes, de traces et de plages de connexion comprenant un matériau conducteur tel un métal ou plus ou du polysilicium dopé. Le ou les matériaux diélectriques environnants 184 peuvent comprendre un oxyde, un nitrure, un oxynitrure, etc. Les diverses structures de dispositifs 182 et le matériau diélectrique environnant 184 peuvent être formés de manière lithographique (c'est-à-dire couche par couche) au dessus de la surface principale 178 de la couche de matériau diélectrique 172 au moyen de traitements connus dans l'art. Après la formation de structures de dispositifs 182 au dessus de la couche de matériau diélectrique 172, comme on l'a vu dans ce qui précède en référence à la figure 9, une partie du matériau 102 peut être éliminée de la structure semi-conductrice 180 de sorte à mettre à nu le matériau sacrificiel 132 à travers le matériau 102 comme montré dans la structure semi- conductrice traitée et collée 190 de la figure 10. La partie du matériau 102 peut être éliminée de la surface principale mise à nu 103 (Figure 9) du matériau 102 sur le côté de la structure semi-conductrice 180 opposé à la surface active 186. À titre d'exemple et non de limitation, la partie du matériau 102 peut être r éliminée au moyen de, par exemple, un ou plus d'un procédé de gravure chimique, d'un procédé de polissage mécanique ou d'un procédé de polissage mécano-chimique (CMP). Si un matériau diélectrique 122 est disposé entre le matériau sacrificiel 132 et le matériau 102, comme montré sur la figure 9, une partie du matériau diélectrique 122 peut également être éliminée de sorte à mettre à nu le matériau sacrificiel 132 à l'extérieur de la structure semi-conductrice 190, comme montré sur la figure 10. En variante, la surface active 186 de la structure semi-conductrice 180 de la figure 9 peut être collée à un substrat porteur 192, comme montré sur la figure 10, avant d'éliminer le matériau 102 de sorte à mettre à nu le matériau sacrificiel 132 et faciliter ainsi la manipulation de la structure semi-conductrice tout en éliminant le matériau 102. Après la mise à nu du matériau sacrificiel 132 à l'extérieur de la structure semi-conductrice 190 comme montré sur la figure 10, le matériau sacrificiel 132 peut être éliminé de l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion 112 pour former la structure semi-conductrice traitée et collée 200 montrée sur la figure 11. À titre d'exemple et non de limitation, un procédé de gravure chimique humide peut être utilisé pour éliminer le matériau sacrificiel 132 de l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion 112. Un agent de gravure qui va graver (éliminer, par ex.) le matériau sacrificiel 132 de la structure semi- conductrice 200 à une vitesse plus rapide qu'une vitesse à laquelle l'agent de gravure va éliminer le matériau diélectrique 122 et n'importe quel matériau de collage 148 peut être utilisé pour éliminer le matériau sacrificiel 132. En d'autres termes, un agent de gravure qui est sélectif pour le matériau sacrificiel 132 (et éventuellement par rapport au matériau diélectrique optionnel 122) et par rapport à n'importe quel matériau de collage 148 peut être utilisé pour éliminer le matériau sacrificiel 132. Dans des modes de réalisation dans lesquels le matériau sacrificiel comprend un matériau de polysilicium, l'agent de gravure peut comprendre un mélange d'acide nitrique, d'acide fluorhydrique et d'eau. Dans des modes de réalisation dans lesquels le matériau sacrificiel 132 comprend un autre matériau diélectrique tel que, par exemple, du dioxyde de silicium, le matériau sacrificiel 132 peut être gravé sélectivement au moyen d'un solution de gravure comprenant de l'acide fluorhydrique ou un procédé de gravure au plasma (en utilisant, par ex., une composition chimique de gravure à 1 ' hexaf luorure de soufre SF6). Comme montré sur la figure 12, un matériau conducteur peut être fourni à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion 112 (à l'intérieur de l'espace laissant' vacant par l'élimination du matériau sacrificiel 132) pour former des secondes parties 212 de trous d'interconnexion à travers la tranche 214. Les trous d'interconnexion à travers la tranche 214 comprennent les premières parties 174 et les secondes parties 212. Un contact électrique et physique direct peut être établi entre les premières parties 174 et les secondes parties 212 des trous d'interconnexion à travers la tranche 214. Le matériau conducteur des secondes parties 212 des trous d'interconnexion à travers la tranche 214 peut comprendre un matériau conducteur tel un métal ou plus, du polysilicium dopé, etc. Dans certains modes de réalisation, le matériau conducteur des secondes parties 212 des trous d'interconnexion à travers la tranche 214 peut être au moins sensiblement identique au matériau conducteur des premières parties 174 des trous d'interconnexion à travers la tranche 214. Le matériau conducteur peut être fourni à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion 112, 176. Par exemple, un matériau métallique ou plus peut être déposé à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion 176 au moyen d'un procédé de placage anélectrolytique et/ou un procédé de placage électrolytique. The layer of dielectric material 172 may be formed on or deposited over surface 169, and may have a sufficiently large average thickness to cover the gate structure 165 of transistor 162, as shown in FIG. Dielectric material 172 may comprise a dielectric material such as an oxide, a nitride, an oxynitride, etc. Continuing to refer to FIG. 8, first portions 174 of vias through the wafer may be formed in the semiconductor structure 170. The first portions 174 of via vias through the wafer may include a conductive material such as a metal or more, doped polysilicon, etc. The first portions 174 of vias through the wafer may be formed by forming vias recesses 176 through the layer of dielectric material 172, through the shallow trench isolation structures 168, and through through any bonding material 148 to the sacrificial material 132 in the through-hole recesses 112 within the material 102. In some embodiments, the shallow trench isolation structures 168 may be unsuitable. extend completely through the thin layer of semiconductor material 152, and vias recesses 176 may also extend through at least a portion of the thin layer of semiconductor material 152. The hole recesses interconnection 176 may be formed, for example, by means of a masking and etching process. A mask layer may be provided over the exposed main surface 178 of the dielectric material layer 172. The mask layer may be shaped to form holes or apertures extending through the mask layer to locations where it is desired to form the vias recesses 176. The apertures in the mask layer may have a cross-sectional dimension and shape corresponding to a cross-sectional dimension and shape of the vias recesses 176 to be trained. The semiconductor structure 170 may then be exposed to one or more etching agents that will etch the various materials through which the vias recesses 176 must extend without etching the mask layer (in a significant proportion). . For example, a wet chemical etching method or a dry reactive ion etching method can be used to form vias recesses 176 through dielectric material layer 172, shallow trench isolation structures. 168, and any bonding material 148 to the sacrificial material 132. In some embodiments, the vias 66 may have a mean aspect ratio (i.e. the average height to the average dimension in cross section) in a range from about 0.5 to about 10.0. After formation of vias recesses 176, conductive material may be provided within vias recesses 176. For example, one or more metallic material may be deposited within hole recesses interconnection 176 by means of an electroless plating process and / or an electrolytic plating process. The first portions 174 of vias through the wafer, such as the shallow trench isolation structures 168 through which they extend, may be vertically aligned (i.e., aligned in one direction perpendicular to the major surfaces of the semiconductor structure 170, such as the surface 134, for example) with the vias 112 and the sacrificial material 132 contained therein. In other words, the first portions 174 of the vias recesses and the sacrificial material 132 may be arranged relative to each other so that a straight line can be drawn at least substantially perpendicular to the main surfaces of the semiconductor structure 170, such as the surface 134, for example, which passes through a first portion 174 of a through-hole through the wafer and a volume of sacrificial material 132 within one of the Recesses of vias 112. After the formation of the first portions 174 of vias through the wafer, another treatment may be performed to form additional device structures, such as conductive vias, e.g. lines, traces and connection pads above the exposed main surface 178 of the layer of dielectric material 172. Such treatments can understand those known in the art of Back End Of Line (BEOL) treatments. For example, Fig. 9 illustrates a treated and bonded semiconductor structure 180 that can be formed by fabricating a plurality of device structures 182 within a surrounding dielectric material 184 or more. The device structures 182 may include one or more conductive vias, lines, traces and bond pads comprising a conductive material such as one or more metal or doped polysilicon. The surrounding dielectric material (s) 184 may comprise an oxide, a nitride, an oxynitride, and the like. The various device structures 182 and the surrounding dielectric material 184 may be lithographically (i.e. layer-by-layer) formed above the main surface 178 of the dielectric material layer 172 by means of known treatments in art. After the formation of device structures 182 above the dielectric material layer 172, as seen in the foregoing with reference to FIG. 9, a portion of the material 102 may be removed from the semiconductor structure 180 so as to expose the sacrificial material 132 through the material 102 as shown in the treated and bonded semiconductor structure 190 of FIG. 10. The portion of the material 102 can be removed from the exposed main surface 103 (FIG. 9) of the material 102 on the side of the semiconductor structure 180 opposite the active surface 186. By way of example and not limitation, the part of the material 102 can be eliminated by means of, for example, one or more than one chemical etching process, a mechanical polishing process or a chemical mechanical polishing (CMP) process. If a dielectric material 122 is disposed between the sacrificial material 132 and the material 102, as shown in FIG. 9, a portion of the dielectric material 122 may also be removed so as to expose the sacrificial material 132 to the outside of the semiconductor structure 190, as shown in FIG. 10. Alternatively, the active surface 186 of the semiconductor structure 180 of FIG. 9 may be bonded to a carrier substrate 192, as shown in FIG. removing the material 102 so as to expose the sacrificial material 132 and thereby facilitate the manipulation of the semiconductor structure while removing the material 102. After exposing the sacrificial material 132 to the outside of the semiconductor structure as shown in FIG. 10, the sacrificial material 132 can be removed from the inside of the vias 112 to form the semiconductor structure. Processed and bonded 200 shown in Fig. 11. By way of example and not limitation, a wet chemical etching process may be used to remove sacrificial material 132 from within vias recesses 112. An agent engraving material which will etch (eg remove) the sacrificial material 132 from the semiconductor structure 200 at a faster rate than a rate at which the etching agent will remove the dielectric material 122 and any Bonding material 148 may be used to remove sacrificial material 132. In other words, an etching agent that is selective for sacrificial material 132 (and optionally with respect to optional dielectric material 122) and in relation to any which bonding material 148 may be used to remove the sacrificial material 132. In embodiments in which the sacrificial material comprises a polysilicon material The etching agent may comprise a mixture of nitric acid, hydrofluoric acid and water. In embodiments in which the sacrificial material 132 comprises another dielectric material such as, for example, silicon dioxide, the sacrificial material 132 may be selectively etched by means of an etching solution comprising hydrofluoric acid or a plasma etching method (using, for example, an SF6 sulfur hexafluoride etching chemical composition). As shown in Fig. 12, conductive material may be provided within vias recesses 112 (within the vacant space by removal of sacrificial material 132) to form seconds. 212 portions of vias through the wafer 214. The vias through the wafer 214 include the first portions 174 and the second portions 212. Direct electrical and physical contact can be established between the first portions 174 and the second portions 212 vias through the wafer 214. The conductive material of the second portions 212 of the vias through the wafer 214 may comprise a conductive material such as one or more metal, doped polysilicon, etc. In some embodiments, the conductive material of the second portions 212 of vias through the wafer 214 may be at least substantially identical to the conductive material of the first portions 174 of vias through wafer 214. The conductive material may be provided within vias recesses 112, 176. For example, one or more metallic material may be deposited within vias recesses 176 by an electroless plating process. and / or an electrolytic plating process.
Les trous d'interconnexion à travers la tranche 214 comprennent les premières parties 174 et les secondes parties 212 de ceux-ci. En conséquence de la formation des premières parties 174 et des secondes parties 212 durant des traitements séparés à des périodes séquentielles différentes durant la fabrication de la structure semi-conductrice 210, il peut exister une limite discrète identifiable 216 dans la microstructure entre les premières parties 174 et les secondes parties 212 des trous d'interconnexion à travers la tranche 214 dans certains modes de réalisation de l'invention. La limite identifiable 216 peut être placée à proximité d'une surface principale de la couche mince de matériau semi-conducteur 152. Par exemple, la limite identifiable 216 peut être coplanaire avec le matériau de collage 148 disposé à une surface principale de la couche mince de matériau semi-conducteur 152. D'autre part, la structure semi-conductrice 210 peut être orientée parallèlement à la surface active 186, comme montré sur la figure 12. The vias through the wafer 214 include the first portions 174 and the second portions 212 thereof. As a result of the formation of the first portions 174 and the second portions 212 during separate processes at different sequential periods during the fabrication of the semiconductor structure 210, there may be an identifiable discrete boundary 216 in the microstructure between the first portions 174 and the second portions 212 of the vias through the wafer 214 in some embodiments of the invention. The identifiable limit 216 may be placed near a major surface of the thin layer of semiconductor material 152. For example, the identifiable boundary 216 may be coplanar with the bonding material 148 disposed at a major surface of the thin layer of semiconductor material 152. On the other hand, the semiconductor structure 210 may be oriented parallel to the active surface 186, as shown in FIG.
Dans certains modes de réalisation, les trous d'interconnexion à travers la tranche 214 peuvent avoir un rapport d'aspect moyen (c'est-à-dire, le rapport de la hauteur moyenne à la dimension moyenne en coupe transversale) dans une plage s'étendant d'environ 0,5 à environ 10,0. In some embodiments, the vias through the wafer 214 may have an average aspect ratio (i.e., the ratio of the average height to the average cross-sectional dimension) in a range. ranging from about 0.5 to about 10.0.
Après la formation des trous d'interconnexion à travers la tranche 214 comme on l'a vu dans ce qui précède, le substrat porteur 192 peut être éliminé de la structure semi-conductrice traitée et collée 210 de la figure 12 pour former la structure semi-conductrice traitée et collée 220 de la figure 13. Comme montré sur la figure 13, des bosses conductrices 222 peuvent être couplées structurellement et électriquement aux extrémités mises à nu des secondes parties 212 des trous d'interconnexion à travers la tranche 214 au niveau de la surface arrière 224 de la structure semi-conductrice 220 opposée à la surface active 186. Les bosses conductrices 222 peuvent comprendre un matériau conducteur tel que, par exemple, un alliage de brasure conducteur. La structure semi-conductrice 220 montrée sur la figure 13 peut en outre être éventuellement traitée et emballée, lorsque cela est requis ou souhaitable. La structure semi-conductrice 220 peut ensuite être couplée structurellement et électriquement à une autre structure, telle une carte de circuit imprimé, une autre structure semi-conductrice (une autre plaquette ou une autre tranche, par ex.), etc., au moyen des bosses conductrices 222. Dans des modes de réalisation supplémentaires, la structure semi-conductrice 220 peut être couplée structurellement et électriquement à une autre structure au moyen d'autres dispositifs et d'autres procédés connus dans l'art comme, par exemple, au moyen de fils conducteurs, d'une couche mince anisotropiquement conductrice, etc. En se référant à nouveau à la figure 10, dans certains modes de réalisation de l'invention, il peut être relativement difficile de graver sélectivement le matériau sacrificiel 132 à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion 112 sans graver un autre matériau de la structure semi-conductrice 190. Dans de tels modes de réalisation, il peut être souhaitable de protéger d'autres matériaux de la structure semi-conductrice 190 avant de graver le matériau sacrificiel 132 comme on l'a vu dans ce qui précède. Par exemple, la figure 14 illustre une structure semi-conductrice 230 qui peut être formée en déposant une couche de masque 232 au dessus des surfaces de la structure semi-conductrice 190 de la figure 10 de sorte à couvrir au moins sensiblement toutes les surfaces mises à nu de la structure semi-conductrice 230, à l'exception éventuellement de certaines surfaces du substrat porteur 192. La couche de masque 232 peut comprendre un matériau céramique tel un oxyde (dioxyde de silicium (SiO2) ou oxyde d'aluminium (Al2O3), par ex.), un nitrure (nitrure de silicium (Si3N4) ou nitrure de bore (BN), par ex.), ou un oxynitrure. Comme montré sur la figure 15, la couche de masque 232 peut être façonnée pour former des ouvertures 242 qui s'étendent à travers la couche de masque 232, donnant ainsi la structure semi-conductrice traitée et collée 240 de la figure 15. Un procédé de masquage et de gravure photolithographique tel qué ceux qui sont connus dans l'art peut être utilisé pour former les ouvertures 242 à travers la couche de masque 232. Les ouvertures 242 peuvent être dimensionnées, formées et placées de sorte à mettre à nu le matériau sacrificiel 132 dans les renfoncements de trous d'interconnexion 112 à travers les ouvertures 242. La structure semi-conductrice 240 peut ensuite être soumise à un procédé de gravure humide ou à sec au moyen d'un agent de gravure qui est sélectif pour le matériau sacrificiel 132 par rapport au matériau de la couche de masque 232. After formation of vias through wafer 214 as seen in the foregoing, carrier substrate 192 can be removed from bonded and bonded semiconductor structure 210 of FIG. 12 to form the semi structure. Figure 13. As shown in Figure 13, conductive bumps 222 may be structurally and electrically coupled to the exposed ends of the second portions 212 of vias through wafer 214 at the the rear surface 224 of the semiconductor structure 220 opposite the active surface 186. The conductive bumps 222 may comprise a conductive material such as, for example, a conductive solder alloy. The semiconductor structure 220 shown in Figure 13 may further be optionally processed and packaged where required or desirable. The semiconductor structure 220 can then be structurally and electrically coupled to another structure, such as a printed circuit board, another semiconductor structure (another wafer or other wafer, for example), etc., by means of 222. In additional embodiments, the semiconductor structure 220 may be structurally and electrically coupled to another structure by means of other devices and other methods known in the art such as, for example, means of conducting wires, an anisotropically conductive thin layer, etc. Referring again to FIG. 10, in some embodiments of the invention, it may be relatively difficult to selectively etch the sacrificial material 132 within vias recesses 112 without etching another material of the invention. semiconductor structure 190. In such embodiments, it may be desirable to protect other materials of the semiconductor structure 190 prior to etching the sacrificial material 132 as seen in the foregoing. For example, Fig. 14 illustrates a semiconductor structure 230 that can be formed by depositing a mask layer 232 over the surfaces of the semiconductor structure 190 of Fig. 10 so as to cover at least substantially all the surfaces exposed to the semiconductor structure 230, with the possible exception of certain surfaces of the carrier substrate 192. The mask layer 232 may comprise a ceramic material such as an oxide (silicon dioxide (SiO 2) or aluminum oxide (Al 2 O 3 ), for example), a nitride (silicon nitride (Si3N4) or boron nitride (BN), for example), or an oxynitride. As shown in FIG. 15, the mask layer 232 may be shaped to form apertures 242 that extend through the mask layer 232, thereby providing the treated and bonded semiconductor structure 240 of FIG. Masking and photolithographic etching such as are known in the art can be used to form apertures 242 through mask layer 232. Apertures 242 can be sized, shaped and placed to expose material sacrificial 132 in the through-hole recesses 112 through the openings 242. The semiconductor structure 240 may then be subjected to a wet or dry etching process using an etching agent which is selective for the material. sacrificial 132 with respect to the material of the mask layer 232.
Un tel procédé de gravure conduit à l'élimination du matériau sacrificiel 132 de l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion 112, donnant ainsi la structure semi-conductrice 250 de la figure 16. La couche de masque 232 peut être ensuite éliminée de la structure semi-conductrice 250 de la figure 16 pour former une structure semi-conductrice au moins sensiblement identique à la structure semi-conductrice 200 de la figure 11. Dans des procédés supplémentaires, lors de l'amincissement du matériau 102 comme on l'a vu dans ce qui précède en référence aux figures 9 et 10, le matériau 102 peut être renfoncé par rapport au matériau sacrificiel 132, et/ou au matériau diélectrique optionnel 122, pour former la structure semi- conductrice 260 de la figure 17. À titre d'exemple et non de limitation, le matériau 102 peut être renfoncé par rapport au matériau sacrificiel "132, et/ou au matériau diélectrique optionnel 122, d'environ 2000 angstrôms. Après la formation de la structure semi-conductrice 260 de la figure 17, une couche de masque 272 peut être déposée au dessus de la structure semi-conductrice 260 pour former la structure semi-conductrice 270 de la figure 18. La couche de masque 272 peut comprendre un matériau céramique tel un oxyde (dioxyde de silicium (SiO2) ou oxyde d'aluminium (Al2O3), par ex.), un nitrure (nitrure de silicium (Si3N4) ou nitrure de bore (BN), par ex.), ou un oxynitrure. Comme montré sur la figure 18, la structure semi-conductrice 270 peut comprendré une surface principale 274 sur un côté de celle-ci opposé au substrat porteur 192. La surface principale 274 de la structure semi- conductrice 270 de la figure 18 peut être soumise à un procédé de planarisation, tel un procédé de polissage mécano-chimique (CMP), pour éliminer l'a partie de la couche de masque 272 (et des parties de n'importe quel matériau diélectrique 122) au dessus du volume de matériau sacrificiel 132 à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion 112 pour former la structure semi-conductrice traitée et collée 280 de la figure 19. Comme montré sur la figure 19, le matériau sacrificiel 132 peut être mis à nu à travers la couche de masque 272 après planarisation de la surface principale 274 (Figure 18). Lors de la mise à nu du matériau sacrificiel 132, la structure semi-conductrice 280 peut ensuite être soumise à un procédé de gravure humide ou à sec au moyen d'un agent de gravure qui est sélectif pour le matériau sacrificiel 132 par rapport au matériau de la couche de masque 272. Such an etching process leads to the removal of the sacrificial material 132 from the inside of the vias 112, thus giving the semiconductor structure 250 of FIG. 16. The mask layer 232 can then be removed from the semiconductor structure 250 of Figure 16 to form a semiconductor structure at least substantially identical to the semiconductor structure 200 of Figure 11. In additional processes, during the thinning of the material 102 as it is As seen in the foregoing with reference to FIGS. 9 and 10, the material 102 may be recessed relative to the sacrificial material 132, and / or the optional dielectric material 122, to form the semiconductor structure 260 of FIG. By way of example and not limitation, the material 102 may be recessed relative to the sacrificial material 132, and / or the optional dielectric material 122 of about 2000 angstroms. formation of the semiconductor structure 260 of Fig. 17, a mask layer 272 may be deposited over the semiconductor structure 260 to form the semiconductor structure 270 of Fig. 18. The mask layer 272 may comprise a ceramic material such as an oxide (silicon dioxide (SiO2) or aluminum oxide (Al2O3), for example), a nitride (silicon nitride (Si3N4) or boron nitride (BN), for example), or an oxynitride. As shown in FIG. 18, the semiconductor structure 270 may comprise a main surface 274 on a side thereof opposite the carrier substrate 192. The main surface 274 of the semiconductor structure 270 of FIG. to a planarization process, such as a chemical mechanical polishing (CMP) process, for removing the portion of the mask layer 272 (and portions of any dielectric material 122) above the volume of sacrificial material 132 within the vias 112 to form the treated and glued semiconductor structure 280 of FIG. 19. As shown in FIG. 19, the sacrificial material 132 can be exposed through the mask 272 after planarization of the main surface 274 (Figure 18). When the sacrificial material 132 is exposed, the semiconductor structure 280 can then be subjected to a wet or dry etching process using an etching agent which is selective for the sacrificial material 132 with respect to the material. of the mask layer 272.
Un tel procédé de gravure conduit à l'élimination du matériau sacrificiel 132 de l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion 112, donnant ainsi la structure semi-conductrice traitée et collée 290 de la figure 20. La couche de masque 272 peut être ensuite éliminée de la structure semi-conductrice 290 de la figure 20 pour former une structure semi-conductrice au moins sensiblement identique à la structure semi-conductrice 200 de la figure 11, qui peut ensuite être traitée comme on l'a vu dans ce qui précède. La formation de trous d'interconnexion à travers la tranche dans un procédé multi-étape (un procédé à deux étapes, par ex.), comme on l'a vu dans ce qui précède en référence aux trous d'interconnexion à travers la tranche 214, peut améliorer le rendement de structures semi-conductrices satisfaisantes du point de vue de leur fonctionnement durant la fabrication, car les rapports d'aspect des différentes parties des trous d'interconnexion à travers la tranche sont moins élevés que les rapports d'aspect des trous d'interconnexion à travers la tranche complets, ce qui peut conduire à une simplification de la gravure des renfoncements de trous d'interconnexion dans lesquels les différentes parties des trous d'interconnexion à travers la tranche sont formés, à une amélioration de la couverture de matériaux diélectriques d'isolation au dessus de surfaces mises à nu à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion, et à une amélioration du placage de matériau conducteur à l'intérieur des renfoncements de trous d'interconnexion pour former les différentes sections des trous d'interconnexion à travers la tranche. D'autre part, la fabrication de transistors, tels les transistors 162 décrits dans le présent document, peut soumettre la structure semi- conductrice à des températures de plus de 400 °C environ. Si un métal conducteur était disposé dans des renfoncements de trous d'interconnexion durant le traitement de la structure semi-conductrice à de telles températures élevées, les atomes de métal pourraient se diffuser dans d'autres régions de la structure semi-conductrice, cette diffusion pouvant affecter négativement le fonctionnement de la structure semi-conductrice. En outre, un défaut de concordance entre les coefficients de dilatation thermique d'un tel matériau métallique et des matériaux diélectrique et semi-conducteur environnants pourrait .conduire à la détérioration structurelle de la structure semi-conductrice. En fournissant un matériau sacrificiel à l'intérieur de renfoncements de trous d'interconnexion dans une structure semi-conductrice avant la fabrication des transistors, et en remplaçant le matériau sacrificiel par un autre matériau conducteur après la fabrication des transistors, il est possible de prévenir une telle détérioration structurelle ou de r .« réduire la probabilité qu'une telle détérioration structurelle puisse se produire. Des modes de réalisation supplémentaires non limitatifs de l'invention sont décrits dans ce qui 5 suit : Mode de réalisation n° 1 : Procédé de fabrication d'une structure semi-conductrice comprenant : la fourniture d'un matériau sacrificiel à l'intérieur d'au moins un renfoncement de trou 10 d'interconnexion s'étendant partiellement à travers une structure semi-conductrice ; la formation d'une première partie d'au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche dans la structure semi-conductrice, et l'alignement de la première partie du au moins un 15 trou d'interconnexion à travers la tranche avec le au moins un renfoncement de trou d'interconnexion ; et le remplacement du matériau sacrificiel à l'intérieur du au moins un renfoncement de trou d'interconnexion par un matériau conducteur et la formation d'une seconde 20 partie du au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche en contact électrique avec la première partie du au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche. Mode de réalisation n° 2 : Procédé selon le mode 25 de réalisation 1, dans lequel la formation d'une première partie d'au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche dans la structure semi-conductrice comprend en outre le prolongement de la.première partie du au moins un trou d'interconnexion à travers la 30 tranche à travers un matériau diélectrique. Mode de réalisation n° 3 : Procédé selon la revendication 1, dans lequel la fourniture du matériau sacrificiel à l'intérieur du au moins un renfoncement de trou d'interconnexion s'étendant partiellement à 35 travers la structure semi-conductrice comprend : la formation d'au moins un renfoncement de trou d'interconnexion borgne s'étendant partiellement à travers la structure semi-conductrice depuis une surface de celle-ci ; et la fourniture d'au moins un de matériau de polysilicium, de silicium-germanium (SiGe), de matériau semi-conducteur III-V et d'un matériau diélectrique à l'intérieur du au moins un renfoncement de trou d'interconnexion borgne. Mode de réalisation n° 4 : Procédé selon la revendication 3, dans lequel la fourniture d'au moins un de matériau de polysilicium, de silicium-germanium (SiGe), de matériau semi-conducteur III-V et d'un matériau diélectrique à l'intérieur du au moins un renfoncement de trou d'interconnexion borgne comprend la fourniture de matériau de polysilicium à l'intérieur du au moins un renfoncement de trou d'interconnexion borgne. Mode de réalisation n° 5 : Procédé selon le mode de réalisation 3, comprenant en outre la formation du au moins un renfoncement de trou d'interconnexion à travers un matériau de silicium massif. Mode de réalisation n° 6 : Procédé selon le mode de réalisation 4, comprenant en outre la fourniture d'un matériau diélectrique entre le matériau de silicium massif et le matériau de polysilicium à l'intérieur du au moins un renfoncement de trou d'interconnexion borgne. Mode de réalisation n° 7 : Procédé selon le mode de réalisation 3, comprenant en outre la fourniture d'une couche mince de matériau semi-conducteur au dessus d'une surface de la structure semi-conductrice après la fourniture du matériau de polysilicium à l'intérieur du au moins un renfoncement de trou d'interconnexion borgne. Such an etching process results in the removal of the sacrificial material 132 from within the vias 112, thereby providing the treated and bonded semiconductor structure 290 of FIG. 20. The mask layer 272 can be then removed from the semiconductor structure 290 of Fig. 20 to form a semiconductor structure at least substantially identical to the semiconductor structure 200 of Fig. 11, which can then be processed as seen in what follows. above. The formation of vias across the wafer in a multi-step process (a two-step process, for example), as seen in the above with reference to vias across the wafer 214, can improve the efficiency of semiconductor structures satisfactory from the point of view of their operation during manufacture, since the aspect ratios of the different parts of the vias through the wafer are lower than the aspect ratios. full vias through the wafer, which may lead to a simplification of the etching of the vias recesses in which the different portions of vias across the wafer are formed, to an improvement of the coverage of insulating dielectric materials over exposed surfaces inside vias recesses, and improvement of conductive material within the vias of vias to form the different vias of the vias through the wafer. On the other hand, the fabrication of transistors, such as transistors 162 described herein, can subject the semiconductor structure to temperatures of more than about 400 ° C. If a conductive metal were disposed in vias recesses during the treatment of the semiconductor structure at such elevated temperatures, the metal atoms could diffuse into other regions of the semiconductor structure, such diffusion. which can negatively affect the operation of the semiconductor structure. In addition, a mismatch between the thermal expansion coefficients of such a metallic material and surrounding dielectric and semiconductor materials could lead to structural deterioration of the semiconductor structure. By providing a sacrificial material within vias recesses in a semiconductor structure prior to fabrication of the transistors, and replacing the sacrificial material with another conductive material after fabrication of the transistors, it is possible to prevent such structural deterioration or to "reduce the likelihood that such structural deterioration may occur. Additional non-limiting embodiments of the invention are described as follows: Embodiment No. 1: A method of manufacturing a semiconductor structure comprising: providing a sacrificial material within a at least one interconnecting hole recess 10 extending partially through a semiconductor structure; forming a first portion of at least one vias through the wafer in the semiconductor structure, and aligning the first portion of the at least one vias through the wafer with the at least one via hole recess; and replacing the sacrificial material within the at least one vias recess with a conductive material and forming a second portion of the at least one vias through the wafer in electrical contact with the first portion of the at least one via via the wafer. Embodiment 2: A method according to embodiment 1, wherein forming a first portion of at least one via via the wafer in the semiconductor structure further comprises the extension of the first portion of the at least one via hole through the wafer through a dielectric material. Embodiment 3: The method of claim 1 wherein providing the sacrificial material within the at least one via hole recess extending partially through the semiconductor structure comprises: at least one blind via recess extending partially through the semiconductor structure from a surface thereof; and providing at least one of polysilicon, silicon-germanium (SiGe) material, III-V semiconductor material and a dielectric material within the at least one blind via recess . Embodiment 4: A method according to claim 3, wherein the supply of at least one of polysilicon, silicon-germanium (SiGe) material, III-V semiconductor material and a dielectric material to the interior of the at least one blind via recess comprises providing polysilicon material within the at least one blind via recess. Embodiment 5: A method according to Embodiment 3, further comprising forming the at least one via hole recess through a bulk silicon material. Embodiment 6: A method according to embodiment 4, further comprising providing a dielectric material between the bulk silicon material and the polysilicon material within the at least one via hole recess blind. Embodiment 7: A method according to embodiment 3, further comprising providing a thin layer of semiconductor material over a surface of the semiconductor structure after supplying the polysilicon material to the interior of the at least one blind via recess.
Mode de réalisation n° 8 : Procédé selon le mode de réalisation 7, dans lequel la fourniture de la couche mince de matériau semi-conducteûr au dessus de la surface de la structure semi-conductrice comprend : l'implantation d'ions dans un substrat comprenant un matériau semi-conducteur pour former un plan de fracture dans le substrat ; le collage du substrat à la surface de la structure semi-conductrice ; et la fracture du substrat le long du plan de fracture et la séparation de la couche mince de matériau semi-conducteur d'une partie restante du substrat, la couche mince de matériau semi-conducteur restant collée à la surface de la structure semi-conductrice. Mode de réalisation n° 9 : Procédé selon le mode de réalisation 8, dans lequel le collage du substrat à la surface de la structure semi-conductrice comprend le collage direct du substrat à la surface de la structure semi-conductrice. Mode de réalisation n° 10 : Procédé selon le mode de réalisation 7, comprenant en outre la formation d'au moins une partie d'une structure de dispositif au moyen de la couche mince de matériau semi-conducteur. Mode de réalisation n° 11 : Procédé selon le mode de réalisation 10, dans lequel la formation de la au moins une partie de la structure de dispositif au moyen de la couche mince de matériau semi-conducteur comprend la formation d'au moins une partie d'un transistor au moyen de la couche mince de matériau semi-conducteur. Mode de réalisation n° 12 : Procédé selon le mode de réalisation 7, dans lequel la fourniture de la couche mince de matériau semi-conducteur au dessus de la surface de la structure semi-conductrice comprend la formation de la couche mince de sorte à avoir une épaisseur moyenne d'environ trois cents nanomètres (300 nm) ou moins. Embodiment 8: A method according to embodiment 7, wherein providing the thin layer of semiconductor material over the surface of the semiconductor structure comprises: implanting ions into a substrate comprising a semiconductor material for forming a fracture plane in the substrate; bonding the substrate to the surface of the semiconductor structure; and fracturing the substrate along the fracture plane and separating the thin layer of semiconductor material from a remaining portion of the substrate, the thin layer of semiconductor material remaining adhered to the surface of the semiconductor structure . Embodiment 9: A method according to embodiment 8, wherein bonding the substrate to the surface of the semiconductor structure comprises bonding the substrate directly to the surface of the semiconductor structure. Embodiment 10: A method according to embodiment 7, further comprising forming at least a portion of a device structure by means of the thin layer of semiconductor material. Embodiment 11: The method according to Embodiment 10, wherein forming the at least a portion of the device structure by means of the thin layer of semiconductor material comprises forming at least a portion of a transistor by means of the thin layer of semiconductor material. Embodiment 12: A method according to embodiment 7, wherein providing the thin layer of semiconductor material over the surface of the semiconductor structure comprises forming the thin layer so as to have an average thickness of about three hundred nanometers (300 nm) or less.
Mode de réalisation n° 13 : Procédé selon le mode de réalisation 12, dans lequel la fourniture de la couche mince de matériau semi-conducteur au dessus de la surface de la structure semi-conductrice comprend la formation de la couche mince de sorte à avoir une épaisseur moyenne d'environ cent nanomètres (100 nm) ou moins. Mode de réalisation n° 14 : Procédé selon l'un quelconque des modes de réalisation 1 à 13, comprenant en outre l'amincissement de la structure semi-conductrice après la formation de la première partie du au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche et avant le remplacement du matériau sacrificiel par le matériau conducteur et la formation de la seconde partie du au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche. Mode de réalisation n° 15 : Procédé selon le mode de réalisation 14, dans lequel l'amincissement de la structure semi-conductrice comprend la mise à nu du matériau sacrificiel à un extérieur de la structure semi-conductrice. Mode de réalisation n° 16 : Procédé selon le mode de réalisation 14, comprenant en outre : la fixation de la structure semi-conductrice à un substrat porteur avant l'amincissement de la structure semi-conductrice ; et l'élimination du substrat porteur de la structure semi-conductrice après l'amincissement de la structure semi-conductrice. Mode de réalisation n° 17 : Procédé de fabrication d'une structure semi-conductrice comprenant : la fourniture d'un matériau sacrificiel à l'intérieur d'au moins un renfoncement de trou d'interconnexion s'étendant dans une surface d'une structure semi-conductrice ; la fourniture d'une couche de matériau semi-conducteur au dessus de la surface de la structure semi-conductrice ; la fabrication d'au moins une structure de dispositif au moyen de la couche de matériau semi-conducteur ; la formation d'une première partie d'au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche s'étendant à travers la couche de matériau semi-conducteur ; l'amincissement de la structure semi-conductrice depuis un côté de celle-ci opposé à la couche de matériau semi-conducteur ; l'élimination du matériau sacrificiel depuis l'intérieur. du au moins un renfoncement de trou d'interconnexion dans la structure semi-conductrice et la mise à nu de la première partie du au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche à l'intérieur du renfoncement de trou d'interconnexion ; et la fourniture de matériau conducteur à l'intérieur du renfoncement de trou d'interconnexion et la formation d'une seconde partie du au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche. Mode de réalisation n° 18 : Procédé selon le mode de réalisation 17, dans lequel la fourniture du matériau sacrificiel à l'intérieur du au moins un renfoncement de trou d'interconnexion comprend la fourniture de matériau de polysilicium à l'intérieur du au moins un renfoncement de trou d'interconnexion. Embodiment 13: A method according to embodiment 12, wherein providing the thin layer of semiconductor material over the surface of the semiconductor structure comprises forming the thin layer so as to have an average thickness of about one hundred nanometers (100 nm) or less. Embodiment 14: A method according to any one of embodiments 1 to 13, further comprising thinning the semiconductor structure after forming the first portion of the at least one through hole through the wafer and before replacing the sacrificial material with the conductive material and forming the second portion of the at least one via via the wafer. Embodiment 15: A method according to embodiment 14, wherein the thinning of the semiconductor structure comprises exposing the sacrificial material to an exterior of the semiconductor structure. Embodiment 16: A method according to embodiment 14, further comprising: attaching the semiconductor structure to a carrier substrate prior to thinning the semiconductor structure; and removing the carrier substrate from the semiconductor structure after thinning the semiconductor structure. Embodiment 17: A method of manufacturing a semiconductor structure comprising: providing a sacrificial material within at least one via hole recess extending in a surface of a semiconductor structure; providing a layer of semiconductor material over the surface of the semiconductor structure; fabricating at least one device structure by means of the layer of semiconductor material; forming a first portion of at least one vias through the wafer extending through the layer of semiconductor material; thinning the semiconductor structure from a side thereof opposite the semiconductor material layer; the removal of the sacrificial material from the inside. at least one vias recess in the semiconductor structure and exposing the first portion of the at least one vias through the wafer within the vias recess; and providing conductive material within the via hole recess and forming a second portion of the at least one vias through the wafer. Embodiment 18: A method according to embodiment 17, wherein providing the sacrificial material within the at least one via hole recess comprises supplying polysilicon material within the at least one vi a vias recess.
Mode de réalisation n° 19 : Procédé selon le mode de réalisation 17 ou 18, comprenant en outre la fourniture d'un matériau diélectrique entre le matériau sacrificiel et la structure semi-conductrice à l'intérieur du au moins un renfoncement de trou d'interconnexion. Mode de réalisation n° 20 : Procédé selon l'un quelconque des modes de réalisation 17 à 19, dans lequel la fourniture de la couche de. matériau semi- conducteur au dessus de la surface de la structure semi-conductrice comprend le transfert de la couche de matériau semi-conducteur d'un substrat à la structure semi-conductrice. Mode de réalisation n° 21 : Procédé selon le mode de réalisation 20, dans lequel le transfert de la couche de matériau semi-conducteur d'un substrat à la structure semi-conductrice comprend :' l'implantation d'ions dans le substrat ; le collage du substrat à la structure semi-conductrice ; et la fracture du substrat le long d'un plan défini par les ions implantés à l'intérieur du substrat, et la séparation de la couche de matériau semi-conducteur d'une partie restante du substrat. Mode de réalisation n° 22 : Procédé selon l'un quelconque des modes de réalisation 17 à 21, dans lequel la fourniture de la couche de matériau semi-conducteur au dessus de la surface de la structure semi-conductrice comprend la sélection de la couche de matériau semi-conducteur de sorte à avoir une épaisseur moyenne d'environ cent nanomètres (100 nm) ou moins. Embodiment 19: A method according to embodiment 17 or 18, further comprising providing a dielectric material between the sacrificial material and the semiconductor structure within the at least one hole recess. interconnection. Embodiment 20: A method according to any one of embodiments 17 to 19, wherein the supply of the layer of. Semiconductor material above the surface of the semiconductor structure comprises transferring the layer of semiconductor material from a substrate to the semiconductor structure. Embodiment 21: A method according to embodiment 20, wherein the transfer of the semiconductor material layer from a substrate to the semiconductor structure comprises: implanting ions into the substrate; bonding the substrate to the semiconductor structure; and fracturing the substrate along a plane defined by the ions implanted inside the substrate, and separating the layer of semiconductor material from a remaining portion of the substrate. Embodiment 22: A method according to any one of embodiments 17 to 21, wherein providing the layer of semiconductor material over the surface of the semiconductor structure comprises selecting the layer of semiconductor material so as to have an average thickness of about one hundred nanometers (100 nm) or less.
Mode de réalisation n° 23 : Procédé selon l'un quelconque des modes de réalisation 17 à 22, comprenant en outre : la fixation de la structure semi-conductrice à un substrat porteur avant l'amincissement de la structure semi-conductrice ; et l'élimination du substrat porteur de la structure semi-conductrice après l'amincissement de la structure semi-conductrice. Mode de réalisation n° 24 : Procédé selon l'un quelconque des modes de réalisation 17 à 23, comprenant en outre la formation d'une bosse conductrice sur le au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche. Mode de réalisation n° 25 : Structure semi-conductrice, comprenant : un matériau sacrificiel à l'intérieur d'au moins un renfoncement de trou d'interconnexion s'étendant partiellement à travers une structure semi-conductrice depuis une surface de la structure semi-conductrice ; un matériau semi-conducteur disposé au dessus de la surface de la structure semi-conductrice ; au moins fine structure de dispositif comprenant au moins une partie du matériau semi-conducteur disposé au dessus de la surface de la structure semi-conductrice ; une première partie d'au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche s'étendant à travers le matériau semi-conducteur disposé au dessus de la surface de la 'structure semi- conductrice, la première partie du au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche étant alignée avec le au moins un renfoncement de trou d'interconnexion. Mode de réalisation n° 26 : Structure semi- conductrice selon le mode de réalisation 25, comprenant en outre un volume de matériau diélectrique au moins partiellement entouré par le matériau semi-conducteur disposé au dessus de la surface de la structure semi-conductrice, la première partie du au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche s'étendant à travers et étant en contact direct avec le volume de matériau diélectrique. Mode de réalisation n° 27 : Structure semi-conductrice selon le mode de réalisation 26, dans laquelle le volume de matériau diélectrique comprend une structure d'isolation par tranchées peu profondes. Mode de réalisation n° 28 : Structure semi-conductrice selon l'un quelconque des modes de réalisation 25 à 27, dans laquelle le matériau sacrificiel comprend un matériau de polysilicium. Mode de réalisation n° 29 : Structure semi-conductrice selon l'un quelconque des modes de réalisation 25 à 28, dans laquelle la au moins une structure de dispositif comprend au moins un transistor. Y '+ Mode de réalisation n° 30 : Structure semi-conductrice selon l'un quelconque des modes de réalisation 25 à 29, dans laquelle le matériau sacrificiel est mis à nu à un extérieur de la structure semi-conductrice sur un côté de celle-ci opposé au matériau semi-conducteur disposé au dessus de la surface de la structure semi-conductrice. Mode de réalisation n° 31 : Structure semi-conductrice selon l'un quelconque des modes de réalisation 25 à 30, comprenant en outre un substrat porteur fixé à la structure semi-conductrice. Mode de réalisation n° 32 : Structure semi-conductrice selon l'un quelconque des modes de réalisation 25 à 31, dans laquelle le matériau semi- conducteur disposé au dessus de la surface de la structure semi-conductrice comprend une couche du matériau semi-conducteur ayant une épaisseur moyenne d'environ trois cents nanomètres (300 nm) ou moins. Mode de réalisation n° 33 : Structure semi- conductrice selon le mode de réalisation 32, dans laquelle la couche du matériau semi-conducteur a une épaisseur moyenne d'environ cent nanomètres (100 nm) ou moins. Mode de réalisation n° 34 : Structure semi- conductrice, comprenant : une surface active ; une surface arrière ; au moins un transistor placé à l'intérieur de la structure semi-conductrice entre la surface active et la surface arrière ; au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche s'étendant au moins partiellement à travers la structure semi-conductrice depuis au moins une de la surface active et de la surface arrière, le au moins un trou d'interconnexion à travers la tranche comprenant : une première partie ; une seconde partie ; et une limite identifiable entre une microstructure de la première partie et une microstructure de la seconde partie. Mode de réalisation n° 35 : Structure semi- conductrice selon le mode de réalisation 34, dans laquelle le au moins un transistor comprend au moins une partie d'une couche mince de matériau semi-conducteur. Mode de réalisation n° 36 : Structure semi- conductrice selon le mode de réalisation 35, dans laquelle la couche mince de matériau semi-conducteur a une épaisseur moyenne d'environ cent nanomètres (100 nm) ou moins. Mode de réalisation n° 37 : Structure semi- conductrice selon le mode de réalisation 35 ou 36, dans laquelle la limite identifiable est placée à proximité d'une surface principale de la couche mince de matériau semi-conducteur. Mode de réalisation n° 38 : Structure semi- conductrice selon l'un quelconque des modes de réalisation 34 à 37, dans laquelle la limite identifiable est orientée parallèlement à au moins une de la surface active et de la surface arrière. Embodiment 23: A method according to any one of embodiments 17 to 22, further comprising: attaching the semiconductor structure to a carrier substrate prior to thinning the semiconductor structure; and removing the carrier substrate from the semiconductor structure after thinning the semiconductor structure. Embodiment 24: A method according to any one of embodiments 17 to 23, further comprising forming a conductive bump on the at least one vias through the wafer. Embodiment 25: Semiconductor structure, comprising: a sacrificial material within at least one via hole recess extending partially through a semiconductor structure from a surface of the semi structure -conductive; a semiconductor material disposed above the surface of the semiconductor structure; at least one thin device structure comprising at least a portion of the semiconductor material disposed above the surface of the semiconductor structure; a first portion of at least one via via the wafer extending through the semiconductor material disposed above the surface of the semiconductor structure, the first portion of the at least one interconnecting across the wafer being aligned with the at least one via hole recess. Embodiment No. 26: Semiconductor structure according to Embodiment 25, further comprising a volume of dielectric material at least partially surrounded by the semiconductor material disposed above the surface of the semiconductor structure, the first portion of the at least one via hole therethrough extending through and being in direct contact with the volume of dielectric material. Embodiment No. 27: Semiconductor structure according to Embodiment 26, wherein the volume of dielectric material comprises a shallow trench isolation structure. Embodiment 28: A semiconductor structure according to any one of embodiments 25 to 27, wherein the sacrificial material comprises a polysilicon material. Embodiment No. 29: A semiconductor structure according to any one of embodiments 25 to 28, wherein the at least one device structure comprises at least one transistor. Y '+ Embodiment No. 30: Semiconductor structure according to any one of Embodiments 25 to 29, wherein the sacrificial material is exposed to an exterior of the semiconductor structure on one side of that it is opposed to the semiconductor material disposed above the surface of the semiconductor structure. Embodiment 31: A semiconductor structure according to any one of embodiments 25 to 30, further comprising a carrier substrate attached to the semiconductor structure. Embodiment 32: A semiconductor structure according to any one of embodiments 25 to 31, wherein the semiconductor material disposed above the surface of the semiconductor structure comprises a layer of semi-conductive material conductor having an average thickness of about three hundred nanometers (300 nm) or less. Embodiment 33: A semiconductor structure according to embodiment 32, wherein the layer of the semiconductor material has an average thickness of about one hundred nanometers (100 nm) or less. Embodiment 34: Semiconductor structure, comprising: an active surface; a back surface; at least one transistor placed inside the semiconductor structure between the active surface and the rear surface; at least one via via the wafer extending at least partially through the semiconductor structure from at least one of the active surface and the back surface, the at least one via through the wafer comprising: a first part; a second part; and an identifiable boundary between a microstructure of the first portion and a microstructure of the second portion. Embodiment No. 35: Semiconductor structure according to Embodiment 34, wherein the at least one transistor comprises at least a portion of a thin layer of semiconductor material. Embodiment 36: Semiconductor structure according to Embodiment 35, wherein the thin layer of semiconductor material has an average thickness of about one hundred nanometers (100 nm) or less. Embodiment 37: Semiconductor structure according to embodiment 35 or 36, wherein the identifiable boundary is placed in proximity to a major surface of the thin layer of semiconductor material. Embodiment 38: A semiconductor structure according to any one of embodiments 34 to 37, wherein the identifiable boundary is oriented parallel to at least one of the active surface and the back surface.
Claims (33)
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1057676A FR2965397A1 (en) | 2010-09-23 | 2010-09-23 | Method for manufacturing semi-conductor structure during manufacturing of e.g. semiconductor devices, involves replacing sacrificial material by conductor material, and forming portion of via across wafer in contact with another portion |
TW100130942A TW201214627A (en) | 2010-09-10 | 2011-08-29 | Methods of forming through wafer interconnects in semiconductor structures using sacrificial material and semiconductor structures formes by such methods |
JP2013527639A JP2013537363A (en) | 2010-09-10 | 2011-09-12 | Method for forming a through-wafer interconnect in a semiconductor structure using a sacrificial material, and a semiconductor structure formed by such a method |
KR1020137009025A KR20130093627A (en) | 2010-09-10 | 2011-09-12 | Methods of forming through wafer interconnects in semiconductor structures using sacrificial material, and semicondcutor structures formed by such methods |
DE112011103040T DE112011103040T5 (en) | 2010-09-10 | 2011-09-12 | Method for forming wafer vias in semiconductor structures using sacrificial material and semiconductor structures produced by these methods |
SG2013008750A SG188195A1 (en) | 2010-09-10 | 2011-09-12 | Methods of forming through wafer interconnects in semiconductor structures using sacrificial material, and semiconductor structures formed by such methods |
CN201180042849XA CN103081090A (en) | 2010-09-10 | 2011-09-12 | Methods of forming through wafer interconnects in semiconductor structures using sacrificial material, and semiconductor structures formed by such methods |
PCT/EP2011/065778 WO2012048973A1 (en) | 2010-09-10 | 2011-09-12 | Methods of forming through wafer interconnects in semiconductor structures using sacrificial material, and semiconductor structures formed by such methods |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1057676A FR2965397A1 (en) | 2010-09-23 | 2010-09-23 | Method for manufacturing semi-conductor structure during manufacturing of e.g. semiconductor devices, involves replacing sacrificial material by conductor material, and forming portion of via across wafer in contact with another portion |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2965397A1 true FR2965397A1 (en) | 2012-03-30 |
Family
ID=43617968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR1057676A Withdrawn FR2965397A1 (en) | 2010-09-10 | 2010-09-23 | Method for manufacturing semi-conductor structure during manufacturing of e.g. semiconductor devices, involves replacing sacrificial material by conductor material, and forming portion of via across wafer in contact with another portion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2965397A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030092256A1 (en) * | 2001-01-10 | 2003-05-15 | Naohiro Mashino | Method of manufacturing semiconductor device and its device |
US20080272498A1 (en) * | 2007-05-02 | 2008-11-06 | Chen-Hua Yu | Method of fabricating a semiconductor device |
US20100130008A1 (en) * | 2008-11-25 | 2010-05-27 | Smith Bradley P | Through-via and method of forming |
-
2010
- 2010-09-23 FR FR1057676A patent/FR2965397A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030092256A1 (en) * | 2001-01-10 | 2003-05-15 | Naohiro Mashino | Method of manufacturing semiconductor device and its device |
US20080272498A1 (en) * | 2007-05-02 | 2008-11-06 | Chen-Hua Yu | Method of fabricating a semiconductor device |
US20100130008A1 (en) * | 2008-11-25 | 2010-05-27 | Smith Bradley P | Through-via and method of forming |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW202331983A (en) | Diffusion barriers and method of forming same | |
US10553562B2 (en) | Methods of forming bonded semiconductor structures, and semiconductor structures formed by such methods | |
EP1923912B1 (en) | Method of manufacturing a mixed microtechnology structure | |
EP1576658B1 (en) | Method of producing mixed substrates and structure thus obtained | |
FR2992466A1 (en) | Method for manufacturing e.g. LED device, involves forming insulating material portion on sides of p-type layer, active layer and portion of n-type layer, and exposing contact studs over another portion of n-type layer | |
US20120061794A1 (en) | Methods of forming through wafer interconnects in semiconductor structures using sacrificial material, and semiconductor structures formed by such methods | |
FR2797140A1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING CONNECTIONS CROSSING IN A SUBSTRATE AND SUBSTRATE EQUIPPED WITH SUCH CONNECTIONS | |
FR2806528A1 (en) | SEMICONDUCTOR SUBSTRATE, SEMICONDUCTOR DEVICE, AND METHODS OF MAKING SAME | |
EP0996150A1 (en) | Method of manufacturing passive and active devices on the same insulated substrate | |
FR2917235A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING HYBRID COMPONENTS | |
TW201828330A (en) | Method and system for vertical integration of elemental and compound semiconductors | |
FR2896338A1 (en) | Production of monocrystalline material on a dielectric material, comprises forming a partially crystalline first layer, and forming an amorphous/partially crystalline second layer of first material on the partially crystalline first layer | |
FR2973938A1 (en) | Forming bonded semiconductor structure e.g. chips, comprises bonding second semiconductor structure to first semiconductor structure, and forming through-interconnect through second structure and into first structure to device structure | |
FR2983638A1 (en) | METHOD FOR FORMING AN INTEGRATED CIRCUIT | |
FR2990297A1 (en) | STACK OF SEMICONDUCTOR STRUCTURES AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME | |
EP2332171B1 (en) | Process for fabricating a semiconductor structure with a buried ground plane | |
FR2942568A1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING COMPONENTS | |
JP2013537363A (en) | Method for forming a through-wafer interconnect in a semiconductor structure using a sacrificial material, and a semiconductor structure formed by such a method | |
FR2901635A1 (en) | Front and rear surfaces three dimensional electrical connection forming method for e.g. silicon substrate, involves engraving lines and trenches, and realising metallization of walls of lines and base of trenches on surfaces by layers | |
FR2965397A1 (en) | Method for manufacturing semi-conductor structure during manufacturing of e.g. semiconductor devices, involves replacing sacrificial material by conductor material, and forming portion of via across wafer in contact with another portion | |
EP4222783A1 (en) | Optoelectronic device | |
FR3011835A1 (en) | METHOD FOR ELECTROCHEMICALLY PRODUCING AT LEAST ONE POROUS AREA OF A MICRO AND / OR NANOELECTRONIC STRUCTURE | |
FR2993398A1 (en) | Method for manufacturing semiconductor structure used in microelectronic application, involves connecting semiconductor material to substrate by establishing molecular connections and defining micro-channel between dielectric materials | |
EP1407486A2 (en) | Transistor and method for making a transistor on a sige/soi substrate | |
FR2993399A1 (en) | Interposition device for use during manufacturing of electronic system in microelectronics application, has electric circuit extended from interposition of electrical contact on surface toward another electrical contact on another surface |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CD | Change of name or company name |
Owner name: SOITEC, FR Effective date: 20130109 |
|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20150529 |