專利名稱：用于制造具有貫通接觸件的半導(dǎo)體部件的方法和具有貫通接觸件的半導(dǎo)體部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于制造具有穿過襯底的貫通接觸件(through-contact)的半導(dǎo)體部件，其中該貫通接觸件被稱為穿過晶片的接觸件，并且具體地被設(shè)置為用于不同芯片之間的豎直電氣連接件。
背景技術(shù)：
DE102008033395B3描述了一種用于制造具有貫通接觸件的半導(dǎo)體部件的方法，其中提供了一種由半導(dǎo)體材料制成的襯底，該襯底具有埋置的絕緣層并且具有布置在絕緣層中的、由導(dǎo)電材料制成的接觸焊墊(contact pad)。從襯底的上側(cè)制成向下到達(dá)在接觸焊墊上方的絕緣層的開口。在已施加電介質(zhì)之后，充分地移除開口內(nèi)的介電層和絕緣層使得露出接觸焊墊的上側(cè)。以金屬層(metallization)接觸接觸焊墊的方式施加金屬層。在襯底的與開口相反的背面?zhèn)壬现瞥上蛏系竭_(dá)接觸焊墊的貫通接觸件。不需要將襯底中被布置有金屬層的貫通接觸件完全填充。在接觸孔具有大直徑的情況下，那么如果金屬層存在于接觸孔的側(cè)壁上也是足夠的。因為利用例如光刻膠不能容易地填充接觸孔的剩余開口，所以必須借助于被稱為噴涂的昂貴工藝來制造在制造工藝中意在用于結(jié)構(gòu)化的掩膜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的問題為確定如何以最簡單可行的方式在半導(dǎo)體元件的襯底中實現(xiàn)具有相對大的直徑的貫通接觸件。該問題可以如下進(jìn)行解決:利用根據(jù)權(quán)利要求1的特征所述的用于制造具有貫通接觸件的半導(dǎo)體元件的方法，或者通過根據(jù)權(quán)利要求9的特征所述的具有貫通接觸件的半導(dǎo)體元件。配置遵循從屬權(quán)利要求。在用于制造具有貫通接觸件的半導(dǎo)體部件的方法中，首先對由半導(dǎo)體材料制成的襯底布置金屬層間介電層和金屬平面。金屬平面被布置在金屬層間介電層中并且具有面向背離襯底的接觸區(qū)域，或者金屬平面在面向背離襯底的一側(cè)上被布置有穿過金屬層間介電層的豎直導(dǎo)電連接件。被布置有連接金屬平面的基底襯底在襯底的面向背離金屬層間介電層的一側(cè)上連接至襯底，該連接金屬平面由電絕緣材料包圍并且具有接觸區(qū)域，使得接觸區(qū)域面向襯底。穿過金屬層間介電層形成接觸孔，并且在接觸孔中露出連接金屬平面的接觸區(qū)域。施加金屬層，該金屬層形成:在面向襯底的接觸區(qū)域上的連接接觸件；在接觸孔中的貫通接觸件；以及在面向背離襯底的接觸區(qū)域上和/或直接在豎直導(dǎo)電連接件上的連接接觸件。在該方法的一個實施例中，豎直導(dǎo)電連接件是鎢，并且金屬層形成豎直導(dǎo)電連接件上的連接接觸件。
在該方法的另一實施例中，在金屬層間介電層中布置包括有面向背離襯底的接觸區(qū)域的金屬平面，并且在施加金屬層之前移除在該接觸區(qū)域上方的金屬層間介電層。在該方法的另一實施例中，在生成接觸孔之前，借助于掩膜在金屬層間介電層中生成開口，該掩膜在接觸孔區(qū)域中設(shè)置有開口。擴(kuò)大掩膜的開口或者由具有更大開口的另一掩膜來替代該掩膜，使得面向背離襯底的接觸區(qū)域位于掩膜的較大開口中。通過將金屬層間介電層用作硬掩膜來生成接觸孔，該金屬層間介電層在掩膜的較大開口的區(qū)域中被部分地移除。在該方法的另一實施例中，在掩膜的較大開口中移除金屬層間介電層直至露出面向背離襯底的接觸區(qū)域的程度。在該方法的另一實施例中，在施加金屬層之前，在接觸孔中生成由電絕緣材料制成的間隔層，使得金屬層通過間隔層與半導(dǎo)體材料電絕緣。在該方法的另一實施例中，通過施加電絕緣材料然后對其進(jìn)行回蝕來生成間隔層。如果需要的話，同樣可以對金屬層間介電層進(jìn)行回蝕，使得露出面向背離襯底的接觸區(qū)域。在該方法的另一實施例中，將鎢用于金屬層。不同金屬的另外的金屬平面被施加至該金屬層并且與該金屬層一起被結(jié)構(gòu)化。在具有貫通接觸件的半導(dǎo)體部件中，存在半導(dǎo)體材料的襯底。該襯底具有金屬層間介電層和金屬平面，該金屬平面被布置在金屬間電介質(zhì)中并且包括面向背離襯底的接觸區(qū)域和/或在面向背離襯底的一側(cè)上的豎直導(dǎo)電連接件?；滓r底在面向背離金屬層間介電層的一側(cè)上連接至襯底，并且被布置有連接金屬平面，該連接金屬平面由電絕緣材料包圍并且具有面向襯底的接觸區(qū)域。接觸孔穿透襯底的半導(dǎo)體材料和金屬層間介電層。金屬層形成:在面向襯底的接觸區(qū)域上的連接接觸件；在接觸孔中的貫通接觸件；以及在面向背離襯底的接觸區(qū)域上和/或直接在豎直導(dǎo)電連接件上的連接接觸件。在半導(dǎo)體部件的一個實施例中，金屬層包括鎢并且且被結(jié)構(gòu)化在接觸孔外部。不同金屬的另一金屬平面被布置在金屬層上并且被結(jié)構(gòu)化為對應(yīng)于金屬層。在半導(dǎo)體部件的另一實施例中，豎直導(dǎo)電連接件(15 )是鎢，并且金屬層(11)形成在豎直導(dǎo)電連接件(15)上的連接接觸件(20)。


下面參照附圖來更完整地描述制造半導(dǎo)體部件的方法以及利用該方法所制造的半導(dǎo)體部件的示例。圖1示出制造方法的一種變型的中間產(chǎn)品的截面。圖2示出根據(jù)圖1在生成掩膜之后的截面。圖3示出根據(jù)圖2在生成接觸孔之后的截面。圖4示出根據(jù)圖3在施加間隔層材料之后的截面。圖5示出根據(jù)圖4在對間隔層進(jìn)行蝕刻之后的截面。圖6示出根據(jù)圖5在施加金屬層之后的截面。圖7示出根據(jù)圖6在施加另一掩膜之后的截面。圖8示出根據(jù)圖7在對金屬層進(jìn)行結(jié)構(gòu)化并且移除另外的掩模之后的截面。
圖9示出根據(jù)圖1的用于該方法的實施例的截面。圖10示出根據(jù)圖9在施加掩膜之后的截面。圖11示出根據(jù)圖10在金屬層間介電層中生成開口之后的截面。圖12示出根據(jù)圖11在生成掩膜的擴(kuò)大的開口之后的截面。圖13示出根據(jù)圖12在生成接觸孔之后的截面。圖14示出根據(jù)圖13在施加間隔層材料之后的截面。圖15示出根據(jù)圖14在對間隔層進(jìn)行蝕刻之后的截面。圖16示出根據(jù)圖15在施加金屬層之后的截面。圖17示出根據(jù)圖16在施加另一掩膜之后的截面。圖18示出根據(jù)圖17在對金屬層進(jìn)行結(jié)構(gòu)化并且移除掩模之后的截面。圖19示出根據(jù)圖16的用于另一實施例的截面。圖20示出根據(jù)圖19在施加另一金屬平面之后的截面。圖21示出根據(jù)圖20在施加另一掩膜之后的截面。圖22示出根據(jù)圖21在對金屬層和另外的金屬平面進(jìn)行結(jié)構(gòu)化之后以及在移除掩膜之后的截面。
具體實施例方式圖1在截面中示出了在基底襯底10如半導(dǎo)體晶片上的半導(dǎo)體材料的襯底I的布置。襯底I與基底襯底10可以通過粘合層、特別是借助于常規(guī)的晶片粘接法而彼此連接。粘合層可以是例如半導(dǎo)體材料的氧化物。在圖1的截面中，基底襯底10被示為薄層。所示出的層可以包括整個基底襯底10或者僅包括位于基底襯底10的半導(dǎo)體本體或晶片上的介電層更具體地是氧化物層，如果必要的話所示出的層也可以被設(shè)置為粘合層。在這種情況下，半導(dǎo)體本體或晶片與在圖1的底部處示出的基底襯底10的層鄰接。在襯底I的面向背離(facing away from)基底襯底10的上側(cè)上存在其中形成有至少一個金屬平面的金屬層間介電層2。金屬平面的數(shù)目不是預(yù)先固定的，而是取決于所選的制造工藝并且也可能取決于集成到襯底I中的部件或電路部件。作為示例，在圖1中示意性地繪出四個金屬平面21、22、23、24，它們可以按照期望被結(jié)構(gòu)化成用于布線的導(dǎo)線并且可以經(jīng)由豎直導(dǎo)電連接件而彼此連接?？梢詫⒔饘?如通常用于導(dǎo)線的鋁)用作用于金屬平面21、22、23、24的材料。在根據(jù)圖1的實施例中，位于金屬層間介電層2的上側(cè)的第四金屬平面24作為最高的金屬平面。所結(jié)構(gòu)化的金屬平面24的部分具有面向背離襯底I的上側(cè)接觸區(qū)域19?；滓r底10具有由絕緣材料包圍并意在用于貫通接觸件的連接金屬平面3。為了生成接觸孔，在金屬層間介電層2的上側(cè)根據(jù)圖2布置掩膜4，該掩模4在待生成的接觸孔的區(qū)域中具有開口 5。待生成的接觸孔的位置在圖2中由豎直虛線表示。優(yōu)選地以如下方式來結(jié)構(gòu)化金屬平面21、22、23、24:在將要形成接觸孔的區(qū)域中，金屬層間介電層2不會被金屬平面21、22、23、24的部分中斷。借助于掩膜4，通過在掩膜4的開口 5的區(qū)域中首先移除金屬層間介電層2然后移除襯底I的半導(dǎo)體材料來生成接觸孔。例如可以借助于DRIE (深反應(yīng)離子蝕刻)來移除半導(dǎo)體材料。圖3示出根據(jù)圖2在對接觸孔6進(jìn)行蝕刻之后的布置。接觸孔6穿過金屬層間介電層2和襯底I延伸至基底襯底10。在該方法的此步驟中不必露出連接金屬平面3的上側(cè)；替代地，連接金屬平面3可以埋置在基底襯底10的電絕緣材料中。如果最初在接觸孔6的側(cè)壁上形成有與襯底I的半導(dǎo)體材料電絕緣的間隔層，那么會是有利的。圖4示出根據(jù)圖3在施加電絕緣材料7之后的截面，其中電絕緣材料7被設(shè)置為用于間隔層并且被共形地(conformally)施加在整個表面上。然后各向異性地對該電絕緣材料7進(jìn)行回蝕以形成間隔層。電絕緣材料7可以是例如能夠利用針對該目的所通常使用的方法而被回蝕的半導(dǎo)體材料的氧化物，尤其是二氧化硅。圖5示出根據(jù)圖4所示的、在生成間隔層8之后的截面，其中間隔層8覆蓋接觸孔6的側(cè)壁。襯底I的之前在接觸孔6中露出的半導(dǎo)體材料現(xiàn)在被間隔層8覆蓋，使得半導(dǎo)體材料現(xiàn)在與接觸孔6的內(nèi)部電絕緣。在對間隔層進(jìn)行蝕刻的過程中，露出在最上面的金屬層24上的面向背離襯底I的上部接觸區(qū)域19以及在基底襯底10的連接金屬平面3的上側(cè)的面向襯底I的接觸區(qū)域9。接觸區(qū)域9、19借助于貫通接觸件而彼此連接。圖6不出根據(jù)圖5所不的、在施加金屬層11之后的截面。金屬層11是導(dǎo)電材料并且具體地可以包括鎢。如果在施加鎢之前借助于例如CVD (化學(xué)氣相沉積)而施加可以被設(shè)置為接觸層和/或擴(kuò)散阻擋層的薄的Ti/TiN膜，那么是有利的。利用金屬層11形成:在連接金屬平面3的接觸區(qū)域9上的連接接觸件12 ;在接觸孔6的側(cè)壁上的豎直貫通接觸件13 ;以及在最上面的金屬平面24的接觸區(qū)域19上的連接接觸件20。貫通接觸件13通過間隔層8與襯底I的半導(dǎo)體材料電絕緣。然后，例如借助于在部件的上側(cè)的另外的掩膜，可以按照需要將金屬層11結(jié)構(gòu)化成導(dǎo)線。圖7示出根據(jù)圖6所示的、在施加掩膜14之后的截面，其中掩模14可以借助于例如噴涂法來生成。利用所述方法可以使該掩膜14最優(yōu)化，使得實現(xiàn)金屬層11的最佳邊緣覆蓋。在掩模14下面的金屬層11保持不變?？梢砸瞥饘賹拥奈幢谎谀?4覆蓋的部分，以便以這種方式在部件的上側(cè)結(jié)構(gòu)化金屬層11。圖8示出圖7的、在對金屬層11進(jìn)行結(jié)構(gòu)化并且移除掩模14之后的截面。所描述的工藝步驟具有優(yōu)點，具體地，在施加并且結(jié)構(gòu)化用于貫通接觸件13的金屬層11之前，已經(jīng)以期望的方式對所有金屬層21、22、23、24 (包括最上面的金屬層24 (頂部金屬))進(jìn)行了結(jié)構(gòu)化。因此，如果已經(jīng)生成貫通接觸件的金屬層，那么隨后就不必對頂層金屬進(jìn)行結(jié)構(gòu)化。以這種方式，避免了與精細(xì)的掩膜技術(shù)相關(guān)所產(chǎn)生的問題。在所描述的方法中，可以以較簡單的方式來應(yīng)用噴涂工藝，噴涂工藝是由于相對大直徑的接觸孔而被應(yīng)用的，這對于在同一襯底上生成另外的部件特別有利。圖9示出根據(jù)圖1所示的、如下實施例的截面:在該實施例中最上面的金屬平面24未布置在金屬層間介電層2的頂部上而是布置在金屬層間介電層2的內(nèi)部。與金屬平面中的一個金屬平面一圖示的示例中的頂層金屬平面24—的結(jié)構(gòu)化部分接觸的至少一個豎直導(dǎo)電連接件15通向部件的上側(cè)。在優(yōu)選實施例中豎直導(dǎo)電連接件15為鎢。本實施例的其他部件與圖1中所示的部件相對應(yīng)，并且用相同的附圖標(biāo)記表示。圖10示出根據(jù)圖2所示的、用于相應(yīng)的下一方法步驟的截面，其中具有開口 5的掩膜4被用于在金屬層間介電層2中生成開口。待生成的開口的區(qū)域在圖10中以豎直虛線表示。圖11示出根據(jù)圖10所示的、在金屬層間介電層2中生成開口 25之后的中間產(chǎn)品的截面。當(dāng)露出襯底I的半導(dǎo)體材料時，該方法步驟結(jié)束。如果該半導(dǎo)體材料是硅并且金屬層間介電層2是二氧化硅，則用典型的蝕刻方法來生成開口 25，利用該蝕刻方法可以相對于硅選擇性地移除二氧化硅。圖12示出根據(jù)圖11所示的、在已經(jīng)擴(kuò)大掩膜4的開口或已經(jīng)施加具有更大開口的另外的掩膜4之后的截面。因此掩膜4在開口 25的邊緣處具有縮進(jìn)16，使得在開口 25的上側(cè)的邊緣處也露出金屬層間介電層2。現(xiàn)在將金屬層間介電層2用作硬掩膜，以用于借助于例如DRIE來蝕刻半導(dǎo)體材料。圖13不出如圖12所不的、在生成接觸孔6之后的截面。因為掩I旲4沒有完全覆蓋金屬層間介電層2的頂側(cè)，所以在對接觸孔6進(jìn)行蝕刻期間金屬層間介電層2的在接觸孔6的邊緣處的部分也被移除，使得出現(xiàn)圖13中所示的臺階17。臺階17可以以上部金屬平面24仍然被金屬層間介電層2完全覆蓋的方式形成，如圖13所示。然而，取而代之的是，還可以移除足量的金屬層間介電層2使得露出最上面的金屬平面24的面向背離襯底I的接觸區(qū)域。下面將參照圖14至圖16來描述第一種可能性。圖14示出根據(jù)圖13所示的、在施加意在用于間隔層的電絕緣材料7之后的截面，并且因此對應(yīng)于圖4的截面。同樣在本實施例中，共形地施加電絕緣材料7，使得邊緣(包括臺階17)均被覆蓋。圖15示出根據(jù)圖14所示的、在對電絕緣材料7進(jìn)行各向異性回蝕之后的截面，其中保留有在接觸孔6的側(cè)壁上的間隔層8以及在臺階17的邊緣處的另外的間隔層18。在對電絕緣材料7進(jìn)行回蝕期間，移除金屬層間介電層2直至如下程度:在臺階17的區(qū)域中露出在最上面的金屬平面24的上側(cè)的面向背離襯底I的接觸區(qū)域19。針對這一點，如果金屬層間介電層2和被設(shè)置用于間隔層8的電絕緣材料7兩者的材料均為二氧化硅，則會特別有利。同樣在該方法的變型中，利用對間隔層進(jìn)行蝕刻而優(yōu)選地露出在連接金屬平面3上的接觸區(qū)域9。在圖15中所示出的中間產(chǎn)品中，對應(yīng)于根據(jù)圖5的中間產(chǎn)品，露出連接金屬平面3的接觸區(qū)域9以及最上面的金屬平面24的面向背離襯底I的接觸區(qū)域19。圖16示出根據(jù)圖15所示的、在施加金屬層11之后的截面，在此示例中金屬層11也可以基本上由鎢形成。如在先前描述的實施中，可以設(shè)置Ti/TiN的基礎(chǔ)金屬層。金屬層11形成:在連接金屬平面3的接觸區(qū)域上的連接接觸件12 ;貫通接觸件13 ;以及在中間平面24的接觸區(qū)域19上以及直接在豎直導(dǎo)電連接件15上(即未在金屬層11和豎直導(dǎo)電連接件15之間設(shè)置連接接觸層或接觸焊墊)的連接接觸件20。在接觸區(qū)域19或豎直導(dǎo)電連接件15上的連接接觸件20可以彼此獨立地單獨或共同設(shè)置并且可以為任意數(shù)目。連接接觸件12、20經(jīng)由豎直的貫通接觸件13而彼此連接?，F(xiàn)在可以通過噴涂法來施加另一掩膜14，利用該另一掩膜14可以對金屬層11進(jìn)行結(jié)構(gòu)化。圖17示出根據(jù)圖16所示的、在生成掩膜14之后的截面，該掩膜14優(yōu)選地將金屬層11覆蓋至如下程度:在后續(xù)的結(jié)構(gòu)化步驟期間金屬層11的存在于接觸孔6中的整個部分保持不變。然后可以移除金屬層11的未被掩膜14覆蓋的部分。圖18示出根據(jù)圖17所示的、在對金屬層11進(jìn)行結(jié)構(gòu)化之后并且在移除掩膜14之后的截面。圖8與圖18之間的本質(zhì)區(qū)別在于將貫通接觸件13連接至上部金屬平面24的上部連接接觸件20的設(shè)計。所示出的連接接觸件20可以彼此獨立地設(shè)置。例如，可以在接觸區(qū)域上形成僅一個連接接觸件，或者在豎直導(dǎo)電連接件上的僅一個連接接觸件穿過金屬層間介電層而通向頂面。取而代之，可以設(shè)置若干個所述的兩種類型連接接觸件。圖19示出根據(jù)圖16所示的、用于另一實施例的截面，其中最上面的金屬平面23是被設(shè)置用于襯底I上的集成部件的倒數(shù)第二個(例如第三個)金屬平面。圖19中的可以按照期望進(jìn)行結(jié)構(gòu)化并且可以經(jīng)由豎直導(dǎo)電連接件而彼此連接的金屬平面21、22、23各自通過單獨的部分而示意性地示出。優(yōu)選為鎢的豎直導(dǎo)電連接件15在本實施例中位于上部金屬平面23上。可以設(shè)置將金屬平面21、22、23的不同部分彼此連接的若干豎直導(dǎo)電連接件。獨立于貫通接觸件的生成，可以以不同的方式來構(gòu)造利用金屬平面21、22、23和豎直導(dǎo)電連接件所形成的布線。金屬層11在金屬平面23的接觸區(qū)域上并且直接在豎直導(dǎo)電連接件15上形成連接接觸件20。在根據(jù)圖19的實施例中，也可以彼此獨立地單獨或共同設(shè)置任意數(shù)目的在接觸區(qū)域19上或在豎直導(dǎo)電連接件15上的連接接觸件20。圖20示出根據(jù)圖19所示的、在施加另一金屬平面26之后的截面。另外的金屬平面26的部分現(xiàn)在位于金屬層11的水平表面上。圖21示出根據(jù)圖20所示的、在生成另外的掩膜14之后的截面，該另外的掩膜14覆蓋金屬層11與另外的金屬平面26的區(qū)域，尤其是覆蓋金屬層11的存在于接觸孔中的部分。掩膜14被用于同時且共同地對金屬層11和另外的金屬平面26進(jìn)行結(jié)構(gòu)化。圖22示出根據(jù)圖21所示的、在對金屬層11和另外的金屬平面26進(jìn)行共同結(jié)構(gòu)化之后并且在移除掩膜14之后的截面。另外的金屬平面26加固金屬層11的頂側(cè)部分。參照實施例所描述的方法簡化了因為相對大的接觸孔而使用的噴涂法的應(yīng)用，利用所述噴涂法，如果直到生成了針對貫通接觸件所施加的金屬層之后才施加將要結(jié)構(gòu)化的金屬平面，則會出現(xiàn)問題。在這里所描述的方法中，在金屬平面上生成用于貫通接觸件的頂側(cè)連接的連接接觸件，其中該金屬平面在施加用于貫通接觸件的金屬層之前就已經(jīng)被結(jié)構(gòu)化。因此可以更簡單地形成噴涂掩膜，并且減少了與噴涂法相關(guān)聯(lián)的問題，原因是通過噴涂僅進(jìn)行了被設(shè)置用于貫通接觸件的金屬層的相對粗糙的頂側(cè)結(jié)構(gòu)化。附圖標(biāo)記列表I 襯底2 金屬層間介電層3 連接金屬平面4 掩膜5 開口6 接觸孔7 電絕緣材料8 間隔層9 接觸區(qū)域10 基底襯底11金屬層12連接接觸件13貫通接觸件14 掩膜15豎直導(dǎo)電連接件
16縮進(jìn)17臺階18另外的間隔層19接觸區(qū)域20連接接觸件21金屬平面22金屬平面23金屬平面24金屬平面25 開口26另外的金屬平面
權(quán)利要求
1.一種用于制造具有貫通接觸件的半導(dǎo)體部件的方法，其中， 對由半導(dǎo)體材料制成的襯底(I)布置金屬層間介電層(2)并且布置金屬平面(23、24)，所述金屬平面(23、24)被布置在所述金屬層間介電層(2)中并且包括面向背離所述襯底Cl)的接觸區(qū)域(19)和/或豎直導(dǎo)電連接件(15)； 將基底襯底(10 )在所述襯底(I)的面向背離所述金屬層間介電層(2 )的一側(cè)上連接至所述襯底(1)，所述基底襯底(10)布置有連接金屬平面(3)，所述連接金屬平面(3)由電絕緣材料包圍并且具有接觸區(qū)域(9)，使得所述接觸區(qū)域(9)面向所述襯底(I);以及 形成穿過所述襯底(I)的半導(dǎo)體材料和所述金屬層間介電層(2)的接觸孔(6)，并且露出在所述接觸孔(6)中的所述連接金屬平面(3)的所述接觸區(qū)域(9);以及 施加金屬層(11)，所述金屬層(11)形成:在面向所述襯底(I)的所述接觸區(qū)域(9)上的連接接觸件(12);在所述接觸孔(6)中的貫通接觸件(13);以及在面向背離所述襯底(I)的所述接觸區(qū)域(19 )上和/或直接在所述豎直導(dǎo)電連接件(15 )上的連接接觸件(20 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 所述金屬層(11)形成在所述豎直導(dǎo)電連接件(15 )上的連接接觸件(20 )，并且所述豎直導(dǎo)電連接件(15)為鎢。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 所述金屬層(11)形成在面向背 離所述襯底(I)的所述接觸區(qū)域(19)上的連接接觸件(20)，包括面向背離所述襯底(I)的所述接觸區(qū)域(19)的金屬平面(23、24)被布置在所述金屬層間介電層(2)中，并且在施加所述金屬層(11)之前移除在所述接觸區(qū)域(19)上方的所述金屬層間介電層(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中， 在生成所述接觸孔(6)之前，借助于掩模(4)來布置在所述金屬層間介電層(2)中的開口(25)，所述掩模(4)在所述接觸孔(6)的區(qū)域中布置有開口(5)； 擴(kuò)大所述掩模(4)的所述開口(5)或者由具有更大開口(5)的另外的掩模(4)來替代所述掩模(4)，使得面向背離所述襯底(I)的所述接觸區(qū)域(19)位于所述掩模(4)的所述更大開口(5)的區(qū)域中；以及 將所述金屬層間介電層(2)用作硬掩膜來生成所述接觸孔(6)，所述金屬層間介電層(2)在所述掩模(4)的所述更大開口(5)的區(qū)域中被部分地移除。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中， 充分地移除在所述掩模(4)的所述更大開口(5)的區(qū)域中的所述金屬層間介電層(2)，使得露出面向背離所述襯底(I)的所述接觸區(qū)域(19)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的一項所述的方法，其中， 在施加所述金屬層(11)之前，在所述接觸孔(6)中生成由電絕緣材料(7)制成的間隔層(8)，使得所述金屬層(11)通過所述間隔層(8)與所述半導(dǎo)體材料電絕緣。
7.根據(jù)從屬于權(quán)利要求4的權(quán)利要求6所述的方法，其中， 通過共形地施加所述電絕緣材料(7)，然后各向異性地對所述電絕緣材料(7)進(jìn)行回蝕來生成所述間隔層(8);以及 同樣對所述金屬層間介電層(2)進(jìn)行回蝕，使得露出面向背離所述襯底(I)的所述接觸區(qū)域(19)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的一項所述的方法，其中，將鎢用于所述金屬層(11)，以及將由不同材料制成的另外的金屬平面(26)施加至所述金屬層(11)并且將所述另外的金屬平面(26)與所述金屬層(11) 一起結(jié)構(gòu)化。
9.一種具有貫通接觸件的半導(dǎo)體部件，其中， 存在由半導(dǎo)體材料制成的襯底(1)，所述襯底(I)被布置有金屬層間介電層(2)并且布置有金屬平面(23、24)，所述金屬平面(23、24)被布置在所述金屬層間介電層(2)中并且包括面向背離所述襯底(I)的接觸區(qū)域(19 )和/或豎直導(dǎo)電連接件(15 ); 存在基底襯底(10)，所述基底襯底(10)被布置有連接金屬平面(3)并且所述基底襯底(10)在所述襯底(I)的面向背離所述金屬層間介電層(2)的一側(cè)上連接至所述襯底(1)，所述連接金屬平面(3)由電絕緣材料包圍并且包括面向所述襯底(I)的接觸區(qū)域(9)； 存在接觸孔(6)，所述接觸孔(6)穿透所述襯底(I)的半導(dǎo)體材料和所述金屬層間介電層(2);以及 施加有金屬層(11)，所述金屬層(11)形成:在面向所述襯底(I)的所述接觸區(qū)域(9)上的連接接觸件(12);在所述接觸孔(6)中的貫通接觸件(13);以及在面向背離所述襯底(I)的所述接觸區(qū)域(19 )上和/或直接在所述豎直導(dǎo)電連接件(15 )上的連接接觸件(20 )。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體部件，其中，所述金屬層(11)為鎢并且被結(jié)構(gòu)化在所述接觸孔(6)的外部，以及由不同金屬制成的另外的金屬平面(26)被布置在所述金屬層(11)上并且被結(jié)構(gòu)化為對應(yīng)于所述金屬層(11)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的半導(dǎo)體部件，其中，所述金屬層(11)形成在所述豎直導(dǎo)電連接件(15 )上的連接接觸 件(20 )，并且所述豎直導(dǎo)電連接件(15 )為鎢。
全文摘要
形成穿過襯底(1)的半導(dǎo)體材料和金屬層間介電層(2)的接觸孔，并且在接觸孔中露出連接金屬平面(3)的面向襯底的接觸區(qū)域。施加金屬層(11)，該金屬層(11)形成在接觸區(qū)域上的連接接觸件(12)；在接觸孔中的貫通接觸件(13)；以及在面向背離襯底的接觸區(qū)域上和/或在上部金屬平面(24)的豎直導(dǎo)電連接件(15)上的連接接觸件(20)。
文檔編號H01L21/768GK103098197SQ201180043178
公開日2013年5月8日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者約亨·克拉夫特, 斯特凡·耶瑟尼希, 京特·科皮奇, 弗朗茨·施蘭克, 霍爾迪·泰瓦, 伯恩哈德·勒夫勒, 約爾格·西格特 申請人:ams有限公司