[發明專利]半導體裝置和粘結片

無效

• 申請號: 201010135730.4
• 申請日: 2010-03-10
• 公開（公告）號: CN102034800A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 林秀和;富田寬;相良潤也;田久真也;戶崎德大;黑澤哲也;北島由貴子
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01L25/00
• 分類號: H01L25/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 陳海紅;段承恩

本申請基于2009年9月24日提交的在先日本專利申請No.2009-219339并要求其優先權，在此以引用方式將其全部內容并入本文。

技術領域

本發明涉及使用粘結片的半導體裝置。

背景技術

近年來，隨著半導體器件的微細化，微量金屬雜質造成的半導體器件污染成為問題。進而，隨著半導體芯片的三維化、半導體器件的高集成化，半導體芯片的薄膜化、多層化不斷發展，使制造半導體裝置時進行的污染管理更加嚴格的要求不斷提高。因此，需要設置除去金屬雜質的工序，但設置這樣的工序會引起生產性下降。

并且，在金屬雜質中，特別是作為在晶片中的擴散速度快的流動離子的Cu、Fe、Au、Na等金屬離子尤其成為問題。這些金屬離子在晶片上所形成的半導體器件區域生成晶體缺陷等，從而使半導體器件或絕緣膜的特性惡化。

因此，一直以來，都有將這些金屬雜質從晶片中除去的方法的提案。

作為其中之一，用HCl(鹽酸)-H₂O₂(過氧化氫)-H₂O(純水)的化學藥水(這種化學藥水被稱為鹽酸-過氧化氫混合物(HPM)洗液)洗滌晶片的方法已經廣為人知(參考RCA?Rev.31，187(1970))。

這樣將晶片進行濕洗的方法可以除去存在于晶片表面的金屬雜質。但是用這樣的方法難以除去存在于晶片內部的金屬雜質。并且，這種濕洗方法當然需要大量的工序、設備，和/或嚴格的污染管理。即，這種濕洗方法在需要非常大的制造成本方面也是大問題。

因此，作為除去存在于晶片內部的金屬雜質的方法，提出了被稱為吸除法的方法。該方法通過在晶片上形成捕獲金屬雜質的區域(稱為吸除位點)，在該區域捕獲金屬雜質，從而防止金屬雜質擴散到半導體器件區域等，防止其對半導體器件造成不良影響。更詳細地說，該吸除位點含有多個懸掛鍵的集合。該懸掛鍵能夠捕獲金屬雜質。因此，該吸除位點是在晶片上與半導體器件區域(半導體活性區域)分離的區域、例如晶片的背面和/或晶片上的元件分離區域形成的，以便即使各個懸掛鍵捕獲了金屬雜質，也不會給半導體器件等帶來影響。

并且，吸除法大致分為兩種方法，即外部吸除法(Extrinsic?Gettering，EG)和內部吸除法(Intrinsic?Gettering，IG)。

外部吸除法(EG)是在晶片的背面形成多個懸掛鍵作為吸除位點的方法。更詳細地說，該EG法根據吸除位點的形成方法不同可如下分類。

作為一般常用的在晶片的背面形成吸除位點的方法，有背面損傷(BackSide?Damage，BSD)法。這是通過在晶片的背面進行表面粗化處理，從而在晶片的背面形成多個懸掛鍵作為吸除位點的方法(例如，在日本特開1993-29323中公開)。

作為其它方法，有多晶硅上密封(Polysilicon?Back?Seal，PBS)法。是在晶片的背面疊層多晶硅膜的方法。通過在晶片的背面疊層多晶硅膜來使晶片產生變形應力。從而在晶片的背面形成多個懸掛鍵作為吸除位點(例如，在日本特開2004-200710中公開)。

進而，作為其他方法，有磷吸除法。是通過在晶片的背面注入高濃度的磷(P)來形成多個懸掛鍵的方法。這樣，將晶片的背面作為吸除位點。

另一方面，內部吸除法(IG)是在晶片內部的規定區域、例如晶片上的元件分離區域形成多個懸掛鍵作為吸除位點的方法。更詳細地說，內部吸除法如下地形成吸除位點。

通過加熱等，使最初存在于晶片的內部的微量氧變成氧化硅(SiOx)而在晶片內部的規定區域析出。通過該氧化硅的析出，從而在晶片內部的規定區域形成多個懸掛鍵作為吸除位點(例如，在日本特開1993-82525中公開)。

發明內容

根據實施例的某些方式，本發明提供一種半導體裝置，具有：基板；第1半導體芯片(設置在上述基板上)；第2半導體芯片(設置在上述第1半導體芯片上，且背面進行了鏡面處理)；以及粘結片(設置在上述第1半導體芯片與上述第2半導體芯片之間，且含有能捕獲金屬雜質離子的金屬雜質離子捕獲劑)。

附圖說明

圖1是本發明的半導體裝置的剖面圖。

圖2用于說明本發明，是顯示半導體裝置內部的金屬雜質離子的行為的圖。

圖3是顯示在變化研磨粒的添加量進行粗面處理時硅粉末表面的平均粗糙度(Ra)的圖。

具體實施方式