[發明專利]半導體裝置及半導體裝置的制造方法

有效

• 申請號: 201580069954.0
• 申請日: 2015-10-07
• 公開（公告）號: CN107112199B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 內海淳;后藤崇之;鈴木毅典;井手健介
• 申請（專利權）人: 三菱重工工作機械株式會社
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;B23K20/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 趙晶;高培培

一種半導體裝置，將接合電極(23、26)及絕緣層(22、25)分別在表面(17A、18A)露出的晶圓進行常溫接合而形成所述半導體裝置，其特征在于，在表面(17A、18A)之間具備接合中間層(30)，所述接合中間層(30)單獨表現出非導電性并且與接合電極(23、26)結合而表現出導電性。

技術領域

本發明涉及將多個基板接合而形成的半導體裝置、及半導體裝置的制造方法。

背景技術

近年來，關于半導體設備的高集成化，將同種或異種的半導體設備進行層疊化的三維集成化技術受到關注。在該三維集成化技術中，將電極、成為配線的導電件和絕緣件露出的基板的接合面彼此接合的技術變得重要。通常，作為兩張基板的接合技術，已知有常溫接合。常溫接合是將接合的兩張基板的接合面在真空氣氛下進行活性化，通過將活性化后的接合面彼此進行壓接而接合的技術。在常溫接合中，不需要熱處理，能夠將接合材料(基板)彼此進行直接接合。因此，具有如下優點：能夠抑制與熱處理相伴的基板的膨脹等變形，在接合時，能夠準確地進行兩張基板的對準。

然而，在上述的常溫接合中，雖然能夠將作為導電件的金屬類彼此直接接合，但是無法將作為絕緣件而通常使用的氧化膜、氮化膜等直接接合。因此，以往，提出了利用附著于接合面的極微量金屬，能夠將導電件與絕緣件同時接合(混合接合)的常溫接合方法(例如，參照專利文獻1)。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4162094號公報

發明內容

發明要解決的課題

然而，在基板的接合面上形成有多個微細的導電件(電極)，因此在以往的接合方法中，由于附著于接合面的金屬，在接近的導電件(電極)間會產生泄漏電流，擔心設備的動作上的問題。

本發明鑒于上述情況而作出，其目的在于提供一種防止導電件間的泄漏電流的產生并能夠將導電件與絕緣件同時接合的半導體裝置、及半導體裝置的制造方法。

用于解決課題的方案

為了解決上述的課題，實現目的，本發明涉及一種半導體裝置，具備導電件及絕緣件分別在半導體基材的接合面露出的一對基板，將基板彼此進行常溫接合，所述半導體裝置的特征在于，在一對接合面之間具備接合中間層，所述接合中間層單獨表現出非導電性并且與導電件結合而表現出導電性。

根據該結構，由于在一對接合面之間具備接合中間層，因此能夠將導電件及絕緣件分別同時接合。此外，接合中間層單獨表現出非導電性并且與導電件結合而表現出導電性，因此能夠確保導電件間的導電性，并確保絕緣件間的非導電性。因此，能夠防止導電件間的泄漏電流的產生，能夠實現半導體裝置的穩定的動作。

另外，基板的絕緣件彼此也可以經由接合中間層而接合。根據該結構，能夠將絕緣件彼此牢固地接合。

另外，接合中間層也可以由非晶質半導體材料形成。根據該結構，通過對半導體材料進行蒸鍍、濺射或化學氣相生長，能夠在基板的接合面上簡單地形成具有單獨表現出非導電性并且與導電件結合而表現出導電性的性質的接合中間層。

另外，也可以是，至少一方的基板的接合面處的絕緣件的高度位置形成得比導電件低。根據該結構，在將基板彼此壓接時，該壓接載荷作用于導電件，因此由于該導電件而接合中間層斷裂。因此，通過將導電件彼此直接接合，在導電件間的接合中能夠得到良好的電氣特性及接合強度。