形成于位于开口 0P41内的布线层L51和布线层L52的部分中，且因此形成了包括上侧基板21和下侧基板22的半导体装置231。然后，对如上所述而被制作的焊盘221实施引线接合。
[0265]通过在绝缘膜241被形成于开口0P41的侧面上的状态下制作焊盘221，能够避免焊盘221与Si基板31的接触。
[0266]应当注意的是，作为阻挡金属，至少包括Ti或Zr的金属能够被用到Al焊盘221的顶面、底面或者这两个面上。
[0267]此外，能够使用代替Al的诸如Co、N1、Pd、Pt或Au等金属来形成焊盘221，并且Co、N1、Pd、Pt或Au能够被用作阻挡金属。此外，尽管使用S12作为绝缘膜241是优选的，但是也能够使用由SiN或S1CH等形成的膜。
[0268]如上所述，通过在开口0P41的侧面上形成绝缘膜241且利用金属掩模MMll来形成引线接合用焊盘221，能够形成具有足够厚度的焊盘，并且能够显著提高在引线接合时的焊盘抗损坏性。此外，能够避免焊盘221与Si基板31的接触。
[0269]此外，因为不必在Cu布线形成步骤的中途执行用于形成Al焊盘221的步骤，所以能够以更少的步骤在设置有由其它材料(例如，Cu)形成的金属布线的各层内简单地制作出引线接合用焊盘221。因此，Al焊盘221的厚度能够被设定成不同于所述金属布线(例如，Cu)的厚度，并且能够防止器件操作不良的发生。
[0270]第八实施例
[0271]半导体装置的构造示例
[0272]通过形成其中在Al布线中埋入有Cu布线的引线接合用焊盘，能够进一步实现焊盘开口的宽度与深度之间的纵横比的减小和由于削减Al布线层所造成的低的高度。在这样的情况下，例如如图20所示来构造出半导体装置。应当注意的是，与图3中的元件对应的图20中的元件将会被赋予相同的附图标记，且将适当地省略它们的说明。
[0273]半导体装置271具有被接合在一起的上侧基板21和下侧基板22，并且该图中的在上侧基板21与下侧基板22之间的虚线表示上侧基板21和下侧基板22的接合表面。
[0274]上侧基板21包括Si基板31和配线层32，且片上透镜33和彩色滤光片34被设置于该图中的Si基板31的上侧上。此外，由Al形成的引线接合用焊盘281被设置在上侧基板21中的开口 0P51的底部处，并且Cu布线282被埋入到焊盘281中。
[0275]此外，下侧基板22包括Si基板41和配线层42，并且绝缘膜43被设置于配线层42中的其中该配线层与Si基板41发生接触的那部分的一部分中。
[0276]同样在半导体装置271中，如箭头A41所示，在位于配线层32中的引线接合用焊盘281与配线层42中的绝缘膜43之间的各层中设置有由Cu形成的、且用来保护焊盘281的焊盘。
[0277]具体地，与Cu布线282电连接且用于保护焊盘281的Cu焊盘被设置于该图中的焊盘281下面的布线层中。此外，在该图中的Cu焊盘下面的布线层中，用来进一步保护用于保护焊盘281的那些Cu焊盘的Cu焊盘被设置于上一层Cu焊盘的至少拐角部分中。以这种方式，在焊盘281与绝缘膜43之间的各布线层中，用来保护位于上层中的焊盘的焊盘被设置于所述位于上层中的焊盘的至少拐角部分中。换言之，用来保护焊盘281的焊盘被层叠着。
[0278]各层中的Cu焊盘的形状被设定成例如参照图2所说明的焊盘形状。特别地，Cu焊盘在上侧基板21和下侧基板22的接合表面上的形状被设定成图2中的由箭头Q22所示出的焊盘CPD31、由箭头Q23所示出的焊盘CPD32、由箭头Q24所示出的焊盘CPD33等等的形状。
[0279]通过如上所述将Cu焊盘设置于该图中的焊盘281的下侧，能够简单地提高抗裂性。此外，利用这样的构造，引线接合用或探测用的金属焊盘能够被设置于上侧基板21上。结果，从Si基板31至金属焊盘的深度能够被设定成比较浅，能够缩短焊盘开口形成时间，并且能够抑制引线接合不良或针接触不良的发生。
[0280]此外，在半导体装置271中，上侧基板21和下侧基板22利用用于保护焊盘281的Cu焊盘而被电连接。
[0281]在半导体装置271中，如该图中的下侧所示，焊盘281被设置成跨过布线层L61和布线层L62。应当注意的是，下侧的这个图是半导体装置271中的方形区域FAll的放大图。
[0282]在形成有焊盘281的布线层L61中设置有使上侧Cu布线与下侧Cu布线电连接的通孔，并且在布线层L62中设置有Cu布线。
[0283]此外，埋入到Al焊盘281中的Cu布线282被设置于里面设置有其它Cu布线的布线层L62中。通过以这种方式将Cu布线282埋入到焊盘281中来形成引线接合用焊盘281，不必提供用来设置引线接合用焊盘的Al布线层，并且半导体装置271能够被设定成具有低的高度。此外，因为焊盘281能够被设置于靠近Si基板31的布线层中，所以能够使开口0P51的宽度与深度之间的纵横比减小。
[0284]应当注意的是，尽管在这个示例中紧邻地设置于焊盘281下面的Cu焊盘不是被设置于焊盘281的拐角部分处，但是紧邻于焊盘281下面的Cu焊盘被设置在处于该Cu焊盘的上一层中的Cu布线282的拐角部分处，且因此Cu布线282被保护着。于是，通过把这个结构中的直到绝缘膜43为止的用来保护焊盘281的焊盘层叠起来，能够提高抗裂性。
[0285]半导体装置制造工艺的说明
[0286]接下来，将参照图21和图22来说明半导体装置271(特别地，焊盘281这个部分)的制造方法。应当注意的是，与图20中的元件对应的图21和图22中的元件将会被赋予相同的附图标记，且将适当地省略它们的说明。此外，图20中所示的半导体装置271的布线结构在图21和图22中被简化，以便更容易理解这两幅图。
[0287]首先，如图21中的箭头Q131所示，在Cu布线被形成于构成上侧基板21中的配线层32的给定布线层中之前，先形成Al膜311，该Al膜311是引线接合用焊盘281的焊盘材料，并且在该Al膜311的表面上形成抗蚀剂RG51。
[0288]然后，如箭头Q132所示，执行光刻和干式蚀刻，且因此形成了将要埋入有Cu布线282的凹槽312，然后除去抗蚀剂RG51。
[0289]这里，尽管其中将要形成有引线接合用焊盘281的层可以是任何布线层(只要该层与Cu布线的材料相同即可)，但是考虑到减小焊盘281的开口 0P51的宽度与深度之间的纵横比的方面，较低侧的布线层(即，靠近Si基板31的布线层)是优选的。
[0290]在形成凹槽312之后，通过光刻和干式蚀刻来处理Al膜311以设定引线接合用焊盘所必需的布局，且因此形成焊盘281。
[0291]换言之，如箭头Q133所示，在抗蚀剂RG52被涂敷到Al膜311的整个表面上且执行光刻之后，留下抗蚀剂RG52的一部分。然后，在干式蚀刻中处理Al膜311，且因此如箭头Q134所示，形成Al焊盘281。
[0292]进一步，如箭头Q135所示，要作为Cu布线层的层间绝缘膜313被形成于焊盘281之上，并且通过CMP使层间绝缘膜313平坦化，直到如箭头Q136所示，获得在层叠各布线层时所必需的平坦化程度。
[0293]然后，如箭头Q137所示，形成了凹槽314和凹槽315，凹槽314处于该图中的Al焊盘281的上侧上，所述Al焊盘281具有其中将要埋入有Cu布线282的凹槽312，凹槽315用于将要被形成于该同一布线层中的Cu布线，并且所埋入的Cu布线是通过镶嵌方法而被形成的。
[0294]换言之，如图22中的箭头Q138所示，阻挡金属和Cu膜316被形成于凹槽314和凹槽315中，然后如箭头Q139所示，处理该Cu膜316以形成Cu布线282和另一个Cu布线317。
[0295]然后，形成用来保护焊盘281的Cu焊盘的布线，并且制作直到接合表面为止的用于构成配线层32的各布线层。在如上所述而获得了上侧基板21之后，在制作用来保护焊盘281的拐角和侧边的Cu布线结构的同时，也制造出下侧基板22。此时，下侧基板22中的Si基板41利用绝缘膜43来与用于保护焊盘281的Cu焊盘电气隔离，以避免电接触。
[0296]而且，在将上侧基板21和下侧基板22接合在一起之后，形成开口0P51，或者形成片上透镜33和彩色滤光片34，且因此形成了半导体装置271。
[0297]通过如上所述地制作出其中埋入有Cu布线282的焊盘281，实现了焊盘281的开口的纵横比的减小和半导体装置271的低的高度。
[0298]第八实施例的变形例I
[0299]半导体装置制造工艺的说明
[0300]此外，尽管在第八实施例中假定了靠近焊盘281而设置着的保护用Cu焊盘不是被设置在焊盘281的拐角或侧边处的构造，但是保护用焊盘能够被设置于焊盘281的拐角或侧边处。
[0301 ]在这样的情况下，上侧基板21是例如如图23和图24所示而被制造的。应当注意的是，与图21和图22中的元件对应的图23和图24中的元件将会被赋予相同的附图标记，且将适当地省略它们的说明。
[0302]首先，如图23中的箭头Q141至箭头Q144所示，形成且处理Al膜311 (它是焊盘材料)，并且形成焊盘281。然后，如箭头Q145和箭头Q146所示，形成层间绝缘膜313，且使它平坦化。应当注意的是，因为由箭头Q141至箭头Q146所示出的步骤与由图21中的箭头Q131至箭头Q136所示出的步骤相同，所以将省略它们的说明。
[0303]然后，如箭头Q147所示，形成了凹槽341和凹槽315，凹槽341处于该图中的Al焊盘281的上侧上，所述Al焊盘281具有其中将要埋入有Cu布线的凹槽312，凹槽315用于将要被形成于该同一布线层中的Cu布线，并且所埋入的Cu布线是通过镶嵌方法而被形成的。
[0304]换言之，如图24中的箭头Q148所示，阻挡金属和Cu膜316被形成于凹槽341和凹槽315中，然后如箭头Q149所示，处理该Cu膜316以形成Cu布线343和另一个Cu布线317。
[0305]这里，在由图23中的箭头Q147至图24中的箭头Q149所示出的步骤中，只有凹槽341的形状(即，Cu布线343的形状)不同于由图21中的箭头Q137至图22中的箭头Q139所示出的步骤中的形状，并且其它方面都是相同的。
[0306]从参照图23和图24所说明的制造过程而获得的Cu布线343的一部分被埋入到引线接合用焊盘281中，并且焊盘281的位于Cu布线343侧的整个表面都与Cu布线343接触。也就是说，Cu布线343的没有被埋入到焊盘281中的部分起到如下Cu焊盘的作用:该Cu焊盘被设置于与焊盘281的下侧基板22侧相邻的布线层中且用于保护焊盘281。
[0307]因此，当在焊盘281上实施引线接合或探测时，焊盘281中的集中了载荷的部分(SP，焊盘281的拐角或侧边)被Cu布线343加固(保护)，且因此能够抑制开裂。
[0308]第八实施例的变形例2
[0309]半导体装置制造工艺的说明
[0310]在第八实施例的变形例I中，包括焊盘281的拐角或侧边在内的整个焊盘281被假定为具有将要被Cu布线343保护的形状。除此之外，通过在用来保护焊盘281的Cu布线(保护用焊盘)的中央部分处适度地设置不包含Cu的部分，即使当该焊盘的面积较大时，也能够抑制由于Cu镶嵌(CMP)而造成的凹陷的发生。
[0311]在这样的情况下，上侧基板21是例如如图25和图26所示而被制造的。应当注意的是，与图23和图24中的元件对应的图25和图26中的元件将会被赋予相同的附图标记，且将适当地省略它们的说明。
[0312]首先，如图25中的箭头Q151至箭头Q154所示，形成且处理Al膜311 (它是焊盘材料)，并且在构成上侧基板21中的配线层32的给定布线层中形成焊盘281。然后，如箭头Q155和箭头Q156所示，形成层间绝缘膜313，且使它平坦化。应当注意的是，因为由箭头Q151至箭头Q156所示出的步骤与由图23中的箭头Q141至箭头Q146所示出的步骤相同，所以将省略它们的说明。
[0313]然后，如箭头Q157所示，形成了凹槽371和凹槽315，凹槽371处于该图中的Al焊盘281的上侧上，所述Al焊盘281具有其中将要埋入有Cu布线的凹槽312，凹槽315用于将要被形成于该同一布线层中的Cu布线，并且所埋入的Cu布线是通过镶嵌方法而被形成的。
[0314]换言之，如图26中的箭头Q158所示，阻挡金属和Cu膜316被形成于凹槽371和凹槽315中，然后如箭头Q159所示，处理该Cu膜316以形成Cu布线382和另一个Cu布线317。
[0315]这里，在由图25中的箭头Q157至图26中的箭头Q159所示出的步骤中，只有凹槽371的形状(即，Cu布线382的形状)不同于由图23中的箭头Q147至图24中的箭头Q149所示出的步骤中的形状，并且其它方面都是相同的。
[0316]从参照图25和图26所说明的制造过程而获得的Cu布线382的一部分被埋入到引线接合用焊盘281中，并且焊盘281的包括其位于Cu布线382侧的表面上的拐角和侧边在内的局部区域与Cu布线382处于接触状态。也就是说，Cu布线382中的没有被埋入到焊盘281中的部分起到如下的Cu焊盘的作用:该Cu焊盘被设置于与焊盘281的下侧基板22侧相邻的布线层中且用于保护焊盘281。
[0317]因此，当在焊盘281上实施引线接合或探测时，焊盘281中的集中了载荷的部分(SP，焊盘281的拐角或侧边)被Cu布线382加固(保护)，且因此能够抑制开裂。
[0318]而且，不包含Cu(该Cu是Cu布线382的材料)的部分(S卩，其中埋入有层间绝缘膜313的部分)被设置于Cu布线382的与焊盘281侧相反的一侧的表面上。因此，在Cu布线382的表面上的Cu部分的面积能够被设定成比较小，并且能够抑制凹陷的发生。特别地，如果在上侧基板21或下侧基板22中在上侧基板21和下侧基板22的接合表面部分中设置有像Cu布线382一样、在表面的中央部分的一部分中具有不包含Cu的部分的Cu布线(焊盘)，那么上侧基板21和下侧基板2 2能够更稳固地被接合在一起。
[0319]第九实施例
[0320]半导体装置的构造示例
[0321]下面将会说明应用了本技术的半导体装置的又一个实施例。
[0322]图27是示出了本技术适用的半导体装置的实施例的构造示例的图。应当注意的是，与图3中的元件对应的图27中的元件将会被赋予相同的附图标记，且将适当地省略它们的说明。
[0323]图27中所示的半导体装置411具有被接合在一起的上侧基板21和下侧基板22，并且该图中的上侧基板21与下侧基板22之间的虚线表示上侧基板21和下侧基板22的接合表面。
[0324]上侧基板21包括Si基板31和配线层32，并且片上透镜33和彩色滤光片34被设置于该图中的Si基板31的上侧上。
[0325]此外，由Al形成的焊盘421和由Al形成的另一个焊盘422被设置于包括多个布线层的配线层32中的预定布线层中。这里，焊盘421被设定成引线接合用或探测用焊盘。
[0326]此外，下侧基板22包括Si基板41和配线层42，并且绝缘膜43被设置于配线层42中的其中该配线层与Si基板41发生接触的那部分的一部分中。
[0327]同样在半导体装置411中，如箭头A51所示，由Cu形成的用来保护焊盘421的焊盘被设置于配线层32中的用于引线接合等用途的焊盘421与配线层42中的绝缘膜43之间的各层中。
[0328]各层中的Cu焊盘的形状被设定成例如参照图2所说明的焊盘形状。特别地，Cu焊盘在上侧基板21和下侧基板22的接合表面上的形状被设定成图2中的由箭头Q22所示出的焊盘CPD31、由箭头Q23所示出的焊盘CPD32、由箭头Q24所示出的焊盘CPD33等等的形状。
[0329]通过如上所述而简单地将Cu焊盘设置于该图中的焊盘421的下侧，能够提高抗裂性。此外，利用这样的构造，引线接合用或探测用的金属焊盘能够被设置于上侧基板21上。结果，从Si基板31至金属焊盘421的深度能够被设定成比较浅，能够缩短焊盘开口形成时间，并且能够抑制引线接合不良或针接触不良的发生。
[0330]此外，在半导体装置411中，上侧基板21和下侧基板22利用用来保护焊盘421的Cu焊盘而被电连接。
[0331]此外，在半导体装置411中，Cu焊盘423和Cu焊盘424以彼此面对的方式分别被设置于上侧基板21的接合表面和下侧基板22的接合表面上，且因此上侧基板21中的焊盘423和下侧基板22中的焊盘424以Cu-Cu接合的方式被接合在一起。
[0332]在这个示例中，因为焊盘423通过Cu通孔而直接地被电连接至焊盘422，所以焊盘422通过焊盘423和焊盘424而被电连接至下侧基板22中的Cu布线。
[0333]半导体装置制造工艺的说明
[0334]这里，将参照图28至图32来说明半导体装置411的制造过程。应当注意的是，与图27中的元件对应的图28至图32中的元件将会被赋予相同的附图标记，并且将适当地省略它们的说明。
[0335]首先，由图28中的箭头Q161所示出的下侧基板22是具有逻辑电路的基板，其具有针对于多个MOS晶体管(未图示)的元件隔离区或源/漏区域。此外，下侧基板22具有诸如多层布线451和层间绝缘膜452等用于信号处理的逻辑电路。
[0336]在这个示例中，在设置于下侧基板22的Si基板41上的配线层中形成有四个Cu布线层以作为多层布线451，并且假定最上层相当于半全局层(sem1-global layer)和相当于全局层。
[0337]然后，如箭头Q162所示，在该图中的层间绝缘膜452的上侧上，用来形成接合用Cu焊盘的阻挡绝缘膜453由例如厚度为0.0lym至0.5μπι的P-SiN或P-SiCN形成。进一步，在阻挡绝缘膜453的表面上，另一个层间绝缘膜454由厚度大约为0.3μπι至5μπι的S12形成。
[0338]应当注意的是，尽管P-SiN或P-SiCN被举例为阻挡绝缘膜453，但是也可以使用具有钝化性能的其它膜材料。此外，尽管这里氧化物膜被举例为层间绝缘膜454，但是例如氢倍半娃氧烧(HSQ:hydrogen siIsesqu1xane)或它的层叠体可以被用于层间绝缘膜454作为氮化物膜、氮氧化物膜(S1N)或无机涂布型绝缘膜。
[0339]然后，如图29中的箭头Q163所示，用于与上侧基板21接合的Cu焊盘的凹槽455-1至凹槽455-5被形成为开口。应当注意的是，当没有特别的需要来区分这些凹槽时，凹槽455-1至凹槽455-5还将简称为凹槽455。
[0340]此外，在形成凹槽455的开口的同时，也形成连接孔456-1至连接孔456-6的开口，所述连接孔456-1至连接孔456-6用于与诸如位于凹槽455的下层中的多层布线451等Cu多层布线接合。应当注意的是，当没有特别的需要来区分这些连接孔时，连接孔456-1至连接孔456-6还将简称为连接孔456。
[0341]此外，尽管这里没有图示中间过程，但是可以按如下方式来执行处理。即，例如，首先使用双镶嵌加工方法来使凹槽455形成图案，并且使用干式蚀刻来执行开口形成处理直到到达阻挡绝缘膜453的中间。然后，在使凹槽455形成图案之后，同时执行凹槽455及连接孔456的开口形成处理直到到达作为下层的Cu层。
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