專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使不同高度處的導(dǎo)電層在連接孔中露出的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
LSI及其它半導(dǎo)體裝置由于微細(xì)加工工藝所致的高密度集成化，從而實(shí)現(xiàn)了小型化和高性能化。在這種高密度集成的半導(dǎo)體裝置中，提出了新的理念以減小多層布線的層間連接結(jié)構(gòu)的必需面積。例如，日本專利特開(kāi)1997-199586號(hào)公報(bào)公開(kāi)了一種具有共用接觸結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置。在該半導(dǎo)體裝置中，將不同高度處的導(dǎo)電材料層經(jīng)由單個(gè)連接孔而連接在一起以在多層布線之間實(shí)現(xiàn)層間連接。因此，與為每個(gè)導(dǎo)電材料層設(shè)有連接孔時(shí)相比，共用接觸結(jié)構(gòu)確保了更小的必需面積，于是實(shí)現(xiàn)了高密度集成。如下所述，進(jìn)行在共用接觸結(jié)構(gòu)中形成連接孔的步驟。首先，通過(guò)光刻法形成抗蝕劑圖形，所述抗蝕劑圖形具有與兩個(gè)不同高度處的導(dǎo)電材料層重疊的開(kāi)口圖形。接下來(lái)，將抗蝕劑圖形用作掩模以對(duì)層間絕緣膜進(jìn)行蝕刻，直到露出淺層導(dǎo)電材料層為止。接下來(lái)，將已經(jīng)露出的淺層導(dǎo)電材料層用作掩模以對(duì)周圍的層間絕緣膜進(jìn)行蝕刻，直到深層導(dǎo)電材料層露出為止。如上所述，使用單個(gè)抗蝕劑圖形對(duì)層間絕緣膜進(jìn)行蝕刻，于是，形成使得不同導(dǎo)電材料層在連接孔中露出的共用接觸結(jié)構(gòu)。然而，在相關(guān)技術(shù)中，在共用接觸結(jié)構(gòu)中形成連接孔的步驟使得在對(duì)層間絕緣膜進(jìn)行蝕刻時(shí)，先前露出的淺層導(dǎo)電材料層在長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)暴露于等離子體，于是導(dǎo)致淺層導(dǎo)電材料層的過(guò)蝕刻。這樣，導(dǎo)致在連接孔的側(cè)壁上形成基于金屬的沉積物。所述金屬基沉積物在灰化處理或化學(xué)后處理后未被除去，從而生成粒子且導(dǎo)致產(chǎn)率下降。而且，這種對(duì)淺層導(dǎo)電材料層的過(guò)度蝕刻可引起導(dǎo)電材料層的徹底穿透。在此情況下，當(dāng)將最終金屬填入連接孔中時(shí)，所述金屬可僅與導(dǎo)電材料層的側(cè)面接觸，于是導(dǎo)致電阻增大。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況，本發(fā)明期望提供一種使得不同高度處的導(dǎo)電材料層在連接孔中露出的半導(dǎo)體裝置。所述半導(dǎo)體裝置通過(guò)抑制淺層導(dǎo)電材料層被過(guò)度蝕刻而提高產(chǎn)率。還期望提供一種該半導(dǎo)體裝置的制造方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了一種包括基板和連接孔的半導(dǎo)體裝置?；寰哂械谝粚?dǎo)電層和比第一導(dǎo)電層設(shè)置為更深的第二導(dǎo)電層。連接孔由大直徑凹部和小直徑凹部構(gòu)成。大直徑凹部在基板的主面?zhèn)染哂谐叽缗c第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層重疊的開(kāi)口。第一導(dǎo)電層在大直徑凹部的底部的部分露出。小直徑凹部從大直徑凹部延伸并挖掘至大直徑凹部的底部而形成。第二導(dǎo)電層在小直徑凹部的底部露出。在由大直徑凹部和小直徑凹部構(gòu) 成的連接孔中設(shè)有適于將第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層連接的導(dǎo)電部件。而且，本發(fā)明還提供了一種上述配置的半導(dǎo)體裝置的制造方法，所述制造方法包 括以下步驟。在包括第一導(dǎo)電層和比第一導(dǎo)電層設(shè)置為更深的第二導(dǎo)電層的基板上形成大 直徑抗蝕劑圖形。大直徑抗蝕劑圖形具有使第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層的上部露出的開(kāi)口。 基于將該大直徑抗蝕劑圖形用作掩模的蝕刻，以在基板中形成大直徑凹部，使得第一導(dǎo)電 層在大直徑凹部的底部露出。在基板上形成小直徑抗蝕劑圖形。小直徑抗蝕劑圖形在形成 有大直徑凹部的范圍內(nèi)具有使第二導(dǎo)電層的上部露出的開(kāi)口?；趯⒃撔≈睆娇刮g劑圖形 用作掩模的蝕刻，以在基板中形成小直徑凹部，以使得第二導(dǎo)電層在小直徑凹部的底部露 出。通過(guò)以上步驟獲得了上述配置的半導(dǎo)體裝置。在上述配置的半導(dǎo)體裝置及其制造方法中，在形成用于構(gòu)成連接孔的大直徑凹部 和小直徑凹部時(shí)，將大直徑抗蝕劑圖形和小直徑抗蝕劑圖形用作掩模以進(jìn)行蝕刻。因此，設(shè) 置于不同深度處的第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層在連接孔中露出。此時(shí)，將覆蓋第一導(dǎo)電層的 獨(dú)有的小直徑抗蝕劑圖形用作掩模而不是將在大直徑凹部的底部露出的第一導(dǎo)電層用作 掩模以進(jìn)行蝕刻。這抑制了第一導(dǎo)電層在長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)暴露于蝕刻氣氛中，于是可以防止第 一導(dǎo)電層的過(guò)度蝕刻。于是，本發(fā)明在形成用于使得設(shè)置于不同深度處的第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層露出 的連接孔時(shí)，可以防止比第二導(dǎo)電層設(shè)置為更淺的第一導(dǎo)電層受到過(guò)度蝕刻。這樣，防止由 于過(guò)度蝕刻而打薄第一導(dǎo)電層，于是確保了第一導(dǎo)電層的恰當(dāng)導(dǎo)電性以及第一導(dǎo)電層和填 充部件之間的恰當(dāng)連接。因此，可實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體裝置的產(chǎn)率提高。


圖1為第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的主要部件的橫截面圖；圖2A 圖2G為表示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的橫截面步驟圖；圖3A 圖3G為表示第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的橫截面步驟圖；圖4A 圖4G為表示第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的橫截面步驟圖；圖5A 圖5H為表示第四實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的橫截面步驟圖；圖6A 圖6F為表示第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的橫截面步驟圖；圖7A 圖7F為表示第六實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的橫截面步驟圖；并 且圖8A 圖8F為表示第七實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的橫截面步驟圖。
具體實(shí)施例方式下面，說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)注意，以下列順序進(jìn)行說(shuō)明1.第一實(shí)施方式(半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu))2.第一實(shí)施方式(在先前形成的大直徑凹部的底部露出的第一布線被小直徑抗 蝕劑圖形覆蓋的制造方法)3.第二實(shí)施方式(中途停止蝕刻以使得第一布線和第二布線上方的未蝕刻厚度 一致的制造方法)
4.第三實(shí)施方式(將層間絕緣膜用作蝕刻阻擋層以中途停止蝕刻的制造方法)5.第四實(shí)施方式(將填充部件填入通過(guò)中途停止蝕刻所形成的凹部中的制造方法)6.第五實(shí)施方式(在先前形成的小直徑凹部中殘留用于覆蓋第二布線的抗蝕材料的制造方法)7.第六實(shí)施方式(中途停止蝕刻以使得第一布線和第二布線上方的未蝕刻厚度一致的制造方法)8.第七實(shí)施方式(中途停止蝕刻以使得第一布線和第二布線上方的未蝕刻厚度一致且其中使用硬掩模的制造方法)應(yīng)當(dāng)注意，以相同的附圖標(biāo)記表示各實(shí)施方式和變型例中的類似部件，且省略了重復(fù)說(shuō)明?！?.第一實(shí)施方式(半導(dǎo)體裝置的配置)>圖1為第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的主要部件的橫截面圖。下面，基于該主要部件的橫截面圖以詳述第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置。圖1所示的半導(dǎo)體裝置I包括基板，該基板由隔著接合部30而接合在一起的第一基板10和第二基板20構(gòu)成。第一基板10包含第一布線12，且第二基板20包含第二布線22。而且，第一基板10的第一布線12和第二基板20的第二布線22經(jīng)由貫穿第一基板10的連接孔40而連接在一起。應(yīng)當(dāng)注意，第一布線和第二布線為一種形式的導(dǎo)電層。連接孔40的結(jié)構(gòu)和制造方法為第一實(shí)施方式的區(qū)別特征。下面，以第一基板10、第二基板20和接合部30的順序詳述半導(dǎo)體裝置I的配置。[第一基板10]第一基板10包括半導(dǎo)體層11以及沉積于第二基板20側(cè)的布線層13。半導(dǎo)體層11為例如由單晶硅制成的薄的半導(dǎo)體基板。此處未圖示的晶體管的源極/漏極例如設(shè)置于半導(dǎo)體層11的與布線層13的界面?zhèn)取４颂幬磮D示的晶體管的柵極例如設(shè)置于布線層13的與半導(dǎo)體層11的界面?zhèn)?。這些電極覆蓋有例如由氧化硅制成的層間絕緣膜14。在層間絕緣膜14的凹槽圖形中設(shè)有例如各由銅制成的多個(gè)填充布線。所述多個(gè)填充布線之一為第一布線(第一導(dǎo)電層)12。另一方面，雖然此處未圖示，但某些填充布線連接至晶體管的源極/漏極和柵極。應(yīng)當(dāng)注意，布線層13可具有多層布線結(jié)構(gòu)。在此情況下，第一布線12可設(shè)置于任意深度的層中。[第二基板20]第二基板20包括半導(dǎo)體層21以及沉積于第一基板10側(cè)的布線層23。半導(dǎo)體層21為例如由單晶硅制成的薄的半導(dǎo)體基板。此處未圖示的晶體管的源極/漏極例如設(shè)置于半導(dǎo)體層21的與布線層23的界面?zhèn)?。此處未圖示的晶體管的柵極例如設(shè)置于布線層23的與半導(dǎo)體層21的界面?zhèn)取＿@些電極覆蓋有例如由氧化硅制成的層間絕緣膜24。在層間絕緣膜24的凹槽圖形中設(shè)有例如各由銅制成的多個(gè)填充布線。所述多個(gè)填充布線之一為第二布線(第二導(dǎo)電層)22。另一方面，雖然此處未圖示，但某些填充布線連接至晶體管的源極/漏極和柵極。應(yīng)當(dāng)注意，布線層23可具有多層布線結(jié)構(gòu)。在此情況下，第二布線22可設(shè)置于任意深度的層中。此外， 貫穿半導(dǎo)體層21的貫穿孔25設(shè)置于第二基板20中且連接至布線層23中的某些填充布線。貫穿孔25例如由銅制成。[接合部30]接合部30由粘接膜構(gòu)成，該粘接膜將第一基板10和第二基板20接合在一起。第一基板10和第二基板20通過(guò)介于第一基板10的布線層13和第二基板20的布線層23之間的接合部30而接合在一起。[連接孔40]連接孔40設(shè)置為貫穿第一基板10和接合部30，以在連接孔40的底部露出第一布線12和第二布線22。如上所述配置的連接孔40包括大直徑凹部41和小直徑凹部42。小直徑凹部42從大直徑凹部41延伸并進(jìn)一步挖掘至大直徑凹部41的底部而形成。大直徑凹部41的開(kāi)口設(shè)置于半導(dǎo)體層的露出面(以下稱作正面Ila)，且尺寸可與第一布線12和第二布線22重疊。即在平面圖中觀察基板時(shí)，大直徑凹部41的開(kāi)口的尺寸僅需覆蓋第一布線12和第二布線22的接觸部，且與第一布線12和第二布線22部分重疊。另一方面，從正面Ila至第一布線12測(cè)量大直徑凹部41的深度tl。深度tl可以為在某種程度下過(guò)蝕刻至第一布線12中的深度。在大直徑凹部41的位于深度tl處的底部，層間絕緣膜14與第一布線12—起露出。此外，小直徑凹部42的開(kāi)口設(shè)置于所述底部處。S卩，大直徑凹部41的位于深度tl處的底部包括第一布線12和層間絕緣膜14。另一方面，小直徑凹部42從大直徑凹部41延伸并挖掘至大直徑凹部41的底部而形成。從大直徑凹部41的底部至第二布線22測(cè)量小直徑凹部42的深度t2。在小直徑凹部42的底部露出第二布線22。應(yīng)當(dāng)注意，在小直徑凹部42的底部，層間絕緣膜24可與第二布線22 —起露出。
如上所述，連接孔40的位于深度tl處的底部不僅包括第一布線12還包括層間絕緣膜14，而非僅包括第一布線12。此外，導(dǎo)電部件43設(shè)置于連接孔40中以將第一布線12和第二布線22連接。即，導(dǎo)電部件43將在不同深度處露出的第一布線12和第二布線22連接?？捎米鲗?dǎo)電部件43的材料包括填入連接孔40中的填充金屬以及設(shè)置于連接孔40的內(nèi)壁上的導(dǎo)電膜。[第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的有益效果]上述第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I具有層間絕緣膜14，在連接孔40的位于深度tl處的底部，層間絕緣膜14與第一布線12—起露出。即，通過(guò)將獨(dú)有的圖形用作掩模而不是將在大直徑凹部41的底部露出的第一布線12用作掩模以進(jìn)行蝕刻，從而形成構(gòu)成連接孔40的小直徑凹部42。因此，如在后述的制造方法的實(shí)施方式中所詳述，半導(dǎo)體裝置I包括連接孔40，連接孔40適于防止在深度tl處露出的第一布線12被過(guò)度蝕刻，于是避免了由這種過(guò)度蝕刻引起的缺陷并提聞了廣率。〈2.第一實(shí)施方式(在先前形成的大直徑凹部的底部露出的第一布線被小直徑抗蝕劑圖形覆蓋的制造方法)>下面，參照?qǐng)D2A 圖2G所示的橫截面步驟圖，說(shuō)明上述第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的制造方法。如圖2A所示，制造第一基板10和第二基板20。包含第一布線12的布線層13設(shè)置于第一基板10的半導(dǎo)體層11的一個(gè)主面?zhèn)取０诙季€22的布線層23設(shè)置于第二基板20的半導(dǎo)體層21的一個(gè)主面?zhèn)?。第一基?0和第二基板20通過(guò)介于布線層13和布線層23之間的接合部30而接合在一起，于是制造接合后的基板。應(yīng)當(dāng)注意，對(duì)這一點(diǎn)之前的步驟不進(jìn)行具體限制，且可使用通常的技術(shù)實(shí)施所述步驟。從這一點(diǎn)之后的形成連接孔的步驟為第一實(shí)施方式的區(qū)別特征。如圖2B所示，在所制造的接合基板的半導(dǎo)體層11的露出面(正面Ila)上形成有大直徑抗蝕劑圖形100。大直徑抗蝕劑圖形100具有使第一布線12和第二布線22的上部露出的開(kāi)口 100a。即，當(dāng)在平面圖中從正面Ila側(cè)觀察半導(dǎo)體層11時(shí)，在第一布線12和第二布線22的接觸部被覆蓋的位置處形成有開(kāi)口 100a。如圖2C所示，通過(guò)將大直徑抗蝕劑圖形100用作掩模以進(jìn)行蝕刻，從而在接合基板中形成大直徑凹部41。此時(shí)，將大直徑抗蝕劑圖形100用作掩模以蝕刻半導(dǎo)體層11，隨后蝕刻層間絕緣膜14，直到露出第一布線12為止。當(dāng)檢測(cè)到第一布線12時(shí)，蝕刻終止。這里，將CF4/Ar或CF4/Ar/02用作蝕刻氣體以進(jìn)行蝕刻。然而，蝕刻氣體不限于此。在蝕刻后，除去大直徑抗蝕劑圖形100。作為上述處理的結(jié)果，形成了大直徑凹部41，大直徑凹部41具有尺寸與第一布線12和第二布線22重疊的開(kāi) 口，且在底部的一部分露出第一布線12。如圖2D所示，在半導(dǎo)體層11的正面Ila上形成有新的小直徑抗蝕劑圖形102。在接合基板中形成有大直徑凹部41的區(qū)域中，小直徑抗蝕劑圖形102具有不與第一布線12重疊而使第二布線22的上部露出的開(kāi)口 102a。即，小直徑抗蝕劑圖形102完全覆蓋在大直徑凹部41的底部露出的第一布線12。另一方面，形成于小直徑抗蝕劑圖形102中的開(kāi)口102a使位于第二布線22上方的層間絕緣膜14露出。如圖2E所示，通過(guò)將小直徑抗蝕劑圖形102用作掩模以進(jìn)行蝕刻，在大直徑凹部41的底部形成小直徑凹部42。此時(shí)，通過(guò)將覆蓋第一布線12的小直徑抗蝕劑圖形102用作掩模以蝕刻層間絕緣膜14，隨后蝕刻接合部30。當(dāng)檢測(cè)到第二布線22時(shí)，蝕刻終止。這里，將CF4/Ar或CF4/Ar/02用作蝕刻氣體以進(jìn)行蝕刻。然而，蝕刻氣體不限于此。作為上述處理的結(jié)果，小直徑凹部42從大直徑凹部41延伸并挖掘至大直徑凹部42的底部而形成。在小直徑凹部42的底部露出第二布線22。如圖2F所示，除去抗蝕劑圖形(102)。這樣，完成了連接孔40的制造，使得第一布線12和第二布線22在連接孔40的底部露出。如圖2G所示，將例如由銅制成的填充金屬43作為導(dǎo)電部件填入連接孔40中，于是，經(jīng)由被填充金屬43填充的連接孔40而連接位于不同深度的第一布線12和第二布線22。應(yīng)當(dāng)注意，雖然此處將填充金屬43用作導(dǎo)電部件，但導(dǎo)電部件不限于此。作為替代，可以在連接孔40的內(nèi)壁上形成導(dǎo)電膜。因此，獲得了參照?qǐng)D1所述的第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I。[第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的有益效果]在上述第一實(shí)施方式的制造方法中，分別將大直徑抗蝕劑圖形100和小直徑抗蝕劑圖形102用作掩模進(jìn)行蝕刻以形成大直徑凹部41和小直徑凹部42的圖形。當(dāng)形成小直徑凹部42的圖形時(shí)，將覆蓋第一布線12的獨(dú)有的小直徑抗蝕劑圖形102用作掩模而不是將在大直徑凹部41的底部露出的第一布線12用作掩模，從而進(jìn)行蝕刻。這避免了第一布線12過(guò)度暴露于蝕刻氣氛。
因此，第一實(shí)施方式的制造方法可以防止通過(guò)對(duì)第一布線12的過(guò)度蝕刻所產(chǎn)生的反應(yīng)生成物累積于連接孔40的側(cè)壁上。而且，可防止由于過(guò)度蝕刻而將第一布線12打薄，于是確保了第一布線12的恰當(dāng)導(dǎo)電性以及第一布線12和填充金屬43之間的恰當(dāng)連接。 這有助于提高半導(dǎo)體裝置I的產(chǎn)率。此外，使用分別用于大直徑凹部41和小直徑凹部42的兩個(gè)抗蝕劑圖形以進(jìn)行蝕刻。因此，相比于在所述處理中一直使用單個(gè)抗蝕劑圖形進(jìn)行蝕刻的情況，較薄的抗蝕劑膜即足夠。這提高了用于形成連接孔40的抗蝕劑圖形的圖形化精度，于是有助于半導(dǎo)體裝置的小型化。<3.第二實(shí)施方式(中途停止蝕刻以使得第一布線和第二布線上方的未蝕刻厚度一致的制造方法)>下面，參照?qǐng)D3A 圖3G所示的橫截面步驟圖，說(shuō)明第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的制造方法。應(yīng)當(dāng)注意，半導(dǎo)體裝置I的最終配置與第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的最終配置相同。首先，制造將第一基板10和第二基板20隔著接合部30而接合在一起的接合基板。隨后的形成連接孔40的步驟為第二實(shí)施方式的區(qū)別特征。接下來(lái)，如圖3A所示，在所制造的接合基板中的半導(dǎo)體層11的正面IIa上形成硬掩模層200。硬掩模層200由諸如氮化鈦(TiN)等材料制成，通過(guò)蝕刻產(chǎn)生的粒子不易于附著在所述材料上。而且，在硬掩模層200上形成具有開(kāi)口 IOOa的大直徑抗蝕劑圖形100。開(kāi)口 IOOa使第一布線12和第二布線22的上部露出。如圖3B所示，將大直徑抗蝕劑圖形100用作掩模以蝕刻硬掩模層200，于是形成硬掩模200a。接下來(lái)，將大直徑抗蝕劑圖形100用作掩模以蝕刻半導(dǎo)體層11，于是在接合基板上形成大直徑凹部41-2的圖形。此時(shí)，在到達(dá)第一布線12之前終止對(duì)半導(dǎo)體層11的蝕刻，于是，在第一布線12的上部殘留半導(dǎo)體層11和層間絕緣膜14。這里，例如，將C12/BC13用作蝕刻氣體以蝕刻由氮化鈦(TiN)制成的硬掩模層200，并且將(12/02用作蝕刻氣體以蝕刻由硅(Si)制成的半導(dǎo)體層11。在蝕刻后，除去大直徑抗蝕劑圖形100。作為上述處理的結(jié)果，形成了大直徑凹部41-2，大直徑凹部41-2具有尺寸與第一布線12和第二布線22重疊的開(kāi)口，且在第一布線12的上部所殘留的未蝕刻厚度為“a”。如圖3C所示，在硬掩模200a上重新形成小直徑抗蝕劑圖形102。在接合基板中形成有大直徑凹部41-2的區(qū)域中，小直徑抗蝕劑圖形102具有不與第一布線12重疊而使第二布線22的上部露出的開(kāi)口 102a。如圖3D所示，通過(guò)將小直徑抗蝕劑圖形102用作掩模以進(jìn)行蝕刻，從而在大直徑凹部41-2的底部形成小直徑凹部42-2的圖形。此時(shí)，將小直徑抗蝕劑圖形102用作掩模以依次蝕刻半導(dǎo)體層11、層間絕緣膜14和接合部30，并在到達(dá)第二布線22之前終止蝕刻。這里，進(jìn)行蝕刻，直到第一布線12上方的未蝕刻厚度“a”與第二布線22上方的未蝕刻厚度“b” 一致(即a = b)為止。例如，預(yù)先規(guī)定了使a = b的蝕刻時(shí)間，且在經(jīng)過(guò)了該時(shí)間段后，蝕刻終止。如圖3E所示，除去抗蝕劑圖形(102)。因此，在半導(dǎo)體層11的正面Ila上設(shè)有硬掩模200a。硬掩模200a的大直徑凹部41_2的深度不會(huì)露出第一布線12，且硬掩模200a的小直徑凹部42-2的深度不會(huì)露出第二布線22，并且硬掩模200a與大直徑凹部41_2的開(kāi)口對(duì)準(zhǔn)。在此條件下，第一布線12上方的未蝕刻厚度“a”與第二布線22上方的未蝕刻厚度 “b” 一致(即 a = b)。如圖3F所示，通過(guò)從硬掩模200a上方開(kāi)始蝕刻，以便同時(shí)挖掘大直徑凹部41_2的底部和小直徑凹部42-2的底部。此時(shí)，對(duì)半導(dǎo)體層11、層間絕緣膜14和接合部30進(jìn)行蝕刻，直到第一布線12和第二布線22露出為止。這里，在實(shí)現(xiàn)以相同的蝕刻率挖掘半導(dǎo)體層11、層間絕緣膜14和接合部30的條件下進(jìn)行蝕刻。例如，將CF4/Ar或CF4/Ar/02用作蝕刻氣體以進(jìn)行蝕刻。在蝕刻后，根據(jù)需要而除去硬掩模200a。這樣，完成了連接孔40的制造，從而使第一布線12和第二布線22在連接孔40的底部露出。 如圖3G所示，將例如由銅制成的填充金屬43作為導(dǎo)電部件填入連接孔40中，于是，經(jīng)由填充被金屬43填充的連接孔40以連接位于不同深度處的第一布線12和第二布線22。應(yīng)當(dāng)注意，雖然此處將填充金屬43用作導(dǎo)電部件，但導(dǎo)電部件不限于此。作為替代，可在連接孔40的內(nèi)壁上形成導(dǎo)電膜。由于上述步驟，完成了對(duì)第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的制造。[第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的有益效果]在上述第二實(shí)施方式的制造方法中，如圖3E所示，在不露出第一布線12和第二布線22的情況下，首先形成大直徑凹部41-2和小直徑凹部42-2以使得小直徑凹部42_2從大直徑凹部41-2的底部延伸。此時(shí)，進(jìn)行蝕刻以使得第一布線12上方的未蝕刻厚度“a”與第二布線22上方的未蝕刻厚度“b” 一致(即a = b)。在此條件下，以相同的蝕刻率蝕刻半導(dǎo)體層11、層間絕緣膜14和接合部30。因此，當(dāng)?shù)诙季€22與第一布線12同時(shí)露出時(shí)，蝕刻終止。這樣，確保了所述露出的第一布線12不會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)暴露于蝕刻氣氛。因此，與第一實(shí)施方式的制造方法同樣地，第二實(shí)施方式的制造方法防止了通過(guò)對(duì)第一布線12的過(guò)度蝕刻產(chǎn)生的反應(yīng)生成物累積于連接孔40的側(cè)壁上。而且，可防止由于過(guò)度蝕刻而打薄第一布線12，于是確保了第一布線12的恰當(dāng)導(dǎo)電性以及第一布線12和填充金屬43之間的恰當(dāng)連接。這有助于提高半導(dǎo)體裝置I的產(chǎn)率。進(jìn)而，在第二實(shí)施方式的制造方法中，如圖3B所示，大直徑凹部41-2的未到達(dá)第一布線12的深度小于參照?qǐng)D1所示的大直徑凹部41的在底部露出第一布線12的深度tl。這特別有助于使形成淺的大直徑凹部41-2的圖形所用的大直徑抗蝕劑圖形100的抗蝕劑膜更薄，于是，在制造大直徑抗蝕劑圖形100時(shí)提高了圖形化精度。此外，如圖3C所示，當(dāng)在半導(dǎo)體層11的上面設(shè)有淺的大直徑凹部41-2的正面Ila上形成小直徑抗蝕劑圖形102時(shí)，通過(guò)光刻法使僅有小階差的抗蝕劑膜圖形化，于是確保了高的圖形化精度。這有助于半導(dǎo)體裝置的進(jìn)一步小型化。<4.第三實(shí)施方式(將層間絕緣膜用作蝕刻阻擋層而中途停止蝕刻的制造方法)>下面，參照?qǐng)D4A 圖4G所示的橫截面步驟圖，說(shuō)明第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的制造方法。應(yīng)當(dāng)注意，半導(dǎo)體裝置I的最終配置與第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的最終配置相同。 首先，制造用于將第一基板10和第二基板20隔著接合部30而接合在一起的接合基板。接下來(lái)，如圖4A所示，在所制造的接合基板中的半導(dǎo)體層11的正面IIa上形成硬掩模層200。而且，在硬掩模層200上形成大直徑抗蝕劑圖形100。大直徑抗蝕劑圖形100具有使得第一布線12和第二布線22的上部露出的開(kāi)口 100a。這一點(diǎn)之前的步驟與第二實(shí)施方式的制造方法的步驟相同。后述的在形成大直徑凹部的圖形時(shí)終止蝕刻的時(shí)刻為第三實(shí)施方式的區(qū)別特征。如圖4B所示，將大直徑抗蝕劑圖形100用作掩模以蝕刻硬掩模層200，于是形成硬掩模200a。接下來(lái)，在不同的蝕刻條件下，將大直徑抗蝕劑圖形100用作掩模以蝕刻半導(dǎo)體層11，于是在接合基板上形成大直徑凹部41-3的圖形。此時(shí)，將層間絕緣膜14用作蝕刻阻擋層，并且當(dāng)層間絕緣膜14露出時(shí)，蝕刻終止。這樣，這使得第一布線12上方殘留的的層間絕緣膜14的未蝕刻厚度為“a”。在蝕刻后，除去大直徑抗蝕劑圖形100。因此，形成大直徑凹部41-3，使得其底部位于半導(dǎo)體層11和層間絕緣膜14之間的界面處，大直徑凹部41-3的開(kāi)口具有與第一布線12和第二布線22重疊的尺寸。如圖4C所示，在硬掩模200a上重新形成小直徑抗蝕劑圖形102。在接合基板中形成有大直徑凹部41-3的區(qū)域中，小直徑抗蝕劑圖形102具有不與第一布線12重疊而使第二布線22的上部露出的開(kāi)口 102a。如圖4D所示，通過(guò)將小直徑抗蝕劑圖形102用作掩模以進(jìn)行蝕刻，從而在大直徑凹部41-3的底部形成小直徑凹部42-3的圖形。此時(shí)，將小直徑抗蝕劑圖形102用作掩模以依次蝕刻層間絕緣膜14和接合部30，并且在到達(dá)第二布線22之前終止蝕刻。這里，與第二實(shí)施方式同樣地進(jìn)行蝕刻，直到第一布線12上方的未蝕刻厚度“a”與第二布線22上方的未蝕刻厚度“b” 一致(即a = b)為止。如圖4E所示，除去抗蝕劑圖形(102)。因此，通過(guò)設(shè)置硬掩模200a，使得其大直徑凹部41-3的深度不會(huì)使第一布線12露出，且其小直徑凹部42-3的深度不會(huì)使第二布線22露出，并且硬掩模200a在半導(dǎo)體層11的正面Ila上與大直徑凹部41-3的開(kāi)口對(duì)準(zhǔn)。在此條件下，第一布線12上方的未蝕刻厚度“a”與第二布線22上方的未蝕刻厚度“b”一致(即a = b)。如圖4F所示，從硬掩模200a上方進(jìn)行蝕刻，同時(shí)挖掘大直徑凹部41_3的底部和小直徑凹部42-3的底部。此時(shí)，對(duì)層間絕緣膜14和接合部30進(jìn)行蝕刻，直到第一布線12和第二布線22露出為止。這里，在實(shí)現(xiàn)以相同的蝕刻率挖掘?qū)娱g絕緣膜14和接合部30的條件下進(jìn)行蝕刻。在蝕刻后，根據(jù)需要而除去硬掩模200a。這樣，完成了連接孔40的制造，使得第一布線12和第二布線22在連接孔40的底
部露出。
如圖4G所示，將例如由銅制成的填充金屬43作為導(dǎo)電部件填入連接孔40中，于是，經(jīng)由被填充金屬43填充的連接孔40以連接位于不同深度處的第一布線12和第二布線22。應(yīng)當(dāng)注意，雖然此處將填充金屬43用作導(dǎo)電部件，但導(dǎo)電部件不限于此。作為替代，可在連接孔40的內(nèi)壁上形成導(dǎo)電膜。由于上述步驟，完成了第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的制造。[第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的有益效果]在上述第三實(shí)施方式的制造方法中，如圖4E所示，首先，在不露出第一布線12和第二布線22的情況下形成大直徑凹部41-3和小直徑凹部42-3，以使得小直徑凹部42_3從大直徑凹部41-3的底部延伸。此時(shí)，進(jìn)行蝕刻以使得第一布線12上方的未蝕刻厚度“a”與第二布線22上方的未蝕刻厚度“b” 一致(即a = b)。在此條件下，以相同的蝕刻率蝕刻半導(dǎo)體層11、層間絕緣膜14和接合部30。因此，當(dāng)?shù)诙季€22與第一布線12同時(shí)露出時(shí)，蝕刻終止。這確保了所露出的第一布線12不會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)暴露于蝕刻氣氛。因此，與第一實(shí)施方式的制造方法同樣地，第三實(shí)施方式的制造方法防止看通過(guò)對(duì)第一布線12的過(guò)度蝕刻所產(chǎn)生的反應(yīng)生成物累積于連接孔40的側(cè)壁上。而且，可防止由于過(guò)度蝕刻而打薄第一布線12，于是，確保了第一布線12的恰當(dāng)導(dǎo)電性以及第一布線12和填充金屬43之間的恰當(dāng)連接。而且，在第三實(shí)施方式的制造方法中，如圖4B所示，在形成大直徑凹部41-3的圖形時(shí)，將層間絕緣膜14用作蝕刻阻擋層，且當(dāng)層間絕緣膜14露出時(shí)，蝕刻終止。這樣，可在良好控制的情況下終止蝕刻，于是有助于半導(dǎo)體裝置I的產(chǎn)率的提高。進(jìn)而，大直徑凹部41-3的未到達(dá)第一布線12的深度小于參照?qǐng)D1所述的大直徑凹部41的使第一布線12在底部露出的深度tl。這樣，與第二實(shí)施方式同樣地，在形成大直徑抗蝕劑圖形100和小直徑抗蝕劑圖形102時(shí)提高了圖形化精度。因此，可實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體裝置的進(jìn)一步小型化?！?.第四實(shí)施方式(將填充部件填入通過(guò)中途停止蝕刻所形成的凹部中的制造方法)>下面，參照?qǐng)D5A 圖5H所示的橫截面步驟圖，說(shuō)明第四實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的制造方法。應(yīng)當(dāng)注意，半導(dǎo)體裝置I的最終配置與第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的最終配置相同。首先，制造使得第一基板10和第二基板20隔著接合部30而接合在一起的接合基板。接下來(lái)，如圖5A所示，在所制造的接合基板中的半導(dǎo)體層11的正面IIa上形成硬掩模層200。用于隨后形成的填充材料的待用作蝕刻掩模的材料可用作硬掩模層200。在可用作硬掩模層200的材料中有氮化鈦(TiN)和氮化硅(SiN)。這里，將氮化硅(SiN)用作示例。接下來(lái)，在硬掩模層200上形成大直徑抗蝕劑圖形100。大直徑抗蝕劑圖形100具有使第一布線12和第二布線22的上部露出的開(kāi)口 100a。如圖5B所示，將大直徑抗蝕劑圖形100用作掩模以蝕刻硬掩模層200，于是形成硬掩模200a。接下來(lái)，將大直徑抗蝕劑圖形100用作掩模以蝕刻半導(dǎo)體層11，于是在接合基板上形成大直徑凹部41-4的圖形。此時(shí)，在露出第一布線12之前終止蝕刻，于是，在第一布線12上方殘留半導(dǎo)體層11和層間絕緣膜14。雖然在圖5B所示的例子中僅殘留了層間絕緣膜14，但半導(dǎo)體層11可與層間絕緣膜14 一起殘留。這里，將Cl2/02用作蝕刻氣體以進(jìn)行蝕刻。在蝕刻后，除去大直徑抗蝕劑圖形100。因此，形成大直徑凹部41-4，使得其底部位于半導(dǎo)體層11和層間絕緣膜14之間的界面處，大直徑凹部41-4的 開(kāi)口具有與第一布線12和第二布線22重疊的尺寸。這一點(diǎn)之前的步驟與第三實(shí)施方式的制造方法的步驟相同。隨后所述的填充大直徑凹部41-4的步驟為第四實(shí)施方式的區(qū)別特征。如圖5C所示，將填充部件400填入大直徑凹部41-4中以進(jìn)行平坦化。在隨后進(jìn)行的蝕刻步驟中，填充部件400針對(duì)硬掩模200a具有高的蝕刻選擇比。在這種材料中有氧化硅(SiO2)。如圖所示，在硬掩模200a上形成新的小直徑抗蝕劑圖形102。在接合基板中形成有大直徑凹部41-4的區(qū)域中，小直徑抗蝕劑圖形102具有不與第一布線12重疊而使第二布線22的上部露出的開(kāi)口 102a。如圖5E所示，通過(guò)將小直徑抗蝕劑圖形102用作掩模以進(jìn)行蝕刻，在填充有填充部件400的基板中形成小直徑凹部42-4的圖形。此時(shí)，將小直徑抗蝕劑圖形102用作掩模以蝕刻填充部件400，且在到達(dá)第二布線22之前終止蝕刻。這里，進(jìn)行蝕刻，直到第一布線12上方的未蝕刻厚度“a”與第二布線22上方的未蝕刻厚度“b”一致(即a = b)為止。因此，根據(jù)需要而蝕刻層間絕緣膜14。如圖5F所示，除去抗蝕劑圖形(102)。因此，在大直徑凹部41-4中設(shè)置填充部件400，在填充部件400中設(shè)置小直徑凹部42-4，并且在半導(dǎo)體層11的正面IIa上設(shè)置硬掩模200a。硬掩模200a與大直徑凹部41-4的開(kāi)口對(duì)準(zhǔn)。在此條件下，第一布線12上方的未蝕刻厚度“a”與第二布線22上方的未蝕刻厚度“b” 一致(即a = b)。如圖5G所示，通過(guò)從硬掩模200a上方開(kāi)始蝕刻，以便同時(shí)挖掘填充部件400的底部和小直徑凹部42-4的底部。此時(shí)，對(duì)填充部件400、層間絕緣膜14和接合部30進(jìn)行蝕亥IJ，直到使第一布線12和第二布線22露出為止。這里，在實(shí)現(xiàn)以相同的蝕刻率挖掘填充部件400、層間絕緣膜14和接合部30的條件下進(jìn)行蝕刻。例如，將C4F8/Ar/02用作蝕刻氣體以進(jìn)行蝕刻。在蝕刻后，根據(jù)需要而除去硬掩模200a。這樣，完成了連接孔40的制造，使第一布線12和第二布線22在連接孔40的底部露出。如圖5H所示，將例如由銅制成的填充金屬43作為導(dǎo)電部件填入連接孔40中，于是，經(jīng)由被填充金屬43填充的連接孔40以連接位于不同深度處的第一布線12和第二布線22。應(yīng)當(dāng)注意，雖然此處將填充金屬43用作導(dǎo)電部件，但導(dǎo)電部件不限于此。作為替代，可在連接孔40的內(nèi)壁上形成導(dǎo)電膜。由于以上步驟，完成了第四實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的制造。[第四實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的有益效果]在上述第四實(shí)施方式的制造方法中，如圖5F所示，在不露出第一布線12和第二布線22的情況下，在填充部件400中設(shè)置小直徑凹部42-4。此時(shí)，進(jìn)行蝕刻以使得第一布線12上方的未蝕刻厚度“a”與第二布線22上方的未蝕刻厚度“b” 一致(即a = b)。在此條件下，以相同的蝕刻率對(duì)填充部件400、層間絕緣膜14和接合部30進(jìn)行蝕刻。因此，當(dāng)?shù)诙季€22與第一布線12同時(shí)露出時(shí)，蝕刻終止。這確保了所露出的第一布線12不會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)暴露于蝕刻氣氛，于是使得第一布線12的過(guò)度蝕刻最小化。因此，與第一實(shí)施方式的制造方法同樣地，第四實(shí)施方式的制造方法防止通過(guò)對(duì)第一布線12的過(guò)度蝕刻所產(chǎn)生的反應(yīng)生成物累積于連接孔40的側(cè)壁上。此外，可防止由于過(guò)度蝕刻而打薄第一布線12，于是確保了第一布線12的恰當(dāng)導(dǎo)電性以及第一布線12和填充金屬43之間的恰當(dāng)連接。這有助于提高半導(dǎo)體裝置I的產(chǎn)率。而且，將填充部件400填入大直徑凹部41-4中為第四實(shí)施方式的制造方法的區(qū)別特征。這樣，如圖所示，在硬掩模200a上形成小直徑抗蝕劑圖形102時(shí)，可在由填充部件400的表面和硬掩模200a的表面構(gòu)成的平坦面上形成抗蝕劑膜。通過(guò)光刻法對(duì)沒(méi)有階差的抗蝕劑膜進(jìn)行圖形化。這樣，即使對(duì)于小型凹部，也可在形成小直徑抗蝕劑圖形102時(shí)提聞圖形化精度。這有助于半導(dǎo)體裝置的進(jìn)一步小型化。<6.第五實(shí)施方式(在先前形成的小直徑凹部中殘留用于覆蓋第二布線的抗蝕材料的制造方法)>下面，參照?qǐng)D6A 圖6F所示的橫截面步驟圖，說(shuō)明第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的制造方法。應(yīng)當(dāng)注意，半導(dǎo)體裝置I的最終配置與第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的最終配置相同。首先，制造使得第一基板10和第二基板20隔著接合部30而接合在一起的接合基板。接下來(lái)，如圖6A所示，在所制造的接合基板中的半導(dǎo)體層11的正面IIa上形成小直徑抗蝕劑圖形102。小直徑抗蝕劑圖形102具有使第二布線22的上部露出的開(kāi)口 102a。如圖6B所示，通過(guò)將小直徑抗蝕劑圖形102用作掩模以進(jìn)行蝕刻，從而在接合基板上形成小直徑凹部42-5的圖形。此時(shí)，將小直徑抗蝕劑圖形102用作掩模以依次蝕刻半導(dǎo)體層11、層間絕緣膜14和接合部30，且當(dāng)?shù)诙季€22露出時(shí)，蝕刻終止。在蝕刻后，除去小直徑抗蝕劑圖形102。作為上述處理的結(jié)果，小直徑凹部42-5形成為使第二布線22在其底部露出。如圖6C所示，在半導(dǎo)體層11的正面Ila上形成大直徑抗蝕劑圖形100。在包含所形成的小直徑凹部42-5的開(kāi)口的范圍內(nèi)，大直徑抗蝕劑圖形100具有使第一布線12和第二布線22的上部露出的開(kāi)口 100a。在形成大直徑抗蝕劑圖形100時(shí)，殘留了用于覆蓋在小直徑凹部42-5中露出的第二布線22的抗蝕材料100b。如圖6D所示，通過(guò)將大直徑抗蝕劑圖形100用作掩模以進(jìn)行蝕刻，從而在接合基板上形成大直徑凹部41-5的圖形。此時(shí)，將大直徑抗蝕劑圖形100用作掩模以依次蝕刻半導(dǎo)體層11、層間絕緣膜14和接合部30，且當(dāng)?shù)谝徊季€12露出時(shí)，蝕刻終止。在這種適于形成大直徑凹部41-5的蝕刻中，將小直徑凹部42-5中殘留的抗蝕材料IOOb蝕刻并打薄。在蝕刻結(jié)束時(shí)，可完全除去抗蝕材料100b?；蛘?，可殘留一些抗蝕材料100b。作為上述處理的結(jié)果，大直徑凹部41形成為使得第一布線12在大直徑凹部41的底部的部分露出，大直徑凹部41的開(kāi)口具有與第一布線12和第二布線22重疊的尺寸。如圖6E所示，除去抗蝕劑圖形100(圖6D所示)。此時(shí)，若有任何殘余，則同時(shí)除去抗蝕材料IOOb (圖6D所示)。這樣，完成了連接孔40的制造，使第一布線12和第二布線22在連接孔40的底部露出。如圖6F所示，將例如由銅制成的填充金屬43作為導(dǎo)電部件填入連接孔40中，于是，經(jīng)由被填充金屬43填充的連接孔40以連接位于不同深度處的第一布線12和第二布線22。應(yīng)當(dāng)注意，雖然此處將填充金屬43用作導(dǎo)電部件，但導(dǎo)電部件不限于此。作為替代，可在連接孔40的內(nèi)壁上形成導(dǎo)電膜。由于以上步驟，完成了第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的制造。[第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的有益效果]
在上述第五實(shí)施方式的制造方法中，首先，形成小直徑凹部42-5以露出第二布線22,然后,形成大直徑凹部41-5以露出第一布線12,于是確保第一布線12不被過(guò)度蝕刻。而且，當(dāng)形成大直徑抗蝕劑圖形100以形成大直徑凹部41-5的圖形時(shí)，以抗蝕材料IOOb覆蓋在小直徑凹部42-5的底部露出的第二布線22。在如上所述地覆蓋第二布線22的情況下，將大直徑抗蝕劑圖形100用作掩模以進(jìn)行蝕刻，直到露出第一布線12為止。在該時(shí)間段內(nèi)，將覆蓋第二布線22的抗蝕材料IOOb蝕刻并打薄。然而，使抗蝕材料IOOb —直殘留至蝕刻結(jié)束或者至少殘留至蝕刻途中，于是抑制了第二布線22的過(guò)度蝕刻。因此，與第一實(shí)施方式的制造方法同樣地，第五實(shí)施方式的制造方法防止通過(guò)對(duì)第一布線12的過(guò)度蝕刻所產(chǎn)生的反應(yīng)生成物累積于連接孔40的側(cè)壁上。而且，可防止由于過(guò)度蝕刻而打薄第一布線12，于是確保了·第一布線12的恰當(dāng)導(dǎo)電性以及第一布線12和填充金屬43之間的恰當(dāng)連接。這有助于提高半導(dǎo)體裝置I的產(chǎn)率。此外，在第五實(shí)施方式的制造方法中，如圖6D所示，在中途不停止的單個(gè)步驟中，進(jìn)行從半導(dǎo)體層11的正面Ila至第一布線12的蝕刻，于是露出第一布線12。相比之下，在第二實(shí)施方式 第四實(shí)施方式的制造方法中，在到達(dá)第一布線12之前中途停止蝕刻，并且再次進(jìn)行蝕刻以露出第一布線12。即，在兩個(gè)步驟中進(jìn)行從半導(dǎo)體層11的正面Ila至第一布線12的蝕刻,于是露出第一布線12。因此,第五實(shí)施方式的制造方法可比第二實(shí)施方式 第四實(shí)施方式的制造方法通過(guò)更少量的步驟以制造半導(dǎo)體裝置I。<7.第六實(shí)施方式(中途停止蝕刻以使得第一布線和第二布線上方的未蝕刻厚度一致的制造方法)>下面，參照?qǐng)D7A 圖7F所示的橫截面步驟圖，說(shuō)明第六實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的制造方法。應(yīng)當(dāng)注意，半導(dǎo)體裝置I的最終配置與第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的最終配置相同。首先，制造用于將第一基板10和第二基板20隔著接合部30而接合在一起的接合基板。接下來(lái)，如圖7A所示，在所制造的接合基板中的半導(dǎo)體層11的正面IIa上形成小直徑抗蝕劑圖形102。小直徑抗蝕劑圖形102具有使第二布線22的上部露出的開(kāi)口 102a。如圖7B所示，通過(guò)將小直徑抗蝕劑圖形102用作掩模以進(jìn)行蝕刻，從而在接合基板中形成小直徑凹部42-6的圖形。此時(shí)，將小直徑抗蝕劑圖形102用作掩模以依次蝕刻半導(dǎo)體層11和層間絕緣膜14，且在到達(dá)第二布線22之前終止蝕刻。這里，進(jìn)行蝕刻，直到第一布線12上方的未蝕刻厚度“a”與第二布線22上方的未蝕刻厚度“b” 一致(即a = b)為止。在蝕刻后，除去小直徑抗蝕劑圖形102。作為上述處理的結(jié)果，形成小直徑凹部42-6，其中，第一布線12上方的未蝕刻厚度“a”與第二布線22上方的未蝕刻厚度“b” 一致(即a = b)。如圖7C所示，在半導(dǎo)體層11的正面Ila上重新形成大直徑抗蝕劑圖形100。大直徑抗蝕劑圖形100在包含所形成的小直徑凹部42-6的范圍內(nèi)具有使第一布線12和第二布線22的上部露出的開(kāi)口 100a。如圖7D所示，通過(guò)將大直徑抗蝕劑圖形100用作掩模以進(jìn)行蝕刻，從而在接合基板中形成大直徑凹部41-6的圖形，并且挖掘小直徑凹部42-6的底部。此時(shí),將大直徑抗蝕劑圖形100用作掩模以對(duì)半導(dǎo)體層11、層間絕緣膜14和接合部30進(jìn)行蝕刻，直到露出第一布線12和第二布線22為止。這里，在實(shí)現(xiàn)以相同的蝕刻率挖掘半導(dǎo)體層11、層間絕緣膜14和接合部30的條件下進(jìn)行蝕刻。作為上述處理的結(jié)果，形成大直徑凹部41-6，使得第一布線12在底部的部分露出，大直徑凹部41-6的開(kāi)口具有與第一布線12和第二布線22重疊的尺寸。同時(shí)，在小直徑凹部42-6的底部使第二布線露出。如圖7E所示，除去抗蝕劑圖形(100)。這樣，完成了連接孔40的制造，使第一布線12和第二布線22在連接孔40的底部露出。如圖7F所示，將例如由銅制成的填充金屬43作為導(dǎo)電部件填入連接孔40中，于是，經(jīng)由填充金屬43填充的連接孔40以連接位于不同深度處的第一布線12和第二布線22。應(yīng)當(dāng)注意，雖然此處將填充金屬43用作導(dǎo)電部件，但導(dǎo)電部件不限于此。作為替代，可在連接孔40的內(nèi)壁上形成導(dǎo)電膜。由于以上步驟，完成了第六實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的制造。[第六實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的有益效果]在上述第六實(shí)施方式的制造方法中，如圖7B所示，在不露出第一布線12和第二布線22的情況下，形成小直徑凹部42-6。此時(shí)，進(jìn)行蝕刻以使得第一布線12上方的未蝕刻厚度“a”與第二布線22上方的未蝕刻厚度“b” 一致(即a = b)。因此，當(dāng)?shù)诙季€22與第一布線12同時(shí)露出時(shí)，蝕刻終止。這確保了所露出的第一布線12不會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)暴露于蝕刻氣氛。因此，與第一實(shí)施方式的制造方法同樣地，第六實(shí)施方式的制造方法防止了通過(guò)對(duì)第一布線12的過(guò)度蝕刻所產(chǎn)生的反應(yīng)生成物累積于連接孔40的側(cè)壁上。而且，可防止由于過(guò)度蝕刻而打薄第一布線12，于是確保了第一布線12的恰當(dāng)導(dǎo)電性以及第一布線12和填充金屬43之間的恰當(dāng)連接。這有助于提高半導(dǎo)體裝置I的產(chǎn)率。此外，在第六實(shí)施方式的制造方法中，如圖7D所示，在中途不停止的單個(gè)步驟中，進(jìn)行從半導(dǎo)體層11的正面Ila至第一布線12的蝕刻，于是使第一布線12露出。因此，第六實(shí)施方式的制造方法可比第二實(shí)施方式 第四實(shí)施方式的制造方法通過(guò)更少量的步驟以制造半導(dǎo)體裝置I?！?.第七實(shí)施方式(中途停止蝕刻以使得第一布線和第二布線上方的未蝕刻厚度一致且其中使用硬掩模的制造方法)>下面，參照?qǐng)D8A 圖8F所示的橫截面步驟圖，說(shuō)明第七實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的制造方法。應(yīng)當(dāng)注意，半導(dǎo)體裝置I的最終配置與第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的最終配置相同。首先，制造使得第一基板10和第二基板20隔著接合部30而接合在一起的接合基板。接下來(lái)，如圖8A所示， 在所制造的接合基板中的半導(dǎo)體層11的正面IIa上形成例如由氮化鈦(TiN)制成的硬掩模層200。接下來(lái)，在硬掩模層200上形成小直徑抗蝕劑圖形102。小直徑抗蝕劑圖形102具有使第二布線22的上部露出的開(kāi)口 102a。如圖SB所示，通過(guò)將小直徑抗蝕劑圖形102用作掩模以進(jìn)行蝕刻，從而在接合基板上形成小直徑凹部42-7的圖形。此時(shí)，將小直徑抗蝕劑圖形102用作掩模以依次蝕刻硬掩模層200、半導(dǎo)體層11和層間絕緣膜14，且在到達(dá)第二布線22之前終止蝕刻。這里，進(jìn)行蝕刻，直到第一布線12上方的未蝕刻厚度“a”與第二布線22上方的未蝕刻厚度“b” 一致(即a = b)為止。在蝕刻后，除去小直徑抗蝕劑圖形102。作為上述處理的結(jié)果，形成小直徑凹部42-7，其中，第一布線12上方的未蝕刻厚度“a”與第二布線22上方的未蝕刻厚度“b” 一致(即a = b)。如圖SC所示，在硬掩模層200上重新形成大直徑抗蝕劑圖形100。大直徑抗蝕劑圖形100在包含所形成的小直徑凹部42-6的范圍內(nèi)具有使第一布線12和第二布線22的上部露出的開(kāi)口 100a。這里，在形成大直徑抗蝕劑圖形100時(shí)，通過(guò)光刻法對(duì)具有大階差的抗蝕劑膜進(jìn)行圖形化。因此，可在小直徑凹部42-7中的底部附近殘留抗蝕材料100b。接著，將大直徑抗蝕劑圖形100用作掩模以對(duì)硬掩模層200進(jìn)行蝕刻，于是形成硬掩模(200a)。如圖8D所示，除去抗蝕劑圖形(100)。此時(shí)，同時(shí)除去在小直徑凹部42-7中殘留的抗蝕材料(100b)。這樣，在半導(dǎo)體層11的正面Ila上露出硬掩模200a。硬掩模200a具有使第一布線12和第二布線22的上部露出的開(kāi)口。如圖SE所示，通過(guò)將硬掩模200a用作掩模以進(jìn)行蝕刻，從而在接合基板上形成大直徑凹部41-7的圖形，并且挖掘小直徑凹部42-7的底部。此時(shí)，將硬掩模200a用作掩模以對(duì)半導(dǎo)體層11、層間絕緣膜14和接合部30進(jìn)行蝕刻，直到露出第一布線12和第二布線22為止。這里，在實(shí)現(xiàn)以相同的蝕刻率挖掘半導(dǎo)體層11、層間絕緣膜14和接合部30的條件下進(jìn)行蝕刻。在蝕刻后，根據(jù)需要而除去硬掩模200a。作為上述處理的結(jié)果，形成大直徑凹部41-7，使得第一布線12在大直徑凹部41_7的底部的部分露出，大直徑凹部41-7的開(kāi)口具有與第一布線12和第二布線22重疊的尺寸，于是完成了連接孔4 0的制造。如圖8F所示，將例如由銅制成的填充金屬43作為導(dǎo)電部件填入連接孔40中，于是，經(jīng)由被填充金屬43填充的連接孔40以連接位于不同深度處的第一布線12和第二布線22。應(yīng)當(dāng)注意，雖然此處將填充金屬43用作導(dǎo)電部件，但導(dǎo)電部件不限于此。作為替代，可在連接孔40的內(nèi)壁上形成導(dǎo)電膜。由于以上步驟，完成了第七實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的制造。[第七實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的有益效果]在上述第七實(shí)施方式的制造方法中，如圖8B所示，在不露出第一布線12和第二布線22的情況下，形成小直徑凹部42-7。此時(shí)，進(jìn)行蝕刻以使得第一布線12上方的未蝕刻厚度“a”與第二布線22上方的未蝕刻厚度“b” 一致(即a = b)。因此，當(dāng)?shù)诙季€22與第一布線12同時(shí)露出時(shí)，蝕刻終止。這確保了所露出的第一布線12不會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)暴露于蝕刻氣氛。因此，與第一實(shí)施方式的制造方法同樣地，第七實(shí)施方式的制造方法防止了通過(guò)對(duì)第一布線12的過(guò)度蝕刻所產(chǎn)生的反應(yīng)生成物累積于連接孔40的側(cè)壁上。而且，可防止由于過(guò)度蝕刻而打薄第一布線12，于是確保了第一布線12的恰當(dāng)導(dǎo)電性以及第一布線12和填充金屬43之間的恰當(dāng)連接。這有助于提高半導(dǎo)體裝置I的產(chǎn)率。此外，在第七實(shí)施方式的制造方法中，如圖8D所示，使用硬掩模200a而非大直徑抗蝕劑圖形100進(jìn)行蝕刻以形成大直徑凹部41-7的圖形。因此，如圖SC所示，即使在形成大直徑抗蝕劑圖形100時(shí)殘留了用于覆蓋先前形成的小直徑凹部42-7中的第二布線22的抗蝕材料100b，仍可隨后順利地進(jìn)行適于形成大直徑凹部41-7的圖形的蝕刻。即，在形成大直徑凹部41-7的圖形之前，除去大直徑抗蝕劑圖形100。同時(shí)，除去所殘留的抗蝕材料100b。然后，使用硬掩模200a以形成大直徑凹部41-7的圖形。因此，在形成大直徑抗蝕劑圖形100時(shí)，不必考慮與具有大階差的下層相關(guān)的光刻精度，于是可易于設(shè)定光刻條件。此外，在第七實(shí)施方式的制造方法中，如圖8E所示，在中途不停止的單個(gè)步驟中進(jìn)行從半導(dǎo)體層11的正面Ila至第一布線12的蝕刻，于是露出第一布線12。因此，與第五實(shí)施方式的制造方法同樣地，第七實(shí)施方式的制造方法可比第二實(shí)施方式 第四實(shí)施方式的制造方法通過(guò)更少量的步驟以制造半導(dǎo)體裝置I。應(yīng)當(dāng)注意，在第七實(shí)施方式中，如圖SC所示，在形成小直徑凹部42-7后，通過(guò)將大直徑抗蝕劑圖形100用作掩模以進(jìn)行蝕刻，從而形成硬掩模200a。然而，第七實(shí)施方式的制造方法不限于此。例如，可在形成小直徑凹部42-7之前形成硬掩模200a。此時(shí)，首先，在硬掩模層200上形成大直徑抗蝕劑圖形100，接著進(jìn)行蝕刻，于是形成硬掩模200a。然后，除去大直徑抗蝕劑圖形100，接著形成新的抗蝕劑圖形102，于是，形成小直徑凹部42-7。在第二實(shí)施方式 第四實(shí)施方式以及第七實(shí)施方式的制造方法中，說(shuō)明了以下情況。即，調(diào)整第一布線12上方的未蝕刻厚度“a”和第二布線22上方的未蝕刻厚度“b”以使得這些厚度一致(即a = b)。在此條件下，即使第一布線12和第二布線22上方的蝕刻后殘留的膜由不同材料制成，仍可在實(shí)現(xiàn)以相同的蝕刻率挖掘這些膜的條件下進(jìn)行蝕刻。使第一布線12和第二布線22同時(shí)露出，然后終止蝕刻。然而，當(dāng)?shù)谝徊季€12和第二布線22上方殘留的各膜的蝕刻率不同時(shí)，第二實(shí)施方式 第四實(shí)施方式以及第七實(shí)施方式的制造方法仍可適用。在此情況下，僅需將各個(gè)膜間的蝕刻率的差異列入考慮因素以調(diào)整兩個(gè)時(shí)間段、即時(shí)間段“A”和時(shí)間段“B”，從而使時(shí)間段“A”和時(shí)間段“B”相等，時(shí)間段“A”表示在使第一布線12露出之前對(duì)第一布線12上方的殘余膜蝕刻的時(shí)長(zhǎng)，時(shí)間段“B”表示在使第二布線22露出之前對(duì)第二布線22上方的殘余膜蝕刻的時(shí)長(zhǎng)。即，僅需調(diào)整未蝕刻厚度“a”和未蝕刻厚度“b”，從而使時(shí)間段“A”和時(shí)間段“B”相等。這些步驟還可獲得與第二實(shí)施方式 第四實(shí)施方式以及第七實(shí)施方式的制造方法同樣的有益效果。在上述各實(shí)施方式中，說(shuō)明了具有連接孔40的半導(dǎo)體裝置的配置和制造方法，在連接孔40中，在大直徑凹部41的底部使單個(gè)第一布線12與層間絕緣膜14 一起露出，且在小直徑凹部42的底部使單個(gè)第二布線22露出。通過(guò)挖掘至大直徑凹部41的底部以設(shè)置小直徑凹部42。然而，本發(fā)明在適用上不僅僅限于這些配置。作為替代，本發(fā)明可適用于其中在大直徑凹部41的底部使多個(gè)第一布線12與層間絕緣膜14 一起露出的配置，或者可適用于其中在小直徑凹部42的底部使多個(gè)第二布線22露出的配置?？赏ㄟ^(guò)同樣的制造方法以制造具有任何這些配置的半導(dǎo)體裝置1，于是獲得同樣的有益效果。此外，本發(fā)明可適用于這樣的配置，其中，大直徑凹部41使得其底部在兩個(gè)不同的深度處形成以使第一布線12在每個(gè)深度處露出。
可通過(guò)同樣的制造方法制造即便如此配置的半導(dǎo)體裝置。僅在大直徑凹部41的底部的最深位置處使第一布線12與層間絕緣膜14 一起露出，并且淺底部?jī)H包含第一布線12。即使在這種情況下，在大直徑凹部41的淺底部露出的第一布線12也在某種程度上被過(guò)度蝕刻。然而，可防止第一布線12受到用于使位于較深位置處的第二布線22露出的蝕刻的影響，于是獲得了同樣的有益效果。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明還可適用于這樣的配置，其中，小直徑凹部42使得其底部在兩個(gè)不同的深度處形成，且第二布線22在每個(gè)深度處露出?？赏ㄟ^(guò)同樣的制造方法以制造如此配置的半導(dǎo)體裝置。此外，在上述各實(shí)施方式中，說(shuō)明了具有連接孔40的半導(dǎo)體裝置的配置和制造方法，在連接孔40中，使得第一基板10上設(shè)有的第一布線12和第二基板22上設(shè)有的第二布線22露出。然而，本發(fā)明在適用上不僅僅限于這些配置。作為替代，本發(fā)明可適用于這樣的配置，其中，在單個(gè)半導(dǎo)體層中，第一布線和比第一布線設(shè)置更深的第二布線在連接孔中露出?？赏ㄟ^(guò)同樣的制造方法以制造如此配置的半導(dǎo)體裝置1，于是獲得同樣的有益效
果O 雖然在上述實(shí)施方式中說(shuō)明了其中第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層為布線的情況，但本發(fā)明在適用上不僅僅限于這種配置。作為替代，例如，第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層可以為形成于半導(dǎo)體層中的擴(kuò)散層。即使在此情況下，本發(fā)明仍獲得了同樣的有益效果。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明可具有以下配置。(I) 一種半導(dǎo)體裝置，其包括基板，其具有第一導(dǎo)電層和比所述第一導(dǎo)電層設(shè)置為更深的第二導(dǎo)電層；大直徑凹部，其在基板的主面?zhèn)染哂谐叽缗c所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層重疊的開(kāi)口，所述第一導(dǎo)電層在所述大直徑凹部的底部的部分露出；小直徑凹部，其從所述大直徑凹部延伸并通過(guò)挖掘至所述大直徑凹部的底部而形成，所述第二導(dǎo)電層在所述小直徑凹部的底部露出；以及導(dǎo)電部件，其設(shè)置于由所述大直徑凹部和所述小直徑凹部構(gòu)成的連接孔中以將所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層連接。(2)如⑴所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述基板為接合基板，該接合基板將包含所述第一導(dǎo)電層的基板和包含所述第二導(dǎo)電層的基板接合在一起。(3) 一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，該方法包括在具有第一導(dǎo)電層和比所述第一導(dǎo)電層設(shè)置為更深的第二導(dǎo)電層的基板的主面?zhèn)刃纬纱笾睆娇刮g劑圖形，所述大直徑抗蝕劑圖形具有使得所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層的上部露出的開(kāi)口；基于將所述大直徑抗蝕劑圖形用作掩模的蝕刻以在所述基板中形成大直徑凹部，所述第一導(dǎo)電層在所述大直徑凹部的底部露出；在所述基板的主面?zhèn)刃纬尚≈睆娇刮g劑圖形，該小直徑抗蝕劑圖形在形成有所述大直徑凹部的范圍內(nèi)具有使所述第二導(dǎo)電層的上部露出的開(kāi)口 ；并且
基于將所述小直徑抗蝕劑圖形用作掩模的蝕刻以在所述基板中形成小直徑凹部，所述第二導(dǎo)電層在所述小直徑凹部的底部露出。(4)如(3)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，在形成所述大直徑凹部后，形成所述小直徑抗蝕劑圖形以覆蓋所述第一導(dǎo)電層；并且通過(guò)將所述小直徑抗蝕劑圖形用作掩模進(jìn)行蝕刻以形成所述小直徑凹部。(5)如(3)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，在所述基板上方隔著硬掩模層以形成所述大直徑抗蝕劑圖形；在形成所述大直徑凹部前，通過(guò)將所述大直徑抗蝕劑圖形用作掩模以進(jìn)行蝕刻、對(duì)所述硬掩模層進(jìn)行圖形化以形成硬掩模；并且接下來(lái)，通過(guò)將所述小直徑抗蝕劑圖形用作掩模而將所述基板蝕刻至不會(huì)露出所述第二導(dǎo)電層的深度、接著除去所述小直徑抗蝕劑圖形并從所述硬掩模上方進(jìn)行蝕刻以露出所述第二導(dǎo)電層、從而形成所述小直徑凹部，同時(shí)形成所述大直徑凹部以使得所述第一導(dǎo)電層在所述大直徑凹部中露出。(6)如(5)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，在將所述小直徑抗蝕劑圖形用作掩模以蝕刻所述基板時(shí)，使得所述第二導(dǎo)電層上方的所述小直徑凹部的未蝕刻厚度與所述第一導(dǎo)電層上方的所述大直徑凹部的未蝕刻厚
度一致。(7)如(5)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，在通過(guò)將所述大直徑抗蝕劑圖形用作掩模以進(jìn)行蝕刻、對(duì)所述硬掩模層進(jìn)行圖形化以形成所述硬掩模后，將所述基板蝕刻至不會(huì)露出所述第一導(dǎo)電層的深度。(8)如(5)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，所述基板在所述第一導(dǎo)電層上包括層間絕緣膜和半導(dǎo)體層；并且在將所述大直徑抗蝕劑圖形用作掩模以進(jìn)行蝕刻、對(duì)所述硬掩模層進(jìn)行圖形化以形成所述硬掩模后，將所述層間絕緣膜用作蝕刻阻擋層以蝕刻所述半導(dǎo)體層。(9)如(3)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，在所述基板上方隔著硬掩模層以形成所述大直徑抗蝕劑圖形；在形成所述大直徑凹部前，通過(guò)將所述大直徑抗蝕劑圖形用作掩模以進(jìn)行蝕刻、對(duì)所述硬掩模層進(jìn)行圖形化以形成硬掩模，接著還將所述基板蝕刻至不會(huì)露出所述第一導(dǎo)電層的深度；除去所述大直徑抗蝕劑圖形，并且將填充部件填入所述基板的凹部中以進(jìn)行平坦化，接著形成所述小直徑抗蝕劑圖形；并且通過(guò)將所述小直徑抗蝕劑圖形用作掩模而將所述基板蝕刻至不會(huì)露出所述第二導(dǎo)電層的深度、接著除去所述小直徑抗蝕劑圖形并且從所述硬掩模上方進(jìn)行蝕刻以使得所述第二導(dǎo)電層在所述小直徑凹部的底部露出、從而形成所述小直徑凹部，同時(shí)，形成所述大直徑凹部以使所述第一導(dǎo)電層在所述大直徑凹部中露出。(10)如3所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，在形成所述大直徑抗蝕劑圖形前，通過(guò)將所述小直徑抗蝕劑圖形用作掩模進(jìn)行蝕刻以形成所述小直徑凹部；并且
在形成所述大直徑抗蝕劑圖形時(shí)，在所述小直徑凹部中殘留抗蝕材料以覆蓋所述
第二導(dǎo)電層。(11)如⑶所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，在形成所述大直徑抗蝕劑圖形前，將所述小直徑抗蝕劑圖形用作掩模而將所述基板蝕刻至不會(huì)露出所述第二導(dǎo)電層的深度；并且然后，通過(guò)將所述大直徑抗蝕劑圖形用作掩模以進(jìn)行蝕刻以形成所述大直徑凹部，以使得所述第一導(dǎo)電層在所述大直徑凹部中露出，同時(shí)形成所述小直徑凹部，以使得所述第二導(dǎo)電層在所述小直徑凹部中露出。(12)如(11)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，在將所述小直徑抗蝕劑圖形用作掩模以蝕刻所述基板時(shí)，使得所述第二導(dǎo)電層上方的所述小直徑凹部的未蝕刻厚度與所述第一導(dǎo)電層上方的所述大直徑凹部的未蝕刻厚 度一致。(13)如(11)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，所述基板在所述第一導(dǎo)電層上包括所述層間絕緣膜和半導(dǎo)體層，并且在將所述小直徑抗蝕劑圖形用作掩模以蝕刻所述基板時(shí)，將所述層間絕緣膜用作蝕刻阻擋層以蝕刻所述半導(dǎo)體層。(14)如(3)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，在形成所述大直徑凹部和所述小直徑凹部后，在由所述大直徑凹部和所述小直徑凹部構(gòu)成的連接孔中形成連接至所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層的所述導(dǎo)電部件。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)，取決于設(shè)計(jì)需要和其它因素可出現(xiàn)各種變化、組合、子組合和替代。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其包括 基板，其具有第一導(dǎo)電層和比所述第一導(dǎo)電層設(shè)置為更深的第二導(dǎo)電層； 大直徑凹部，其在基板的主面?zhèn)染哂谐叽缗c所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層重疊的開(kāi)口，所述第一導(dǎo)電層在所述大直徑凹部的底部的部分露出； 小直徑凹部，其從所述大直徑凹部延伸并通過(guò)挖掘至所述大直徑凹部的底部而形成，所述第二導(dǎo)電層在所述小直徑凹部的底部露出；以及 導(dǎo)電部件，其設(shè)置于由所述大直徑凹部和所述小直徑凹部構(gòu)成的連接孔中以將所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層連接。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述基板為接合基板，該接合基板將包含所述第一導(dǎo)電層的基板和包含所述第二導(dǎo)電層的基板接合在一起。
3.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，該方法包括 在具有第一導(dǎo)電層和比所述第一導(dǎo)電層設(shè)置為更深的第二導(dǎo)電層的基板的主面?zhèn)刃纬纱笾睆娇刮g劑圖形，所述大直徑抗蝕劑圖形具有使得所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層的上部露出的開(kāi)口； 基于將所述大直徑抗蝕劑圖形用作掩模的蝕刻以在所述基板中形成大直徑凹部，所述第一導(dǎo)電層在所述大直徑凹部的底部露出； 在所述基板的主面?zhèn)刃纬尚≈睆娇刮g劑圖形，該小直徑抗蝕劑圖形在形成有所述大直徑凹部的范圍內(nèi)具有使所述第二導(dǎo)電層的上部露出的開(kāi)口 ；并且 基于將所述小直徑抗蝕劑圖形用作掩模的蝕刻以在所述基板中形成小直徑凹部，所述第二導(dǎo)電層在所述小直徑凹部的底部露出。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 在形成所述大直徑凹部后，形成所述小直徑抗蝕劑圖形以覆蓋所述第一導(dǎo)電層；并且 通過(guò)將所述小直徑抗蝕劑圖形用作掩模進(jìn)行蝕刻以形成所述小直徑凹部。
5.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 在所述基板上方隔著硬掩模層以形成所述大直徑抗蝕劑圖形； 在形成所述大直徑凹部前，通過(guò)將所述大直徑抗蝕劑圖形用作掩模以進(jìn)行蝕刻、對(duì)所述硬掩模層進(jìn)行圖形化以形成硬掩模；并且 接下來(lái)，通過(guò)將所述小直徑抗蝕劑圖形用作掩模而將所述基板蝕刻至不會(huì)露出所述第二導(dǎo)電層的深度、接著除去所述小直徑抗蝕劑圖形并從所述硬掩模上方進(jìn)行蝕刻以露出所述第二導(dǎo)電層、從而形成所述小直徑凹部，同時(shí)形成所述大直徑凹部以使得所述第一導(dǎo)電層在所述大直徑凹部中露出。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 在將所述小直徑抗蝕劑圖形用作掩模以蝕刻所述基板時(shí)，使得所述第二導(dǎo)電層上方的所述小直徑凹部的未蝕刻厚度與所述第一導(dǎo)電層上方的所述大直徑凹部的未蝕刻厚度一致。
7.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 在通過(guò)將所述大直徑抗蝕劑圖形用作掩模以進(jìn)行蝕刻、對(duì)所述硬掩模層進(jìn)行圖形化以形成所述硬掩模后，將所述基板蝕刻至不會(huì)露出所述第一導(dǎo)電層的深度。
8.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 所述基板在所述第一導(dǎo)電層上包括層間絕緣膜和半導(dǎo)體層；并且 在將所述大直徑抗蝕劑圖形用作掩模以進(jìn)行蝕刻、對(duì)所述硬掩模層進(jìn)行圖形化以形成所述硬掩模后，將所述層間絕緣膜用作蝕刻阻擋層以蝕刻所述半導(dǎo)體層。
9.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 在所述基板上方隔著硬掩模層以形成所述大直徑抗蝕劑圖形； 在形成所述大直徑凹部前，通過(guò)將所述大直徑抗蝕劑圖形用作掩模以進(jìn)行蝕刻、對(duì)所述硬掩模層進(jìn)行圖形化以形成硬掩模，接著還將所述基板蝕刻至不會(huì)露出所述第一導(dǎo)電層的深度； 除去所述大直徑抗蝕劑圖形，并且將填充部件填入所述基板的凹部中以進(jìn)行平坦化，接著形成所述小直徑抗蝕劑圖形；并且 通過(guò)將所述小直徑抗蝕劑圖形用作掩模而將所述基板蝕刻至不會(huì)露出所述第二導(dǎo)電層的深度、接著除去所述小直徑抗蝕劑圖形并且從所述硬掩模上方進(jìn)行蝕刻以使得所述第二導(dǎo)電層在所述小直徑凹部的底部露出、從而形成所述小直徑凹部，同時(shí)，形成所述大直徑凹部以使所述第一導(dǎo)電層在所述大直徑凹部中露出。
10.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 在形成所述大直徑抗蝕劑圖形前，通過(guò)將所述小直徑抗蝕劑圖形用作掩模進(jìn)行蝕刻以形成所述小直徑凹部；并且 在形成所述大直徑抗蝕劑圖形時(shí)，在所述小直徑凹部中殘留抗蝕材料以覆蓋所述第二導(dǎo)電層。
11.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 在形成所述大直徑抗蝕劑圖形前，將所述小直徑抗蝕劑圖形用作掩模而將所述基板蝕刻至不會(huì)露出所述第二導(dǎo)電層的深度；并且 然后，通過(guò)將所述大直徑抗蝕劑圖形用作掩模以進(jìn)行蝕刻以形成所述大直徑凹部，以使得所述第一導(dǎo)電層在所述大直徑凹部中露出，同時(shí)形成所述小直徑凹部，以使得所述第二導(dǎo)電層在所述小直徑凹部中露出。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 在將所述小直徑抗蝕劑圖形用作掩模以蝕刻所述基板時(shí)，使得所述第二導(dǎo)電層上方的所述小直徑凹部的未蝕刻厚度與所述第一導(dǎo)電層上方的所述大直徑凹部的未蝕刻厚度一致。
13.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 所述基板在所述第一導(dǎo)電層上包括所述層間絕緣膜和半導(dǎo)體層，并且 在將所述小直徑抗蝕劑圖形用作掩模以蝕刻所述基板時(shí)，將所述層間絕緣膜用作蝕刻阻擋層以蝕刻所述半導(dǎo)體層。
14.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 在形成所述大直徑凹部和所述小直徑凹部后，在由所述大直徑凹部和所述小直徑凹部構(gòu)成的連接孔中形成連接至所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層的導(dǎo)電部件。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法，該裝置包括基板，其具有第一導(dǎo)電層和比第一導(dǎo)電層布置為更深的第二導(dǎo)電層；大直徑凹部，其在基板的主面?zhèn)染哂谐叽缗c第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層重疊的開(kāi)口，使得第一導(dǎo)電層在大直徑凹部的底部的部分露出；小直徑凹部，其從大直徑凹部延伸并挖掘至大直徑凹部的底部而形成，使得第二導(dǎo)電層在小直徑凹部的底部露出；以及導(dǎo)電部件，其設(shè)置于由大直徑凹部和小直徑凹部構(gòu)成的連接孔中以將第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層連接。本發(fā)明可以防止比第二導(dǎo)電層設(shè)置為更淺的第一導(dǎo)電層受到過(guò)度蝕刻，于是確保了第一導(dǎo)電層的恰當(dāng)導(dǎo)電性以及第一導(dǎo)電層和填充部件之間的恰當(dāng)連接。因此，可實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體裝置的產(chǎn)率提高。
文檔編號(hào)H01L23/528GK103035615SQ201210375078
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月4日
發(fā)明者深沢正永 申請(qǐng)人:索尼公司