JP2005353997A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体装置及びその製造方法に関し、特にシリコンからなる支持基板層と、上記支持基板層上に形成された絶縁層と、上記絶縁層上に形成された活性層をもつSOI基板を備えた半導体装置及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and particularly includes a SOI substrate having a supporting substrate layer made of silicon, an insulating layer formed on the supporting substrate layer, and an active layer formed on the insulating layer. The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof.
近年の半導体装置において、演算処理速度向上のために線幅の微細化がなされている。また、微細化だけでなく、各種容量(メタル配線容量、ソースやドレインにおける容量等)も演算処理速度に影響を与えるので容量の低減化がなされている。その1つとして、ソースやドレインの接合容量を低減するために、SOI(Silicon On Insulator)基板を用いた半導体装置がある(例えば特許文献1及び特許文献2参照。)。現在では、SOI基板と歪トランジスタを用いたスピード改善の実験も盛んに行なわれている。
In recent semiconductor devices, line widths have been miniaturized in order to improve arithmetic processing speed. In addition to miniaturization, various capacitances (metal wiring capacitances, source and drain capacitances, etc.) also affect the calculation processing speed, so that the capacitance is reduced. One example is a semiconductor device using an SOI (Silicon On Insulator) substrate in order to reduce the junction capacitance of the source and drain (see, for example,
特許文献1には、薄膜SOI基板にMOSFET(Metal Oxide Field Effect Transistor)を備えた半導体装置において、電界効果を及ぼすゲ−ト電極と金属配線層がチャネルとなる半導体層を挾むように形成されており、かつ、このゲ−ト電極に対して半導体層に拡散層電極が自己整合的に形成された後、半導体層を研磨されて薄膜SOI構造が形成され、その後、ゲ−ト電極と逆側の半導体層上に配線がまとめて形成されている半導体装置が開示されている。これにより、基板貼り合わせや研磨後の後処理等を行なうとき、基板上は高融点及び低反応性の系になっているため、有効な高温処理ができ、また、配線工程は完全に平坦化された基板上で行なうことから、微細な加工が可能となるとされている。
また、特許文献2には、第1のSOIチップと第2のSOIチップとを、互いの表面同士が対向するよう配置し、大電流化、高耐圧化に対応して大面積となる半導体チップを、第1及び第2のSOIチップに分割して重ねて配置した半導体装置が開示されている。これにより、チップを収めるパッケージの大型化を招くことがないとされている。
In
Further, in Patent Document 2, a first SOI chip and a second SOI chip are arranged so that their surfaces face each other, and a semiconductor chip having a large area corresponding to a large current and a high breakdown voltage. Discloses a semiconductor device in which the semiconductor device is divided and overlaid on the first and second SOI chips. As a result, the package containing the chip is not increased in size.
SOI基板を用いた場合、スピードや消費電力等に対しては有利であるが、チップサイズの低減には細線化による線幅の縮小でしか効果が得られない。
例えば、特許文献1に記載されている半導体装置では、メタル配線形成工程以降すべての工程を平坦化された半導体層上に形成することで、平坦性の良さによる微細加工では有利であるが、トランジスタ部との接続する際にアライメントズレや加工精度の問題等に起因してマージンを大きくとる必要があるので、効果的にチップ面積を小さくすることはできないという問題があった。
また、特許文献2に記載されている半導体装置では、第1のSOIチップと第2のSOIチップとを重ねて配置することにより、パッケージ全体のサイズを小さくすることはできるが、ここのチップについてはチップサイズを低減することができないという問題があった。
When an SOI substrate is used, it is advantageous for speed, power consumption, etc., but the effect can be obtained only by reducing the line width by thinning the chip size.
For example, in the semiconductor device described in
In the semiconductor device described in Patent Document 2, the size of the entire package can be reduced by arranging the first SOI chip and the second SOI chip so as to overlap each other. Has a problem that the chip size cannot be reduced.
そこで本発明は、SOI基板を備えた半導体装置及びその製造方法において、チップ面積の低減を図ることを目的とするものである。 Accordingly, an object of the present invention is to reduce a chip area in a semiconductor device including an SOI substrate and a manufacturing method thereof.
本発明にかかる半導体装置は、シリコンからなる支持基板層と、上記支持基板層上に形成された絶縁層と、上記絶縁層上に形成された活性層をもつSOI基板を備えた半導体装置であって、上記活性層に形成された不純物拡散層と、上記不純物拡散層に対応して上記絶縁層に形成されている第1接続孔と、上記不純物拡散層及び上記第1接続孔に対応して上記支持基板層に形成されている第2接続孔と、上記支持基板層の上記絶縁層とは反対側の面に形成され、上記第1接続孔及び上記第2接続孔を介して上記不純物拡散層と電気的に接続されているパッド電極を備えているものである。 A semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device including an SOI substrate having a support substrate layer made of silicon, an insulating layer formed on the support substrate layer, and an active layer formed on the insulating layer. An impurity diffusion layer formed in the active layer, a first connection hole formed in the insulating layer corresponding to the impurity diffusion layer, and corresponding to the impurity diffusion layer and the first connection hole. The second diffusion hole formed in the support substrate layer and the surface of the support substrate layer opposite to the insulating layer are formed, and the impurity diffusion is performed through the first connection hole and the second connection hole. A pad electrode electrically connected to the layer;
本発明の半導体装置において、上記第2接続孔はテーパ状に形成されているようにしてもよい。
さらに、上記パッド電極はテーパ状の上記第2接続孔の傾斜面に形成されているようにしてもよい。
また、上記パッド電極は上記支持基板層の上記絶縁層とは反対側の面の平坦部に形成されているようにしてもよい。
In the semiconductor device of the present invention, the second connection hole may be formed in a tapered shape.
Furthermore, the pad electrode may be formed on the inclined surface of the tapered second connection hole.
The pad electrode may be formed on a flat portion of the surface of the support substrate layer opposite to the insulating layer.
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、シリコンからなる支持基板層と、上記支持基板層上に形成された絶縁層と、上記絶縁層上に形成された活性層をもつSOI基板を備えた半導体装置の製造方法において、以下の工程(A)から(C)を含む。
(A)上記活性層に不純物拡散層が形成されている状態で、上記不純物拡散層に対応して上記支持基板層に第2接続孔を形成する第2接続孔形成工程、
(B)上記不純物拡散層及び上記第2接続孔に対応して上記絶縁層に第1接続孔を形成する第1接続孔形成工程、
(C)上記支持基板層の上記絶縁層とは反対側の面に上記第2接続孔及び上記第2接続孔を介して上記不純物拡散層と電気的に接続されたパッド電極を形成するパッド電極形成工程。
A manufacturing method of a semiconductor device according to the present invention includes a semiconductor including an SOI substrate having a supporting substrate layer made of silicon, an insulating layer formed on the supporting substrate layer, and an active layer formed on the insulating layer. The device manufacturing method includes the following steps (A) to (C).
(A) a second connection hole forming step of forming a second connection hole in the support substrate layer corresponding to the impurity diffusion layer in a state where the impurity diffusion layer is formed in the active layer;
(B) a first connection hole forming step of forming a first connection hole in the insulating layer corresponding to the impurity diffusion layer and the second connection hole;
(C) a pad electrode for forming a pad electrode electrically connected to the impurity diffusion layer through the second connection hole and the second connection hole on a surface opposite to the insulating layer of the support substrate layer; Forming process.
本発明の半導体装置の製造方法において、上記第2接続孔形成工程(A)で、上記第2接続孔をシリコンの結晶面異方性エッチングによって形成する例を挙げることができる。 In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, an example in which the second connection hole is formed by crystal plane anisotropic etching of silicon in the second connection hole forming step (A) can be given.
本発明の半導体装置では、シリコンからなる支持基板層と、上記支持基板層上に形成された絶縁層と、上記絶縁層上に形成された活性層をもつSOI基板を備えた半導体装置において、上記活性層に形成された不純物拡散層と、上記不純物拡散層に対応して上記絶縁層に形成されている第1接続孔と、上記不純物拡散層及び上記第1接続孔に対応して上記支持基板層に形成されている第2接続孔と、上記支持基板層の上記絶縁層とは反対側の面に形成され、上記第1接続孔及び上記第2接続孔を介して上記不純物拡散層と電気的に接続されているパッド電極を備えているようにしたので、パッド電極領域を小さくすることができ、チップ面積の低減を図ることができる。 In the semiconductor device of the present invention, in a semiconductor device comprising an SOI substrate having a supporting substrate layer made of silicon, an insulating layer formed on the supporting substrate layer, and an active layer formed on the insulating layer, An impurity diffusion layer formed in the active layer; a first connection hole formed in the insulating layer corresponding to the impurity diffusion layer; and the support substrate corresponding to the impurity diffusion layer and the first connection hole. A second connection hole formed in the layer and a surface of the support substrate layer opposite to the insulating layer, and electrically connected to the impurity diffusion layer via the first connection hole and the second connection hole. Since the pad electrodes connected to each other are provided, the pad electrode region can be reduced and the chip area can be reduced.
本発明の半導体装置において、上記第2接続孔はテーパ状に形成されているようにすれば、第1接続孔及び第2接続孔の第1接続孔側の開口面積を小さく、かつ、第2接続孔の第1接続孔側とは反対側(支持基板層の裏面側)の開口面積を大きくすることができるので、第1接続孔及び第2接続孔の第1接続孔側の開口面積を小さくしつつ、パッド電極と不純物拡散層を電気的に接続するための導電性材料を第1接続孔内及び第2接続孔内に容易に形成することができ、パッド電極と不純物拡散層の安定した電気的接続を得ることができる。 In the semiconductor device of the present invention, if the second connection hole is formed in a tapered shape, the opening area on the first connection hole side of the first connection hole and the second connection hole can be reduced, and the second connection hole can be reduced. Since the opening area of the connection hole on the side opposite to the first connection hole side (the back side of the support substrate layer) can be increased, the opening area of the first connection hole and the second connection hole on the first connection hole side can be increased. A conductive material for electrically connecting the pad electrode and the impurity diffusion layer can be easily formed in the first connection hole and the second connection hole while reducing the size of the pad electrode and the impurity diffusion layer. Electrical connection can be obtained.
さらに、上記パッド電極はテーパ状の上記第2接続孔の傾斜面に形成されているようにすれば、支持基板層の裏面の平坦面を用いることなく、パッド電極上にバンプ状の外部接続端子を形成することができ、支持基板層の裏面でパッド電極が占める面積を小さくして、チップ面積の低減をさらに図ることができる。 Further, if the pad electrode is formed on the inclined surface of the tapered second connection hole, the bump-like external connection terminal is formed on the pad electrode without using the flat surface on the back surface of the support substrate layer. The area occupied by the pad electrode on the back surface of the support substrate layer can be reduced, and the chip area can be further reduced.
また、上記パッド電極は上記支持基板層の上記絶縁層とは反対側の面の平坦部に形成されているようにすれば、ワイヤボンディング技術による外部との電気的接続にも対応することができる。 Further, if the pad electrode is formed on the flat portion of the surface of the support substrate layer opposite to the insulating layer, it can cope with electrical connection with the outside by wire bonding technology. .
本発明の半導体装置の製造方法では、シリコンからなる支持基板層と、上記支持基板層上に形成された絶縁層と、上記絶縁層上に形成された活性層をもつSOI基板を備えた半導体装置の製造方法において、
(A)上記活性層に不純物拡散層が形成されている状態で、上記不純物拡散層に対応して上記支持基板層に第2接続孔を形成する第2接続孔形成工程、
(B)上記不純物拡散層及び上記第2接続孔に対応して上記絶縁層に第1接続孔を形成する第1接続孔形成工程、
(C)上記支持基板層の上記絶縁層とは反対側の面に上記第2接続孔及び上記第2接続孔を介して上記不純物拡散層と電気的に接続されたパッド電極を形成するパッド電極形成工程、
を含むようにしたので、パッド電極領域を小さくすることができ、チップ面積の低減を図ることができる。
According to a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a semiconductor device including an SOI substrate having a supporting substrate layer made of silicon, an insulating layer formed on the supporting substrate layer, and an active layer formed on the insulating layer. In the manufacturing method of
(A) a second connection hole forming step of forming a second connection hole in the support substrate layer corresponding to the impurity diffusion layer in a state where the impurity diffusion layer is formed in the active layer;
(B) a first connection hole forming step of forming a first connection hole in the insulating layer corresponding to the impurity diffusion layer and the second connection hole;
(C) a pad electrode for forming a pad electrode electrically connected to the impurity diffusion layer through the second connection hole and the second connection hole on a surface opposite to the insulating layer of the support substrate layer; Forming process,
Thus, the pad electrode region can be reduced and the chip area can be reduced.
さらに、上記第2接続孔形成工程(A)において、上記第2接続孔をシリコンの結晶面異方性エッチングによって形成するようにすれば、テーパ状の第2接続孔を形成することができる。 Furthermore, if the second connection hole is formed by crystal plane anisotropic etching of silicon in the second connection hole forming step (A), a tapered second connection hole can be formed.
図1は半導体装置の一実施例を示す概略構成図であり、(A)は平面図、(B)は1個のパッド電極近傍を拡大して示す平面図、(C)は(B)のX−X’位置での断面図である。
例えば膜厚が200〜300μm(マイクロメートル)のシリコンからなる支持基板層1の一表面aに例えば膜厚が2〜3μmの酸化シリコン膜からなる絶縁層3が形成され、さらにその上に例えば膜厚が100〜900μmの活性シリコン層(活性層)5が形成されてなるSOI基板7が用いられている。
活性シリコン層5に溝が形成され、その溝に例えば酸化シリコン膜が埋め込まれてSTI(Shallow Trench Isolation)9が形成されている。活性シリコン層5はSTI9によって複数の領域に分離されている。
1A and 1B are schematic configuration diagrams showing an embodiment of a semiconductor device, in which FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is an enlarged plan view showing the vicinity of one pad electrode, and FIG. It is sectional drawing in a XX 'position.
For example, an
A groove is formed in the
STI9によって分離された活性シリコン層5のトランジスタ領域に、不純物が注入されて例えばLDD(Lightly doped drain)構造をもつソース拡散層11sとドレイン拡散層11dが互いに間隔をもって形成されている。ソース拡散層11s、ドレイン拡散層11d間の活性シリコン層5上にゲート絶縁膜(図示は省略)を介してゲート電極13が形成されている。ゲート電極13の側面に例えば酸化シリコン膜からなるサイドウォール15が形成されている。ここで、SOI基板7に形成されているトランジスタは完全空乏型であってもよいし、部分空乏型であってもよい。
STI9によって分離された活性シリコン層5の領域であってトランジスタ領域とは異なる領域に不純物が導入されて配線用拡散層(不純物拡散層)17が形成されている。
Impurities are implanted into the transistor region of the
Impurities are introduced into a region of the
STI9上の領域を含んで活性シリコン層5上全面に例えば酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜19が形成されている。層間絶縁膜19に、ソース拡散層11s、ドレイン拡散層11d、ゲート電極13及び配線用拡散層17の所定の領域に対応して接続孔がそれぞれ形成されており、各接続孔に例えばタングステンが埋め込まれて導電性プラグ21がそれぞれ形成されている。
導電性プラグ21上の領域を含んで層間絶縁膜19上の所定の領域に例えばアルミニウムからなる金属配線パターン23が形成されている。図1(C)では、ソース拡散層11sは導電性プラグ21、金属配線パターン23及び導電性プラグ21を介して配線用拡散層17に電気的に接続されている。
金属配線パターン23上の領域を含んで層間絶縁膜19上全面に例えばパッシベーション膜からなる保護用絶縁膜25が形成されている。
An
A
A protective insulating
SOI基板9の支持基板層1に、配線用拡散層17に対応して複数のテーパ状の第2接続孔27が形成されている。第2接続孔27の寸法は例えば支持基板層1の表面1aでの開口面積が1×1〜10×10μmであり、支持基板層1の裏面(絶縁層3とは反対側の面)1bでの開口面積が100×100〜2000×2000μmである。第2接続孔27の内壁表面及び第2接続孔27の底部に露出している絶縁層3の表面を含んで支持基板層1の裏面1bに例えば酸化シリコン膜からなる絶縁膜29が100nm(ナノメートル)の膜厚に形成されている。
A plurality of tapered second connection holes 27 are formed in the supporting
配線用拡散層17の所定の領域に対応して、第2接続孔27の底部に位置する絶縁膜29及び絶縁層3に第1接続孔31が第2接続孔27ごとに形成されている。第1接続孔31の開口面積は少なくとも第2接続孔27の支持基板層1の面1aでの開口面積以下の寸法であり、例えば100×100nm〜30×30μmである。第1接続孔31内に例えばタングステンが埋め込まれて導電性プラグ33が形成されている。
この実施例では、第1接続孔31は1×1μmの開口面積をもつ。また、第1接続孔31の開口形状は円形など、他の形状であってもよい。
Corresponding to a predetermined region of the
In this embodiment, the
導電性プラグ33上、第2接続孔27の形成領域及び支持基板層1の裏面の平坦部領域を含んで絶縁膜29上の所定の領域に例えばアルミニウムからなる複数の金属配線パターン35が第2接続孔27ごとに形成されている。金属配線パターン35の厚みは例えば1μmである。支持基板層1の裏面1bの平坦部上に配置されている金属配線パターン35はパッド電極37を構成している。パッド電極37の寸法は例えば100×100μmである。この実施例では複数のパッド電極37がチップの周縁部近傍に配置されている。
A plurality of
(C)において、パッド電極37は、金属配線パターン35、導電性プラグ31、不純物拡散層17、導電性プラグ21、金属配線パターン23及び導電性プラグ21を介して、ソース拡散層11sに電気的に接続されている。(B)及び(C)に示した領域以外の領域のパッド電極37も、それぞれ金属配線パターン35及び導電性プラグ31を介して個々の不純物拡散層17に電気的に接続されている。
In (C), the
この実施例では、パッド電極37を支持基板層1の裏面1bの平坦部上に配置しているので、ワイヤボンディング技術による外部との電気的接続にも対応することができる。
活性シリコン層上に形成されるトランジスタ及びメタル配線と電気的に接続されることになる。図1及び図2に示しているように、請求項3に記載のパッドメタルを支持シリコン基板の平坦面に形成することにより、ワイヤーボンディグ技術による外部電極への接続に対応することができる。
また、従来、多数のパット電極を備えている半導体装置では、パッド電極の大きさ及び配置の制限によりそれ以上小さくできなかったチップがある。従来、活性シリコン層側に1パッド電極あたり50×50μm(2500μm2)〜100×100μm(10000μm2)程度の大きさの面積が必要であったが、本発明のように支持基板層1の裏面1bにパッド電極37を形成することにより、第2接続孔27の形成領域を画定するための写真製版工程におけるアライメントズレ等を考慮しても、5×5μm(25μm2)〜10×10μm(100μm2)で済むため、チップサイズを低減することができる。
In this embodiment, since the
It is electrically connected to the transistor and metal wiring formed on the active silicon layer. As shown in FIGS. 1 and 2, by forming the pad metal according to
Conventionally, in a semiconductor device provided with a large number of pad electrodes, there are chips that could not be further reduced due to restrictions on the size and arrangement of pad electrodes. Conventionally, an area of about 50 × 50 μm (2500 μm 2 ) to 100 × 100 μm (10000 μm 2 ) per pad electrode is required on the active silicon layer side, but the back surface of the
図2は、製造方法の一実施例として、図1に示した半導体装置のパッド電極形成工程を説明するための工程断面図である。図1及び図2を参照して製造方法の一実施例を説明する。 FIG. 2 is a process cross-sectional view for explaining a pad electrode forming process of the semiconductor device shown in FIG. 1 as an embodiment of the manufacturing method. An embodiment of the manufacturing method will be described with reference to FIGS.
(1)図1に示したSOI基板7に、公知の半導体装置製造技術を用いて、STI9、ソース拡散層11s、ドレイン拡散層11d、ゲート電極13、サイドウォール15配線用拡散層17、層間絶縁膜19、導電性プラグ21、金属配線パターン23及び保護用絶縁膜25を形成する。
SOI基板7の支持基板層1の裏面1bにマスク用の膜、例えば酸化シリコン膜を形成し、さらにその上に、写真製版技術によって第2接続孔27の形成領域を画定するためのレジストパターンを形成する。そのレジストパターンをマスクにして酸化シリコン膜をパターニングして第2接続孔27の形成領域を画定するためのマスクパターン39を形成する((a)参照。)。
(1) The
A masking film, for example, a silicon oxide film, is formed on the
(2)例えばKOH(水酸化カリウム)水溶液やTMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)水溶液などのアルカリ水溶液を用いて、マスクパターン39をマスクにして支持基板層1に対してシリコンの結晶面異方性エッチングを行なって支持基板層1に第2接続孔27を形成する。その後、マスクパターン39を除去する((b)参照。)。
(2) Crystal plane anisotropy of silicon with respect to the
(3)第2接続孔27の形成領域を含んで支持基板層1の裏面1b上に酸化シリコン膜からなる絶縁膜29を100nmの膜厚に形成する。
写真製版技術により、絶縁膜29上に、第1接続孔の形成領域を画定するためのマスクであって、不純物拡散層17及び第2接続孔27の底部の所定の領域に対応して開口部をもつレジストパターン41を形成する。
例えばドライエッチング技術により、レジストパターン41をマスクにして絶縁膜29及び絶縁層3の所定の領域を選択的に除去して第1接続孔31を形成する((c)参照。)。
(3) An insulating
A mask for demarcating the formation region of the first connection hole on the insulating
For example, the
(4)レジストパターン41を除去する。公知のタングステン埋込み技術を用いて、第1接続孔31にタングステンを埋め込んで導電性プラグ33を形成する。第1接続孔31及び第2接続孔27の形成領域を含んで絶縁膜29上に金属膜、例えばアルミニウム膜を形成し、そのアルミニウム膜をパターニングして金属配線パターン35及びパッド電極37を形成する(図1参照。)。これにより、半導体装置の製造工程が完了する。
(4) The resist
この製造方法の実施例では、第2接続孔27をシリコンの結晶面異方性エッチングにより形成しているが、本発明の製造方法はコレに限定されるものではなく、ウェットエッチング技術やドライエッチング技術など、他のエッチング技術によってSOI基板の支持基板層に第2接続孔を形成してもよい。例えば、SiCl4ガスを用い、処理圧力を高い目、例えば200mTorr(ミリトル)程度に設定したドライエッチング技術によって第2接続孔を形成すれば、テーパ状の第2接続孔を形成することができる。 In this embodiment of the manufacturing method, the second connection holes 27 are formed by anisotropic crystal plane anisotropic etching of silicon, but the manufacturing method of the present invention is not limited to this, but wet etching technology or dry etching. The second connection hole may be formed in the support substrate layer of the SOI substrate by another etching technique such as a technique. For example, if the second connection hole is formed by dry etching technique using SiCl 4 gas and setting the processing pressure at a high level, for example, about 200 mTorr (millitorr), the tapered second connection hole can be formed.
図3は半導体装置の他の実施例を示す概略構成図であり、(A)は平面図、(B)は1個のパッド電極近傍を拡大して示す平面図、(C)は(B)のY−Y’位置での断面図である。図1と同じ部分には同じ符号を付し、それらの部分の詳細な説明は省略する。 3A and 3B are schematic configuration diagrams showing another embodiment of the semiconductor device, in which FIG. 3A is a plan view, FIG. 3B is an enlarged plan view showing the vicinity of one pad electrode, and FIG. It is sectional drawing in YY 'position. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
この実施例が図1を参照して説明した実施例と異なる点は、絶縁膜29上に形成され、一部の領域がパッド電極37を構成する金属配線パターン43の材料が第1接続孔31内に埋め込まれている点である。
(C)において、パッド電極37は、金属配線パターン43、不純物拡散層17、導電性プラグ21、金属配線パターン23及び導電性プラグ21を介して、ソース拡散層11sに電気的に接続されている。(B)及び(C)に示した領域以外の領域のパッド電極37も、それぞれ金属配線パターン43を介して個々の不純物拡散層17に電気的に接続されている。
This embodiment differs from the embodiment described with reference to FIG. 1 in that the material of the
In (C), the
この実施例でも、図1を参照して説明した実施例と同じ作用効果を得ることができる。
図3に示した半導体装置は、図1及び図2を参照して説明した製造方法の実施例の工程(1)〜(3)と同じ工程を行なった後(図2参照。)、絶縁膜29上及び第1接続孔31内に導電材料膜を形成し、その導電材料膜をパターニングすることにより、形成することができる。
Also in this embodiment, the same effect as the embodiment described with reference to FIG. 1 can be obtained.
The semiconductor device shown in FIG. 3 performs the same steps as steps (1) to (3) of the embodiment of the manufacturing method described with reference to FIGS. 1 and 2 (see FIG. 2), and then an insulating film. 29 and in the
図4は半導体装置のさらに他の実施例を示す概略構成図であり、(A)は平面図、(B)は1個のパッド電極近傍を拡大して示す平面図、(C)は(B)のZ−Z’位置での断面図である。図1と同じ部分には同じ符号を付し、それらの部分の詳細な説明は省略する。 4A and 4B are schematic configuration views showing still another embodiment of the semiconductor device, wherein FIG. 4A is a plan view, FIG. 4B is an enlarged plan view showing the vicinity of one pad electrode, and FIG. It is sectional drawing in the ZZ 'position. The same reference numerals are given to the same parts as those in FIG.
支持基板層1、絶縁層3及び活性シリコン層5をもつSOI基板7に、STI9、ソース拡散層11s、ドレイン拡散層11d、ゲート電極13、サイドウォール15配線用拡散層17、層間絶縁膜19、導電性プラグ21、金属配線パターン23及び保護用絶縁膜25が形成されている。支持基板層1に第2接続孔27が形成され、支持基板層1の裏面1bに絶縁膜29が形成されている。絶縁層3及び絶縁膜29に第1接続孔31が形成されている。第1接続孔31内に導電性プラグ33が形成されている。
An
導電性プラグ33上、第2接続孔27の形成領域を含んで絶縁膜29上の所定の領域に例えばアルミニウムからなる複数のパッド電極45が第2接続孔27ごとに形成されている。パッド電極45の厚みは例えば1μmである。
絶縁膜29上及びパッド電極45の周縁部上に例えばパッシベーション膜からなる絶縁膜47が形成されている。絶縁膜47にはパッド電極45に対応して平面形状が例えば矩形、ここでは正方形の開口部が形成されている。その開口部の1辺の長さは例えば70μmである。
パッド電極45上に例えば半田からなるバンプ電極(外部接続端子)49が搭載されている。バンプ電極49の先端部(パッド電極とは反対側の端部)は絶縁膜47の表面から突出する位置に配置されている。バンプ電極49の1辺の長さは例えば70μmである。
A plurality of
An insulating
A bump electrode (external connection terminal) 49 made of, for example, solder is mounted on the
この実施例では、パッド電極45はテーパ状の第2接続孔27の傾斜面に形成されているので、支持基板層1の裏面1bの平坦面に対応する領域を用いることなく、パッド電極45上にバンプ電極49を形成することができ、支持基板層1の裏面1bでパッド電極45が占める面積を小さくして、チップ面積の低減をさらに図ることができる。
In this embodiment, since the
図4に示した実施例は、図2を参照して説明した上記工程(1)から(3)と同じ工程を行なった後、図1を参照して説明した上記工程(4)と同様にして第1接続孔31内に導電性プラグ33を形成し、絶縁膜29上にパッド電極45を形成した後、絶縁膜47及びバンプ電極49を形成することにより製造することができる。
The embodiment shown in FIG. 4 is the same as the step (4) described with reference to FIG. 1 after performing the same steps as the steps (1) to (3) described with reference to FIG. Then, the
図4に示した実施例では、第1接続孔31内に導電性プラグ33を備えているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図2に示した実施例と同様に、
第1接続孔31に埋め込まれている金属材料がパッド電極と同じものであってもよい。
In the embodiment shown in FIG. 4, the
The metal material embedded in the
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、寸法、形状、配置、材料などは一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。 As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example, A dimension, a shape, arrangement | positioning, a material, etc. are examples, and the scope of the invention described in the claims Various modifications within the range are possible.
1 支持基板層
1a 支持基板層の表面
1b 支持基板層の裏面
3 絶縁層
5 活性シリコン層(活性層)
7 SOI基板
9 STI
11s ソース拡散層
11d ドレイン拡散層
13 ゲート電極
15 サイドウォール
17 配線用拡散層(不純物拡散層)
19 層間絶縁膜
21 導電性プラグ
23 金属配線パターン
25 保護用絶縁膜
27 第2接続孔
29 絶縁膜
31 第1接続孔
33 導電性プラグ
35 金属配線パターン
37 パッド電極
39 マスクパターン
41 レジストパターン
43 金属配線パターン
45 パッド電極
47 絶縁膜
49 バンプ電極(外部接続端子)
DESCRIPTION OF
7
11s
19
Claims (6)
前記活性層に形成された不純物拡散層と、前記不純物拡散層に対応して前記絶縁層に形成されている第1接続孔と、前記不純物拡散層及び前記第1接続孔に対応して前記支持基板層に形成されている第2接続孔と、前記支持基板層の前記絶縁層とは反対側の面に形成され、前記第1接続孔及び前記第2接続孔を介して前記不純物拡散層と電気的に接続されているパッド電極を備えたことを特徴とする半導体装置。 In a semiconductor device comprising an SOI substrate having a support substrate layer made of silicon, an insulating layer formed on the support substrate layer, and an active layer formed on the insulating layer,
An impurity diffusion layer formed in the active layer; a first connection hole formed in the insulating layer corresponding to the impurity diffusion layer; and the support corresponding to the impurity diffusion layer and the first connection hole. A second connection hole formed in the substrate layer; and the impurity diffusion layer formed on the surface of the support substrate layer opposite to the insulating layer, through the first connection hole and the second connection hole. A semiconductor device comprising a pad electrode electrically connected.
(A)前記活性層に不純物拡散層が形成されている状態で、前記不純物拡散層に対応して前記支持基板層に第2接続孔を形成する第2接続孔形成工程、
(B)前記不純物拡散層及び前記第2接続孔に対応して前記絶縁層に第1接続孔を形成する第1接続孔形成工程、
(C)前記支持基板層の前記絶縁層とは反対側の面に前記第2接続孔及び前記第2接続孔を介して前記不純物拡散層と電気的に接続されたパッド電極を形成するパッド電極形成工程。 In a method of manufacturing a semiconductor device including a SOI substrate having a support substrate layer made of silicon, an insulating layer formed on the support substrate layer, and an active layer formed on the insulating layer, the following steps (A To (C). A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
(A) a second connection hole forming step of forming a second connection hole in the support substrate layer corresponding to the impurity diffusion layer in a state where the impurity diffusion layer is formed in the active layer;
(B) a first connection hole forming step of forming a first connection hole in the insulating layer corresponding to the impurity diffusion layer and the second connection hole;
(C) a pad electrode that forms a pad electrode electrically connected to the impurity diffusion layer through the second connection hole and the second connection hole on a surface of the support substrate layer opposite to the insulating layer; Forming process.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009022982A1 (en) | 2007-08-10 | 2009-02-19 | Agency For Science, Technology And Research | Nano-interconnects for atomic and molecular scale circuits |
JP2009531849A (en) * | 2006-03-27 | 2009-09-03 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Low resistance through-substrate interconnects for semiconductor carriers |
JP2010027965A (en) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Oki Semiconductor Co Ltd | Semiconductor device and method for manufacturing same |
JP2012506144A (en) * | 2008-10-15 | 2012-03-08 | オー・アー・セー・マイクロテック・アクチボラゲット | Method for making via wiring |
CN104355285A (en) * | 2014-10-13 | 2015-02-18 | 华东光电集成器件研究所 | Vacuum encapsulation structure of MEMS component and manufacture method of vacuum encapsulation structure |
WO2023139926A1 (en) * | 2022-01-21 | 2023-07-27 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Semiconductor device and manufacturing method for semiconductor device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01129441A (en) * | 1987-11-16 | 1989-05-22 | Nissan Motor Co Ltd | Semiconductor device |
JPH05243396A (en) * | 1992-03-02 | 1993-09-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device and its manufacture |
JPH08213427A (en) * | 1995-02-07 | 1996-08-20 | Sharp Corp | Semiconductor chip and multi-chip semiconductor module |
JP2004165602A (en) * | 2002-09-24 | 2004-06-10 | Hamamatsu Photonics Kk | Semiconductor device and its manufacturing method |
-
2004
- 2004-06-14 JP JP2004175777A patent/JP2005353997A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01129441A (en) * | 1987-11-16 | 1989-05-22 | Nissan Motor Co Ltd | Semiconductor device |
JPH05243396A (en) * | 1992-03-02 | 1993-09-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device and its manufacture |
JPH08213427A (en) * | 1995-02-07 | 1996-08-20 | Sharp Corp | Semiconductor chip and multi-chip semiconductor module |
JP2004165602A (en) * | 2002-09-24 | 2004-06-10 | Hamamatsu Photonics Kk | Semiconductor device and its manufacturing method |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009531849A (en) * | 2006-03-27 | 2009-09-03 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Low resistance through-substrate interconnects for semiconductor carriers |
US8633572B2 (en) | 2006-03-27 | 2014-01-21 | Koninklijke Philips N.V. | Low ohmic through substrate interconnection for semiconductor carriers |
WO2009022982A1 (en) | 2007-08-10 | 2009-02-19 | Agency For Science, Technology And Research | Nano-interconnects for atomic and molecular scale circuits |
EP2186128A1 (en) * | 2007-08-10 | 2010-05-19 | Agency For Science, Technology And Research (A*star) | Nano-interconnects for atomic and molecular scale circuits |
EP2186128A4 (en) * | 2007-08-10 | 2012-01-04 | Agency Science Tech & Res | Nano-interconnects for atomic and molecular scale circuits |
US8420530B2 (en) | 2007-08-10 | 2013-04-16 | Agency For Science, Technology And Research | Nano-interconnects for atomic and molecular scale circuits |
JP2010027965A (en) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Oki Semiconductor Co Ltd | Semiconductor device and method for manufacturing same |
JP2012506144A (en) * | 2008-10-15 | 2012-03-08 | オー・アー・セー・マイクロテック・アクチボラゲット | Method for making via wiring |
US8742588B2 (en) | 2008-10-15 | 2014-06-03 | ÅAC Microtec AB | Method for making via interconnection |
CN104355285A (en) * | 2014-10-13 | 2015-02-18 | 华东光电集成器件研究所 | Vacuum encapsulation structure of MEMS component and manufacture method of vacuum encapsulation structure |
WO2023139926A1 (en) * | 2022-01-21 | 2023-07-27 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Semiconductor device and manufacturing method for semiconductor device |
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