JP2013115350A - Semiconductor device manufacturing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid throughput deterioration in formation of a through electrode and cost increase.SOLUTION: A semiconductor device manufacturing method comprises: forming a hole 26 for a through electrode in a silicon substrate 1; forming a groove 35 by etching insulation films 22, 23 including the hole 26; subsequently, laminating a barrier metal layer 41 and a seed layer 42 and polishing the seed layer 42 by a CMP method to leave the seed layer 42 on an inner wall of the hole 26 and in the groove 35; immersing the silicon substrate 1 in a plating tank and supplying a current in the hole 26 via the groove 35 thereby to grow a Cu film 47 only in the hole 26 and in the groove 35.

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.

LSI(Large Scale Integration)は、演算処理用のロジック部や、データを記録す
るメモリ部のように、複数のチップ(モジュール)で構成されることがある。さらに、チ
ップ間の電気的な接続には、細い金線を利用したワイヤ・ボンディングが用いられている
An LSI (Large Scale Integration) may be composed of a plurality of chips (modules) such as a logic unit for arithmetic processing and a memory unit for recording data. Further, wire bonding using a thin gold wire is used for electrical connection between chips.

ここで、近年では、LSIの小型化や高性能化のために、回路パターンの微細化や高集
積化が図られている。ところが、回路パターンを微細化したり、高集積化したりすると、
信号伝播速度の遅延や、発熱を伴うリーク電流が増加し易くなる。さらに、従来のLSI
でチップ間の接続に使われる細線のワイヤは、抵抗値が高くなり易いので、配線容量の増
加に伴う信号遅延が生じる可能性があった。また、ワイヤ・ボンディングは、ワイヤを引
き回す空間が必要になるので、LSIをさらに小型化することは困難であった。
In recent years, miniaturization and high integration of circuit patterns have been attempted for miniaturization and high performance of LSIs. However, if the circuit pattern is miniaturized or highly integrated,
The signal propagation speed delay and the leakage current accompanied by heat generation are likely to increase. In addition, conventional LSI
In the thin wire used for the connection between the chips, the resistance value tends to be high, so that there is a possibility that a signal delay occurs with an increase in the wiring capacity. In addition, since wire bonding requires a space around the wire, it is difficult to further reduce the size of the LSI.

そこで、近年では、配線を微細化させる代わりに、又はこれに加えて、LSIを構成す
る複数のチップ間の信号の授受を高速化することでLSIの性能を向上させることが図ら
れている。その一例としては、ワイヤ・ボンディングの代替技術として、シリコン貫通電
極(Through Silicon Via、TSV)と呼ばれるチップ間接合構造がある。シリコン貫通
電極は、チップを貫通するビアを用いて形成されたチップ間接合用の配線構造体であり、
シリコン貫通電極を縦方向のチップ集積に用いれば、より短い長さでチップ同士を接合で
きるので、信号授受の高速化や電力ロスを軽減できる。さらに、ワイヤ・ボンディングを
用いてチップを3次元実装する場合に比べて、省スペース化が図れ、LSIを小型化させ
易くなる。
Therefore, in recent years, it has been attempted to improve LSI performance by increasing the speed of signal exchange between a plurality of chips constituting an LSI instead of or in addition to miniaturization of wiring. As an example, there is an inter-chip bonding structure called a through silicon via (TSV) as an alternative technique of wire bonding. The through silicon via is a wiring structure for bonding between chips formed using a via penetrating the chip,
If the through silicon vias are used for vertical chip integration, the chips can be joined with a shorter length, so that the speed of signal exchange and power loss can be reduced. Furthermore, space can be saved and the LSI can be easily downsized as compared with the case where the chip is three-dimensionally mounted using wire bonding.

ここで、従来のシリコン貫通電極の製造方法の一例について説明する。最初に、素子形
成後にシリコン基板の上方に窒化シリコン膜(以下、SiN)などからなる絶縁膜をCVD
(Chemical Vapor Deposition)法によって形成する。この後、レジストマスクを用いた
異方性ドライエッチングによってシリコン基板にビアホールを形成する。続いて、ビアホ
ールの内壁、即ち側壁及び底部を覆うように絶縁膜を形成する。さらに、ビアホールの内
壁にバリアメタル層とシード層を形成し、めっき法によってビアホール内にCu膜を埋め
込む。一般に、電解めっき法で配線溝などにCu膜を埋め込むときには、配線溝の下部か
ら上部にCuの充填が進むような、いわゆるボトム・アップと呼ばれる成長形式が採用さ
れる。従って、シリコン貫通電極の製造工程においても、ボトム・アップ成長が用いるこ
とで、埋め込み欠陥の発生を防止する。
Here, an example of a conventional method for manufacturing a silicon through electrode will be described. First, after element formation, an insulating film made of a silicon nitride film (hereinafter referred to as SiN) or the like is formed above the silicon substrate by CVD.
It is formed by (Chemical Vapor Deposition) method. Thereafter, a via hole is formed in the silicon substrate by anisotropic dry etching using a resist mask. Subsequently, an insulating film is formed so as to cover the inner wall of the via hole, that is, the side wall and the bottom. Further, a barrier metal layer and a seed layer are formed on the inner wall of the via hole, and a Cu film is embedded in the via hole by a plating method. In general, when a Cu film is embedded in a wiring groove or the like by an electrolytic plating method, a so-called bottom-up growth method is adopted in which Cu filling proceeds from the lower part to the upper part of the wiring groove. Accordingly, bottom-up growth is also used in the through silicon via manufacturing process, thereby preventing the occurrence of buried defects.

この後、CMP(Chemical Mechanical Polishing)法によって表面のCu膜、バリア
メタル層、及び絶縁膜を除去する。さらに、シリコン基板の上方に、ビアホール内のCu
膜に電気的に接続される配線層を形成する。続いて、シリコン基板の裏面側を研磨及びエ
ッチングし、ビアホール内のCu膜を露出させる。これによって、シリコン基板を貫通す
るビアホールにCu膜が埋め込まれたシリコン貫通電極が形成される。
Thereafter, the Cu film, the barrier metal layer, and the insulating film on the surface are removed by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method. Furthermore, Cu in the via hole is located above the silicon substrate.
A wiring layer electrically connected to the film is formed. Subsequently, the back surface side of the silicon substrate is polished and etched to expose the Cu film in the via hole. As a result, a silicon through electrode in which a Cu film is embedded in a via hole that penetrates the silicon substrate is formed.

また、貫通電極を形成する別の方法としては、例えば、ガラスエポキシ製の基板に貫通
電極を形成するケースがある。このケースでは、ビアホールを形成した基板の上に絶縁層
を形成し、絶縁層をパターニングしてビアホールに連結される配線溝を形成する。ビアホ
ールの内壁と絶縁層の全面に無電解銅めっき用の触媒を付着させた後、絶縁層の表面を研
磨し、絶縁層上の触媒を除去し、ビアホールの内壁及び配線溝のみに触媒を残す。この後
、触媒を残された領域に無電解めっき層を形成する。
As another method for forming the through electrode, for example, there is a case in which the through electrode is formed on a glass epoxy substrate. In this case, an insulating layer is formed on the substrate on which the via hole is formed, and the insulating layer is patterned to form a wiring groove connected to the via hole. After depositing the electroless copper plating catalyst on the inner wall of the via hole and the entire surface of the insulating layer, the surface of the insulating layer is polished to remove the catalyst on the insulating layer, leaving the catalyst only on the inner wall of the via hole and the wiring groove. . Thereafter, an electroless plating layer is formed in the region where the catalyst is left.

特開2010−205990JP 2010-205990 特開平8−307057JP-A-8-307057

しかしながら、シリコン貫通電極は、配線に比べて容積が大きいので、Cu膜のボトム
・アップ成長に多くの時間が必要である。このため、ビアホール内にCu膜が充填される
までの間にシリコン基板の上方に余分なCu膜が厚く堆積する。このように厚く堆積した
Cu膜は、高ストレスになり易いので、Cu膜の剥がれや、シリコン基板の反りの原因に
なる可能性がある。さらに、余分なCu膜は、CMP法による研磨で除去するが、厚いC
u膜の研磨には時間がかかるので、半導体装置の製造のスループットが低下し、コスト増
大を招く。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、シリコン貫通電極の形成時
のスループットやコスト悪化を回避することを目的とする。
However, since the through silicon via has a larger volume than the wiring, a lot of time is required for bottom-up growth of the Cu film. For this reason, an excessive Cu film is deposited thickly above the silicon substrate until the via hole is filled with the Cu film. Since the Cu film deposited in this way is likely to be highly stressed, it may cause peeling of the Cu film and warping of the silicon substrate. Further, the excess Cu film is removed by polishing by the CMP method.
Since it takes time to polish the u film, the throughput of manufacturing the semiconductor device is lowered, resulting in an increase in cost.
This invention is made in view of such a situation, and it aims at avoiding the throughput and cost deterioration at the time of formation of a silicon penetration electrode.

実施形態の一観点によれば、基板にホールを形成する工程と、前記基板の上方に形成し
た絶縁膜に、前記ホールから前記基板の周辺部分に至る溝を複数形成する工程と、前記ホ
ールの内壁及び前記溝を覆う導電性のシード層を前記絶縁膜上に形成する工程と、前記ホ
ール内及び前記溝内以外の前記シード層を研磨によって除去する工程と、前記基板の周辺
部分の前記溝に形成した前記シード層から、前記ホール内の前記シード層に通電し、前記
ホール内に導電膜を成長させる工程と、前記基板を薄化して前記ビアホールの底部の前記
導電膜を露出させる工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される
According to one aspect of the embodiment, a step of forming a hole in the substrate, a step of forming a plurality of grooves extending from the hole to a peripheral portion of the substrate in an insulating film formed above the substrate, Forming a conductive seed layer covering the inner wall and the groove on the insulating film; removing the seed layer in the hole and other than the groove by polishing; and the groove in the peripheral portion of the substrate A step of energizing the seed layer in the hole from the seed layer formed to grow a conductive film in the hole; and a step of thinning the substrate to expose the conductive film at the bottom of the via hole; A method for manufacturing a semiconductor device is provided.

貫通電極のホール内に導電膜を形成するときに、シード層が形成された領域のみに導電
膜を成長させることができるので、表面層の全面に導電膜を成長させた場合に比べて導電
膜に起因するストレスや基板の反りを防止できる。
When the conductive film is formed in the hole of the through electrode, the conductive film can be grown only in the region where the seed layer is formed. Therefore, the conductive film can be formed as compared with the case where the conductive film is grown on the entire surface layer. It is possible to prevent the stress and the warpage of the substrate caused by the above.

図1Aは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その1)である。FIG. 1A is a cross-sectional view (part 1) illustrating an example of a manufacturing process of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 図1Bは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その2)である。FIG. 1B is a cross-sectional view (part 2) illustrating the example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図1Cは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その3)である。FIG. 1C is a cross-sectional view (part 3) illustrating an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図1Dは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その4)である。FIG. 1D is a sectional view (No. 4) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図1Eは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その5)である。FIG. 1E is a cross-sectional view (part 5) illustrating the example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図1Fは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その6)である。FIG. 1F is a sectional view (No. 6) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図1Gは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その7)である。FIG. 1G is a sectional view (No. 7) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図1Hは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その8)である。FIG. 1H is a sectional view (No. 8) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図1Iは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その9)である。FIG. 1I is a sectional view (No. 9) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the invention. 図1Jは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その10)である。FIG. 1J is a sectional view (No. 10) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図1Kは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その11)である。FIG. 1K is a sectional view (No. 11) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図1Lは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その12)である。FIG. 1L is a sectional view (No. 12) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図1Mは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その13)である。FIG. 1M is a sectional view (No. 13) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図1Nは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その14)である。FIG. 1N is a cross-sectional view (No. 14) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図1Oは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その15)である。FIG. 10 is a cross-sectional view (No. 15) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図1Pは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その16)である。FIG. 1P is a sectional view (No. 16) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図1Qは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その17)である。FIG. 1Q is a sectional view (No. 17) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図1Rは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その18)である。FIG. 1R is a cross-sectional view (No. 18) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図1Sは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その19)である。FIG. 1S is a sectional view (19) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図1Tは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その20)である。FIG. 1T is a sectional view (No. 20) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示し、(a)はレジスト膜の開口部のレイアウトを示す平面図であり、(b)はエッジ部分を拡大した平面図である。2A and 2B show an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. FIG. 2A is a plan view showing the layout of the opening of the resist film, and FIG. FIG. 図3は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示し、(a)は溝のレイアウトを示す平面図であり、(b)はエッジ部分を拡大した平面図である。3A and 3B show an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, in which FIG. 3A is a plan view showing a groove layout, and FIG. 3B is an enlarged plan view of an edge portion. 図4Aは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示し、チップ領域のホールと溝のレイアウトを示す平面図である。FIG. 4A is a plan view showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention and showing the layout of the holes and grooves in the chip region. 図4Bは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示し、図4Aの領域Aの拡大図である。FIG. 4B shows an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, and is an enlarged view of a region A in FIG. 4A. 図5Aは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程に使用される電解めっき装置の一例を示す概略図である。FIG. 5A is a schematic diagram showing an example of an electroplating apparatus used in the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図5Bは、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示し、図5Aの領域Bの拡大図である。FIG. 5B shows an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, and is an enlarged view of a region B in FIG. 5A. 図6は、本発明の実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造工程の一例を示し、チップ領域のホールと溝のレイアウトを示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the modification of the embodiment of the present invention and showing the layout of holes and grooves in the chip region.

発明の目的及び利点は、請求の範囲に具体的に記載された構成要素及び組み合わせによ
って実現され達成される。
前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、典型例及び説明のためのものであって、
本発明を限定するためのものではない。
The objects and advantages of the invention will be realized and attained by means of the elements and combinations particularly pointed out in the appended claims.
The foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory, and
It is not intended to limit the invention.

まず、図1Aに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
最初に、n型又はp型のシリコン(半導体)基板1の一方の面(表面)を例えば、ST
I(Shallow Trench Isolation)により素子分離絶縁膜2を形成して、活性領域を画定す
る。
First, steps required until a sectional structure shown in FIG. 1A is obtained will be described.
First, one surface (front surface) of an n-type or p-type silicon (semiconductor) substrate 1 is, for example, ST
An element isolation insulating film 2 is formed by I (Shallow Trench Isolation) to define an active region.

次いで、シリコン基板1の活性領域にイオン注入法により、ドーパント不純物を導入し
てウェルを形成する。ドーパント不純物としてp型不純物、例えばボロンを導入すると、
シリコン基板1にpウェル3が形成される。pウェル3を形成した後、その活性領域の表
面を熱酸化してゲート絶縁膜5を形成する。ゲート絶縁膜5は、例えば熱酸化膜を約6n
m〜7nmの厚さに形成する。なお、以下においては、pウェル3を形成した場合につい
て説明するが、シリコン基板1にnウェルを形成した場合も同様の工程が実施される。
Next, a dopant impurity is introduced into the active region of the silicon substrate 1 by ion implantation to form a well. When a p-type impurity such as boron is introduced as a dopant impurity,
A p-well 3 is formed on the silicon substrate 1. After forming the p-well 3, the surface of the active region is thermally oxidized to form the gate insulating film 5. The gate insulating film 5 is, for example, about 6 n of a thermal oxide film.
It is formed to a thickness of m to 7 nm. In the following, the case where the p-well 3 is formed will be described, but the same process is performed when the n-well is formed in the silicon substrate 1.

続いて、シリコン基板1の上側全面に、ポリシリコン膜を例えばCVD法を用いて10
0nm〜200nmの膜厚に形成する。その後に、フォトリソグラフィ技術及びエッチン
グ技術を用いてポリシリコン膜をパターニングして、シリコン基板1上にゲート電極6を
形成する。
Subsequently, a polysilicon film is formed on the entire upper surface of the silicon substrate 1 by using, for example, a CVD method.
The film is formed to a thickness of 0 nm to 200 nm. Thereafter, the polysilicon film is patterned using a photolithography technique and an etching technique to form a gate electrode 6 on the silicon substrate 1.

さらに、ゲート電極6をマスクにしてpウェル3にイオンを注入し、ゲート電極6の横
のpウェル3にn型不純物としてリンを導入する。これにより、第1、第2ソース/ドレ
インエクステンション8が形成される。第1、第2ソース/ドレインエクステンション8
は、エクステンションソース/ドレイン領域の浅い領域を構成する。その後に、シリコン
基板1の上側全面に、絶縁膜としてシリコン酸化膜を例えばCVD法を用いて100nm
〜200nmの厚さに形成する。その後、絶縁膜を異方性エッチングする。絶縁膜がエッ
チバックされ、ゲート電極6の側部に絶縁性サイドウォール10が形成される。
Further, ions are implanted into the p-well 3 using the gate electrode 6 as a mask, and phosphorus is introduced into the p-well 3 next to the gate electrode 6 as an n-type impurity. Thereby, the first and second source / drain extensions 8 are formed. First and second source / drain extensions 8
Constitutes a shallow region of the extension source / drain region. Thereafter, a silicon oxide film is formed as an insulating film on the entire upper surface of the silicon substrate 1 by using, for example, a CVD method to a thickness of 100 nm.
Form a thickness of ˜200 nm. Thereafter, the insulating film is anisotropically etched. The insulating film is etched back, and an insulating sidewall 10 is formed on the side of the gate electrode 6.

続いて、絶縁性サイドウォール10とゲート電極6をマスクとして用い、シリコン基板
1に砒素等のn型のドーパント不純物を再びイオン注入する。これにより、ゲート電極6
の側方のpウェル3に、ソース/ドレイン拡散層11が形成される。ソース/ドレイン拡
散層11は、エクステンションソース/ドレインの深い領域を構成する。
Subsequently, an n-type dopant impurity such as arsenic is ion-implanted again into the silicon substrate 1 using the insulating sidewall 10 and the gate electrode 6 as a mask. As a result, the gate electrode 6
A source / drain diffusion layer 11 is formed in the p-well 3 on the side of the. The source / drain diffusion layer 11 forms a deep region of the extension source / drain.

さらに、シリコン基板1の全面に、例えば、スパッタリング法によりコバルト膜等の高
融点金属膜を形成する。この後、高融点金属膜を加熱してシリコンと反応させる。これに
より、ソース/ドレイン拡散層11におけるシリコン基板1上にコバルトシリサイド層等
の高融点金属シリサイド層が形成され、各ソース/ドレイン拡散層11が低抵抗化する。
この後、素子分離絶縁膜2の上などに未反応のまま残っている高融点金属膜を例えばウェ
ットエッチングにより除去する。これにより、ソース/ドレイン拡散層11上に、例えば
コバルトシリサイドで形成されるソース/ドレイン電極12Aが形成される。また、ゲー
ト電極6の上部に、例えばコバルトシリサイドからなるシリサイド層12Bが形成される
Further, a refractory metal film such as a cobalt film is formed on the entire surface of the silicon substrate 1 by sputtering, for example. Thereafter, the refractory metal film is heated to react with silicon. As a result, a refractory metal silicide layer such as a cobalt silicide layer is formed on the silicon substrate 1 in the source / drain diffusion layer 11, and the resistance of each source / drain diffusion layer 11 is reduced.
Thereafter, the refractory metal film remaining unreacted on the element isolation insulating film 2 or the like is removed by, for example, wet etching. As a result, a source / drain electrode 12A made of, for example, cobalt silicide is formed on the source / drain diffusion layer 11. Further, a silicide layer 12B made of, for example, cobalt silicide is formed on the gate electrode 6.

ここまでの工程により、シリコン基板1の活性領域には、ゲート絶縁膜5、ゲート電極
6、及びソース/ドレイン電極12A等から構成される半導体素子であるトランジスタT
1,T2が形成される。
Through the steps up to here, the active region of the silicon substrate 1 includes the transistor T, which is a semiconductor element including the gate insulating film 5, the gate electrode 6, the source / drain electrode 12A, and the like.
1, T2 is formed.

さらに、シリコン基板1の上側の全面に、コンタクトビア層間絶縁膜14として酸化シ
リコン(SiO)膜をTEOS(Tetra Ethoxy Silane)ガスを使用するプラズマCVD
法により、約300nmの厚さに形成する。
Further, a plasma CVD using a silicon oxide (SiO 2 ) film as a contact via interlayer insulating film 14 on the entire upper surface of the silicon substrate 1 using TEOS (Tetra Ethyl Silane) gas.
By a method, it is formed to a thickness of about 300 nm.

続いて、コンタクトビア層間絶縁膜14とをエッチングして、コンタクトビア15を形
成する。コンタクトビア15の径は、例えば0.08μm〜0.15μmとし、ソース/
ドレイン拡散層11のソース/ドレイン電極12Aに到達するまでとする。
Subsequently, the contact via interlayer insulating film 14 is etched to form a contact via 15. The diameter of the contact via 15 is, for example, 0.08 μm to 0.15 μm, and the source /
Until the source / drain electrode 12A of the drain diffusion layer 11 is reached.

そして、コンタクトビア15を用いてソース/ドレイン電極12Aに電気的に接続され
る導電性プラグ16を形成する。具体的には、コンタクトビア15の内面に厚さが5nm
〜15nmのTi膜と、厚さが5nm〜15nmのTiN膜とを順番にスパッタリング法
等により形成して2層の積層構造を有する密着膜(グルー膜)を作製する。さらに、密着
膜上にW膜をCVD法により成長させる。この膜厚は、コンタクトビア層間絶縁膜14上
で例えば200nm〜300nmに達する厚さとする。これにより、W膜でコンタクトビ
ア15の空隙が埋まる。この後、コンタクトビア層間絶縁膜14の上面上に成長した余分
なW膜及び密着膜をCMP法で除去する。これにより、各コンタクトビア15に、導電性
プラグ16が形成される。
Then, a conductive plug 16 that is electrically connected to the source / drain electrode 12A is formed using the contact via 15. Specifically, the thickness of the inner surface of the contact via 15 is 5 nm.
An adhesion film (glue film) having a two-layer structure is formed by sequentially forming a Ti film having a thickness of ˜15 nm and a TiN film having a thickness of 5 nm to 15 nm by a sputtering method or the like. Further, a W film is grown on the adhesion film by the CVD method. This film thickness is, for example, 200 nm to 300 nm on the contact via interlayer insulating film 14. As a result, the gap of the contact via 15 is filled with the W film. Thereafter, the excess W film and the adhesion film grown on the upper surface of the contact via interlayer insulating film 14 are removed by CMP. Thereby, the conductive plug 16 is formed in each contact via 15.

次に、図1Bに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
コンタクトビア層間絶縁膜14上の全面に、絶縁膜22を形成する。絶縁膜22は、例
えばCVD法によりシリコンカーバイド系の膜で、その厚さは例えば100nmとする。
その上に、絶縁膜23として、例えば、TEOSガスを用いたプラズマCVD法によって
形成されたSiO膜を600nm形成する。さらに、絶縁膜23の上にフォトレジスト
層24を例えば3μmの厚さにスピンコート法によって形成し、リソグラフィ法を用いて
貫通電極用のパターンを焼き付ける。これによって、素子の形成領域の外側でフォトレジ
スト膜24に開口部24Aが形成される。
Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.
An insulating film 22 is formed on the entire surface of the contact via interlayer insulating film 14. The insulating film 22 is a silicon carbide-based film, for example, by a CVD method, and the thickness thereof is, for example, 100 nm.
On the insulating film 23, for example, a 600 nm SiO 2 film formed by plasma CVD using TEOS gas is formed. Further, a photoresist layer 24 is formed on the insulating film 23 to a thickness of, for example, 3 μm by a spin coating method, and a pattern for a through electrode is baked by using a lithography method. As a result, an opening 24A is formed in the photoresist film 24 outside the element formation region.

続いて、図1Cに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
フォトレジスト膜24をマスクにした異方性ドライエッチングによって、絶縁膜22,
23、コンタクトビア層間絶縁膜14、及びシリコン基板1をエッチングして貫通電極用
のビアホール25(第1のホール)を形成する。絶縁膜22、コンタクトビア層間絶縁膜
14のエッチングガスは、例えばC、O、Arを使用する。シリコン基板1のエ
ッチングガスは、例えばSF、Cを使用する。ビアホール25は、例えば直径が
1μm〜20μmで深さは50μm以上とする。ここでは、ビアホール25の直径は5μ
m、深さは50μmとした。この後、残存するフォトレジスト膜24は、アッシングによ
って除去する。
Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.
By the anisotropic dry etching using the photoresist film 24 as a mask, the insulating film 22,
23, the contact via interlayer insulating film 14 and the silicon substrate 1 are etched to form a via hole 25 (first hole) for the through electrode. For example, C 4 F 6 , O 2 , and Ar are used as the etching gas for the insulating film 22 and the contact via interlayer insulating film 14. For example, SF 6 or C 4 F 8 is used as an etching gas for the silicon substrate 1. For example, the via hole 25 has a diameter of 1 μm to 20 μm and a depth of 50 μm or more. Here, the diameter of the via hole 25 is 5 μm.
m and the depth were 50 μm. Thereafter, the remaining photoresist film 24 is removed by ashing.

続いて、図1Dに示すように、ビアホール25内に側壁保護膜31を例えばCVD法に
よって200nmの厚さに形成する。これによって、シリコン基板1のビアホール25内
にホール26(第2のホール)が形成される。ここで、側壁保護膜31は、ビアホール2
5を形成するドライエッチング時に、シリコン基板1のエッチングと同時に形成しても良
い。
Subsequently, as shown in FIG. 1D, a sidewall protective film 31 is formed in the via hole 25 to a thickness of 200 nm by, for example, a CVD method. As a result, a hole 26 (second hole) is formed in the via hole 25 of the silicon substrate 1. Here, the sidewall protective film 31 is formed in the via hole 2.
5 may be formed simultaneously with the etching of the silicon substrate 1.

さらに、図1Eに示すように、ホール26の上を含む全面に例えば、i線レジスト膜3
2を2μmの厚さにスピンコート法を用いて形成する。i線レジスト膜32を露光・現像
して複数の開口部32Aを形成する。開口部32Aは、ホール26の上方を含むライン形
状に形成される。開口部32Aの幅は、ホール26の幅より大きく、1つの開口部32A
には、複数のホール26を通るように形成される。
Further, as shown in FIG. 1E, for example, an i-line resist film 3 is formed on the entire surface including the hole 26.
2 is formed to a thickness of 2 μm using a spin coating method. The i-line resist film 32 is exposed and developed to form a plurality of openings 32A. The opening 32 </ b> A is formed in a line shape including the upper portion of the hole 26. The width of the opening 32A is larger than the width of the hole 26, and one opening 32A is formed.
Is formed so as to pass through a plurality of holes 26.

図2に一例を示すように、レジスト膜32には、複数の開口部32A,32B,32C
が形成される。図2(a)に示すように、開口部32Aは、各チップ領域40内に複数形
成されている。各開口部32Aは、チップ領域40の外周に平行な複数のラインになって
おり、チップ領域40の外側に形成された開口部32Bに接続されている。開口部32B
は、チップ領域40外に、各チップ領域40を囲むように格子状に形成されている。さら
に、開口部32Bは、シリコン基板1のエッジ部分に形成された開口部32Cに接続され
ている。開口部32Cは、エッジ部分に沿って形成され、リング状に配置されている。図
2(b)に一部を拡大して示すように、開口部32Cは、格子状のラインになっている。
As shown in FIG. 2 as an example, the resist film 32 has a plurality of openings 32A, 32B, 32C.
Is formed. As shown in FIG. 2A, a plurality of openings 32 </ b> A are formed in each chip region 40. Each opening 32 </ b> A has a plurality of lines parallel to the outer periphery of the chip region 40, and is connected to an opening 32 </ b> B formed outside the chip region 40. Opening 32B
Are formed outside the chip region 40 in a lattice shape so as to surround each chip region 40. Further, the opening 32 </ b> B is connected to an opening 32 </ b> C formed at the edge portion of the silicon substrate 1. The opening 32C is formed along the edge portion and arranged in a ring shape. As shown partially in FIG. 2B, the opening 32C is a grid-like line.

次に、図1Fに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、i線レジスト膜32を用いて側壁保護膜31、絶縁膜22,23をドライエッチ
ングして溝35を形成する。エッチングガスには、例えば、CFやCHFのフッ素系
ガスが用いられる。この後、ダウンフローのアッシング装置(不図示)を用いて、残存す
るi線レジスト膜32を除去する。i線レジスト膜32の除去は、SPM(Sulfuric aci
d Hydrogen Peroxide Mixture:硫酸過水)による溶解除去を用いても良い。
Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.
First, the sidewall protective film 31 and the insulating films 22 and 23 are dry-etched using the i-line resist film 32 to form the grooves 35. For example, a fluorine-based gas such as CF 4 or CHF 3 is used as the etching gas. Thereafter, the remaining i-line resist film 32 is removed using a downflow ashing device (not shown). The removal of the i-line resist film 32 is performed by SPM (Sulfuric aci
d Hydrogen Peroxide Mixture (sulfuric acid / hydrogen peroxide) may be used for dissolution removal.

ここで、図1(F)と、図3から図4Bを主に参照して、シリコン基板1の上方に形成
される溝35の配置と形状の一例について説明する。
図3(a)に示すように、溝35は、シリコン基板1のエッジ部分に形成される第1の
溝35Aと、チップ領域40を区画するスクライブライン領域上の第2の溝35Bと、各
チップ領域40内の第3の溝35Cとを有する。第3の溝35Cは、図1Fの溝35に相
当する。
Here, an example of the arrangement and shape of the grooves 35 formed above the silicon substrate 1 will be described with reference mainly to FIG. 1 (F) and FIGS. 3 to 4B.
As shown in FIG. 3A, the groove 35 includes a first groove 35A formed in the edge portion of the silicon substrate 1, a second groove 35B on the scribe line region that partitions the chip region 40, and And a third groove 35 </ b> C in the chip region 40. The third groove 35C corresponds to the groove 35 in FIG. 1F.

図3(b)にシリコン基板1のエッジ部分を拡大して示すように、第1の溝35Aは、
シリコン基板1のエッジ部分から1mm〜2mmの領域に格子状に形成されている。各溝
35Aの幅は、100μm〜300μmの幅で、配置間隔は100μm以下である。第1
の溝35Aの形状及び配置は、図2(b)に示すレジスト膜32の開口部32Cと略一致
する。これらの第1の溝35Aは、めっき装置のコンタクトピンと電気的に接続するため
に形成されている。
As shown in the enlarged view of the edge portion of the silicon substrate 1 in FIG.
The silicon substrate 1 is formed in a lattice shape in an area of 1 mm to 2 mm from the edge portion. The width of each groove 35A is 100 μm to 300 μm, and the arrangement interval is 100 μm or less. First
The shape and arrangement of the groove 35A substantially coincide with the opening 32C of the resist film 32 shown in FIG. These first grooves 35A are formed for electrical connection with contact pins of the plating apparatus.

また、図3(a)に示すように、第2の溝35Bは、チップ領域40を囲むように格子
状に形成されており、その線幅は、例えば、100μm〜300μmで深さは例えば0.
8μmである。図3(b)に示すように、第2の溝35Bは、第1の溝35Aに接続され
ている。さらに、図3(a)に示すように、第2の溝35Bは、複数の第3の溝35Cに
接続されている。従って、第2の溝35Bは、第1の溝35Aと第3の溝35Cを連結さ
せる役割を担う。このような第2の溝35Bは、形状及び配置は図2(b)に示すレジス
ト膜24の開口部24Bと略一致しており、スクライブライン領域に形成されることで、
広い断面積を確保している。
As shown in FIG. 3A, the second groove 35B is formed in a lattice shape so as to surround the chip region 40, and has a line width of, for example, 100 μm to 300 μm and a depth of, for example, 0. .
8 μm. As shown in FIG. 3B, the second groove 35B is connected to the first groove 35A. Furthermore, as shown in FIG. 3A, the second groove 35B is connected to a plurality of third grooves 35C. Accordingly, the second groove 35B plays a role of connecting the first groove 35A and the third groove 35C. Such a second groove 35B has substantially the same shape and arrangement as the opening 24B of the resist film 24 shown in FIG. 2B, and is formed in the scribe line region.
A wide cross-sectional area is secured.

さらに、図3(a)と、図4Aの拡大図に示すように、第3の溝35Cは、複数のホー
ル26の中心を通るラインとして形成される。ここで、チップ領域40内には、ホール2
6がチップ領域40の外周に沿って2列ずつ形成されている。これに従って、第3の溝3
5Cはチップ領域40の外周に沿って2列ずつ形成される。各第3の溝35Cは、チップ
領域40を横断又は縦断している。図4と、図4Aの領域Aの拡大図である図4Bに示す
ように、第3の溝35Cのそれぞれの端部は、第2の溝35Bに接続されている。第3の
溝35Cの幅は、ビアホール25の径より大きくて10μm〜100μmで、深さは0.
8μmである。このような第3の溝35Cの形状及び配置は、図2(b)に示すレジスト
膜32の開口部32Aと略一致する。第3の溝35Cの中心と、ホール26の中心は、一
致させても良いし、一方を他方に対してオフセットさせても良い。
Further, as shown in FIG. 3A and the enlarged view of FIG. 4A, the third groove 35 </ b> C is formed as a line passing through the centers of the plurality of holes 26. Here, in the chip region 40, the hole 2
6 are formed in two rows along the outer periphery of the chip region 40. Accordingly, the third groove 3
5C is formed in two rows along the outer periphery of the chip region 40. Each third groove 35 </ b> C crosses or longitudinally crosses the chip region 40. As shown in FIG. 4 and FIG. 4B, which is an enlarged view of region A in FIG. 4A, each end of the third groove 35C is connected to the second groove 35B. The width of the third groove 35C is larger than the diameter of the via hole 25 and is 10 μm to 100 μm, and the depth is 0.1 mm.
8 μm. The shape and arrangement of the third groove 35C substantially match the opening 32A of the resist film 32 shown in FIG. The center of the third groove 35C and the center of the hole 26 may coincide with each other, or one may be offset with respect to the other.

次に、図1Gに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
ホール26の内面及び溝35を含む側壁保護膜31の全面に、バリアメタル層41とし
て、例えばTa化合物を200nmの厚さにPVD法を用いて形成する。バリアメタル層
41には、Ti系化合物を用いても良い。また、バリアメタル層41の形成前に、還元性
ガス(H、NHなど)を導入しながら150〜350℃で1〜5分間、熱処理して基
板表面の吸着水分や異物を除去しても良い。熱処理の代わりに、Arイオンを用いて膜表
面を物理的にエッチングしても良い。この後、バリアメタル層41の上に、シード層42
として、例えばCuを800nmの厚さにPVD法を用いて形成する。
Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.
As a barrier metal layer 41, for example, a Ta compound is formed to a thickness of 200 nm using the PVD method on the entire inner surface of the hole 26 and the sidewall protective film 31 including the groove 35. A Ti-based compound may be used for the barrier metal layer 41. Further, before the formation of the barrier metal layer 41, heat treatment is performed at 150 to 350 ° C. for 1 to 5 minutes while introducing a reducing gas (H 2 , NH 3, etc.) to remove adsorbed moisture and foreign matters on the substrate surface. Also good. Instead of heat treatment, the film surface may be physically etched using Ar ions. Thereafter, the seed layer 42 is formed on the barrier metal layer 41.
As an example, Cu is formed to a thickness of 800 nm using the PVD method.

ここで、図1G(a)に示すように、ホール26の形成領域では、第3の溝35のホー
ル26の入り口部分が開口している。また、図1G(b)に示すように、チップ領域40
内でホール26が形成されていない領域で、第3の溝35Cは、バリアメタル層41及び
シード層42で殆ど埋められるが一部に凹部43が形成される。また、図1G(c)に示
すように、チップ領域40の外側の領域では、第2の溝35Bは、バリアメタル層41及
びシード層42で殆ど埋められるが、中央部分に凹部44が形成される。凹部44は、第
3の溝35Cの凹部43より大きい。これは、第2の溝35Bの幅が、第3の溝35Cよ
り広いためである。同様に、第1の溝35Aにおいても、凹部44が形成される。ここで
、溝35の幅とバリアメタル層41及びシード層42の膜厚によっては、凹部43,44
が形成されないこともある。
Here, as shown in FIG. 1G (a), in the formation region of the hole 26, the entrance portion of the hole 26 of the third groove 35 is opened. In addition, as shown in FIG.
In the region where the hole 26 is not formed, the third groove 35C is almost filled with the barrier metal layer 41 and the seed layer 42, but a recess 43 is formed in a part thereof. As shown in FIG. 1G (c), in the region outside the chip region 40, the second groove 35B is almost filled with the barrier metal layer 41 and the seed layer 42, but a recess 44 is formed in the central portion. The The recess 44 is larger than the recess 43 of the third groove 35C. This is because the width of the second groove 35B is wider than that of the third groove 35C. Similarly, a recess 44 is also formed in the first groove 35A. Here, depending on the width of the groove 35 and the film thicknesses of the barrier metal layer 41 and the seed layer 42, the recesses 43 and 44 are formed.
May not be formed.

続いて、図1Hに示すように、シード層42の全面にレジスト膜45をスピンコート法
によって形成する。図1H(a)に示すように、ホール26の入り口は、レジスト材料が
入り込むことでキャップされる。レジスト膜45には、例えば、ノボラック樹脂系のi線
レジストを用いる。図1H(b)に示すように、チップ領域40内でホール26が形成さ
れていない領域においては、凹部43を含むシード層42の全面がレジスト膜45で覆わ
れる。同様に、図1H(c)に示すように、第1の溝35A及び第2の溝35Bの形成領
域においても、凹部44を含むシード層42の全面がレジスト膜45で覆われる。
Subsequently, as shown in FIG. 1H, a resist film 45 is formed on the entire surface of the seed layer 42 by spin coating. As shown in FIG. 1H (a), the entrance of the hole 26 is capped by the entry of the resist material. For the resist film 45, for example, a novolak resin-based i-line resist is used. As shown in FIG. 1H (b), in the region where the hole 26 is not formed in the chip region 40, the entire surface of the seed layer 42 including the recess 43 is covered with a resist film 45. Similarly, as shown in FIG. 1H (c), the entire surface of the seed layer 42 including the recess 44 is covered with a resist film 45 also in the formation region of the first groove 35A and the second groove 35B.

さらに、図1Iに示すように、溝35内と、ホール26の内壁を除いてレジスト膜45
及びシード層42をCMP法によって除去し、最表面にバリアメタル層41を露出させる
。ここでの研磨工程は、ホール26及び溝35以外の表面のシード層42を除去するだけ
なので、短時間かつ簡単に終了する。
Further, as shown in FIG. 1I, the resist film 45 except for the inside of the groove 35 and the inner wall of the hole 26.
Then, the seed layer 42 is removed by CMP to expose the barrier metal layer 41 on the outermost surface. Since the polishing process here only removes the seed layer 42 on the surface other than the holes 26 and the grooves 35, it is completed in a short time and easily.

図1I(a)に示すように、ホール26の入り口は、レジスト膜45が埋め込まれたま
まになるので、ホール26の内面は研磨剤などから保護される。ホール26の保護膜は、
レジスト膜45の代わりに、SOG(Spin On Glass)塗布膜を用いても良い。また、C
MP法による研磨の代わりにウェットエッチング法を用いても良い。その場合、エッチン
グ液には、フッ酸過水溶液、硫酸過水溶液、アンモニア過水溶液を用いる。この後、ホー
ル26内の保護膜を有機溶剤例えば、NMP(N-メチルピロドリン)で除去する。
As shown in FIG. 1I (a), since the resist film 45 remains embedded at the entrance of the hole 26, the inner surface of the hole 26 is protected from an abrasive or the like. The protective film of the hole 26 is
Instead of the resist film 45, an SOG (Spin On Glass) coating film may be used. C
A wet etching method may be used instead of the polishing by the MP method. In that case, a hydrofluoric acid aqueous solution, a sulfuric acid aqueous solution, or an ammonia aqueous solution is used as the etching solution. Thereafter, the protective film in the hole 26 is removed with an organic solvent such as NMP (N-methylpyrodoline).

ここで、図1I(b)に示すように、ホール26が形成されていない領域の第3の溝3
5Cにおいても、CMP法による研磨でシード層42が露出する。バリアメタル層41及
びシード層42によって形成される凹部43と、凹部43を埋めていたレジスト膜45は
、研磨によって除去される。第3の溝35Cの断面積は、シード層42に電流を流したと
きの電流損失を無視でき、ホール26の電解めっきに十分な電流を流せる大きさを有する
Here, as shown in FIG. 1I (b), the third groove 3 in the region where the hole 26 is not formed.
Also in 5C, the seed layer 42 is exposed by the CMP method. The recess 43 formed by the barrier metal layer 41 and the seed layer 42 and the resist film 45 filling the recess 43 are removed by polishing. The cross-sectional area of the third groove 35 </ b> C has such a size that a current loss when a current is passed through the seed layer 42 can be ignored and a current sufficient for electrolytic plating of the hole 26 can be passed.

同様に、図1I(c)に示すように、第1の溝35A及び第2の溝35BにおいてもC
MP法による研磨でシード層42が露出する。第1の溝35A及び第2の溝35Bの断面
積は、第3の溝35Cのシード層42の断面積より大きい。これには、複数の第3の溝3
5のそれぞれに確実に電流を供給するためである。
Similarly, as shown in FIG. 1I (c), the first groove 35A and the second groove 35B also have C.
The seed layer 42 is exposed by polishing by the MP method. The cross-sectional areas of the first groove 35A and the second groove 35B are larger than the cross-sectional area of the seed layer 42 of the third groove 35C. This includes a plurality of third grooves 3
This is because current is reliably supplied to each of 5.

次に、図1Jに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
最初に、ホール26の入り口に充填されているレジスト膜45をアッシング又は薬液処
理によって除去する。続いて、電解めっき法を用いてホール26内にCu膜47を充填す
る。
Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.
First, the resist film 45 filled at the entrance of the hole 26 is removed by ashing or chemical treatment. Subsequently, the Cu film 47 is filled in the hole 26 by using an electrolytic plating method.

ここで、電解めっきには、図5A及び図5Bに一例を示すような、めっき装置51を使
用する。
図5Aに全体構成の概略を示すように、めっき装置51は、硫酸銅めっき液を貯留させ
ためっき槽52を有する。硫酸銅めっき液は、HSOを10〜200g/l、Cuを
20〜50g/l、HClを20〜80mg/lを混合し、添加剤として硫黄系有機化合
物である促進剤と、ポリエチレン系の非イオン性界面活性剤等の抑制剤を100〜500
mg/l、添加している。めっき槽52は、硫酸銅めっき液等を不図示のポンプを用いて
5l/min〜20l/minの速度で循環させる。シリコン基板1は、回転可能な基板
ホルダ53のクランプ54にホール26の入り口が下向きになるように支持される。
Here, for the electrolytic plating, a plating apparatus 51 as shown in FIG. 5A and FIG. 5B is used.
5A, the plating apparatus 51 has a plating tank 52 in which a copper sulfate plating solution is stored. The copper sulfate plating solution is a mixture of 10 to 200 g / l of H 2 SO 4 , 20 to 50 g / l of Cu and 20 to 80 mg / l of HCl, an accelerator which is a sulfur organic compound as an additive, polyethylene 100-500 inhibitors such as nonionic surfactants
mg / l is added. The plating tank 52 circulates a copper sulfate plating solution or the like at a speed of 5 l / min to 20 l / min using a pump (not shown). The silicon substrate 1 is supported by the clamp 54 of the rotatable substrate holder 53 so that the entrance of the hole 26 faces downward.

図5Aの領域Bを図5Bに拡大して示すように、クランプ54には導電性を有するピン
55が複数取り付けられている。ピン55は、シリコン基板1のエッジ部分の第1の溝3
5Aに電気的に接触させられる。第1の溝35Aが格子状に形成されているので、ピン5
5と確実に電気的に接続される。
A plurality of conductive pins 55 are attached to the clamp 54 as shown in FIG. The pin 55 is connected to the first groove 3 at the edge portion of the silicon substrate 1.
5A is brought into electrical contact. Since the first grooves 35A are formed in a lattice shape, the pins 5
5 is surely electrically connected.

めっき時には、基板ホルダ53を10rpm〜90rpmで回転させる。基板ホルダ5
3に支持されたシリコン基板1がめっき液中で回転することで、ホール26内に硫酸銅め
っき液が撹拌されながら供給される。シリコン基板1をめっき液に挿入させた後、ピン5
5を通してシリコン基板1に電流を印加し、1mA/cm〜60mA/cmの範囲内
で電流を段階的に上昇させ、Cuの電解めっきを行う。
At the time of plating, the substrate holder 53 is rotated at 10 rpm to 90 rpm. Substrate holder 5
As the silicon substrate 1 supported by 3 rotates in the plating solution, the copper sulfate plating solution is supplied into the hole 26 while being stirred. After inserting the silicon substrate 1 into the plating solution, the pin 5
5 a current is applied to the silicon substrate 1 through the current stepwise rise in the range of 1mA / cm 2 ~60mA / cm 2 , performing electroless plating of Cu.

ここで、電流は、最初に、図5Bに示すピン55に電気的に接続されている第1の溝3
5A中のシード層42に供給される。電流は、第1の溝35Aのシード層42から、図1
I(c)に示す第2の溝35Bに埋め込まれたシード層42に供給される。さらに、電流
は、第2の溝35B内のシード層42を経て、図1I(b)に示す各チップ領域40内の
第3の溝35C内のシード層42に供給される。図1I(a)に示すように、第3の溝3
5C内のシード層42は、ホール26の内壁のシード層42に電気的に接続されている。
このために、ピン55からシリコン基板1に供給された電流は、溝35内のシード層42
を介して各ホール26内に供給される。この結果、ホール26内でCu膜47が成長する
。Cu膜47は、例えばボトム・アップ成長によって形成される。同様に、シリコン基板
1のエッジ部分から各ホール26に至るまでの電流の経路上においても各溝35の上方に
Cu膜47が成長する。これに対して、溝35以外の表面、即ちバリアメタル層41上に
は、Cu膜は成長しない。これは、バリアメタル層41は、Cuより抵抗が高いためであ
る。
Here, the current is initially first groove 3 electrically connected to pin 55 shown in FIG. 5B.
It is supplied to the seed layer 42 in 5A. The current flows from the seed layer 42 in the first groove 35A as shown in FIG.
This is supplied to the seed layer 42 embedded in the second groove 35B shown in I (c). Further, the current is supplied to the seed layer 42 in the third groove 35C in each chip region 40 shown in FIG. 1I (b) through the seed layer 42 in the second groove 35B. As shown in FIG. 1I (a), the third groove 3
The seed layer 42 in 5 C is electrically connected to the seed layer 42 on the inner wall of the hole 26.
For this reason, the current supplied from the pin 55 to the silicon substrate 1 is applied to the seed layer 42 in the groove 35.
Is supplied to each hole 26 through the. As a result, a Cu film 47 grows in the hole 26. The Cu film 47 is formed by bottom-up growth, for example. Similarly, a Cu film 47 grows above each groove 35 on the current path from the edge portion of the silicon substrate 1 to each hole 26. On the other hand, the Cu film does not grow on the surface other than the groove 35, that is, on the barrier metal layer 41. This is because the barrier metal layer 41 has a higher resistance than Cu.

そして、ホール26内にCu膜47を充填したら、シリコン基板1をめっき槽52から
取り出す。続いて、シリコン基板1を熱処理して、ホール26内のCu膜47を結晶化さ
せ、安定化させる。熱処理の条件は、例えば、H及びNを用いた還元性雰囲気、又は
Ar不活性ガス雰囲気で、基板温度は350℃〜450℃とし、処理時間は10分〜60
分とする。ここで、従来のように、シリコン基板1の全面に厚さが5μmを越えるCu膜
47を形成する場合には、Cu膜47の熱膨張に起因するストレスで膜剥がれや、シリコ
ン基板1の反りが生ることがある。これに対して、この実施形態では、シリコン基板1上
の溝35及びホール26内のみにCu膜47が形成される。このために、最表面のCu膜
47のストレスが抑制され、膜剥がれや反りが生じない。
When the hole 26 is filled with the Cu film 47, the silicon substrate 1 is taken out from the plating tank 52. Subsequently, the silicon substrate 1 is heat treated to crystallize and stabilize the Cu film 47 in the hole 26. The heat treatment conditions are, for example, a reducing atmosphere using H 2 and N 2 , or an Ar inert gas atmosphere, the substrate temperature is 350 ° C. to 450 ° C., and the treatment time is 10 minutes to 60 minutes.
Minutes. Here, when the Cu film 47 having a thickness of more than 5 μm is formed on the entire surface of the silicon substrate 1 as in the prior art, the film is peeled off by the stress caused by the thermal expansion of the Cu film 47 or the silicon substrate 1 is warped. May be born. On the other hand, in this embodiment, the Cu film 47 is formed only in the groove 35 and the hole 26 on the silicon substrate 1. For this reason, the stress of the outermost Cu film 47 is suppressed, and film peeling and warping do not occur.

この後、図1Kに示すように、CMP法を用いた研磨によって、バリアメタル層41と
、側壁保護膜31と、絶縁膜23を除去する。この際、めっき時の導通用に使用した溝3
5と、溝35上に成長したCu膜も同時に除去される。溝35上のCu膜は、シリコン基
板1の全体の面積に比べて少ないので、短時間で簡単に研磨によって除去される。
Thereafter, as shown in FIG. 1K, the barrier metal layer 41, the sidewall protective film 31, and the insulating film 23 are removed by polishing using a CMP method. At this time, groove 3 used for conduction during plating
5 and the Cu film grown on the trench 35 are also removed at the same time. Since the Cu film on the groove 35 is smaller than the entire area of the silicon substrate 1, it can be easily removed by polishing in a short time.

続いて、図1Lに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、ホール26の表面のCu膜47の酸化防止と、Cu膜47の拡散防止のために保
護膜60を形成する。保護膜60は、例えば、CVD法によって形成したSiC又はSi
Nとする。保護膜60の厚さは、例えば、30nm〜50nmになる。
Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.
First, a protective film 60 is formed for preventing oxidation of the Cu film 47 on the surface of the hole 26 and preventing diffusion of the Cu film 47. The protective film 60 is made of, for example, SiC or Si formed by the CVD method.
N. The thickness of the protective film 60 is, for example, 30 nm to 50 nm.

次に、シリコン基板1の上方に、ホール26及びコンタクトビア15に接続する配線層
を形成する。保護膜60を覆うように、層間絶縁膜61を形成する。層間絶縁膜61は、
例えば、プラズマCVD法により成膜したSIOCが用いられる。層間絶縁膜61の厚さ
は、120nm〜250nmとする。
Next, a wiring layer connected to the hole 26 and the contact via 15 is formed above the silicon substrate 1. An interlayer insulating film 61 is formed so as to cover the protective film 60. The interlayer insulating film 61 is
For example, SIOC formed by plasma CVD is used. The thickness of the interlayer insulating film 61 is set to 120 nm to 250 nm.

続いて、レジスト膜又はハードマスクを使用して層間絶縁膜61をドライエッチングし
、配線溝68A,68Bを形成する。配線溝58A,58Bには、バリアメタル層69と
、不図示のシード層とが順番にスパッタ法によって形成される。さらに、めっき法によっ
て配線溝68A,68B中にCu膜71が埋め込まれる。余分なCu膜71及びバリアメ
タル層69は、CMP法によって除去される。これによって、層間絶縁膜61に、配線7
2A,72Bが埋め込まれた第1の配線層73が形成される。配線72Aは、ホール26
内のCu膜47と電気的に接続される。配線72Bは、導電性プラグ16を介してトラン
ジスタT1,T2に電気的に接続される。以降は、同様の処理を繰り返して、必要な層数
の多層配線層80を形成する。
Subsequently, the interlayer insulating film 61 is dry etched using a resist film or a hard mask to form wiring grooves 68A and 68B. In the wiring grooves 58A and 58B, a barrier metal layer 69 and a seed layer (not shown) are sequentially formed by sputtering. Further, the Cu film 71 is embedded in the wiring grooves 68A and 68B by plating. Excessive Cu film 71 and barrier metal layer 69 are removed by CMP. As a result, the wiring 7
A first wiring layer 73 in which 2A and 72B are embedded is formed. The wiring 72A is connected to the hole 26
It is electrically connected to the inner Cu film 47. The wiring 72B is electrically connected to the transistors T1 and T2 through the conductive plug 16. Thereafter, the same processing is repeated to form the required number of multilayer wiring layers 80.

次に、図1Mを参照して、シリコン基板1の裏面(他方の面)側の処理について説明す
る。
最初に、シリコン基板1上に形成した多層配線層80の表面をポリイミド膜などの保護
膜81で覆う。さらに、接着剤82を用いてサポート基板(ガラスキャリア)83に保護膜
81を接着する。これによって、シリコン基板1は、表面をフェイスダウンさせた状態で
サポート基板83に固定される。この後、シリコン基板1を裏面側からホール26内のC
u膜47が露出する直前まで研削し、薄化する。
Next, with reference to FIG. 1M, processing on the back surface (the other surface) side of the silicon substrate 1 will be described.
First, the surface of the multilayer wiring layer 80 formed on the silicon substrate 1 is covered with a protective film 81 such as a polyimide film. Further, the protective film 81 is bonded to the support substrate (glass carrier) 83 using the adhesive 82. As a result, the silicon substrate 1 is fixed to the support substrate 83 with the surface facing down. Thereafter, the silicon substrate 1 is placed on the C in the hole 26 from the back side.
The film is ground and thinned until just before the u film 47 is exposed.

続いて、図1Nに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
例えば、異方性ドライエッチングによって、シリコン基板1の裏面をエッチングし、ホ
ール26の底部に形成されていたCu膜47の頭部(Cuポスト)47Aを露出させる。C
uポスト47Aの露出長さは、例えば5μm〜10μmにする。このときのエッチングガ
スには、例えばSF、Cを使用する。
Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.
For example, the back surface of the silicon substrate 1 is etched by anisotropic dry etching to expose the head (Cu post) 47A of the Cu film 47 formed at the bottom of the hole 26. C
The exposed length of the u post 47A is, for example, 5 μm to 10 μm. For example, SF 6 or C 4 F 8 is used as the etching gas at this time.

次に、シリコン基板1の裏面を保護するために、絶縁膜84を例えばCVD法によって
形成する。絶縁膜84には、例えば、SiCOHなどからなるポーラスシリカ系膜が用い
られ、その厚さは10μm〜15μmとする。ここで、絶縁膜84は、ホール26内に充填した側壁保護膜31と同じ膜であることが望ましい。
Next, in order to protect the back surface of the silicon substrate 1, an insulating film 84 is formed by, for example, a CVD method. For the insulating film 84, for example, a porous silica film made of SiCOH or the like is used, and the thickness thereof is set to 10 μm to 15 μm. Here, the insulating film 84 is desirably the same film as the sidewall protective film 31 filled in the hole 26.

さらに、図1Oに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
異方性エッチバックによって、絶縁膜84をエッチングする。エッチングは、絶縁膜8
4に対するCu膜47のエッチング選択比が高い条件で行うと良い。エッチング時間の調
整によって、Cuポスト47Aの頭部(頂点)のみCuを露出させることや、Cuポスト4
7Aの頭部(頂点)及び側壁のCuを露出することができる。Cuポスト47Aの側部の側
壁保護膜31は、残ったままでも良い。これによって、貫通電極85が形成される。
Further, steps required until a sectional structure shown in FIG.
The insulating film 84 is etched by anisotropic etch back. Etching is performed on the insulating film 8
4 is preferably performed under the condition that the etching selectivity of the Cu film 47 to 4 is high. By adjusting the etching time, only the head (vertex) of the Cu post 47A is exposed to Cu, or the Cu post 4
7A head (vertex) and Cu on the side wall can be exposed. The side wall protective film 31 on the side portion of the Cu post 47A may remain. Thereby, the through electrode 85 is formed.

次に、半導体チップをダイシングして実装するまでの工程について説明する。
まず、図1Pに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。シリコン基板1の裏
面上にレジスト膜90を塗布によって形成する。さらに、レジスト膜90を露光及び現像
して複数の貫通電極85のそれぞれの上に開口部90Aを形成する。続いて、電解めっき
法によって開口部90A内に、例えばNi/Auなどの導電性材料を成長させ、バンプ9
1を形成する。バンプ91を形成した後は、レジスト膜90をアッシング等によって除去
する。
Next, a process until a semiconductor chip is diced and mounted will be described.
First, steps required until a sectional structure shown in FIG. A resist film 90 is formed on the back surface of the silicon substrate 1 by coating. Further, the resist film 90 is exposed and developed to form an opening 90 </ b> A on each of the plurality of through electrodes 85. Subsequently, a conductive material such as Ni / Au, for example, is grown in the opening 90A by electrolytic plating, and the bump 9
1 is formed. After the bump 91 is formed, the resist film 90 is removed by ashing or the like.

この後、図1Qに示すように、シリコン基板1を裏返してダイシングテープ92に貼り
付ける。さらに、図1Rに示すように、シリコン基板1から接着剤82を剥がしてサポー
ト基板83を取り除く。さらに、シリコン基板1から保護膜81を除去する。この後、図
1Sに示すように、シリコン基板1をダイシングによって個片化して半導体装置95を複
数形成する。半導体装置95は、半導体素子、多層配線層80、及び複数の貫通電極85
を含んで構成されている。
Thereafter, as shown in FIG. 1Q, the silicon substrate 1 is turned over and attached to the dicing tape 92. Further, as shown in FIG. 1R, the adhesive 82 is peeled off from the silicon substrate 1 and the support substrate 83 is removed. Further, the protective film 81 is removed from the silicon substrate 1. Thereafter, as shown in FIG. 1S, a plurality of semiconductor devices 95 are formed by dicing the silicon substrate 1 into pieces. The semiconductor device 95 includes a semiconductor element, a multilayer wiring layer 80, and a plurality of through electrodes 85.
It is comprised including.

ここで、半導体装置95は、貫通電極85及びバンプ91を利用して3次元実装するこ
とができる。例えば、図1Tに示すように、半導体装置95は、他の半導体装置101の
上に実装される。他の半導体装置101は、半導体回路が形成された配線層102と、配
線層102に電気的に接続された貫通電極85Aを有し、貫通電極85Aにはバンプ91
Aが形成されている。貫通電極85A及びバンプ91Aの形成方法は、半導体装置95の
貫通電極85及びバンプ91と同様である。
Here, the semiconductor device 95 can be three-dimensionally mounted using the through electrode 85 and the bump 91. For example, as illustrated in FIG. 1T, the semiconductor device 95 is mounted on another semiconductor device 101. The other semiconductor device 101 includes a wiring layer 102 on which a semiconductor circuit is formed, and a through electrode 85A electrically connected to the wiring layer 102. The through electrode 85A has a bump 91.
A is formed. The formation method of the through electrode 85 </ b> A and the bump 91 </ b> A is the same as that of the through electrode 85 and the bump 91 of the semiconductor device 95.

半導体装置95は、不図示のマウンターなどを用いてピックアップすることでダイシン
グテープ92から取り外される。さらに、バンプ91が他の半導体装置101の貫通電極
85A上に配置されるように位置決めして載置される。この後、例えば、リフロー工程に
よってバンプ91を溶融させ、他の半導体装置101の貫通電極85Aと半導体装置95
の貫通電極85を接合する。これによって、複数の半導体装置95,101が貫通電極8
5,85Aを用いて電気的に接続された電子部品111が形成される。
The semiconductor device 95 is removed from the dicing tape 92 by picking up using a mounter (not shown). Further, the bump 91 is positioned and placed so as to be disposed on the through electrode 85 </ b> A of the other semiconductor device 101. Thereafter, for example, the bump 91 is melted by a reflow process, and the through electrode 85A of the other semiconductor device 101 and the semiconductor device 95 are melted.
These through electrodes 85 are joined. Thereby, the plurality of semiconductor devices 95 and 101 are connected to the through electrode 8.
The electronic component 111 electrically connected using 5,85A is formed.

以上、説明したように、この実施の形態では、シリコン基板1の上方に部分的に形成し
たシード層42を利用し、ホール26内にCu膜47をめっき成長させるようにしたので
、ホール26を含む一部の領域のみにCu膜47を成長させることが可能になる。これに
よって、Cu膜47が最表面の全面にわたって厚く成長することが防止され、Cu膜47
が厚く形成されたときに生じるストレスに起因する剥がれや、シリコン基板1の反りを防
止できる。また、余分なCu膜47の量が少なくなるので、CMP法による研磨時間を短
くでき、半導体装置95の製造効率が向上する。さらに、Cu膜47の成長に必要な電流
を低減できる。
As described above, in this embodiment, the seed layer 42 partially formed above the silicon substrate 1 is used and the Cu film 47 is plated and grown in the hole 26. It becomes possible to grow the Cu film 47 only in a part of the region including it. This prevents the Cu film 47 from growing thick over the entire outermost surface, and the Cu film 47
It is possible to prevent peeling and warping of the silicon substrate 1 due to stress generated when the film is formed thick. Further, since the amount of the extra Cu film 47 is reduced, the polishing time by the CMP method can be shortened, and the manufacturing efficiency of the semiconductor device 95 is improved. Furthermore, the current required for the growth of the Cu film 47 can be reduced.

絶縁膜23,31をエッチングして形成して溝35を形成した後にシード層42を形成
し、溝35以外のシード層42を除去するようにしたので、一部分のみにシード層42を
簡単に形成できる。また、複数のライン状の溝35をシリコン基板1のエッジ部分から、
各チップ領域40内の各ホール26に至るまで形成したので、電解めっき時に外部からの
電流を供給し易い。シリコン基板1のエッジ部分の第1の溝35Aを格子状に形成したの
で、電解めっき装置51の電流供給用のピン55とシード層42を確実に接続できる。1
つの溝35は、他の複数の溝35に接続されているので、電流の供給経路を確実に確保で
き、ホール26内へのCu膜47を確実に埋め込める。第1及び第2の溝35A、35B
は、第3の溝35Cに比べて断面積が大きいので、シード層42を介したホール26内へ
の電流供給を安定して実現できる。
Since the insulating films 23 and 31 are formed by etching to form the groove 35 and then the seed layer 42 is formed and the seed layer 42 other than the groove 35 is removed, the seed layer 42 is easily formed only on a part thereof. it can. In addition, a plurality of line-shaped grooves 35 are formed from the edge portion of the silicon substrate 1.
Since it has been formed to reach each hole 26 in each chip region 40, it is easy to supply a current from the outside during electrolytic plating. Since the first grooves 35A at the edge portion of the silicon substrate 1 are formed in a lattice shape, the current supply pins 55 of the electrolytic plating apparatus 51 and the seed layer 42 can be reliably connected. 1
Since the one groove 35 is connected to a plurality of other grooves 35, a current supply path can be reliably ensured, and the Cu film 47 can be reliably embedded in the hole 26. First and second grooves 35A, 35B
Since the cross-sectional area is larger than that of the third groove 35C, current supply into the hole 26 via the seed layer 42 can be stably realized.

ここで、実施形態の変形例として、図6にレイアウトの他の例を示す。
シリコン基板1上のチップ領域40には、ホール26がチップ領域40の両側部と中央
のそれぞれに2列ずつ平行に配列されている。これに伴って、第3の溝35Cは、チップ
領域40の両側部と中央のそれぞれに2本ずつ形成されている。各第3の溝35Cは、チ
ップ領域40の周囲に形成された第2の溝35Bに接続されている。これら溝35Cのサ
イズの下限値は、断面積がめっき工程時の電流損失を無視するのに十分になる大きさであ
る。また、溝35Cのサイズの上限値は、全面にめっきする場合に比べて電流効率的が改
善されるような値である。
Here, as a modification of the embodiment, another example of the layout is shown in FIG.
In the chip region 40 on the silicon substrate 1, holes 26 are arranged in parallel in two rows on both sides and the center of the chip region 40. Accordingly, two third grooves 35 </ b> C are formed on each side and center of the chip region 40. Each third groove 35 </ b> C is connected to a second groove 35 </ b> B formed around the chip region 40. The lower limit values of the sizes of the grooves 35C are such that the cross-sectional area is sufficient to ignore the current loss during the plating process. Further, the upper limit value of the size of the groove 35C is such a value that current efficiency is improved as compared with the case where the entire surface is plated.

ここで挙げた全ての例及び条件的表現は、発明者が技術促進に貢献した発明及び概念を
読者が理解するのを助けるためのものであり、ここで具体的に挙げたそのような例及び条
件に限定することなく解釈するものであり、また、明細書におけるそのような例の編成は
本発明の優劣を示すこととは関係ない。本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の
精神及び範囲から逸脱することなく、それに対して種々の変更、置換及び変形を施すこと
ができる。
All examples and conditional expressions given here are intended to help the reader understand the inventions and concepts that have contributed to the promotion of technology, and such examples and It is to be construed without being limited to the conditions, and the organization of such examples in the specification is not related to showing the superiority or inferiority of the present invention. While embodiments of the present invention have been described in detail, various changes, substitutions and variations can be made thereto without departing from the spirit and scope of the present invention.

以下に、前記の実施の形態の特徴を付記する。
(付記1) 基板にホールを形成する工程と、前記基板の上方に形成した絶縁膜に、前記
ホールから前記基板の周辺部分に至る溝を複数形成する工程と、前記ホールの内壁及び前
記溝を覆う導電性のシード層を前記絶縁膜上に形成する工程と、前記ホール内及び前記溝
内以外の前記シード層を研磨によって除去する工程と、前記基板の周辺部分の前記溝に形
成した前記シード層から、前記ホール内の前記シード層に通電し、前記ホール内に導電膜
を成長させる工程と、前記基板を薄化して前記ビアホールの底部の前記導電膜を露出させ
る工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(付記2) 半導体回路が形成されるチップ領域内において、前記溝を前記ホールの直径
より幅広に形成することを特徴とする付記1に記載の半導体装置の製造方法。
(付記3) 前記基板のエッジ部分には、前記溝が前記エッジの全周にわたって格子状に
形成することを特徴とする付記1又は付記2に記載の半導体装置の製造方法。
(付記4) 前記基板上のスクライブライン領域に前記溝を形成する付記2又は付記3に
記載の半導体装置の製造方法。
(付記5) 前記チップ領域内の前記溝の断面積は、前記チップ領域の外側の前記溝の断
面積以下であることを特徴とする付記2乃至付記4のいずれか一項に記載の半導体装置の
製造方法。
(付記6)
1つの前記溝を少なくとも2箇所で他の前記溝に接続させることを特徴とする付記1乃
至付記5のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
The features of the above embodiment will be added below.
(Supplementary Note 1) A step of forming a hole in the substrate, a step of forming a plurality of grooves from the hole to the peripheral portion of the substrate in an insulating film formed above the substrate, an inner wall of the hole and the groove Forming a conductive seed layer to cover the insulating film; removing the seed layer other than in the hole and in the groove by polishing; and forming the seed in the groove in a peripheral portion of the substrate Energizing the seed layer in the hole from a layer to grow a conductive film in the hole, and thinning the substrate to expose the conductive film at the bottom of the via hole. A method of manufacturing a semiconductor device.
(Additional remark 2) The manufacturing method of the semiconductor device of Additional remark 1 characterized by forming the said groove | channel wider than the diameter of the said hole in the chip | tip area | region in which a semiconductor circuit is formed.
(Additional remark 3) The manufacturing method of the semiconductor device according to Additional remark 1 or Additional remark 2 characterized by forming the said groove | channel on the edge part of the said board | substrate in a grid | lattice form over the perimeter of the said edge.
(Additional remark 4) The manufacturing method of the semiconductor device of Additional remark 2 or Additional remark 3 which forms the said groove | channel in the scribe line area | region on the said board | substrate.
(Supplementary Note 5) The semiconductor device according to any one of Supplementary Notes 2 to 4, wherein a cross-sectional area of the groove in the chip region is equal to or less than a cross-sectional area of the groove outside the chip region. Manufacturing method.
(Appendix 6)
6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein one groove is connected to the other groove in at least two places.

1 シリコン基板
23 絶縁膜
26 ホール
35 溝
35A 第1の溝
35B 第2の溝
35C 第3の溝
40 チップ領域
42 シード層
47 Cu膜(導電膜)
95 半導体装置
1 Silicon substrate 23 Insulating film 26 Hole 35 Groove 35A First groove 35B Second groove 35C Third groove 40 Chip region 42 Seed layer 47 Cu film (conductive film)
95 Semiconductor device

Claims (5)

基板にホールを形成する工程と、
前記基板の上方に形成した絶縁膜に、前記ホールから前記基板の周辺部分に至る溝を複
数形成する工程と、
前記ホールの内壁及び前記溝を覆う導電性のシード層を前記絶縁膜上に形成する工程と

前記ホール内及び前記溝内以外の前記シード層を除去する工程と、
前記基板の周辺部分の前記溝に形成した前記シード層から、前記ホール内の前記シード
層に通電し、前記ホール内に導電膜を形成する工程と、
前記基板を薄化して前記ホールの底部の前記導電膜を露出させる工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming a hole in the substrate;
Forming a plurality of grooves from the hole to the peripheral portion of the substrate in the insulating film formed above the substrate;
Forming a conductive seed layer covering the inner wall of the hole and the groove on the insulating film;
Removing the seed layer other than in the hole and in the groove;
Energizing the seed layer in the hole from the seed layer formed in the groove in the peripheral portion of the substrate, and forming a conductive film in the hole;
Thinning the substrate to expose the conductive film at the bottom of the hole;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
半導体回路が形成されるチップ領域内において、前記溝を前記ホールの直径より幅広に
形成することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the groove is formed wider than the diameter of the hole in a chip region where a semiconductor circuit is formed.
前記基板のエッジ部分には、前記溝が前記エッジの全周にわたって格子状に形成するこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the groove is formed in a lattice shape over the entire periphery of the edge at an edge portion of the substrate.
前記基板上のスクライブライン領域に前記溝を形成する請求項2又は請求項3に記載の
半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the groove is formed in a scribe line region on the substrate.
1つの前記溝を少なくとも2箇所で他の前記溝に接続させることを特徴とする請求項1
乃至請求項4のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
The one groove is connected to the other groove in at least two places.
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020092107A (en) * 2018-12-03 2020-06-11 株式会社ディスコ Method of processing wafer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002217196A (en) * 2001-01-17 2002-08-02 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and its manufacturing method
JP2006080295A (en) * 2004-09-09 2006-03-23 Sony Corp Manufacturing method of wiring board and of semiconductor module
JP2006339189A (en) * 2005-05-31 2006-12-14 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor wafer and semiconductor device using the same
JP2010010557A (en) * 2008-06-30 2010-01-14 Ebara Corp Method of forming conductive material structure

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002217196A (en) * 2001-01-17 2002-08-02 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and its manufacturing method
JP2006080295A (en) * 2004-09-09 2006-03-23 Sony Corp Manufacturing method of wiring board and of semiconductor module
JP2006339189A (en) * 2005-05-31 2006-12-14 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor wafer and semiconductor device using the same
JP2010010557A (en) * 2008-06-30 2010-01-14 Ebara Corp Method of forming conductive material structure

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020092107A (en) * 2018-12-03 2020-06-11 株式会社ディスコ Method of processing wafer
JP7139065B2 (en) 2018-12-03 2022-09-20 株式会社ディスコ Wafer processing method

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