半导体器件和电子电器的制造方法_4

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49而彼此附接。
[0170]在此,线40和53是铜(Cu)线,并且夹层绝缘膜39和49是氧化硅膜。
[0171]然后,半导体基板31和半导体基板45交叠在彼此之上,使得它们的线40和53彼此直接接触。之后,线40和53通过加热而彼此直接结合,同时将预定的重量施加到其上。同时,夹层绝缘膜39和49彼此结合。
[0172]结合时的加热温度被设定成这样的程度:Cu线没有损坏;例如,温度被设定成大约 200 至 400 °C。
[0173]通过结合时的热处理,氢从第二绝缘薄膜43b被供给到第一半导体基板31的界面。
[0174]如图8示出的,在本技术所应用到的固态成像器件中,扩散防止膜99在第一半导体基板31中配置在作为最上层的线40下面(在附图中为上侧)。由此,可以防止氢原子/分子在被堆叠的半导体基板之间的运动,借此可以防止氢浓度在第一半导体基板31中和第二半导体基板45中被均匀化。
[0175]而且,在图8的固态成像器件中,设置用于第一半导体基板31的第二绝缘薄膜43b充当氢供给膜。因此,氢浓度可以仅在第一半导体基板31中增加而无需烧结工艺。
[0176]结果,在通过半导体基板被堆叠的Cu-Cu结合而形成的固态成像器件中,界面态可以仅在根据本技术具有像素部的半导体基板中减少。
[0177]在上面的描述中,第二绝缘薄膜43b用作氢供给膜;然而,另一构件可用作氢供给膜。
[0178]图9是示出本技术所应用到的固态成像器件的简化结构示例的视图。
[0179]如图9示出的,本技术所应用到的固态成像器件200形成为具有两个有源元件层(active element layers)的堆叠类型的固态成像器件。
[0180]换句话说,在图9中,器件层201设置在固态成像器件200顶部,其用作光接收表面,并且器件层202配置在其底部,这是光接收表面的相反侧。例如,器件层201对应于具有像素部的第一半导体基板,并且例如,器件层202对应于具有逻辑电路的第二半导体基板。
[0181]在图9中,扩散防止膜203插入器件层201与器件层202之间。扩散防止膜203是由适于防止用于减少界面态的材料(诸如氢)的扩散的材料形成的膜。
[0182]在图9中,扩散防止膜203插入第一半导体基板与第二半导体基板之间;然而,事实上,扩散防止膜203可插入第一半导体基板的界面与第二半导体基板的界面之间。例如,如上参照图8所述,在作为多层布线层41最上层的线40形成于第一半导体基板31上之前,扩散防止膜可形成在夹层绝缘膜39上。
[0183]在图9中,原子供给膜204插入扩散防止膜203与器件层201之间。例如,原子供给膜204由前述的第二绝缘薄膜43b形成,并且供给氢等作为悬垂键终止原子。
[0184]第二绝缘薄膜43b仅仅是原子供给膜204的示例,并且原子供给膜204可由另一构件形成。
[0185]换句话说,有源元件层A可由器件层201和原子供给膜204形成,并且有源元件层B可由器件层202形成,并且扩散防止膜203可插入有源元件层A与有源元件层B之间。
[0186]利用该结构,界面态可以仅在具有像素部的有源元件层中减少。
[0187]可替代地,设计可使得不具有像素部的有源元件层的悬垂键终止原子浓度减少。
[0188]图10示出了本技术所应用到的固态成像器件的另一简化结构示例。
[0189]如图10示出的,本技术所应用到的固态成像器件220形成为具有两个有源元件层的堆叠类型的固态成像器件。
[0190]换句话说,在图10中,器件层221配置在固态成像器件220顶部,其用作光接收表面,并且器件层222配置在其底部,这是光接收表面的相反侧。例如,器件层221对应于具有像素部的第一半导体基板,并且例如,器件层222对应于具有逻辑电路的第二半导体基板。
[0191]在图10中,扩散防止膜223插入器件层221与器件层222之间。扩散防止膜223是由适于防止用于减少界面态的材料(诸如氢)的扩散的材料形成的膜。
[0192]在图10中,扩散防止膜223插入第一半导体基板与第二半导体基板之间;然而,事实上,扩散防止膜223可插入第一半导体基板的界面与第二半导体基板的界面之间。例如,如上参照图8所述,在作为多层布线层41最上层的线40形成于第一半导体基板31上之前,扩散防止膜可形成在夹层绝缘膜39上。
[0193]在图10中,原子供给膜224插入扩散防止膜223与器件层221之间。例如,原子供给膜224由前述的第二绝缘薄膜43b形成,并且供给氢等作为悬垂键终止原子。
[0194]而且,在图10中,原子闭塞膜225插入扩散防止膜223与器件层221之间。原子闭塞膜225由适于闭塞悬垂键终止原子(诸如氢)的材料形成。例如,覆盖图6示出的金属线53的屏蔽金属可以用作原子闭塞膜225。
[0195]换句话说,如上参照图6所述,经由形成通过夹层绝缘膜49的具有多层的金属线53而形成多层布线层55,以连接到连接导体54和用于电极提取的连接导体51。
[0196]金属线53由铜(Cu)线形成。在此之际,形成的铜线覆盖有防止Cu扩散的屏蔽金属。例如,如果氢用作悬垂键终止原子,则适于氢闭塞的钛等用作屏蔽金属。
[0197]然后,用于铜线53的盖膜、即保护膜56形成在多层布线层55上。
[0198]由此,图10不出的原子闭塞膜225可以由覆盖第二半导体基板金属线的屏蔽金属形成。
[0199]注意到,屏蔽金属仅仅是原子闭塞膜225的不例,并且原子闭塞膜225可由另一构件形成。
[0200]换句话说,有源元件层A可由器件层221和原子供给膜224形成,并且有源元件层B可由器件层222形成,然后扩散防止膜223和原子闭塞膜225可插入有源元件层A与有源元件层B之间。
[0201]利用这样的结构,界面态可以仅在具有像素部的有源元件层中减少,而且悬垂键终止原子的浓度可以在不具有像素部的有源元件层中减少。
[0202]已经描述了本技术所应用到的具有两个有源元件层的堆叠类型的固态成像器件示例;然而,本技术可以应用到具有三个有源元件层的堆叠类型的固态成像器件。
[0203]图11是示出本技术所应用到的固态成像器件另一简化结构示例的视图。
[0204]如图11示出的,本技术所应用到的固态成像器件240形成为具有三个有源元件层的堆叠类型的固态成像器件。
[0205]换句话说,在图11中,器件层241设置在固态成像器件240顶部,其用作光接收表面,并且器件层243设置在底部,这是光接收表面的相反侧,并且器件层242配置在器件层241与器件层243之间。例如,器件层241对应于具有像素部的第一半导体基板,例如,器件层242对应于具有逻辑电路的第二半导体基板,并且例如,器件层243对应于具有存储器电路的第三半导体基板。
[0206]注意到,器件层243的第三半导体基板以类似于第一半导体基板或第二半导体基板的方式进行制造,并且具有诸如图案化的DRAM或SRAM等存储器电路的功能来代替像素部或逻辑电路的功能。
[0207]关于存储器电路,业已知晓,如果由于第三半导体基板界面态的增加而发生闪烁噪声或RTN(随机电报噪声),则诸如DRAM的保持特性等记忆特性将劣化。
[0208]换句话说,在固态成像器件240中,理想的是,器件层243的界面态以类似于器件层241的方式降低。
[0209]在图11中,扩散防止膜244插入器件层241与器件层242之间。扩散防止膜244是由适于防止用于减少界面态的材料(诸如氢)的扩散的材料形成的膜。
[0210]在图11中,扩散防止膜244插入第一半导体基板与第二半导体基板之间;然而,事实上,扩散防止膜244可插入第一半导体基板的界面与第二半导体基板的界面之间。
[0211]在图11中,原子供给膜245插入扩散防止膜244与器件层241之间。原子供给膜245供给氢等作为悬垂键终止原子。
[0212]而且,在图11中,扩散防止膜246插入器件层242与器件层243之间。扩散防止膜246是由适于防止用于减少界面态的材料(诸如氢)的扩散的材料形成的膜。
[0213]在图11中,扩散防止膜246插入第二半导体基板与第三半导体基板之间;然而,事实上,扩散防止膜246可插入第二半导体基板的界面与第三半导体基板的界面之间。
[0214]在图11中,原子供给膜247插入扩散防止膜246与器件层243之间。原子供给膜245供给氢等作为悬垂键终止原子。
[0215]换句话说,有源元件层A可由器件层241和原子供给膜245形成,有源元件层B可由器件层242形成,有源元件层C可由器件层243和原子供给膜247形成,扩散防止膜244可插入有源元件层A与有源元件层B之间,并且扩散防止膜246可插入有源元件层B与有源元件层C之间。
[0216]通过上面的结构,界面态可以仅在具有像素部的有源元件层中和具有存储器电路的有源元件层中减少。
[0217]可替代地,可在没有提供原子供给膜的情况下形成固态成像器件。
[0218]图12是示出本技术所应用到的固态成像器件另一简化结构示例的视图。
[0219]如图12示出的,本技术所应用到的固态成像器件260形成为具有三个有源元件层的堆叠类型的固态成像器件。
[0220]换句话说,在图12中,器件层261配置在固态成像器件260顶部,其用作光接收表面,器件层263配置在底部,这是光接收表面的相反侧,并且器件层262配置在器件层261与器件层263之间。例如,器件层261对应于具有像素部的第一半导体基板,例如,器件层262对应于具有逻辑电路的第二半导体基板,并且例如,器件层263对应于具有存储器电路的第三半导体基板。
[0221]器件层263的第三半导体基板以类似于第一半导体基板或第二半导体基板的方式进行制造,并且具有诸如图案化的DRAM或SRAM等存储器电路的功能来代替像素部或逻辑电路的功能。
[0222]业已知晓,在存储器电路中,如果由于第三半导体基板界面态的增加而发生闪烁噪声或RTN(随机电报噪声)等,则诸如DRAM的保持特性等记忆特性将劣化。
[0223]换句话说,在固态成像器件260中,理想的是,器件层263的界面态以类似于器件层261的方式降低。
[0224]在图12中,扩散防止膜264插入器件层261与器件层262之间。扩散防止膜264是由适于防止用于减少界面态的材料(诸如氢)的扩散的材料形成的膜。
[0225]在图12中,扩散防止膜264插入第一半导体基板与第二半导体基板之间;然而,事实上,扩散防止膜264可插入第一半导体基板的界面与第二半导体基板的界面之间。
[0226]在图12的结构中,原子供给膜没有插入扩散防止膜264与器件层261之间。
[0227]而且,在图12中,扩散防止膜266插入器件层262与器件层263之间。扩散防止膜266是由适于防止用于减少界面态的材料(诸如氢)的扩散的材料形成的膜。
[0228]在图12中,扩散防止膜266插入第二半导体基板与第三半导体基板之间;然而,事实上,扩散防止膜266可插入第二半导体基板的界面与第三半导体基板的界面之间。
[0229]在图12的结构中,原子供给膜没有插入扩散防
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