形成穿過襯底（1）的半導體材料和金屬層間介電層（2）的接觸孔，并且在接觸孔中露出連接金屬平面（3）的面向襯底的接觸區域。施加金屬層（11），該金屬層（11）形成：在接觸區域上的連接接觸件（12）；在接觸孔中的貫通接觸件（13）；以及在面向背離襯底的接觸區域上和/或在上部金屬平面（24）的豎直導電連接件（15）上的連接接觸件（20）。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術關于制造具有穿過襯底的貫通接觸件(through-contact)的半導體部件，其中該貫通接觸件被稱為穿過晶片的接觸件，并且具體地被設置為用于不同芯片之間的豎直電氣連接件。
技術介紹
DE102008033395B3描述了一種用于制造具有貫通接觸件的半導體部件的方法，其中提供了一種由半導體材料制成的襯底，該襯底具有埋置的絕緣層并且具有布置在絕緣層中的、由導電材料制成的接觸焊墊(contact pad)。從襯底的上側制成向下到達在接觸焊墊上方的絕緣層的開口。在已施加電介質之后，充分地移除開口內的介電層和絕緣層使得露出接觸焊墊的上側。以金屬層(metallization)接觸接觸焊墊的方式施加金屬層。在襯底的與開口相反的背面側上制成向上到達接觸焊墊的貫通接觸件。不需要將襯底中被布置有金屬層的貫通接觸件完全填充。在接觸孔具有大直徑的情況下，那么如果金屬層存在于接觸孔的側壁上也是足夠的。因為利用例如光刻膠不能容易地填充接觸孔的剩余開口，所以必須借助于被稱為噴涂的昂貴工藝來制造在制造工藝中意在用于結構化的掩膜。
技術實現思路
本專利技術的問題為確定如何以最簡單可行的方式在半導體元件的襯底中實現具有相對大的直徑的貫通接觸件。該問題可以如下進行解決:利用根據權利要求1的特征所述的用于制造具有貫通接觸件的半導體元件的方法，或者通過根據權利要求9的特征所述的具有貫通接觸件的半導體元件。配置遵循從屬權利要求。在用于制造具有貫通接觸件的半導體部件的方法中，首先對由半導體材料制成的襯底布置金屬層間介電層和金屬平面。金屬平面被布置在金屬層間介電層中并且具有面向背離襯底的接觸區域，或者金屬平面在面向背離襯底的一側上被布置有穿過金屬層間介電層的豎直導電連接件。被布置有連接金屬平面的基底襯底在襯底的面向背離金屬層間介電層的一側上連接至襯底，該連接金屬平面由電絕緣材料包圍并且具有接觸區域，使得接觸區域面向襯底。穿過金屬層間介電層形成接觸孔，并且在接觸孔中露出連接金屬平面的接觸區域。施加金屬層，該金屬層形成:在面向襯底的接觸區域上的連接接觸件；在接觸孔中的貫通接觸件；以及在面向背離襯底的接觸區域上和/或直接在豎直導電連接件上的連接接觸件。在該方法的一個實施例中，豎直導電連接件是鎢，并且金屬層形成豎直導電連接件上的連接接觸件。在該方法的另一實施例中，在金屬層間介電層中布置包括有面向背離襯底的接觸區域的金屬平面，并且在施加金屬層之前移除在該接觸區域上方的金屬層間介電層。在該方法的另一實施例中，在生成接觸孔之前，借助于掩膜在金屬層間介電層中生成開口，該掩膜在接觸孔區域中設置有開口。擴大掩膜的開口或者由具有更大開口的另一掩膜來替代該掩膜，使得面向背離襯底的接觸區域位于掩膜的較大開口中。通過將金屬層間介電層用作硬掩膜來生成接觸孔，該金屬層間介電層在掩膜的較大開口的區域中被部分地移除。在該方法的另一實施例中，在掩膜的較大開口中移除金屬層間介電層直至露出面向背離襯底的接觸區域的程度。在該方法的另一實施例中，在施加金屬層之前，在接觸孔中生成由電絕緣材料制成的間隔層，使得金屬層通過間隔層與半導體材料電絕緣。在該方法的另一實施例中，通過施加電絕緣材料然后對其進行回蝕來生成間隔層。如果需要的話，同樣可以對金屬層間介電層進行回蝕，使得露出面向背離襯底的接觸區域。在該方法的另一實施例中，將鎢用于金屬層。不同金屬的另外的金屬平面被施加至該金屬層并且與該金屬層一起被結構化。在具有貫通接觸件的半導體部件中，存在半導體材料的襯底。該襯底具有金屬層間介電層和金屬平面，該金屬平面被布置在金屬間電介質中并且包括面向背離襯底的接觸區域和/或在面向背離襯底的一側上的豎直導電連接件。基底襯底在面向背離金屬層間介電層的一側上連接至襯底，并且被布置有連接金屬平面，該連接金屬平面由電絕緣材料包圍并且具有面向襯底的接觸區域。接觸孔穿透襯底的半導體材料和金屬層間介電層。金屬層形成:在面向襯底的接觸區域上的連接接觸件；在接觸孔中的貫通接觸件；以及在面向背離襯底的接觸區域上和/或直接在豎直導電連接件上的連接接觸件。在半導體部件的一個實施例中，金屬層包括鎢并且且被結構化在接觸孔外部。不同金屬的另一金屬平面被布置在金屬層上并且被結構化為對應于金屬層。在半導體部件的另一實施例中，豎直導電連接件(15 )是鎢，并且金屬層(11)形成在豎直導電連接件(15)上的連接接觸件(20)。附圖說明下面參照附圖來更完整地描述制造半導體部件的方法以及利用該方法所制造的半導體部件的示例。圖1示出制造方法的一種變型的中間產品的截面。圖2示出根據圖1在生成掩膜之后的截面。圖3示出根據圖2在生成接觸孔之后的截面。圖4示出根據圖3在施加間隔層材料之后的截面。圖5示出根據圖4在對間隔層進行蝕刻之后的截面。圖6示出根據圖5在施加金屬層之后的截面。圖7示出根據圖6在施加另一掩膜之后的截面。圖8示出根據圖7在對金屬層進行結構化并且移除另外的掩模之后的截面。圖9示出根據圖1的用于該方法的實施例的截面。圖10示出根據圖9在施加掩膜之后的截面。圖11示出根據圖10在金屬層間介電層中生成開口之后的截面。圖12示出根據圖11在生成掩膜的擴大的開口之后的截面。圖13示出根據圖12在生成接觸孔之后的截面。圖14示出根據圖13在施加間隔層材料之后的截面。圖15示出根據圖14在對間隔層進行蝕刻之后的截面。圖16示出根據圖15在施加金屬層之后的截面。圖17示出根據圖16在施加另一掩膜之后的截面。圖18示出根據圖17在對金屬層進行結構化并且移除掩模之后的截面。圖19示出根據圖16的用于另一實施例的截面。圖20示出根據圖19在施加另一金屬平面之后的截面。圖21示出根據圖20在施加另一掩膜之后的截面。圖22示出根據圖21在對金屬層和另外的金屬平面進行結構化之后以及在移除掩膜之后的截面。具體實施例方式圖1在截面中示出了在基底襯底10如半導體晶片上的半導體材料的襯底I的布置。襯底I與基底襯底10可以通過粘合層、特別是借助于常規的晶片粘接法而彼此連接。粘合層可以是例如半導體材料的氧化物。在圖1的截面中，基底襯底10被示為薄層。所示出的層可以包括整個基底襯底10或者僅包括位于基底襯底10的半導體本體或晶片上的介電層更具體地是氧化物層，如果必要的話所示出的層也可以被設置為粘合層。在這種情況下，半導體本體或晶片與在圖1的底部處示出的基底襯底10的層鄰接。在襯底I的面向背離(facing away from)基底襯底10的上側上存在其中形成有至少一個金屬平面的金屬層間介電層2。金屬平面的數目不是預先固定的，而是取決于所選的制造工藝并且也可能取決于集成到襯底I中的部件或電路部件。作為示例，在圖1中示意性地繪出四個金屬平面21、22、23、24，它們可以按照期望被結構化成用于布線的導線并且可以經由豎直導電連接件而彼此連接。可以將金屬(如通常用于導線的鋁)用作用于金屬平面21、22、23、24的材料。在根據圖1的實施例中，位于金屬層間介電層2的上側的第四金屬平面24作為最高的金屬平面。所結構化的金屬平面24的部分具有面向背離襯底I的上側接觸區域19。基底襯底10具有由絕緣材料包圍并意在用于貫通接觸件的連接金屬平面3。為了生成接觸孔，在金屬層間介電層2的上側根據圖2布本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.09.10 DE 102010045055.31.一種用于制造具有貫通接觸件的半導體部件的方法，其中， 對由半導體材料制成的襯底(I)布置金屬層間介電層(2)并且布置金屬平面(23、24)，所述金屬平面(23、24)被布置在所述金屬層間介電層(2)中并且包括面向背離所述襯底Cl)的接觸區域(19)和/或豎直導電連接件(15)； 將基底襯底(10 )在所述襯底(I)的面向背離所述金屬層間介電層(2 )的一側上連接至所述襯底(1)，所述基底襯底(10)布置有連接金屬平面(3)，所述連接金屬平面(3)由電絕緣材料包圍并且具有接觸區域(9)，使得所述接觸區域(9)面向所述襯底(I);以及 形成穿過所述襯底(I)的半導體材料和所述金屬層間介電層(2)的接觸孔(6)，并且露出在所述接觸孔(6)中的所述連接金屬平面(3)的所述接觸區域(9);以及 施加金屬層(11)，所述金屬層(11)形成:在面向所述襯底(I)的所述接觸區域(9)上的連接接觸件(12);在所述接觸孔(6)中的貫通接觸件(13);以及在面向背離所述襯底(I)的所述接觸區域(19 )上和/或直接在所述豎直導電連接件(15 )上的連接接觸件(20 )。2.根據權利要求1所述的方法，其中， 所述金屬層(11)形成在所述豎直導電連接件(15 )上的連接接觸件(20 )，并且所述豎直導電連接件(15)為鎢。3.根據權利要求1所述的方法，其中， 所述金屬層(11)形成在面向背 離所述襯底(I)的所述接觸區域(19)上的連接接觸件(20)，包括面向背離所述襯底(I)的所述接觸區域(19)的金屬平面(23、24)被布置在所述金屬層間介電層(2)中，并且在施加所述金屬層(11)之前移除在所述接觸區域(19)上方的所述金屬層間介電層(2)。4.根據權利要求3所述的方法，其中， 在生成所述接觸孔(6)之前，借助于掩模(4)來布置在所述金屬層間介電層(2)中的開口(25)，所述掩模(4)在所述接觸孔(6)的區域中布置有開口(5)； 擴大所述掩模(4)的所述開口(5)或者由具有更大開口(5)的另外的掩模(4)來替代所述掩模(4)，使得面向背離所述襯底(I)的所述接觸區域(19)位于所述掩模(4)的所述更大開口(5)的區域中；以及 將所述金屬層間介電層(2)用作硬掩膜來生成所述接觸孔(6)，所述金屬層間介電層(2)在所述掩模(4)的所述更大開口(5)的區域中被部分地移除。5.根據權利要求4所述的方法，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：約亨·克拉夫特，斯特凡·耶瑟尼希，京特·科皮奇，弗朗茨·施蘭克，霍爾迪·泰瓦，伯恩哈德·勒夫勒，約爾格·西格特，
申請(專利權)人：ams有限公司，
類型：
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。