[发明专利]半导体器件及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件及其生产方法，更具体地说，涉及一种半导体器件，在其中保证了在穿过电极垫片和半导体基片的通孔的侧壁处该电极垫片和半导体基片之间的绝缘性，以及生产该半导体器件的方法。

背景技术

在过去，要装在母板上的半导体器件包含一个半导体芯片安装在称作“插入板(interposer)”的接线板上。这个插入板一直被认为是使半导体芯片和母板二者的电极端子位置对齐所必须的。

然而，如果使用插入板，半导体器件的厚度便因那个插入板的厚度而增大，所以最好是尽可能不使用这种插入板，从而满足近来对减小电子设备尺寸的需求。

所以，近年来，一直在努力开发不需要插入板的半导体器件。图9A中显示了相关技术中这种半导体器件的截面图。

相关技术的半导体器件101主要包含硅基片102而没有插入板。硅基片102的一个表面102a在其上形成一个电子元件形成层103，它包括晶体管或其他电子元件。这与通路孔电极垫片110电连接。绝缘膜104防止通路孔电极垫片110或主电极垫片105与硅基片102之间发生电连接。

半导体元件形成层103和通路孔电极垫片110在其上面叠加了一个SiO₂膜106和互连图案107。SiO₂膜106有一个在其中开放的通路孔106a。互连图案107和通路孔电极垫片110通过这一开口实现电连接。

通路孔电极垫片110具有与其集成的主电极垫片105。再有，主电极垫片105和在它下面的硅基片102有一个在它们当中开放的通孔111。

通孔111是这类半导体器件的一个特征性特性，所提供的通孔111把互连图案107引导到硅基片102的另一表面102b。被引导到另一表面102b的互连图案107具有焊料块(Solder bump)108，其作用是作为与母板(未画出)端子位置对齐的外部连接端子。

图9C是以图9A箭头A的方向看去的半导体器件101的平面图。为解释方便，略去了互连图案107。

通路孔106a是一个宽直径的圆圈，在它的底部暴露出通路孔电极垫片110。

半导体器件101是通过嵌入一个不同于现有半导体器件(LSI等)109的新结构制成的，如图11中的截面所示。如将使用图11解释的那样，还在现有半导体器件109之处提供主电极垫片105。这个地方原来是焊接导线、接线柱等的地方，是信号输入和输出以及供电的地方。

另一方面，通路孔电极垫片110C(图9C)是新的结构之一，在现有半导体器件109中没有提供。通路孔电极垫片110是新提供的，通过在它上面提供一个宽直径通路孔106a从而增大了与互连图案107的接触面积(图9A)，并且由于应力作用防止与互连图案脱离，也由于同样作用防止产生电接触不良。

以这种方式，在相关技术的半导体器件中，除了原先存在的主垫片105外，新提供了一个通路孔垫片110作为与互连图案107电连接的部件，而且为了保证可靠的电连接，在通路孔电极垫片110上方打开了一个宽直径圆形通路孔106a。

现在参考图9B，通孔111是由硅基片102的开口102C、绝缘膜104的开口104a以及主电极垫片105的开口105a确定的。所以，在通孔111的侧壁，硅基片102和主电极垫片105是通过彼此沿侧壁相距高度D2来实现彼此绝缘的。

然而，高度D2比较小，所以难于保证在通孔111的侧壁硅基片102和主电极垫片105之间有足够的绝缘。

再有，在生产半导体器件101的过程中还存在一个问题。这将参考图10A和10B来描述，图10A和10B是相关技术的半导体器件101的截面图。

首先，准备一个处于图10A所示状态的硅基片。在这一状态，在硅基片102上形成了绝缘膜104、主电极垫片105和电子元件形成层103。

接下来，如图10B中所示，从主电极垫片105一侧射出激光来，被激光束射击的部分蒸发，从而形成通孔111。

然而，在这一方法中，主电极垫片105和/或硅基片102的材料被激光束蒸发，而被蒸发的导体材料(硅、铝、铜等)沉积在绝缘膜104的开口104a上，所以存在着使硅基片102和主电极垫片105电连接的危险。

发明内容

本发明的一个目的是提供一个半导体器件，它有通孔穿过电极垫片和半导体基片，在其中保证电极垫片和半导体基片在该通孔的侧壁处有足够的绝缘。