具有内连结金属的硅晶片制造技术

本发明专利技术关于一种具有内连结金属的硅晶片。该硅晶片包括硅基底、至少一电性元件、绝缘层、金属层、至少一第一内连结金属及至少一第二内连结金属。该电性元件位于该硅基底内，且显露于该硅基底的第一表面。该绝缘层位于该硅基底的第一表面。该金属层位于该绝缘层的表面。该第一内连结金属贯穿该绝缘层，且位于该电性元件上方，该第一内连结金属连接该金属层及该电性元件。该第二内连结金属贯穿该绝缘层，且位于该电性元件外的相对位置，该第二内连结金属连接该金属层。由此，当形成硅穿导孔后，该硅穿导孔可透过该第二内连结金属与该金属层电性连接，以提升良率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种硅晶片，特别是涉及一种具有内连结金属的硅晶片。
技术介绍
参考图1，显示已知具有内连结金属的硅晶片的剖面示意图。该硅晶片1包括硅基 底11、至少一电性元件12、绝缘层13、金属层14及至少一内连结金属15。该硅基底11具 有第一表面111及第二表面112。该电性元件12位于该硅基底11内，且显露于该硅基底 11的第一表面111。该绝缘层13位于该硅基底11的第一表面111，该绝缘层13具有表面 131。该金属层14位于该绝缘层13的表面131。该内连结金属15贯穿该绝缘层13，且位 于该电性元件12上方，该内连结金属15连接该金属层14及该电性元件12。该已知具有内连结金属的硅晶片1的缺点如下。参考图2，若该硅晶片1需在该硅 基底11内形成硅穿导孔16时，则需先移除部分该硅基底11及部分该绝缘层13，以形成穿 孔17以贯穿该硅基底11及该绝缘层13，并在该穿孔17内形成阻绝层(Barrier Layer) 161 及导电体162，使该硅穿导孔16与该金属层14连接。然而，因为该硅基底11及该绝缘层13 的材料不同，故在进行蚀刻时，必须准确掌控其操纵变因，否则可能会发生以下两种情况。 第一种，参考图3，该穿孔17仅贯穿该硅基底11，但未贯穿该绝缘层13，故该硅穿导孔16无 法连接至该金属层14。第二种，参考图4，该穿孔17虽贯穿该硅基底11及该绝缘层13，但 形成过蚀(Footing)的现象，如区域A所示，意即，该硅基底11被过度蚀刻，使得该硅基底 11的孔壁113及该绝缘层13的孔壁132形成非连续面，导致该硅穿导孔16无法顺利形成， 而无法连接至该金属层14。因此，有必要提供一种具有内连结金属的硅晶片，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有内连结金属的硅晶片。该硅晶片包括硅基底、至少一电性元 件、绝缘层、金属层、至少一第一内连结金属及至少一第二内连结金属。该硅基底具有第一 表面及第二表面。该电性元件位于该硅基底内，且显露于该硅基底的第一表面。该绝缘层 位于该硅基底的第一表面，该绝缘层具有表面。该金属层位于该绝缘层的表面。该第一内 连结金属贯穿该绝缘层，且位于该电性元件上方，该第一内连结金属连接该金属层及该电 性元件。该第二内连结金属贯穿该绝缘层，且位于该电性元件外的相对位置，该第二内连结 金属连接该金属层。由此，当欲形成硅穿导孔时，仅需移除部分该硅基底，以贯穿该硅基底，使该硅穿 导孔透过该第二内连结金属与该金属层电性连接，以提升良率。附图说明图1显示已知具有内连结金属的硅晶片的剖面示意图；图2显示已知具有内连结金属的硅晶片形成硅穿导孔的剖面示意图3显示已知具有内连结金属的硅晶片的硅穿导孔未能连接至金属层的第一种 情况的剖面示意图；图4显示已知具有内连结金属的硅晶片的硅穿导孔未能连接至金属层的第二种 情况的剖面示意图；图5至图7显示本专利技术具有内连结金属的硅晶片的第一实施例的制造方法的剖面 示意图；图8显示本专利技术具有内连结金属的硅晶片的第二实施例的剖面示意图；图9显示本专利技术具有内连结金属的硅晶片的第三实施例的剖面示意图；及图10显示图9的局部放大俯视图。附图标记说明1 已知具有内连结金属的硅晶片2A硅晶片2B本专利技术具有内连结金属的硅晶片的第一实施例3 本专利技术具有内连结金属的硅晶片的第二实施例4 本专利技术具有内连结金属的硅晶片的第三实施例11 硅基底12 电性元件13绝缘层14金属层15 内连结金属16 硅穿导孔17 穿孔21 硅基底22 电性元件23 绝缘层24光致抗蚀剂25第一内连结金属26第二内连结金属27 金属层28测试用元件29 硅穿导孔111 第一表面112 第二表面113 孔壁131 表面132 孔壁161阻绝层162导电体211 第一表面212 第二表面213 第二穿孔231 表面232 第一穿孔241 开口291阻绝层292导电体具体实施例方式参考图5至图7，显示本专利技术具有内连结金属的硅晶片的第一实施例的制造方法 的剖面示意图。参考图5，提供硅晶片2A。该硅晶片2A包括硅基底21、至少一电性元件22 及绝缘层23。该硅基底21具有第一表面211及第二表面212。该电性元件22位于该硅基 底21内，且显露于该硅基底21的第一表面211。优选地，该电性元件22为晶体管或互补式 金属 _ 氧化层 _ 半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS)。该绝缘层 23位于该硅基底21的第一表面211，该绝缘层23具有表面231。优选地，该绝缘层23的 材料为氧化硅(Silicon Oxide)。接着，在该硅晶片2A的绝缘层23的表面231上形成光 致抗蚀剂24。该光致抗蚀剂24具有至少一开口 241，这些开口 241显露部分该绝缘层23。 在本实施例中，这些开口 241的孔径不同，然而在其他应用中，优选地，这些开口 241的孔径 可相同。参考图6，移除显露于该光致抗蚀剂24的开口 241的绝缘层23，以形成至少一第 一穿孔232。在本实施例中，利用蚀刻方法移除部分该绝缘层23，这些第一穿孔232的孔径 不同，然而在其他应用中，优选地，这些第一穿孔232的孔径可相同，且至少为1 y m。参考 图7，移除该光致抗蚀剂24 (图6)，并形成导电金属于这些第一穿孔232内，以形成至少一 第一内连结金属25及至少一第二内连结金属26，这些第一内连结金属25位于该电性元件 22上方，这些第二内连结金属26位于该电性元件22外的相对位置。最后，形成金属层27 于该绝缘层23的表面231上，以完成具有内连结金属的硅晶片2B。这些第一内连结金属 25连接该金属层27及该电性元件22，该第二内连结金属26连接该金属层27。在本实施例 中，该第二内连结金属26连接该金属层27及该硅基底21。优选地，该金属层27的材料为 铜或铝，且该第一内连结金属25及该第二内连结金属26的材料为钨，由此，该金属层27及 该内连结金属(该第一内连结金属25及该第二内连结金属26)的材料不同，可避免因金属 扩散现象而降低信号良率。再参考图7，显示本专利技术具有内连结金属的硅晶片的第一实施例的剖面示意图。该 硅晶片2B包括硅基底21、至少一电性元件22、绝缘层23、金属层27、至少一第一内连结金 属25及至少一第二内连结金属26。该硅基底21具有第一表面211及第二表面212。该电性 元件22位于该硅基底21内，且显露于该硅基底21的第一表面211。优选地，该电性元件22 为晶体管或互补式金属_氧化层_半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS)。该绝缘层23位于该硅基底21的第一表面211，该绝缘层23具有表面231。在本实 施例中，该绝缘层23具有多个第一穿孔232，这些第一穿孔232的孔径不同，然而在其他应 用中，优选地，这些第一穿孔232的孔径可相同，且至少为lym。优选地，该绝缘层23的材料为氧化硅(Silicon Oxide)。该金属层27位于该绝缘层23的表面231。优选地，该金属层27的材料为铜或铝。 这些第一内连结金属25贯穿该绝缘层23，且位于该电性元件22上方，这些第一内连结金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有内连结金属的硅晶片，包括：硅基底，具有第一表面及第二表面；至少一电性元件，位于该硅基底内，且显露于该硅基底的第一表面；绝缘层，位于该硅基底的第一表面，该绝缘层具有表面；金属层，位于该绝缘层的表面；至少一第一内连结金属，贯穿该绝缘层，且位于该电性元件上方，该第一内连结金属连接该金属层及该电性元件；及至少一第二内连结金属，贯穿该绝缘层，且位于该电性元件外的相对位置，该第二内连结金属连接该金属层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：洪正辉，
申请(专利权)人：日月光半导体制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]