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    • 8. 发明专利
    • 半導體晶片之製造方法、半導體裝置之製造方法、半導體晶片以及半導體裝置 SEMICONDUCTOR CHIP PRODUCTION METHOD, SEMICONDUCTOR DEVICE PRODUCTION METHOD, SEMICONDUCTOR CHIP, AND SEMICONDUCTOR DEVICE
    • 半导体芯片之制造方法、半导体设备之制造方法、半导体芯片以及半导体设备 SEMICONDUCTOR CHIP PRODUCTION METHOD, SEMICONDUCTOR DEVICE PRODUCTION METHOD, SEMICONDUCTOR CHIP, AND SEMICONDUCTOR DEVICE
    • TWI323033B
    • 2010-04-01
    • TW093110316
    • 2004-04-14
    • 羅姆股份有限公司瑞薩科技股份有限公司
    • 谷口一真根本義彥田中直敬
    • H01L
    • H01L25/50H01L21/76898H01L23/3128H01L23/481H01L24/11H01L24/48H01L25/0657H01L2224/02372H01L2224/06181H01L2224/13025H01L2224/13099H01L2224/14181H01L2224/16145H01L2224/451H01L2224/48091H01L2224/48227H01L2224/48465H01L2225/06513H01L2225/06517H01L2225/06541H01L2225/06586H01L2924/00014H01L2924/01004H01L2924/01005H01L2924/01006H01L2924/01013H01L2924/01019H01L2924/01022H01L2924/01024H01L2924/01029H01L2924/01033H01L2924/01049H01L2924/01074H01L2924/01075H01L2924/01078H01L2924/01079H01L2924/01082H01L2924/014H01L2924/15311H01L2924/181H01L2924/00H01L2224/45099
    • 本發明提供一種半導體晶片之製造方法,係包含:從具有表面及背面且在上述表面形成有功能元件之半導體基板的上述表面形成朝該半導體基板之厚度方向延伸之表面側凹部的步驟;供給金屬材料至該表面側凹部內,以形成與上述功能元件電性連接之表面側電極的表面側電極形成步驟;從上述背面去除上述半導體基板,而使上述半導體基板薄型化至比上述表面側凹部之深度大之預定厚度的薄型化步驟;在該薄型化步驟後,在上述半導體基板之上述背面形成連通至上述表面側凹部之背面側凹部,藉此形成包含上述表面側凹部及上述背面側凹部之連續的貫通孔的背面側凹部形成步驟;以及供給金屬材料至上述背面側凹部,形成與上述表面側電極電性連接且與上述表面側電極一起形成貫通上述半導體基板之貫通電極的背面側電極的背面側電極形成步驟。 A semiconductor chip production method includes: a step of forming in a semiconductor substrate having a front surface and a back surface and formed with a functional element a front side recess which extends from the front surface of the semiconductor substrate and in the thickness direction of the semiconductor substrate; a front side electrode forming step of supplying a metallic material into the front side recess, so as to form a front side electrode electrically connected with the functional element; a thinning step of removing the material of the semiconductor substrate from its back side, so as to make the semiconductor substrate thinner to a predetermined thickness greater than the depth of the front side recess; a back side recess forming step of forming a back side recess which communicates with the front side recess on the back side of the semiconductor substrate after the thinning step, so as to form a continuous through hole which includes the front side recess and the back side recess; and a back side electrode forming step of supplying a metallic material into the back side recess, so as to form a back side electrode which is electrically connected with the front side electrode and becomes together with the front side electrode a penetration electrode which penetrates the semiconductor substrate. 【創作特點】 本發明之目的在於提供一種具有貫通電極且金屬污染少的半導體晶片。
      本發明之另一目的在於提供一種具有貫通電極且剛性大的半導體晶片。
      本發明之又另一目的在於提供一種具有貫通電極且金屬污染少的半導體晶片之製造方法。
      本發明之又另一目的在於提供一種具有貫通電極且剛性大的半導體晶片之製造方法。
      本發明之又另一目的在於提供一種具備具有貫通電極且金屬污染少之半導體晶片的半導體裝置。
      本發明之又另一目的在於提供一種具備具有貫通電極且剛性大之半導體晶片的半導體裝置。
      本發明之又另一目的在於提供一種具備具有貫通電極且金屬污染少之半導體晶片的半導體裝置之製造方法。
      本發明之又另一目的在於提供一種具備具有貫通電極且剛性大之半導體晶片的半導體裝置之製造方法。
      本發明之半導體晶片之製造方法係包含:從具有表面及背面且在上述表面形成有功能元件之半導體基板的上述表面形成朝該半導體基板之厚度方向延伸之表面側凹部的步驟;供給金屬材料至該表面側凹部內,以形成與上述功能元件電性連接之表面側電極的表面側電極形成步驟;從上述背面去除上述半導體基板,使上述半導體基板薄型化至比上述表面側凹部之深度大之預定厚度的薄型化步驟;在該薄型化步驟後,在上述半導體基板之上述背面形成連通至上述表面側凹部之背面側凹部,藉此形成包含上述表面側凹部及上述背面側凹部之連續的貫通孔的背面側凹部形成步驟;以及供給金屬材料至上述背面側凹部,形成與上述表面側電極電性連接且與上述表面側電極一起形成貫通上述半導體基板之貫通電極的背面側電極的背面側電極形成步驟。
      根據本發明,藉由薄型化步驟,從背面去除半導體基板而予以薄型化,但此時係將半導體基板作成比表面側凹部之深度大之預定厚度。因此,表面側凹部不會將半導體基板貫通至半導體基板之背面側,表面側凹部內之金屬材料不會在半導體基板之背面側露出。因此,例如薄型化步驟為物理性研削(研磨)半導體基板背面之步驟,研削之際表面側凹部內之構成金屬材料之金屬原子也不會擴散至半導體基板中。因此,此種半導體晶片具有良好之特性。
      又,在薄型化步驟中,由於無須使半導體基板在表面側凹部貫通,因此可將薄型化步驟後之半導體基板的厚度作成具有剛性之厚度(例如100μm以上)。
      上述薄型化步驟也可以包含:對上述半導體基板之上述背面進行物理性研削之研削步驟;以及在該研削步驟後,去除因研削步驟而在上述半導體基板之上述背面附近產生之研削損傷層之步驟。
      在研削步驟中,對上述半導體基板之上述背面進行物理性研削(研磨),在半導體基板之背面附近會產生具有研削痕或損傷之研削損傷層,但藉由上述構成可去除該研削損傷層。此時,可設定去除研削損傷層前之半導體基板的厚度,俾使去除研削損傷層後之半導體基板具有充分大之剛性。
      表面側凹部係由形成在半導體基板背面之預定位置的背面側凹部所貫通,因此所製得之半導體晶片之半導體基板的厚度可作成與薄型化步驟後之半導體基板的厚度大致相等。因此,此種半導體晶片具有充分大之剛性。使用此種半導體晶片進行半導體裝置之組裝時,因半導體晶片不會翹曲,故可良好地連接半導體晶片與其他半導體晶片或配線基板。
      藉由本發明之製造方法,可獲得一種具有將半導體基板朝厚度方向貫通之貫通電極的半導體晶片。藉由該貫通電極可將半導體基板之表面側與背面側予以電性連接。因此,可縮短配線長度而使形成在半導體基板之表面的功能元件與半導體基板之背面側電性連接。
      背面側凹部形成步驟也可以包含形成未與表面側凹部相連通之其他背面側凹部的步驟。也就是藉由背面側凹部形成步驟,可僅形成與表面側凹部相連通之背面側凹部,也可以形成與表面側凹部相連通之背面側凹部及未與表面側凹部相連通之背面側凹部之兩者。
      藉由表面側凹部形成步驟而形成之表面側電極,可為形成與功能元件電性連接之信號用配線之一部分者,也可為形成與功能元件電性連接之接地配線之一部分者,也可為形成與功能元件電性連接之電源配線之一部分者。亦即,與功能元件電性連接之貫通電極可為形成信號用配線之一部分者,也可為形成接地配線之一部分者,也可為形成電源配線之一部分者。
      上述背面側凹部形成步驟亦可包含形成用以將接地配線形成在內部之接地用凹部的步驟,此時,上述背面側電極形成步驟亦可包含將金屬材料供給至上述接地用凹部而形成上述接地配線之步驟。
      接地用凹部可形成在佔有半導體基板背面之大部分的大區域。藉此,可獲得具備占有半導體基板背面之大部分之大面積的接地配線,可使透過接地配線之半導體晶片之散熱性提升。
      接地用凹部之形成亦可包含形成與表面側凹部連通之接地用凹部的步驟。此時,接地配線成為貫通電極之一部分,可將功能元件予以接地。接地用凹部之形成亦可包含形成未與表面側凹部連通之接地用凹部的步驟。此時,貫通電極可成為信號用配線之一部分。信號用配線與接地配線可作成相絕緣者。
      上述背面側凹部形成步驟亦可包含形成用以將電源配線形成在內部之電源用凹部的步驟,此時,上述背面側電極形成步驟亦可包含將金屬材料供給至上述電源用凹部內而形成上述電源配線之步驟。
      根據上述構成,可獲得與表面側電極電性連接的電源配線。因此,在所製得之半導體晶片中,透過電源配線可將電力供給至功能元件。電源配線係將金屬材料供給至電源用凹部而形成。因此,藉由形成深的電源用凹部,可形成厚的(例如厚度為30μm程度)電源配線。因此,即使半導體晶片為多層配線之大型積體電路(LSI),透過該厚的電源配線也可將充分大之電力供給至功能元件。
      背面側凹部形成步驟亦可包含形成接地用凹部的步驟,及形成電源用凹部的步驟。此時,可獲得在背面混合有接地配線與電源配線之半導體晶片。
      該半導體晶片之製造方法亦可包含使供給至上述背面側凹部內之金屬材料在上述半導體晶片之端面露出的步驟。
      根據上述構成,可獲得具有在端面露出之背面側電極的半導體晶片。藉此,可使半導體晶片產生之熱經由背面側電極而從半導體晶片的端面散去,因而可提高散熱性。
      在上述情況下,背面側凹部可為用以形成將成為信號用配線之一部分的背面側電極者,此時,可獲得信號用配線之一部分從端面露出的半導體晶片。又,在上述情況下,背面側凹部亦可為接地用凹部,此時,可獲得接地用配線之一部分從端面露出的半導體晶片。
      再者,在上述情況下,背面側凹部亦可為電源用凹部,此時,可獲得電源用配線從端面露出的半導體晶片。藉此,可透過從端面露出的電源配線,將電力供給至功能元件。而且,藉由從半導體晶片的端面露出的接地配線進行接地,即使在層疊有該等半導體晶片之情況下,亦可對各半導體晶片(功能元件)賦予穩定之驅動電壓。
      上述表面側電極形成步驟及上述背面側電極形成步驟之至少一者,亦可包含在上述凹部之內面形成晶種層之步驟;以及藉由以上述晶種層為晶種之電鍍,將金屬材料供給至上述凹部以形成上述電極的步驟。
      利用上述方法,能以金屬材料良好地填埋背面側凹部及表面側凹部內,並且以高生產性進行填埋。
      在表面側電極形成步驟及背面側電極形成步驟後,亦可包含利用CMP等方法去除從半導體基板之表面或背面突出之金屬材料的步驟。
      表面側電極形成步驟及背面側電極形成步驟並不限定在上述方法,亦可包含利用例如CVD法、濺鍍法、熔融材料之浸漬(dipping)等方法,將金屬材料供給至背面側凹部或表面側凹部的步驟。
      本發明之半導體裝置之製造方法係包含:製造複數個半導體晶片之步驟;以及層疊上述複數個半導體晶片之步驟。製造上述複數個半導體晶片之步驟,就各半導體晶片而言係包含:從具有表面及背面且在上述表面形成有功能元件之半導體基板的上述表面形成朝該半導體基板之厚度方向延伸之表面側凹部的步驟;供給金屬材料至該表面側凹部內,以形成與上述功能元件電性連接之表面側電極的表面側電極形成步驟;從上述背面去除上述半導體基板,而使上述半導體基板薄型化至比上述表面側凹部之深度大之預定厚度的薄型化步驟;在該薄型化步驟後,在上述半導體基板之上述背面形成連通至上述表面側凹部之背面側凹部,藉此形成包含上述表面側凹部及上述背面側凹部之連續的貫通孔的背面側凹部形成步驟;供給金屬材料至上述背面側凹部,形成與上述表面側電極電性連接且與上述表面側電極一起形成貫通上述半導體基板之貫通電極的背面側電極的背面側電極形成步驟。
      根據本發明,藉由製造複數個半導體晶片之步驟,可獲得具有充分厚度(例如100μm以上)而具有充分大之剛性的複數個半導體晶片。在層疊該等半導體晶片時,該等半導體晶片不會產生翹曲,故可相互良好地進行接合。
      上述層疊複數個半導體晶片之步驟亦可包含在配線基板上層疊上述複數個半導體晶片的步驟。藉此,可獲得在配線基板上層疊有上述複數個半導體晶片的半導體裝置。此時,半導體裝置係以配設在該半導體裝置之配線基板與另外的配線基板大致平行之方式安裝在該另外的配線基板。因此,由於半導體晶片在與另外的配線基板垂直之方向排列,故該半導體裝置之安裝面積較小。又,藉由在厚度方向貫通各半導體晶片之貫通電極,可以短距離將半導體晶片彼此之間或半導體晶片與設在半導體裝置之配線基板之間予以電性連接。
      藉由上述製造複數個半導體晶片之步驟,可獲得金屬污染少之半導體晶片。因此,藉由該半導體裝置之製造方法,可獲得具有貫通電極且金屬污染少之半導體晶片的半導體裝置。
      上述製造複數個半導體晶片之步驟,亦可包含在各半導體基板之上述表面及上述背面之至少一方,形成與上述貫通電極電性連接之凸塊的步驟,此時層疊上述複數個半導體晶片之步驟亦可包含接合形成在一個上述半導體晶片之上述凸塊與形成在另一個上述半導體晶片之上述凸塊的步驟。
      本發明之半導體晶片係具備有:具有表面及背面之半導體基板;形成在該半導體基板之上述表面的功能元件;以及與該功能元件電性連接,且配置在在該功能元件側方朝厚度方向貫通上述半導體基板的貫通孔內,電性連接上述半導體基板之上述表面側與上述背面側的貫通電極。上述貫通電極包含:具有以塞住上述貫通孔之方式形成在上述貫通孔之深度方向途中之部分的晶種層;配置在上述晶種層之以塞住上述貫通孔之方式形成之部分以上之上述表面側的表面側電極;以及配置在上述晶種層之以塞住上述貫通孔之方式形成之部分以下之上述背面側的背面側電極。
      又,本發明之另一半導體晶片係包含:具有表面及背面之半導體基板;形成在該半導體基板之上述表面的功能元件;與該功能元件電性連接,且配置在該功能元件側方朝厚度方向貫通上述半導體基板的貫通孔內,電性連接上述半導體基板之上述表面側與上述背面側的貫通電極。上述貫通電極包含:配置在形成於上述半導體基板之上述表面側且成為上述貫通孔之一部分之表面側凹部內的表面側電極;以及配置在形成於上述半導體基板之上述背面側且與上述表面側凹部連通而成為上述貫通孔之一部分之背面側凹部內的背面側電極,上述背面側凹部係形成在上述背面側中包含有上述表面側電極之形成區域相當之區域的更廣區域。
      上述背面側電極亦可包含形成在上述半導體基板之上述背面的接地配線。
      又,上述背面側電極亦可包含形成在上述半導體基板之上述背面的電源配線。
      本發明之半導體裝置係包含層疊在厚度方向之複數個半導體晶片。各半導體晶片係包含:具有表面及背面之半導體基板;形成在該半導體基板之上述表面的功能元件;與該功能元件電性連接,且配置在在該功能元件側方朝厚度方向貫通上述半導體基板的貫通孔內,電性連接上述半導體基板之上述表面側與上述背面側的貫通電極。上述貫通電極包含:具有以塞住上述貫通孔之方式形成在上述貫通孔之深度方向途中之部分的晶種層;配置在上述晶種層之以塞住上述貫通孔之方式形成之部分以上之上述表面側的表面側電極;以及配置在上述晶種層之以塞住上述貫通孔之方式形成之部分以下之上述背面側的背面側電極。
      本發明之另一半導體裝置係包含層疊在厚度方向之複數個半導體晶片。各半導體晶片係包含:具有表面及背面之半導體基板;形成在該半導體基板之上述表面的功能元件;與該功能元件電性連接,且配置在在該功能元件側方朝厚度方向貫通上述半導體基板的貫通孔內,電性連接上述半導體基板之上述表面側與上述背面側的貫通電極。上述貫通電極包含:配置在形成於上述半導體基板之上述表面側且成為上述貫通孔之一部分之表面側凹部內的表面側電極;以及配置在形成於上述半導體基板之上述背面側且與上述表面側凹部連通而成為上述貫通孔之一部分之背面側凹部內的背面側電極,上述背面側凹部係形成在上述背面側中包含與上述表面側電極之形成區域相當之區域的更廣區域。
      各半導體晶片亦可包含與上述貫通電極電性連接,且形成在上述表面及上述背面之至少一方的凸塊,此時,在上述複數個半導體晶片中鄰接之一個半導體晶片及另一個半導體晶片中,可將上述一個半導體晶片之上述凸塊與上述另一個半導體晶片之上述凸塊予以接合。
      本發明之上述或其他目的、特徵及效果可參照附圖而從下述之實施形態的說明而明瞭。
    • 本发明提供一种半导体芯片之制造方法,系包含:从具有表面及背面且在上述表面形成有功能组件之半导体基板的上述表面形成朝该半导体基板之厚度方向延伸之表面侧凹部的步骤;供给金属材料至该表面侧凹部内,以形成与上述功能组件电性连接之表面侧电极的表面侧电极形成步骤;从上述背面去除上述半导体基板,而使上述半导体基板薄型化至比上述表面侧凹部之深度大之预定厚度的薄型化步骤;在该薄型化步骤后,在上述半导体基板之上述背面形成连通至上述表面侧凹部之背面侧凹部,借此形成包含上述表面侧凹部及上述背面侧凹部之连续的贯通孔的背面侧凹部形成步骤;以及供给金属材料至上述背面侧凹部,形成与上述表面侧电极电性连接且与上述表面侧电极一起形成贯通上述半导体基板之贯通电极的背面侧电极的背面侧电极形成步骤。 A semiconductor chip production method includes: a step of forming in a semiconductor substrate having a front surface and a back surface and formed with a functional element a front side recess which extends from the front surface of the semiconductor substrate and in the thickness direction of the semiconductor substrate; a front side electrode forming step of supplying a metallic material into the front side recess, so as to form a front side electrode electrically connected with the functional element; a thinning step of removing the material of the semiconductor substrate from its back side, so as to make the semiconductor substrate thinner to a predetermined thickness greater than the depth of the front side recess; a back side recess forming step of forming a back side recess which communicates with the front side recess on the back side of the semiconductor substrate after the thinning step, so as to form a continuous through hole which includes the front side recess and the back side recess; and a back side electrode forming step of supplying a metallic material into the back side recess, so as to form a back side electrode which is electrically connected with the front side electrode and becomes together with the front side electrode a penetration electrode which penetrates the semiconductor substrate. 【创作特点】 本发明之目的在于提供一种具有贯通电极且金属污染少的半导体芯片。 本发明之另一目的在于提供一种具有贯通电极且刚性大的半导体芯片。 本发明之又另一目的在于提供一种具有贯通电极且金属污染少的半导体芯片之制造方法。 本发明之又另一目的在于提供一种具有贯通电极且刚性大的半导体芯片之制造方法。 本发明之又另一目的在于提供一种具备具有贯通电极且金属污染少之半导体芯片的半导体设备。 本发明之又另一目的在于提供一种具备具有贯通电极且刚性大之半导体芯片的半导体设备。 本发明之又另一目的在于提供一种具备具有贯通电极且金属污染少之半导体芯片的半导体设备之制造方法。 本发明之又另一目的在于提供一种具备具有贯通电极且刚性大之半导体芯片的半导体设备之制造方法。 本发明之半导体芯片之制造方法系包含:从具有表面及背面且在上述表面形成有功能组件之半导体基板的上述表面形成朝该半导体基板之厚度方向延伸之表面侧凹部的步骤;供给金属材料至该表面侧凹部内,以形成与上述功能组件电性连接之表面侧电极的表面侧电极形成步骤;从上述背面去除上述半导体基板,使上述半导体基板薄型化至比上述表面侧凹部之深度大之预定厚度的薄型化步骤;在该薄型化步骤后,在上述半导体基板之上述背面形成连通至上述表面侧凹部之背面侧凹部,借此形成包含上述表面侧凹部及上述背面侧凹部之连续的贯通孔的背面侧凹部形成步骤;以及供给金属材料至上述背面侧凹部,形成与上述表面侧电极电性连接且与上述表面侧电极一起形成贯通上述半导体基板之贯通电极的背面侧电极的背面侧电极形成步骤。 根据本发明,借由薄型化步骤,从背面去除半导体基板而予以薄型化,但此时系将半导体基板作成比表面侧凹部之深度大之预定厚度。因此,表面侧凹部不会将半导体基板贯通至半导体基板之背面侧,表面侧凹部内之金属材料不会在半导体基板之背面侧露出。因此,例如薄型化步骤为物理性研削(研磨)半导体基板背面之步骤,研削之际表面侧凹部内之构成金属材料之金属原子也不会扩散至半导体基板中。因此,此种半导体芯片具有良好之特性。 又,在薄型化步骤中,由于无须使半导体基板在表面侧凹部贯通,因此可将薄型化步骤后之半导体基板的厚度作成具有刚性之厚度(例如100μm以上)。 上述薄型化步骤也可以包含:对上述半导体基板之上述背面进行物理性研削之研削步骤;以及在该研削步骤后,去除因研削步骤而在上述半导体基板之上述背面附近产生之研削损伤层之步骤。 在研削步骤中,对上述半导体基板之上述背面进行物理性研削(研磨),在半导体基板之背面附近会产生具有研削痕或损伤之研削损伤层,但借由上述构成可去除该研削损伤层。此时,可设置去除研削损伤层前之半导体基板的厚度,俾使去除研削损伤层后之半导体基板具有充分大之刚性。 表面侧凹部系由形成在半导体基板背面之预定位置的背面侧凹部所贯通,因此所制得之半导体芯片之半导体基板的厚度可作成与薄型化步骤后之半导体基板的厚度大致相等。因此,此种半导体芯片具有充分大之刚性。使用此种半导体芯片进行半导体设备之组装时,因半导体芯片不会翘曲,故可良好地连接半导体芯片与其他半导体芯片或配线基板。 借由本发明之制造方法,可获得一种具有将半导体基板朝厚度方向贯通之贯通电极的半导体芯片。借由该贯通电极可将半导体基板之表面侧与背面侧予以电性连接。因此,可缩短配线长度而使形成在半导体基板之表面的功能组件与半导体基板之背面侧电性连接。 背面侧凹部形成步骤也可以包含形成未与表面侧凹部相连通之其他背面侧凹部的步骤。也就是借由背面侧凹部形成步骤,可仅形成与表面侧凹部相连通之背面侧凹部,也可以形成与表面侧凹部相连通之背面侧凹部及未与表面侧凹部相连通之背面侧凹部之两者。 借由表面侧凹部形成步骤而形成之表面侧电极,可为形成与功能组件电性连接之信号用配线之一部分者,也可为形成与功能组件电性连接之接地配线之一部分者,也可为形成与功能组件电性连接之电源配线之一部分者。亦即,与功能组件电性连接之贯通电极可为形成信号用配线之一部分者,也可为形成接地配线之一部分者,也可为形成电源配线之一部分者。 上述背面侧凹部形成步骤亦可包含形成用以将接地配线形成在内部之接地用凹部的步骤,此时,上述背面侧电极形成步骤亦可包含将金属材料供给至上述接地用凹部而形成上述接地配线之步骤。 接地用凹部可形成在占有半导体基板背面之大部分的大区域。借此,可获得具备占有半导体基板背面之大部分之大面积的接地配线,可使透过接地配线之半导体芯片之散热性提升。 接地用凹部之形成亦可包含形成与表面侧凹部连通之接地用凹部的步骤。此时,接地配线成为贯通电极之一部分,可将功能组件予以接地。接地用凹部之形成亦可包含形成未与表面侧凹部连通之接地用凹部的步骤。此时,贯通电极可成为信号用配线之一部分。信号用配线与接地配线可作成相绝缘者。 上述背面侧凹部形成步骤亦可包含形成用以将电源配线形成在内部之电源用凹部的步骤,此时,上述背面侧电极形成步骤亦可包含将金属材料供给至上述电源用凹部内而形成上述电源配线之步骤。 根据上述构成,可获得与表面侧电极电性连接的电源配线。因此,在所制得之半导体芯片中,透过电源配线可将电力供给至功能组件。电源配线系将金属材料供给至电源用凹部而形成。因此,借由形成深的电源用凹部,可形成厚的(例如厚度为30μm程度)电源配线。因此,即使半导体芯片为多层配线之大型集成电路(LSI),透过该厚的电源配线也可将充分大之电力供给至功能组件。 背面侧凹部形成步骤亦可包含形成接地用凹部的步骤,及形成电源用凹部的步骤。此时,可获得在背面混合有接地配线与电源配线之半导体芯片。 该半导体芯片之制造方法亦可包含使供给至上述背面侧凹部内之金属材料在上述半导体芯片之端面露出的步骤。 根据上述构成,可获得具有在端面露出之背面侧电极的半导体芯片。借此,可使半导体芯片产生之热经由背面侧电极而从半导体芯片的端面散去,因而可提高散热性。 在上述情况下,背面侧凹部可为用以形成将成为信号用配线之一部分的背面侧电极者,此时,可获得信号用配线之一部分从端面露出的半导体芯片。又,在上述情况下,背面侧凹部亦可为接地用凹部,此时,可获得接地用配线之一部分从端面露出的半导体芯片。 再者,在上述情况下,背面侧凹部亦可为电源用凹部,此时,可获得电源用配线从端面露出的半导体芯片。借此,可透过从端面露出的电源配线,将电力供给至功能组件。而且,借由从半导体芯片的端面露出的接地配线进行接地,即使在层叠有该等半导体芯片之情况下,亦可对各半导体芯片(功能组件)赋予稳定之驱动电压。 上述表面侧电极形成步骤及上述背面侧电极形成步骤之至少一者,亦可包含在上述凹部之内面形成晶种层之步骤;以及借由以上述晶种层为晶种之电镀,将金属材料供给至上述凹部以形成上述电极的步骤。 利用上述方法,能以金属材料良好地填埋背面侧凹部及表面侧凹部内,并且以高生产性进行填埋。 在表面侧电极形成步骤及背面侧电极形成步骤后,亦可包含利用CMP等方法去除从半导体基板之表面或背面突出之金属材料的步骤。 表面侧电极形成步骤及背面侧电极形成步骤并不限定在上述方法,亦可包含利用例如CVD法、溅镀法、熔融材料之浸渍(dipping)等方法,将金属材料供给至背面侧凹部或表面侧凹部的步骤。 本发明之半导体设备之制造方法系包含:制造复数个半导体芯片之步骤;以及层叠上述复数个半导体芯片之步骤。制造上述复数个半导体芯片之步骤,就各半导体芯片而言系包含:从具有表面及背面且在上述表面形成有功能组件之半导体基板的上述表面形成朝该半导体基板之厚度方向延伸之表面侧凹部的步骤;供给金属材料至该表面侧凹部内,以形成与上述功能组件电性连接之表面侧电极的表面侧电极形成步骤;从上述背面去除上述半导体基板,而使上述半导体基板薄型化至比上述表面侧凹部之深度大之预定厚度的薄型化步骤;在该薄型化步骤后,在上述半导体基板之上述背面形成连通至上述表面侧凹部之背面侧凹部,借此形成包含上述表面侧凹部及上述背面侧凹部之连续的贯通孔的背面侧凹部形成步骤;供给金属材料至上述背面侧凹部,形成与上述表面侧电极电性连接且与上述表面侧电极一起形成贯通上述半导体基板之贯通电极的背面侧电极的背面侧电极形成步骤。 根据本发明,借由制造复数个半导体芯片之步骤,可获得具有充分厚度(例如100μm以上)而具有充分大之刚性的复数个半导体芯片。在层叠该等半导体芯片时,该等半导体芯片不会产生翘曲,故可相互良好地进行接合。 上述层叠复数个半导体芯片之步骤亦可包含在配线基板上层叠上述复数个半导体芯片的步骤。借此,可获得在配线基板上层叠有上述复数个半导体芯片的半导体设备。此时,半导体设备系以配设在该半导体设备之配线基板与另外的配线基板大致平行之方式安装在该另外的配线基板。因此,由于半导体芯片在与另外的配线基板垂直之方向排列,故该半导体设备之安装面积较小。又,借由在厚度方向贯通各半导体芯片之贯通电极,可以短距离将半导体芯片彼此之间或半导体芯片与设在半导体设备之配线基板之间予以电性连接。 借由上述制造复数个半导体芯片之步骤,可获得金属污染少之半导体芯片。因此,借由该半导体设备之制造方法,可获得具有贯通电极且金属污染少之半导体芯片的半导体设备。 上述制造复数个半导体芯片之步骤,亦可包含在各半导体基板之上述表面及上述背面之至少一方,形成与上述贯通电极电性连接之凸块的步骤,此时层叠上述复数个半导体芯片之步骤亦可包含接合形成在一个上述半导体芯片之上述凸块与形成在另一个上述半导体芯片之上述凸块的步骤。 本发明之半导体芯片系具备有:具有表面及背面之半导体基板;形成在该半导体基板之上述表面的功能组件;以及与该功能组件电性连接,且配置在在该功能组件侧方朝厚度方向贯通上述半导体基板的贯通孔内,电性连接上述半导体基板之上述表面侧与上述背面侧的贯通电极。上述贯通电极包含:具有以塞住上述贯通孔之方式形成在上述贯通孔之深度方向途中之部分的晶种层;配置在上述晶种层之以塞住上述贯通孔之方式形成之部分以上之上述表面侧的表面侧电极;以及配置在上述晶种层之以塞住上述贯通孔之方式形成之部分以下之上述背面侧的背面侧电极。 又,本发明之另一半导体芯片系包含:具有表面及背面之半导体基板;形成在该半导体基板之上述表面的功能组件;与该功能组件电性连接,且配置在该功能组件侧方朝厚度方向贯通上述半导体基板的贯通孔内,电性连接上述半导体基板之上述表面侧与上述背面侧的贯通电极。上述贯通电极包含:配置在形成于上述半导体基板之上述表面侧且成为上述贯通孔之一部分之表面侧凹部内的表面侧电极;以及配置在形成于上述半导体基板之上述背面侧且与上述表面侧凹部连通而成为上述贯通孔之一部分之背面侧凹部内的背面侧电极,上述背面侧凹部系形成在上述背面侧中包含有上述表面侧电极之形成区域相当之区域的更广区域。 上述背面侧电极亦可包含形成在上述半导体基板之上述背面的接地配线。 又,上述背面侧电极亦可包含形成在上述半导体基板之上述背面的电源配线。 本发明之半导体设备系包含层叠在厚度方向之复数个半导体芯片。各半导体芯片系包含:具有表面及背面之半导体基板;形成在该半导体基板之上述表面的功能组件;与该功能组件电性连接,且配置在在该功能组件侧方朝厚度方向贯通上述半导体基板的贯通孔内,电性连接上述半导体基板之上述表面侧与上述背面侧的贯通电极。上述贯通电极包含:具有以塞住上述贯通孔之方式形成在上述贯通孔之深度方向途中之部分的晶种层;配置在上述晶种层之以塞住上述贯通孔之方式形成之部分以上之上述表面侧的表面侧电极;以及配置在上述晶种层之以塞住上述贯通孔之方式形成之部分以下之上述背面侧的背面侧电极。 本发明之另一半导体设备系包含层叠在厚度方向之复数个半导体芯片。各半导体芯片系包含:具有表面及背面之半导体基板;形成在该半导体基板之上述表面的功能组件;与该功能组件电性连接,且配置在在该功能组件侧方朝厚度方向贯通上述半导体基板的贯通孔内,电性连接上述半导体基板之上述表面侧与上述背面侧的贯通电极。上述贯通电极包含:配置在形成于上述半导体基板之上述表面侧且成为上述贯通孔之一部分之表面侧凹部内的表面侧电极;以及配置在形成于上述半导体基板之上述背面侧且与上述表面侧凹部连通而成为上述贯通孔之一部分之背面侧凹部内的背面侧电极,上述背面侧凹部系形成在上述背面侧中包含与上述表面侧电极之形成区域相当之区域的更广区域。 各半导体芯片亦可包含与上述贯通电极电性连接,且形成在上述表面及上述背面之至少一方的凸块,此时,在上述复数个半导体芯片中邻接之一个半导体芯片及另一个半导体芯片中,可将上述一个半导体芯片之上述凸块与上述另一个半导体芯片之上述凸块予以接合。 本发明之上述或其他目的、特征及效果可参照附图而从下述之实施形态的说明而明了。
    • 9. 发明专利
    • 非揮發性半導體記憶裝置
    • 非挥发性半导体记忆设备
    • TW201013904A
    • 2010-04-01
    • TW098124308
    • 2009-07-17
    • 瑞薩科技股份有限公司
    • 茶木原啟岡崎勉
    • H01L
    • H01L29/788H01L21/28282H01L27/11565H01L27/11568H01L27/11573H01L29/42344H01L29/792
    • 本發明係提供能夠提高非揮發性半導體記憶裝置的可靠性之技術,特別是提供一種能夠對分離閘型電晶體的記憶體閘極電極確實地進行供電之技術。本發明提供供電配線ESL,使供電配線ESL的一端配置在終端部TE1上,並且使供電配線ESL的另一端配置在終端部TE2上,並且,將供電配線ESL的中央部配置在虛擬部DMY上。換句話說,由於終端部TE1和終端部TE2、以及虛擬部DMY是大體上相同的高度,因此,從終端部TE1上經由虛擬部DMY上到終端部TE2上所配置的供電配線ESL的大部分被形成為相同高度。
    • 本发明系提供能够提高非挥发性半导体记忆设备的可靠性之技术,特别是提供一种能够对分离闸型晶体管的内存闸极电极确实地进行供电之技术。本发明提供供电配线ESL,使供电配线ESL的一端配置在终端部TE1上,并且使供电配线ESL的另一端配置在终端部TE2上,并且,将供电配线ESL的中央部配置在虚拟部DMY上。换句话说,由于终端部TE1和终端部TE2、以及虚拟部DMY是大体上相同的高度,因此,从终端部TE1上经由虚拟部DMY上到终端部TE2上所配置的供电配线ESL的大部分被形成为相同高度。
    • 10. 发明专利
    • 半導體積體電路裝置
    • 半导体集成电路设备
    • TW201013898A
    • 2010-04-01
    • TW098119102
    • 2009-06-08
    • 瑞薩科技股份有限公司
    • 清水洋治
    • H01L
    • H01L27/088H01L21/823437H01L27/0207
    • 本發明提供一種既可確保電路單元於晶片上之安裝率,並可確保微細化更加進展之半導體元件及配線之均等性之技術。其解決方法係採用以下構成:將形成NAND電路單元之n通道型MISFETQn2及n通道型MISFETQn3各自之閘極電極4設為同一節點,並根據相同之輸入信號而同時進行導通/關閉動作。n通道型MISFETQn2及n通道型MISFETQn3鄰接而配置,且電性串聯連接。又,將形成NAND電路單元之p通道型MISFETQp3及p通道型MISFETQp4各自之閘極電極4設為同一節點,並根據相同之輸入信號而同時進行導通/關閉動作。p通道型MISFETQp3及p通道型MISFETQp4鄰接而配置,且電性串聯連接。
    • 本发明提供一种既可确保电路单元于芯片上之安装率,并可确保微细化更加进展之半导体组件及配线之均等性之技术。其解决方法系采用以下构成:将形成NAND电路单元之n信道型MISFETQn2及n信道型MISFETQn3各自之闸极电极4设为同一节点,并根据相同之输入信号而同时进行导通/关闭动作。n信道型MISFETQn2及n信道型MISFETQn3邻接而配置,且电性串联连接。又,将形成NAND电路单元之p信道型MISFETQp3及p信道型MISFETQp4各自之闸极电极4设为同一节点,并根据相同之输入信号而同时进行导通/关闭动作。p信道型MISFETQp3及p信道型MISFETQp4邻接而配置,且电性串联连接。