特開 2024-3354 半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024003354

(43)【公開日】2024-01-15

(54)【発明の名称】半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3205 20060101AFI20240105BHJP

【ＦＩ】

H01L21/88 J

H01L21/88 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022102436

(22)【出願日】2022-06-27

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】水垣 浩一

(72)【発明者】

【氏名】鎌倉 知之

(72)【発明者】

【氏名】松澤 勇介

【テーマコード（参考）】

5F033

【Ｆターム（参考）】

5F033HH07

5F033HH08

5F033HH11

5F033HH23

5F033JJ01

5F033JJ07

5F033JJ08

5F033JJ11

5F033JJ23

5F033KK08

5F033MM30

5F033NN06

5F033NN07

5F033NN32

5F033PP15

5F033PP19

5F033PP26

5F033PP27

5F033PP28

5F033QQ07

5F033QQ09

5F033QQ11

5F033QQ19

5F033QQ28

5F033QQ34

5F033RR04

5F033RR21

5F033RR22

5F033RR27

5F033SS08

5F033SS11

5F033SS21

5F033XX12

(57)【要約】

【課題】電極パッドと貫通電極との電気的接続を安定させ、半導体装置の歩留まりを向上させる製造方法を提供すること。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、半導体基板の第１面から第２面まで貫通する第１貫通孔を形成し、半導体基板の第１面および第１貫通孔の側面に第２絶縁膜を形成し、半導体基板の第１面から第１貫通孔の側面における第１面側の端部に亘って第２絶縁膜の表面にレジストを配置し、レジストをマスクとして第２絶縁膜をウェットエッチングし、半導体基板の第１面および第１貫通孔の側面を有機絶縁膜で覆い、有機絶縁膜の表面に第２導電膜を形成する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１面と第２面とを有する半導体基板の前記第２面に第１絶縁膜と第１導電膜とをこの順で配置することと、
前記半導体基板の前記第１面から前記第２面まで貫通する第１貫通孔を形成し、前記第２面に配置される前記第１絶縁膜を前記第１貫通孔から露出することと、
前記半導体基板の前記第１面、および前記第１貫通孔の側面に、第２絶縁膜を形成することと、
前記半導体基板の前記第１面から前記第１貫通孔の前記側面における前記第１面側の端部に亘って、前記第２絶縁膜の表面にレジストを配置することと、
前記レジストをマスクとして、前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜をウェットエッチングし、前記第１絶縁膜に前記第１貫通孔に連続する第２貫通孔を形成することと、
前記半導体基板の前記第１面、前記第１貫通孔の前記側面、前記第２貫通孔の側面、および前記第２貫通孔から露出する前記第１導電膜の表面を有機絶縁膜で覆うことと、
前記有機絶縁膜に前記第１導電膜を露出する開口を形成することと、
前記有機絶縁膜の表面、および前記有機絶縁膜に形成される前記開口から露出する前記第１導電膜の前記表面に、第２導電膜を形成することと、を含む、
半導体装置の製造方法。

【請求項2】

前記有機絶縁膜に前記第１導電膜を露出する前記開口を形成することは、前記第１貫通孔の内側において、前記有機絶縁膜の前記表面を前記第１面から前記第２面に向かうにしたがって徐々に狭まるテーパー形状に形成すること、を含む、
請求項１に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項3】

前記有機絶縁膜は、ポジ型感光性樹脂により形成され、
前記有機絶縁膜に前記第１導電膜を露出する前記開口を形成することは、前記半導体基板の前記第１面側から、前記有機絶縁膜の前記開口に対応する部分を露光および現像し、前記開口を形成すること、を含む、
請求項１に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項4】

前記第２導電膜によって囲まれる凹部を金属材料で埋設すること、を含む、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項5】

前記第２導電膜の表面に第３導電膜を配置すること、を含む、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、一主面から一主面とは反対側の他の主面までを貫通する貫通孔を有するシリコン基板と、貫通孔の側面に設けられるＣＶＤ酸化膜と、ＣＶＤ酸化膜上に設けられる有機絶縁膜と、貫通孔の底部に露出するＡｌ膜と、有機絶縁膜上に設けられ、Ａｌ膜に接続されるシリコン貫通電極と、を備える半導体装置の製造方法が開示されている。Ａｌ膜は、半導体装置を接続するためのデバイスパッドなどとして用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１１３４６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の半導体装置の製造方法では、貫通孔の側面に設けられるＣＶＤ酸化膜は、貫通孔の底部に向かうにしたがって膜厚が薄くなる傾向がある。なお、この傾向は、貫通孔のアスペクト比が大きくなるにしたがって顕著になる。また、アスペクト比が大きな貫通孔を形成するためには、ボッシュ法が用いられる。ボッシュ法を用いて貫通孔を形成すると、貫通孔の側面にスキャロップが形成されるため、貫通孔の側面に設けられるＣＶＤ酸化膜は、膜厚が不均一になり易い。これらに起因して、貫通孔の側面に設けられるＣＶＤ酸化膜は、貫通孔の底部に向かうにしたがって、貫通孔の側面との密着性が低下する傾向がある。貫通孔の底部に近い側面に設けられるＣＶＤ酸化膜は貫通孔の側面との密着性が低下しているため、半導体装置の製造工程の途中でＣＶＤ酸化膜が脱落し、貫通孔の底部に露出するＡｌ膜に付着するおそれがある。
Ａｌ膜にＣＶＤ酸化膜が脱落すると、Ａｌ膜とシリコン貫通電極との電気的な接続が不安定となり、半導体装置の歩留まりが低下するという課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

半導体装置の製造方法は、第１面と第２面とを有する半導体基板の前記第２面に第１絶縁膜と第１導電膜とをこの順で配置することと、前記半導体基板の前記第１面から前記第２面まで貫通する第１貫通孔を形成し、前記第２面に配置される前記第１絶縁膜を前記第１貫通孔から露出することと、前記半導体基板の前記第１面、および前記第１貫通孔の側面に、第２絶縁膜を形成することと、前記半導体基板の前記第１面から前記第１貫通孔の前記側面における前記第１面側の端部に亘って、前記第２絶縁膜の表面にレジストを配置することと、前記レジストをマスクとして、前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜をウェットエッチングし、前記第１絶縁膜に前記第１貫通孔に連続する第２貫通孔を形成することと、前記半導体基板の前記第１面、前記第１貫通孔の前記側面、前記第２貫通孔の側面、および前記第２貫通孔から露出する前記第１導電膜の表面を有機絶縁膜で覆うことと、前記有機絶縁膜に前記第１導電膜を露出する開口を形成することと、前記有機絶縁膜の表面、および前記有機絶縁膜に形成される前記開口から露出する前記第１導電膜の前記表面に、第２導電膜を形成することと、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態１に係る半導体装置の断面図。

【図2】実施形態１に係る半導体装置の製造方法の一例を示すフローチャート。

【図3】半導体装置の製造方法を説明するための断面図。

【図4】半導体装置の製造方法を説明するための断面図。

【図5】図４中のＤ部の拡大断面図。

【図6】半導体装置の製造方法を説明するための断面図。

【図7】図６中のＥ部の拡大断面図。

【図8】半導体装置の製造方法を説明するための断面図。

【図9】半導体装置の製造方法を説明するための断面図。

【図10】半導体装置の製造方法を説明するための断面図。

【図11】半導体装置の製造方法を説明するための断面図。

【図12】半導体装置の製造方法を説明するための断面図。

【図13】図１２中のＧ部の拡大断面図。

【図14】実施形態２に係る半導体装置の断面図。

【図15】実施形態３に係る半導体装置の断面図。

【図16】実施形態４に係る半導体装置の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

１．実施形態１
実施形態１に係る半導体装置１について、図１を参照して説明する。
図１に示すように、半導体装置１は、半導体基板２と、第１絶縁膜４と、第１導電膜６と、第２絶縁膜８と、有機絶縁膜１０と、第２導電膜１２と、を有する。

【0008】

半導体基板２は、第１面としての上面２Ａと、上面２Ａとは互いに表裏関係にある第２面としての下面２Ｂと、を有する。本実施形態では、半導体基板２は、シリコンにより構成される。なお、半導体基板２を構成する材料は、シリコンに限定されない、例えば、半導体基板２は、ゲルマニウムや窒化ガリウムなどにより構成されても構わない。

【0009】

また、半導体基板２は、上面２Ａから下面２Ｂまでを貫通する第１貫通孔２１を有する。第１貫通孔２１は、半導体基板２の上面２Ａに開口する第１開口２１１と、半導体基板２の下面２Ｂに開口する第２開口２１２と、第１開口２１１と第２開口２１２と接続する側面２１３と、を有する。本実施形態では、側面２１３は、半導体基板２の厚さ方向と平行に形成される。半導体基板２の厚さ方向とは、半導体基板２の上面２Ａから下面２Ｂに向かう方向である。

【0010】

また、半導体基板２は、トランジスターなどの能動素子を含む図示しない回路を有する。本実施形態では、この回路は、半導体基板２の下面２Ｂに設けられる。

【0011】

第１絶縁膜４は、半導体基板２の下面２Ｂに配置される。第１絶縁膜４は、半導体基板２の下面２Ｂに設けられる図示しない回路を覆っている。本実施形態では、第１絶縁膜４は、酸化シリコンにより構成される。なお、第１絶縁膜４を構成する材料は、酸化シリコンに限定されない。例えば、第１絶縁膜４は、窒化シリコンなどにより構成されても構わない。

【0012】

また、第１絶縁膜４は、第１絶縁膜４の上面から第１絶縁膜４の下面までを貫通する第２貫通孔４１を有する。
第２貫通孔４１は、半導体基板２が有する第１貫通孔２１と連通する位置に設けられる。詳細には、第２貫通孔４１は、第１貫通孔２１の下方に位置し、第１貫通孔２１と連続して設けられる。

【0013】

第１導電膜６は、第１絶縁膜４の下面に配置される。つまり、第１導電膜６は、第１絶縁膜４を介して、半導体基板２の下面２Ｂに配置される。換言すると、半導体基板２と、第１絶縁膜４と、第１導電膜６と、はこの順で配置される。

【0014】

詳細には、第１導電膜６は、第１絶縁膜４が有する第２貫通孔４１の下方に配置される。第１導電膜６は、第２貫通孔４１を介して、半導体基板２が有する第１貫通孔２１の第２開口２１２を覆っている。

【0015】

第１導電膜６は、図示しない配線を介して、半導体基板２の下面２Ｂに設けられる図示しない回路と電気的に接続される。第１導電膜６は、回路と半導体装置１の外部とを接続するための電極パッドとして用いられる。

【0016】

本実施形態では、第１導電膜６は、アルミニウムにより構成される。なお、第１導電膜６を構成する材料は、アルミニウムに限定されない。例えば、第１導電膜６は、銅などにより構成されても構わない。

【0017】

第２絶縁膜８は、半導体基板２の上面２Ａから第１貫通孔２１の側面２１３における上面２Ａ側の端部に亘って配置される。換言すると、第２絶縁膜８は、第１貫通孔２１の肩部２５を覆うように配置される。肩部２５は、半導体基板２の上面２Ａと第１貫通孔２１の側面２１３とが交差する角部である。

【0018】

本実施形態では、第２絶縁膜８は、酸化シリコンにより構成される。なお、第２絶縁膜８を構成する材料は、酸化シリコンに限定されない。例えば、第２絶縁膜８は、窒化シリコンなどにより構成されても構わない。

【0019】

有機絶縁膜１０は、半導体基板２の上面２Ａと、第１貫通孔２１の側面２１３と、第２貫通孔４１の側面４１３と、第１導電膜６の表面である第１導電膜６の上面６Ａと、に連続的に配置される。有機絶縁膜１０と半導体基板２の上面２Ａとの間、および有機絶縁膜１０と第１貫通孔２１の側面２１３における上面２Ａ側の端部との間には、第２絶縁膜８が配置される。

【0020】

有機絶縁膜１０は、第１導電膜６の上面６Ａと接続する面において開口１０１を有する。

【0021】

また、有機絶縁膜１０は、表面１１１を有する、有機絶縁膜１０の表面１１１は、有機絶縁膜１０において、後述する第２導電膜１２が配置される面であり、半導体基板２の上面２Ａ、第１貫通孔２１の側面２１３、および第２貫通孔４１の側面４１３にそれぞれ対向する面とは反対側の面である。有機絶縁膜１０の表面１１１は、第１表面１１２、第２表面１１３、および第３表面１１４を有する。第１表面１１２および第２表面１１３は、第１貫通孔２１の内側における有機絶縁膜１０の表面１１１である。第３表面１１４は、第１貫通孔２１の外側における有機絶縁膜１０の表面１１１である。
第１表面１１２は、有機絶縁膜１０の表面１１１のうち、有機絶縁膜１０の開口１０１から半導体基板２の上面２Ａ側に向かう領域である。第２表面１１３は、有機絶縁膜１０の表面１１１のうち、第１表面１１２の上方に位置し、第１貫通孔２１の第１開口２１１から半導体基板２の下面２Ｂ側に向かう領域である。第３表面１１４は、有機絶縁膜１０の表面１１１のうち、半導体基板２の上面２Ａに配置される領域である。
第３表面１１４は、第２表面１１３の第１開口２１１側の端部と、接続している。第２表面１１３における半導体基板２の下面２Ｂ側の端部は、第１表面１１２における半導体基板２の上面２Ａ側の端部と接続している。第１表面１１２における開口１０１側の端部は、第１導電膜６の上面６Ａと接続している。

【0022】

本実施形態では、有機絶縁膜１０の第１表面１１２と、第２表面１１３と、は連続的に接続している。また、有機絶縁膜１０の第１表面１１２および第２表面１１３は、半導体基板２の上面２Ａから下面２Ｂに向かうにしたがって徐々に狭まるテーパー形状である。つまり、第１貫通孔２１の内側における有機絶縁膜１０の表面１１１、すなわち有機絶縁膜１０の第１表面１１２および第２表面１１３は、半導体基板２の上面２Ａから下面２Ｂに向かうにしたがって徐々に狭まるテーパー形状である。

【0023】

なお、有機絶縁膜１０の表面１１１は、第１貫通孔２１の内側において、さらに図示しない中継面を、第１表面１１２と第２表面１１３との間に有していても構わない。つまり、第１表面１１２と第２表面１１３とは、第１表面１１２と第２表面１１３との間に配置される中継面を介して接続されても構わない。なお、中継面は、テーパー形状でなくても構わない。例えば、中継面は、半導体基板２の厚さ方向に平行であっても構わない。

【0024】

本実施形態では、有機絶縁膜１０は、エポキシ樹脂により構成される。なお、有機絶縁膜１０を構成する樹脂材料は、エポキシ樹脂に限定されない。例えば、有機絶縁膜１０は、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂などにより構成されても構わない。

【0025】

第２導電膜１２は、有機絶縁膜１０の表面１１１と、第１導電膜６の上面６Ａと、に配置される。第２導電膜１２と、第１導電膜６と、は第１導電膜６の上面６Ａにおいて電気的に接続される。

【0026】

詳細には、第２導電膜１２は、第１貫通孔２１の内側において、有機絶縁膜１０の第１表面１１２および第２表面１１３と、有機絶縁膜１０の開口１０１から露出する第１導電膜６の上面６Ａと、を覆うように配置される。有機絶縁膜１０の第１表面１１２および第２表面１１３と、第１導電膜６の上面６Ａと、が第２導電膜１２により覆われることにより、第１貫通孔２１の内側において、第２導電膜１２によって囲まれる凹部１２１が形成される。凹部１２１は、半導体基板２の上面２Ａ側に開口を有する。また、第２導電膜１２は、第１貫通孔２１の外側において、有機絶縁膜１０の第３表面１１４を覆うように配置される。このようにして、第２導電膜１２は、半導体基板２を貫通する貫通電極１００として機能する。

【0027】

本実施形態では、第２導電膜１２は、図示しないバリア層と、バリア層上に積層される図示しない金属層と、を有する金属膜である。バリア層は、チタンとタングステンの合金により構成される。金属層は、銅により構成される。なお、第２導電膜１２を構成する材料は、上述した材料に限定されない。例えば、バリア層は、チタンとニッケルの合金などにより構成されても構わないし、金属層は、アルミニウムなどにより構成されても構わない。また、バリア層は無くても構わない。

【0028】

また、本実施形態では、半導体装置１は、第３絶縁膜１４を有する。
第３絶縁膜１４は、第１導電膜６を介して、第１絶縁膜４の下面に配置される。本実施形態では、第３絶縁膜１４は、酸化シリコンにより構成される。なお、第３絶縁膜１４を構成する材料は、酸化シリコンに限定されない。例えば、第３絶縁膜１４は、窒化シリコンなどにより構成されても構わない。

【0029】

ここまで、半導体装置１について、説明した。
次に、本実施形態に係る半導体装置１の製造方法について、図２～図１３を参照して説明する。図２～図１３に示す各工程は、例えば、図示しない製造装置によって行われる。

【0030】

図２に示すように、半導体装置１の製造方法は、半導体基板２に第１絶縁膜４と第１導電膜６とを配置する工程Ｓ１と、半導体基板２に第１貫通孔２１を形成する工程Ｓ２と、半導体基板２に第２絶縁膜８を形成する工程Ｓ３と、第２絶縁膜８の表面にレジスト５３を配置する工程Ｓ４と、第１絶縁膜４および第２絶縁膜８をウェットエッチングする工程Ｓ５と、半導体基板２および第１導電膜６を有機絶縁膜１０で覆う工程Ｓ６と、有機絶縁膜１０に開口１０１を形成する工程Ｓ７と、有機絶縁膜１０の表面１１１および第１導電膜６の表面に第２導電膜１２を形成する工程Ｓ８と、を含む。

【0031】

工程Ｓ１は、半導体基板２に第１絶縁膜４と第１導電膜６とを配置する工程である。詳細には、工程Ｓ１は、上面２Ａと下面２Ｂとを有する半導体基板２の下面２Ｂに第１絶縁膜４と第１導電膜６とをこの順で配置する工程である。

【0032】

図３に示すように、工程Ｓ１では、半導体基板２の下面２Ｂには、第１絶縁膜４と第１導電膜６がこの順で配置される。詳細には、半導体基板２の下面２Ｂには図示しない回路が設けられており、第１絶縁膜４は、この回路を覆うように下面２Ｂに配置される。そして、第１絶縁膜４を介して、半導体基板２の下面２Ｂには、第１導電膜６が配置される。

【0033】

また、本実施形態では、第３絶縁膜１４が、第１導電膜６を介して、第１絶縁膜４の下面に配置される。

【0034】

上述したように、本実施形態では、半導体基板２はシリコンにより構成され、第１絶縁膜４および第３絶縁膜１４は酸化シリコンにより構成され、第１導電膜６はアルミニウムにより構成される。

【0035】

工程Ｓ２は、半導体基板２に第１貫通孔２１を形成する工程である。詳細には、半導体基板２の上面２Ａから下面２Ｂまで貫通する第１貫通孔２１を形成し、下面２Ｂに配置される第１絶縁膜４を第１貫通孔２１から露出する工程である。

【0036】

図４に示すように、工程Ｓ２では、半導体基板２にその上面２Ａから下面２Ｂまでを貫通する第１貫通孔２１が形成される。第１貫通孔２１は、周知のフォトリソグラフィー技法およびエッチング技法を用いて、半導体基板２に形成される。

【0037】

本実施形態では、まず、半導体基板２の上面２Ａに、第１貫通孔２１に対応する開口を有する酸化シリコン膜５１を形成する。この酸化シリコン膜５１をマスクとして用いて、半導体基板２をエッチングすることにより、第１貫通孔２１が形成される。なお、第１貫通孔２１を形成するためのマスクは、酸化シリコン膜５１に限らない。第１貫通孔２１を形成するためのマスクは、例えば、第１貫通孔２１に対応する開口を有するレジストでも構わない。

【0038】

また、本実施形態では、半導体基板２をドライエッチングすることにより、第１貫通孔２１を形成している。詳細には、ボッシュ法を用いて第１貫通孔２１を形成している。
ボッシュ法は、エッチングガスによるエッチングを行うエッチング工程と、第１貫通孔２１の側面２１３に保護膜を形成するデポジション工程と、を交互に行う。これにより、ボッシュ法は、アスペクト比の高いエッチングを行うことができる。

【0039】

図５に示すように、ボッシュ法を用いて形成される第１貫通孔２１の側面２１３には、エッチング工程の等方性エッチングに起因して、エッチング工程を実施した回数分のスキャロップ２３が形成される。スキャロップ２３は、半導体基板２の厚さ方向と交差する平面に沿って、第１貫通孔２１の外側に向かって窪む凹部である。
これにより、第１貫通孔２１の側面２１３の表面形状は、複数のスキャロップ２３が連続して形成された凹凸形状となる。

【0040】

半導体基板２の上面２Ａから下面２Ｂまで貫通する第１貫通孔２１が形成されることにより、半導体基板２の下面２Ｂに配置される第１絶縁膜４は、第１貫通孔２１から露出する。

【0041】

なお、図４および図５では、説明の便宜上、第１貫通孔２１を形成するためのマスクとしての酸化シリコン膜５１が図示されているが、工程Ｓ２では、酸化シリコン膜５１は、第１貫通孔２１が形成された後、除去される。

【0042】

工程Ｓ３は、半導体基板２に第２絶縁膜８を形成する工程である。詳細には、半導体基板２の上面２Ａ、および第１貫通孔２１の側面２１３に、第２絶縁膜８を形成する工程である。

【0043】

図６に示すように、工程Ｓ３では、半導体基板２の上面２Ａおよび第１貫通孔２１の側面２１３に、第２絶縁膜８が形成される。また、工程Ｓ３では、さらに第１貫通孔２１から露出する第１絶縁膜４の上面にも、第１貫通孔２１の第２開口２１２を介して第２絶縁膜８が形成される。

【0044】

本実施形態では、第２絶縁膜８は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いて形成される。なお、第２絶縁膜８を形成する方法は、ＣＶＤ法に限らない。例えば、第２絶縁膜８は、スパッタ法を用いて形成されても構わない。

【0045】

上述したように、本実施形態では、第２絶縁膜８は、酸化シリコンにより構成される。

【0046】

図７に示すように、第１貫通孔２１の側面２１３に形成される第２絶縁膜８は、側面２１３の表面形状に沿って形成される。これにより、第２絶縁膜８には、側面２１３に形成されるスキャロップ２３に対応する凹部８１が形成され、第２絶縁膜８の表面形状は、複数のスキャロップ２３にそれぞれ対応する複数の凹部８１が連続して形成された凹凸形状となる。

【0047】

工程Ｓ４は、第２絶縁膜８の表面にレジスト５３を配置する工程である。詳細には、半導体基板２の上面２Ａから第１貫通孔２１の側面２１３における半導体基板２の上面２Ａ側の端部に亘って、第２絶縁膜８の表面にレジスト５３を配置する工程である。第２絶縁膜８の表面は、半導体基板２の上面２Ａおよび第１貫通孔２１の側面２１３にそれぞれ対向する面とは反対側の面である。

【0048】

工程Ｓ４では、まず、レジスト５３を第２絶縁膜８の表面に塗布し、次に、第２絶縁膜８の表面に塗布されたレジスト５３をパターニングする。

【0049】

図８に示すように、レジスト５３は第２絶縁膜８の表面に塗布される。詳細には、半導体基板２の上面２Ａに形成される第２絶縁膜８と、第１貫通孔２１の側面２１３に形成される第２絶縁膜８のうち半導体基板２の上面２Ａ側の端部に配置される第２絶縁膜８と、のそれぞれの表面にレジスト５３が塗布される。第１貫通孔２１の第１開口２１１は、レジスト５３により塞がれている。本実施形態では、スピンコート法を用いて、レジスト５３を第２絶縁膜８に塗布している。

【0050】

次に、第２絶縁膜８に塗布されたレジスト５３をパターニングする。レジスト５３のパターニングは、周知のフォトリソグラフィー技法を用いて行われる。詳細には、第１貫通孔２１の第１開口２１１を塞ぐように形成されているレジスト５３のうち、半導体基板２の厚さ方向から見て第１貫通孔２１の中央部に位置する領域５５を除去する。これにより、レジスト５３は、図９のようになる。

【0051】

図９に示すように、半導体基板２の上面２Ａに形成される第２絶縁膜８の表面と、第１貫通孔２１の側面２１３に形成される第２絶縁膜８のうち半導体基板２の上面２Ａ側の端部に配置される第２絶縁膜８の表面と、にレジスト５３が配置される。つまり、半導体基板２の上面２Ａから第１貫通孔２１の側面２１３における半導体基板２の上面２Ａ側の端部に亘って、第２絶縁膜８の表面にレジスト５３が配置される。換言すると、第１貫通孔２１の肩部２５を覆うように、レジスト５３が配置される。

【0052】

工程Ｓ５は、第１絶縁膜４および第２絶縁膜８をウェットエッチングする工程である。詳細には、レジスト５３をマスクとして、第１絶縁膜４および第２絶縁膜８をウェットエッチングし、第１絶縁膜４に第１貫通孔２１に連続する第２貫通孔４１を形成する工程である。

【0053】

図１０に示すように、工程Ｓ５では、まず、レジスト５３をマスクとして、第２絶縁膜８がウェットエッチングされる。これにより、第１貫通孔２１の内側において、半導体基板２の上面２Ａ側の端部以外に配置される第２絶縁膜８が除去される。ここで、第１貫通孔２１の内側において、半導体基板２の上面２Ａ側の端部以外に配置される第２絶縁膜８とは、第１貫通孔２１の側面２１３に形成される第２絶縁膜８のうち半導体基板２の下面２Ｂ側に配置される第２絶縁膜８、および第１貫通孔２１の第２開口２１２を介して第１絶縁膜４の上面に形成される第２絶縁膜８である。

【0054】

第１絶縁膜４の上面に形成される第２絶縁膜８が除去されることにより、第１絶縁膜４は、第１貫通孔２１から露出する。本実施形態では、第１絶縁膜４と、第２絶縁膜８と、は酸化シリコンにより構成される。そのため、工程Ｓ５では、第１絶縁膜４の上面に形成される第２絶縁膜８とともに、第１貫通孔２１から露出する第１絶縁膜４もエッチングされる。このようにして、工程Ｓ５では、第１絶縁膜４および第２絶縁膜８が一括してエッチングされ、第１絶縁膜４に第１貫通孔２１に連続する第２貫通孔４１が形成される。第２貫通孔４１が形成されることにより、第１導電膜６の上面６Ａが第２貫通孔４１を介して、第１貫通孔２１に露出する。

【0055】

また、工程Ｓ５では、第１貫通孔２１の側面２１３に形成される第２絶縁膜８のうち、半導体基板２の下面２Ｂ側に配置される第２絶縁膜８は除去されるが、半導体基板２の上面２Ａ側の端部に配置される第２絶縁膜８は除去されない。これにより、半導体基板２の上面２Ａから第１貫通孔２１の側面２１３における半導体基板２の上面２Ａ側の端部に亘って、第２絶縁膜８が配置される。

【0056】

ここで、例えば、第１貫通孔２１の側面２１３に形成される第２絶縁膜８のうち、半導体基板２の下面２Ｂ側に配置される第２絶縁膜８が除去されない場合は、従来技術と同様に、半導体装置１の歩留まりが低下するおそれがある。
その理由は、第１貫通孔２１の側面２１３において半導体基板２の下面２Ｂ側に配置される第２絶縁膜８は、半導体装置１の製造工程の途中で、側面２１３から脱落し易いからである。そして、側面２１３から脱落した第２絶縁膜８が第１貫通孔２１に露出する第１導電膜６の上面６Ａに付着すると、第１導電膜６と、後述する工程Ｓ８において形成される第２導電膜１２と、の電気的な接続が不安定となり、半導体装置１の歩留まりが低下する。
しかし、本実施形態では、上述したように、第１貫通孔２１の側面２１３に形成される第２絶縁膜８のうち、半導体基板２の下面２Ｂ側に配置される第２絶縁膜８は除去されるため、第１貫通孔２１の側面２１３からの第２絶縁膜８の脱落が低減する。そのため、第１導電膜６と第２導電膜１２との電気的な接続が安定し、半導体装置１の歩留まりが向上する。

【0057】

また、本実施形態では、第１絶縁膜４および第２絶縁膜８は、ウェットエッチングによってエッチングされる。半導体基板２を枚葉処理するドライエッチングと比べ、複数の半導体基板２を一括してバッチ処理することができるウェットエッチングを用いることにより、半導体装置１を効率的に製造することができる。

【0058】

また、本実施形態では、第１絶縁膜４は、その側面４１３において、半導体基板２の下面２Ｂに沿った方向にオーバーエッチングされる。これにより、第１絶縁膜４に形成される第２貫通孔４１の開口幅４１Ｄは、第１貫通孔２１の下面２Ｂ側の開口幅２１Ｄよりも大きくなっている。

【0059】

また、本実施形態では、第１貫通孔２１の側面２１３における半導体基板２の上面２Ａ側の端部に配置される第２絶縁膜８は、その端面８３において、側面２１３に沿って上面２Ａに向かう方向にオーバーエッチングされる。

【0060】

このように、工程Ｓ５では、第１絶縁膜４および第２絶縁膜８がそれぞれオーバーエッチングされる。第１絶縁膜４および第２絶縁膜８がそれぞれオーバーエッチングされるようにウェットエッチングのエッチング条件を設定することにより、第１貫通孔２１の側面２１３において半導体基板２の下面２Ｂ側に配置される第２絶縁膜８を確実に除去することができる。これにより、半導体装置１の歩留まりがさらに向上する。

【0061】

なお、図１０では、説明の便宜上、レジスト５３が図示されているが、工程Ｓ５では、レジスト５３は、第１絶縁膜４および第２絶縁膜８がエッチングされた後、除去される。

【0062】

工程Ｓ６は、半導体基板２および第１導電膜６を有機絶縁膜１０で覆う工程である。詳細には、工程Ｓ６は、半導体基板２の上面２Ａ、第１貫通孔２１の側面２１３、第２貫通孔４１の側面４１３、および第２貫通孔４１から露出する第１導電膜６の上面６Ａを有機絶縁膜１０で覆う工程である。

【0063】

図１１に示すように、半導体基板２の上面２Ａ、第１貫通孔２１の側面２１３、第２貫通孔４１の側面４１３、および第２貫通孔４１から露出する第１導電膜６の上面６Ａは、有機絶縁膜１０により覆われる。詳細には、半導体基板２の上面２Ａおよび第１貫通孔２１の側面２１３における半導体基板２の上面２Ａ側の端部は、第２絶縁膜８を介して、有機絶縁膜１０により覆われる。

【0064】

工程Ｓ６では、有機絶縁膜１０を形成する樹脂材料を含む塗料を被塗工面に塗布することにより、有機絶縁膜１０を形成する。被塗工面は、半導体基板２の上面２Ａ、第１貫通孔２１の側面２１３、第２貫通孔４１の側面４１３、および第２貫通孔４１から露出する第１導電膜６の上面６Ａである。詳細には、工程Ｓ６では、まず、被塗工面のプリウェット処理を行い、次に、有機絶縁膜１０を形成する樹脂材料を含む塗料を被塗工面に塗布する。

【0065】

プリウェット処理とは、有機絶縁膜１０を形成する樹脂材料を含む塗料を塗布する前に、この塗料の溶剤などにより被塗工面を濡らす処理である。プリウェット処理により、有機絶縁膜１０を形成する樹脂材料を含む塗料に対する被塗工面の濡れ性は向上する。本実施形態では、プリウェット処理は、まず、被塗工面に紫外線を照射することにより被塗工面の活性化を行い、次に、被塗工面に溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを塗布することにより行われる。

【0066】

プリウェット処理が終了すると、有機絶縁膜１０を形成する樹脂材料を含む塗料を被塗工面に塗布する。本実施形態では、スピンコート法を用いて、有機絶縁膜１０を形成する樹脂材料を含む塗料を、半導体基板２の上面２Ａ、第１貫通孔２１の側面２１３、第２貫通孔４１の側面４１３、および第２貫通孔４１から露出する第１導電膜６の上面６Ａに塗布している。

【0067】

本実施形態では、有機絶縁膜１０を形成する樹脂材料は、ポジ型感光性樹脂である。なお、有機絶縁膜１０を形成する樹脂材料は、ポジ型感光性樹脂に限らない。例えば、ネガ型感光性樹脂であっても構わない。

【0068】

上述したように、本実施形態では、有機絶縁膜１０は、エポキシ樹脂により構成される。

【0069】

また、図１１に示すように、工程Ｓ６では、有機絶縁膜１０は、第２貫通孔４１を完全に埋めるとともに、第２貫通孔４１の上方に位置する第１貫通孔２１における半導体基板２の下面２Ｂ側を埋めるように形成される。有機絶縁膜１０は、第１貫通孔２１の内側において、半導体基板２の下面２Ｂ側に窪む凹部１０３を形成している。凹部１０３は、側面１０５と、底面１０６と、を有する。側面１０５は、半導体基板２の下面２Ｂ側に向かうにしたがって徐々に狭まるテーパー形状を有する。底面１０６は、半導体基板２の下面２Ｂ側に窪むメニスカス形状を有する。

【0070】

工程Ｓ７は、有機絶縁膜１０に第１導電膜６を露出する開口１０１を形成する工程である。

【0071】

図１２に示すように、有機絶縁膜１０に開口１０１が形成されることにより、開口１０１から、第１導電膜６の上面６Ａが露出する。

【0072】

本実施形態では、上述したように有機絶縁膜１０はポジ型感光性樹脂により形成される。そこで、まず、半導体基板２の上面２Ａ側から、有機絶縁膜１０のうち開口１０１に対応する部分を、図示しないマスクを用いて露光する。次に、露光後の有機絶縁膜１０を現像する。これにより、有機絶縁膜１０のうち開口１０１に対応する部分は除去されて、有機絶縁膜１０に開口１０１が形成される。

【0073】

また、ポジ型感光性樹脂により形成される有機絶縁膜１０を、半導体基板２の上面２Ａ側から露光および現像することにより、第１貫通孔２１の内側における有機絶縁膜１０の表面１１１、すなわち有機絶縁膜１０の第１表面１１２および第２表面１１３は、半導体基板２の上面２Ａから下面２Ｂに向かうにしたがって徐々に狭まるテーパー形状に形成される。

【0074】

本実施形態では、開口１０１に対応する部分を図示しないマスクを用いて露光するときの露光領域５７は、第１貫通孔２１の第２開口２１２の外縁よりも内側に位置している。そのため、露光領域５７の外縁と、第１貫通孔２１の第２開口２１２の外縁と、の間に位置する有機絶縁膜１０は露光されない。換言すると、露光領域５７の外縁と第１貫通孔２１の第２開口２１２の外縁との間に位置する有機絶縁膜１０は、工程Ｓ７において除去されない。露光領域５７の外縁と第１貫通孔２１の第２開口２１２の外縁との間に位置する有機絶縁膜１０の表面１１１は、主に図１１に示す凹部１０３の側面１０５に対応する。そのため、露光領域５７の外縁と第１貫通孔２１の第２開口２１２の外縁との間に位置する有機絶縁膜１０の表面１１１は、半導体基板２の下面２Ｂ側に向かうにしたがって徐々に狭まるテーパー形状に形成される。

【0075】

また、露光領域５７において、半導体基板２の上面２Ａ側から有機絶縁膜１０に照射される光は、半導体基板２の下面２Ｂ側に向かうにしたがい減衰する。さらに、半導体基板２の上面２Ａ側から有機絶縁膜１０に照射される光は、図１１に示す凹部１０３の底面１０６のメニスカス形状により回折する。露光領域５７においてこのような光の減衰および回折が生じるため、露光後の有機絶縁膜１０を現像すると、露光領域５７における有機絶縁膜１０の表面１１１は、半導体基板２の下面２Ｂ側に向かうにしたがって徐々に狭まるテーパー形状に形成され易い。

【0076】

また、現像後の有機絶縁膜１０において、露光領域５７の外縁と第１貫通孔２１の第２開口２１２の外縁との間に位置する有機絶縁膜１０の表面１１１と、露光領域５７における有機絶縁膜１０の表面１１１と、は連続的に接続している。

【0077】

このようにして、第１貫通孔２１の内側における有機絶縁膜１０の表面１１１、すなわち有機絶縁膜１０の第１表面１１２および第２表面１１３は、半導体基板２の上面２Ａから下面２Ｂに向かうにしたがって徐々に狭まるテーパー形状に形成される。

【0078】

つまり、工程Ｓ７では、開口１０１とともに、有機絶縁膜１０の第１表面１１２と、第２表面１１３と、が形成される。有機絶縁膜１０の第１表面１１２と、第２表面１１３と、は連続的に接続している。また、有機絶縁膜１０の第１表面１１２および第２表面１１３は、半導体基板２の上面２Ａから下面２Ｂに向かうにしたがって徐々に狭まるテーパー形状となる。

【0079】

なお、本実施形態では、露光領域５７において、有機絶縁膜１０の第１表面１１２を形成しているが、露光領域５７において、第１表面１１２とともに、図示しない中継面を形成しても構わない。上述したように、中継面は、第１表面１１２と第２表面１１３との間に配置される。露光領域５７における露光条件や図１１に示す凹部１０３の底面１０６の形状などを適宜調整することにより、中継面を、例えば、半導体基板２の厚さ方向に平行に形成することができる。

【0080】

また、図１３に示すように、第１貫通孔２１の側面２１３には複数のスキャロップ２３が形成されており、第１貫通孔２１の側面２１３に形成される第２絶縁膜８には、側面２１３に形成されるスキャロップ２３に対応する複数の凹部８１が形成されている。スキャロップ２３および凹部８１は、第１貫通孔２１の側面２１３に配置される有機絶縁膜１０により埋められる。これにより、第１貫通孔２１の側面２１３に配置される有機絶縁膜１０の第２表面１１３は、平滑な面となる。図１３では図示されないが、有機絶縁膜１０の第１表面１１２も、第２表面１１３と同様に、平滑な面となる。このため、後述する工程Ｓ８において、有機絶縁膜１０の第１表面１１２および第２表面１１３に、第２導電膜１２を安定して形成することができる。

【0081】

工程Ｓ８は、有機絶縁膜１０の表面１１１および第１導電膜６の表面である上面６Ａに第２導電膜１２を形成する工程である。詳細には、有機絶縁膜１０の第１表面１１２、第２表面１１３、および第３表面１１４と、有機絶縁膜１０に形成される開口１０１から露出する第１導電膜６の上面６Ａと、に第２導電膜１２を形成する工程である。

【0082】

本実施形態では、第２導電膜１２は、スパッタ法を用いて形成される。なお、第２導電膜１２を形成する方法は、スパッタ法に限らない。例えば、第２導電膜１２は、蒸着法を用いて形成されても構わない。

【0083】

上述したように、本実施形態では、第２導電膜１２は、図示しないバリア層と、バリア層上に積層される図示しない金属層と、を有する金属膜である。バリア層は、チタンとタングステンの合金により構成される。金属層は、銅により構成される。

【0084】

工程Ｓ８において、有機絶縁膜１０の第１表面１１２、第２表面１１３、および第３表面１１４と、第１導電膜６の上面６Ａと、に第２導電膜１２が形成されることにより、図１に示す半導体装置１が製造される。
このようにして、上述した工程Ｓ１～工程Ｓ８により、半導体装置１が製造される。

【0085】

上述したように、第１貫通孔２１の側面２１３から脱落した第２絶縁膜８が第１導電膜６の上面６Ａに付着すると、工程Ｓ８において形成される第２導電膜１２と、第１導電膜６と、の電気的な接続が不安定になり、半導体装置１の歩留まりが低下するおそれがある。しかし、本実施形態では、工程Ｓ５により、第１貫通孔２１の側面２１３からの第２絶縁膜８の脱落を低減させることにより、工程Ｓ８において形成される第２導電膜１２と、第１導電膜６と、の電気的な接続が安定し、半導体装置１の歩留まりが向上する。

【0086】

ここで、例えば、第１貫通孔２１の側面２１３からの第２絶縁膜８の脱落を低減ためには、工程Ｓ３を省略することにより第２絶縁膜８を形成しないことや、工程Ｓ５において第１貫通孔２１の側面２１３に配置される第２絶縁膜８を全て除去することが考えられる。しかし、第２絶縁膜８を形成しない場合、あるいは第１貫通孔２１の側面２１３に配置される第２絶縁膜８を全て除去した場合、図１に示す肩部２５において、半導体基板２と第２導電膜１２との間の絶縁性を確保できないおそれがある。
その理由は、有機絶縁膜１０の膜厚は、肩部２５において薄くなり易いからである。つまり、第２絶縁膜８を形成しない場合、あるいは第１貫通孔２１の側面２１３に配置される第２絶縁膜８を全て除去した場合、肩部２５における半導体基板２と第２導電膜１２との間の電気的な絶縁は、有機絶縁膜１０のみにより行われることになる。しかし、肩部２５において、有機絶縁膜１０の膜厚は薄くなり易いため、半導体基板２と第２導電膜１２との間の絶縁性を確保できないおそれがある。
一方、本実施形態では、上述したように、第２絶縁膜８は第１貫通孔２１の肩部２５を覆うように配置される。つまり、肩部２５は、第２絶縁膜８および有機絶縁膜１０により覆われる。そのため、肩部２５において、有機絶縁膜１０の膜厚が薄くなった場合でも、半導体基板２と第２導電膜１２との間の絶縁性を確保できる。

【0087】

また、本実施形態では、図１２に示すように、第１貫通孔２１の内側における有機絶縁膜１０の表面１１１、すなわち有機絶縁膜１０の第１表面１１２および第２表面１１３は、半導体基板２の上面２Ａから下面２Ｂに向かうにしたがって徐々に狭まるテーパー形状となっている。そのため、工程Ｓ８において、スパッタ法などにより第２導電膜１２を形成するとき、有機絶縁膜１０の第１表面１１２および第２表面１１３に第２導電膜１２を安定して形成できる。

【0088】

また、本実施形態では、第１導電膜６の上面６Ａと接続している第１表面１１２がテーパー形状となっているため、第１表面１１２に形成される第２導電膜１２と、第１導電膜６の上面６Ａに形成される第２導電膜１２と、の電気的接続を確実に行うことができる。

【0089】

また、本実施形態では、第３表面１１４と接続している第２表面１１３がテーパー形状となっているため、第３表面１１４に形成される第２導電膜１２と、第２表面１１３に形成される第２導電膜１２と、の電気的接続を確実に行うことができる。

【0090】

また、本実施形態では、図１３に示すように、有機絶縁膜１０の第２表面１１３は平滑な面である。また、第２表面１１３と同様に、第１表面１１２も平滑な面である。そのため、工程Ｓ８において、有機絶縁膜１０の第１表面１１２および第２表面１１３に第２導電膜１２を安定して形成できる。

【0091】

以上述べた通り、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
半導体装置１の製造方法は、第１面である上面２Ａと第２面である下面２Ｂとを有する半導体基板２の下面２Ｂに第１絶縁膜４と第１導電膜６とをこの順で配置することと、半導体基板２の上面２Ａから下面２Ｂまで貫通する第１貫通孔２１を形成し、下面２Ｂに配置される第１絶縁膜４を第１貫通孔２１から露出することと、半導体基板２の上面２Ａ、および第１貫通孔２１の側面２１３に、第２絶縁膜８を形成することと、半導体基板２の上面２Ａから第１貫通孔２１の側面２１３における半導体基板２の上面２Ａ側の端部に亘って、第２絶縁膜８の表面にレジスト５３を配置することと、レジスト５３をマスクとして、第１絶縁膜４および第２絶縁膜８をウェットエッチングし、第１絶縁膜４に第１貫通孔２１に連続する第２貫通孔４１を形成することと、半導体基板２の上面２Ａ、第１貫通孔２１の側面２１３、第２貫通孔４１の側面４１３、および第２貫通孔４１から露出する第１導電膜６の表面である上面６Ａを有機絶縁膜１０で覆うことと、有機絶縁膜１０に第１導電膜６を露出する開口１０１を形成することと、有機絶縁膜１０の表面１１１、および有機絶縁膜１０に形成される開口１０１から露出する第１導電膜６の上面６Ａに、第２導電膜１２を形成することと、を含む。
これにより、半導体装置１の製造工程の途中における第１貫通孔２１の側面２１３からの第２絶縁膜８の脱落を低減することができる。そのため、第１導電膜６と第２導電膜１２との電気的な接続が安定し、半導体装置１の歩留まりが向上する。

【0092】

２．実施形態２
次に、実施形態２に係る半導体装置１ａの製造方法について、図１４を参照して説明する。半導体装置１ａの製造方法は、実施形態１における工程Ｓ７において、有機絶縁膜１０の第１表面１１２とともに、第１表面１１２と第２表面１１３との間に中継面としての第４表面１１５を形成すること以外は、実施形態１と同様である。
なお、上述した実施形態１と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0093】

図１４に示すように、半導体装置１ａは、有機絶縁膜１０を有する。有機絶縁膜１０の表面１１１は、第１表面１１２、第２表面１１３、第３表面１１４、および第４表面１１５を有する。
第４表面１１５は、第１表面１１２と第２表面１１３との間に配置される。第１表面１１２と第２表面１１３とは、第４表面１１５を介して接続する。

【0094】

本実施形態では、第４表面１１５は、製造ばらつきを無視すれば、半導体基板２の厚さ方向に平行に形成される。なお、本実施形態では、第４表面１１５は、半導体基板２の厚さ方向に平行に形成されるが、第４表面１１５は、半導体基板２の厚さ方向に平行でなくても構わない。例えば、第４表面１１５は、テーパー形状であっても構わない。また、例えば、第４表面１１５は、工程Ｓ８において有機絶縁膜１０の第１表面１１２および第４表面１１５に第２導電膜１２が形成される限りにおいて、半導体基板２の上面２Ａから下面２Ｂに向かうにしたがって徐々に広がる逆テーパー形状であっても構わない。

【0095】

半導体装置１ａの製造方法は、図２に示す工程Ｓ１～工程Ｓ８を含む。
詳細には、半導体装置１ａの製造方法は、工程Ｓ７において、有機絶縁膜１０の第１表面１１２とともに、第１表面１１２と第２表面１１３との間に中継面としての第４表面１１５を形成する。

【0096】

工程Ｓ７において、第４表面１１５を所望の形状に形成するためには、例えば、工程Ｓ６において図１１に示す凹部１０３の底面１０６の形状を調整しても構わないし、工程Ｓ７において図１２に示す露光領域５７の露光条件を調整しても構わない。露光領域５７の露光条件は、例えば、グラデーションマスクを用いることにより調整することができる。グラデーションマスクは、光の透過率の２次元的な分布を有するマスクである。

【0097】

以上述べた通り、本実施形態によれば、実施形態１と同様な効果を得ることができる。

【0098】

３．実施形態３
次に、実施形態３に係る半導体装置１ｂの製造方法について、図１５を参照して説明する。半導体装置１ｂの製造方法は、第２導電膜１２によって囲まれる凹部１２１を金属材料１２３で埋設する工程を含むこと以外は、実施形態１と同様である。つまり、半導体装置１ｂの製造方法は、実施形態１における工程Ｓ１～工程Ｓ８に加え、さらに、第２導電膜１２によって囲まれる凹部１２１を金属材料１２３で埋設する工程を含む。
なお、上述した実施形態１と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0099】

図１５に示すように、半導体装置１ｂには、第２導電膜１２によって囲まれる凹部１２１が形成される。そして、凹部１２１は、金属材料１２３により埋められる。これにより、第１貫通孔２１の内側において、第２導電膜１２と、凹部１２１に埋設される金属材料１２３と、は貫通電極１００ｂとして機能する。

【0100】

本実施形態では、金属材料１２３は、銅である。なお、金属材料１２３は、銅に限らない。金属材料１２３は、導電性を有する金属であれば、特に限定されない。

【0101】

半導体装置１ｂの製造方法は、図２に示す工程Ｓ１～工程Ｓ８に加え、さらに、第２導電膜１２によって囲まれる凹部１２１を金属材料１２３で埋設する工程を含む。なお、以下の説明では、凹部１２１を金属材料１２３で埋設する工程を「金属埋設工程」と言う場合がある。

【0102】

金属埋設工程は、工程Ｓ８の後に行われる。

【0103】

金属埋設工程では、第２導電膜１２によって囲まれる凹部１２１を金属材料１２３で埋設する。
本実施形態では、金属埋設工程において、金属材料１２３を含む導電性ペーストを半導体基板２の上面２Ａ側から印刷する。これにより、凹部１２１は、金属材料１２３により埋められる。なお、凹部１２１に金属材料１２３を埋設する方法は、導電性ペーストを印刷する印刷法に限らない。例えば、めっき法を用いて、凹部１２１を金属材料１２３で埋めても構わない。

【0104】

本実施形態では、凹部１２１に金属材料１２３を埋設することにより、第１貫通孔２１の内側において、第２導電膜１２と、凹部１２１に埋設される金属材料１２３と、は貫通電極１００ｂとして機能する。工程Ｓ８において形成される第２導電膜１２のカバレージが低いとき、第２導電膜１２の電気的接続が不安定になるおそれがあるが、第２導電膜１２のカバレージを金属材料１２３により補強することにより、貫通電極１００ｂの信頼性は向上する。

【0105】

以上述べた通り、本実施形態によれば、実施形態１の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
本実施形態によれば、第１貫通孔２１の内側において第２導電膜１２によって囲まれる凹部１２１を金属材料１２３で埋設することにより、第２導電膜１２と、凹部１２１に埋設される金属材料１２３と、を貫通電極１００ｂとして機能させることができる。これにより、貫通電極１００ｂにおける電気的接続の信頼性が向上する。

【0106】

４．実施形態４
次に、実施形態４に係る半導体装置１ｃの製造方法について、図１６を参照して説明する。半導体装置１ｃの製造方法は、第２導電膜１２の表面に第３導電膜１６を配置する工程を含むこと以外は、実施形態１と同様である。つまり、半導体装置１ｃの製造方法は、実施形態１における工程Ｓ１～工程Ｓ８に加え、さらに、第２導電膜１２の表面に第３導電膜１６を配置する工程を含む。
なお、上述した実施形態１と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0107】

図１６に示すように、半導体装置１ｃは、第３導電膜１６を有する。
第３導電膜１６は、第２導電膜１２の表面に配置される。第２導電膜１２の表面は、第２導電膜１２において、有機絶縁膜１０の表面１１１および第１導電膜６の上面６Ａにそれぞれ対向する面とは反対側の面である。第１貫通孔２１の内側において、第２導電膜１２と、第２導電膜１２の表面に配置される第３導電膜１６と、は貫通電極１００ｃとして機能する。

【0108】

本実施形態では、第３導電膜１６は、銅により構成される。なお、第３導電膜１６を構成する材料は、銅に限定されない。第３導電膜１６を構成する材料は、例えば、ニッケルやアルミニウムであっても構わない。

【0109】

半導体装置１ｃの製造方法は、図２に示す工程Ｓ１～工程Ｓ８に加え、さらに、第２導電膜１２の表面に第３導電膜１６を配置する工程を含む。なお、以下の説明では、第２導電膜１２の表面に第３導電膜１６を配置する工程を「第３導電膜配置工程」と言う場合がある。

【0110】

第３導電膜配置工程は、工程Ｓ８の後に行われる。

【0111】

第３導電膜配置工程では、第２導電膜１２の表面に第３導電膜１６を配置する。
本実施形態では、第３導電膜配置工程において、めっき法を用いて、第３導電膜１６を形成する。なお、第３導電膜１６を形成する方法は、めっき法に限らない。例えば、スパッタ法を用いて、第３導電膜１６を形成しても構わない。

【0112】

本実施形態では、第２導電膜１２の表面に第３導電膜１６を配置することにより、第１貫通孔２１の内側において、第２導電膜１２と、第２導電膜１２の表面に配置される第３導電膜１６と、が貫通電極１００ｃとして機能する。工程Ｓ８において形成される第２導電膜１２のカバレージが低いとき、第２導電膜１２の電気的接続が不安定になるおそれがあるが、第２導電膜１２のカバレージを第３導電膜１６により補強することにより、貫通電極１００ｃの信頼性は向上する。

【0113】

以上述べた通り、本実施形態によれば、実施形態１の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
本実施形態によれば、第１貫通孔２１の内側において、第２導電膜１２の表面に第３導電膜１６を配置することにより、第２導電膜１２と、第３導電膜１６と、を貫通電極１００ｃとして機能させることができる。これにより、貫通電極１００ｃにおける電気的接続の信頼性が向上する。

【0114】

以上、本発明の半導体装置の製造方法について、実施形態に基づいて説明した。ただし、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていても構わない。また、各実施形態を適宜組み合わせても構わない。

【符号の説明】

【0115】

１～１ｃ…半導体装置、２…半導体基板、２Ａ…半導体基板の上面（第１面）、２Ｂ…半導体基板の下面（第２面）、４…第１絶縁膜、６…第１導電膜、６Ａ…第１導電膜の上面（表面）、８…第２絶縁膜、１０…有機絶縁膜、１２…第２導電膜、１４…第３絶縁膜、２１…第１貫通孔、２５…第１貫通孔の肩部、４１…第２貫通孔、５３…レジスト、１０１…有機絶縁膜の開口、１１１…有機絶縁膜の表面、１１２…有機絶縁膜の第１表面、１１３…有機絶縁膜の第２表面、１１４…有機絶縁膜の第３表面、１１５…有機絶縁膜の第４表面、２１３…第１貫通孔の側面、４１３…第２貫通孔の側面、Ｓ１～Ｓ８…工程。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】