[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380046296.4
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN104603918B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 勝間田卓;與倉久則
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H01L21/3205
• 分類號: H01L21/3205;H01L21/3065;H01L21/768;H01L23/522
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司72002
• 代理人: 王成坤,胡建新

[關(guān)聯(lián)申請的相互參照]

本申請基于2012年9月5日提出申請的日本申請?zhí)?012-195191號以及2013年6月18日提出申請的日本申請?zhí)?013-127545，在此引用在先申請的記載內(nèi)容。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及在半導(dǎo)體基板上形成貫通電極構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置的制造方法。

背景技術(shù)

以往以來，以半導(dǎo)體芯片的高功能化、及從外部環(huán)境保護構(gòu)成MEMS(micro?electro?mechanical?systems：微機電系統(tǒng))構(gòu)造的傳感器的元件等為目的，使用將兩塊半導(dǎo)體基板貼合的多層構(gòu)造。在這種構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置中，為了取得基板間的電導(dǎo)通或?qū)⒃诒毁N合的半導(dǎo)體基板的內(nèi)部形成的各部的電位引出到外部，而使用貫通電極構(gòu)造。在這種貫通電極構(gòu)造的形成中，一般使用例如專利文獻1所示的方法。

作為形成貫通電極構(gòu)造的方法，例如，在將兩塊半導(dǎo)體基板貼合前，事先對一方的半導(dǎo)體基板開設(shè)貫通孔，通過熱氧化工序在該貫通孔的周圍等形成絕緣膜。然后，將用絕緣膜將貫通孔內(nèi)覆蓋了的半導(dǎo)體基板粘著于支撐基板后，通過電鍍工序用金屬將貫通孔內(nèi)填充。然后，在將半導(dǎo)體基板從支撐基板剝離后，實施向另一方的半導(dǎo)體基板的貼合。這樣，在對一方的半導(dǎo)體基板形成貫通孔并且在內(nèi)部填充金屬以后，與另一方的半導(dǎo)體基板貼合，由此形成貫通電極構(gòu)造。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第3751625號公報

發(fā)明內(nèi)容

然而，在用專利文獻1所示的方法形成貫通電極構(gòu)造的情況下，由于使用支撐基板，制造工序煩雜化，或者由于在基板貼合前執(zhí)行各種工序，因此會發(fā)生基板的表面粗糙或翹曲而影響貼合品質(zhì)。例如，關(guān)于表面粗糙，是因為由從支撐基板剝離帶來的影響等而產(chǎn)生的，關(guān)于基板的翹曲，起因于填充于貫通孔及內(nèi)部的金屬與半導(dǎo)體基板的膨脹系數(shù)的差等而產(chǎn)生。

因此，關(guān)于多層構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置，希望在兩塊半導(dǎo)體基板的貼合后形成貫通電極。然而，在此情況下，需要從板表面?zhèn)仍谖挥谪炌椎牡撞康慕^緣膜上形成接觸孔、或?qū)ω炌變?nèi)部的金屬膜進行保護并圖案形成出布線圖案等的、難以實現(xiàn)的大的水平差異的光刻(Photolithography?etching)工序。因此，希望能夠良好地實現(xiàn)大的水平差異的光刻工序。

另外，在此，作為需要大的水平差異的光刻工序的情況的一例，列舉出將兩塊半導(dǎo)體基板粘合后的多層構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置中的貫通電極構(gòu)造為例，但可能除此例之外也可能需要大的水平差異的光刻工序。即，在形成于半導(dǎo)體基板的一面?zhèn)鹊陌疾康牡撞康钠谕恢脤ε渲迷诎疾績?nèi)對薄膜進行蝕刻的情況下，需要大的水平差異的光刻工序，希望能夠良好地實現(xiàn)該大的水平差異的光刻工序。

本申請鑒于上述點，第一目的在于，提供能夠良好地實現(xiàn)對在半導(dǎo)體基板的一面?zhèn)刃纬傻陌枷莸牡撞康钠谕恢眠M行蝕刻這一大的水平差異的光刻工序的半導(dǎo)體裝置的制造方法。另外，本申請的第二目的在于，提供不需要支撐基板而能夠防止基板彼此貼合前的表面粗糙及翹曲的發(fā)生，并且還能夠良好地執(zhí)行大的水平差異的蝕刻并形成貫通電極構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置的制造方法。

根據(jù)本申請的第一形態(tài)，其特征在于，包括如下工序：準備在一面?zhèn)刃纬捎邪疾康陌雽?dǎo)體基板；在凹部的內(nèi)壁面形成薄膜；在形成了薄膜后，將掩模構(gòu)件以將凹部內(nèi)殘留為空洞并且將該掩模構(gòu)件架設(shè)在該凹部上的方式配置在薄膜之上；通過光刻，在掩模構(gòu)件中與凹部對應(yīng)的位置形成孔；通過使用了掩模構(gòu)件的各向異性干刻，進行通過孔在與該孔對應(yīng)的位置將薄膜去除的加工。

這樣，以架設(shè)在凹部上的方式形成掩模構(gòu)件，并且在掩模構(gòu)件中與凹部對應(yīng)的位置形成孔，并通過該孔對薄膜進行蝕刻加工。如果是這種制造方法，即使從半導(dǎo)體基板的表面一直到凹部的底部有大的水平差異，通過光刻曝光的僅是架設(shè)在凹部上的掩模構(gòu)件，無需大的水平差異的光刻。為此，能夠在掩模構(gòu)件上良好地形成孔，并且用通過了該孔的各向異性干刻，即使是大的水平差異的蝕刻也能夠良好地形成接觸孔。因此，能夠良好地實現(xiàn)難以實現(xiàn)的大的水平差異的光刻工序。