WO2012031845A1 - Verfahren zur herstellung eines halbleiterbauelementes mit einer durchkontaktierung und halbleiterbauelement mit durchkontaktierung - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines halbleiterbauelementes mit einer durchkontaktierung und halbleiterbauelement mit durchkontaktierung Download PDF

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contact
metallization
contact surface
mask
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PCT/EP2011/063709
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Jochen Kraft
Stefan Jessenig
Günther KOPPITSCH
Franz Schrank
Jordi Teva
Bernhard LÖFFLER
Jörg SIEGERT
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Austriamicrosystems Ag
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Definitions

  • the present invention relates to the production of semicon ⁇ fererbauimplantationn with plated through holes through the substrate, so-called through-wafer contacts, which are provided in particular for vertical electrical connections between different chips.
  • DE 10 2008 033395 B3 describes a method for producing a semiconductor component with a via, in which a substrate made of a semiconductor material with a buried insulation layer and a connection pad of electrically conductive material arranged in the insulation layer is provided. From an upper side of the substrate, an opening extending up to the insulating layer is produced above the connection pad. After a dielectric is applied, the dielectric layer and the insulation layer are so far away ⁇ within the opening such that a top of the terminal pads macge ⁇ is inserted. A metallization is applied so that it contacts the connection pad. From one of the opening gegenü ⁇ berssel a backside of the substrate to the connection pad reaching via is produced.
  • Object of the present invention is to indicate how a via relatively large diameter in the sub ⁇ strat a semiconductor device can be realized in the simplest possible way.
  • a Bact al. a ⁇ rikum In the method for manufacturing a semiconductor device having a via a substrate of a semiconductor material is first provided with a Swissmetalldielekt ⁇ rikum and a metal plane.
  • the metal plane is arranged in the intermetal dielectric and has a contact surface facing away from the substrate or is provided on the side remote from the substrate with a vertical conductive connection leading through the intermetal dielectric.
  • a base substrate that is provided with a surrounded by an electrically insulating material terminal metal plane that has a contact surface which is connected on the side remote from the intermetal side of the substrate with the substrate, so that the contact ⁇ surface facing toward the substrate.
  • a contact hole is formed through the intermetallic dielectric material and the semiconductor material of the substrate, and the contact surface of the terminal metal plane is exposed in the contact hole.
  • a metallization is applied which forms a connection contact on the contact surface facing the substrate, a via in the contact hole and a connection contact on the contact surface remote from the substrate and
  • the verti ⁇ le conductive compound is tungsten, and the metallization forms a terminal contact on the vertical conductive connection.
  • the metal plane which has the contact surface remote from the substrate, is disposed in the intermetal dielectric, and prior to the application of the metallization, the intermetal dielectric is removed over this contact surface.
  • Intermetallic dielectric produced by means of a mask, which is provided with an opening in the region of the contact hole.
  • the opening of the mask is enlarged, or the mask is replaced by another mask with a larger opening, so that the remote from the substrate contact surface is in the region of the larger opening of the mask.
  • the intermetal dielectric as a hardmask, the contact hole is made, wherein in the region of the larger opening of the mask, the intermetal dielectric is partially removed.
  • the intermediate metal Dielectric removed so far that the substituted from the substrate ⁇ facing contact surface is exposed.
  • a spacer made of electrically insulating material is produced in the contact hole before the application of the metallization, so that the metallization is electrically insulated by the spacer from the semiconductor material.
  • the spacer is produced by conforming the electrically insulating material and then anisotropically etching back.
  • the insects may also be etched back, if appropriate, so that the strat facing away from the sub-contact area is exposed.
  • tungsten is used for the metallization.
  • Another Me ⁇ tallebene of another metal is applied tion on the metallization and structured together with the metallization.
  • the metallization comprises tungsten and is structured outside the contact hole. Another metal layer of another metal is disposed on the metallization and patterned according to the metallization.
  • the vertical conductive connection (15) is tungsten, and the metallization (11) forms a terminal contact (20) on the vertical conductive connection (15).
  • FIG. 1 shows a cross section through an intermediate product of a variant of the production method.
  • FIG. 2 shows a cross-section according to FIG. 1 after producing a mask.
  • FIG. 3 shows a cross section according to FIG. 2 after the production of a contact hole.
  • FIG. 4 shows a cross section according to FIG. 3 after the application of a spacer material.
  • FIG. 5 shows a cross section according to FIG. 4 after a spacer etch.
  • FIG. 6 shows a cross section according to FIG. 5 after the application of a metallization.
  • FIG. 7 shows a cross-section according to FIG. 6 after the application of a further mask.
  • FIG. 8 shows a cross section according to FIG.
  • FIG. 9 shows a cross-section according to FIG. 1 for an exemplary embodiment of the method.
  • FIG. 10 shows a cross section according to FIG. 9 after the application of a mask.
  • FIG. 11 shows a cross-section according to FIG. 10 after making an opening in the intermetallic dielectric.
  • FIG. 12 shows a cross section according to FIG. 11 after producing an enlarged opening of the mask.
  • FIG. 13 shows a cross section according to FIG. 12 after the contact hole has been produced.
  • FIG. 14 shows a cross section according to FIG. 13 after the application of a spacer material.
  • FIG. 15 shows a cross section according to FIG. 14 after the spacer etching.
  • FIG. 16 shows a cross section according to FIG. 15 after application of the metallization.
  • FIG. 17 shows a cross section according to FIG. 16 after the application of another mask.
  • FIG. 18 shows a cross-section according to FIG. 17 after the structuring of the metallization and the removal of the mask.
  • FIG. 19 shows a cross section according to FIG. 16 for a further exemplary embodiment.
  • FIG. 20 shows a cross section according to FIG. 19 after applying a further metal level.
  • FIG. 22 shows a cross section according to FIG. 21 after structuring the metallization and the further metal level and after removing the mask.
  • FIG. 1 shows in cross section an arrangement of a sub ⁇ strats 1 made of a semiconductor material on a base substrate 10, for example. B. a semiconductor wafer.
  • the substrate 1 and the base substrate 10 may, for. B. with a connection layer, in particular by means of a known wafer bonding method, be connected to each other.
  • the compound layer ⁇ z. B. be an oxide of the semiconductor material.
  • the base substrate 10 is shown as a thin layer.
  • the illustrated layer may represent the entire base substrate 10 or even just a dielectric layer, in particular an oxide layer, which may be deposited on a semiconductor body or wafer of the base substrate.
  • 0 is 10 and, where appropriate, can also be provided as a connection ⁇ layer.
  • the semiconductor body or wafer in FIG. 1 adjoins the illustrated layer of the base substrate 10.
  • an intermetal dielectric 2 On the side facing away from the base substrate 10 top of the substrate 1 is an intermetal dielectric 2, in which at least one metal level is formed. At the ⁇ number of metal levels is not predetermined, but depends on the chosen manufacturing process and given ⁇ if further integrated on the substrate 1 devices or circuit components from.
  • FIG 1 as an example schematically individual portions of four metal planes 21, 22, 23, 24 are shown which arbitrarily structured to conductor tracks of a wiring and can be connected by vertical conductive Verbin ⁇ applications.
  • As a commonly used for tracks metal such. As aluminum can be used.
  • the fourth metal layer 24 located as the uppermost metal layer on top of the intermetal dielectric 2.
  • a mask 4 is arranged on the upper side of the intermetal dielectric 2, which mask has an opening 5 in the region of the contact hole to be produced.
  • the position of the forth ⁇ that delivers the contact hole is indicated in Figure 2 by the vertical dashed lines.
  • the metal planes 21, 22, 23, 24 are preferably structured such that the intermediate _
  • y-metal-dielectric 2 is not interrupted by portions of metal planes 21, 22, 23, 24.
  • a contact hole is produced by means of the mask 4 by first removing the intermetal dielectric 2 and then removing the semiconductor material of the substrate 1 in the region of the opening 5 of the mask 4.
  • the Halbleiterma ⁇ material may, for. B. by means of DRIE (deep reactive ion etching) are removed.
  • 3 shows the arrangement according to Figure 2 after etching of the contact hole 6.
  • the via-hole 6 extends through the interim ⁇ schenmetalldielektrikum 2 and the substrate 1 passes to the base substrate 10.
  • the terminal metal layer 3 may rather be buried in electrically insulating material of the base substrate 10. It is expedient if initially a spacer is produced on the side wall of the contact hole 6, with which the semiconductor material of the substrate 1 is electrically insulated.
  • FIG. 4 shows a cross-section according to FIG. 3 after the application of an electrically insulating material 7, which is provided for the spacer and is applied conformally over the whole area.
  • This electrically insulating material 7 is then anisotropically etched back to form the spacer.
  • the electrically insulating material 7 may, for. Example, an oxide of Halbleiterma ⁇ terials, in particular silica, which can be etched using conventional methods.
  • FIG. 5 shows a cross-section according to FIG. 4 after the production of the spacer 8, which covers the side wall of the contact hole 6.
  • the previously exposed in the contact hole 6 half ⁇ conductor material of the substrate 1 is now of the spacer 8 covered, so that the semiconductor material is electrically insulated toward the interior of the con ⁇ tact hole 6 out.
  • the upper-side contact surfaces 19 of the uppermost metal plane 24 facing away from the substrate 1 and a contact surface 9 facing the substrate 1 were exposed on the upper side of the connecting metal plane 3 of the base substrate 10.
  • the contact surfaces 9, 19 are to be connected to one another by means of a plated-through hole.
  • FIG. 6 shows the cross section according to FIG. 5 after
  • the metallization 11 is an electrically conductive material and may in particular comprise tungsten. It is advantageous if, before applying the tungsten - z. B. by CVD (chemical vapor deposition) - a thin Ti / TiN layer is applied, which may be provided as a contact layer and / or diffusion barrier. With the metallization 11 to a terminal contact 12 on the contact surface 9 of the terminal metal level 3, a vertical through-hole plating 13 on the side wall of the contact-hole 6, and the terminals 20 are formed on the contact ⁇ surfaces 19 of the top metal level 24th The via 13 is electrically isolated by the spacer 8 from the semiconductor material of the substrate 1. The Metallisie ⁇ tion 11 can then, if necessary by means of another mask on top of the device z. B. be structured in tracks.
  • the process sequence described has the particular Before ⁇ part that all the metal levels 21, 22, 23, 24 confining ⁇ Lich (the uppermost metal layer 24 top metal) are already structured in the desired manner before the metallization 11 is applied and patterned for the via 13. It is therefore not necessary to structure a top metal ⁇ level later when the metallization of the via already established. Problems that arise in connection with an elaborate mask technique, are bypassed in this way.
  • the spray-coating method whose application is due to the contact hole of relatively large diameter, can be applied in the described method in a simpler manner, which is particularly advantageous with regard to further components produced on the same substrate.
  • FIG. 9 shows a cross section according to FIG. 1 for an exemplary embodiment in which the uppermost metal plane 24 is not arranged on the intermetal dielectric 2 but in the intermetallic dielectric 2.
  • the top metal layer 24 - To the top of the device to at least a vertical conductive Verbin ⁇ extension 15, the structured portion of one of the metal layers - in the example shown, the top metal layer 24 - contacted.
  • the vertical conductive connection 15 is tungsten in preferred embodiments.
  • the remaining components of this embodiment correspond to the components shown in Figure 1 and are provided with the same reference numerals.
  • FIG. 10 shows a cross section according to FIG. 2 for the corresponding further method step, in which a mask 4 with an opening 5 is used to produce an opening in the intermetallic dielectric 2. The region of the opening to be produced is indicated in FIG. 10 by the vertical dashed lines.
  • FIG. 11 shows a cross section according to FIG. 10 for an intermediate product after producing an opening 25 in the intermetal dielectric 2. This process step ends when the semiconductor material of the substrate 1 is exposed. If the semiconductor material is silicon and the intermetallic electrolyte 2 is silicon dioxide, the opening 25 is produced by a conventional etching process, with which silicon dioxide can be selectively removed with respect to silicon.
  • FIG. 12 shows a cross-section according to figure 11 after the opening of the mask has been enlarged or 4 wei ⁇ tere mask 4 has been applied with a wider opening. Therefore, the mask 4 has a recess 16, so that the intermediate metal dielectric ⁇ is also exposed on the upper side 2 at the edges of the opening 25 at the upper edge of the Publ ⁇ voltage 25th
  • the intermetal dielectric 2 is now used as a hard mask for the etching of the semiconductor material, e.g. B. by means of DRIE used.
  • Figure 13 shows a cross section according to Figure 12 after forming the contact hole 6. Since the mask 4, the septme ⁇ talldielektrikum 2 on the upper side does not completely cover, is during etching of the contact hole 6, a layer portion of the
  • Step 17 may be formed so that the top metal plane 24 is completely separated from the intermediate metal layer. Dielectric 2 remains covered, as shown in Figure 13. Instead, however, it is also possible to remove so much of the intermetal dielectric 2 that a contact surface of the uppermost metal layer 24 facing away from the substrate 1 is uncovered. In the following, the first possibility will be further described with reference to FIGS. 14 to 16.
  • FIG. 14 shows a cross section according to FIG. 13 after the application of an electrically insulating material 7 provided for a spacer and thus corresponds to the cross section of FIG. 4.
  • the electrically insulating material 7 is applied conformally, so that the edges including the step 17 are covered.
  • Figure 15 shows a cross section according to Figure 14 after an anisotropic etch back of the electrical insulating material 7 from which a spacer stop 8 on the side wall of the contact hole 6 ⁇ and a further spacer 18 at the edge of the step 17th
  • the electrically insulating material 7 is etched back, the intermetal dielectric 2 is removed to such an extent that in the region of the step 17 the contact surface 19 is exposed on the upper side of the uppermost metal plane 24 facing away from the substrate 1.
  • both the material of the intermetallic dielectric 2 and the electrically insulating material 7, which is provided for the spacer 8, is silicon dioxide.
  • the contact surface 9 on the terminal metal layer 3 is preferably exposed with the spacer etching.
  • FIG. 16 shows a cross-section according to FIG. 15 after the application of the metallization 11, which in this exemplary embodiment can also be formed substantially from tungsten.

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Abstract

Durch das Zwischenmetalldielektrikum (2) und das Halbleitermaterial des Substrates (1) hindurch wird ein Kontaktloch gebildet, und eine dem Substrat zugewandte Kontaktfläche einer Anschlussmetallebene (3) wird in dem Kontaktloch freigelegt. Eine Metallisierung (11) wird aufgebracht, die einen Anschlusskontakt (12) auf der Kontaktfläche, eine Durchkontaktierung (13) in dem Kontaktloch und einen Anschlusskontakt (20) auf einer von dem Substrat abgewandten Kontaktfläche und/oder vertikalen leitenden Verbindung (15) der oberen Metallebene (24) bildet.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes mit einer Durchkontaktierung und Halbleiterbauelement mit Durch- kontaktierung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Halb¬ leiterbauelementen mit Durchkontaktierungen durch das Substrat hindurch, so genannte Through-Wafer-Contacts , die ins- besondere für vertikale elektrische Verbindungen zwischen verschiedenen Chips vorgesehen sind.
In der DE 10 2008 033395 B3 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes mit einer Durchkontaktierung be- schrieben, bei dem ein Substrat aus einem Halbleitermaterial mit einer vergrabenen Isolationsschicht und einem in der Isolationsschicht angeordneten Anschlusspad aus elektrisch leitfähigem Material bereitgestellt wird. Von einer Oberseite des Substrats wird über dem Anschlusspad eine bis auf die Isolationsschicht reichende Öffnung hergestellt. Nachdem ein Dielektrikum aufgebracht worden ist, werden die Dielektrikumschicht und die Isolationsschicht innerhalb der Öffnung so¬ weit entfernt, dass eine Oberseite des Anschlusspads freige¬ legt wird. Eine Metallisierung wird so aufgebracht, dass sie den Anschlusspad kontaktiert. Von einer der Öffnung gegenü¬ berliegenden Rückseite des Substrats wird eine bis zu dem Anschlusspad reichende Durchkontaktierung hergestellt.
Eine Durchkontaktierung im Substrat, die mit einer Metalli- sierung versehen ist, braucht nicht vollständig gefüllt zu sein. Bei einem großen Durchmesser des Kontaktloches genügt es daher, wenn die Metallisierung auf der Seitenwand des Kontaktloches vorhanden ist. Da die restliche Öffnung des Kontaktloches nicht auf einfache Weise z. B. mit einem Foto- lack gefüllt werden kann, ist es im Herstellungsverfahren erforderlich, zur Strukturierung vorgesehene Masken mittels eines aufwändigen Verfahrens, des so genannten Spray-Coating, herzustellen .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, anzugeben, wie eine Durchkontaktierung relativ großen Durchmessers im Sub¬ strat eines Halbleiterbauelementes auf möglichst einfache Weise realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements mit einer Durchkontaktierung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. mit dem Halbleiterbauelement mit Durchkontaktierung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen .
Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes mit einer Durchkontaktierung wird zunächst ein Substrat aus einem Halbleitermaterial mit einem Zwischenmetalldielekt¬ rikum und mit einer Metallebene versehen. Die Metallebene ist in dem Zwischenmetalldielektrikum angeordnet und weist eine von dem Substrat abgewandte Kontaktfläche auf oder ist auf der von dem Substrat abgewandten Seite mit einer durch das Zwischenmetalldielektrikum führenden vertikalen leitenden Verbindung versehen. Ein Basissubstrat, das mit einer von elektrisch isolierendem Material umgebenen Anschlussmetallebene, die eine Kontaktfläche besitzt, versehen ist, wird auf der von dem Zwischenmetalldielektrikum abgewandten Seite des Substrates mit dem Substrat verbunden, so dass die Kontakt¬ fläche dem Substrat zugewandt ist. Durch das Zwischenmetall¬ dielektrikum und das Halbleitermaterial des Substrates hin¬ durch wird ein Kontaktloch gebildet, und die Kontaktfläche der Anschlussmetallebene wird in dem Kontaktloch freigelegt. Eine Metallisierung wird aufgebracht, die einen Anschlusskontakt auf der dem Substrat zugewandten Kontaktfläche, eine Durchkontaktierung in dem Kontaktloch und einen Anschlusskontakt auf der von dem Substrat abgewandten Kontaktfläche und/oder direkt auf der vertikalen leitenden Verbindung bildet .
Bei einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist die vertika¬ le leitende Verbindung Wolfram, und die Metallisierung bildet einen Anschlusskontakt auf der vertikalen leitenden Verbindung .
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird die Metallebene, die die von dem Substrat abgewandte Kontakt- fläche aufweist, in dem Zwischenmetalldielektrikum angeordnet, und vor dem Aufbringen der Metallisierung wird das Zwischenmetalldielektrikum über dieser Kontaktfläche entfernt.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird vor dem Herstellen des Kontaktloches eine Öffnung in dem
Zwischenmetalldielektrikum mittels einer Maske hergestellt, die mit einer Öffnung im Bereich des Kontaktloches versehen ist. Die Öffnung der Maske wird vergrößert, oder die Maske wird durch eine weitere Maske mit größerer Öffnung ersetzt, so dass sich die von dem Substrat abgewandte Kontaktfläche im Bereich der größeren Öffnung der Maske befindet. Unter Verwendung des Zwischenmetalldielektrikums als Hartmaske wird das Kontaktloch hergestellt, wobei im Bereich der größeren Öffnung der Maske das Zwischenmetalldielektrikum teilweise entfernt wird.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird im Bereich der größeren Öffnung der Maske das Zwischenmetall- dielektrikum soweit entfernt, dass die von dem Substrat abge¬ wandte Kontaktfläche freigelegt wird.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird vor dem Aufbringen der Metallisierung ein Spacer aus elektrisch isolierendem Material in dem Kontaktloch hergestellt, so dass die Metallisierung durch den Spacer von dem Halbleitermaterial elektrisch isoliert wird. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird der Spacer hergestellt, indem das elektrisch isolierende Material konform aufgebracht und dann anisotrop rückgeätzt wird. Hierbei kann gegebenenfalls das Zwischenmetalldielekt¬ rikum ebenfalls rückgeätzt werden, so dass die von dem Sub- strat abgewandte Kontaktfläche freigelegt wird.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird für die Metallisierung Wolfram verwendet. Eine weitere Me¬ tallebene aus einem anderen Metall wird auf der Metallisie- rung aufgebracht und zusammen mit der Metallisierung strukturiert .
Bei dem Halbleiterbauelement mit Durchkontaktierung ist ein Substrat aus einem Halbleitermaterial vorhanden. Das Substrat besitzt ein Zwischenmetalldielektrikum und eine Metallebene, die in dem Zwischenmetalldielektrikum angeordnet ist und eine von dem Substrat abgewandte Kontaktfläche und/oder auf der von dem Substrat abgewandten Seite eine vertikale leitende Verbindung aufweist. Ein Basissubstrat ist auf der von dem Zwischenmetalldielektrikum abgewandten Seite des Substrates mit dem Substrat verbunden und mit einer von elektrisch isolierendem Material umgebenen Anschlussmetallebene versehen, die eine dem Substrat zugewandte Kontaktfläche aufweist. Ein Kontaktloch durchdringt das Zwischenmetalldielektrikum und das Halbleitermaterial des Substrates. Eine Metallisierung bildet einen Anschlusskontakt auf der dem Substrat zugewand¬ ten Kontaktfläche, eine Durchkontaktierung in dem Kontaktloch und einen Anschlusskontakt auf der von dem Substrat abgewand- ten Kontaktfläche und/oder direkt auf der vertikalen leitenden Verbindung.
Bei einem Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauelementes weist die Metallisierung Wolfram auf und ist außerhalb des Kontaktloches strukturiert. Eine weitere Metallebene aus einem anderen Metall ist auf der Metallisierung angeordnet und entsprechend der Metallisierung strukturiert.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauele- mentes ist die vertikale leitende Verbindung (15) Wolfram, und die Metallisierung (11) bildet einen Anschlusskontakt (20) auf der vertikalen leitenden Verbindung (15) .
Es folgt eine genauere Beschreibung von Beispielen des Ver- fahrens und der damit hergestellten Halbleiterbauelemente anhand der beigefügten Figuren.
Die Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Zwischenprodukt einer Variante des Herstellungsverfahrens.
Die Figur 2 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 1 nach dem Herstellen einer Maske.
Die Figur 3 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 2 nach dem Herstellen eines Kontaktlochs.
Die Figur 4 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 3 nach dem Aufbringen eines Spacer-Materials . Die Figur 5 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 4 nach einer Spacer-Ätzung .
Die Figur 6 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 5 nach dem Aufbringen einer Metallisierung.
Die Figur 7 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 6 nach dem Aufbringen einer weiteren Maske. Die Figur 8 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 7 nach dem
Strukturieren der Metallisierung und dem Entfernen der weiteren Maske.
Die Figur 9 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 1 für ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens.
Die Figur 10 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 9 nach dem Aufbringen einer Maske. Die Figur 11 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 10 nach dem Herstellen einer Öffnung in dem Zwischenmetalldielektrikum.
Die Figur 12 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 11 nach dem Herstellen einer vergrößerten Öffnung der Maske.
Die Figur 13 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 12 nach dem Herstellen des Kontaktlochs.
Die Figur 14 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 13 nach dem Aufbringen eines Spacer-Materials .
Die Figur 15 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 14 nach dem Spacer-Ätzen . Die Figur 16 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 15 nach dem Aufbringen der Metallisierung.
Die Figur 17 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 16 nach dem Aufbringen einer weiteren Maske.
Die Figur 18 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 17 nach dem Strukturieren der Metallisierung und dem Entfernen der Maske. Die Figur 19 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 16 für ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Die Figur 20 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 19 nach dem Aufbringen einer weiteren Metallebene.
Die Figur 21 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 20 nach dem Aufbringen einer weiteren Maske.
Die Figur 22 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 21 nach einem Strukturieren der Metallisierung und der weiteren Metallebene und nach dem Entfernen der Maske.
Die Figur 1 zeigt im Querschnitt eine Anordnung eines Sub¬ strats 1 aus einem Halbleitermaterial auf einem Basissubstrat 10, z. B. einem Halbleiterwafer . Das Substrat 1 und das Basissubstrat 10 können z. B. mit einer Verbindungsschicht, insbesondere mittels eines an sich bekannten Wafer-Bonding- Verfahrens, miteinander verbunden sein. Die Verbindungs¬ schicht kann z. B. ein Oxid des Halbleitermaterials sein. In dem Querschnitt der Figur 1 ist das Basissubstrat 10 als eine dünne Schicht dargestellt. Die dargestellte Schicht kann das gesamte Basissubstrat 10 repräsentieren oder auch nur eine dielektrische Schicht, insbesondere eine Oxidschicht, die sich auf einem Halbleiterkörper oder Wafer des Basissubstra- 0 tes 10 befindet und gegebenenfalls auch als Verbindungs¬ schicht vorgesehen sein kann. Der Halbleiterkörper oder Wafer schließt sich in diesem Fall in der Figur 1 nach unten an die dargestellte Schicht des Basissubstrates 10 an.
Auf der von dem Basissubstrat 10 abgewandten Oberseite des Substrats 1 befindet sich ein Zwischenmetalldielektrikum 2, in dem mindestens eine Metallebene ausgebildet ist. Die An¬ zahl der Metallebenen ist nicht vorab festgelegt, sondern hängt von dem gewählten Herstellungsprozess und gegebenen¬ falls weiteren auf dem Substrat 1 integrierten Bauelementen oder Schaltungskomponenten ab. In der Figur 1 sind als Beispiel schematisch einzelne Anteile von vier Metallebenen 21, 22, 23, 24 eingezeichnet, die beliebig zu Leiterbahnen einer Verdrahtung strukturiert und über vertikale leitende Verbin¬ dungen miteinander verbunden sein können. Als Material der Metallebenen 21, 22, 23, 24 kann z. B. ein üblicherweise für Leiterbahnen verwendetes Metall wie z. B. Aluminium verwendet werden. In dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 1 befindet sich die vierte Metallebene 24 als oberste Metallebene auf der Oberseite des Zwischenmetalldielektrikums 2. Die struktu¬ rierten Anteile der Metallebene 24 besitzen oberseitige Kon¬ taktflächen 19, die von dem Substrat 1 abgewandt sind. Das Basissubstrat 10 weist eine Anschlussmetallebene 3 auf, die von elektrisch isolierendem Material umgeben und für eine Durchkontaktierung vorgesehen ist.
Zur Herstellung eines Kontaktlochs wird gemäß dem Querschnitt der Figur 2 auf der Oberseite des Zwischenmetalldielektrikums 2 eine Maske 4 angeordnet, die eine Öffnung 5 im Bereich des herzustellenden Kontaktlochs aufweist. Die Position des her¬ zustellenden Kontaktlochs ist in der Figur 2 durch die senkrechten gestrichelten Linien angedeutet. Die Metallebenen 21, 22, 23, 24 sind vorzugsweise so strukturiert, dass das Zwi- _
- y — schenmetalldielektrikum 2 im Bereich des herzustellenden Kontaktlochs nicht durch Anteile der Metallebenen 21, 22, 23, 24 unterbrochen ist. Ein Kontaktloch wird mittels der Maske 4 hergestellt, indem zunächst das Zwischenmetalldielektrikum 2 und danach das Halbleitermaterial des Substrats 1 im Bereich der Öffnung 5 der Maske 4 entfernt werden. Das Halbleiterma¬ terial kann z. B. mittels DRIE (deep reactive ion etching) entfernt werden. Die Figur 3 zeigt die Anordnung gemäß Figur 2 nach dem Ätzen des Kontaktlochs 6. Das Kontaktloch 6 reicht durch das Zwi¬ schenmetalldielektrikum 2 und das Substrat 1 hindurch bis auf das Basissubstrat 10. Es ist in diesem Verfahrensschritt nicht erforderlich, eine Oberseite der Anschussmetallebene 3 bereits freizulegen; die Anschlussmetallebene 3 kann vielmehr in elektrisch isolierendem Material des Basissubstrats 10 vergraben sein. Es ist zweckmäßig, wenn zunächst ein Spacer auf der Seitenwand des Kontaktlochs 6 hergestellt wird, mit dem das Halbleitermaterial des Substrats 1 elektrisch iso- liert wird.
Die Figur 4 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 3 nach dem Aufbringen eines elektrisch isolierenden Materials 7, das für den Spacer vorgesehen ist und ganzflächig konform aufgebracht wird. Dieses elektrisch isolierende Material 7 wird dann anisotrop rückgeätzt, um den Spacer zu bilden. Das elektrisch isolierende Material 7 kann z. B. ein Oxid des Halbleiterma¬ terials, insbesondere Siliziumdioxid, sein, das mit dafür üblichen Verfahren geätzt werden kann.
Die Figur 5 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 4 nach dem Herstellen des Spacers 8, der die Seitenwand des Kontaktlochs 6 bedeckt. Das in dem Kontaktloch 6 zuvor freiliegende Halb¬ leitermaterial des Substrats 1 ist jetzt von dem Spacer 8 bedeckt, so dass das Halbleitermaterial zum Inneren des Kon¬ taktlochs 6 hin elektrisch isoliert ist. Im Zuge der Spacer- Ätzung wurden die oberseitigen, von dem Substrat 1 abgewandten Kontaktflächen 19 der obersten Metallebene 24 sowie eine dem Substrat 1 zugewandte Kontaktfläche 9 auf der Oberseite der Anschlussmetallebene 3 des Basissubstrats 10 freigelegt. Die Kontaktflächen 9, 19 sollen mittels einer Durchkontaktie- rung miteinander verbunden werden. Die Figur 6 zeigt den Querschnitt gemäß Figur 5 nach dem
Aufbringen einer Metallisierung 11. Die Metallisierung 11 ist ein elektrisch leitfähiges Material und kann insbesondere Wolfram aufweisen. Es ist vorteilhaft, wenn vor dem Aufbringen des Wolframs - z. B. mittels CVD (chemical vapor deposi- tion) - eine dünne Ti/TiN-Schicht aufgebracht wird, die als Kontaktschicht und/oder Diffusionsbarriere vorgesehen sein kann. Mit der Metallisierung 11 werden ein Anschlusskontakt 12 auf der Kontaktfläche 9 der Anschlussmetallebene 3, eine vertikale Durchkontaktierung 13 auf der Seitenwand des Kon- taktlochs 6 sowie die Anschlusskontakte 20 auf den Kontakt¬ flächen 19 der obersten Metallebene 24 gebildet. Die Durchkontaktierung 13 ist durch den Spacer 8 von dem Halbleitermaterial des Substrats 1 elektrisch isoliert. Die Metallisie¬ rung 11 kann dann nach Bedarf mittels einer weiteren Maske auf der Oberseite des Bauelements z. B. in Leiterbahnen strukturiert werden.
Die Figur 7 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 6 nach dem Aufbringen einer Maske 14, die z. B. mittels des Verfahrens des Spray-Coating hergestellt werden kann. Diese Maske 14 kann bei dem beschriebenen Verfahren so optimiert werden, dass eine optimale Kantenbedeckung der Metallisierung 11 erreicht wird. Die Metallisierung 11 bleibt unter der Maske 14 unversehrt erhalten. Die nicht von der Maske 14 bedeckten Anteile der Metallisierung können entfernt werden, um auf diese Weise die Metallisierung 11 auf der Oberseite des Bau¬ elements geeignet zu strukturieren. Die Figur 8 zeigt den Querschnitt der Figur 7 nach dem Strukturieren der Metallisierung 11 und dem Entfernen der Maske 14. Die beschriebene Prozessfolge hat insbesondere den Vor¬ teil, dass sämtliche Metallebenen 21, 22, 23, 24 einschlie߬ lich der obersten Metallebene 24 (top metal) bereits in der gewünschten Weise strukturiert sind, bevor die Metallisierung 11 für die Durchkontaktierung 13 aufgebracht und strukturiert wird. Es ist daher nicht erforderlich, eine oberste Metall¬ ebene nachträglich zu strukturieren, wenn bereits die Metallisierung der Durchkontaktierung hergestellt ist. Probleme, die sich im Zusammenhang mit einer aufwändigen Maskentechnik stellen, werden auf diese Weise umgangen. Das Spray-Coating- Verfahren, dessen Anwendung durch das Kontaktloch relativ großen Durchmessers bedingt ist, kann bei dem beschriebenen Verfahren auf einfachere Weise angewendet werden, was insbe- sondere auch im Hinblick auf weitere auf demselben Substrat hergestellte Bauelemente von Vorteil ist.
Die Figur 9 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 1 für ein Ausführungsbeispiel, bei dem die oberste Metallebene 24 nicht auf dem Zwischenmetalldielektrikum 2, sondern in dem Zwi- schenmetalldielektrikum 2 angeordnet ist. Zur Oberseite des Bauelements führt mindestens eine vertikale leitende Verbin¬ dung 15, die einen strukturierten Anteil einer der Metallebenen - in dem dargestellten Beispiel der obersten Metallebene 24 - kontaktiert. Die vertikale leitende Verbindung 15 ist bei bevorzugten Ausführungsbeispielen Wolfram. Die übrigen Komponenten dieses Ausführungsbeispiels entsprechen den in der Figur 1 dargestellten Komponenten und sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figur 10 zeigt einen Querschnitt gemäß der Figur 2 für den entsprechenden weiteren Verfahrensschritt, in dem eine Maske 4 mit einer Öffnung 5 dafür verwendet wird, eine Öff¬ nung in dem Zwischenmetalldielektrikum 2 herzustellen. Der Bereich der herzustellenden Öffnung ist in der Figur 10 mit den vertikalen gestrichelten Linien angedeutet.
Die Figur 11 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 10 für ein Zwischenprodukt nach dem Herstellen einer Öffnung 25 in dem Zwischenmetalldielektrikum 2. Dieser Verfahrensschritt endet, wenn das Halbleitermaterial des Substrats 1 freigelegt ist. Falls das Halbleitermaterial Silizium und das Zwischenmetall¬ dielektrikum 2 Siliziumdioxid ist, wird die Öffnung 25 mit einem üblichen Ätzverfahren hergestellt, mit dem Siliziumdi- oxid selektiv bezüglich Silizium entfernt werden kann.
Die Figur 12 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 11, nachdem die Öffnung der Maske 4 vergrößert worden ist oder eine wei¬ tere Maske 4 mit einer größeren Öffnung aufgebracht worden ist. Die Maske 4 besitzt daher an der oberen Kante der Öff¬ nung 25 einen Rücksprung 16, so dass das Zwischenmetall¬ dielektrikum 2 an den Rändern der Öffnung 25 auch oberseitig freigelegt ist. Das Zwischenmetalldielektrikum 2 wird jetzt als Hartmaske für das Ätzen des Halbleitermaterials, z. B. mittels DRIE, verwendet.
Die Figur 13 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 12 nach dem Herstellen des Kontaktlochs 6. Da die Maske 4 das Zwischenme¬ talldielektrikum 2 oberseitig nicht vollständig bedeckt, wird beim Ätzen des Kontaktlochs 6 auch ein Schichtanteil des
Zwischenmetalldielektrikums 2 an den Rändern des Kontaktlochs 6 abgetragen, so dass die in der Figur 13 eingezeichnete Stufe 17 entsteht. Die Stufe 17 kann so gebildet werden, dass die obere Metallebene 24 vollständig von dem Zwischenmetall- dielektrikum 2 bedeckt bleibt, wie in der Figur 13 gezeigt ist. Statt dessen ist es aber auch möglich, bereits so viel von dem Zwischenmetalldielektrikum 2 abzutragen, dass eine von dem Substrat 1 abgewandte Kontaktfläche der obersten Metallebene 24 freigelegt wird. Im Folgenden wird die erste Möglichkeit anhand der Figuren 14 bis 16 weiter beschrieben.
Die Figur 14 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 13 nach dem Aufbringen eines für einen Spacer vorgesehenen elektrisch isolierenden Materials 7 und entspricht somit dem Querschnitt der Figur 4. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird das elektrisch isolierende Material 7 konform aufgebracht, so dass die Kanten einschließlich der Stufe 17 bedeckt sind. Die Figur 15 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 14 nach einem anisotropen Rückätzen des elektrisch isolierenden Materials 7, von dem ein Spacer 8 an der Seitenwand des Kontakt¬ lochs 6 und ein weitere Spacer 18 am Rand der Stufe 17 stehen bleiben. Bei dem Rückätzen des elektrisch isolierenden Mate- rials 7 wird das Zwischenmetalldielektrikum 2 soweit abgetragen, dass im Bereich der Stufe 17 die Kontaktfläche 19 auf der von dem Substrat 1 abgewandten Oberseite der oberste Metallebene 24 freigelegt wird. Hierfür ist es besonders zweckmäßig, wenn sowohl das Material des Zwischenmetall- dielektrikums 2 als auch das elektrisch isolierende Material 7, das für den Spacer 8 vorgesehen wird, Siliziumdioxid ist. Auch in dieser Variante des Verfahrens wird vorzugsweise mit dem Spacer-Ätzen die Kontaktfläche 9 auf der Anschlussmetall¬ ebene 3 freigelegt. Bei dem in der Figur 15 dargestellten Zwischenprodukt sind somit entsprechend dem Zwischenprodukt gemäß der Figur 5 die dem Substrat zugewandte Kontaktfläche 9 der Anschlussmetallebene 3 und die von dem Substrat 1 abge¬ wandte Kontaktfläche 19 der obersten Metallebene 24 freige¬ legt . Die Figur 16 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 15 nach dem Aufbringen der Metallisierung 11, die auch in diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen aus Wolfram gebildet sein kann. Es kann wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Basismetallisierung aus Ti/TiN vorgesehen werden. Die Metallisierung 11 bildet den Anschlusskontakt 12 auf der Kontaktfläche der Anschlussmetallebene 3, die Durchkontaktie- rung 13 sowie Anschlusskontakte 20 auf der Kontaktfläche 19 der Metallebene 24 und direkt auf der vertikalen leitenden Verbindung 15, das heißt, ohne dass eine Anschlusskontakt¬ schicht oder ein Kontaktpad zwischen der Metallisierung 11 und der vertikalen leitenden Verbindung 15 vorgesehen wird. Anschlusskontakte 20 auf der Kontaktfläche 19 oder auf verti¬ kalen leitenden Verbindungen 15 können unabhängig voneinander einzeln oder gemeinsam in beliebiger Anzahl vorgesehen werden. Die Anschlusskontakte 12, 20 sind über die vertikale Durchkontaktierung 13 miteinander verbunden. Es kann jetzt mittels des Spray-Coating-Verfahrens eine weitere Maske 14 aufgebracht werden, mit der die Metallisierung 11 struktu- riert werden kann.
Die Figur 17 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 16 nach dem Herstellen der Maske 14, die die Metallisierung 11 vorzugsweise soweit bedeckt, dass der gesamte in dem Kontaktloch 6 vorhandene Anteil der Metallisierung 11 bei dem nachfolgenden Strukturierungsschritt unversehrt bleibt. Die von der Maske 14 nicht bedeckten Anteile der Metallisierung 11 können jetzt entfernt werden. Die Figur 18 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 17 nach dem Strukturieren der Metallisierung 11 und nach dem Entfernen der Maske 14. Der wesentliche Unterschied zwischen den Figu¬ ren 8 und 18 ist die Ausgestaltung der oberen Anschlusskontakte 20, die die Durchkontaktierung 13 mit der oberen Me- tallebene 24 verbinden. Die dargestellten Anschlusskontakte 20 können unabhängig voneinander vorgesehen werden. Es kann zum Beispiel nur ein Anschlusskontakt auf einer Kontaktfläche gebildet werden oder nur ein Anschlusskontakt auf einer ver- tikalen leitenden Verbindung, die durch das Zwischenmetall- dielektrikum zur Oberseite führt. Statt dessen können von den beiden beschriebenen Typen von Anschlusskontakten jeweils mehrere Anschlusskontakte vorgesehen werden. Die Figur 19 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 16 für ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die oberste Metallebene 23 die vorletzte, beispielsweise die dritte, Metallebene ist, die für die auf dem Substrat 1 integrierten Bauelemente vor¬ gesehen ist. In der Figur 19 sind die Metallebenen 21, 22, 23, die beliebig strukturiert und über vertikale leitende
Verbindungen miteinander verbunden sein können, jeweils durch einzelne Anteile schematisch repräsentiert. Eine vertikale leitende Verbindung 15, die vorzugsweise Wolfram ist, befin¬ det sich bei diesem Ausführungsbeispiel auf der oberen Me- tallebene 23. Es können weitere vertikale leitende Verbindun¬ gen vorgesehen sein, die verschiedene Anteile der Metallebe¬ nen 21, 22, 23 untereinander verbinden. Die mit den Metallebenen 21, 22, 23 und vertikalen leitenden Verbindungen gebildete Verdrahtung kann unterschiedlich ausgebildet sein, unabhängig von der Herstellung der Durchkontaktierung . Die
Metallisierung 11 bildet Anschlusskontakte 20 auf einer Kontaktfläche der Metallebene 23 und direkt auf der vertikalen leitenden Verbindung 15. Anschlusskontakte 20 auf der Kontaktfläche 19 oder auf vertikalen leitenden Verbindungen 15 können auch bei Ausführungsbeispielen gemäß der Figur 19 unabhängig voneinander einzeln oder gemeinsam in beliebiger Anzahl vorgesehen werden. Die Figur 20 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 19 nach dem Aufbringen einer weiteren Metallebene 26. Anteile der weiteren Metallebene 26 befinden sich jetzt auf den horizontalen Oberflächen der Metallisierung 11.
Die Figur 21 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 20 nach dem Herstellen einer weiteren Maske 14, die Bereiche der Metallisierung 11 und der weiteren Metallebene 26 abdeckt und dabei insbesondere den in dem Kontaktloch vorhandenen Anteil der Metallisierung 11 bedeckt. Die Maske 14 wird zur gleicharti¬ gen und gemeinsamen Strukturierung der Metallisierung 11 und der weiteren Metallebene 26 verwendet.
Die Figur 22 zeigt einen Querschnitt gemäß Figur 21 nach dem gemeinsamen Strukturieren der Metallisierung 11 und der weiteren Metallebene 26 und nach dem Entfernen der Maske 14. Die weitere Metallebene 26 verstärkt die oberseitigen Anteile der Metallisierung 11. Das anhand von Ausführungsbeispielen beschriebene Verfahren vereinfacht die Anwendung des wegen des relativ großen Kontaktlochs eingesetzten Spray-Coating-Verfahrens , bei dem Probleme auftreten, wenn eine Metallebene strukturiert werden muss, die erst nach dem Herstellen der für die Durchkontak- tierung vorgesehenen Metallisierung aufgebracht worden ist. Bei dem hier beschriebenen Verfahren wird der Anschlusskontakt für den oberseitigen Anschluss der Durchkontaktierung auf einer Metallebene hergestellt, die bereits vor dem Auf¬ bringen der Metallisierung der Durchkontaktierung struktu- riert worden ist. Die Spray-Coating-Maske kann daher einfacher ausgebildet werden, und die mit dem Spray-Coating- Verfahren verbundenen Probleme werden vermindert, weil mit der Spray-Coating-Maske nur noch die vergleichsweise grobe oberseitige Strukturierung der für die Durchkontaktierung vorgesehenen Metallisierung erfolgt.
Bezugs zeichenliste
1 Substrat
2 Zwischenmetalldielektrikum
3 Anschlussmetallebene
4 Maske
5 Öffnung
6 Kontaktloch
7 elektrisch isolierendes Material
8 Spacer
9 Kontaktfläche
10 Basissubstrat
11 Metallisierung
12 Anschlusskontakt
13 Du chkontaktierung
14 Maske
15 vertikale leitende Verbindung
16 Rücksprung
17 Stufe
18 weiterer Spacer
19 Kontaktfläche
20 Anschlusskontakt
21 Metallebene
22 Metallebene
23 Metallebene
24 Metallebene
25 Öffnung
26 weitere Metallebene

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes mit einer Durchkontaktierung, bei dem
ein Substrat (1) aus einem Halbleitermaterial mit einem Zwischenmetalldielektrikum (2) und mit einer Metallebene
(23; 24), die in dem Zwischenmetalldielektrikum (2) ange ordnet ist und eine von dem Substrat (1) abgewandte Kon¬ taktfläche (19) und/oder vertikale leitende Verbindung
(15) aufweist, versehen wird,
ein Basissubstrat (10), das mit einer von elektrisch isolierendem Material umgebenen Anschlussmetallebene (3) die eine Kontaktfläche (9) besitzt, versehen ist, auf ei ner von dem Zwischenmetalldielektrikum (2) abgewandten Seite des Substrates (1) mit dem Substrat (1) verbunden wird, so dass die Kontaktfläche (9) dem Substrat (1) zu¬ gewandt ist, und
durch das Zwischenmetalldielektrikum (2) und das Halblei termaterial des Substrates (1) hindurch ein Kontaktloch
(6) gebildet und die Kontaktfläche (9) der Anschlussme¬ tallebene (3) in dem Kontaktloch (6) freigelegt wird und eine Metallisierung (11) aufgebracht wird, die einen An¬ schlusskontakt (12) auf der dem Substrat (1) zugewandten Kontaktfläche (9), eine Durchkontaktierung (13) in dem Kontaktloch (6) und einen Anschlusskontakt (20) auf der von dem Substrat (1) abgewandten Kontaktfläche (19) und/oder direkt auf der vertikalen leitenden Verbindung
(15) bildet. 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem
die Metallisierung (11) einen Anschlusskontakt (20) auf der vertikalen leitenden Verbindung (15) bildet und die vertikale leitende Verbindung (15) Wolfram ist. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem
die Metallisierung (11) einen Anschlusskontakt (20) auf der von dem Substrat (1) abgewandten Kontaktfläche (19) bildet,
die Metallebene (23; 24), die die von dem Substrat (1) abgewandte Kontaktfläche (19) aufweist, in dem Zwischen- metalldielektrikum (2) angeordnet wird und
vor dem Aufbringen der Metallisierung (11) das Zwischen- metalldielektrikum (2) über dieser Kontaktfläche (19) entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem
vor dem Herstellen des Kontaktloches (6) eine Öffnung (25) in dem Zwischenmetalldielektrikum (2) mittels einer Maske (4), die mit einer Öffnung (5) im Bereich des Kontaktloches (6) versehen ist, hergestellt wird,
die Öffnung (5) der Maske (4) vergrößert oder die Maske
(4) durch eine weitere Maske (4) mit größerer Öffnung (5) ersetzt wird, so dass sich die von dem Substrat (1) abge¬ wandte Kontaktfläche (19) im Bereich der größeren Öffnung
(5) der Maske (4) befindet, und
unter Verwendung des Zwischenmetalldielektrikums (2) als Hartmaske das Kontaktloch (6) hergestellt wird, wobei im Bereich der größeren Öffnung (5) der Maske (4) das Zwischenmetalldielektrikum (2) teilweise entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem
im Bereich der größeren Öffnung (5) der Maske (4) das Zwischenmetalldielektrikum (2) soweit entfernt wird, dass die von dem Substrat (1) abgewandte Kontaktfläche (19) freigelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem vor dem Aufbringen der Metallisierung (11) ein Spacer (8) aus elektrisch isolierendem Material (7) in dem Kontakt loch (6) hergestellt wird, so dass die Metallisierung (11) durch den Spacer (8) von dem Halbleitermaterial elektrisch isoliert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, rückbezogen auf Anspruch 4, bei dem
der Spacer (8) hergestellt wird, indem das elektrisch isolierende Material (7) konform aufgebracht und dann anisotrop rückgeätzt wird, und
hierbei das Zwischenmetalldielektrikum (2) ebenfalls rückgeätzt wird, so dass die von dem Substrat (1) abge¬ wandte Kontaktfläche (19) freigelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem für die Metallisierung (11) Wolfram verwendet wird und eine weitere Metallebene (26) aus einem anderen Metall auf der Metallisierung (11) aufgebracht und zusammen mit der Metallisierung (11) strukturiert wird.
Halbleiterbauelement mit Durchkontaktierung, bei dem ein Substrat (1) aus einem Halbleitermaterial vorhanden ist,
das Substrat (1) mit einem Zwischenmetalldielektrikum (2) und mit einer Metallebene (23; 24) versehen ist, die in dem Zwischenmetalldielektrikum (2) angeordnet ist und eine von dem Substrat (1) abgewandte Kontaktfläche (19) und/oder vertikale leitende Verbindung (15) aufweist, ein Basissubstrat (10) vorhanden ist, das mit einer von elektrisch isolierendem Material umgebenen Anschlussmetallebene (3), die eine dem Substrat (1) zugewandte Kon¬ taktfläche (9) aufweist, versehen und auf einer von dem Zwischenmetalldielektrikum (2) abgewandten Seite des Substrates (1) mit dem Substrat (1) verbunden ist, - ein das Zwischenmetalldielektrikum (2) und das Halblei¬ termaterial des Substrates (1) durchdringendes Kontakt¬ loch (6) vorhanden ist und
- eine Metallisierung (11) vorhanden ist, die einen Anschlusskontakt (12) auf der dem Substrat (1) zugewandten Kontaktfläche (9), eine Durchkontaktierung (13) in dem Kontaktloch (6) und einen Anschlusskontakt (20) auf der von dem Substrat (1) abgewandten Kontaktfläche (19) und/oder direkt auf der vertikalen leitenden Verbindung (15) bildet.
10. Halbleiterbauelement nach Anspruch 9, bei dem
die Metallisierung (11) Wolfram aufweist und außerhalb des Kontaktloches (6) strukturiert ist und
eine weitere Metallebene (26) aus einem anderen Metall auf der Metallisierung (11) angeordnet und entsprechend der Metallisierung (11) strukturiert ist.
11. Halbleiterbauelement nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die Metallisierung (11) einen Anschlusskontakt (20) auf der vertikalen leitenden Verbindung (15) bildet und die vertikale leitende Verbindung (15) Wolfram ist.
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