[發(fā)明專利]制造半導(dǎo)體裝置的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110402768.8
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102569173A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樸炳律;崔吉鉉;方碩哲;文光辰;林東燦
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/311
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 韓芳;劉燦強

本申請要求2010年12月3日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局(KIPO)提交的第2010-0122577號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容通過引用包含于此。

技術(shù)領(lǐng)域

示例實施例涉及制造半導(dǎo)體裝置的方法。更具體地講，示例實施例涉及制造在半導(dǎo)體基底中具有貫通電極的半導(dǎo)體裝置的方法。

背景技術(shù)

隨著裝置速度和裝置集成度提高，信號延遲也會增加，例如，因互聯(lián)結(jié)構(gòu)所引起的寄生電容導(dǎo)致的信號延遲。集成技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)引起三維集成的發(fā)展，其中，與傳統(tǒng)的二維方法相比，晶片可以三維堆疊。

在三維晶片堆疊封裝件(WSP)中，可以使用被稱作硅通孔(TSV)的技術(shù)來延伸穿過基底的通孔，從而可使貫通電極的導(dǎo)電通孔形成為豎直延伸并完全穿透基底。與長的布線圖案互聯(lián)相比，這樣的TSV結(jié)構(gòu)可提供更高的速度、更高的集成度以及改善的功能。例如，可以使用具有低電阻的銅(Cu)來形成導(dǎo)電通孔。然而，已知的是銅在硅中具有高的擴散率。

傳統(tǒng)地，可以在后道工序之前穿過基底形成TSV。具體來講，可通過在基底(例如，硅基底)中形成開口或孔來形成TSV結(jié)構(gòu)。可在基底上和在開口中形成絕緣層。可例如通過鍍覆工藝或沉積工藝在開口中形成導(dǎo)電金屬層(例如，銅層(Cu))。之后，基底的背部可以凹陷以暴露導(dǎo)電金屬層的至少一部分，從而形成穿過基底延伸的導(dǎo)電通孔。在這種情況下，包括導(dǎo)電通孔的基底可以在工藝(例如，蝕刻工藝)中重復(fù)地被暴露。特別地，當(dāng)導(dǎo)電金屬層的部分在蝕刻工藝中被暴露時，導(dǎo)電金屬層的金屬(例如，銅)會擴散到基底中，從而使諸如半導(dǎo)體芯片之類的半導(dǎo)體裝置劣化。此外，會因金屬與基底之間的熱膨脹差而產(chǎn)生熱應(yīng)力。因此，會難于在基底中形成具有期望的高寬比的開口。此外，當(dāng)在基底中形成開口時，會發(fā)生上部布線與貫通電極之間的未對準(zhǔn)問題。

發(fā)明內(nèi)容

示例實施例涉及制造半導(dǎo)體裝置的方法。更具體地講，示例實施例涉及制造在半導(dǎo)體基底中具有貫通電極的半導(dǎo)體裝置的方法。

示例實施例提供一種包括具有期望的高寬比的貫通電極的半導(dǎo)體裝置。

示例實施例提供一種包括半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體封裝件。

示例實施例提供制造半導(dǎo)體裝置的方法。

根據(jù)示例實施例，在制造半導(dǎo)體裝置的方法中，準(zhǔn)備具有第一表面和與第一表面相對的第二表面的基底。在基底的將形成貫通電極的區(qū)域中形成犧牲層圖案。犧牲層圖案沿基底的厚度方向從基底的第一表面延伸。在基底的第一表面上形成上部布線層。上部布線層包括位于犧牲層圖案上的布線。將基底的第二表面部分地去除以暴露犧牲層圖案。從基底的第二表面去除犧牲層圖案，以形成暴露布線的第一開口。在第一開口中形成要電連接到布線的貫通電極。

在示例實施例中，形成犧牲層圖案的步驟可包括：在基底中形成第二開口，所述第二開口沿基底的厚度方向從第一表面延伸；在第二開口的側(cè)壁和底表面上形成第一絕緣層；在第一絕緣層上形成犧牲層；部分地去除犧牲層，以形成部分地填充第二開口的犧牲層圖案。

在示例實施例中，可使用相對于第一絕緣層具有蝕刻選擇性的絕緣材料來形成犧牲層。

在示例實施例中，犧牲層的蝕刻速率可以是第一絕緣層的蝕刻速率的至少三倍。

在示例實施例中，犧牲層和第一絕緣層的蝕刻選擇性的范圍可在大約3∶1至大約20∶1。

在示例實施例中，形成犧牲層圖案的步驟可包括通過化學(xué)機械拋光工藝或蝕刻工藝部分地去除犧牲層。

在示例實施例中，可通過干蝕刻工藝或濕蝕刻工藝從基底去除犧牲層圖案。

在示例實施例中，可將犧牲層圖案形成為在其中具有空隙。

在示例實施例中，所述方法還可包括在形成暴露布線的第一開口之后在第一開口的側(cè)壁上形成分隔件。

在示例實施例中，所述方法還可包括在犧牲層圖案上形成覆層。

在示例實施中，形成暴露布線的第一開口的步驟可包括當(dāng)從基底去除犧牲層圖案時(即，同時)部分地去除覆層。

在示例實施例中，可使貫通電極形成為完全填充第一開口。

在示例實施例中，可沿第一開口的外形共形地形成貫通電極，以部分地填充開口。

在示例實施例中，貫通電極可在其下部包括凹進。

在示例實施例中，可在基底的第一表面上形成至少一個電路圖案，并且布線可電連接到所述至少一個電路圖案。