形成穿过衬底（1）的半导体材料和金属层间介电层（2）的接触孔，并且在接触孔中露出连接金属平面（3）的面向衬底的接触区域。施加金属层（11），该金属层（11）形成：在接触区域上的连接接触件（12）；在接触孔中的贯通接触件（13）；以及在面向背离衬底的接触区域上和/或在上部金属平面（24）的竖直导电连接件（15）上的连接接触件（20）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术关于制造具有穿过衬底的贯通接触件(through-contact)的半导体部件，其中该贯通接触件被称为穿过晶片的接触件，并且具体地被设置为用于不同芯片之间的竖直电气连接件。
技术介绍
DE102008033395B3描述了一种用于制造具有贯通接触件的半导体部件的方法，其中提供了一种由半导体材料制成的衬底，该衬底具有埋置的绝缘层并且具有布置在绝缘层中的、由导电材料制成的接触焊垫(contact pad)。从衬底的上侧制成向下到达在接触焊垫上方的绝缘层的开口。在已施加电介质之后，充分地移除开口内的介电层和绝缘层使得露出接触焊垫的上侧。以金属层(metallization)接触接触焊垫的方式施加金属层。在衬底的与开口相反的背面侧上制成向上到达接触焊垫的贯通接触件。不需要将衬底中被布置有金属层的贯通接触件完全填充。在接触孔具有大直径的情况下，那么如果金属层存在于接触孔的侧壁上也是足够的。因为利用例如光刻胶不能容易地填充接触孔的剩余开口，所以必须借助于被称为喷涂的昂贵工艺来制造在制造工艺中意在用于结构化的掩膜。
技术实现思路
本专利技术的问题为确定如何以最简单可行的方式在半导体元件的衬底中实现具有相对大的直径的贯通接触件。该问题可以如下进行解决:利用根据权利要求1的特征所述的用于制造具有贯通接触件的半导体元件的方法，或者通过根据权利要求9的特征所述的具有贯通接触件的半导体元件。配置遵循从属权利要求。在用于制造具有贯通接触件的半导体部件的方法中，首先对由半导体材料制成的衬底布置金属层间介电层和金属平面。金属平面被布置在金属层间介电层中并且具有面向背离衬底的接触区域，或者金属平面在面向背离衬底的一侧上被布置有穿过金属层间介电层的竖直导电连接件。被布置有连接金属平面的基底衬底在衬底的面向背离金属层间介电层的一侧上连接至衬底，该连接金属平面由电绝缘材料包围并且具有接触区域，使得接触区域面向衬底。穿过金属层间介电层形成接触孔，并且在接触孔中露出连接金属平面的接触区域。施加金属层，该金属层形成:在面向衬底的接触区域上的连接接触件；在接触孔中的贯通接触件；以及在面向背离衬底的接触区域上和/或直接在竖直导电连接件上的连接接触件。在该方法的一个实施例中，竖直导电连接件是钨，并且金属层形成竖直导电连接件上的连接接触件。在该方法的另一实施例中，在金属层间介电层中布置包括有面向背离衬底的接触区域的金属平面，并且在施加金属层之前移除在该接触区域上方的金属层间介电层。在该方法的另一实施例中，在生成接触孔之前，借助于掩膜在金属层间介电层中生成开口，该掩膜在接触孔区域中设置有开口。扩大掩膜的开口或者由具有更大开口的另一掩膜来替代该掩膜，使得面向背离衬底的接触区域位于掩膜的较大开口中。通过将金属层间介电层用作硬掩膜来生成接触孔，该金属层间介电层在掩膜的较大开口的区域中被部分地移除。在该方法的另一实施例中，在掩膜的较大开口中移除金属层间介电层直至露出面向背离衬底的接触区域的程度。在该方法的另一实施例中，在施加金属层之前，在接触孔中生成由电绝缘材料制成的间隔层，使得金属层通过间隔层与半导体材料电绝缘。在该方法的另一实施例中，通过施加电绝缘材料然后对其进行回蚀来生成间隔层。如果需要的话，同样可以对金属层间介电层进行回蚀，使得露出面向背离衬底的接触区域。在该方法的另一实施例中，将钨用于金属层。不同金属的另外的金属平面被施加至该金属层并且与该金属层一起被结构化。在具有贯通接触件的半导体部件中，存在半导体材料的衬底。该衬底具有金属层间介电层和金属平面，该金属平面被布置在金属间电介质中并且包括面向背离衬底的接触区域和/或在面向背离衬底的一侧上的竖直导电连接件。基底衬底在面向背离金属层间介电层的一侧上连接至衬底，并且被布置有连接金属平面，该连接金属平面由电绝缘材料包围并且具有面向衬底的接触区域。接触孔穿透衬底的半导体材料和金属层间介电层。金属层形成:在面向衬底的接触区域上的连接接触件；在接触孔中的贯通接触件；以及在面向背离衬底的接触区域上和/或直接在竖直导电连接件上的连接接触件。在半导体部件的一个实施例中，金属层包括钨并且且被结构化在接触孔外部。不同金属的另一金属平面被布置在金属层上并且被结构化为对应于金属层。在半导体部件的另一实施例中，竖直导电连接件(15 )是钨，并且金属层(11)形成在竖直导电连接件(15)上的连接接触件(20)。附图说明下面参照附图来更完整地描述制造半导体部件的方法以及利用该方法所制造的半导体部件的示例。图1示出制造方法的一种变型的中间产品的截面。图2示出根据图1在生成掩膜之后的截面。图3示出根据图2在生成接触孔之后的截面。图4示出根据图3在施加间隔层材料之后的截面。图5示出根据图4在对间隔层进行蚀刻之后的截面。图6示出根据图5在施加金属层之后的截面。图7示出根据图6在施加另一掩膜之后的截面。图8示出根据图7在对金属层进行结构化并且移除另外的掩模之后的截面。图9示出根据图1的用于该方法的实施例的截面。图10示出根据图9在施加掩膜之后的截面。图11示出根据图10在金属层间介电层中生成开口之后的截面。图12示出根据图11在生成掩膜的扩大的开口之后的截面。图13示出根据图12在生成接触孔之后的截面。图14示出根据图13在施加间隔层材料之后的截面。图15示出根据图14在对间隔层进行蚀刻之后的截面。图16示出根据图15在施加金属层之后的截面。图17示出根据图16在施加另一掩膜之后的截面。图18示出根据图17在对金属层进行结构化并且移除掩模之后的截面。图19示出根据图16的用于另一实施例的截面。图20示出根据图19在施加另一金属平面之后的截面。图21示出根据图20在施加另一掩膜之后的截面。图22示出根据图21在对金属层和另外的金属平面进行结构化之后以及在移除掩膜之后的截面。具体实施例方式图1在截面中示出了在基底衬底10如半导体晶片上的半导体材料的衬底I的布置。衬底I与基底衬底10可以通过粘合层、特别是借助于常规的晶片粘接法而彼此连接。粘合层可以是例如半导体材料的氧化物。在图1的截面中，基底衬底10被示为薄层。所示出的层可以包括整个基底衬底10或者仅包括位于基底衬底10的半导体本体或晶片上的介电层更具体地是氧化物层，如果必要的话所示出的层也可以被设置为粘合层。在这种情况下，半导体本体或晶片与在图1的底部处示出的基底衬底10的层邻接。在衬底I的面向背离(facing away from)基底衬底10的上侧上存在其中形成有至少一个金属平面的金属层间介电层2。金属平面的数目不是预先固定的，而是取决于所选的制造工艺并且也可能取决于集成到衬底I中的部件或电路部件。作为示例，在图1中示意性地绘出四个金属平面21、22、23、24，它们可以按照期望被结构化成用于布线的导线并且可以经由竖直导电连接件而彼此连接。可以将金属(如通常用于导线的铝)用作用于金属平面21、22、23、24的材料。在根据图1的实施例中，位于金属层间介电层2的上侧的第四金属平面24作为最高的金属平面。所结构化的金属平面24的部分具有面向背离衬底I的上侧接触区域19。基底衬底10具有由绝缘材料包围并意在用于贯通接触件的连接金属平面3。为了生成接触孔，在金属层间介电层2的上侧根据图2布本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.10 DE 102010045055.31.一种用于制造具有贯通接触件的半导体部件的方法，其中， 对由半导体材料制成的衬底(I)布置金属层间介电层(2)并且布置金属平面(23、24)，所述金属平面(23、24)被布置在所述金属层间介电层(2)中并且包括面向背离所述衬底Cl)的接触区域(19)和/或竖直导电连接件(15)； 将基底衬底(10 )在所述衬底(I)的面向背离所述金属层间介电层(2 )的一侧上连接至所述衬底(1)，所述基底衬底(10)布置有连接金属平面(3)，所述连接金属平面(3)由电绝缘材料包围并且具有接触区域(9)，使得所述接触区域(9)面向所述衬底(I);以及 形成穿过所述衬底(I)的半导体材料和所述金属层间介电层(2)的接触孔(6)，并且露出在所述接触孔(6)中的所述连接金属平面(3)的所述接触区域(9);以及 施加金属层(11)，所述金属层(11)形成:在面向所述衬底(I)的所述接触区域(9)上的连接接触件(12);在所述接触孔(6)中的贯通接触件(13);以及在面向背离所述衬底(I)的所述接触区域(19 )上和/或直接在所述竖直导电连接件(15 )上的连接接触件(20 )。2.根据权利要求1所述的方法，其中， 所述金属层(11)形成在所述竖直导电连接件(15 )上的连接接触件(20 )，并且所述竖直导电连接件(15)为钨。3.根据权利要求1所述的方法，其中， 所述金属层(11)形成在面向背 离所述衬底(I)的所述接触区域(19)上的连接接触件(20)，包括面向背离所述衬底(I)的所述接触区域(19)的金属平面(23、24)被布置在所述金属层间介电层(2)中，并且在施加所述金属层(11)之前移除在所述接触区域(19)上方的所述金属层间介电层(2)。4.根据权利要求3所述的方法，其中， 在生成所述接触孔(6)之前，借助于掩模(4)来布置在所述金属层间介电层(2)中的开口(25)，所述掩模(4)在所述接触孔(6)的区域中布置有开口(5)； 扩大所述掩模(4)的所述开口(5)或者由具有更大开口(5)的另外的掩模(4)来替代所述掩模(4)，使得面向背离所述衬底(I)的所述接触区域(19)位于所述掩模(4)的所述更大开口(5)的区域中；以及 将所述金属层间介电层(2)用作硬掩膜来生成所述接触孔(6)，所述金属层间介电层(2)在所述掩模(4)的所述更大开口(5)的区域中被部分地移除。5.根据权利要求4所述的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：约亨·克拉夫特，斯特凡·耶瑟尼希，京特·科皮奇，弗朗茨·施兰克，霍尔迪·泰瓦，伯恩哈德·勒夫勒，约尔格·西格特，
申请(专利权)人：ams有限公司，
类型：
国别省市：
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