JP2017034074A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a semiconductor device.
半導体チップを多段に積層することによって占有面積の低減を可能とした半導体装置がある。かかる半導体装置は、例えば、半導体素子や集積回路が形成された基板が多段に貼合わされ、半導体チップ単位でダイシングされることによって製造される。 There is a semiconductor device in which the occupation area can be reduced by stacking semiconductor chips in multiple stages. Such a semiconductor device is manufactured, for example, by laminating substrates on which semiconductor elements and integrated circuits are formed in multiple stages and dicing in units of semiconductor chips.
貼合わされる各基板の表面には、絶縁層が設けられ、各絶縁層の表面の対応する位置には、基板が貼合されることによって接続される複数の電極が設けられる。しかしながら、基板同士を貼り合わせる際の電極の膨張によって、基板同士の接合面で接合不良が発生することがある。 An insulating layer is provided on the surface of each substrate to be bonded, and a plurality of electrodes connected by bonding the substrate are provided at corresponding positions on the surface of each insulating layer. However, due to the expansion of the electrodes when the substrates are bonded together, a bonding failure may occur at the bonding surface between the substrates.
一つの実施形態は、基板の貼合によって接続される接合部分に接続不良が発生することを抑制することができる半導体装置を提供することを目的とする。 An object of one embodiment is to provide a semiconductor device capable of suppressing a connection failure from occurring in a joint portion connected by bonding of substrates.
一つの実施形態によれば、半導体装置が提供される。前記半導体装置は、第1の基板と、前記第1の基板に貼合された第2の基板と、を備えている。そして、前記第1の基板は、第1の導電パターンと、第2の導電パターンと、を有している。また、前記第2の基板は、第3の導電パターンと、第4の導電パターンと、を有している。そして、前記第2の導電パターンは、前記第1の導電パターンよりも薄く形成されている。また、前記第1の導電パターンの下層側は、第1の下層側パターンに接続された第1のビアに接続されている。さらに、前記第1の導電パターンと前記第3の導電パターンとが重ね合されて接続されている。また、前記第2の導電パターンと前記第4の導電パターンとが重ね合されて接続されている。 According to one embodiment, a semiconductor device is provided. The semiconductor device includes a first substrate and a second substrate bonded to the first substrate. The first substrate has a first conductive pattern and a second conductive pattern. The second substrate has a third conductive pattern and a fourth conductive pattern. The second conductive pattern is formed thinner than the first conductive pattern. The lower layer side of the first conductive pattern is connected to a first via connected to the first lower layer side pattern. Further, the first conductive pattern and the third conductive pattern are overlapped and connected. Further, the second conductive pattern and the fourth conductive pattern are overlapped and connected.
以下に添付図面を参照して、実施形態に係る半導体装置を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。以下では、ロジック回路が形成された基板と、イメージセンサが形成された基板とを貼合する所謂Wafer on Waferを例に挙げて説明するが、本実施形態に係る半導体装置は、Chip on WaferやChip on Chipにも採用することができる。なお、各基板に形成される回路は、ロジック回路やイメージセンサに限らず、任意の半導体集積回路であってもよい。 Exemplary embodiments of a semiconductor device will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. Hereinafter, a so-called Wafer on Wafer for bonding a substrate on which a logic circuit is formed and a substrate on which an image sensor is formed will be described as an example. However, the semiconductor device according to the present embodiment is a chip on Wafer or It can also be used for Chip on Chip. The circuit formed on each substrate is not limited to a logic circuit or an image sensor, and may be an arbitrary semiconductor integrated circuit.
(第1の実施形態)
図1は、基板の貼合工程を説明するための図である。なお、図1には、基板を貼合する貼合装置41が備える構成要素のうち、基板の貼合に必要な構成要素を選択的に図示している。
(First embodiment)
Drawing 1 is a figure for explaining the pasting process of a substrate. In addition, in FIG. 1, the component required for bonding of a board | substrate is selectively illustrated among the components with which the
貼合装置41は、第1の基板20Aと第2の基板20Bとを貼合する。第1の基板20Aの表面には、例えば、酸化シリコンによって形成された絶縁層21Aが形成されている。同様に、第2の基板20Bの表面には、例えば、酸化シリコンによって形成された絶縁層21Bが形成されている。
The
ここで、第1の基板20Aおよび第2の基板20Bは、例えば、シリコンウェハなどの半導体基板である。第1の基板20Aの内部には、既にロジック回路(図示略)などが作り込まれている。また、絶縁層21Aの内部には、ロジック回路に接続された配線が既に作り込まれている。
Here, the
また、第2の基板20Bの内部には、既にイメージセンサ(図示略)などが作り込まれている。また、絶縁層21Bの内部には、イメージセンサに接続された配線が既に作り込まれている。なお、第1の基板20Aがイメージセンサの形成された基板であり、第2の基板20Bがロジック回路の形成された基板であってもよい。
Further, an image sensor (not shown) or the like is already built in the
基板の貼合工程は、図1に示す貼合装置41によって行う。具体的には、貼合装置41は、ステージ42と、支持体43と、加圧子44とを備える。ステージ42は、第1の基板20Aを吸着保持する。支持体43は、水平方向に進退自在に構成され、第2の基板20Bを支持する。加圧子44は、昇降自在に構成され、第2の基板20Bを押圧する。
The board | substrate bonding process is performed by the
かかる貼合装置41によって、第1の基板20Aと第2の基板20Bとを貼合する場合には、図1(a)に示すように、まず、第1の基板20Aを絶縁層21Aが上となるようにしてステージ42に載置して、ステージ42によって保持させる。
When the
続いて、既にイメージセンサが作り込まれた第2の基板20Bを絶縁層21Bが下となるようにして、絶縁層21B表面(ここでは、下面)の周縁部を支持体43によって支持させる。このとき、例えば、第1の基板20Aおよび第2の基板20Bのオリエンテーションフラットやノッチの位置を合わせることによって、第1の基板20A側の電極(後述する接続電極30A)と、第2の基板20B側の電極(後述する接続電極30B)との上下位置を合わせる。
Subsequently, the peripheral portion of the surface of the
また、第1の基板20Aと第2の基板20Bのパターンの位置を合せることによって、第1の基板20A側の電極と、第2の基板20B側の電極との上下位置を合せてもよい。その場合、第2の基板20Bの反りを矯正するため、貼合装置41の支持体43は、第2の基板20Bを吸着保持するようなステージ形状が望ましい。
Further, the vertical positions of the electrode on the
その後、図1の(b)に示すように、加圧子44を降下させ、加圧子44によって第2の基板20Bの上面中央位置を押圧する。これにより、第2の基板20Bが湾曲して、第2の基板20B側の絶縁層21Bの表面中央と、第1の基板20A側の絶縁層21Aの表面中央とが接合する。
Thereafter, as shown in FIG. 1B, the
続いて、図1の(c)に示すように、支持体43を後退させることによって、第2の基板20Bの支持を解除する。これにより、第2の基板20B側の絶縁層21Bと、第1の基板20A側の絶縁層21Aとの接合が中央から周縁部へ広がる。
Subsequently, as shown in FIG. 1C, the support of the second substrate 20 </ b> B is released by retracting the
その後、最終的には、図1の(d)に示すように、第2の基板20B側の絶縁層21B表面全体と、第1の基板20A側の絶縁層21Aの表面全体とが接合する。そして、加圧子44を上昇させ、貼合基板に熱処理を施すことによって、絶縁層21A,21B同士の接合強度を高めて第1の基板20Aと、第2の基板20Bとの貼合が完了する。
Thereafter, finally, as shown in FIG. 1D, the entire surface of the
次に、第1の実施形態に係る第1の基板20Aおよび第2の基板20Bの構成について説明する。図2は、第1の実施形態に係る基板の構成と熱膨張を説明するための図である。図2の(a)〜(c)では、第1の基板20Aと第2の基板20Bの断面構成を示している。
Next, configurations of the
第1の基板20Aでは、絶縁層21Aの一部に穴あけ加工がされる。そして、穴あけされた位置に、接続電極30Aおよびダミー電極22Aが埋め込まれる。接続電極30Aおよびダミー電極22Aは、それぞれ導電パターンである。
In the
接続電極30Aは、ビア31Aの上層側に配置され、ビア31Aと接合されるよう形成されている。ビア31Aは、ビア31Aよりも下層側のパターン(金属配線など)(図示せず)と接続電極30Aとを接続する。
The
ダミー電極22Aは、絶縁層21Aのうち、接続電極30Aが配置されていない領域の一部に形成される。ダミー電極22Aは、下層側のパターンに接続されることのないダミーパターンなどである。第1の基板20Aでは、接続電極30Aおよびダミー電極22Aが絶縁層21A上に配置されているので、絶縁層21Aを平坦化することが可能になる。絶縁層21Aが平坦化される理由は後述する。
The
同様に第2の基板20Bでは、絶縁層21Bの一部に穴あけ加工がされる。そして、穴あけされた位置に、接続電極30Bおよびダミー電極22Bが埋め込まれる。接続電極30Bおよびダミー電極22Bは、それぞれ導電パターンである。
Similarly, in the
接続電極30Bは、ビア31Bの上層側に配置され、ビア31Bと接合されるよう形成されている。ビア31Bは、ビア31Bよりも下層側のパターン(金属配線など)(図示せず)と接続電極30Bとを接続する。
The
また、ダミー電極22Bは、絶縁層21Bのうち、接続電極30Bが配置されていない領域の一部に形成される。ダミー電極22Bは、下層側のパターンに接続されることのないダミーパターンなどである。第2の基板20Bでは、接続電極30Bおよびダミー電極22Bが絶縁層21B上に配置されているので、絶縁層21Bを平坦化することが可能になる。絶縁層21Bが平坦化される理由は後述する。
Further, the
本実施形態の第1の基板20Aは、ダミー電極22Aが接続電極30Aよりも薄く形成されている。具体的には、絶縁層21Aに対して第1の深さH1aで形成された穴に接続電極30Aが埋め込まれ、絶縁層21Aに対して第2の深さH2a(H1a>H2a)で形成された穴にダミー電極22Aが埋め込まれている。これにより、接続電極30Aは、膜厚がH1aとなり、ダミー電極22Aは膜厚がH2aとなる。
In the
また、本実施形態の第2の基板20Bは、ダミー電極22Bが接続電極30Bよりも薄く形成されている。具体的には、絶縁層21Bに対して第3の深さH1bで形成された穴に接続電極30Bが埋め込まれ、絶縁層21Bに対して第4の深さH2b(H1b>H2b)で形成された穴にダミー電極22Bが埋め込まれている。これにより、接続電極30Bは、膜厚がH1bとなり、ダミー電極22Bは膜厚がH2bとなる。
In the
第1の基板20Aに接続電極30A用の開口を形成する際には、絶縁層21Aの表面にレジストが塗布され、リソグラフィ技術を用いてレジストがパターニングされる。これにより、接続電極30Aが形成される位置のレジストが選択的に除去される。
When the opening for the
続いて、パターニングしたレジストをマスクとして使用し、例えば、RIE(Reactive Ion Etching)などの異方性エッチングを行うことによって、絶縁層21Aの表面に開口を形成する。ここでは、ロジック回路に接続されたビア31Aにまで達する深さH1aの開口が形成される。この後、レジストが除去される。
Subsequently, using the patterned resist as a mask, for example, anisotropic etching such as RIE (Reactive Ion Etching) is performed to form an opening on the surface of the insulating
さらに、第1の基板20Aにダミー電極22A用の開口を形成する際には、絶縁層21Aの表面にレジストが塗布され、リソグラフィ技術を用いてレジストがパターニングされる。これにより、ダミー電極22Aが形成される位置のレジストが選択的に除去される。
Further, when the opening for the
続いて、パターニングしたレジストをマスクとして使用し、例えば、RIEなどの異方性エッチングを行うことによって、絶縁層21Aの表面に開口を形成する。ここでは、ダミー電極22A用の開口として、接続電極30A用の開口よりも浅い開口(深さH2aの開口)が形成される。
Subsequently, using the patterned resist as a mask, for example, anisotropic etching such as RIE is performed to form an opening on the surface of the insulating
続いて、レジストが除去された後、接続電極30A用の開口およびダミー電極22A用の開口が形成された絶縁層21Aの表面に、例えば、PVD(Physical Vapor Deposition)によってバリアメタルやシードメタル(図示を省略する)が形成される。この後、電解メッキによって銅を析出させて開口が埋められることによって、金属層が形成される。
Subsequently, after the resist is removed, a barrier metal or a seed metal (illustrated) is formed on the surface of the insulating
なお、金属層は、CVD(Chemical Vapor Deposition)によって形成してもよい。また、金属層の材料は、銅以外の材料であってもよい。また、ダミー電極22A用の開口を先に形成し、接続電極30A用の開口を後から形成してもよい。
The metal layer may be formed by CVD (Chemical Vapor Deposition). The material of the metal layer may be a material other than copper. Alternatively, the opening for the
その後、例えば、CMP(Chemical Mechanical Polishing)によって、金属層の表面を研磨して絶縁層21Aの表面上の金属層やバリアメタルやシードメタル(図示を省略)を除去する。
Thereafter, for example, the surface of the metal layer is polished by CMP (Chemical Mechanical Polishing) to remove the metal layer, barrier metal, and seed metal (not shown) on the surface of the insulating
これにより、図2の(a)に示すように、第1の基板20Aでは、開口に埋め込まれて表面が絶縁層21Aの表面と面一となった、接続電極30Aおよびダミー電極22Aが形成される。
Thereby, as shown in FIG. 2A, in the
また、第1の基板20Aに貼合される第2の基板20Bも、第1の基板20Aと同様の製造工程によって形成される。これにより、第2の基板20Bでは、開口に埋め込まれて表面が絶縁層21Bの表面と面一となった、接続電極30Bおよびダミー電極22Bが形成される。このように、接続電極30A,30B、ダミー電極22A,22Bは、例えばダマシンプロセスによって形成されている。
In addition, the
ここで、絶縁層21A,21Bの表面を活性化する処理について説明する。絶縁層21Aの表面を活性化する工程および絶縁層21Bの表面を活性化する工程は同様である。このため、ここでは、絶縁層21Aの表面を活性化する工程について説明し、絶縁層21Bの表面を活性化する処理については、詳細な説明を省略する。
Here, a process for activating the surfaces of the insulating
絶縁層21Aの表面を活性化する処理は、活性化装置によって行う。活性化装置では、チャンバ内の反応性ガスをプラズマ化させる。そして、活性化装置は、プラズマ中の陽イオンを、絶縁層21Aへ衝突させる。これにより、活性化装置は、絶縁層21Aの表面にダングリングボンドを生じさせる。この結果、絶縁層21Aの表面が活性化する。第2の基板20Bの絶縁層21Bについても、絶縁層21Aと同様に活性化させられる。
The treatment for activating the surface of the insulating
そして、図2の(b)に示すように、第1の基板20Aと第2の基板20Bと、が接合面15で貼合される。この場合において、接続電極30Aと接続電極30Bとが重ね合されて接続し、ダミー電極22Aとダミー電極22Bとが重ね合されて接続し、絶縁層21Aと絶縁層21Bとが重ね合されて接合するよう、貼合せが行われる。これにより、絶縁層21Aの表面および絶縁層21Bの表面の双方が、活性化させられているので、接着剤を使用せずに、第1の基板20Aと第2の基板20Bとを強固に直接貼合することができる。
Then, as shown in FIG. 2B, the first substrate 20 </ b> A and the second substrate 20 </ b> B are bonded together at the
第1の基板20Aと第2の基板20Bとが貼合される際には、第1の基板20Aおよび第2の基板20Bに熱処理が施される。このときの熱処理によって、第1の基板20A側の接続電極30Aおよび第2の基板20B側の接続電極30Bが熱膨張によって接続される。
When the
第1の基板20Aおよび第2の基板20Bに熱処理が施されると、図2の(c)に示すように、ダミー電極22A,22Bも、接続電極30A,30Bと同様に熱膨張する。この結果、ダミー電極22A,22Bでは、接合面15の引き剥がし方向に力が発生する。この場合において、ダミー電極22A,22Bの膜厚が厚いと、接合面15の引き剥がし方向の力が大きくなる。
When the heat treatment is performed on the
本実施形態では、ダミー電極22Aの膜厚(H2a)が接続電極30Aの膜厚(H1a)よりも薄いので、接合面15の引き剥がし方向の力が弱められる。また、ダミー電極22Bの膜厚(H2b)が接続電極30Bの膜厚(H1b)よりも薄いので、接合面15の引き剥がし方向の力が弱められる。すなわち、ダミー電極22Aの膜厚が接続電極30Aの膜厚と同じである場合よりも、ダミー電極22Aの膜厚が接続電極30Aの膜厚よりも薄い場合の方が、接合面15の引き剥がし方向の力が弱くなる。同様に、ダミー電極22Bの膜厚が接続電極30Bの膜厚と同じである場合よりも、ダミー電極22Bの膜厚が接続電極30Bの膜厚よりも薄い場合の方が、接合面15の引き剥がし方向の力が弱くなる。
In this embodiment, since the film thickness (H2a) of the
このように、接合面15に多く形成されるダミー電極22A,22Bの深さを接続電極30A,30Bよりも浅くすることで、加熱時のダミー電極22A,22Bの熱膨張量を小さく抑えることができる。このため、接合面15の剥れが起きない。したがって、接続電極30A,30Bの接合不良を回避することが可能となる。
In this way, by making the depth of the
ここで、ダミー電極22Aが絶縁層21A上に配置される理由について説明する。接続電極30Aを形成する工程の1つに、CMPで金属層の表面を研磨して絶縁層21Aの表面上の金属層などを除去する工程がある。この工程では、金属層の配置されている領域と、金属層が配置されていない領域(絶縁層のみの領域)とで、CMPでの研磨速度が異なる。
Here, the reason why the
このため、金属層の配置されている領域は、金属層が配置されていない領域よりも、深く研磨される。この結果、金属層の配置されている領域と金属層が配置されていない領域とで段差を生じることとなる。したがって、第1の基板20Aでは、ダミー電極22Aが絶縁層21A上に配置されている。同様の理由により、第2の基板20Bでは、ダミー電極22Bが絶縁層21B上に配置されている。このような、ダミー電極22A,22Bの配置によってエロージョンを抑制することが可能となる。換言すると、絶縁層21A,21Bを平坦化することが可能となる。
For this reason, the region where the metal layer is disposed is polished deeper than the region where the metal layer is not disposed. As a result, a step is generated between the region where the metal layer is disposed and the region where the metal layer is not disposed. Therefore, in the
つぎに、ダミー電極22A,22Bの配置位置について説明する。図3は、第1の実施形態に係るダミー電極の配置位置を説明するための図である。なお、ダミー電極22Aと、ダミー電極22Bとは、同様の配置位置であるので、ここでは、ダミー電極22Aの配置位置について説明する。図3では、第1の基板20Aを上面から見た図を示している。
Next, the arrangement positions of the
ダミー電極22Aは、接続電極30Aの周辺に配置される。図3では、接続電極30Aの周辺に、8つのダミー電極22Aが配置されている場合を示している。隣接するダミー電極22A間には、絶縁層21Aが配置されている。ダミー電極22Aは、例えば、接続電極30Aとダミー電極22Aとが、所定の間隔で並ぶよう配置される。
The
なお、ダミー電極22Aは、接続電極30Aとは異なる上面形状であってもよいが、同様の上面形状である方が望ましい。また、ダミー電極22Aは、接続電極30Aとは異なる面積であってもよいが、同じ面積である方が望ましい。また、ダミー電極22Aは、接続電極30Aから見て、対称な位置に配置されてもよいし、非対称な位置に配置されてもよい。
The
ここで、ダミー電極の膜厚が接続電極の膜厚と同じである場合の熱膨張について説明する。図4は、ダミー電極の膜厚が接続電極の膜厚と同じである場合の熱膨張を説明するための図である。図4の(a)〜(c)では、基板60Aと基板60Bの断面構成を示している。
Here, thermal expansion in the case where the film thickness of the dummy electrode is the same as the film thickness of the connection electrode will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining thermal expansion when the thickness of the dummy electrode is the same as the thickness of the connection electrode. 4A to 4C show cross-sectional configurations of the
図4の(a)に示すように、基板60Aには、絶縁層61A、ダミー電極62A、ビア71A、接続電極70Aが配置されている。絶縁層61Aは、基板60Aのおもて面から見て絶縁層21Aと同様の領域に配置され、ダミー電極62Aは、基板60Aのおもて面から見てダミー電極22Aと同様の位置に配置されている。また、ビア71Aは、基板60Aのおもて面から見てビア31Aと同様の位置に配置され、接続電極70Aは、基板60Aのおもて面から見て接続電極30Aと同様の位置に配置されている。
As shown in FIG. 4A, an insulating
また、基板60Bには、絶縁層61B、ダミー電極62B、ビア71B、接続電極70Bが配置されている。絶縁層61Bは、基板60Bのおもて面から見て絶縁層21Bと同様の領域に配置され、ダミー電極62Bは、基板60Bのおもて面から見てダミー電極22Bと同様の位置に配置されている。また、ビア71Bは、基板60Bのおもて面から見てビア31Bと同様の位置に配置され、接続電極70Bは、基板60Bのおもて面から見て接続電極30Bと同様の位置に配置されている。
In addition, an insulating
基板60Aでは、ダミー電極62Aが接続電極70Aと同じ厚さで形成されている。例えば、絶縁層61Aに対して第5の深さH3で形成された穴に接続電極70Aが埋め込まれ、絶縁層61Aに対して第5の深さH3で形成された穴にダミー電極62Aが埋め込まれている。これにより、接続電極70Aおよびダミー電極62Aは、膜厚がH3となる。
In the
基板60Bでは、ダミー電極62Bが接続電極70Bと同じ厚さで形成されている。例えば、絶縁層61Bに対して第6の深さH4で形成された穴に接続電極70Bが埋め込まれ、絶縁層61Bに対して第6の深さH4で形成された穴にダミー電極62Bが埋め込まれている。これにより、接続電極70Bおよびダミー電極62Bは、膜厚がH4となる。
In the
基板60A,60Bが準備された後、図4の(b)に示すように、基板60Aと基板60Bと、が接合面16で貼合される。この場合において、接続電極70Aと接続電極70Bとが接合し、ダミー電極62Aとダミー電極62Bとが接合するよう、貼合せが行われる。
After the
基板60Aと基板60Bとが貼合される際には、基板60A,60Bに熱処理が施される。このときの熱処理によって、基板60A側の接続電極70Aおよび基板60B側の接続電極70Bが熱膨張によって接続される。
When the
基板60A,60Bに熱処理が施されると、図4の(c)に示すように、ダミー電極62A,62Bも、接続電極70A,70Bと同様に熱膨張する。この結果、ダミー電極62A,62Bでは、接合面16の引き剥がし方向に力が発生する。この場合において、ダミー電極62A,62Bの膜厚が厚いと、接合面16の引き剥がし方向の力が大きくなる。
When the heat treatment is performed on the
基板60Aは、ダミー電極62Aの膜厚(H3)が接続電極70Aの膜厚(H3)と同じなので、接合面16の引き剥がし方向の力が強い。また、基板60Bは、ダミー電極62Bの膜厚(H4)が接続電極70Bの膜厚(H4)と同じなので、接合面16の引き剥がし方向の力が強い。
In the
このように、接合面16に多く形成されるダミー電極62A,62Bの深さが接続電極70A,70Bと同じである場合には、加熱時のダミー電極62A,62Bの熱膨張量が大きくなる。このため、接合面16の剥れが生じやすい。したがって、接続電極70A,70Bの接合不良が発生しやすくなる。
As described above, when the depth of the
なお、本実施形態では、ダミー電極22A,22Bが接続電極30A,30Bよりも薄く形成される場合について説明したが、ダミー電極22A,22Bの少なくとも一方が接続電極30A,30Bよりも薄ければよい。例えば、ダミー電極22Aが接続電極30Aよりも薄く形成される場合には、ダミー電極22Bは、接続電極30Bと同じ厚さでもよい。また、ダミー電極22Bが接続電極30Bよりも薄く形成される場合には、ダミー電極22Aは、接続電極30Aと同じ厚さでもよい。
In the present embodiment, the case where the
また、本実施形態では、2枚の基板を貼合する場合を例に挙げたが、本実施形態は、3枚以上の基板を貼合する半導体装置の製造方法にも適用可能である。3枚以上の基板を貼合する場合には、各基板の表裏両面に設けられる絶縁層に電極を形成し、各絶縁層の表面を活性化処理した後、基板同士を貼合する。これにより、3枚以上の基板を貼合する場合であっても、貼合によって接続される電極間に接続不良が発生することを抑制することができる。 Moreover, although the case where two board | substrates were bonded was mentioned as an example in this embodiment, this embodiment is applicable also to the manufacturing method of the semiconductor device which bonds three or more board | substrates. In the case of bonding three or more substrates, electrodes are formed on the insulating layers provided on the front and back surfaces of each substrate, the surfaces of each insulating layer are activated, and then the substrates are bonded together. Thereby, even if it is a case where 3 or more board | substrates are bonded, it can suppress that a connection defect generate | occur | produces between the electrodes connected by bonding.
このように、第1の実施形態によれば、ダミー電極22Aが接続電極30Aよりも薄く形成されているので、基板20A,20Bの貼合によって接続される接合部分に接続不良が発生することを抑制することが可能となる。また、ダミー電極22Bが接続電極30Bよりも薄く形成されているので、基板20A,20Bの貼合によって接続される接合部分に接続不良が発生することを抑制することが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, since the
(第2の実施形態)
つぎに、図5を用いて第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、接続電極30Aに対し、ダミー電極の代わりに配線パターンが配置される。そして、配線パターンの膜厚が、接続電極30Aの膜厚よりも薄くなるよう配線パターンを形成しておく。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, a wiring pattern is arranged instead of the dummy electrode for the
図5は、第2の実施形態に係る配線パターンの配置位置を説明するための図である。本実施形態では、第3の基板20Cと、第4の基板20D(図示せず)とが張り合わされる場合について説明する。第3の基板20Cと、第4の基板20Dとは、同様の構成を有しているので、以下では、第3の基板20Cの構成について説明する。図5では、第3の基板20Cを上面から見た図を示している。
FIG. 5 is a diagram for explaining the arrangement positions of the wiring patterns according to the second embodiment. In the present embodiment, the case where the
第3の基板20Cは、絶縁層21Aの代わりに絶縁層21Cを有している。また、第3の基板20Cは、接続電極30Aを有している。そして、第3の基板20Cは、ダミー電極22Aの代わりに電源配線などの配線パターン22Cを有している。
The
第3の基板20Cは、第1の基板20Aと同様の処理によって形成される。第1の基板20Aでダミー電極22Aが形成される代わりに、第3の基板20Cでは、配線パターン22Cが形成される。配線パターン22Cは、接続電極30Aよりも薄く形成される。また、第4の基板20Dでも、配線パターンが接続電極よりも薄く形成される。
The
配線パターン22Cは、接続電極30Aの周辺に配置される。図5では、接続電極30Aの周辺に、4本の配線パターン22Cが配置されている場合を示している。隣接する配線パターン22C間には、絶縁層21Cが配置されている。配線パターン22Cは、例えば、接続電極30Aの右側と左側とに所定の間隔で並ぶよう配置される。具体的には、所定の方向に並行に延びる複数本の配線パターン22Cが、接続電極30Aの周辺に配置される。
The
そして、第3の基板20Cの接続電極30Aと、第4の基板20Dの接続電極とが重ね合されて接続され、第3の基板20Cの配線パターン22Cと、第4の基板20Dの配線パターンとが重ね合されて接続され、第3の基板20Cの絶縁層21Cと第4の基板20Dの絶縁層とが重ね合されて接合されるよう、第3の基板20Cと第4の基板20Dが貼合される。
Then, the
なお、配線パターン22Cは、接続電極30Aから見て、対称な位置に配置されてもよいし、非対称な位置に配置されてもよい。接続電極30Aが4本の辺で囲まれた矩形状である場合、少なくとも1本の辺に隣接する位置に配線パターン22Cが配置されていればよい。例えば、配線パターン22Cは、接続電極30Aの右側、左側、上側、下側の何れかのみに配置されてもよい。また、配線パターン22Cは、直線形状に限らず何れの形状であってもよい。また、第3の基板20Cと第4の基板20Dとの少なくとも一方において、配線パターンが接続電極よりも薄ければよい。
Note that the
このように、第2の実施形態によれば、配線パターン22Cが接続電極30Aよりも薄く形成されているので、第3の基板20Cと第4の基板20Dとの貼合によって接続される接合部分に接続不良が発生することを抑制することが可能となる。
As described above, according to the second embodiment, since the
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
20A…第1の基板、20B…第2の基板、20C…第3の基板、21A〜21C…絶縁層、22A,22B…ダミー電極、22C…配線パターン、30A,30B…接続電極、31A,31B…ビア。 20A ... first substrate, 20B ... second substrate, 20C ... third substrate, 21A-21C ... insulating layer, 22A, 22B ... dummy electrode, 22C ... wiring pattern, 30A, 30B ... connection electrode, 31A, 31B ... via.
Claims (5)
前記第1の基板に貼合された第2の基板と、
を備え、
前記第1の基板は、
第1の導電パターンと、第2の導電パターンと、を有し、
前記第2の基板は、
第3の導電パターンと、第4の導電パターンと、を有し、
前記第2の導電パターンは、前記第1の導電パターンよりも薄く形成されるとともに、前記第1の導電パターンの下層側は、第1の下層側パターンに接続された第1のビアに接続されており、
前記第1の導電パターンと前記第3の導電パターンとが重ね合されて接続され、前記第2の導電パターンと前記第4の導電パターンとが重ね合されて接続されている、
ことを特徴とする半導体装置。 A first substrate;
A second substrate bonded to the first substrate;
With
The first substrate is
Having a first conductive pattern and a second conductive pattern;
The second substrate is
A third conductive pattern and a fourth conductive pattern;
The second conductive pattern is formed thinner than the first conductive pattern, and a lower layer side of the first conductive pattern is connected to a first via connected to the first lower layer side pattern. And
The first conductive pattern and the third conductive pattern are overlapped and connected, and the second conductive pattern and the fourth conductive pattern are overlapped and connected,
A semiconductor device.
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 The fourth conductive pattern is formed thinner than the third conductive pattern, and the lower layer side of the third conductive pattern is connected to a second via connected to the second lower layer pattern. ing,
The semiconductor device according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015152222A JP2017034074A (en) | 2015-07-31 | 2015-07-31 | Semiconductor device |
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ID=57989483
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2020195564A1 (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Imaging device |
JP2021141252A (en) * | 2020-03-06 | 2021-09-16 | キオクシア株式会社 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
WO2023112520A1 (en) * | 2021-12-13 | 2023-06-22 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Semiconductor device, electronic device, and wafer |
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- 2015-07-31 JP JP2015152222A patent/JP2017034074A/en active Pending
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