[发明专利]贯通电极的形成方法与半导体基板

权利要求书

1.一种贯通电极的形成方法，该方法包括：

非贯通孔形成工序，其中，在半导体基板的规定位置，形成 在上述半导体基板的外面具有开口的第1非贯通孔、在上述第1 非贯通孔的底部具有小于上述第1非贯通孔的开口的第2非贯通 孔，由此形成2节状的非贯通孔；

种子层形成工序，其中，在上述2节状的非贯通孔的内面上 形成绝缘层，并且在上述绝缘层上形成提高与固体金属的紧密粘 接性的种子层；

固体金属设置工序，其中，呈没有进入上述第2非贯通孔中 的形状的固体金属设置于上述第1非贯通孔上；

固体金属软化工序，其中，在减压气氛中对上述固体金属加 热，将上述固体金属软化或熔融，通过上述已软化或熔融的金属， 充满上述第1非贯通孔内的至少一部分，将上述第2非贯通孔的 开口封闭；

金属填充工序，其中，通过使上述半导体基板为加压气氛， 将上述已软化或熔融的金属填充于上述第2非贯通孔中；

去除工序，其中，去除上述半导体基板中的针对厚度方向， 上述第1和第2非贯通孔不存在的部分。

2.根据权利要求1所述的贯通电极的形成方法，其中，在上述 去除工序，上述半导体基板中的针对厚度方向，上述第1非贯通 孔存在的部分也针对上述厚度方向在规定长度的范围实现去除。

3.根据权利要求1或2中的任何一项所述的贯通电极的形成方 法，其中，上述绝缘层为SiO₂，上述种子层为Cu、Al或Sn，或 者为含有这些金属的合金。

4.根据权利要求1或2中的任何一项所述的贯通电极的形成方 法，其中，上述固体金属为铝。

5.根据权利要求1或2中的任何一项所述的贯通电极的形成方 法，其中，上述固体金属为铜或焊锡合金。

6.根据权利要求1或2中的任何一项所述的贯通电极的形成方 法，其中，上述固体金属为直径小于上述第1非贯通孔，大于上 述第2非贯通孔的呈球体的金属颗粒。

7.根据权利要求1或2中的任何一项所述的贯通电极的形成方 法，其中，上述第1非贯通孔呈朝向上述半导体基板的开口侧直 径增加的圆锥状。

8.根据权利要求1或2中的任何一项所述的贯通电极的形成方 法，其中，上述非贯通孔形成工序为在晶圆状态的上述半导体基 板上形成多个2节状的非贯通孔的工序；

上述固体金属设置工序包括散布工序，其中，在晶圆状态的 上述半导体基板上，散布多个上述固体金属，将其放置于上述第1 非贯通孔的底部；回收工序，其中，回收未放置于上述第1非贯 通孔的底部的上述固体金属。

9.根据权利要求1或2中的任何一项所述的贯通电极的形成方 法，其中，上述非贯通孔形成工序为在晶圆状态的上述半导体基 板上形成多个上述2节状的非贯通孔的工序；

上述固体金属设置工序将固体金属连接体按照各固体金属位 于上述2节状的非贯通孔中的方式设置于晶圆状态的上述半导体 基板上，上述固体金属连接体为按照多个上述2节状的非贯通孔 的形成间隔以相同的间隔隔开的多个上述固体金属连接而成。

10.根据权利要求1或2中的任何一项所述的贯通电极的形成 方法，其中，上述非贯通孔形成工序为在晶圆状态的上述半导体 基板上形成多个上述2节状的非贯通孔的工序；

上述固体金属设置工序采用具有多个固体金属设置孔的盘， 该多个固体金属设置孔以与多个上述2节状的非贯通孔的形成间 隔相同的间隔隔开的方式形成，在各固体金属设置孔中保持上述 固体金属，将上述盘重合于晶圆状态的上述半导体基板上，将多 个上述固体金属分别转移到上述2节状的非贯通孔中。