[发明专利]半导体装置和粘结片

说明书

本申请基于2009年9月24日提交的在先日本专利申请No.2009-219339并要求其优先权，在此以引用方式将其全部内容并入本文。

技术领域

本发明涉及使用粘结片的半导体装置。

背景技术

近年来，随着半导体器件的微细化，微量金属杂质造成的半导体器件污染成为问题。进而，随着半导体芯片的三维化、半导体器件的高集成化，半导体芯片的薄膜化、多层化不断发展，使制造半导体装置时进行的污染管理更加严格的要求不断提高。因此，需要设置除去金属杂质的工序，但设置这样的工序会引起生产性下降。

并且，在金属杂质中，特别是作为在晶片中的扩散速度快的流动离子的Cu、Fe、Au、Na等金属离子尤其成为问题。这些金属离子在晶片上所形成的半导体器件区域生成晶体缺陷等，从而使半导体器件或绝缘膜的特性恶化。

因此，一直以来，都有将这些金属杂质从晶片中除去的方法的提案。

作为其中之一，用HCl(盐酸)-H₂O₂(过氧化氢)-H₂O(纯水)的化学药水(这种化学药水被称为盐酸-过氧化氢混合物(HPM)洗液)洗涤晶片的方法已经广为人知(参考RCA Rev.31，187(1970))。

这样将晶片进行湿洗的方法可以除去存在于晶片表面的金属杂质。但是用这样的方法难以除去存在于晶片内部的金属杂质。并且，这种湿洗方法当然需要大量的工序、设备，和/或严格的污染管理。即，这种湿洗方法在需要非常大的制造成本方面也是大问题。

因此，作为除去存在于晶片内部的金属杂质的方法，提出了被称为吸除法的方法。该方法通过在晶片上形成捕获金属杂质的区域(称为吸除位点)，在该区域捕获金属杂质，从而防止金属杂质扩散到半导体器件区域等，防止其对半导体器件造成不良影响。更详细地说，该吸除位点含有多个悬挂键的集合。该悬挂键能够捕获金属杂质。因此，该吸除位点是在晶片上与半导体器件区域(半导体活性区域)分离的区域、例如晶片的背面和/或晶片上的元件分离区域形成的，以便即使各个悬挂键捕获了金属杂质，也不会给半导体器件等带来影响。

并且，吸除法大致分为两种方法，即外部吸除法(Extrinsic Gettering，EG)和内部吸除法(Intrinsic Gettering，IG)。

外部吸除法(EG)是在晶片的背面形成多个悬挂键作为吸除位点的方法。更详细地说，该EG法根据吸除位点的形成方法不同可如下分类。

作为一般常用的在晶片的背面形成吸除位点的方法，有背面损伤(BackSide Damage，BSD)法。这是通过在晶片的背面进行表面粗化处理，从而在晶片的背面形成多个悬挂键作为吸除位点的方法(例如，在日本特开1993-29323中公开)。

作为其它方法，有多晶硅上密封(Polysilicon Back Seal，PBS)法。是在晶片的背面叠层多晶硅膜的方法。通过在晶片的背面叠层多晶硅膜来使晶片产生变形应力。从而在晶片的背面形成多个悬挂键作为吸除位点(例如，在日本特开2004-200710中公开)。

进而，作为其他方法，有磷吸除法。是通过在晶片的背面注入高浓度的磷(P)来形成多个悬挂键的方法。这样，将晶片的背面作为吸除位点。

另一方面，内部吸除法(IG)是在晶片内部的规定区域、例如晶片上的元件分离区域形成多个悬挂键作为吸除位点的方法。更详细地说，内部吸除法如下地形成吸除位点。

通过加热等，使最初存在于晶片的内部的微量氧变成氧化硅(SiOx)而在晶片内部的规定区域析出。通过该氧化硅的析出，从而在晶片内部的规定区域形成多个悬挂键作为吸除位点(例如，在日本特开1993-82525中公开)。

发明内容

根据实施例的某些方式，本发明提供一种半导体装置，具有：基板；第1半导体芯片(设置在上述基板上)；第2半导体芯片(设置在上述第1半导体芯片上，且背面进行了镜面处理)；以及粘结片(设置在上述第1半导体芯片与上述第2半导体芯片之间，且含有能捕获金属杂质离子的金属杂质离子捕获剂)。

附图说明

图1是本发明的半导体装置的剖面图。

图2用于说明本发明，是显示半导体装置内部的金属杂质离子的行为的图。

图3是显示在变化研磨粒的添加量进行粗面处理时硅粉末表面的平均粗糙度(Ra)的图。

具体实施方式