JPH0878622A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH0878622A
JPH0878622A JP6212461A JP21246194A JPH0878622A JP H0878622 A JPH0878622 A JP H0878622A JP 6212461 A JP6212461 A JP 6212461A JP 21246194 A JP21246194 A JP 21246194A JP H0878622 A JPH0878622 A JP H0878622A
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JP
Japan
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layer
substrate
wiring
wiring layer
forming
Prior art date
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JP6212461A
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English (en)
Inventor
Masaaki Kinugawa
正明 衣川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は多層の配線層を有する集積回路チッ
プを短工期で実現することが可能な半導体装置の製造方
法を提供する。 【構成】 本発明による半導体装置の製造方法は、半導
体基板上に、所望の集積回路チップを構成するためのM
IS型トランジスタ及び該MIS型トランジスタに対す
る配線層の少くとも一部を形成する工程と、上記半導体
基板とは異なる別の基板上に上記集積回路チップを構成
する多層の配線層を、上記集積回路チップの最終的な形
態では上層となる配線層を逆さにして下層になるように
して形成する工程と、上記2つの基板上に各別に形成さ
れた上記MIS型トランジスタの配線層及び上記多層の
配線層の最上面同士を接合する工程と、上記多層の配線
層が形成された基板部分を除去して一つの集積回路チッ
プを完成する工程とを具備したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多層の配線層を有する集
積回路チップのような半導体装置の製造方法に係り、特
に短工期で多層の配線層を有する集積回路チップを実現
するために使用される半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、集積回路(IC、LS
I)チップを製造するときに、従来は、半導体基板上に
MIS型トランジスタを作製した後に、その上層に引き
続き配線層を形成して集積回路チップを完成させてい
た。
【0003】ところで、近時、LSIチップを構成する
配線層の数は、年々増大の一途にある。例えば、Al配
線の層数は1970年代には1層だったものが、80年
代には2層、90年代前半には3〜4層のLSIチップ
が商品化され、またされつつある。
【0004】このようなLSIチップを作製するとき
に、従来技術では、半導体基板に先ずMIS型トランジ
スタを作製し、その後、それに引き続いて、その上層に
配線層を一層ずつ重ねて作製することにより、LSIチ
ップを完成させていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来技術では、年々配線層の数が増大するにつれ
て、それの製造に要する工期が長くなる傾向にあった。
この工期の増大は、LSIチップを試作し、評価して不
具合点を抽出し、修正し、再びLSIチップを試作し、
評価してまた不具合点を抽出し、修正し、といった過程
の繰り返しの結果である。
【0006】これは、新しいLSIチップの開発期間を
非常に長くしていく結果につながる。そのために新規L
SIチップをタイムリーに市場に出すことが困難になっ
ていくことが予想される。
【0007】そこで、本発明は、以上のような点に鑑み
てなされたもので、従来技術に比べて所望の集積回路チ
ップを製造するための工期を半分近くに低減できる半導
体装置の製造方法を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題を解決するために、半導体基板上に、所望の集積回路
チップを構成するためのMIS型トランジスタ及び該M
IS型トランジスタに対する配線層の少くとも一部を形
成する工程と、上記半導体基板とは異なる別の基板上に
上記集積回路チップを構成する多層の配線層を、上記集
積回路チップの最終的な形態では上層となる配線層を逆
さにして下層になるようにして形成する工程と、上記2
つの基板上に各別に形成された上記MIS型トランジス
タの配線層及び上記多層の配線層の最上面同士を接合す
る工程と、上記多層の配線層が形成された基板部分を除
去して一つの集積回路チップを完成する工程とを具備し
たことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供され
る。
【0009】また、本発明によると、接合時点におい
て、上記半導体基板上には上記MIS型トランジスタと
上記少なくとも一部の配線層としてのコンタクトとが形
成されており、上記別の基板上には、上記多層の配線層
が形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方
法が提供される。
【0010】また、本発明によると、接合時点におい
て、上記半導体基板上には上記集積回路チップを構成す
るMIS型トランジスタと下層の配線層が形成されてお
り、上記別の基板上には、上記集積回路チップを構成す
る上層の配線層が形成されていることを特徴とする半導
体装置の製造方法が提供される。
【0011】また、本発明によると、上記接合工程が、
一つの半導体基板上に上記集積回路チップを構成するM
IS型トランジスタから上層の配線まで形成したと仮定
するときの工期の略中間の工程になっていることを特徴
とする半導体装置の製造方法が提供される。
【0012】
【作用】本発明は、従来通り、MIS型トランジスタな
どを含めて下層から半導体基板上にLSIチップを作製
し始めると同時に、上層の配線層を上下入れ替えた形態
で、別の基板上に形成し、最終的に2つの基板の最上面
同士を接合して一つのLSIチップを完成させることに
より、工期の短縮化をはかるものである。
【0013】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例につき
詳細に説明する。すなわち、図1に示すように、例えば
n型の半導体基板1に、よく知られた手法により、MI
Sトランジスタを形成するためのp−ウエル2、素子分
離用熱酸化膜3、ゲート酸化膜4、ゲート電極5、ソー
ス・ドレイン領域6,7、層間絶縁膜8を形成し、ポリ
ッシングにより上面が平坦になるようにする。
【0014】その後でコンタクト孔Hを開孔し、タング
ステン等の配線材9を全面にたい積してエッチングする
手法によりコンタクト孔H内にコンタクト孔Hの上面よ
り500オングストロームほど凹むように埋め込む。
【0015】その後で、後述する配線層と接合するため
のコンタクト10を形成する目的で、融点が200〜3
00℃の合金、例えばPb−Sn系合金を500オング
ストロームたい積し、コンタクト孔H内の上部領域のみ
に残すようにパターニングするか、または全面エッチン
グしてコンタクト孔Hの上部のみに残すようにする。
【0016】一方、これと同時に、図2に示すように、
別の基板、例えば半導体基板11に、パッシベーション
用の絶縁膜12をたい積した後、絶縁膜12中にパッド
(テストのときに針を当てたり、ボンディングワイヤー
を圧着したりする領域)のための窓Wを開孔し、窓13
及びその上部に最終的なLSIチップでは最上層(この
場合では第2層)の配線用のAl層13を6,000オ
ングストロームたい積してパターニングする。
【0017】その後に層間絶縁膜14を12,000オ
ングストロームたい積し、ポリッシングにより上面を平
坦にする。その後、最終的なLSIチップで下層(この
場合では第1層)の配線とのコンタクトをとる領域Aを
開孔し、そこにタングステン等の配線材15を埋め込
む。
【0018】その後で下層の配線用のAl層16を6,
000オングストロームたい積してパターニングする。
その後で層間絶縁膜17を12,000オングストロー
ムたい積してポリッシングにより上面を平坦にする。
【0019】その後、上記n型半導体基板1に形成され
たコンタクト10に接合すべきコンタクト領域Sを開孔
し、そこにタングステン等の配線材18を上述と同様の
手法により、コンタクト領域Sの上面より500オング
ストロームほど凹むようにうめこむ。
【0020】その後で、上述のMISトランジスタ側と
同様の融点の低い合金を500オングストロームたい積
し、コンタクト領域S′内の上部のみに残すようにパタ
ーニングか、または全面エッチングしてコンタクト領域
Sの上部のみに残すようにする。
【0021】次に、これら2つの基板1,11に対する
MISトランジスタ及び多層の配線層が完成した時点
で、図3に示すように、それぞれの上面を接触するかた
ちで圧着する。
【0022】その後、200〜300℃のアニールを行
なうことにより、双方のコンタクト部の上部に形成して
いたコンタクト10,19としての合金を溶融すること
により、2つの基板1,11の電気的、機械的接触を完
全にして接合する。
【0023】その後に、基板11をエッチング又はポリ
ッシングで除去することにより、一つのLSIチップを
完成させる。以上の実施例では、配線層にAl、接着用
金属層にPb−Sn系合金を用いたが、この材料は、配
線層の融点が接着用金属層の融点より高い組み合わせで
あればよく、例えば配線層にCu、接着用金属層にAl
を用いても良い。
【0024】また、以上の実施例では、配線層を上下入
れ替えた形態で形成する基板11に半導体基板を用いた
が、これは必ずしも半導体基板である必要はなく、配線
層を逆さに形成する工程のプロセス温度約400℃にお
いて形状的、化学的に安定であるもので、かつ接着した
後で、該基板11部を除去するのが容易な材質であれば
良い。
【0025】また、以上の実施例では、2つの基板の接
点になるものが、MIS型半導体装置を形成した直後の
コンタクトであったが、例えば配線層が将来的にもっと
多層に例えば7層なったときでも、一方の基板にMIS
型トランジスタと、下層の2層の配線を形成し、他方の
基板に上層の5層の配線を形成し、2層目と3層目のコ
ンタクトを接点にして、全体としての工期を短かくする
ことができる。
【0026】そのときの製造方法は本実施例とほぼ同様
の手法と工程を含む製造方法によって実現することがで
きる。つまり、この手法により、配線層の数に応じて工
期が最短になる接点を自由に選ぶことができる。
【0027】ところで、採用するプロセスの詳細にもよ
るが、信頼性の観点からコンタクトホールにタングステ
ンなどを埋めこむ微細なLSIチップの製造方法では、
従来技術ではMIS型半導体装置を作るまでの工期を1
とすれば、n層の配線層を形成する工期は0.2×n程
度である。
【0028】このため、従来技術による全工期は1+
0.2nで与えられるのでn=1のときは1.2だが、
n=5及び7になるとそれぞれ2や2.4に膨れ上が
る。これに対し、上述したような本発明によると、MI
Sトランジスタを下側から第1の基板に形成し、同時に
多層の配線層を上側から第2の基板に形成した後で両者
を接合することにより、一つのLSIチップを完成させ
る。
【0029】従って、本発明によると、2つの基板の接
合工程と、配線層の基板の除去工程とが新たに付加され
るものの、nの大きいときにはほぼ(1+0.2n)/
2の工期でLSIチップを作製することが可能であるの
で、n=5及び7のときに1や1.2の工期で作製する
ことができる。これにより、本発明によると、従来の2
や2.4に比べて大幅な工期の短縮化を実現することが
できる。
【0030】
【発明の効果】従って、以上詳述したように本発明によ
れば、従来技術に比べて所望の集積回路チップを製造す
るための工期を半分近くに低減できる半導体装置の製造
方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としてMISトランジスタ側
の形成工程を示す断面図。
【図2】本発明の一実施例として多層の配線層側の形成
工程を示す断面図。
【図3】本発明の一実施例としてMISトランジスタ側
と多層の配線層側との接合工程を示す断面図。
【符号の説明】
1…半導体基板、2…p−ウエル、3…素子分離熱酸化
膜、4…ゲート絶縁膜、5…ゲート電極、6,7…ソー
ス・ドレイン、8,14,17…層間絶縁膜、9,1
5,18…うめこみタングステン、10,19…低融点
合金、11…基板、12…パッシベーション用絶縁膜、
13…2層目(最終的に上層となる)のAl、16…1
層目(最終的に下層となる)のAl層。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/092

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に、所望の集積回路チップ
    を構成するためのMIS型トランジスタ及び該MIS型
    トランジスタに対する配線層の少くとも一部を形成する
    工程と、 上記半導体基板とは異なる別の基板上に上記集積回路チ
    ップを構成する多層の配線層を、上記集積回路チップの
    最終的な形態では上層となる配線層を逆さにして下層に
    なるようにして形成する工程と、 上記2つの基板上に各別に形成された上記MIS型トラ
    ンジスタの配線層及び上記多層の配線層の最上面同士を
    接合する工程と、 上記多層の配線層が形成された基板部分を除去して一つ
    の集積回路チップを完成する工程とを具備したことを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 接合時点において、上記半導体基板上に
    は上記MIS型トランジスタと上記少なくとも一部の配
    線層としてのコンタクトとが形成されており、上記別の
    基板上には、上記多層の配線層が形成されていることを
    特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 接合時点において、上記半導体基板上に
    は上記集積回路チップを構成するMIS型トランジスタ
    と下層の配線層が形成されており、上記別の基板上に
    は、上記集積回路チップを構成する上層の配線層が形成
    されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装
    置の製造方法。
  4. 【請求項4】 上記接合工程が、一つの半導体基板上に
    上記集積回路チップを構成するMIS型トランジスタか
    ら上層の配線まで形成したと仮定するときの工期の略中
    間の工程になっていることを特徴とする請求項1に記載
    の半導体装置の製造方法。
JP6212461A 1994-09-06 1994-09-06 半導体装置の製造方法 Pending JPH0878622A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001082367A1 (fr) * 2000-04-20 2001-11-01 Hitachi, Ltd. Circuit integre et procede de fabrication
JP2003023071A (ja) * 2001-07-05 2003-01-24 Sony Corp 半導体装置製造方法および半導体装置
JP2005114916A (ja) * 2003-10-06 2005-04-28 Seiko Epson Corp 基板接合体の製造方法、基板接合体、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置
WO2007015507A1 (ja) * 2005-08-02 2007-02-08 Osaka University 電子回路装置とその製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001082367A1 (fr) * 2000-04-20 2001-11-01 Hitachi, Ltd. Circuit integre et procede de fabrication
US6989600B2 (en) 2000-04-20 2006-01-24 Renesas Technology Corporation Integrated circuit device having reduced substrate size and a method for manufacturing the same
JP2003023071A (ja) * 2001-07-05 2003-01-24 Sony Corp 半導体装置製造方法および半導体装置
JP2005114916A (ja) * 2003-10-06 2005-04-28 Seiko Epson Corp 基板接合体の製造方法、基板接合体、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置
US7354803B2 (en) 2003-10-06 2008-04-08 Seiko Epson Corporation Method for manufacturing substrate conjugate, substrate conjugate, method for manufacturing electro-optical apparatus, and electro optical apparatus
WO2007015507A1 (ja) * 2005-08-02 2007-02-08 Osaka University 電子回路装置とその製造方法

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