溝槽210—樣，圖2Β所示的溝槽210可形成如參考上面在本文的圖3和4解釋的閉合回路。
[0036]參考圖1C，在形成溝槽210之后，在第二表面102和溝槽210之間的半導(dǎo)體材料被移除，以便使溝槽210所包圍的半導(dǎo)體區(qū)400與半導(dǎo)體主體100的其它區(qū)分離。參考圖1C解釋的方法中的任一個可用于移除半導(dǎo)體材料。
[0037]下面參考圖5A-5G和6A-6G解釋了用于形成溝槽210的方法的兩個不同的實(shí)施方式。這些附圖中的每個示出在單獨(dú)的方法步驟期間(之后)的半導(dǎo)體主體100的垂直橫截面視圖。
[0038]圖5Α示出在形成溝槽210之前的半導(dǎo)體主體100。參考圖5B-5C，該方法包括通過形成多個子溝槽(孔穴)200-203來形成溝槽210 (見圖)，每個子溝槽具有比最后的溝槽210的深度低的溝槽深度。形成這些子溝槽中的每個可包括DRIE (深反應(yīng)離子蝕刻)方法。DRIE工藝是可用于在晶片或襯底中產(chǎn)生深穿透、具有陡的側(cè)面的孔和溝槽(一般具有高的高寬比)的蝕刻工藝。存在兩種主要的DRIE工藝，即，冷凍過程和Bosch工藝。
[0039]公知的是，Bosch工藝包括一序列蝕刻步驟，每個蝕刻步驟包括兩個工藝階段，即，第一階段，其中執(zhí)行實(shí)質(zhì)上各向同性等離子體蝕刻工藝以便形成溝槽(孔穴)；和第二階段，其中將鈍化層沉積在溝槽的底部和側(cè)壁上。在后面是第二階段的每個第一階段中，在溝槽的底部上的鈍化層比在側(cè)壁上的鈍化層更快地被移除，使得主要在溝槽的底部處的半導(dǎo)體材料被蝕刻。為了蝕刻硅(Si)，六氟化硫(SF6)可用作在第一階段中的蝕刻劑，且八氟環(huán)丁烷(C4F8)源氣體可用于在第二階段中形成鈍化層。
[0040]為了解釋的目的，假設(shè)Bosch工藝用于形成包括多個子溝槽200-203的溝槽210。參考圖5B，第一子溝槽200在工藝的一個第一階段中在第一表面101中形成。借助于等離子體蝕刻工藝的各向同性性質(zhì)，子溝槽200可具有實(shí)質(zhì)上橢圓形的橫截面。蝕刻工藝包括在第一表面101上形成蝕刻掩模110 (在圖5B中以虛線示出)，其中未被蝕刻掩模110覆蓋的第一表面101的那些部分被蝕刻。在第一階段之后，子溝槽200的表面(底部和側(cè)壁)被鈍化。然而，在圖5B中未示出鈍化層。
[0041]參考圖5C，形成第二子溝槽201，其從第一子溝槽的底部實(shí)質(zhì)上延伸到半導(dǎo)體主體100內(nèi)。這是因?yàn)榈入x子體蝕刻工藝也蝕刻鈍化層，并比在側(cè)壁上更快地蝕刻在水平表面上，即，在第一子溝槽200的底部上的鈍化層。第二子溝槽201像第一子溝槽201 —樣具有實(shí)質(zhì)上橢圓形的橫截面。在形成第二子溝槽201之后，第二子溝槽201的(和第一子溝槽200的)表面被鈍化。
[0042]用于蝕刻一個子溝槽(例如圖5C所示的子溝槽200、201)的每個等離子體蝕刻過程可能花費(fèi)幾秒。根據(jù)一個實(shí)施方式，蝕刻過程的持續(xù)時間從一個蝕刻過程到隨后的蝕刻過程增加，使得每個子溝槽變得比以前形成的子溝槽更深和更寬。圖示出在四個蝕刻過程之后的半導(dǎo)體主體100，使得四個子溝槽200-203形成。然而，隨后的蝕刻過程的數(shù)量和因此子溝槽的數(shù)量可改變且不限于四。
[0043]參考圖K)，由子溝槽200-203形成的溝槽210朝著其底部變寬。也就是說，溝槽210具有實(shí)質(zhì)上斜切的側(cè)壁。這是憑借每個子溝槽201-203比以前形成的子溝槽(或多個)寬。
[0044]在形成單獨(dú)的子溝槽200-203之后，溝槽210的側(cè)壁可具有不均勻(粗糙)的表面。因此，根據(jù)一個實(shí)施方式，側(cè)壁被平面化。這可包括在可以是大氣的或更低的壓力下在大于大約1000°C的溫度下在純氫氣氛中使半導(dǎo)體主體100回火。代替純氫氣氛，可使用包括氫和惰性氣體的氣體混合物的氣氛。在這個過程中，沿著側(cè)壁的硅重新布置，使得側(cè)壁得到平滑的表面。參考圖5E，執(zhí)行這樣的回火步驟導(dǎo)致溝槽210具有平滑的第一和第二側(cè)壁103P1032o
[0045]回火步驟也可包括或可跟隨有在側(cè)壁上形成鈍化層。這樣的鈍化層可例如包括在低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)過程中沉積的熱生長的二氧化硅(S12)或氮化硅(Si3N4)。在回火步驟期間或之后不久，可在相對高的溫度下執(zhí)行形成鈍化層。這導(dǎo)致例如較高的擊穿場強(qiáng)、改進(jìn)的邊界表面和半導(dǎo)體材料的提高的介電特性。
[0046]參考圖5F，在移除第二表面102和溝槽210之間的半導(dǎo)體材料之前，半導(dǎo)體主體100可放置在面向第一表面101的載體300上。這可使操縱管芯400容易，通過移除第二表面102和溝槽210之間的半導(dǎo)體材料來得到管芯400。參考上面的解釋，溝槽210可形成閉合回路。雖然圖5B-5E只示出環(huán)形溝槽的一部分的橫截面，圖5F示出環(huán)形溝槽的橫截面。根據(jù)一個實(shí)施方式，多個環(huán)形溝槽在半導(dǎo)體主體100中形成，以便得到多個管芯400。在這種情況下，圖5F只示出半導(dǎo)體主體100的一部分。
[0047]參考圖5G，移除在第二表面102和溝槽210之間的半導(dǎo)體材料。這可包括前面提到的方法之一。在移除第二表面102和溝槽210之間的半導(dǎo)體材料之后，管芯400仍然安裝到載體300。假如在半導(dǎo)體主體100中形成幾個溝槽，則移除第二表面102和溝槽210之間的半導(dǎo)體材料引起個體管芯400的分割，其中每個管芯由一個環(huán)形溝槽限定。根據(jù)一個實(shí)施方式，多個環(huán)形或正方形(有或沒有圓拐角)的溝槽形成限定多個管芯的柵格狀溝槽裝置(是柵格狀溝槽裝置的部分)。
[0048]圖6A-6G示出用于制造具有斜切側(cè)壁的溝槽210的過程的另一實(shí)施方式。該過程基于所謂的Venezia工藝。圖6A-6G每個示出在各個的方法步驟期間(之后)的半導(dǎo)體主體100的垂直橫截面視圖。
[0049]圖6A示出在形成溝槽210之前的半導(dǎo)體主體100。圖6B示出在形成多個溝槽231-234之后的半導(dǎo)體主體。這些溝槽231、232、233、234中的每個在實(shí)質(zhì)上垂直的方向上從第一表面101延伸到半導(dǎo)體主體100中。單獨(dú)的溝槽231-234可具有不同的溝槽深度，使得當(dāng)在半導(dǎo)體主體100的水平方向上從該系列溝槽中的第一溝槽213繼續(xù)前進(jìn)到該系列溝槽中的最后溝槽234時，溝槽深度增加。也就是說，第二到最后的溝槽232-234中的每個可以比前面的溝槽深。也就是說，在圖6B所示的實(shí)施方式中，具有在其左邊的溝槽的每個溝槽(即，溝槽232-234)比在左邊的這個溝槽更深。然而，也可能兩個相鄰的溝槽具有實(shí)質(zhì)上相同的深度，但至少最后的溝槽234比第一溝槽231深。此外，溝槽231、232、233、234的寬度可從第一溝槽231到遠(yuǎn)處的溝槽增加(圖6B)。這可允許在一個蝕刻過程中對各個溝槽231-234的蝕刻，因?yàn)樗g刻的溝槽的深度取決于溝槽的寬度。也就是說，在預(yù)定義的蝕刻時間中，較寬的溝槽比較窄的溝槽被蝕刻得更深。
[0050]可使用常規(guī)蝕刻工藝使用蝕刻掩模(未示出)，例如各向異性蝕刻工藝來形成溝槽231-234。在圖6B中，示出四個溝槽。然而，這僅僅是個例子。溝槽的數(shù)量可改變，且不限于四個。
[0051]參考圖6C，孔穴220由該系列溝槽231-234形成。這可包括在相對高的溫度例如高于1000°C的溫度下在可以是大氣的或更低的壓力下在純氫氣氛中的回火過程。代替純氫氣氛，可使用包括氫和惰性氣體的氣體混合物的氣氛。在這個過程中，在單獨(dú)溝槽231-234之間的臺面區(qū)被移除，且孔穴220形成。根據(jù)一個實(shí)施方式，溝槽231-234的寬度在10nm和5Mm之間，且在每兩個溝槽之間的臺面不比兩個相鄰溝槽(鄰接臺面區(qū)的兩個溝槽)的平均寬度寬。根據(jù)另一實(shí)施方式，在兩個溝槽之間的臺面區(qū)小于這兩個相鄰溝槽的平均寬度的70%或小于其50%?？籽ň哂邢鄬τ诎雽?dǎo)體主體100的垂直方向斜切的平滑的第一和第二側(cè)壁。
[0052]回火步驟也可包括或跟隨有在側(cè)壁上形成鈍化層。這樣的鈍化層可例如包括在低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)過程中沉積的熱生長的二氧化硅(S12)或氮化硅(Si3N4)。在回火步驟期間或之后不久，可在相對高的溫度下執(zhí)行形成鈍化層。這導(dǎo)致例如較高的擊穿場強(qiáng)、改進(jìn)的邊界表面和半導(dǎo)體材料的提高的介電特性。
[0053]參考圖6D，形成從第一表面101延伸到孔穴以便形成溝槽210的開口 230。溝槽具有相對于半導(dǎo)體主體100的垂直方向斜切且可實(shí)質(zhì)上平行的第一和第二側(cè)壁103^104。參考圖6D，溝槽210具有深度d和寬度W，深度d為在第一表面101和溝槽210中最遠(yuǎn)離第一表面的位置之間的距離。深度d取決于以前形成的最深溝槽的深度，其中深度d越深，最深的溝槽就越深。在圖6B所示的實(shí)施方式中，溝槽234是最深的溝槽。溝槽210的寬度w取決于溝槽231-234的數(shù)量、這些溝槽231-234的寬度及其相互距離。當(dāng)這些參數(shù)(數(shù)量、寬度、距離)之一增加時，寬度增加。可通過深度d和寬度w來調(diào)節(jié)側(cè)壁103^103^^斜角。
[0054]替代地，為了產(chǎn)生開口 230以便打開孔穴220并從而形成溝槽210，可通過使用移除在第一表面101和孔穴220之間的半導(dǎo)體材料的磨損技術(shù)來打開孔穴220。適當(dāng)?shù)哪p方法是例如CMP (化學(xué)機(jī)械拋光)方法或蝕刻方法。
[0055]像前面提到的溝槽一樣，圖6D所示的溝槽210可形成閉合回路。雖然圖6B-6D只示出環(huán)形溝槽的一部分的橫截面，圖6E示出限定管芯400的環(huán)形溝槽的橫截面。根據(jù)一個實(shí)施方式，多個環(huán)形溝槽在半導(dǎo)體主體100中形成，以便得到多個管芯400。在這種情況下，圖6E只示出半導(dǎo)體主體100的一部分。
[0056]在圖6E所示的實(shí)施方式中，溝槽210的第一側(cè)壁103JS定管芯400，通過在以后的步驟中移除在第二表面102和溝槽210之間的半導(dǎo)體材料來得到管芯400。在這個實(shí)施方式中，溝槽21