[發明專利]半導體器件以及半導體器件的制造方法

有效

• 申請號: 200910142660.2
• 申請日: 2009-06-05
• 公開（公告）號: CN101609828A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 川下道宏;吉村保廣;田中直敬;內藤孝洋;赤澤隆
• 申請（專利權）人: 株式會社瑞薩科技
• 主分類號: H01L23/52
• 分類號: H01L23/52;H01L23/485;H01L25/00;H01L21/768;H01L21/60
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 許海蘭

1.一種半導體器件，其特征在于，具有：

具有第一面以及與其相反一側的第二面的半導體襯底；

形成在上述半導體襯底的第一面上的層間絕緣膜；

在上述半導體襯底的第一面上隔著上述層間絕緣膜形成的第一 導電膜；

形成在上述半導體襯底的第二面中、深度小于上述半導體襯底的 厚度的凹部；

形成在上述凹部的底面，且達到上述第一導電膜的孔；

形成在上述凹部的底面上的第一絕緣膜；以及

在上述凹部的底面上隔著上述第一絕緣膜形成，且與上述第一導 電膜電連接而形成在上述孔的底面上的第二導電膜。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，

上述第二導電膜收容于上述凹部的內部中。

3.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，

上述孔、上述第一絕緣膜以及上述第二導電膜構成貫通電極，

上述貫通電極具有：

構成上述孔，且從上述凹部的底面達到上述層間絕緣膜，且底面 比上述層間絕緣膜與上述半導體襯底的邊界更靠近上述第一導電膜 的第一孔；

構成上述孔，且從上述第一孔的底面達到上述第一導電膜，且孔 徑小于上述第一孔的第二孔；

形成在上述第一孔的底面及其側面上和上述凹部的底面上的上 述第一絕緣膜；以及

在上述第一孔的底面及其側面上和上述凹部的底面上隔著上述 第一絕緣膜形成，且與上述第一導電膜電連接而形成在上述第二孔的 底面上的上述第二導電膜。

4.根據權利要求3所述的半導體器件，其特征在于，

上述半導體襯底的上述貫通電極與其他半導體襯底的凸緣電極 被幾何學地鉚接，而上述其他半導體襯底層疊在上述半導體襯底的第 二面上。

5.根據權利要求4所述的半導體器件，其特征在于，

上述凹部的底面上的上述第二導電膜構成與上述貫通電極電連 接的布線，

由上述貫通電極、上述凸緣電極以及上述布線構成三維布線。

6.根據權利要求5所述的半導體器件，其特征在于，

上述三維布線構成同電位線。

7.一種包括以下步驟的半導體器件的制造方法：

(a)準備具有第一面以及與其相反一側的第二面的半導體襯底 的步驟；

(b)在上述半導體襯底的第一面上形成層間絕緣膜的步驟；

(c)在上述半導體襯底的第一面上隔著上述層間絕緣膜形成第 一導電膜的步驟；

(d)在上述半導體襯底的第二面中形成深度小于上述半導體襯 底的厚度的凹部的步驟；

(e)在上述凹部的底面上形成第一絕緣膜的步驟；

(f)在上述凹部的底面中，形成達到上述第一導電膜的孔的步 驟；以及

(g)在上述凹部的底面上隔著上述第一絕緣膜，形成在上述孔 的底面上與上述第一導電膜電連接的第二導電膜的步驟。

8.根據權利要求7所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，

在上述(d)步驟中，形成深度為上述第二導電膜的厚度以上的 上述凹部。

9.根據權利要求7所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，

在上述步驟(g)中，在上述凹部的底面上同時形成由上述第二 導電膜構成的布線以及布線焊盤。

10.根據權利要求7所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，

在上述步驟(g)中，通過層疊金屬種子層與鍍敷層而形成上述 第二導電膜，

在上述步驟(f)之后，在上述凹部的底面上隔著上述第一絕緣 膜，形成在上述孔的底面上與上述第一導電膜電連接的上述金屬種子 層，在上述金屬種子層上形成上述鍍敷層。

11.一種包括以下步驟的半導體器件的制造方法：

(a)在準備了具有主面以及與其相反一側的背面的半導體襯底 之后，在上述半導體襯底的主面形成半導體元件，在上述半導體襯底 的主面上形成層間絕緣膜的步驟；

(b)在上述半導體襯底的主面上隔著上述層間絕緣膜形成主面 布線焊盤的步驟；

(c)在上述半導體襯底的背面形成第一抗蝕劑掩模，使用上述 第一抗蝕劑掩模在上述半導體襯底中通過蝕刻形成了凹部之后，去除 上述第一抗蝕劑掩模的步驟；

(d)在與上述主面布線焊盤的位置相對的上述凹部的底面的一 部分形成具有開口部的第二抗蝕劑掩模，使用上述第二抗蝕劑掩模在 上述半導體襯底中通過蝕刻形成了第一孔之后，去除上述第二抗蝕劑 掩模的步驟；

(e)在包括上述第一孔的內部的上述半導體襯底的背面上形成 第一絕緣膜的步驟；

(f)在上述第一絕緣膜上形成鋁膜的步驟；

(g)在上述步驟(f)之后，在上述第一孔的底面的一部分形成 具有開口部的第三抗蝕劑掩模，使用上述第三抗蝕劑掩模通過蝕刻分 別去除上述鋁膜、上述第一絕緣膜、上述半導體襯底以及上述層間絕 緣膜，形成了達到上述主面布線焊盤的第二孔之后，去除上述第三抗 蝕劑掩模的步驟；

(h)在上述第二孔、上述第一孔、上述凹部各自的底面以及側 面、以及上述半導體襯底的背面上形成金屬種子層的步驟；

(i)在上述凹部的一部分、上述第一孔以及上述第二孔中形成 具有開口部的第四抗蝕劑掩模，通過使用了上述第四抗蝕劑掩模的鍍 敷法在上述金屬種子層上形成了鍍敷層之后，去除上述第四抗蝕劑掩 模的步驟；以及

(j)形成覆蓋上述鍍敷層的第五抗蝕劑掩模，通過去除未由上 述第五抗蝕劑掩模覆蓋的上述金屬種子層而在上述凹部的底面上形 成了由上述金屬種子層以及上述鍍敷層構成的背面布線焊盤之后，去 除上述第五抗蝕劑掩模的步驟。