專利名稱：具有島狀分布結構的半導體芯片及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在半導體硅襯底的背面具有島狀分布結構的半導體芯片，及其制造方法。
背景技術：
當制造或者加工半導體硅晶片時，在該半導體硅晶片上有時會淀積多孔硅層。
由于在從半導體硅晶片得來的半導體芯片中建立栓塞時，所述多孔硅層可能妨礙栓塞的接合，所以在對半導體硅晶片進行制造和加工時需去除所述多孔硅層。有鑒于此，半導體芯片通常沒有多孔單晶層(參見日本專利特開No.H10-335632)。
但是，對于極少數(shù)應用的半導體芯片，例如，光電二極管，提出一種具有多孔硅層的半導體芯片。該多孔硅層具備將短波長光轉(zhuǎn)化為可見光的特性。為了更有效地利用該特性，作為一種必要構造，在所述半導體芯片的同側提供該多孔硅層作為半導體器件層(參見日本專利特開No.2004-214598)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于在降低電子電氣器件的尺寸和重量方面已取得突出進步，所以同時，也需要對半導體器件進行進一步地微型化。有鑒于此，需要降低裝配在所述半導體器件上的每個半導體芯片的厚度。
然而，如果降低半導體芯片厚度，很有可能在半導體的封裝時或者封裝后使該半導體芯片破損，以及在半導體封裝后經(jīng)常出現(xiàn)該半導體器件故障的情況。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種具備高可靠性和低破損風險的半導體芯片及其制造方法。
本發(fā)明的發(fā)明者為克服上述問題進行了精密測試，結果發(fā)現(xiàn)通過制備具有多孔硅域的半導體芯片，可以克服上述問題，其中在與形成半導體器件的主表面區(qū)相對的背面的主表面區(qū)內(nèi)以島狀形成所述多孔硅區(qū)域。
本發(fā)明者還發(fā)現(xiàn)，具有以島狀形成的凹陷的半導體芯片可以克服上述問題，并進而完成了本發(fā)明。
具體而言，本發(fā)明具有[1]一種包含硅襯底的半導體芯片，所述襯底具有半導體器件層和多孔硅域?qū)樱谒霭雽w硅襯底的一個表面上的主表面區(qū)內(nèi)設置所述半導體器件層，在背面即所述半導體硅襯底的另一面上的主表面區(qū)內(nèi)設置所述多孔硅域?qū)樱龆嗫坠栌驅(qū)泳哂性谒霭雽w硅襯底背面以島狀分布的多孔硅域。
本發(fā)明還具有[2]根據(jù)上述條目[1]所述的半導體芯片，其中，假設每個所述多孔硅域的形狀可以以同等面積的圓替換，則在所述多孔硅域?qū)觾?nèi)的半導體硅襯底的背面上出現(xiàn)的多孔硅域具有的平均直徑范圍為0.2至800μm。
本發(fā)明還具有 根據(jù)上述條目[1]或者[2]所述的半導體芯片，其中在所述多孔硅域?qū)觾?nèi)的半導體硅襯底的背面區(qū)上出現(xiàn)的多孔硅域的總面積是該背面面積的10％至90％。
本發(fā)明還具有[4]一種包含半導體硅襯底的半導體芯片，其具有半導體器件層和凹陷層，在所述半導體硅襯底的一個表面上的主表面區(qū)內(nèi)設置所述半導體器件層，在背面即所述半導體硅襯底的另一面上的主表面區(qū)內(nèi)設置所述凹陷層，以及所述凹陷層具有在所述半導體硅襯底的背面以島狀分布的凹陷。
本發(fā)明還具有[5]根據(jù)上述條目[4]所述的半導體芯片，其中，假設每個所述凹陷的形狀可以以同等面積的圓替換，則出現(xiàn)的凹陷具有的平均直徑范圍為0.2至800μm。
本發(fā)明還具有[6]根據(jù)上述條目[4]或[5]所述的半導體芯片，其中，所述凹陷的總面積是該背面面積的10％至90％。
本發(fā)明還具有[7]根據(jù)上述條目[1]至[6]之任一所述的半導體芯片，還包括背面上的多孔硅層。
本發(fā)明還具有[8]一種用于制造半導體芯片的方法，包含以下步驟(1)在半導體硅晶片的一個表面上的主表面區(qū)內(nèi)形成半導體器件層；
(2)研磨背面即該半導體硅晶片的另一面直至預定厚度；(3)在該半導體硅晶片的背面內(nèi)形成具有島狀分布的多孔硅域的多孔硅域?qū)?；以?4)對經(jīng)過所述步驟(1)至(3)而得的加工后半導體晶片進行劃片，以及所述步驟(3)包括將氫氟酸和硝酸的混合蒸汽與該半導體硅晶片的背面進行接觸。
本發(fā)明還具有[9]根據(jù)上述條目[8]所述的方法，在步驟(3)和步驟(4)之間，還包括步驟(5)，用于從所述多孔硅域?qū)尤コ嗫坠栌颉?br> 本發(fā)明還具有[10]根據(jù)上述條目[8]所述的方法，在步驟(3)和步驟(4)之間，還包括在所述半導體硅晶片的背面上形成多孔硅層的步驟。
本發(fā)明還具有[11]根據(jù)上述條目[9]所述的方法，在步驟(5)和步驟(4)之間，還包括在所述半導體硅晶片的背面上形成多孔硅層的步驟。
本發(fā)明還具有[12]一種用于制造半導體芯片的方法，包括(i)在半導體硅晶片的一個表面上的主表面區(qū)內(nèi)形成半導體器件層；(ii)研磨背面即該半導體硅晶片的另一面直至預定厚度；(iii)在該半導體硅晶片的背面內(nèi)形成具有島狀分布的凹陷的凹陷層；以及(iv)對經(jīng)過所述步驟(i)至(iii)而得的加工后的半導體芯片進行劃片，以及所述步驟(iii)包括在該半導體硅晶片的背面進行濕法刻蝕和/或干法刻蝕。
本發(fā)明還具有[13]根據(jù)上述條目[12]所述的方法，在步驟(iii)和(iv)之間，還包括在該半導體硅晶片的背面形成多孔硅層的步驟。
本發(fā)明還具有[14]一種半導體芯片，其通過上述條目[8]至[13]之任一的所述方法而獲得。
本發(fā)明還具有[15]一種半導體器件，其包含根據(jù)上述條目[1]、[2]、[3]、[4]、[5]、[6]、[7]和[14]之任一的所述半導體芯片。
可以利用本發(fā)明提供一種具有高可靠性和低破損風險的半導體芯片及其制造方法。


下文通過參考結合附圖的說明可以使得本發(fā)明的上述和其他目的以及特征得到更全面的體現(xiàn)，其中在結合附圖的說明中是以通過舉例的方法對每一個示例進行圖例說明。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例對半導體芯片的要部剖面圖；圖2是示出放大后的半導體硅襯底的背面的要部視圖；圖3是示出從半導體硅襯底的背面觀察的多孔硅域的要部視圖；圖4是示出從半導體硅襯底的背面觀察的多孔硅域的要部視圖；圖5是示出從半導體硅襯底的背面觀察的多孔硅域的要部視圖；圖6是示出放大后的半導體芯片的多孔硅域?qū)拥钠拭娴囊科拭鎴D；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的半導體芯片的要部剖面圖；圖8是示出放大后的多孔硅域?qū)觾?nèi)的硅域的要部剖面圖；
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的還一實施例的半導體芯片的要部剖面圖；圖10是示出放大后的凹陷層的要部剖面圖；圖11是示出從半導體硅襯底的背面觀察的凹陷形狀的要部圖；圖12是示出從半導體硅襯底的背面觀察的凹陷的形狀的要部圖；圖13是示出從半導體硅襯底的背面觀察的凹陷的形狀的要部圖；圖14是示出從半導體硅襯底的背面觀察的對所述凹陷的形狀進行示意性圖例的要部圖；圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的還一實施例的半導體芯片的要部剖面圖；圖16是示出半導體硅晶片13的要部剖面圖；圖17是示出半導體硅晶片14的要部剖面圖；圖18是半導體硅晶片的要部剖面圖，用于說明所述濕法刻蝕步驟；圖19是半導體硅晶片的要部剖面圖，用于說明所述等離子刻蝕步驟；圖20是示出放大后的加工后半導體硅晶片的凹陷層的要部剖面圖；圖21是示出放大后的多孔硅層的要部剖面圖，所述多孔硅層形成于加工后半導體硅晶片上；圖22是示出放大后的多孔硅層的要部剖面圖，所述多孔硅層形成于加工后半導體硅晶片上；圖23是放大后的多孔硅層9的要部剖面圖；圖24是說明示例1的步驟的流程圖；圖25是示出由示例1所得的加工后硅晶片的要部剖面圖；圖26是示出μBGA半導體器件的剖面圖，所述μBGA半導體器件具有在其上裝配的半導體芯片；圖27是顯示氫氟酸和硝酸的混合蒸汽的接觸時間與多孔硅域的總面積占該半導體硅襯底的背面的比率這兩者之間的關系的曲線圖；圖28是曲線圖，橫軸所示為該半導體硅晶片的溫度和氫氟酸和硝酸的混合蒸汽的溫度這兩者之間的溫差，縱軸所示為該多孔硅域的平均直徑；圖29是曲線圖，顯示了該多孔硅的總面積占該半導體硅襯底的背面的比率和該半導體芯片的破損缺陷這兩者之間的關系；圖30是曲線圖，顯示了該半導體硅襯底的背面上出現(xiàn)的多孔硅域的平均直徑和該半導體芯片的破損缺陷這兩者之間的關系；圖31是通過電子顯微鏡(TEM)拍攝的、在p+半導體硅襯底上所形成的多孔硅層的剖面的照片；圖32是通過電子顯微鏡(SEM)拍攝的、在p-半導體硅襯底上所形成的多孔硅層的剖面的照片；以及圖33是通過電子顯微鏡(TEM)拍攝的、在p+半導體硅襯底上所形成的多孔硅層的剖面的照片。
具體實施例方式
以下將參考附圖，對用于實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行具體詳細的說明。
首先對半導體芯片進行相關說明。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導體芯片的要部剖面圖。
如圖1所示，本發(fā)明的半導體芯片100包括半導體硅襯底1，其通常通過對加工后的半導體硅晶片進行劃片而得。
對用作所述加工后半導體硅晶片100的原料的半導體硅晶片不作限制，通常被用作半導體硅晶片的任意半導體晶片均可以被用于本發(fā)明。
本發(fā)明中所用的半導體硅晶片是市售的半導體晶片。
本發(fā)明的半導體芯片100需要具有在主表面區(qū)2上形成的半導體器件層3，所述主表面區(qū)2是該半導體硅襯底1的一個表面。
只要該半導體器件層3能夠用于使該半導體芯片100行使半導體器件的功能，則不需要對該半導體器件層3進行任何特殊限制。例如，該半導體器件層3可以已經(jīng)在該半導體芯片100的半導體硅襯底1的主表面區(qū)2上形成了雜質(zhì)元素的雜質(zhì)層，所述雜質(zhì)元素是諸如硼、鎵、或銦的三族元素或者是諸如磷、砷、或銻的五族元素。此外，根據(jù)理想的半導體芯片100的性能，該半導體器件層3可以適當?shù)匕ㄒ粋€或者多個外延層、絕緣膜、電極、層間絕緣膜、栓塞結構、阻擋層、金屬連線層、抗反射層、以及鈍化層。
上述雜質(zhì)層等可以組合以在該半導體芯片100的主表面區(qū)2上形成雙極結構，n溝道、p溝道等的單溝道MOS結構，p阱、n阱、雙阱等的CMOS結構?？梢詫⑺鼋Y構中的一個或者多個進行適當組合以使得該半導體芯片行使半導體器件的功能，所述半導體器件諸如存儲器器件或者邏輯器件。
這里，圖1中的主表面區(qū)2是包含所述半導體器件層3的區(qū)域，該區(qū)域是指相對于該半導體芯片100的表面的法線方向，從該半導體芯片100的表面至該半導體芯片100的厚度的50％的區(qū)域。該區(qū)域優(yōu)選地是從該半導體芯片100的表面至該半導體芯片100的厚度的20％，或者更優(yōu)選地是至該半導體芯片100的厚度的10％。
本發(fā)明的半導體芯片100可以包括所述半導體硅襯底1的區(qū)域4上的雜質(zhì)元素，如圖1所示。
所述區(qū)域4的具體示例包括p+區(qū)，p-區(qū)，n+區(qū)，n-區(qū)等。
包含在P+區(qū)和/或p-區(qū)內(nèi)的雜質(zhì)元素包括諸如硼、鎵、銦的三族元素。
包含在n+區(qū)和/或n-區(qū)內(nèi)的雜質(zhì)元素包括諸如磷、砷、銻的五族元素。
p+區(qū)的雜質(zhì)濃度范圍通常在1×1017/cm3至5×1020/cm3，而p-區(qū)的雜質(zhì)濃度通常小于1×1017/cm3。
n+區(qū)的雜質(zhì)濃度范圍通常在1×1017/cm3至5×1020/cm3，而n-區(qū)的雜質(zhì)濃度通常小于1×1017/cm3。
p-區(qū)和n-區(qū)這兩者的雜質(zhì)濃度范圍優(yōu)選地是在1×1013/cm3至1×1017/cm3。
主表面區(qū)2優(yōu)選地是p+區(qū)。更優(yōu)選地，包含在該p+區(qū)內(nèi)的雜質(zhì)元素是硼。在該主表面區(qū)2內(nèi)的硼濃度優(yōu)選地是1×1018/cm3或更多。
然后，本發(fā)明的半導體芯片100需要在背面上的主表面區(qū)5內(nèi)具有多孔硅域?qū)?，所述背面即該半導體硅襯底1的另一面。
圖2是示出放大后的圖1所示的半導體硅襯底1的背面的要部視圖。如圖2所示，該多孔硅域?qū)?內(nèi)的多孔硅域7是在該半導體硅襯底1的背面上以島狀分布的多孔硅。
如圖2所示，在該多孔硅域?qū)?內(nèi)，圍繞該多孔硅域7存在半導體硅襯底的硅單晶8。
如圖2所示，從該半導體硅襯底1的背面觀察的該多孔硅域7大約是圓形，然而，多孔硅域7的形狀并不都限制為完整的圓。例如，如圖3所示，一個多孔硅域7可以是合并的圓形或者是橢圓型。如圖4所示，一個多孔硅域7的形狀可以是從一定高度滴落至該半導體硅襯底1的背面的液體所形成的液滴形，或者如圖5所示，一個多孔硅域7的形狀可以是在傾斜的半導體硅襯底1的背面上流動的液體所形成的液滴形。
另外，所述硅單晶8可以包括雜質(zhì)元素。該雜質(zhì)元素與上述相同，但優(yōu)選是硼。該硼濃度優(yōu)選地是1×1018/cm3或更多。
圖6是示出放大后的該半導體芯片100的多孔硅域的剖面的要部剖面圖。
在該多孔硅域?qū)?內(nèi)的多孔硅域7中，假設每個多孔硅域7的形狀可以以相同面積的圓替換的話，則在該半導體硅襯底1的背面上出現(xiàn)的多孔硅域7的平均直徑范圍優(yōu)選地是從0.2至800μm。
如果該平均直徑范圍小于0.2μm或者大于800μm，則很可能會降低該半導體芯片100上的多孔硅域?qū)?的應力馳豫效應，從而降低該所得半導體芯片100的可靠性。
這里，對于該半導體芯片100，參照該半導體硅襯底1的背面內(nèi)的硅單晶8得最外表面，對所述平均直徑進行計算。
例如，可以通過對該半導體硅襯底1的背面進行拍照，然后使用計算機執(zhí)行點圖像的圖像處理，來執(zhí)行所述替換，即以相同面積的圓替換多孔硅域7的形狀。
該半導體硅襯底1的背面上的多孔硅域?qū)?內(nèi)出現(xiàn)的多孔硅域7的總面積優(yōu)選地占該半導體硅襯底1的背面的總面積的10％至90％。
當該多孔硅域7的總面積小于該背面的10％或者大于該背面的90％時，很有可能使得該半導體芯片100上的多孔硅域?qū)?的應力馳豫效應降低，從而降低了所得的半導體芯片100的可靠性。
相對于該半導體芯片100的法線方向，每個多孔硅域7的厚度優(yōu)選地等于或小于該多孔硅域7的平均直徑的一半。如上所述，此處所用的平均直徑是將同等面積的圓替換該多孔硅域7后所得的圓的直徑。
這里，參考圖6進行說明。如果該半導體硅襯底1的背面上的多孔硅域?qū)?內(nèi)出現(xiàn)的每個多孔硅域7的形狀是圓形，則該多孔硅域7的直徑表示為點劃線a-a和點劃線b-b之間的距離，其中所述兩條點劃線顯示了該半導體芯片100的表面的法線方向。點劃線c-c是穿過該多孔硅域7的最深部分的線，并顯示了該半導體芯片100的表面的法線方向。該多孔硅域7的厚度表示為點劃線c-c在該多孔硅域7內(nèi)的距離。該多孔硅域7的厚度優(yōu)選地等于或者小于該多孔硅域7的直徑的一半。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的半導體芯片的要部剖面圖。
換句話說，圖7是示出放大后的本發(fā)明的半導體芯片101的多孔硅域?qū)?的要部剖面圖，并且除了多孔硅域?qū)?以外的構造和所述半導體芯片100的相同。
如圖7所示，每個多孔硅域700從上述半導體硅襯底1的背面上升至外面成為凸起形狀。
此外，除了該多孔硅域700，還在該半導體硅襯底1的背面上形成多孔硅層9。
圖8是示出放大后的圖7中的多孔硅域?qū)?的多孔硅域700的要部剖面圖。
相對于該多孔硅層9的最外表面而言，該半導體硅襯底的背面上的多孔硅域?qū)?上出現(xiàn)的每個多孔硅域700的平均直徑優(yōu)選地是從0.2至800μm，其是該多孔硅域700切割后的最外表面的長度。
如果該平均直徑小于0.2μm或者大于800μm，則很有可能降低該半導體芯片101上的多孔硅域?qū)?的應力馳豫效應，并進而降低該所得半導體芯片101的可靠性。
這里，參考圖8說明該多孔硅域700的平均直徑。當該半導體硅襯底1的背面上的多孔硅域?qū)?內(nèi)出現(xiàn)的每個多孔硅域700是圓時，該多孔硅域700的直徑描述為點劃線d-d和點劃線e-e之間的距離，所述兩條點劃線顯示了該半導體芯片101的表面的法線方向。這里，圖8中的該直徑10用虛線表示。
點劃線f-f是穿通該多孔硅域700的最深部分的直線，并且顯示了該半導體芯片101的表面的法線方向。該多孔硅域700的厚度通過點劃線f-f在該多孔硅域700內(nèi)的一段距離予以表示。
如圖8所示，當該多孔硅域700隆起成為至該多孔硅層9的外側的凸起形狀時，該多孔硅域700的厚度優(yōu)選地等于或者小于該多孔硅域7的直徑的四分之一。
該半導體硅襯底1的背面上的多孔硅域?qū)?內(nèi)出現(xiàn)的多孔硅域7的總面積占該半導體硅襯底1的背面的總面積的比例優(yōu)選地是從10％至90％。
當該多孔硅域7的總面積小于該背面的總面積的10％或者大于其的90％時，很有可能降低該半導體芯片101上的多孔硅域?qū)?的應力馳豫效應，并進而降低所得半導體芯片101的可靠性。
如圖8所示該多孔硅層9的厚度范圍通常從0.01μm至0.2μm，并優(yōu)選地是在0.05至0.1μm的范圍。
當該多孔硅層9的厚度小于0.01μm時，經(jīng)常產(chǎn)生故障。如果該多孔硅層9的厚度大于0.2μm，則該厚度會變得接近該多孔硅域?qū)?的厚度，使得很有可能降低該多孔硅域?qū)?的應力馳豫效應。
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的半導體芯片的要部剖面圖。
如圖9所示，除了在背面上的主表面區(qū)5中形成的是凹陷層11而非所述多孔硅域?qū)?以外，該半導體芯片102的構造與圖1所示的半導體芯片100的構造相同，其中所述背面是該半導體硅襯底1的另一面。
圖10是圖9中的凹陷層11的要部剖面圖，其中凹陷層11是放大顯示的。
如圖10所示，該凹陷層11具有在其上形成的凹陷12。
圖11是示出凹陷12的形狀的要部示意圖。
如圖11所示，在該半導體硅襯底1的背面上以島狀分布凹陷12。凹陷12是該硅單晶8中形成的凹進部分。
正如上述圖2至圖5中的多孔硅域7的情況，圖11至圖14中示出了每個凹陷12的各種形狀。
平均直徑、深度等與上述圖6中的多孔硅域7中的情況相同。
這里，參考圖10進行說明。當該半導體硅襯底1的背面上出現(xiàn)的每個凹陷12是圓形時，該凹陷12的直徑表示為點劃線g-g和點劃線h-h之間的距離，所示兩條點劃線顯示了該半導體芯片102的表面的法線方向。
點劃線i-i是穿通該凹陷12的最深部分的直線，并顯示了該半導體芯片102的表面的法線方向。該凹陷12的厚度表示為點劃線i-i在凹陷12內(nèi)的的距離。
圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的半導體芯片的要部剖面圖。
在圖15的要部剖面圖中，該半導體芯片103中的半導體硅襯底1的背面是放大顯示的，并且除了背面上形成的多孔硅層9以外，其構造與圖10所示的半導體芯片102中的構造相同。
圖15所示的多孔硅層9的厚度范圍通常是從0.01至0.5μm，并且優(yōu)選地是從0.05至0.2μm。
當多孔硅層9的厚度小于0.01μm時，經(jīng)常產(chǎn)生故障。另一方面，當該厚度超過0.5μm時，該多孔硅層9的機械強度會變差，容易在封裝過程中導致該多孔硅層9的破損以及引起故障。
以下將對具有如上所述的多孔硅域?qū)拥谋景l(fā)明的制造方法進行說明。
圖16是半導體硅晶片13的要部剖面圖。
為制造本發(fā)明的半導體芯片，如圖16所示，例如，首先需要在半導體硅晶片的表面上、或者說是一個表面上的主表面區(qū)2上形成半導體器件層3。
只要該半導體器件層3可以配置為能夠行使半導體器件諸如存儲器件或者邏輯器件的功能，則對形成該半導體器件層3的形成方法不作限制，并且可以根據(jù)任意常規(guī)制造方法形成該半導體器件層3。
例如，利用淀積設備、推阱設備等通過熱擴散方法，或者利用離子注入設備、退火設備等通過離子注入方法，在該半導體硅晶片13的主表面區(qū)2上形成雜質(zhì)層。在這些方法之外，也可以進行或者組合進行外延層形成、絕緣膜形成、電極形成、層間絕緣膜形成、栓塞結構形成、阻擋層形成、金屬連線層形成、抗反射層形成、以及鈍化層形成等，進而在該半導體硅晶片13的主表面區(qū)2上形成該半導體器件層3。
對執(zhí)行所述方法的條件、執(zhí)行所述方法等的制版條件均不作具體限制，在制造半導體芯片中所通常采用的任意條件均可以適當選用。
接下來，為制造本發(fā)明的半導體芯片，需要研磨該半導體硅晶片13的背面或者說另一面，直至預定厚度。
該預定厚度通常范圍是從30至1500μm，優(yōu)選地從50至300μm，更優(yōu)選地從60至150μm，再優(yōu)選地是從70至120μm。
對研磨該半導體硅晶片13的背面的方法不作任何限制，任何常用方法均可以采用以執(zhí)行該研磨。
為制造本發(fā)明的半導體芯片，除了該研磨外，可以執(zhí)行該半導體硅晶片13的背面剖光。
對該剖光不作任何限制，可以通過任意常用方法執(zhí)行該剖光。例如，通過CMP等執(zhí)行該剖光。
接下來，為制造本發(fā)明的半導體芯片，需要在前述半導體硅晶片13的背面上形成多孔硅域?qū)?。
即使在剖光被省略時或者剖光之后也可以進行該多孔硅域?qū)?的形成。
例如，可以通過下述方法形成該多孔硅域?qū)?，即，使氫氟酸和硝酸的混合蒸汽與該半導體硅晶片13的背面進行接觸。
用于該方法的氫氟酸和硝酸的混合蒸汽可以例如是，濃度是49％的氫氟酸溶液和濃硝酸這兩者的混合液體所產(chǎn)生的蒸汽。
在制備該混合蒸汽時，根據(jù)混合前的體積，49％氫氟酸溶液和濃硝酸的混合比優(yōu)選地是從1∶1至1∶100，更優(yōu)選地時從1∶5至1∶10。
當生成硝酸和氫氟酸的混合蒸汽時，該混合液體的溫度優(yōu)選地是30至60℃，更優(yōu)選地是40至55℃。此外，該混合蒸汽的溫度優(yōu)選地是40至45℃。
此外，當使氫氟酸和硝酸的混合蒸汽與該半導體硅晶片13的背面進行接觸時，該半導體硅晶片13的溫度優(yōu)選地是從0至40℃，更優(yōu)選地是從10至35℃。該溫度更優(yōu)選地是從20至30℃。
進一步地，當使得該半導體硅晶片13的背面與氫氟酸和硝酸的混合蒸汽相接觸時，該半導體硅晶片13的背面和該氫氟酸和硝酸的混合蒸汽可以用光輻照。
光的光源可以是例如，汞燈，鹵鎢燈，弧光燈，熒光燈等。優(yōu)選地，光源采用熒光燈。
如果對該半導體硅晶片13與該氫氟酸和硝酸的混合蒸汽進行接觸的時間進行控制，則可以控制如圖7所示的在該多孔硅域?qū)?上顯示的多孔硅域700的數(shù)目。
具體而言，可以將在該多孔硅域?qū)觾?nèi)的半導體硅襯底的背面上的多孔硅域的總面積控制在該背面面積的10％至90％。
圖27是顯示氫氟酸和硝酸的混合蒸汽與該半導體硅晶片13的背面的接觸時間與多孔硅域的總面積占該半導體硅襯底的背面的比率這兩者之間的關系的曲線圖。
如該曲線圖所示，當氫氟酸和硝酸的混合蒸汽的接觸時間更久時，很有可能增加該多孔硅域的總面積的比率。
另一方面，通過該半導體硅晶片13的溫度和該氫氟酸和硝酸的混合蒸汽的溫度這兩者之間的溫差，可以控制每個多孔硅域700的直徑的大小。
具體而言，通過將控制該溫差使其減小，可以縮小該半導體硅晶片13的混合蒸汽的滴露凝結，進而可以降低每個多孔硅域700的直徑。
另一方面，通過控制溫差使其增大，可以放大該半導體硅晶片13上的混合蒸汽的滴露凝結，進而增加每個多孔硅域700的直徑。
圖28是曲線圖，橫軸所示為該半導體硅晶片13的溫度和氫氟酸和硝酸的混合蒸汽的溫度這兩者之間的溫差，縱軸所示為該多孔硅域的平均直徑。該圖對前述趨勢予以支持。
用該方法，可以形成圖7所示的多孔硅域?qū)?。
如圖7所示，在顯示有該氫氟酸和硝酸的混合蒸汽的滴露凝結的部分，形成厚的呈島狀的多孔硅域700，而在其他部分，形成較薄的多孔硅層9。
當對圖7所示的多孔硅域?qū)舆M行剖光時，例如可以形成圖6所示的多孔硅域?qū)?。
例如，通過在將該半導體硅晶片13的背面與氫氟酸和硝酸的混合蒸汽進行接觸時，保持該半導體硅晶片13的穩(wěn)定，可以獲得如圖2所示的圓形的多孔硅域7。
另外，例如，通過在將該半導體硅晶片13的背面與該氫氟酸和硝酸的混合蒸汽進行接觸時，對該半導體硅晶片13進行適當?shù)男龜[，則可以獲得圖3所示的多孔硅域7的合并圓的形狀。
進一步地，例如，通過在將該半導體硅晶片13的背面與該氫氟酸和硝酸的混合蒸汽進行接觸時，對該半導體硅晶片13進行輕微地旋擺，則可以獲得如圖4所示的將液體從一定高度滴落在背面所形成的該多孔硅域7的形狀。
更進一步地，例如，通過在將該半導體硅晶片13的背面與該氫氟酸和硝酸的混合蒸汽進行接觸時，將該半導體硅晶片13進行適當?shù)貎A斜，則可以獲得如圖5所示的將液滴在傾斜表面上流動所形成的該多孔硅域7的形狀。
接下來，為制造本發(fā)明的半導體芯片，需要對經(jīng)過以下步驟所獲得的加工后半導體晶片進行劃片，所述步驟包括形成半導體器件層的步驟，研磨的步驟，形成多孔硅域?qū)拥牟襟E等。
對加工后半導體硅晶片所進行的劃片不作限制，可以通過利用任何市售劃片設備進行該劃片。
在這些步驟之后，可以得到本發(fā)明的半導體芯片。
以下對制造具有如上所述的凹陷層的本發(fā)明的半導體芯片的方法進行說明。
圖17是示出半導體硅晶片14的要部剖面圖。
該半導體硅晶片14不同于圖16所示的半導體硅晶片13，在于該半導體硅晶片14具有凹陷層11而非半導體硅晶片13的多孔硅域?qū)?。
凹陷層11的形成包括從通過上述步驟所得的半導體硅晶片的背面上形成的多孔硅域?qū)尤コ嗫坠栌颍谄渖闲纬啥嗫坠栌驅(qū)又霸谠摪雽w硅晶片14的背面進行濕法刻蝕，在其上形成多孔硅域?qū)又霸谠摪雽w硅晶片14的背面進行干法刻蝕等。
例如通過研磨、剖光、刷洗等中的一種或多種工藝執(zhí)行從該多孔硅域?qū)訉υ摱嗫坠栌虻娜コ?br> 這些步驟可以一起進行，或者用以下方法代替，即通過利用氫氟酸以無電濕法化學刻蝕，從而去除該多孔硅域。
執(zhí)行這些步驟，從而從形成在該半導體硅晶片13的背面上的多孔硅域?qū)?去除多孔硅域，并因此形成凹陷層11。
另外，在其上形成多孔硅域?qū)又?，在該半導體硅晶片的背面上進行濕法刻蝕，例如，通過如圖18所示將氫氟酸和硝酸的混合蒸汽與該半導體硅晶片的背面進行接觸。
這里，圖18是示出該半導體硅晶片16的要部剖面圖，用于說明所述濕法刻蝕的步驟。
在該半導體硅晶片16的背面通過公知光刻方法采用抗蝕劑形成抗蝕層5。這里，以以下樣式形成該抗蝕層5在該半導體硅晶片16的背面使該半導體硅晶片16看似島形。然后，將該抗蝕層5用作掩模并使該半導體硅晶片16的背面與氫氟酸和硝酸的混合蒸汽進行接觸，從而形成如圖11至14所示的具有凹陷的凹陷層。
用于上述方法中的氫氟酸溶液和濃硝酸的混合液體可以是，例如，49％濃度的氫氟酸和濃硝酸的混合液。根據(jù)混合前的體積，該49％的氫氟酸溶液和濃硝酸的混合比優(yōu)選地是從1∶1至1∶500的范圍，更優(yōu)選地是從1∶10至1∶100的范圍。
在將氫氟酸和硝酸的混合液體與半導體硅晶片16的背面進行接觸時的該半導體硅晶片16的溫度是從0至40℃。
如果該溫度小于0℃，則很有可能較低濕法刻蝕的速度，而如果該溫度超過40℃，則很有可能減弱濕法刻蝕的可塑造性。
更優(yōu)選地，該溫度從20至30℃。
在其上形成多孔硅域?qū)又埃谠摪雽w硅晶片的背面上進行干法刻蝕，例如，正如濕法刻蝕的情況，通過在圖18所示的半導體硅晶片16的背面進行等離子刻蝕。
可以例如在六氟化硫、氧、氬等的混合氣體中以及低壓條件下進行該等離子刻蝕。
六氟化硫/氧/氬的混合氣體的混合比優(yōu)選地是1-5/0.1-2/10-3，根據(jù)每單位時間內(nèi)的體積流量。該比率優(yōu)選地是2-4/0.5-1.5/15-25。
進行等離子刻蝕的壓力優(yōu)選地是從200知800帕(Pa)，更優(yōu)選地是從400至600帕。
在進行等離子刻蝕后，在氧氣環(huán)境下進行用以執(zhí)行等離子刻蝕的灰化，用于去除抗蝕層5。
經(jīng)過前述步驟，能夠形成如圖11至14所示的具有凹陷12的凹陷層。
在執(zhí)行該等離子刻蝕時，可以以樹脂掩模18代替圖18所示的抗蝕層5。具體而言，如圖19所示，可以在具有樹脂掩模18的半導體硅晶片17的背面上進行等離子刻蝕。
優(yōu)選地，當在半導體硅襯底19的方向壓按該樹脂掩模18時，執(zhí)行該等離子刻蝕。
該樹脂掩模18由一種或者多種包含聚乙烯、聚丙烯等的熱塑樹脂組成。該樹脂掩模更優(yōu)選地由聚乙烯組成。
另外，該樹脂掩模18設有圓形突起。通過合適地選擇該突起的形狀，可以形成如圖11至14所示地具有凹陷12的凹陷層。
圖20是示出放大后的該加工后的半導體硅晶片19的凹陷層11的要部剖面圖。
通過執(zhí)行以下步驟所得的加工后的半導體硅晶片19具有如圖20所示的凹陷120，所述步驟包括在該半導體硅晶片14的背面上進行濕法刻蝕的步驟，在該半導體硅晶片14的背面上進行干法刻蝕的步驟等等。
這里，在等離子刻蝕步驟之外，可以在該凹陷層上利用氧執(zhí)行等離子刻蝕步驟、利用氮執(zhí)行等離子刻蝕步驟等等以形成一個或多個氧化膜、氮化膜等等(未示出)。
在形成凹陷層后，可以就在該凹陷層上形成多孔硅層。
圖21所示是通過從該半導體硅晶片的背面所形成的多孔硅域?qū)由先コ摱嗫坠栌蛩玫骄哂邪枷?2的加工后半導體硅20的要部剖面圖，在該圖中，在加工后半導體硅20上形成的多孔硅層9是放大顯示的。
圖22是通過在該半導體硅晶片的背面上進行濕法刻蝕、以及干法刻蝕等所得到的加工后半導體硅21的要部剖面圖，在該圖中，在該半導體硅21上所形成的多孔硅層9是放大顯示的。
可以以諸如染色刻蝕法和陽極氧化刻蝕法的方法形成該多孔硅層9。
考慮到所得的半導體芯片的性能，優(yōu)選地，該多孔硅層9通過染色刻蝕法形成。
優(yōu)選地，通過在該半導體硅晶片的背面運用氫氟酸溶液和濃硝酸的混合液體等進行該染色刻蝕法。
該氫氟酸溶液和濃硝酸的混合液體可以例如是，49％濃度的氫氟酸溶液和濃硝酸的混合液。在這種情況下，優(yōu)選地，在混合前的濃硝酸的體積小于該49％濃度的氫氟酸溶液。
該49％濃度的氫氟酸溶液和濃硝酸的體積比根據(jù)混合前的體積優(yōu)選地是從10∶1至5000∶1。
氫氟酸的比率越大，染色刻蝕耗時越多，并因此，優(yōu)選地，該49％濃度的氫氟酸和濃硝酸的體積比根據(jù)混合前的體積是從100∶1至1000∶1。
更進一步地，該氫氟酸溶液和濃硝酸的混合液可以添加洗滌劑諸如NaNO2。該洗滌劑的用量范圍通常是每1升氫氟酸溶液和濃硝酸的混合液中添加0.1至1g。
作用在該半導體硅晶片的背面的氫氟酸溶液和濃硝酸的混合液的溫度通常是在0至80℃。
如果該溫度小于0℃，則染色刻蝕的速度很可能變慢，而如果該溫度超過80℃，則很可能降低染色刻蝕的可操作性。
隨著該溫度越高，染色刻蝕的速度可能越快。但是，根據(jù)染色刻蝕的可操作性，該溫度優(yōu)選地是從40至60℃。
進一步地，當使氫氟酸溶液和濃硝酸的混合液作用于該半導體硅晶片的背面時，可以對該半導體硅晶片的背面和氫氟酸溶液與濃硝酸的混合液進行光輻照。
光的光源包括汞燈，鹵鎢燈，弧光燈，熒光燈等。優(yōu)選地，光源采用熒光燈。
例如，當在溫度為30℃或更低的條件下使用半導體硅晶片時，以熒光燈的光進行光輻照，根據(jù)混合前的體積以500∶1的體積比使用49％濃度的氫氟酸溶液和濃硝酸的混合液，染色刻蝕的速度范圍在具有p+區(qū)的半導體硅晶片的情況下是從1000至1500nm/m，在具有p-區(qū)的半導體硅晶片的情況下是從100至200nm/m，在具有n+區(qū)的半導體硅晶片的情況下是從200至300nm/m，在具有n-區(qū)的半導體硅晶片的情況下是從200至300nm/m。
執(zhí)行前述染色刻蝕法，從而在指向該半導體硅晶片內(nèi)部的方向連續(xù)形成侵蝕孔。該結構例如與圖6所示的多孔硅域7、圖7所示的多孔硅域700等的結構相同。
圖23是示出放大后的圖21或22中的多孔硅層9的要部剖面圖。
如圖23所示，在每個侵蝕孔22的內(nèi)表面，當進行染色刻蝕時形成氧化膜(未示出)。以該方式，可以形成多孔硅層9，如圖21或22所示。
在使氫氟酸溶液和硝酸溶液的混合液作用于該半導體硅晶片的背面后，用純凈水清洗該半導體硅晶片的背面，并且通過加熱法、通過旋轉(zhuǎn)的離心力法、吹氣法等等可以烘干該加工后硅晶片。
以該方式，可以得到該加工后的半導體硅晶片。
然后，為制造本發(fā)明的半導體芯片，正如上述情況，通過形成半導體器件層、進行研磨、形成凹陷層等后所得到的加工后半導體硅晶片需要被進行劃片。
對該加工后硅晶片的劃片法不作限制，可以通過利用任何市售劃片設備進行該劃片。
執(zhí)行這些步驟后進而可以得到本發(fā)明的半導體芯片。
由此獲得的本發(fā)明的半導體芯片可以被用于制造各種半導體器件，包括BGA，TCP，TSOP以及TQFP。
例如，對于BGA，通過膠帶等將該半導體芯片粘接在BGA襯底上，然后，將焊錫球淀積在該BGA襯底上。對該半導體芯片、焊錫球等進行必要的鍵合操作，在該半導體芯片上淀積鈍化膜，通過半導體密封樹脂對該半導體芯片進行密封，然后，如果需要則放置焊錫球，從而得到其上具有本發(fā)明的半導體芯片的BGA。
對于其他半導體器件同理于該BGA，運用上述常規(guī)方法均可得到。
以該方式得到的半導體芯片可以有效地特別是運用于DRAM(動態(tài)隨機存取存儲器)等。
正如本發(fā)明的半導體芯片具有如圖10等所示的本多孔硅域700和凹陷層11，即使在該半導體器件上施加應力，通過所述多孔硅域700、凹陷層11等可以削弱該應力，從而使得避免該半導體芯片受到損傷。
另外，如圖7、15、21、22等所示，該多孔硅域700和多孔硅層9可以有效地作為吸除層。即便有金屬附著在該半導體芯片的背面，這些金屬也會被阻止散布進該半導體芯片并被融化以到達在該半導體芯片的主表面區(qū)的半導體器件層3。
以所述構造，即便在將半導體芯片嵌入半導體器件時，也可以形成能夠防止半導體器件內(nèi)產(chǎn)生故障的并具有高可靠性的半導體芯片。
以下將參考示例對本發(fā)明的具體實施例進行說明。然而，本發(fā)明不限于這些示例。
圖24是顯示該示例各步驟的流程圖。利用該流程完成該實驗。
在包含3-7×1018/cm3的硼的母硅晶片上淀積5μm的包含1×1015/cm3的硼的外延生長層，以制備半導體硅晶片23。然后，如圖25，在該半導體硅晶片23的外延生長層側面的主表面區(qū)上，制備半導體器件層3以作為DRAM。勿庸置疑，提供了具有基本構造的半導體器件層3以用作包含存儲器單元部分和外圍電路在內(nèi)的DRAM。
在制備了用作DRAM的半導體器件層3后，利用具有#400目(mesh)的顆粒尺度的磨石的半導體晶片研磨設備對該半導體硅晶片的背面進行粗研磨，并將該半導體硅晶片研磨至160μm的厚度。
然后，利用具有#2000目顆粒尺度的磨石的半導體晶片研磨設備對該半導體硅晶片的背面進行精研磨，并將該半導體硅晶片研磨至140μm的厚度。
在隨后步驟里，利用由49％濃度的氫氟酸溶液和濃硝酸的混合液體所組成的刻蝕劑以40μm/m的刻蝕速度對該半導體硅晶片的背面進行旋轉(zhuǎn)刻蝕，持續(xù)一分鐘。然后，利用由49％濃度的氫氟酸溶液和濃硝酸的混合液體所組成的刻蝕劑以10μm/m的刻蝕速度對該半導體硅晶片的背面進行旋轉(zhuǎn)刻蝕，持續(xù)10秒鐘。隨后利用純凈水清洗和去除該刻蝕劑。此時該半導體硅晶片的厚度是100μm。
接下來，將該半導體硅晶片保持在室溫下(23℃)，水平放置該半導體硅襯底的背面，并以染色刻蝕劑的蒸汽進行濺射，該染色刻蝕劑通過將49％濃度的氫氟酸和濃硝酸根據(jù)混合前的體積以1至10的比率進行混合而得。
該染色刻蝕劑的溫度是80℃，且該染色刻蝕劑的蒸汽溫度是從60至70℃。此外，蒸汽濺射時間是一分鐘。
然后，通過純凈水清洗并去除該刻蝕劑，從而得到加工后硅晶片23。
如此獲得的加工后硅晶片包含如圖7所示的具有多孔硅域700的多孔硅域?qū)?。該多孔硅域?qū)拥暮穸仁谴蠹s200nm。
如圖2所示，該多孔硅域?qū)觾?nèi)的多孔硅域在該半導體硅襯底的背面以島狀分布。每個多孔硅域的形狀近似是圓形，且其平均直徑是數(shù)十微米。
另外，對應于圖7中多孔硅域?qū)?的部分的厚度是幾個納米。
然后，將該加工后硅晶片劃片成預定形狀，從而得到本發(fā)明的半導體芯片104。
以下對其上置有上述半導體芯片的半導體器件進行說明。
圖26是示出具有在其上配置了半導體芯片的μBGA半導體器件的剖面圖。
首先，利用膠帶24將該半導體芯片104粘附于TAB帶25，并鍵合內(nèi)部引線。在將半導體芯片104粘附于TAB帶25后，在175℃烘焙數(shù)十分鐘。然后，利用半導體密封熱固樹膠28密封該半導體芯片104和TAB帶25的周圍，隨后以175℃進行后固化5小時。
進一步地，固定焊錫球27至該TAB帶25以制造該μBGA半導體器件。
這里，圖26中，該半導體芯片104的多孔硅域?qū)拥矸e在該TAB帶25的反側上。
然后對如此獲得的μBGA半導體器件進行破損缺陷測試以及對置于其上的半導體芯片的信息保持特性缺陷測試。
結果參見表1。
除了如圖24形成多孔硅域?qū)拥牟襟E被改為以下所述情況以外，該示例2中所執(zhí)行的步驟同于示例1中。
具體而言，形成多孔硅域?qū)拥牟襟E中，以染色刻蝕劑濺射的條件進行如下修改染色刻蝕劑的溫度是50℃，染色刻蝕劑的蒸汽溫度范圍從40至45℃，蒸汽濺射時間是3分鐘。
由此步驟所得的多孔硅域?qū)尤缓筮M行刷洗以去除多孔硅域?qū)由系亩嗫坠栌颉?br> 該步驟后，得到具有凹陷12的加工后硅晶片，如圖10所示，所述凹陷在該半導體硅晶片的背面以島狀分布。
這里，該凹陷12是以相對于該半導體硅晶片的背面凹進大約100nm。此外，所得凹陷12具有近似圓形，且平均直徑是數(shù)個微米。
對該加工后硅晶片施加和示例1中相同的處理，從而得到半導體芯片，和其上置有該半導體芯片的μBGA半導體器件。
然后對如此獲得的μBGA半導體器件進行破損缺陷測試以及對置于其上的半導體芯片的信息保持特性缺陷測試。
結果參見表1。
對在示例2中所得的所述加工后半導體硅晶片隨后進行染色刻蝕，所述半導體硅晶片具有在該半導體硅晶片的背面以島狀分布的凹陷12。結果導致得到具有在該硅晶片的背面進一步形成的多孔硅層9的加工后硅晶片，如圖15所示。
在以熒光燈光進行輻照的同時，對示例2中所得的加工后硅晶片的凹陷形成面通過利用氫氟酸溶液和硝酸基染色刻蝕劑進行旋轉(zhuǎn)刻蝕，持續(xù)一分鐘。這樣導致在該凹陷層上形成多孔硅層。該多孔硅層的厚度是100μm。
然后對該加工后硅晶片進行與示例1中相同的處理，從而得到半導體芯片以及其上置有該半導體芯片的μBGA半導體器件。
然后對如此獲得的μBGA半導體器件進行破損缺陷測試以及對置于其上的半導體芯片的信息保持特性缺陷測試。
結果參見表1。
在示例1中，改變該多孔硅域的總面積占該半導體芯片104的背面的比率，以測量該總面積和所得半導體芯片104的破損缺陷這兩者之間的關系。
結果參見圖29。
在示例1中，改變該多孔硅域的平均直徑與該半導體芯片104的背面的比率，以測量該總面積和所得半導體芯片104的破損缺陷這兩者之間的關系。
結果參見圖29。
除了忽略形成多孔硅域?qū)拥脑摬襟E以外，如示例1中所述執(zhí)行大部分同樣的處理，從而得到半導體芯片和其上置有該半導體芯片的μBGA半導體器件。
然后對如此獲得的μBGA半導體器件進行破損缺陷測試以及對置于其上的半導體芯片的信息保持特性缺陷測試。
結果參見表1。
除了將形成多孔硅域?qū)拥牟襟E替換為在厚度為100μm的前述半導體硅晶片的背面形成多孔硅層以外，執(zhí)行如示例1所述的幾乎相同的步驟，從而得到半導體芯片和其上置有該半導體芯片的μBGA半導體器件。
具體而言，在以熒光燈光進行輻照的同時，對該凹陷形成面通過利用氫氟酸溶液和硝酸基染色刻蝕劑進行旋轉(zhuǎn)刻蝕，持續(xù)一分鐘。這樣導致在前述厚度為100μm的半導體硅晶片的整個背面上形成多孔硅層。
然后對如此獲得的μBGA半導體器件進行破損缺陷測試以及對置于其上的半導體芯片的信息保持特性缺陷測試。
結果參見表1。


本發(fā)明不限于上述實施例，在不偏離本發(fā)明的范圍的前提下可以作出各種修改和變化。
本申請基于2005年11月30日提交的日本專利申請No.2005-345056，在此引用其全部內(nèi)容作為參考。
權利要求
1.一種包含硅襯底的半導體芯片，所述襯底具有半導體器件層和多孔硅域?qū)?，在所述半導體硅襯底的一個表面上的主表面區(qū)內(nèi)設置所述半導體器件層，在背面即所述半導體硅襯底的另一面上的主表面區(qū)內(nèi)設置所述多孔硅域?qū)?，所述多孔硅域?qū)泳哂性谒霭雽w硅襯底背面內(nèi)以島狀分布的多孔硅域。
2.根據(jù)權利要求1所述的半導體芯片，其中，假設每個所述多孔硅域的形狀可以以同等面積的圓替換，則在所述多孔硅域?qū)觾?nèi)的半導體硅襯底的背面上出現(xiàn)的多孔硅域具有的平均直徑范圍為0.2至800μm。
3.根據(jù)權利要求1所述的半導體芯片，其中在所述多孔硅域?qū)觾?nèi)的半導體硅襯底的背面區(qū)上出現(xiàn)的多孔硅域的總面積是該背面面積的10％至90％。
4.一種包含半導體硅襯底的半導體芯片，所述襯底具有半導體器件層和凹陷層，在所述半導體硅襯底的一個表面上的主表面區(qū)內(nèi)設置所述半導體器件層，在背面即所述半導體硅襯底的另一面上的主表面區(qū)內(nèi)設置所述凹陷層，以及所述凹陷層具有在所述半導體硅襯底的背面以島狀分布的凹陷。
5.根據(jù)權利要求4所述的半導體芯片，其中，假設每個所述凹陷的形狀可以以同等面積的圓替換，則出現(xiàn)的凹陷具有的平均直徑范圍為0.2至800μm。
6.根據(jù)權利要求4所述的半導體芯片，其中，所述凹陷的總面積是該背面面積的10％至90％。
7.根據(jù)權利要求1所述的半導體芯片，還包括背面上的多孔硅層。
8.根據(jù)權利要求4所述的半導體芯片，還包括背面上的多孔硅層。
9.一種用于制造半導體芯片的方法，包含以下步驟(1)在半導體硅晶片的一個表面上的主表面區(qū)內(nèi)形成半導體器件層；(2)研磨背面即該半導體硅晶片的另一面直至預定厚度；(3)在該半導體硅晶片的背面內(nèi)形成具有島狀分布的多孔硅域的多孔硅域?qū)樱灰约?4)對經(jīng)過所述步驟(1)至(3)而得的加工后半導體晶片進行劃片，以及所述步驟(3)包括將氫氟酸和硝酸的混合蒸汽與該半導體硅晶片的背面進行接觸。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，在步驟(3)和步驟(4)之間，還包括步驟(5)，用于從所述多孔硅域?qū)尤コ嗫坠栌颉?br> 11.根據(jù)權利要求9所述的方法，在步驟(3)和步驟(4)之間，還包括在所述半導體硅晶片的背面上形成多孔硅層的步驟。
12.根據(jù)權利要求10所述的方法，在步驟(5)和步驟(4)之間，還包括在所述半導體硅晶片的背面上形成多孔硅層的步驟。
13.一種用于制造半導體芯片的方法，包括(i)在半導體硅晶片的一個表面上的主表面區(qū)內(nèi)形成半導體器件層；(ii)研磨背面即該半導體硅晶片的另一面直至預定厚度；(iii)在該半導體硅晶片的背面內(nèi)形成具有島狀分布的凹陷的凹陷層；以及(iv)對經(jīng)過所述步驟(i)至(iii)而得的加工后半導體芯片進行劃片，以及所述步驟(iii)包括在該半導體硅晶片的背面進行濕法刻蝕和/或干法刻蝕。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，在步驟(iii)和(iv)之間，還包括在該半導體硅晶片的背面形成多孔硅層的步驟。
15.一種半導體芯片，其根據(jù)權利要求9的所述方法而得。
16.一種半導體器件，其包含根據(jù)權利要求1所述的半導體芯片。
17.一種半導體器件，其包含根據(jù)權利要求4所述的半導體芯片。
18.一種半導體器件，其包含根據(jù)權利要求7所述的半導體芯片。
19.一種半導體器件，其包含根據(jù)權利要求8所述的半導體芯片。
20.一種半導體器件，其包含根據(jù)權利要求15所述的半導體芯片。
全文摘要
本發(fā)明目的是提供一種具有低破損風險的高可靠性的半導體芯片。具體而言，本發(fā)明提供一種具有半導體硅襯底的半導體芯片，該半導體硅襯底包含半導體器件層、多孔硅域?qū)樱谒霭雽w硅襯底的一個表面上的主表面區(qū)內(nèi)形成所述半導體器件層，在背面即該半導體硅襯底的另一表面上的主表面區(qū)內(nèi)形成所述多孔硅域?qū)樱⑶宜龆嗫坠栌驅(qū)泳哂性谠摪雽w硅襯底的背面上以島狀分布的多孔硅域。
文檔編號H01L21/30GK1976012SQ20061016313
公開日2007年6月6日 申請日期2006年11月30日 優(yōu)先權日2005年11月30日
發(fā)明者大湯靜憲, 青木茂 申請人:爾必達存儲器株式會社, 株式會社日立制作所