[发明专利]半导体装置和半导体装置的制造方法

说明书

在形成用于布置贯通电极的过孔时防止对半导体装置的损坏。所述半导体装置包括柱形绝缘膜、前表面侧焊盘、导体层和后表面侧焊盘。所述柱形绝缘膜被构造为贯穿半导体基板的柱形形状。所述前表面侧焊盘被形成为在所述柱形绝缘膜内侧与所述半导体基板的前表面相邻。在去除与所述前表面侧焊盘相邻的所述柱形绝缘膜内侧的所述半导体基板之后，所述导体层被布置为与所述柱形绝缘膜的内侧和所述前表面侧焊盘相邻。所述后表面侧焊盘被布置在所述半导体基板的后表面上，并且经由所述导体层被连接至所述前表面侧焊盘。

技术领域

本发明涉及半导体装置和半导体装置的制造方法。更具体地，本发明涉及包括贯通电极的半导体装置和半导体装置的制造方法。

背景技术

通常，已经使用了其中在半导体基板的前表面和后表面上形成有布线的半导体装置。例如，在通过焊接来安装半导体基板(半导体芯片)的后表面侧和插入器的半导体装置中，在半导体基板的前表面上形成有扩散层和布线区域，并且在半导体基板的后表面上形成有用于焊料安装的焊盘和连接至该焊盘的布线层。布置在半导体基板的前表面和后表面上的这种布线可以通过贯通电极彼此连接，贯通电极被布置在贯穿半导体基板的过孔中。

作为形成该过孔的方法，已经提出了在形成半导体基板的扩散层之前形成过孔的过孔优先方法、在形成扩散层之后且在形成布线区域之前形成过孔的过孔中间方法以及在形成布线区域之后形成过孔的过孔最后方法。在过孔优先方法和过孔中间方法中，需要同时形成较大的过孔和精细的扩散层或布线，因此存在制造工艺复杂且制造成本增加的问题。另一方面，在过孔最后方法中，在已经形成扩散层和布线区域的半导体基板中形成过孔，因此形成半导体基板的扩散层和布线区域的过程与形成过孔的过程可以彼此分开，使得可以降低制造成本。作为采用该过孔最后方法的半导体装置，已经使用了如下的半导体装置：其中，通过从半导体基板的前表面侧以预定深度形成具有环形横截面的绝缘膜，然后从半导体基板的后表面侧去除环形凹槽部内侧的半导体基板来形成过孔(例如，参见专利文献1)。

在该半导体装置中，通过在半导体基板中形成具有环形横截面的凹槽部，然后执行热氧化以将绝缘膜布置在包括凹槽部的半导体基板的前表面上来形成环形绝缘膜。其后，从后表面侧对半导体基板进行研磨以露出环形绝缘膜的后表面侧的端部，并且通过蚀刻去除环形凹槽部内侧的半导体基板。通过用导体填充如上所述形成的过孔来形成贯通电极。用于形成过孔的环形绝缘材料被持续用作绝缘膜，以使过孔的导体与半导体基板彼此绝缘。

在上述的半导体装置中，在环形绝缘膜上形成有与贯通电极连接的布线。因此，当形成环形绝缘膜时，形成在半导体基板的前表面上的绝缘膜存在于布线和半导体基板之间。在形成过孔时，需要去除存在于该半导体基板和布线之间的绝缘膜，并且将绝缘膜与环形凹槽部内侧的半导体基板一起蚀刻并去除。通过各向异性的干法蚀刻来执行该蚀刻。需要注意，在干法蚀刻中，由等离子体状的蚀刻气体来执行半导体或绝缘膜的蚀刻。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开第2012-248721号

发明内容

本发明要解决的技术问题

上述常规技术的问题是，因为过孔是通过干法蚀刻形成的，所以布置在半导体基板上的半导体元件会被损坏。在干法蚀刻中，将通过等离子体放电而离子化的蚀刻气体注入到半导体基板中。因此，半导体基板的布线等带电，从而引起半导体元件的介质击穿，使得半导体装置劣化。通过布置保护二极管等，可以防止半导体装置因带电而劣化。然而，当布置保护二极管时，会出现半导体装置的构造变得复杂的问题。因此，在采用过孔最后方法作为形成过孔的方法的半导体装置中，在形成过孔时存在半导体装置劣化的问题。

本发明是鉴于上述问题而被做出的，并且本发明的目的是在形成用于布置贯通电极的过孔时防止对半导体装置的损坏。

解决问题的技术方案