JP2015002299A - Funnel-shaped through electrode and manufacturing method therefor - Google Patents

Funnel-shaped through electrode and manufacturing method therefor Download PDF

Info

Publication number
JP2015002299A
JP2015002299A JP2013126967A JP2013126967A JP2015002299A JP 2015002299 A JP2015002299 A JP 2015002299A JP 2013126967 A JP2013126967 A JP 2013126967A JP 2013126967 A JP2013126967 A JP 2013126967A JP 2015002299 A JP2015002299 A JP 2015002299A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hole
electrode
depth
insulating layer
shape
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013126967A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015002299A5 (en
Inventor
學 盆子原
Manabu Bonshihara
學 盆子原
中村 博文
Hirobumi Nakamura
博文 中村
奇偉 何
Kii Ka
奇偉 何
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZYCUBE KK
ZyCube Co Ltd
Original Assignee
ZYCUBE KK
ZyCube Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZYCUBE KK, ZyCube Co Ltd filed Critical ZYCUBE KK
Priority to JP2013126967A priority Critical patent/JP2015002299A/en
Publication of JP2015002299A publication Critical patent/JP2015002299A/en
Publication of JP2015002299A5 publication Critical patent/JP2015002299A5/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To remove overhang where an insulation layer on the through hole surface, causing disconnection of a through electrode formed on a semiconductor substrate, projects, or bird beak where the interface of the semiconductor substrate and insulation layer is harsh.SOLUTION: A through electrode has the inner wall of a first hole 407 having a first depth made by using an opening pattern 406 of a first area, arranged on an insulation layer 404 covering a first principal surface, as a mask, the inner wall of a second hole 408 having a second area exceeding the first area, including the opening pattern, and having a second depth not exceeding the first depth, and a conductor 411 arranged along the inner wall of the first hole and the inner wall of the second hole.

Description

本発明は、シリコン集積回路の積層化に利用される貫通電極の構成に関するものであり、貫通電極の電気接続信頼性を高めるとともに、実装面積の低減と製造プロセスの簡略化に関するものである。   The present invention relates to a structure of a through electrode used for stacking silicon integrated circuits, and relates to improving electrical connection reliability of the through electrode, reducing a mounting area, and simplifying a manufacturing process.

半導体技術の進歩を背景として、情報機器の小型化、軽量化、低消費電力化が進んでいる。特に搭載されるシリコン集積回路の高集積化、高密度実装化はこれらの進展に大きな寄与をしている。これらの具体例として、シリコン集積回路の3次元化がある。3次元構造では、シリコン集積回路の表裏面を貫通電極で配線し、複数の集積回路を積み上げている。貫通電極はシリコン集積回路の裏面に配置された配線パターンに向かって、表面側から深い穴を掘りこみ、この穴に導電性を付与することにより表裏面間に導電路を形成している。この製造過程は集積回路が多数配置されているウェーハレベルで行うことが好ましい。   With advances in semiconductor technology, information devices are becoming smaller, lighter, and consume less power. In particular, high integration and high-density mounting of a silicon integrated circuit to be mounted greatly contribute to these developments. Specific examples thereof include three-dimensionalization of silicon integrated circuits. In the three-dimensional structure, the front and back surfaces of the silicon integrated circuit are wired with through electrodes, and a plurality of integrated circuits are stacked. The through electrode digs a deep hole from the front side toward the wiring pattern disposed on the back surface of the silicon integrated circuit, and forms a conductive path between the front and back surfaces by imparting conductivity to the hole. This manufacturing process is preferably performed at the wafer level where a large number of integrated circuits are arranged.

貫通電極の導電路は前記した深い穴の側面に沿って形成されるが、この穴の内側に凹凸があると、その領域で導電路が断線することが多い。また、製造直後では導通があるものの、長時間の動作に伴い導電路が断線することもある。このため、深い穴の形状を制御して、可能な限りスムーズな穴形状を形成することが要求される。 The conductive path of the through electrode is formed along the side surface of the deep hole described above, and if there are irregularities inside the hole, the conductive path is often disconnected in that region. In addition, although there is electrical continuity immediately after manufacture, the conductive path may be disconnected with a long operation. For this reason, it is required to control the shape of a deep hole to form a hole shape that is as smooth as possible.

図8は従来の貫通電極の製造プロセスを説明する図である。同図(a)はトランジスタなどの電子回路要素が配置されたシリコン集積回路の断面を示している。図において300はシリコン基板、301は裏面側に配置された前記電子回路要素、302は電気配線のための導電性薄膜、303と304は絶縁層である。303と304は複数の絶縁層(例えば酸化膜と窒化膜)が積層されていることもある。302は保護のため303の内部に配置されていることが多い。同図(b)には、前記シリコン基板の表面側に配置されたフォトレジストなどのマスク層305に開口306が設けられた状態が示されている。このような開口は前記導電性薄膜302に対抗した位置に形成されている。この開口を介して前記300に深い穴307が形成される(同図(c))。このような形成は反応性イオンエッチング(RIE)などの周知の手段により形成される。307はシリコン基板300を「貫通」し、穴307の底部には絶縁層303が露出している。このような絶縁層303をRIEなどの手法によりエッチング除去して、導電性薄膜302を穴の底部に露出させる(同図(d))。続いて、マスク層305を除去し、前記穴307の内壁に絶縁層308を堆積させる(同図(e))。絶縁層308は穴307の底部にも堆積されるが、周知の手法によりエッチング除去する。続いて、導電性を有する素材を前記穴307に充填する(本明細書では「プラグ」309と称する)とともに、304の表面に配線用の電極パターン310を形成する(同図(f))。導電性の素材例としては、蒸着などによる金属薄膜、メッキなどによる金属、あるいは、それらの組合せがある。同図(f)では、300の裏面側に配置された導電性薄膜302と、300の表面側に形成された電極パターン310とが電気接続されており、貫通電極が形成されている。同図(g)は同図(f)の311で示す領域を拡大表示した図である。同図(g)に示すように、前記したRIE工程では「バードビーク」と呼ばれる「凹み」312が形成される。312は絶縁層304とシリコン基板300の界面のシリコン基板側が大きくエッチングされ、304と300との間に「段差」として観測される。即ち、絶縁層304の端部が突出し「オーバハング」形状になる。このような「バードビーク」と「オーバハング」が発生すると、この領域を被覆している絶縁層308の表面形状に大きな突起が形成される。このため、絶縁層308に亀裂が発生しやすくなる。この亀裂は前記プラグ309とシリコン基板300との間の絶縁特性を劣化させることになる。製造直後にこのような亀裂が発生していないとしても、シリコン集積回路が動作を重ねる内に、経年変化、応力伝播などで亀裂が発生する可能性が高い。また、導電性を有する素材を充填する時にも、大きな突起のために空隙が発生しやすく、前記プラグの断線を誘起することがある。このため、図8に示した従来例では、貫通電極に関わる信頼性が低いという重大な欠点があった。 FIG. 8 is a diagram for explaining a conventional manufacturing process of a through electrode. FIG. 2A shows a cross section of a silicon integrated circuit in which electronic circuit elements such as transistors are arranged. In the figure, 300 is a silicon substrate, 301 is the electronic circuit element disposed on the back side, 302 is a conductive thin film for electrical wiring, and 303 and 304 are insulating layers. A plurality of insulating layers (for example, an oxide film and a nitride film) may be laminated on 303 and 304. In many cases, 302 is arranged inside 303 for protection. FIG. 2B shows a state in which an opening 306 is provided in a mask layer 305 such as a photoresist disposed on the surface side of the silicon substrate. Such an opening is formed at a position facing the conductive thin film 302. A deep hole 307 is formed in the 300 through the opening ((c) in the figure). Such formation is formed by a known means such as reactive ion etching (RIE). 307 “pierces” the silicon substrate 300, and the insulating layer 303 is exposed at the bottom of the hole 307. Such an insulating layer 303 is removed by etching using a technique such as RIE, so that the conductive thin film 302 is exposed at the bottom of the hole (FIG. 4D). Subsequently, the mask layer 305 is removed, and an insulating layer 308 is deposited on the inner wall of the hole 307 (FIG. 5E). The insulating layer 308 is also deposited on the bottom of the hole 307, but is etched away by a well-known method. Subsequently, the hole 307 is filled with a conductive material (referred to as “plug” 309 in this specification), and an electrode pattern 310 for wiring is formed on the surface of 304 (FIG. 5F). Examples of conductive materials include a metal thin film by vapor deposition, a metal by plating, or a combination thereof. In FIG. 5F, the conductive thin film 302 disposed on the back surface side of 300 and the electrode pattern 310 formed on the front surface side of 300 are electrically connected to form a through electrode. FIG. 6G is an enlarged view of the area indicated by 311 in FIG. As shown in FIG. 5G, a “dent” 312 called “bird beak” is formed in the RIE process. In 312, the silicon substrate side of the interface between the insulating layer 304 and the silicon substrate 300 is greatly etched, and a “step” is observed between 304 and 300. That is, the end portion of the insulating layer 304 protrudes and becomes an “overhang” shape. When such “bird beak” and “overhang” occur, large protrusions are formed on the surface shape of the insulating layer 308 covering this region. For this reason, a crack is easily generated in the insulating layer 308. This crack deteriorates the insulation characteristics between the plug 309 and the silicon substrate 300. Even if such a crack does not occur immediately after manufacturing, there is a high possibility that the crack will occur due to secular change, stress propagation, etc. while the silicon integrated circuit continues to operate. In addition, when filling a conductive material, voids are likely to occur due to large protrusions, which may induce disconnection of the plug. For this reason, the conventional example shown in FIG. 8 has a serious drawback that the reliability related to the through electrode is low.

図9は、図8に例示した従来例の欠点を改良する手法を説明する図である。同図は下記引用特許文献1の図4乃至6に掲載されている。同図(a)〔引用特許文献では図4〕において、マスク層22に設けられた開口24を介して酸化膜10に浅い穴30が異方性エッチングで作製される。続いて、等方性エッチングで横方向に広がった穴36が作製される(同図(b)、引用特許文献では図5)。さらに、異方性エッチングを用いてシリコン基板12に達する深い穴(とは言っても1ミクロン程度の深さである)48が作製される(同図(c)、引用特許文献では図6)。このような構造では、最終的に作製された「穴」の表面は「なだらか」であり、ワイングラス形状が実現できるとされている。しかしながら、本手法は酸化膜(厚さ1ミクロン程度の絶縁層である)10の厚さ方向の加工法に関するものであり、貫通電極に直ちに利用できない。もちろん、同図(c)に引き続いてシリコン基板12に深い穴(表示せず、通常は数10ミクロンの深さである)を形成すれば貫通電極の作製は可能であろう。ただし、酸化膜10とシリコン基板12との界面には新たな「バードビーク」が発生することになるので、このバードビークとオーバハングに起因する貫通電極の信頼性低下の課題は解決されない。 FIG. 9 is a diagram for explaining a technique for improving the defects of the conventional example illustrated in FIG. This figure is shown in FIGS. 4 to 6 of the cited Patent Document 1. In FIG. 4A (FIG. 4 in the cited patent document), a shallow hole 30 is formed in the oxide film 10 by anisotropic etching through an opening 24 provided in the mask layer 22. Subsequently, a hole 36 that is laterally widened by isotropic etching is produced (FIG. 5B, FIG. 5 in the cited patent document). Furthermore, a deep hole 48 (having a depth of about 1 micron) that reaches the silicon substrate 12 is produced by using anisotropic etching (FIG. 6C, FIG. 6 in the cited patent document). . In such a structure, the surface of the finally produced “hole” is “smooth”, and it is said that a wine glass shape can be realized. However, this method relates to a processing method in the thickness direction of the oxide film (which is an insulating layer having a thickness of about 1 micron) and cannot be used immediately for the through electrode. Of course, if a deep hole (not shown, usually a depth of several tens of microns) is formed in the silicon substrate 12 subsequent to FIG. However, since a new “bird beak” is generated at the interface between the oxide film 10 and the silicon substrate 12, the problem of reliability reduction of the through electrode due to the bird beak and the overhang is not solved.

図10-(A)、(B)、(C)、(D)、(E)は、図8に例示した従来例の欠点を改良する他の手法を説明する図と従来欠陥のある事例(F)である。同図は下記引用特許文献2の図3A乃至図3Eと図1Dに掲載されている。 同図(A)において、レーザ照射により絶縁膜11に開口を開け半導体基板10の表面を露出させる。続いてドライエッチにより深孔部22A(深さt1は20ミクロン)を形成する。構造体全面に酸化膜12を形成(同図(B))してからエッチバックにより22A側面の酸化膜を残して他の領域の酸化膜を除去する(同図(C))。次に酸化膜11をマスクとしてドライエッチして深孔部22Aの深さを t4(60ミクロン以上)まで拡大する(同図(D))。この時、22A側面の酸化膜により、シリコン側面221での不要なエッチング23(同図(F))が防止され、最終的に形成された22Aは円柱形状(深さ方向に同一の半径を有していると解釈できる)になるとされている。最後に22Aに導電材を充填して導電部30Aを形成している(同図(E))。
このような製造方法により、貫通電極を用いた半導体装置では「リフロー時において、サイドエッチの影響を受けた貫通電極の形状に起因するボイドの発生量を抑止することが可能」(下記引用特許文献2の段落「0024」の記載をそのまま引用)としている。
しかしながら、下記引用特許文献2では、下記の諸点において記載が不十分である。即ち、
(1)同図(B)において深孔部22Aの深さt3は「サイドエッチ部23(図1C参照)の深さよりも深くなるように設定され」(下記引用特許文献2の段落「0017」の記載をそのまま引用)ている。下記引用特許文献2では「サイドエッチ部」の発生メカニズムについて記載がないが、一般に、深孔部の深さが大きくなるほどサイドエッチ部の大きさも大きくなると考えられる。下記引用特許文献2ではt1(サイドエッチ部が出現している)が60ミクロン、t3が20ミクロンの場合が例示されている。これらの深さの差からは「t3の深さでも「サイドエッチ部」が出現する」と判断できる。即ち、「サイドエッチ部23(図1C参照)の深さよりも深くなるように設定された」としても、やはり「サイドエッチ部」は発生することになる。この結果、前記22Aの深さ方向の形状は「直線」ではなく、101に近い領域に「サイドエッチ部」が現れる形状(樽型形状を部分的に含む)になる。
(2)同図(C)において、深孔部22Aの内壁面221に酸化膜12を形成してから、エッチングにより深さt4となるまで加工している。このようなエッチング条件は不詳であるが、深さt3となるまでの加工に使用した条件と同一であると判断できる。t3が20ミクロン、t4が60ミクロンである場合が例示されているので、深孔部22Aをt3からt4まで掘り下げる(加工される深さは40ミクロンになる)と、前記した「サイドエッチ部」が再度現れ、同図(D)における深孔部22Aの深さ方向の形状は「サイドエッチ部が2か所発生する」形状になる。
(3)下記引用特許文献2には酸化膜11直下のシリコン基板は横方向にエッチングされ「バードビーク」を発生させることに関しては記載されていない。このようなバードビークの発生は、酸化膜11の端部にオーバハングも発生することになる。同様に、22Aを深さt3からt4まで加工する際にも、内壁面に形成した酸化膜12の下側(符号800で示す領域)が大きく括れてバードビークも発生する。
以上より、想定される22Aの形状は同図(D)に付記した形状(符号801)になる。即ち、樽型の「サイドエッチ部」が2か所、バードビークが2か所存在している。801で示すように、最終的に形成された22Aの断面形状は「直線状」ではなく、複雑な凹凸を有する形状となる。この結果、下記引用特許文献2では、前記した「サイドエッチ部」に起因する「ボイドの発生」を抑制できるものの、前記したようなバードビークとオーバハングに起因した貫通電極の信頼性低下の課題は解決されないことになる。
10- (A), (B), (C), (D), and (E) are diagrams for explaining another method for improving the defect of the conventional example illustrated in FIG. F). This figure is shown in FIGS. 3A to 3E and FIG. 1D of Patent Document 2 cited below. In FIG. 2A, an opening is opened in the insulating film 11 by laser irradiation to expose the surface of the semiconductor substrate 10. Subsequently, a deep hole portion 22A (depth t1 is 20 microns) is formed by dry etching. An oxide film 12 is formed on the entire surface of the structure (FIG. 5B), and then the oxide film on the side surface 22A is removed by etching back to remove the oxide film in other regions (FIG. 5C). Next, dry etching is performed using the oxide film 11 as a mask to expand the depth of the deep hole portion 22A to t4 (60 microns or more) (FIG. 4D). At this time, the oxide film on the side surface 22A prevents unnecessary etching 23 (FIG. (F)) on the silicon side surface 221, and the finally formed 22A has a cylindrical shape (having the same radius in the depth direction). It can be interpreted as being). Finally, the conductive portion 30A is formed by filling the conductive material into 22A ((E) in the figure).
With such a manufacturing method, in a semiconductor device using a through electrode, “the amount of voids generated due to the shape of the through electrode affected by side etching can be suppressed during reflow” (the following cited patent document) The description in paragraph [0024] of 2 is quoted as it is).
However, the following cited patent document 2 is insufficiently described in the following points. That is,
(1) In FIG. 5B, the depth t3 of the deep hole portion 22A is “set to be deeper than the depth of the side etch portion 23 (see FIG. 1C)” (paragraph “0017” of the cited Patent Document 2 below). Is quoted as is). Although the following cited patent document 2 does not describe the generation mechanism of the “side-etched portion”, it is generally considered that the size of the side-etched portion increases as the depth of the deep hole portion increases. The following cited patent document 2 exemplifies a case where t1 (a side etch portion appears) is 60 microns and t3 is 20 microns. From the difference in depth, it can be determined that “a side-etched portion appears even at a depth of t3”. That is, even if “set to be deeper than the depth of the side-etched portion 23 (see FIG. 1C)”, the “side-etched portion” still occurs. As a result, the shape of the 22A in the depth direction is not a “straight line”, but a shape in which a “side-etched portion” appears in a region close to 101 (partially including a barrel shape).
(2) In FIG. 6C, after the oxide film 12 is formed on the inner wall surface 221 of the deep hole portion 22A, it is processed to a depth t4 by etching. Although such etching conditions are unknown, it can be determined that the etching conditions are the same as those used for processing up to the depth t3. Since the case where t3 is 20 microns and t4 is 60 microns is illustrated, when the deep hole portion 22A is dug from t3 to t4 (the depth to be processed is 40 microns), the above-mentioned "side etch portion" Appears again, and the shape of the deep hole 22A in the depth direction in FIG. 4D is a shape in which “two side etch portions occur”.
(3) The following cited patent document 2 does not describe that the silicon substrate immediately below the oxide film 11 is etched in the lateral direction to generate a “bird beak”. The occurrence of such a bird beak also causes an overhang at the end of the oxide film 11. Similarly, when 22A is processed from depth t3 to t4, the lower side of oxide film 12 formed on the inner wall surface (region indicated by reference numeral 800) is largely bound, and bird beaks are also generated.
From the above, the assumed shape of 22A is the shape (reference numeral 801) added to FIG. That is, there are two barrel-shaped “side etch parts” and two bird beaks. As indicated by reference numeral 801, the finally formed cross-sectional shape of 22A is not a “straight line” but a shape having complicated irregularities. As a result, although the following cited patent document 2 can suppress the “occurrence of voids” due to the “side-etched portion”, the problem of the reliability deterioration of the through electrode due to the bird beak and the overhang as described above is solved. Will not be.

以上のように、ドライエッチング(RIEはその一種である)工程を採用する限り、バードビークとオーバハングの発生は避けがたく、この結果、貫通電極の信頼性を向上させることは困難である。 As described above, as long as a dry etching (RIE is one type) process is employed, the occurrence of bird beaks and overhangs is inevitable, and as a result, it is difficult to improve the reliability of the through electrodes.

米国特許第2001/3678号広報US Patent No. 2001/3678 特開2007―258233号広報JP 2007-258233 PR

情報機器における小型軽量化、高密度低消費電力化の要求に応えるためには集積回路の3次元実装が必須である。メモリ素子を中心として3次元実装の技術開発は進んでいるが、そのキーとなる「貫通電極」の高信頼化は特に重要である。貫通電極はシリコン基板の表裏面を貫く「穴」の内壁に絶縁層を配置し、その表層に導電体を配置した構成である。この「穴」を作製する工程で、穴の内壁に凹凸が発生することが周知である。例えば、シリコン基板表面の絶縁層が突出するオーバハングや、基板と絶縁層との界面が抉れるバードビークが凹凸の事例である。このような凹凸があると、その領域で前記した絶縁層が破壊されて貫通電極とシリコン基板の短絡や、貫通電極の導電路が断線する原因となる。また、製造直後では異常がないとしても、長時間の動作に従い該短絡や該断線が発生することもある。このような不具合を回避し、高信頼な貫通電極を実現するための新規な貫通電極の構成や、その製造方法の開発が要請されている。前記した従来技術では、「リフロー時において、サイドエッチの影響を受けた貫通電極の形状に起因するボイドの発生量を抑止することが可能」(上記引用特許文献2の段落「0024」の記載をそのまま引用)としているものの、「オーバハング」や「バードビーク」に起因する「シリコン基板との短絡」や「貫通電極の断線」といった課題を解決し得ない。このような課題を解決するためには「穴」の形状を制御して、可能な限りスムーズな穴形状を形成することが要求される。より具体的に記述すると、現状の反応性イオンエッチング技術を用いて「穴」を作製する場合には、前記した「オーバハング」と「バードビーク」が発生することは避けられず、これらを除去してスムーズな穴形状を実現し、さらには、貫通電極の信頼性を向上させることが解決課題である。 Three-dimensional packaging of integrated circuits is indispensable in order to meet demands for miniaturization and weight reduction and high density and low power consumption in information equipment. Technology development for three-dimensional mounting is progressing with a focus on memory elements, but high reliability of the “through electrode” that is the key is particularly important. The through electrode has a configuration in which an insulating layer is disposed on the inner wall of a “hole” penetrating the front and back surfaces of the silicon substrate, and a conductor is disposed on the surface layer. It is well known that irregularities occur on the inner wall of the hole in the process of making this “hole”. For example, the overhang in which the insulating layer on the surface of the silicon substrate protrudes and the bird beak in which the interface between the substrate and the insulating layer is raised are uneven. If there are such irregularities, the insulating layer described above is broken in that region, causing a short circuit between the through electrode and the silicon substrate, and a break in the conductive path of the through electrode. Moreover, even if there is no abnormality immediately after manufacturing, the short circuit or the disconnection may occur according to a long-time operation. There is a demand for the development of a novel through electrode configuration and manufacturing method for avoiding such problems and realizing a highly reliable through electrode. In the above-described prior art, “the amount of voids generated due to the shape of the through electrode affected by side etching can be suppressed during reflow” (described in paragraph “0024” of the above cited Patent Document 2). However, it cannot solve the problems such as “short circuit with silicon substrate” and “breakthrough of through electrode” caused by “overhang” and “bird beak”. In order to solve such a problem, it is required to control the shape of the “hole” to form a hole shape that is as smooth as possible. More specifically, when producing a “hole” using the current reactive ion etching technology, the occurrence of the “overhang” and “bird beak” described above is unavoidable. The solution is to realize a smooth hole shape and to improve the reliability of the through electrode.

板状構造体の表裏の一方の面である第一主面に配置された少なくとも1個の貫通電極を、(1)前記第一主面を覆う絶縁層に第一の面積を有する開口パターンを配置し、(2)前記パターンをマスクとして作製された第一の深さを有する第一の穴の内壁と、(3)前記絶縁層と前記板状構造体に、第一の面積を超える第二の面積を有し、前記開口パターンを含み、かつ、前記第一の深さを超えない第二の深さを有する第二の穴の内壁と、(4)前記第一の穴の内壁と前記第二の穴の内壁に沿って配置された導電体を有する貫通電極とする。 At least one penetrating electrode disposed on the first main surface, which is one of the front and back surfaces of the plate-like structure, (1) an opening pattern having a first area on the insulating layer covering the first main surface And (2) an inner wall of a first hole having a first depth made using the pattern as a mask, and (3) a first area exceeding a first area on the insulating layer and the plate-like structure. An inner wall of a second hole having a second area, including the opening pattern, and having a second depth not exceeding the first depth; and (4) an inner wall of the first hole The through electrode has a conductor disposed along the inner wall of the second hole.

なお、本段落では前段落に記載した貫通電極を作成する工程例を記載する。第一主面を覆う絶縁層に第一の面積を有する開口を設け、この開口のパターンをマスクとして前記第一の穴を設け、次に、前記第二の穴を「第一の穴の表面領域を穿って」設ける。この段階では前記第一の穴と前記第二の穴とは前記板状構造体の厚さ方向に「ほぼ同軸」の状態であり、全体として「漏斗状」の形状になっている。前記板状構造体が導電体である(例えばシリコン基板)場合には、前記第一の穴と前記第二の穴の内壁(漏斗状の内壁)に絶縁層を配置する。次に、前記第一の穴と前記第二の穴の内壁(前記絶縁層の表面になる)に沿って導電体を配置して貫通電極を完成させる。   In this paragraph, an example of a process for producing the through electrode described in the previous paragraph is described. An opening having a first area is provided in the insulating layer covering the first main surface, the first hole is provided using the pattern of the opening as a mask, and then the second hole is defined as “the surface of the first hole. Drill through the area. At this stage, the first hole and the second hole are in a state of “substantially coaxial” in the thickness direction of the plate-like structure, and have a “funnel shape” as a whole. When the plate-like structure is a conductor (for example, a silicon substrate), an insulating layer is disposed on the inner wall (funnel-shaped inner wall) of the first hole and the second hole. Next, a conductor is arranged along the inner wall of the first hole and the second hole (which becomes the surface of the insulating layer) to complete the through electrode.

なお、前段落に記載した工程例による貫通電極は、(1)板状構造体の表裏の一方の面である第一主面を覆う絶縁層に少なくとも1個の開口をマスクパターンとして配置し、(2)前記開口から前記板状構造体を前記第一主面の裏側になる第二主面に向かって筒状に掘り下げ、(3)前記掘り下げた穴の前記第一主面側の内壁領域を擂り鉢状に掘り広げ、(4)前記擂り鉢状の内壁と前記筒状に掘り下げた穴の内壁とで構成される漏斗状の穴の内壁に沿って配置された導電体を有する貫通電極である。   In addition, the through electrode according to the process example described in the previous paragraph is (1) disposing at least one opening as a mask pattern in the insulating layer covering the first main surface which is one of the front and back surfaces of the plate-like structure, (2) The plate-like structure is dug down in a cylindrical shape from the opening toward the second main surface on the back side of the first main surface, and (3) the inner wall region on the first main surface side of the drilled hole (4) A through electrode having a conductor disposed along the inner wall of the funnel-shaped hole formed by the inner wall of the bowl-shaped inner wall and the inner wall of the hole dug down into the cylindrical shape It is.

なお、前記した板状構造体とはシリコン基板などであるがこれに限らない。例えば化合物半導体基板、有機あるいは無機の配線基板、ガラスなどであっても構わない。前記板状構造体がシリコン基板であり、集積回路が設けられている場合には、板状構造体の表裏の一方の面である第一主面(例えば上側表面)に配置された前記貫通電極が、他の面である第二主面(例えば下側表面)に配置された配線に接続される。この接続は板状構造体の厚さ方向になされる。前記配線は、第二主面側に配置されているトランジスタなどの電子回路要素に接続されている。このような構成により、第二主面側の電気信号が前記貫通電極を介して第一主面側へ導かれる。このような板状構造体は「高さ」方向に複数個積層することができ、いわゆる3次元実装が可能な形態となる。   In addition, although the above-mentioned plate-shaped structure is a silicon substrate etc., it is not restricted to this. For example, it may be a compound semiconductor substrate, an organic or inorganic wiring substrate, glass or the like. When the plate-like structure is a silicon substrate and an integrated circuit is provided, the through electrode disposed on the first main surface (for example, the upper surface) that is one of the front and back surfaces of the plate-like structure However, it is connected to the wiring arrange | positioned at the 2nd main surface (for example, lower surface) which is another surface. This connection is made in the thickness direction of the plate-like structure. The wiring is connected to an electronic circuit element such as a transistor disposed on the second main surface side. With such a configuration, the electric signal on the second main surface side is guided to the first main surface side through the through electrode. A plurality of such plate-like structures can be stacked in the “height” direction, and so-called three-dimensional mounting is possible.

なお、本明細書での「貫通電極」を詳細に記述する。『貫通』という表現からは前記板状構造体の厚さ方向の全てが「貫かれている」イメージがあるが、シリコン技術分野では必ずしも当てはまらない。「貫通電極」に対応する英語表現はTSV(Through Sillicon Via)であり、『貫通』は「Through Silicon」(シリコン領域を貫通)という解釈が一般的であり、本明細書でもこの解釈に従っている。前段落に記載した構成では、「貫通電極」は前記板状構造体の第一主面側には「突き抜けている」が、第二主面側は「突き抜けておらず」、第二主面側に配置された配線(例えばアルミ薄膜層)で「止まっている」形態である。 The “penetrating electrode” in this specification will be described in detail. From the expression “penetrating”, there is an image that all the thickness direction of the plate-like structure is “pierced”, but this is not necessarily true in the silicon technical field. The English expression corresponding to “through electrode” is TSV (Through Silicon Via), and “through” is generally interpreted as “Through Silicon” (through the silicon region), and this interpretation also follows this interpretation. In the configuration described in the preceding paragraph, the “penetrating electrode” is “pierced” on the first main surface side of the plate-like structure, but the second main surface side is “not penetrated”, and the second main surface It is a form of “stopped” by wiring (for example, an aluminum thin film layer) arranged on the side.

なお、前段落に記載した「貫通電極」形態以外にも、「突き抜けている」貫通電極もある。このような例としては、プリント板などのような配線基板(インターポーザを含む)がある。即ち、前記板状構造体が配線基板である場合には、「貫通電極」は第一主面と第二主面の両側で完全に「突き抜けている」形態となるが、このような形態も本特許に含まれる。   In addition to the “through electrode” configuration described in the previous paragraph, there are also “through” through electrodes. As such an example, there is a wiring board (including an interposer) such as a printed board. That is, when the plate-like structure is a wiring board, the “penetrating electrode” is completely “pierced” on both sides of the first main surface and the second main surface. Included in this patent.

なお、前記開口パターンは、前記第一主面側を覆う絶縁層に設けられる。このような開口パターンは周知の技術で形成される。例えば、フォトレジストプロセスやレーザ光の照射による加工プロセスがある。前者では、フォトレジストの塗布、乾燥(プリベーク)、ガラスマスクを用いた露光、現像、焼き締め(ポストベーク)、前記絶縁層のエッチング、レジスト除去といった工程を経て前記開口パターンが作製される。半導体分野では周知の手法であるが、多くの加工設備を使用する難点がある。一方、後者では、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、YAGレーザなどが利用される。このような加工プロセスでは、フォトレジストプロセスが不要であり、レーザ加工機のみで前記開口パターンの形成が可能である。前記開口パターンが複数個ある場合には、レーザ光の照射・遮断、前記板状構造体の機械的移動(レーザ光の移動(=走査)が可能な場合には不要になる)により、複数個の開口パターンを順次形成することになる。また、水流(ウォータジェット)の中にレーザ光を閉じ込めたレーザ加工機も利用可能である。このようなレーザ加工機を使用する場合には、レーザ光のエネルギで溶解・蒸発・飛散した前記絶縁層の屑(デブリと呼ばれる)を水流で速やかに排除できる利点がある。本特許では前記開口パターンを形成する手段は問わない。   The opening pattern is provided in an insulating layer that covers the first main surface side. Such an opening pattern is formed by a known technique. For example, there are a photoresist process and a processing process by laser light irradiation. In the former, the opening pattern is formed through steps such as application of a photoresist, drying (pre-baking), exposure using a glass mask, development, baking (post-baking), etching of the insulating layer, and resist removal. Although this is a well-known technique in the semiconductor field, there are difficulties in using many processing facilities. On the other hand, in the latter, a carbon dioxide laser, an excimer laser, a YAG laser or the like is used. In such a processing process, a photoresist process is unnecessary, and the opening pattern can be formed only by a laser processing machine. When there are a plurality of the opening patterns, a plurality of aperture patterns can be obtained by irradiating / blocking laser light and mechanical movement of the plate-like structure (not necessary when laser light movement (= scanning) is possible). The opening patterns are sequentially formed. A laser processing machine in which laser light is confined in a water stream (water jet) can also be used. When such a laser processing machine is used, there is an advantage that wastes (called debris) of the insulating layer dissolved, evaporated and scattered by the energy of the laser light can be quickly removed with a water flow. In this patent, means for forming the opening pattern is not limited.

なお、前記開口パターンの形状は、円形であることが多いがこの限りではない。レーザ光照射の場合には大略円形となり、フォトレジストプロセスの場合は円形あるいは任意の多角形であることが多い。また、開口パターンの大きさ(=第一の面積)には格段の制限はないが、一般的には数ミクロンから数100ミクロンの範囲である。この開口パターンの大きさは、前記した貫通電極を流れる電流の大きさ、あるいは、貫通電極を流れる交流信号の周波数などによって選択される。即ち、電流が大きいほど開口を大きく、また、周波数が高いほど開口を大きくする。また、開口パターンの深さは前記絶縁層の厚さであり、前記絶縁層が複数の層から形成されている場合であっても、数ミクロンを超えることは少ない。前記開口パターンの3次元的な形状は「円柱状」であることが好ましいが、厳密に言及すると前記絶縁層の厚さ方向で変化し「擂り鉢」形状になることもある。このような形状の場合には、前記「第一の面積」は、前記絶縁層の表面での面積とする。   The shape of the opening pattern is often circular but is not limited to this. In the case of laser light irradiation, it is generally circular, and in the case of a photoresist process, it is often circular or an arbitrary polygon. The size (= first area) of the opening pattern is not particularly limited, but is generally in the range of several microns to several hundred microns. The size of the opening pattern is selected according to the magnitude of the current flowing through the through electrode, the frequency of the AC signal flowing through the through electrode, or the like. That is, the larger the current, the larger the opening, and the higher the frequency, the larger the opening. The depth of the opening pattern is the thickness of the insulating layer, and even when the insulating layer is formed of a plurality of layers, the depth of the opening pattern rarely exceeds several microns. The three-dimensional shape of the opening pattern is preferably a “cylindrical shape”, but strictly speaking, it may change in the thickness direction of the insulating layer and become a “bowl” shape. In the case of such a shape, the “first area” is the area on the surface of the insulating layer.

なお、前記第一の穴は前段落に記載した開口パターンをマスクとして形成される。例えば、化学的なエッチング(湿式が多い)、反応性ガス(フッ化硫黄、SF6など)雰囲気中でのエッチング(乾式)、イオンビーム(FIB)によるエッチングなどがある。反応性ガスを用いたエッチング(RIE)は深い穴の形成には多用されている。中でも、ボッシュプロセスと呼ばれるRIEは加工速度が大きいこと、穴の側壁形状の制御が容易であることなどの利点がある。ボッシュプロセスでは、反応性ガス(SF6)によるエッチングと非反応性ガス(C4F8)による側壁保護(パッシベーション)が繰り返される。この結果、面積が大略一定の深い穴が形成できる。ただし、エッチングとパッシベーションが交互に繰り返されるため、側壁には「スカロップ」と呼ばれる段差(「襞」状である)が発生する。このようなスカロップはプロセス条件(エッチングとパッシベーションの周期など)を制御することにより段差を小さくできる。一方、RIEでは、マスク開口(前記絶縁層に配置された開口パターンである)の近傍、より詳しくは、前記絶縁層と前記板状構造体の界面の前記開口周辺領域で、前記板状構造体が横方向に大きくエッチングされ「バードビーク」と呼ばれる凹みが発生し、前記絶縁層の端部が突き出たオーバハング形状となる。このようなバードビークおよびオーバハングが発生すると、後工程での絶縁層堆積(後述)に不具合が発生する。例えば、凹み(バードビーク)に沿って堆積された絶縁層に応力が集中し、前記絶縁層にクラックが発生(破断)し、このクラックを介して貫通電極と前記板状構造体との絶縁性が劣化し、リーク電流が増大する。極端な場合には前記貫通電極と前記板状構造体とが導通することもある。貫通電極が形成された直後にこれらの不具合が観測されないとしても、長時間の動作に従い劣化が進み不具合が発生することもあり、貫通電極の長期信頼性を著しく低下させている。   The first hole is formed using the opening pattern described in the previous paragraph as a mask. For example, there are chemical etching (often wet), etching in a reactive gas (sulfur fluoride, SF6, etc.) atmosphere (dry), etching by ion beam (FIB), and the like. Etching (RIE) using a reactive gas is frequently used to form deep holes. Among these, RIE called the Bosch process has advantages such as a high processing speed and easy control of the shape of the side wall of the hole. In the Bosch process, etching with a reactive gas (SF6) and side wall protection (passivation) with a non-reactive gas (C4F8) are repeated. As a result, a deep hole having a substantially constant area can be formed. However, since etching and passivation are alternately repeated, a step called “scallop” (“襞” shape) occurs on the side wall. Such a scallop can reduce the level difference by controlling process conditions (such as etching and passivation cycle). On the other hand, in RIE, in the vicinity of a mask opening (which is an opening pattern disposed in the insulating layer), more specifically, in the peripheral area of the opening at the interface between the insulating layer and the plate-like structure, the plate-like structure is provided. Is greatly etched in the lateral direction to form a dent called “bird beak”, resulting in an overhang shape in which the end of the insulating layer protrudes. When such bird beaks and overhangs occur, problems occur in insulating layer deposition (described later) in a later process. For example, stress concentrates on an insulating layer deposited along a dent (bird beak), and a crack occurs (breaks) in the insulating layer, and the insulation between the through electrode and the plate-like structure is caused through the crack. Deteriorated and leakage current increases. In an extreme case, the through electrode and the plate-like structure may be electrically connected. Even if these defects are not observed immediately after the through electrode is formed, the deterioration proceeds and the defect may occur as the operation proceeds for a long time, thereby significantly reducing the long-term reliability of the through electrode.

なお、前記第一の穴の大きさについて記載する。前段落に記載したように、前記第一の穴は前記開口パターンをマスクとして形成されるので、その面積は大略前記第一の面積と同じで、穴の形状は大略「円柱」(あるいは「多角形柱」)である。厳密に記述すると、反応性ガスによる穴領域の帯電効果で発生するノッチング(穴の底部が大きくなる)やボーイング(円柱ではなく「樽」形になる)、あるいは、前記スカロップにより「円柱」形状ではなくなることもある。しかしながら、貫通電極が厳密に「円柱」形状である必然性はなく、前記第一の穴の内壁に沿って配置された導電体が「導電体として機能」すれば良い。また、前記第一の穴の深さ(=第一の深さ)は、前記板状構造体の「厚さ」に大略等しい。厳密に記載するならば、この「厚さ」に「第二主面側に配置された配線(例えばアルミ薄膜層)までの距離」を加算した値となる。ただし、「第二主面側に配置された配線(例えばアルミ薄膜層)までの距離」(数ミクロンを超えないことが多い)は「板状構造体の厚さ」(数10ミクロンから数100ミクロンである)に比べ極度に小さいので、数値的には無視できる大きさである。   In addition, it describes about the magnitude | size of said 1st hole. As described in the previous paragraph, since the first hole is formed using the opening pattern as a mask, the area thereof is approximately the same as the first area, and the shape of the hole is generally “cylindrical” (or “multiple” Square pillars)). Strictly speaking, notching (because the bottom of the hole becomes larger) and bowing (becomes a “barrel” shape instead of a cylinder) generated by the charging effect of the hole region by reactive gas, or “cylinder” shape due to the scallop Sometimes it disappears. However, the through electrode does not necessarily have a “cylindrical” shape, and the conductor disposed along the inner wall of the first hole only needs to “function as a conductor”. The depth of the first hole (= first depth) is substantially equal to the “thickness” of the plate-like structure. Strictly speaking, it is a value obtained by adding “a distance to a wiring (for example, an aluminum thin film layer) arranged on the second main surface side” to this “thickness”. However, the “distance to the wiring (for example, the aluminum thin film layer) arranged on the second main surface side” (often not exceeding several microns) is “the thickness of the plate-like structure” (several tens of microns to several hundreds). It is extremely small compared to (micron), so it is a size that can be ignored numerically.

なお、本段落では前記した「第二の穴」について詳述する。第二の穴は、前記第一の穴が形成された以後に、前記第一主面側から形成される。第二の穴の条件は、(1)第二の穴の平面的な大きさ(=第二の面積)は前記第一の面積を超えること、(2)「第一の穴」を「内側に含む位置関係」であること(即ち、第二の穴と第一の穴はほぼ「同軸」である)、(3)深さ(=第二の深さ)は前記第一の深さを超えないことである。(1)について。第二の穴の形状は「なだらかな曲面で構成される擂り鉢」であることが好ましい(後述)がこの限りではない。また、「第二の面積」は前記第一主面を覆う絶縁層表面での大きさである。(2)について。前記第一主面を覆う絶縁層の表面を形成する平面内で、第二の穴は第一の穴を内側に含むことである。第二の面積の形状は第一の面積の形状と類似していることが好ましいがこれに限らない。両者が類似している例としては、第一の開口が円形であり、第二の穴の前記平面での形状も円形である。さらに、これら2つの円形の中心は大略同じ位置(同軸)にある。即ち、第二の穴は第一の穴よりも「数まわり」大きいことになる。(3)について。厳密に記述すると「第二の深さ」は「前記板状構造体に掘り込まれた深さ」と「前記第一主面を覆う絶縁層の厚さ」の和である。しかしながら、前記絶縁層の厚さは数ミクロンを超えることはなく、前記掘り込まれた深さは数ミクロンを超える値である。このため、第二の深さを「前記板状構造体に掘り込まれた深さ」としても構わない。いずれにしても、「第二の深さ」は前記第一の穴の深さを超えず、その数十分の一程度である。例えば、前記板状構造体の厚さを300ミクロンとすると前記第二の深さは10ミクロンである。このような第二の穴の大きさと深さは前記したバードビークとオーバハングを「除去(掘り広げる)」できる値であることが好ましい。以上の条件により、前記第一主面側に広がった「擂り鉢状」の穴が形成される。さらに、この「擂り鉢状」の第二の穴と、その下部に筒状に掘り込まれた第一の穴とは「漏斗状」の形状となっている。   In this paragraph, the “second hole” will be described in detail. The second hole is formed from the first main surface side after the first hole is formed. The conditions of the second hole are: (1) the planar size (= second area) of the second hole exceeds the first area, and (2) the “first hole” is defined as “inside” (That is, the second hole and the first hole are substantially “coaxial”), and (3) depth (= second depth) is the first depth. Do not exceed. About (1). The shape of the second hole is preferably “a mortar composed of a gentle curved surface” (described later), but is not limited thereto. The “second area” is the size of the insulating layer covering the first main surface. About (2). In the plane which forms the surface of the insulating layer covering the first main surface, the second hole includes the first hole inside. The shape of the second area is preferably similar to the shape of the first area, but is not limited thereto. As an example in which both are similar, the first opening is circular, and the shape of the second hole in the plane is also circular. Further, the centers of these two circles are substantially at the same position (coaxial). That is, the second hole is “several” larger than the first hole. About (3). Strictly speaking, the “second depth” is the sum of “the depth dug into the plate-like structure” and “the thickness of the insulating layer covering the first main surface”. However, the thickness of the insulating layer does not exceed a few microns, and the digging depth is a value exceeding a few microns. For this reason, the second depth may be the “depth dug into the plate-like structure”. In any case, the “second depth” does not exceed the depth of the first hole and is about a few tenths thereof. For example, if the thickness of the plate-like structure is 300 microns, the second depth is 10 microns. The size and depth of the second hole is preferably a value that can “remove” the bird's beak and the overhang. Under the above conditions, a “bowl-shaped” hole extending on the first main surface side is formed. Furthermore, the second hole in the “bowl shape” and the first hole dug in a cylindrical shape in the lower part thereof have a “funnel shape”.

なお、前記第二の穴の形成手段について記載する。この形成手段には周知の手法を適用することが可能であり、その手法に制限されることはない。形成手段の例として、レーザ光の照射について以下に概説する。ここで利用されるレーザは炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、YAGレーザなどである。その直径は前記第二の面積に対応する値である。また、前記開口を形成する際に用いたレーザ光の直径と同じである場合には、レーザ光を「円形」の周囲に沿って走査しても良い。   The second hole forming means will be described. A well-known method can be applied to the forming means, and the forming method is not limited to the method. As an example of the forming means, laser light irradiation will be outlined below. The laser used here is a carbon dioxide laser, excimer laser, YAG laser, or the like. The diameter is a value corresponding to the second area. Further, when the diameter of the laser beam used when forming the opening is the same, the laser beam may be scanned along the circumference of the “circular”.

なお、本段落では前記第二の穴の形状について詳述する。前記第二の穴をレーザ光の照射で形成した場合には、照射条件に依存する多くの形状が形成される。(1)レーザ光の照射により前記第一主面を覆う絶縁層だけではなく、前記板状構造体の第一主面側の表面が部分的に除去された形状(この結果、バードビークは除去される)、(2)レーザ光の照射により既に形成されている第一の穴の前記第一主面側の端部(オーバハングである)が部分的に除去された形状などである。(1)について。「前記板状構造体の第一主面側の表面が部分的に除去された形状」では、除去された板状構造体の表面が「平面」(山の斜面に作られた道のような形状)であったり、「円弧」(崖と道の境界の丸くなった形状)であったり、「平面」と「円弧」を組合せた形状であったりする。(2)について。「第一の穴の前記第一主面側の端部が部分的に除去された形状」では、「面取り」(平面形状の斜面となる)された形状であったり、「角度が異なる複数回の面取り」(滑らかな曲面状の斜面となる)された形状であったりする。本特許ではこれらのいずれの形状であっても良い。   In this paragraph, the shape of the second hole will be described in detail. When the second hole is formed by laser light irradiation, many shapes depending on the irradiation conditions are formed. (1) A shape in which not only the insulating layer covering the first main surface by laser light irradiation but also the surface on the first main surface side of the plate-like structure is partially removed (as a result, the bird's beak is removed) (2) The shape of the first hole already formed by the irradiation of the laser beam is partially removed from the end portion (overhang) on the first main surface side. About (1). In “the shape in which the surface on the first main surface side of the plate-like structure is partially removed”, the surface of the removed plate-like structure is “planar” (like a road made on a mountain slope). Shape), “arc” (a shape in which the boundary between the cliff and the road is rounded), or a combination of “plane” and “arc”. About (2). In the “shape in which the end portion on the first main surface side of the first hole is partially removed”, it is a shape that is “chamfered” (becomes a plane-shaped slope) or “a plurality of times with different angles”. Or chamfered "(becomes a smooth curved slope). Any of these shapes may be used in this patent.

なお、前記第一の穴と前記第二の穴とが形成されてから、これら2つの穴には導電体が配置される。板状構造体がシリコンのような導電体である場合には、これら2つの穴の内壁には絶縁層を配置することが必要である。このような絶縁層はCVDなどの周知の手法により形成される。この絶縁層形成過程では、第一の穴の底部(アルミなどから成る導電性薄膜が露出している)にも絶縁層が堆積されるので、エッチバックにより底部の絶縁層のみが除去される。続いて、蒸着やメッキなどの手法で前記導電体が前記2つの穴の内壁に沿って配置される。次に、前記第一主面を覆う絶縁層の表面には電極パターン(導電性である)を配置し、前記2つの穴に配置された導電体と電気接続する。このような工程により、前記導電性薄膜と前記電極パターンとが、前記板状構造体を貫通する「貫通電極」で電気接続される。   In addition, after the first hole and the second hole are formed, a conductor is disposed in these two holes. When the plate-like structure is a conductor such as silicon, it is necessary to dispose an insulating layer on the inner walls of these two holes. Such an insulating layer is formed by a known method such as CVD. In this insulating layer forming process, since the insulating layer is also deposited on the bottom of the first hole (the conductive thin film made of aluminum or the like is exposed), only the bottom insulating layer is removed by etch back. Subsequently, the conductor is disposed along the inner walls of the two holes by a technique such as vapor deposition or plating. Next, an electrode pattern (conductive) is disposed on the surface of the insulating layer covering the first main surface, and is electrically connected to the conductors disposed in the two holes. Through such a process, the conductive thin film and the electrode pattern are electrically connected by a “penetrating electrode” penetrating the plate-like structure.

なお、前段落では前記導電体が「配置」されるとしているが、完全に「充填」されていても良く、また、前記2つの穴の内壁の表層領域に薄く堆積されていても良い。後者の構成では、前記2つの穴の中央領域が空洞になっていることになる。   In the preceding paragraph, the conductors are “arranged”, but may be completely “filled” or may be thinly deposited on the surface layer region of the inner wall of the two holes. In the latter configuration, the central region of the two holes is hollow.

なお、前記導電体を「配置」する手法について記載する。前々段落では「1工程で配置」の場合が記載されているが、「複数工程で配置」しても構わない。例えば、前記2つの穴の内壁の表層に薄い導電体を堆積し、次に異なる導電体をその上に堆積することである。前記の薄い導電体は0.1ミクロンを超えない厚さの金属(金、ニッケル、チタンなど)などを無電解メッキで堆積する例がある。これに続いて、電解メッキなどで金属(銅、金など)などを堆積する例である。   A method for “arranging” the conductors will be described. In the previous paragraph, the case of “arrangement in one step” is described, but “arrangement in a plurality of steps” may be performed. For example, depositing a thin conductor on the surface layer of the inner walls of the two holes, and then depositing a different conductor thereon. There is an example in which a metal (gold, nickel, titanium, etc.) having a thickness not exceeding 0.1 microns is deposited on the thin conductor by electroless plating. This is an example of depositing metal (copper, gold, etc.) by electrolytic plating or the like.

なお、前段落までの記載では「上側表面側から下側表面(電子回路要素が配置されている)」に向かって貫通電極が形成される事例が示されている。しかしながら本特許ではこの構成に限ることはない。例えば、前記と逆の構成、即ち、「電子回路要素が配置されている主面側から貫通電極を形成する」ことも含まれる。このような構成では、(1)電子回路要素が配置されている主面(ここではこの主面が第一主面となる)から前記第一の穴を形成し、(2)前記第一の穴の深さ(=第一の深さ)を前記板状構造体の厚さを超えない値(第一の穴の底部は第二主面側(電子回路要素が配置されていない側)まで到達していない)とし、(3)前記第二の穴を形成し、(4)前記第一の穴と前記第二の穴に導電体を配置し、(5)前記板状構造体を第二主面側から「前記導電体が露出」するまで研磨あるいはエッチングし、(6)露出した前記導電体に電極パターンを形成する。(4)までの形成過程では「非貫通」の「電極構造」が形成されているが、(5)の研磨などで前記導電体が「貫通」した状態となる。この構成が完成した状態では、前記第一の深さは「研磨などされた板状構造体の厚さ」を超える値であることになる。このような構成では、あたかも「非貫通」の電極が構成されているようであるが、最終的には前記板状構造体を「貫通」した貫通電極が形成されている。 The description up to the previous paragraph shows an example in which the through electrode is formed from the upper surface side toward the lower surface (where electronic circuit elements are arranged). However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the configuration opposite to that described above, that is, “the through electrode is formed from the main surface side on which the electronic circuit element is disposed” is also included. In such a configuration, (1) the first hole is formed from the main surface on which the electronic circuit element is disposed (here, the main surface becomes the first main surface), and (2) the first The depth (= first depth) of the hole does not exceed the thickness of the plate-like structure (the bottom of the first hole is the second main surface side (the side where no electronic circuit element is arranged)) (3) The second hole is formed, (4) A conductor is disposed in the first hole and the second hole, and (5) the plate-like structure is Polishing or etching from the two principal surface sides until the conductor is exposed, and (6) an electrode pattern is formed on the exposed conductor. In the formation process up to (4), a “non-penetrating” “electrode structure” is formed, but the conductor is “penetrated” by polishing or the like in (5). In a state in which this configuration is completed, the first depth is a value that exceeds the “thickness of the polished plate-like structure”. In such a configuration, it is as if a “non-penetrating” electrode is configured, but finally a penetrating electrode “through” the plate-like structure is formed.

なお、本段落では、前段落に記載した構成と請求項1との関連について詳述する。請求項1は「完成した貫通電極」に対して記述されていることに留意すると、請求項1は、
板状構造体の表裏の一方の面である第一主面(電子回路要素が配置されている主面になる)に配置された少なくとも1個の貫通電極を、(1)前記第一主面を覆う絶縁層に第一の面積を有する開口パターンを配置し、(2)前記パターンをマスクとして作製された第一の深さ(完成した構成では「板状構造体を第二主面側から研磨した後の厚さ」になる)を有する第一の穴の内壁と、(3)前記絶縁層と前記板状構造体に、第一の面積を超える第二の面積を有し、前記開口パターンを含み、かつ、前記第一の深さを超えない第二の深さを有する第二の穴の内壁と、(4)前記第一の穴の内壁と前記第二の穴の内壁に沿って配置された導電体(作製の手順は変わっているが完成した構成では「配置」されている)を有する貫通電極
となる。以上のように、前段落に記載した構成も本特許に含まれることになる。
In this paragraph, the relationship between the configuration described in the previous paragraph and claim 1 will be described in detail. Note that claim 1 is described for a “completed through electrode”, claim 1
At least one penetrating electrode disposed on a first main surface (which is a main surface on which an electronic circuit element is disposed) that is one of the front and back surfaces of the plate-like structure is (1) the first main surface An opening pattern having a first area is disposed on the insulating layer covering the first layer, and (2) a first depth produced using the pattern as a mask (in the completed configuration, “a plate-like structure from the second main surface side” (3) the insulating layer and the plate-like structure have a second area that exceeds the first area, and the opening An inner wall of a second hole including a pattern and having a second depth not exceeding the first depth; and (4) along the inner wall of the first hole and the inner wall of the second hole. Through-electrodes having conductors arranged in this way (the procedure of fabrication has been changed but “arranged” in the completed configuration). As described above, the configuration described in the previous paragraph is also included in this patent.

板状構造体の表裏の一方の面である第一主面に配置された少なくとも1個の貫通電極を、(1)前記第一主面を覆う絶縁層に第一の面積を有する開口パターンを作製し、(2)前記パターンをマスクとして第一の深さを有する第一の穴を作製し、(3)前記絶縁層と前記板状構造体に、第一の面積を超える第二の面積を有し、前記開口パターンを含み、かつ、前記第一の深さを超えない第二の深さを有する第二の穴を作製し、(4)前記第一の穴の内壁と前記第二の穴の内壁に沿って導電体を配置して貫通電極を作製する。 At least one penetrating electrode disposed on the first main surface, which is one of the front and back surfaces of the plate-like structure, (1) an opening pattern having a first area on the insulating layer covering the first main surface (2) A first hole having a first depth is produced using the pattern as a mask, and (3) a second area exceeding the first area in the insulating layer and the plate-like structure. A second hole including the opening pattern and having a second depth not exceeding the first depth, and (4) an inner wall of the first hole and the second hole A through electrode is manufactured by arranging a conductor along the inner wall of the hole.

前段落に記載した貫通電極の作製で、前記開口パターンをレーザ光で作製し、前記第一の穴を反応性イオンエッチングで作製し、前記第二の穴をレーザ光で作製する。 In the production of the through electrode described in the previous paragraph, the opening pattern is produced by laser light, the first hole is produced by reactive ion etching, and the second hole is produced by laser light.

板状構造体の表裏の一方の面である第一主面に配置された少なくとも1個の貫通電極を、(1)前記第一主面を覆う絶縁層に第一の面積を有する開口パターンを作製し、(2)前記パターンをマスクとして第一の深さを有する第一の穴を作製し、(3)前記絶縁層と前記板状構造体に、第一の面積を超える第二の面積を有し、前記開口パターンを含み、かつ、前記第一の深さを超えない第二の深さを有する第二の穴を作製し、(4)前記第一の穴の内壁と前記第二の穴の内壁に沿って導電体を配置し、(5)前記板状構造体の表裏の他の一方の面である第二主面側から前記板状構造体の厚さを薄くして前記導電体の一部領域を露出させ、(6)第二主面の前記露出領域に電極を配置することにより作製する。 At least one penetrating electrode disposed on the first main surface, which is one of the front and back surfaces of the plate-like structure, (1) an opening pattern having a first area on the insulating layer covering the first main surface (2) A first hole having a first depth is produced using the pattern as a mask, and (3) a second area exceeding the first area in the insulating layer and the plate-like structure. A second hole including the opening pattern and having a second depth not exceeding the first depth, and (4) an inner wall of the first hole and the second hole (5) reducing the thickness of the plate-like structure from the second main surface side which is the other surface of the front and back of the plate-like structure, and placing the conductor along the inner wall of the hole It is produced by exposing a partial region of the conductor and (6) disposing an electrode in the exposed region of the second main surface.

なお、前段落までの記載では、板状構造体がシリコン基板であり、前記貫通電極はシリコン集積回路に適用されるとしてきた。しかしながら、このような貫通電極の構成はシリコン集積回路に限ることなく、例えば、有機あるいは無機の配線基板(インターポーザを含む)、あるいはガラス基板などに適用しても良い。   In the description up to the previous paragraph, the plate-like structure is a silicon substrate, and the through electrode is applied to a silicon integrated circuit. However, the configuration of such a through electrode is not limited to a silicon integrated circuit, and may be applied to, for example, an organic or inorganic wiring substrate (including an interposer), a glass substrate, or the like.

本発明により、貫通電極をスムーズな穴形状で構成することが可能となった。従来の構成では、オーバハングやバードビークにより、貫通電極がシリコン基板と導通(短絡)したり、貫通電極が断線することは避けられなかった。本発明による貫通電極では、オーバハングやバードビークを効果的に除去することが可能である。この結果、前記した不具合を回避でき、貫通電極の信頼性を大きく向上できるようになった。本発明による漏斗状の貫通電極はシリコン集積回路の3次元積層化や配線基板に広く適用でき、情報機器の高密度実装化、小型化、軽量化、低消費電力化への寄与が多大である。   According to the present invention, the through electrode can be configured with a smooth hole shape. In the conventional configuration, it is inevitable that the through electrode is electrically connected (short-circuited) to the silicon substrate or the through electrode is disconnected due to an overhang or a bird's beak. With the through electrode according to the present invention, it is possible to effectively remove overhangs and bird beaks. As a result, the above-described problems can be avoided, and the reliability of the through electrode can be greatly improved. The funnel-shaped through electrode according to the present invention can be widely applied to three-dimensional stacking of silicon integrated circuits and wiring boards, and greatly contributes to high-density mounting, miniaturization, weight reduction, and low power consumption of information equipment. .

作製手順に従った貫通電極の構成を示す図である。 <実施例1>It is a figure which shows the structure of the penetration electrode according to a preparation procedure. <Example 1> 導電体の充填を示す図である。It is a figure which shows filling with a conductor. 導電体の充填を示す図である。It is a figure which shows filling with a conductor. 第一の穴の形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of a 1st hole. 第二の穴の形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of a 2nd hole. 作製手順に従った貫通電極の構成を示す図である。 <実施例2>It is a figure which shows the structure of the penetration electrode according to a preparation procedure. <Example 2> 実施例2での最終構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a final configuration in the second embodiment. 従来の貫通電極の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional penetration electrode. 従来の改良された酸化膜の加工法を示す図である。It is a figure which shows the processing method of the oxide film improved conventionally. 従来の改良された貫通電極の構成と従来の欠陥の事例を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional improved penetration electrode, and the example of the conventional defect.

以下、図面を用いて本発明による貫通電極を詳細に説明する。   Hereinafter, the through electrode according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の第一の実施例を示す。同図はトランジスタなどの電子回路要素が配置されたシリコン集積回路の断面を示している。同図(a)において400は板状構造体(ここではシリコン基板としている)、401は当該板状構造体の一方の面(図では裏面である)である第二主面裏面側に配置された前記電子回路要素、402は電気配線のための導電性薄膜、403と404は絶縁層である。403と404は複数の絶縁層(例えば酸化膜と窒化膜)が積層されていることもある。402は保護のため403の内部に配置されていることが多い。前記板状構造体400の第一主面(図では表面である)を覆う絶縁層404に開口406が開けられる(同図(b))。当該開口の平面的な形状は円形であることが好ましいが、この限りではない。当該開口は炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、YAGレーザなどのレーザ光を照射することにより作製されている。当該開口は当該レーザ光の直径と大略等しい大きさであり、その開口面積が第一の面積になる。同図(c)では、当該開口をマスクパターンとして、第一の穴407が形成される。当該407の形成にはRIE技術を利用し、SF6とC4F8が交互に入れ替わる雰囲気中でエッチングが進行する。即ち、SF6雰囲気中では407の深さ方向にエッチングが進み、C4F8雰囲気中では407の内壁が保護される(パッシベーション)。このエッチングはボッシュプロセスと称されており、407の内壁は微小な凹凸(スカロップ)を有している。また、当該407の最上部(絶縁層404との境界領域)には板状構造体が横方向に大きくエッチングされ、バードビークと当該404端部にオーバハング(庇である)が形成される。当該第一の穴の面積は大略前記第一の面積に等しい。同図(c)に概念的に示したように407の内壁形状は凹凸があるので、当該面積を一義的に定義することは困難である。このため、本明細書では「当該第一の穴の面積は大略前記第一の面積に等しい」としている。また、当該第一の穴の深さは400の厚さと同じであり、その底面には絶縁層403が露出している。次に、フッ素系ガス(例えばCF6)雰囲気中で当該底面に露出している絶縁層をエッチングし、導電性薄膜402を露出させる(同図(d))。以上により前記第一の穴が形成される。 FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. This figure shows a cross section of a silicon integrated circuit in which electronic circuit elements such as transistors are arranged. In FIG. 4A, 400 is a plate-like structure (here, a silicon substrate), and 401 is arranged on the back side of the second main surface, which is one side (the back side in the figure) of the plate-like structure. The electronic circuit element 402 is a conductive thin film for electrical wiring, and 403 and 404 are insulating layers. A plurality of insulating layers (for example, an oxide film and a nitride film) may be laminated on 403 and 404. In many cases, 402 is arranged inside 403 for protection. An opening 406 is opened in the insulating layer 404 covering the first main surface (the surface in the figure) of the plate-like structure 400 (FIG. 5B). The planar shape of the opening is preferably circular, but is not limited thereto. The opening is formed by irradiating a laser beam such as a carbon dioxide laser, an excimer laser, or a YAG laser. The opening has a size approximately equal to the diameter of the laser beam, and the opening area is the first area. In FIG. 5C, a first hole 407 is formed using the opening as a mask pattern. The 407 is formed using RIE technology, and etching proceeds in an atmosphere in which SF6 and C4F8 are alternately switched. That is, etching proceeds in the depth direction of 407 in the SF6 atmosphere, and the inner wall of 407 is protected (passivation) in the C4F8 atmosphere. This etching is called a Bosch process, and the inner wall of 407 has minute irregularities (scallops). In addition, the plate-like structure is greatly etched in the lateral direction at the uppermost portion of the 407 (boundary region with the insulating layer 404), and an overhang (a wrinkle) is formed at the end of the bird's beak and the 404. The area of the first hole is approximately equal to the first area. As conceptually shown in FIG. 5C, the shape of the inner wall 407 is uneven, so it is difficult to uniquely define the area. Therefore, in this specification, “the area of the first hole is approximately equal to the first area”. The depth of the first hole is the same as the thickness of 400, and the insulating layer 403 is exposed on the bottom surface. Next, the insulating layer exposed on the bottom surface is etched in a fluorine-based gas (for example, CF6) atmosphere to expose the conductive thin film 402 ((d) in the figure). Thus, the first hole is formed.

図1(e)では、第二の穴408が形成される。当該408は前記したレーザ光の照射により形成されるが、レーザ光の直径を大きくすることにより、406よりも面積が大きい408が形成される。もし、レーザ光の直径を増大できない場合には406の形成に使用したレーザ光の直径と等しい直径で、レーザ光を円弧状に走査しても構わない。408の形状はレーザ光の照射条件(光量、照射時間など)に依存するが、絶縁層404と板状構造体400の一部の領域が除去され擂り鉢状の形状にすることが好ましい。このような擂り鉢形状にすることにより、前記したバードビークとオーバハングは除去されることになる。前記404の表面を含む平面内における当該第二の穴の面積(=第二の面積)は開口406の面積(=第一の面積)を超える大きさであり、かつ、第二の穴は第一の開口を「含んで」(404の表面を含む平面内での空間的な位置関係を示す)いる。即ち、第二の穴は第一の開口を包み込む状態になっている。 In FIG. 1 (e), a second hole 408 is formed. The 408 is formed by the above-described laser light irradiation. When the diameter of the laser light is increased, 408 having a larger area than 406 is formed. If the diameter of the laser beam cannot be increased, the laser beam may be scanned in an arc shape with a diameter equal to the diameter of the laser beam used to form 406. Although the shape of 408 depends on the laser light irradiation conditions (light quantity, irradiation time, etc.), it is preferable that a part of the insulating layer 404 and the plate-like structure 400 be removed to form a bowl shape. By making such a mortar shape, the above-described bird beak and overhang are removed. The area of the second hole (= second area) in the plane including the surface of the 404 is larger than the area of the opening 406 (= first area), and the second hole One opening is “included” (indicating a spatial positional relationship in a plane including the surface of 404). That is, the second hole is in a state of wrapping the first opening.

本段落では当該第二の穴が有する「第二の深さ」について記載する。第二の穴には「底」がない形状である。このため、「第二の深さ」を、前記絶縁層404の表面から、当該第二の穴が当該第一の穴と接する領域(例えば円周形状)までとする。図1(e)ではd1として「第二の深さ」が示されている。当該「第二の深さ」は前記した「第一の深さ」を超えない値である。例えば、第一の深さ(板状構造体400の厚さに相当)は300ミクロン、第二の深さは10ミクロンである。もし、第一の深さを超えて第二の深さを設定すると、第一の穴が消滅したり、あるいは、絶縁層403を突き抜けた穴形状になるので、上記した両者の値が設定されることになる。なお、第二の穴を形成する際には、すでに形成されている第一の穴の下方領域と底面領域の形状が変化しないようにすることが好ましい。 This paragraph describes the “second depth” of the second hole. The second hole has no “bottom”. For this reason, the “second depth” is from the surface of the insulating layer 404 to a region where the second hole is in contact with the first hole (for example, a circumferential shape). In FIG. 1E, “second depth” is shown as d1. The “second depth” is a value that does not exceed the aforementioned “first depth”. For example, the first depth (corresponding to the thickness of the plate-like structure 400) is 300 microns, and the second depth is 10 microns. If the second depth is set beyond the first depth, the first hole disappears or the hole shape penetrates the insulating layer 403, so that the above two values are set. Will be. In forming the second hole, it is preferable that the shapes of the lower region and the bottom region of the already formed first hole do not change.

図1(f)では、前記した第一の穴と第二の穴の内壁に沿って絶縁層410が形成される。この絶縁層は、次の工程で配置される導電体(貫通電極になる)と板状構造体400とを電気的に絶縁する。このような410はCVDなどの周知の方法で形成されるが、第一の穴の底部(導電性薄膜402が露出している)にも堆積する。この底部に形成された絶縁層はエッチバックなどの手法により選択的に除去される。図1(g)では、第一の穴と第二の穴の内壁に沿って導電体411が充填され、プラグを構成している。図では完全に充填された状態が示されているが、第一の穴と第二の穴の内壁の表層領域にのみ堆積させ中央部領域には空隙が存在するような配置法であっても構わない。さらに、第一主面側の表面には電極パターン412は配置され、当該411と電気接続されている。このような貫通電極の構成により、第二主面側の導電性薄膜402と第一主面側の電極パターン412が当該411により電気的に接続されることになる。 In FIG. 1F, the insulating layer 410 is formed along the inner walls of the first hole and the second hole. This insulating layer electrically insulates the conductor (which will be a through electrode) disposed in the next step and the plate-like structure 400. Such 410 is formed by a known method such as CVD, but is also deposited on the bottom of the first hole (the conductive thin film 402 is exposed). The insulating layer formed on the bottom is selectively removed by a technique such as etch back. In FIG.1 (g), the conductor 411 is filled along the inner wall of a 1st hole and a 2nd hole, and the plug is comprised. Although the figure shows a completely filled state, even if the arrangement method is such that only the surface layer region of the inner wall of the first hole and the second hole is deposited and there is a gap in the central region. I do not care. Further, an electrode pattern 412 is disposed on the surface on the first main surface side and is electrically connected to the 411. With such a configuration of the through electrode, the conductive film 402 on the second main surface side and the electrode pattern 412 on the first main surface side are electrically connected by the 411.

図2は前記電極パターンの形成に関する他の事例を示している。同図において図1と同一番号は同一構成要素を示している。同図(a)は図1(f)と同一であり、第一の穴と第二の穴に絶縁層410が配置されている。なお、第一の穴の底部で導電性薄膜402と接する領域の当該絶縁層は除去されている。同図(b)では薄い導電体413が形成される。当該413は周知の手法、例えば、金、ニッケル、チタンなどを無電解メッキし、大略0.1ミクロンの厚さとする。同図(c)では導電体414が当該2つの穴に充填される。当該414は電解メッキなどの周知の手法により形成された銅、金などである。同図(d)では当該413と414がパターニングされ電極パターン415となる。図2の事例では当該導電体が2層構成となっているが、2層を超える多層構成であっても構わない。413は絶縁層410との密着性および導電性薄膜402との電気接続性を鑑みて素材が選択される。414は導電性を鑑みて素材が選択される。このような構成では、402との電気接続性が良く、かつ、継時変化に対しても特性劣化がない貫通電極を構成できる利点がある。 FIG. 2 shows another example regarding the formation of the electrode pattern. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components. FIG. 6A is the same as FIG. 1F, and an insulating layer 410 is disposed in the first hole and the second hole. Note that the insulating layer in the region in contact with the conductive thin film 402 at the bottom of the first hole is removed. In FIG. 2B, a thin conductor 413 is formed. The 413 is a well-known method, for example, electroless plating of gold, nickel, titanium, or the like to a thickness of approximately 0.1 microns. In FIG. 5C, the conductor 414 is filled in the two holes. The reference numeral 414 is copper, gold or the like formed by a known method such as electrolytic plating. In FIG. 4D, the 413 and 414 are patterned to form an electrode pattern 415. In the example of FIG. 2, the conductor has a two-layer structure, but a multi-layer structure exceeding two layers may be used. A material is selected for 413 in view of adhesion to the insulating layer 410 and electrical connectivity to the conductive thin film 402. In 414, a material is selected in view of conductivity. With such a configuration, there is an advantage that it is possible to configure a through electrode that has good electrical connectivity with the 402 and that does not deteriorate characteristics even with a change over time.

図3は前記電極パターンの形成に関する他の事例を示している。同図において図1と同一番号は同一構成要素を示している。同図(a)は図1(f)と同一であり、第一の穴と第二の穴に沿って絶縁層410が配置されている。なお、第一の穴の底部で導電性薄膜402と接する領域の当該絶縁層は除去されている。同図(b)では導電体が「配置」されてから電極パターン416が形成される。ここでの「配置」は完全に充填された状態ではなく、空隙417が存在している。このような空隙が存在しても、402との電気接続が行われている限り特段の支障は発生しない。なお、図3では導電体が1つの素材から構成されている場合が示されているが、図2に例示した2層構成(より一般的には多層構成)の導電体の場合であっても構わない。 FIG. 3 shows another example regarding the formation of the electrode pattern. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components. FIG. 11A is the same as FIG. 1F, and an insulating layer 410 is disposed along the first hole and the second hole. Note that the insulating layer in the region in contact with the conductive thin film 402 at the bottom of the first hole is removed. In FIG. 5B, the electrode pattern 416 is formed after the conductor is “arranged”. The “arrangement” here is not a completely filled state, but a gap 417 exists. Even if such a gap exists, no particular trouble occurs as long as the electrical connection with 402 is made. FIG. 3 shows the case where the conductor is made of one material. However, even in the case of the conductor having the two-layer configuration (more generally, the multi-layer configuration) illustrated in FIG. I do not care.

図1に例示した実施例1では貫通電極の作製順序に従い、代表的な構造断面図を示して貫通電極の構成を詳述した。以後の段落では、構造断面図の他の事例を挙げて本発明を説明する。図4は前記した第一の穴の形状を説明する図であり、断面図は誇張して描かれている。図1と同一番号は同一構成要素を示している。同図(a)は図1(d)の一部を拡大表示した図であり、スカロップとオーバハングが形成されている構造断面図である。同図での第一の穴の平面的な大きさは、深さ方向にほぼ一定である。同図(b)は樽型形状の第一の穴であり、バードビークとオーバハングは発生している。同図(c)は円錐形状の第一の穴であり、バードビークとオーバハングは発生している。なお、同図(b)と(c)ではスカロップは省略されている。これらの例示した断面形状はRIEの加工条件に依存して発生するが、本特許ではいずれの形状であっても構わない。前記したように信頼性を劣化させるバードビークとオーバハングは当該第二の穴を作製する際に除去されるからである。 In Example 1 illustrated in FIG. 1, the configuration of the through electrode is described in detail by showing a typical structural cross-sectional view in accordance with the manufacturing order of the through electrode. In the following paragraphs, the present invention will be described by giving other examples of structural sectional views. FIG. 4 is a view for explaining the shape of the first hole, and the cross-sectional view is exaggerated. The same numbers as those in FIG. 1 indicate the same components. FIG. 1A is an enlarged view of a part of FIG. 1D, and is a sectional view of a structure in which a scallop and an overhang are formed. The planar size of the first hole in the figure is substantially constant in the depth direction. FIG. 2B shows a barrel-shaped first hole where a bird beak and an overhang are generated. FIG. 3C shows a conical first hole where a bird beak and an overhang are generated. Note that scallops are omitted in FIGS. These exemplified cross-sectional shapes are generated depending on RIE processing conditions, but any shape may be used in this patent. This is because the bird beak and the overhang that deteriorate the reliability as described above are removed when the second hole is formed.

図5は前記第二の穴の形成工程で観測される断面形状を例示している。図1と同一番号は同一構成要素を示している。同図(a)は図1(e)の一部を拡大表示した図であり、擂り鉢形状の第二の穴が示されている。同図では前記第二の深さはd1で示されている。同図(b)はレーザ光の照射により400の一部領域が除去され「平面」420が形成されている。420は「山の斜面に作られた道」のような形状を構成している。同図では前記第二の深さはd2で示されている。同図(c)はレーザ光の照射により400の一部領域が除去され「円弧」421が形成されている。421は「崖と道の境界の丸くなった形状」のような形状を構成している。同図では前記第二の深さはd3で示されている。同図(d)はレーザ光の照射により400の一部領域が除去され「面取り」された領域422が形成されている。同図における422は「平面形状の斜面」形状を構成している。同図では前記第二の深さはd4で示されている。また、422は「角度が異なる複数回の面取り」(滑らかな曲面状の斜面となる)された形状(図示せず)である場合もある。本特許ではいずれの形状であっても構わない。前記したように信頼性を劣化させるバードビークとオーバハングは当該第二の穴を作製する際に除去されるからであり、除去され得る形状には制限がない。 FIG. 5 illustrates a cross-sectional shape observed in the second hole forming process. The same numbers as those in FIG. 1 indicate the same components. The figure (a) is the figure which expanded and displayed a part of FIG.1 (e), and the second hole of a bowl shape is shown. In the figure, the second depth is indicated by d1. In FIG. 6B, a “plane” 420 is formed by removing a part of the region 400 by laser light irradiation. Reference numeral 420 denotes a shape such as “a road made on a mountain slope”. In the figure, the second depth is indicated by d2. In FIG. 4C, a part of the area 400 is removed by laser light irradiation to form an “arc” 421. 421 forms a shape such as “a rounded shape of the boundary between the cliff and the road”. In the figure, the second depth is indicated by d3. In FIG. 4D, a part of 400 is removed by irradiation with laser light, and a “chamfered” region 422 is formed. 422 in the figure forms a “planar slope” shape. In the figure, the second depth is indicated by d4. Further, 422 may be a shape (not shown) that is “chamfered multiple times at different angles” (becomes a smooth curved slope). In this patent, any shape may be used. This is because the bird beak and the overhang that deteriorate the reliability as described above are removed when the second hole is formed, and there is no limitation on the shape that can be removed.

図6は本発明の第二の実施例を示す。同図はトランジスタなどの電子回路要素が配置されたシリコン集積回路の断面を示している。同図(a)において500は板状構造体(ここではシリコン基板としている)、501は当該板状構造体の一方の面(図では表面であり、第一主面になる)に配置された前記電子回路要素、502は電気配線のための導電性薄膜、503と504は絶縁層である。503と504は複数の絶縁層(例えば酸化膜と窒化膜)が積層されていることもある。502は保護のため503の内部に配置されていることが多い。前記板状構造体500の第一主面(図では表面)を覆う絶縁層503に開口506が開けられる(同図(b))。当該開口の平面的な形状は円形であることが好ましいが、この限りではない。当該開口は炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、YAGレーザなどのレーザ光を照射することにより作製されている。当該開口は当該レーザ光の直径と大略等しい大きさであり、その開口面積が第一の面積になる。同図(c)では、当該開口をマスクパターンとして、深い穴507aが形成される。当該507aは、貫通電極が完成した時に「第一の穴」を構成することになる。当該「第一の穴」とは500の厚さ方向の大きさ(深さ)が異なるだけであり、図での横方向の形状は同一である。当該507aの形成にはRIE技術を利用し、SF6とC4F8が交互に入れ替わる雰囲気中でエッチングが進行する。即ち、SF6雰囲気中では507aの深さ方向にエッチングが進み、C4F8雰囲気中では507aの内壁が保護される(パッシベーション)。このエッチングはボッシュプロセスと称されており、507aの内壁は微小な凹凸(スカロップ)を有している。また、当該507aの最上部(絶縁層503との境界領域)には板状構造体が横方向に大きくエッチングされ、バードビークと当該503端部にオーバハング(庇である)が形成される。当該深い穴507aの面積は大略前記第一の面積に等しい。同図(c)に概念的に示したように507aの内壁形状は凹凸があるので、当該面積を一義的に定義することは困難である。このため、本明細書では「当該深いの穴の面積は大略前記第一の面積に等しい」としている。また、当該深い穴の深さは400の厚さを超えない値であり、その底面は絶縁層504まで達していない。 FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. This figure shows a cross section of a silicon integrated circuit in which electronic circuit elements such as transistors are arranged. In FIG. 5A, 500 is a plate-like structure (here, a silicon substrate), and 501 is arranged on one surface of the plate-like structure (in the figure, the surface is the first main surface). The electronic circuit element 502 is a conductive thin film for electrical wiring, and 503 and 504 are insulating layers. A plurality of insulating layers (for example, an oxide film and a nitride film) may be laminated on 503 and 504. In many cases, 502 is arranged inside 503 for protection. An opening 506 is opened in the insulating layer 503 that covers the first main surface (the surface in the figure) of the plate-like structure 500 (FIG. 5B). The planar shape of the opening is preferably circular, but is not limited thereto. The opening is formed by irradiating a laser beam such as a carbon dioxide laser, an excimer laser, or a YAG laser. The opening has a size approximately equal to the diameter of the laser beam, and the opening area is the first area. In FIG. 5C, a deep hole 507a is formed using the opening as a mask pattern. The 507a constitutes the “first hole” when the through electrode is completed. The “first hole” differs only in the thickness (depth) of 500 in the thickness direction, and the shape in the horizontal direction in the figure is the same. The formation of the 507a uses RIE technology, and etching proceeds in an atmosphere in which SF6 and C4F8 are alternately switched. That is, etching proceeds in the depth direction of 507a in the SF6 atmosphere, and the inner wall of the 507a is protected (passivation) in the C4F8 atmosphere. This etching is called a Bosch process, and the inner wall of 507a has minute irregularities (scallops). In addition, the plate-like structure is greatly etched in the lateral direction at the uppermost portion of the 507a (boundary region with the insulating layer 503), and an overhang is formed at the end of the bird's beak and the 503. The area of the deep hole 507a is approximately equal to the first area. As conceptually shown in FIG. 6C, the inner wall shape of 507a has irregularities, so it is difficult to uniquely define the area. Therefore, in this specification, “the area of the deep hole is approximately equal to the first area”. Further, the depth of the deep hole is a value not exceeding 400, and the bottom surface does not reach the insulating layer 504.

図6(d)では、第二の穴508が形成される。当該508は前記したレーザ光の照射により形成されるが、レーザ光の直径を大きくすることにより、506よりも面積が大きい408が形成される。もし、レーザ光の直径を増大できない場合には406の形成に使用したレーザ光の直径と等しい直径で、レーザ光を円弧状に走査しても構わない。508の形状はレーザ光の照射条件(光量、照射時間など)に依存するが、絶縁層503と板状構造体500の一部の領域が除去され擂り鉢状の形状にすることが好ましい。このような擂り鉢形状にすることにより、前記したバードビークとオーバハングは除去されることになる。前記503の表面を含む平面内における当該第二の穴の面積(=第二の面積)は開口506の面積(=第一の面積)を超える大きさであり、かつ、第二の穴は第一の開口を「含んで」(503の表面を含む平面内での空間的な位置関係を示す)いる。即ち、第二の穴は第一の開口を包み込む状態になっている。当該第二の穴が有する「第二の深さ」は前記した「深い穴507aの深さ」を超えない値である。例えば、板状構造体500の厚さは300ミクロン、深い穴の深さは200ミクロン、第二の深さは10ミクロンである。もし、507aの深さを超えて第二の深さを設定すると、第一の穴の消滅や、あるいは、絶縁層504をも突き抜けた穴形状になるので、上記した両者の値が設定されることになる。なお、第二の穴を形成する際には、すでに形成されている深い穴の下方領域と底面領域の形状が変化しないようにすることが好ましい。 In FIG. 6D, a second hole 508 is formed. The 508 is formed by the above-described laser light irradiation. By increasing the diameter of the laser light, 408 having a larger area than 506 is formed. If the diameter of the laser beam cannot be increased, the laser beam may be scanned in an arc shape with a diameter equal to the diameter of the laser beam used to form 406. Although the shape of 508 depends on the laser light irradiation conditions (light quantity, irradiation time, etc.), it is preferable that a part of the insulating layer 503 and the plate-like structure 500 is removed to form a bowl shape. By making such a mortar shape, the above-described bird beak and overhang are removed. The area (= second area) of the second hole in the plane including the surface of 503 is larger than the area (= first area) of the opening 506, and the second hole One opening is “included” (indicating a spatial positional relationship in a plane including the surface of 503). That is, the second hole is in a state of wrapping the first opening. The “second depth” of the second hole is a value that does not exceed the aforementioned “depth of the deep hole 507a”. For example, the thickness of the plate-like structure 500 is 300 microns, the depth of the deep hole is 200 microns, and the second depth is 10 microns. If the second depth is set beyond the depth of 507a, the first hole disappears or the hole shape penetrates the insulating layer 504, so both values described above are set. It will be. When forming the second hole, it is preferable that the shapes of the lower region and the bottom region of the deep hole already formed are not changed.

図6(e)では、前記した深い穴と第二の穴の内壁に沿って絶縁層510が形成される。この絶縁層は、次の工程で充填される導電体(貫通電極になる)と板状構造体500とを電気的に絶縁する。このような510はCVDなどの周知の方法で形成され、深い穴507aの底部にも堆積する。本実施例では後述するように507a底部に堆積した絶縁層を除去しなくても構わない。図6(f)では、絶縁層510と503の一部が除去されコンタクト穴520が形成される。当該520により電子回路要素に接続されている導電性薄膜の一部領域が露出する。図6(g)では、当該520を覆うとともに深い穴507aと第二の穴508の内部に導電体511が充填され、プラグを構成している。図では完全に充填された状態が示されているが、深い穴と第二の穴の内壁にのみ堆積させ中央部領域には空隙が存在するような充填法であっても構わない。さらに、第一主面側の表面の当該導電体は電極パターン512となるように加工される。 In FIG. 6E, the insulating layer 510 is formed along the inner walls of the deep hole and the second hole. This insulating layer electrically insulates the conductor (which becomes a through electrode) to be filled in the next step and the plate-like structure 500. Such 510 is formed by a known method such as CVD, and is also deposited on the bottom of the deep hole 507a. In this embodiment, as will be described later, the insulating layer deposited on the bottom of 507a may not be removed. In FIG. 6F, a part of the insulating layers 510 and 503 is removed and a contact hole 520 is formed. The partial area | region of the electroconductive thin film connected to the electronic circuit element by the said 520 is exposed. In FIG. 6G, the conductor 511 is filled into the deep hole 507a and the second hole 508 while covering the 520, thereby forming a plug. In the figure, a completely filled state is shown, but a filling method may be employed in which deposition is performed only on the inner walls of the deep hole and the second hole, and a gap exists in the central region. Further, the conductor on the surface on the first main surface side is processed so as to be an electrode pattern 512.

図6(h)では同図(g)の構造体の厚さが裏側から薄くなるように加工される。当該加工は、研磨あるいはエッチングといった周知の手法で可能である。当該加工は導電体511が露出するまで行われ、板状構造体の下側の面には当該511の露出領域513が形成される。この結果、前記した「深い穴507a」での「深さ」は減少し、「厚さが減少した板状構造体の厚さ」と同じ値になる。 In FIG. 6 (h), the structure of FIG. 6 (g) is processed so that the thickness is reduced from the back side. The processing can be performed by a known method such as polishing or etching. The processing is performed until the conductor 511 is exposed, and an exposed region 513 of the 511 is formed on the lower surface of the plate-like structure. As a result, the “depth” in the “deep hole 507a” is reduced to the same value as “the thickness of the plate-like structure having a reduced thickness”.

次に研磨などで加工された面に絶縁層514が形成され、513と対応する領域の当該絶縁層が除去される(図6(i))。最後に、電極パターン515が形成される。以上により、板状構造体の表裏面は512、511、513、515で構成される導電体により電気接続される。 Next, an insulating layer 514 is formed on the surface processed by polishing or the like, and the insulating layer in a region corresponding to 513 is removed (FIG. 6I). Finally, an electrode pattern 515 is formed. As described above, the front and back surfaces of the plate-like structure are electrically connected by the conductor composed of 512, 511, 513, and 515.

図7は前段落までに記載した手順により構成した実施例2の最終形態を示している。図において、図6と同一番号は同一構成要素を示している。図において、
550:第一主面(本実施例では電子回路要素が配置されている側の主面である)
551:貫通電極(第一主面に配置されており、導電体(511と512と515)
とから構成されている)
d10a:深い穴(507a)の深さ
d10:第一の穴の第一の深さ
c10:第一の面積(大略である)
d20:第二の穴の第二の深さ
c20:第二の面積
である。前記したように、当初に形成された「深い穴(507a)」(深さはd1a)は板状構造体500が研磨されて薄くなったことにより、「第一の穴」(深さはd1)になっている。当初の「深い穴(507a)」は当該500を「貫通」していないが、研磨の結果、「第一の穴」は当該500を「貫通」することになっている。以上の記載で明らかなように、本実施例2は請求項1に含まれることになる。
FIG. 7 shows the final form of the second embodiment configured by the procedure described up to the previous paragraph. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 6 denote the same components. In the figure,
550: First main surface (in this embodiment, the main surface on the side where the electronic circuit elements are arranged)
551: Through electrode (disposed on the first main surface, conductor (511, 512 and 515)
And is composed of)
d10a: depth of the deep hole (507a) d10: first depth of the first hole c10: first area (approximately)
d20: second depth of the second hole c20: second area. As described above, the initially formed “deep hole (507a)” (depth is d1a) is obtained by polishing and thinning the plate-like structure 500, so that the “first hole” (depth is d1). )It has become. The initial “deep hole (507a)” does not “penetrate” the 500, but as a result of polishing, the “first hole” is supposed to “penetrate” the 500. As apparent from the above description, the second embodiment is included in claim 1.

図7(g)は本実施例の作製手順の途中であるが、この構成をトレンチキャパシタに適用することが可能である。このようなトレンチキャパシタは、半導体基板に設けられたトレンチ(「掘り込み」であり、図では貫通電極の形状である)の内壁側と半導体基板との間に形成される静電容量素子である。当該半導体基板を高さ方向に利用するので、小面積でも大きな静電容量値が得られる特徴があるため、半導体メモリ(RAM)チップでの記憶領域の容量増加に利用可能である。   FIG. 7 (g) is in the middle of the manufacturing procedure of this embodiment, but this configuration can be applied to a trench capacitor. Such a trench capacitor is a capacitance element formed between an inner wall side of a trench ("digging", which is a shape of a through electrode in the figure) provided in a semiconductor substrate and the semiconductor substrate. . Since the semiconductor substrate is used in the height direction, it has a feature that a large capacitance value can be obtained even with a small area.

信頼性の高い貫通電極が可能となった。本発明は、貫通電極に限定されることなく、シリコン基板の厚さ方向に穴を形成する場合にも広く適用可能である。このような例としては、記憶デバイスのトレンチキャパシタがある。   A highly reliable through electrode has become possible. The present invention is not limited to the through electrode, and can be widely applied to the case where the hole is formed in the thickness direction of the silicon substrate. An example of this is a trench capacitor of a storage device.

300、400、500 シリコン基板
301、401、501 電子回路要素
302、402、502 導電性薄膜
303、304、308、403、404、410、503、504、510、514
絶縁層
305 マスク層
306、406、506 開口
307、507a 深い穴
309 プラグ
310、412、415、416、512、515 電極パターン
311 領域
312 バードビーク
407 第一の穴
408、508 第二の穴
411、414、511 導電体
413 薄い導電体
417 空隙
420 平面
421 円弧
422 平面状の斜面
513 導電体の露出領域
520 コンタクト穴
550 第一主面
551 貫通電極

300, 400, 500 Silicon substrate 301, 401, 501 Electronic circuit element 302, 402, 502 Conductive thin film 303, 304, 308, 403, 404, 410, 503, 504, 510, 514
Insulating layer 305 Mask layer 306, 406, 506 Opening 307, 507a Deep hole 309 Plug 310, 412, 415, 416, 512, 515 Electrode pattern 311 Region 312 Bird beak 407 First hole 408, 508 Second hole 411, 414 511 Conductor 413 Thin conductor 417 Air gap 420 Plane 421 Arc 422 Planar slope 513 Exposed region 520 of conductor Contact hole 550 First main surface 551 Through electrode

Claims (2)

板状構造体の表裏の一方の面である第一主面に配置された少なくとも1個の貫通電極を、前記第一主面を覆う絶縁層に第一の面積を有する開口パターンを配置し、
前記パターンをマスクとして作製された第一の深さを有する第一の穴の内壁と、
前記絶縁層と前記板状構造体に、第一の面積を超える第二の面積を有し、前記開口パターンを含み、かつ、前記第一の深さを超えない第二の深さを有する第二の穴の内壁と、
前記第一の穴の内壁と前記第二の穴の内壁に沿って配置された導電体を有する
ことを特徴とする貫通電極。
Arranging at least one through electrode arranged on the first main surface which is one of the front and back surfaces of the plate-like structure, an opening pattern having a first area in the insulating layer covering the first main surface;
An inner wall of a first hole having a first depth produced using the pattern as a mask;
The insulating layer and the plate-like structure have a second area that exceeds the first area, includes the opening pattern, and has a second depth that does not exceed the first depth. The inner wall of the second hole,
A through electrode comprising a conductor disposed along an inner wall of the first hole and an inner wall of the second hole.
前記開口パターンをレーザ光で作製し、前記第一の穴を反応性イオンエッチングで作製し、前記第二の穴をレーザ光で作製する
ことを特徴とする請求項1記載の貫通電極。
2. The through electrode according to claim 1, wherein the opening pattern is formed by laser light, the first hole is formed by reactive ion etching, and the second hole is formed by laser light.
JP2013126967A 2013-06-17 2013-06-17 Funnel-shaped through electrode and manufacturing method therefor Pending JP2015002299A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013126967A JP2015002299A (en) 2013-06-17 2013-06-17 Funnel-shaped through electrode and manufacturing method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013126967A JP2015002299A (en) 2013-06-17 2013-06-17 Funnel-shaped through electrode and manufacturing method therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015002299A true JP2015002299A (en) 2015-01-05
JP2015002299A5 JP2015002299A5 (en) 2016-08-25

Family

ID=52296628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013126967A Pending JP2015002299A (en) 2013-06-17 2013-06-17 Funnel-shaped through electrode and manufacturing method therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015002299A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106206416A (en) * 2015-05-29 2016-12-07 株式会社东芝 The manufacture method of semiconductor device and semiconductor device
US10607886B2 (en) 2016-08-25 2020-03-31 Canon Kabushiki Kaisha Semiconductor device with conductive member in tapered through-hole in semiconductor substrate and method of manufacturing semiconductor device
US11482557B2 (en) 2018-03-09 2022-10-25 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state image-capturing device, semiconductor apparatus, electronic apparatus, and manufacturing method
WO2023211242A1 (en) * 2022-04-28 2023-11-02 한양대학교 산학협력단 Multilayer wiring connection structure for reducing contact resistance, and manufacturing method therefor
WO2024060046A1 (en) * 2022-09-21 2024-03-28 Innoscience (suzhou) Semiconductor Co., Ltd. Nitride-based semiconductor device and method for manufacturing the same

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08162459A (en) * 1994-12-08 1996-06-21 Nec Corp Semiconductor substrate and manufacturing method thereof
JP2002313914A (en) * 2001-04-18 2002-10-25 Sony Corp Method for forming wiring, method for arranging element using it and method for manufacturing image display device
JP2003318178A (en) * 2002-04-24 2003-11-07 Seiko Epson Corp Semiconductor device, its manufacturing method, circuit board, and electronic apparatus
JP2006013454A (en) * 2004-05-25 2006-01-12 Canon Inc Through-hole forming method, semiconductor device, and manufacturing method therefor
JP2007005401A (en) * 2005-06-21 2007-01-11 Matsushita Electric Works Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2007005403A (en) * 2005-06-21 2007-01-11 Matsushita Electric Works Ltd Method of forming through wiring in semiconductor substrate
JP2007053149A (en) * 2005-08-16 2007-03-01 Renesas Technology Corp Semiconductor wafer and its manufacturing method
JP2009506561A (en) * 2005-08-31 2009-02-12 フォルシュングフェアブント ベルリン エー.ファウ. Through-hole plating method for semiconductor wafer

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08162459A (en) * 1994-12-08 1996-06-21 Nec Corp Semiconductor substrate and manufacturing method thereof
JP2002313914A (en) * 2001-04-18 2002-10-25 Sony Corp Method for forming wiring, method for arranging element using it and method for manufacturing image display device
JP2003318178A (en) * 2002-04-24 2003-11-07 Seiko Epson Corp Semiconductor device, its manufacturing method, circuit board, and electronic apparatus
JP2006013454A (en) * 2004-05-25 2006-01-12 Canon Inc Through-hole forming method, semiconductor device, and manufacturing method therefor
JP2007005401A (en) * 2005-06-21 2007-01-11 Matsushita Electric Works Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2007005403A (en) * 2005-06-21 2007-01-11 Matsushita Electric Works Ltd Method of forming through wiring in semiconductor substrate
JP2007053149A (en) * 2005-08-16 2007-03-01 Renesas Technology Corp Semiconductor wafer and its manufacturing method
JP2009506561A (en) * 2005-08-31 2009-02-12 フォルシュングフェアブント ベルリン エー.ファウ. Through-hole plating method for semiconductor wafer

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106206416A (en) * 2015-05-29 2016-12-07 株式会社东芝 The manufacture method of semiconductor device and semiconductor device
JP2016225474A (en) * 2015-05-29 2016-12-28 株式会社東芝 Method of manufacturing semiconductor device, and semiconductor device
US10204862B2 (en) 2015-05-29 2019-02-12 Toshiba Memory Corporation Method of manufacturing semiconductor device, and semiconductor device
US10607886B2 (en) 2016-08-25 2020-03-31 Canon Kabushiki Kaisha Semiconductor device with conductive member in tapered through-hole in semiconductor substrate and method of manufacturing semiconductor device
US11482557B2 (en) 2018-03-09 2022-10-25 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state image-capturing device, semiconductor apparatus, electronic apparatus, and manufacturing method
WO2023211242A1 (en) * 2022-04-28 2023-11-02 한양대학교 산학협력단 Multilayer wiring connection structure for reducing contact resistance, and manufacturing method therefor
WO2024060046A1 (en) * 2022-09-21 2024-03-28 Innoscience (suzhou) Semiconductor Co., Ltd. Nitride-based semiconductor device and method for manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8445995B2 (en) Semiconductor structure with conductive plug in an oxide layer
US20120276733A1 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2009295851A (en) Semiconductor device, and method for manufacturing thereof
JP2008053568A (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
KR101117573B1 (en) Fabrication Method of Through Silicon Via using Hybrid process
JP2015002299A (en) Funnel-shaped through electrode and manufacturing method therefor
JP2006269860A (en) Through-conductor and its manufacturing method
JP2008112825A (en) Semiconductor device, and its manufacturing method
JP2006287211A (en) Semiconductor device, stacked semiconductor device and method of fabricating the devices
JP2007059826A (en) Semiconductor integrated circuit device and its manufacturing method
JP2006100571A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JP2006222208A (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP2011253898A (en) Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device
JP2006012953A (en) Through electrode, method for forming the same and semiconductor apparatus
TWI713783B (en) Self aligned via and method for fabricating the same
JP2015153978A (en) Manufacturing method of through wiring
JP5453763B2 (en) Method for manufacturing through electrode substrate
US20240038657A1 (en) Via formed using a partial plug that extends into a substrate
US20240038695A1 (en) Via formed in a wafer using a front-side and a back-side process
TWI497784B (en) Magnetic sensing apparatus and manufacturing method thereof
US6599825B2 (en) Method for forming wiring in semiconductor device
KR20110126994A (en) Semiconductor device and methods for fabricating the same
KR100467810B1 (en) Fabrication method of semiconductor device
JP4400408B2 (en) Formation method of through electrode
JP6031746B2 (en) Semiconductor device manufacturing method, semiconductor device, and electronic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20160615

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160615

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160615

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20160831

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161004

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170418