[發(fā)明專利]半導體裝置及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710101040.5
• 申請日: 2007-04-23
• 公開（公告）號: CN101154577A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 及川貴弘
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社;三洋半導體株式會社
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/60;H01L21/768;H01L23/485;H01L23/522
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 陶鳳波

技術領域

本發(fā)明涉及一種半導體裝置及其制造方法，特別涉及具有通路孔的半導體裝置及其制造方法。

背景技術

目前，對于半導體襯底及在半導體襯底表面成膜的絕緣膜，設置開設至下層導電體(在襯底上形成的配線層或擴散層)的開口部(下文稱作通路孔)，通過在該通路孔內形成作為配線的金屬(銅或者鋁或者鎢)，使下層導電體和與之相對應的上層導電體進行電連接。另外，該通路孔有時也被稱為通孔或者是接觸孔。

參照附圖說明具有這樣的通路孔的現有半導體裝置的制造方法之一例。圖14～圖16分別是依次表示制造工序的概略的剖面圖。

如圖14所示，準備由硅等構成的半導體襯底100。在半導體襯底100的表面設置作為下層導電體的焊盤電極101，而且從半導體襯底100的表面向背面貫通，通過蝕刻形成使焊盤電極101露出的通路孔102。另外，形成覆蓋半導體襯底100的表面的第一絕緣膜(例如氧化硅膜)103和覆蓋在焊盤電極101的至少一部分上的鈍化膜(例如氮化硅膜)104。在半導體襯底100的表面上經由由環(huán)氧樹脂等構成的粘接層105粘貼有作為支承體的玻璃襯底106。

然后，在包括通路孔102內部的半導體襯底100的背面，例如用CVD法形成第二絕緣膜107(例如氧化硅膜及氮化硅膜)，其次，蝕刻除去通路孔102底部的第二絕緣膜107，使焊盤電極101局部露出。

然后，如圖15所示，在通路孔102內形成阻擋層108。該阻擋層108優(yōu)選為低電阻，例如由鈦(Ti)層或氮化鈦(TiN)層構成。

在此，作為阻擋層108的形成方法之一，有CVD法(化學氣相沉積法)，但由于CVD法中在膜中混入雜質的可能性非常高，所以導電性能降低等膜質降低的風險大。另外，還存在不僅設備自身及原料的運行成本非常高，而且有工藝不穩(wěn)定這樣的問題。

因此，從與CVD法相比，工藝簡便而穩(wěn)定、運行成本低廉、膜質低劣的風險小這些觀點來看，阻擋層108的形成優(yōu)選用濺射法來進行。

但是，由于濺射法會出現通路孔102的側面以及底部(特別是角部)的膜覆蓋不足的情況，所以為了彌補這一點，如圖15所示，就要充分地進行濺射法的成膜。因此，難免使襯底背面以及通路孔102底部的膜厚變厚。

或者，在通過濺射法一旦形成了阻擋層108之后進行反向濺射(蝕刻)，如圖16所示，通過使沉積在通路孔102底部的阻擋層108向周圍飛散，使通路孔102底部以及側面的阻擋層108的可覆蓋性提高(例如參照專利文獻1)。

上述的技術例如記載在下述專利文獻中。

專利文獻1：(日本)特開平6-302543號公報

專利文獻2：(日本)特開2002-118109號公報

專利文獻3：(日本)特表2001-524753號公報

但是，當進行濺射超出必要的程度時，即使阻擋層的可覆蓋性提高，如圖15所示，也存在使通路孔底部的阻擋層的膜厚變得過厚，出現在通路孔內所形成的電極的電阻(下文稱做通路電阻)上升這一問題。

另外，在通過在濺射之后進行反向濺射而形成阻擋層時，通路孔底部的阻擋層的膜厚就成為從用濺射法暫時形成的膜厚中減去被反向濺射(蝕刻)所削減的膜厚之后的膜厚X(參照圖16)。該方法存在的問題是，難以精度準確地控制通路孔底部的最終阻擋層的膜厚X、難以適當地控制通路電阻。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠同時實現防止通路孔內的阻擋層的覆蓋不足和控制通路電阻這兩種功能的半導體裝置及其制造方法。

本發(fā)明主要的特征如下。即，本發(fā)明提供一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，具有：準備其表面具有下層導電體的半導體襯底，從所述半導體襯底的背面向表面方向除去所述半導體襯底，形成使所述下層半導體襯底露出的通路孔的工序；用濺射法或者PVD法在所述通路孔內形成第一阻擋層的工序；進行反向濺射，通過除去沉積在所述通路孔底部的所述第一阻擋層，使所述下層導電體的表面露出的工序；在所述通路孔底部露出的所述下層導電體上形成第二阻擋層的工序；在所述通路孔內的所述第二阻擋層上形成貫通電極，在所述半導體襯底的背面形成經由所述貫通電極與所述下層導電體電連接的上層導電體的工序。

另外，本發(fā)明的半導體裝置的制造方法，為具有形成通路孔的工序的半導體裝置的制造方法，其特征在于，具有：通過濺射法或者PVD法在所述通路孔內形成第一阻擋層的工序；進行反向濺射，除去沉積在所述通路孔底部的所述第一阻擋層的工序；在所述通路孔的底部形成第二阻擋層的工序；在所述通路孔內形成貫通電極的工序。