JP7009111B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
また、本発明の他の一観点によれば、半導体基板と、前記半導体基板の上に配された電極層と、前記半導体基板を貫通して前記電極層に達する開口部の中に設けられ、前記電極層に電気的に接続された導電部材と、を有し、前記導電部材は、金属部と、前記開口部の側面と前記金属部との間に設けられたバリアメタル部と、を有し、前記バリアメタル部は、第1の層と、前記第1の層と前記金属部との間に設けられた第2の層とを有し、前記第2の層は前記第1の層よりも密であり、前記第2の層と前記側面との間に空隙部が設けられている半導体装置が提供される。
本発明の第1実施形態による半導体装置及びその製造方法について、図1乃至図5を用いて説明する。
本発明の第2実施形態による半導体装置及びその製造方法について、図6を用いて説明する。図1乃至図5に示す第1実施形態及びその製造方法と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。図6は、本実施形態による半導体装置及びその製造方法を示す概略断面図である。
本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
12…第1面
14…第2面
20,28…層間絶縁膜
26…電極層
34,38…絶縁膜
36…ビアホール
40…バリアメタル部
42…第1の層
44…第2の層
46…間隙部
48…欠陥部
50…金属部
52…貫通電極
Claims (18)
- 半導体基板と、
前記半導体基板の上に配された電極層と、
前記半導体基板を貫通して前記電極層に達する開口部の中に設けられ、前記電極層に電気的に接続された導電部材と、を有し、
前記導電部材は、金属部と、前記開口部の側面と前記金属部との間に設けられたバリアメタル部と、を有し、
前記バリアメタル部は、空隙部又は欠陥部を含む第1の層と、前記第1の層と前記金属部との間に設けられ、前記第1の層よりも密である第2の層とを有し、前記空隙部又は前記欠陥部は前記第2の層により被覆されている
ことを特徴とする半導体装置。 - 半導体基板と、
前記半導体基板の上に配された電極層と、
前記半導体基板を貫通して前記電極層に達する開口部の中に設けられ、前記電極層に電気的に接続された導電部材と、を有し、
前記導電部材は、金属部と、前記開口部の側面と前記金属部との間に設けられたバリアメタル部と、を有し、
前記バリアメタル部は、第1の層と、前記第1の層と前記金属部との間に設けられた第2の層とを有し、前記第2の層は前記第1の層よりも密であり、
前記第2の層と前記側面との間に空隙部が設けられている
ことを特徴とする半導体装置。 - 前記第1の層は、前記空隙部が設けられている部位において不連続になっている
ことを特徴とする請求項2記載の半導体装置。 - 前記空隙部は、前記第2の層により被覆されている
ことを特徴とする請求項2又は3記載の半導体装置。 - 前記第1の層は、前記第2の層よりも多くの欠陥部を含む
ことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 - 半導体基板と、
前記半導体基板の上に配された電極層と、
前記半導体基板を貫通して前記電極層に達する開口部の中に設けられ、前記電極層に電気的に接続された導電部材と、
前記導電部材と前記開口部の側面との間に設けられた絶縁膜と、を有し、
前記導電部材は、金属部と、前記絶縁膜と前記金属部との間に設けられたバリアメタル部と、を有し、
前記金属部と前記絶縁膜との間に空隙部が設けられており、前記バリアメタル部は、前記空隙部と前記金属部との間に配されている
ことを特徴とする半導体装置。 - 前記開口部の前記側面に周期的な凹凸構造が設けられており、前記側面の凹部に対応する部位に、前記空隙部が設けられている
ことを特徴とする請求項2、3及び6のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記バリアメタル部は、チタン、窒化チタン、タンタル及び窒化タンタルを含む群から選択される少なくとも1つを含む導電性材料により構成されている
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記金属部は、銅、金、ニッケル、アルミニウム及びタングステンを含む群から選択される少なくとも1つを含む金属材料により構成されている
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記電極層と前記半導体基板との間に層間絶縁膜が配されている
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記半導体基板に配された光電変換素子を更に有する
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 移動装置と、
請求項11記載の半導体装置と、
前記半導体装置の前記光電変換素子から出力された信号に基づいて前記移動装置を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする輸送機器。 - 第1面の上に、電極層が形成された半導体基板を準備する工程と、
前記半導体基板の前記第1面とは反対の第2面の側から前記半導体基板を貫通し前記電極層に達する開口部を形成する工程と、
前記開口部の側面及び底面に沿って、バリアメタル部を形成する工程と、
前記バリアメタル部の上に金属部を形成する工程と、を有し、
前記バリアメタル部を形成する工程は、空隙部又は欠陥部を含む第1の層を形成する工程と、前記第1の層の上に、前記空隙部又は前記欠陥部を被覆するように前記第1の層よりも密である第2の層を形成する工程と、を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記バリアメタル部を形成する工程では、バイアススパッタリング法により、前記半導体基板に第1のバイアス電圧を印加して前記第1の層を堆積し、前記半導体基板に前記第1のバイアス電圧よりも高い第2のバイアス電圧を印加して前記第2の層を堆積する
ことを特徴とする請求項13記載の半導体装置の製造方法。 - 前記バリアメタル部を形成する工程では、第1の温度で前記第1の層を堆積し、前記第1の温度よりも高い第2の温度で前記第2の層を堆積する
ことを特徴とする請求項13記載の半導体装置の製造方法。 - 前記開口部を形成する工程では、ボッシュ法により、前記半導体基板をエッチングする
ことを特徴とする請求項13乃至15のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記バリアメタル部を形成する工程の前に、前記開口部の側面に絶縁膜を形成する工程を更に有する
ことを特徴とする請求項13乃至16のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記開口部を形成する工程では、前記側面に周期的な凹凸構造が設けられた前記開口部を形成し、
前記第1の層を形成する工程では、前記側面の凹部に対応する部位に空隙部を有し、前記空隙部が設けられている部位において不連続になっている前記第1の層を形成し、
前記第2の層を形成する工程では、前記空隙部を被覆するように前記第2の層を形成する
ことを特徴とする請求項13記載の半導体装置の製造方法。
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