半導体ウエハの貫通ホールめっき方法
本発明は、半導体要素を製作するために、半導体ウエハ内に垂直貫通コンタクト（マイクロ・ビア）、すなわち、ウエハの前側から半導体ウエハを貫通してウエハの後側にいたるコンタクトを形成する方法に関する。本発明はまた、以下のステップを含む方法にも関する、すなわち、コンタクト接続点上のブラインド・ホールがウエハの後側から半導体基板内へレーザ穴開けされ、ウエハが洗浄され、ウエハの活性層スタックに到達するまで半導体基板が材料選択性の方法でプラズマ・エッチングされ、ウエハの後側に接続される予定のコンタクトに到達するまで、ウエハの活性層スタックが材料選択性の方法でプラズマ・エッチングされ、めっきベースがウエハの後側およびブラインド・ホール内に適用され、金が電気めっきによりウエハの金属化された後側およびブラインド・ホール上に適用される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの製作のための半導体ウエハ内の垂直貫通めっきホール（マイクロ・ビア、ポケット・ホール・ビアまたは「ブラインド」ビア、ビア＝垂直の相互接続通路）、すなわち、ウエハの前側から半導体ウエハを貫通してウエハの後側まで延びるコンタクトの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デバイスの特性（例えば、高周波特性）は、周辺部にさらに小さく集積化することによってのみ、十分に活用することができる。短い垂直接続は電気的コンタクトの効果的な方法を表す。さらに、チップ当たりの利用できる高周波トランジスタの増幅率および最大出力を増強するためという物理的理由のために、前側上のソース・コンタクトと後側上の接地電極との間に低インダクタンスの導電性接続を構築する必要がある。しかしながら、これは、その技術を考えると必ずしも容易に実施することができない。
【０００３】
電気的に活性なＧａＮ（窒化ガリウム）材料は、現在のところ実質的には単結晶ウエハ材料としては利用できず、したがって、例えばＳｉＣ（炭化シリコン）ウエハなどの基板材料上にエピタキシャル成長させている。
【０００４】
ＳｉＣは、その非常に高い化学的安定性および大きな硬度と同様に、その非常に良好な熱伝導性もよく知られている。したがって、ＧａＮトランジスタの後側にコンタクトするためには、重ねられたエピタキシャルＧａＮ層を貫通するのと同様に、ＳｉＣのキャリア材料も貫通して穴開けをする必要がある。テクスチャ化のためには、今まで、この目的のために特別に最適化された高性能プラズマ・エッチング反応装置での、反応性イオン・エッチング等の乾式化学エッチング処理のみが実際には使用可能であった。しかしながら、ＳｉＣの典型的なプラズマ・エッチング速度は１μｍ／ｍｉｎと非常に低い。さらに、プラズマ・エッチング技術の使用には、耐久性のあるエッチング・マスクの製作およびリソグラフィによるテクスチャ化が必要である。
【０００５】
レーザを用いることによってプリント回路板にビアを付与できることは知られていた。これらの技術を参照すると、銅層および誘電体層内に開口部を穴開けすることができ、次いで、いくつかの層間に電気的接続を形成するために、これらを金属化することができる。異なるレーザ技術としては、ＣＯ２レーザ、２倍周波数（グリーン）ＹＡＧレーザ、エキシマ・レーザおよびＵＶ：ＹＡＧレーザ等のレーザを用いる。
【０００６】
これらのビアの形成は例えば下記に記載されている。
Ｌ．Ｗ．Ｂｕｒｇｅｓｓ：「Ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｖｉａ−ｉｎ−Ｐａｄ Ｂｌｉｎｄ Ｖｉａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ Ａｎｙ ＰＣＢ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｆａｂｒｉｃａｔｏｒ．」ＩＰＣ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｅｘｐｏ １９９７、１９９７年３月９日〜１３日、Ｓａｎ Ｊｏｓｅ、ＣＡ、Ｓ１５−２．
Ａ．Ｃａｂｌｅ：「Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｍｉｃｒｏｖｉａ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｎｄ：ＹＡＧ ＵＶ Ｌａｓｅｒｓ．」ＩＰＣ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｅｘｐｏ １９９７、１９９７年３月９日〜１３日、Ｓａｎ Ｊｏｓｅ、ＣＡ、Ｓ１７−７．
Ｍ．Ｄ．Ｏｗｅｎ：「Ｖｉａ ｄｒｉｌｌｉｎｇ．」、Ｊ．Ｆ．Ｒｅａｄｙ、Ｄ．Ｆ．Ｆａｒｓｏｎ（編集者）：ＬＩＡ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、Ｌａｓｅｒ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ、Ｍａｇｎｏｌｉａ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ（２００１）６６１〜６６５頁
【０００７】
現在のところ、半導体ウエハ内にマイクロ・ビアを形成するためのものとして知られている、レーザ技術をベースにした既知の方法はない。
【０００８】
【非特許文献１】Ｌ．Ｗ．Ｂｕｒｇｅｓｓ：「Ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｖｉａ−ｉｎ−Ｐａｄ Ｂｌｉｎｄ Ｖｉａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ Ａｎｙ ＰＣＢ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｆａｂｒｉｃａｔｏｒ．」ＩＰＣ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｅｘｐｏ １９９７、１９９７年３月９日〜１３日、Ｓａｎ Ｊｏｓｅ、ＣＡ、Ｓ１５−２．
【０００９】
【非特許文献２】Ａ．Ｃａｂｌｅ：「Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｍｉｃｒｏｖｉａ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｎｄ：ＹＡＧ ＵＶ Ｌａｓｅｒｓ．」ＩＰＣ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｅｘｐｏ １９９７、１９９７年３月９日〜１３日、Ｓａｎ Ｊｏｓｅ、ＣＡ、Ｓ１７−７．
【００１０】
【非特許文献３】Ｍ．Ｄ．Ｏｗｅｎ：「Ｖｉａ ｄｒｉｌｌｉｎｇ．」、Ｊ．Ｆ．Ｒｅａｄｙ、Ｄ．Ｆ．Ｆａｒｓｏｎ（編集者）：ＬＩＡ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、Ｌａｓｅｒ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ、Ｍａｇｎｏｌｉａ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ（２００１）６６１〜６６５頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、炭化シリコン、サファイア等の大きな硬度および安定性を示す材料の半導体ウエハ内にマイクロ・ビアを形成するための効果的な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によると、この目的は、請求項１の特徴を示す方法によって達成される。実際的な実施形態は従属請求項の対象である。
【００１３】
これらによると、本方法は以下のステップを特徴とする。
【００１４】
コンタクト位置においてウエハの後側から半導体基板内へポケット・ボアをレーザ穴開けするステップ、
ウエハを洗浄するステップ（残渣の除去）、
ウエハの活性層スタックまで貫通して、半導体基板を材料選択性プラズマ・エッチングするステップ、
後側に接続される予定のコンタクトに到達するまで、ウエハの活性層スタックを材料選択性プラズマ・エッチングするステップ、
ウエハの後側およびポケット・ホールの内側にめっきベースを適用するステップ、
ウエハの金属化された後側およびポケット・ホールをめっきすることによって金を適用するステップ。
【００１５】
ウエハを処理の間保護するために、保護手段として保護ワニスをウエハの前側に適用することができ、前記保護ワニスは処理後に再度除去される（ワニス除去）。
【００１６】
エッチング処理の間に半導体基板が薄くなるのを回避するために、ポケット・ボアをレーザ穴開けする前に、ウエハの後側をインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）で被覆することができ、前記ＩＴＯはプラズマ・エッチング後に再度簡単に除去される。
【００１７】
ＳｉＣ基板材料の場合には、残渣を除去するためのウエハの洗浄は、実際には緩衝フッ化水素酸で達成される。
【００１８】
半導体基板のための材料選択性エッチング処理としては、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）エッチング処理が特に好ましく、層スタックに対しては、それはＲＩＥ（反応性イオン・エッチング）処理である。
【００１９】
レーザとしては、ＵＶレーザが適しており、波長３５５ｎｍを持つ３倍周波数のＮｄ：ＹＡＧレーザが好ましい。
【００２０】
マイクロ・ビア内へのめっきベースの適用はいくつかの方法で行うことができる。傾斜気相堆積法が好ましく、化学浴堆積法（無電流）またはスパッタリングによる適用もまた可能である。
【００２１】
必要とあれば、マイクロ・ビアの位置において、脱濡れ層を用いて金層をさらに被覆することができる。脱濡れ層のためにチタンを用いるのが適切であり、この場合、チタンはスパッタリングによって堆積させることができる。脱濡れ層はシャドウ・マスクを用いて効果的に被覆される。
【００２２】
本方法は、硬く化学的に不活性な基板材料内に、実質的に短縮された時間内に高精度でマイクロ・ビアを形成することができるという利点を有する。
【００２３】
本発明の方法によると、ＵＶレーザ放射による材料のマイクロマシニングはプラズマ・エッチングと組み合わされ、構成要素の製作において直接のテクスチャ化のために使用される。ウエハ貫通ビア（または中空リベット・ビア）の形成とは対照的に、材料の完全な貫通はない。残りの材料は、材料選択性の方法で、前側のコンタクトまでプラズマ・エッチングすることによって除去される。このことの特有の利点は、耐久性のエッチング・マスクをリソグラフィ法で製作する必要がなく、レーザ穴開けされたホールがエッチング・マスクの役割を果たすことである。加工されている側が適切な方法で保護されると、材料密度は維持される。この場合、レーザによって穴開けされている保護層は、プラズマ・エッチングの間に平面部の材料が除去されるのを防止する。保護層が使用されないと、広い範囲にわたってエッチングによる材料の除去が生じる。材料厚さの同時に生じる減少は既知のエッチング速度を考慮して推定することができる。
【００２４】
これ以降において、本発明は例示的実施形態を参照して詳細に説明されることになる。関連する概略的図面は、本発明の方法、例えば、ＧａＮ高性能電界効果トランジスタまたはＭＭＩＣのための炭化シリコン（ＳｉＣ）内のマイクロ・ビアの製作の段階を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、トランジスタ構成を備えるウエハの断面を示す。ウエハは、約２５０〜４００μｍの厚さを有するＳｉＣ基板１で構成され、その上に、約２〜３μｍの厚さを有するＡｌＧａＮ／ＧａＮ層スタック２がエピタキシャル成長されている。ウエハの前側上の層スタック２上にはトランジスタの接続コンタクト、すなわちドレイン・コンタクト３、ゲート・コンタクト４およびソース・コンタクト５がある。前側上のソース・コンタクト５がウエハの後側上の接地電極６へ電気的に接続されるように、ソース・コンタクトの電位はウエハの後側（接地電極６）へ戻さなければならず、このことは、金属化されたホール壁８を有するマイクロ・ビア７の支援により達成される。
【００２６】
下記は、本発明による方法の処理制御および達成される結果の記載である。図２から８は処理手順の概略説明図である。ウエハ・アセンブリ内の完全に処理されたＧａＮトランジスタまたはＭＭＩＣにはマイクロ・ビア７が付与される。後に続く処理ステップの間ウエハを保護するために、最初に保護ワニス９がウエハの前側に適用される（図２）。その次に、後側の広い領域がインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）の保護層１０で被覆され、前記層は２μｍの厚さを有する。しかしながら、このステップは、マイクロ・ビア７がテクスチャ化されている時に、ウエハの厚さが変化しないために必要なだけである。その時、この保護層１０はエッチングの間ＳｉＣ表面の保護としての役割を果たし、後に続くレーザ穴開けの間に、ビアの入口開口部においてはまた除去されることになる。次いで、ウエハの後側からポケット・ホール１１の穴開けをするためにレーザが使用される（図４）。所望のポケット・ホール１１を形成するために、約１５μｍの直径を有するレーザ・ビームがウエハの全域にわたって適切に動かされる。ビームの移動およびレーザのパラメータは、ＳｉＣ／ＧａＮ境界表面の近傍においてできるだけ最も平坦な局所的外形が生成されるように、調節することができる。
【００２７】
その次に、穴開け作業の間に試料上に堆積した可能性のある遊離粒子（残渣）は、湿式化学反応を用いる洗浄ステップによって除去される。これは、緩衝フッ化水素酸中で超音波を用いるエッチングによって適切に実施される。
【００２８】
その次に、レーザによってあらかじめ穴開けされたポケット・ホール１１は、乾式化学物質を使用するプラズマ・エッチングによって、前側のコンタクトまで貫通してエッチングされる（図５）。フッ素含有の混合ガス（例えば、六フッ化硫黄／酸素／ヘリウム＝ＳＦ６／Ｏ２／Ｈｅ）中でのＩＣＰエッチングによって残りのＳｉＣを除去することは好都合である。エッチング・パラメータ（分圧、温度）を最適化することによって、滑らかなホール壁が達成される。ＳｉＣ対ＧａＮのエッチング処理の選択比は＞１００：１であり、すなわち、ＧａＮ（厚さ約２〜３μｍ）上でのエッチング処理が実質的に停止するので、エッチングの良好な均一性をウエハの全域にわたって達成することができる。
【００２９】
２〜３μｍの厚さを有するエピタキシャル層（層スタック２）の除去は、例えば、三塩化ホウ素／塩素（ＢＣｌ３／Ｃｌ２）を用いるＲＩＥ処理を含むプラズマ化学反応手段によって達成される。ＧａＮ対白金の乾式化学反応エッチング処理の選択比は＞１０：１である。次いで、約５μｍの全厚を有する前側コンタクトの金属層はほんの少しずつだけ剥ぎ取られる、すなわち、実際には、エッチング処理は金属層のところで停止する。エッチング不足は生じない。白金コンタクトの下側に設けられ、数１０ｎｍの厚さを有するチタン層は剥ぎ取られる。
【００３０】
エッチング処理に続いて、場合によっては適用される層１０（ＩＴＯ）を再び除去することができ、これは塩化第三鉄を用いて効果的に実施される（図６）。
【００３１】
その次に、薄い金属層１２がウエハの後側に気相堆積される。その際に、この例示的実施形態を参照すると、ホール壁の結合力のある被覆が傾斜気相堆積法によって達成される。スパッタリングまたは無電流化学反応堆積法等の他の金属化処理もまた可能である。その次に、金属層１２を用いて得られるめっきベースは、一般的に５μｍの厚さを有する電気めっき金層１３を適用することによって強化される（図７）。このようにして、ウエハの一方の側からウエハのもう一方の側への電気的接続が、結合力のある金層１３を使用して構築される。
【００３２】
金属化に続いて、保護ワニスがもう１つの処理ステップの間に剥ぎ取られる（図８）。
【００３３】
必要ならば、チタンの脱濡れ層１４をビア入口開口部のところの後側に適用することもできる、すなわち、チタン層は１００ｎｍの厚さを有し、前記層は既存の金層１３上にスパッタリングされる。脱濡れ層１４はテクスチャ化手法でウエハに適用され、そのため、シャドウ・マスクが使用される。シャドウ・マスクは０．１ｍｍの厚さを有する金属フォイルで構成され、そのため、前記フォイルに開口部を穴開けするためにレーザを使用する。金属フォイル内の開口部の配置はウエハ上のマイクロ・ビア７の配列に対応する。シャドウ・マスク内の開口部の直径は、約４０μｍの幅を有するチタンの輪がビア入口開口部の周りに形成されるように、ウエハの後側上のマイクロ・ビア７の入口直径よりもわずかに大きい。両方の部品は、シャドウ・マスクおよびウエハの各端部にある４個の追加の貫通ボアを使用して、位置合わせピンで相互に調節される、すなわち、前記部品は一致するように位置合わせされる。
【００３４】
保護ワニス９はまた、脱濡れ層１４（チタン脱濡れ層）の堆積後に剥ぎ取ることもできることに留意すべきである。
【００３５】
図９は完成したマイクロ・ビア７の断面の概略図を示す。
【００３６】
エッチング処理の間の材料厚さの制御された減少が容認されるならば、表面のＩＴＯによる遮蔽（保護層１０）も省略することができる、すなわち、図３および６に従うステップは必要ではない。
【００３７】
図１０から１４はこの場合に適用できる処理手順を示す。この場合、処理ステップは、第１の例の処理ステップ１、３、４、６および７（図２、４、５、７および８に対応）に対応する。
【００３８】
この場合、ウエハの全厚さはＳｉＣの広範囲の除去のため減少する。約２時間のエッチング時間を考慮すると、ウエハの厚さは３９０μｍから２５０〜３００μｍまで減少する。ホールの底部においては、３５〜７０μｍの縁部長さが得られ、そのため、隅部は六角形状に広げられる。ホールの形状は円錐形で、入口における断面が明らかに広がっており、したがって、ホール壁を金属でその後に被覆することを容易にする。
【００３９】
除去速度、融通性および信頼性を考慮すると、３倍周波数のＮｄ：ＹＡＧレーザが、非常に硬く化学的に不活性なＳｉＣを加工するのに適している。このレーザは、波長３５５ｎｍのスペクトルの紫外線領域内で、１００ｋＨｚまでのパルス周波数を持つ高エネルギーのナノ秒パルスを送出する。レーザ・ビームは、試料テーブルのＣＮＣ制御による移動およびガルバノ・スキャナによるビーム偏向を組み合わせることによって、マイクロメータ精度で動かされる。画像認識および高精度空気浮上式ＸＹ交差テーブルの使用により、レーザ・ビームは、ワークピース上の既存の構造に対して、±１μｍの精度で位置合わせすることができる。この精度は、レーザ・テクスチャ化が後側上で行われ、調節用マークが前側上に置かれている（底部に置かれている）時でさえ、達成される。
【００４０】
矩形断面およびできる限り平坦なホール底部を有するポケット・ホールを穴開けするために、レーザが使用された。縁部長さは、レーザ入口開口部においては約７５μｍであり、ホール底部においては約１５μｍであって、ホール底部の下側には約４０μｍのＳｉＣが残された。
【００４１】
自動化された穴開け処理が使用され、そのため、試料テーブルがマイクロメータ精度で正確に動かされて、試料のそれぞれの加工場所がビーム出口の下側に位置合わせされ、次いで、レーザ・ビームがミラー装置（ガルバノ・スキャナ）を用いてワークピース上を急速に動かされ、そのために、２５０〜４５０μｍの厚さを有するＳｉＣが使用された。走査型電子顕微鏡で観察すると、レーザ穴開けされたホールはわずかに円錐状であり、堆積物が最小の滑らかな壁を形成できることを容易に見ることができる。
【００４２】
ＳｉＣ試料上で行われた抵抗測定により、２つの場所の間で低オーム接続を構築できることが確認された。そうするために、最初に試料の１つの側の表面全体が、５μｍの厚さを有する金層を用いて金属化された。次いで、もう一方の側から、ビアの行列が上記のように穴開けされた。ホール間の間隔は５００μｍであった。単一のホールを貫通する抵抗を測定する前に、個々のホールを相互に電気的に分離する必要があった。これを達成するために、金層は、５００×５００μｍ２の寸法を有し、各々が１つのビアを有する領域を得るために分断された（線引きされた）。ＳｉＣ試料を貫通する非常に均一なコンタクトを、良好な再現性をもって実証することができた。抵抗値は２５〜３１ｍΩである。２０６個のマイクロ・ビアにわたる平均値は２７±２ｍΩである。実施可能な中空リベットは３〜４のアスペクト比を示す。
【００４３】
異なるタイプの構成トランジスタでの試験において、デバイスの機能性が実証された。トランジスタの特性線を参照して、ＧａＮ処理技術においてレーザ穴開けマイクロ・ビアを首尾よく実施できることが証明された。
【００４４】
技術的な検討は、高性能ＧａＮ電界効果トランジスタのための単結晶ＳｉＣウエハ材料を貫通するレーザ穴開けマイクロ・ビアを実施できることを示している。デバイス処理技術においてレーザ生成のマイクロ・テクスチャ化を首尾よく実施できることの証明を与えることができた。
【００４５】
半導体ウエハの処理におけるレーザ・マイクロマシニングの適用のための必須条件は、±１μｍ以上のビーム中心の高い位置合わせ精度である。この精度は既存のデバイス構造に対するビーム位置合わせに関連し、前側の加工時にもおよび後側の加工時にも達成されなければならない。
【００４６】
本発明は、非常に硬く、化学的に安定な炭化シリコンの貫通ホールめっきを可能とする。そのために３〜４のアスペクト比が実証された。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】ビア・ホールを有するウエハの一般的な構成の断面図である。
【図２】個別の処理ステップを示す図である。
【図３】個別の処理ステップを示す図である。
【図４】個別の処理ステップを示す図である。
【図５】個別の処理ステップを示す図である。
【図６】個別の処理ステップを示す図である。
【図７】個別の処理ステップを示す図である。
【図８】個別の処理ステップを示す図である。
【図９】完成したマイクロ・ビアを持つウエハの断面図である。
【図１０】処理の第２の変更形態のステップを示す図である。
【図１１】処理の第２の変更形態のステップを示す図である。
【図１２】処理の第２の変更形態のステップを示す図である。
【図１３】処理の第２の変更形態のステップを示す図である。
【図１４】処理の第２の変更形態のステップを示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ ＳｉＣ基板
２ ＡｌＧａＮ／ＧａＮ層スタック
３ ドレイン・コンタクト
４ ゲート・コンタクト
５ ソース・コンタクト
６ 接地電極
７ マイクロ・ビア
８ ホール壁
９ 保護ワニス
１０ 保護層（ＩＴＯ）
１１ ポケット・ホール
１２ 金属層
１３ 金層
１４ 脱濡れ層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの製作のための半導体ウエハ内の垂直貫通めっきホール（マイクロ・ビア、ポケット・ホール・ビアまたは「ブラインド」ビア、ビア＝垂直の相互接続通路）、すなわち、ウエハの前側から半導体ウエハを貫通してウエハの後側まで延びるコンタクトの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デバイスの特性（例えば、高周波特性）は、周辺部にさらに小さく集積化することによってのみ、十分に活用することができる。短い垂直接続は電気的コンタクトの効果的な方法を表す。さらに、チップ当たりの利用できる高周波トランジスタの増幅率および最大出力を増強するためという物理的理由のために、前側上のソース・コンタクトと後側上の接地電極との間に低インダクタンスの導電性接続を構築する必要がある。しかしながら、これは、その技術を考えると必ずしも容易に実施することができない。
【０００３】
電気的に活性なＧａＮ（窒化ガリウム）材料は、現在のところ実質的には単結晶ウエハ材料としては利用できず、したがって、例えばＳｉＣ（炭化シリコン）ウエハなどの基板材料上にエピタキシャル成長させている。
【０００４】
ＳｉＣは、その非常に高い化学的安定性および大きな硬度と同様に、その非常に良好な熱伝導性もよく知られている。したがって、ＧａＮトランジスタの後側にコンタクトするためには、重ねられたエピタキシャルＧａＮ層を貫通するのと同様に、ＳｉＣのキャリア材料も貫通して穴開けをする必要がある。テクスチャ化のためには、今まで、この目的のために特別に最適化された高性能プラズマ・エッチング反応装置での、反応性イオン・エッチング等の乾式化学エッチング処理のみが実際には使用可能であった。しかしながら、ＳｉＣの典型的なプラズマ・エッチング速度は１μｍ／ｍｉｎと非常に低い。さらに、プラズマ・エッチング技術の使用には、耐久性のあるエッチング・マスクの製作およびリソグラフィによるテクスチャ化が必要である。
【０００５】
レーザを用いることによってプリント回路板にビアを付与できることは知られていた。これらの技術を参照すると、銅層および誘電体層内に開口部を穴開けすることができ、次いで、いくつかの層間に電気的接続を形成するために、これらを金属化することができる。異なるレーザ技術としては、ＣＯ２レーザ、２倍周波数（グリーン）ＹＡＧレーザ、エキシマ・レーザおよびＵＶ：ＹＡＧレーザ等のレーザを用いる。
【０００６】
これらのビアの形成は例えば下記に記載されている。
Ｌ．Ｗ．Ｂｕｒｇｅｓｓ：「Ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｖｉａ−ｉｎ−Ｐａｄ Ｂｌｉｎｄ Ｖｉａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ Ａｎｙ ＰＣＢ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｆａｂｒｉｃａｔｏｒ．」ＩＰＣ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｅｘｐｏ １９９７、１９９７年３月９日〜１３日、Ｓａｎ Ｊｏｓｅ、ＣＡ、Ｓ１５−２．
Ａ．Ｃａｂｌｅ：「Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｍｉｃｒｏｖｉａ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｎｄ：ＹＡＧ ＵＶ Ｌａｓｅｒｓ．」ＩＰＣ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｅｘｐｏ １９９７、１９９７年３月９日〜１３日、Ｓａｎ Ｊｏｓｅ、ＣＡ、Ｓ１７−７．
Ｍ．Ｄ．Ｏｗｅｎ：「Ｖｉａ ｄｒｉｌｌｉｎｇ．」、Ｊ．Ｆ．Ｒｅａｄｙ、Ｄ．Ｆ．Ｆａｒｓｏｎ（編集者）：ＬＩＡ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、Ｌａｓｅｒ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ、Ｍａｇｎｏｌｉａ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ（２００１）６６１〜６６５頁
【０００７】
現在のところ、半導体ウエハ内にマイクロ・ビアを形成するためのものとして知られている、レーザ技術をベースにした既知の方法はない。
【０００８】
【非特許文献１】Ｌ．Ｗ．Ｂｕｒｇｅｓｓ：「Ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｖｉａ−ｉｎ−Ｐａｄ Ｂｌｉｎｄ Ｖｉａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ Ａｎｙ ＰＣＢ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｆａｂｒｉｃａｔｏｒ．」ＩＰＣ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｅｘｐｏ １９９７、１９９７年３月９日〜１３日、Ｓａｎ Ｊｏｓｅ、ＣＡ、Ｓ１５−２．
【０００９】
【非特許文献２】Ａ．Ｃａｂｌｅ：「Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｍｉｃｒｏｖｉａ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｎｄ：ＹＡＧ ＵＶ Ｌａｓｅｒｓ．」ＩＰＣ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｅｘｐｏ １９９７、１９９７年３月９日〜１３日、Ｓａｎ Ｊｏｓｅ、ＣＡ、Ｓ１７−７．
【００１０】
【非特許文献３】Ｍ．Ｄ．Ｏｗｅｎ：「Ｖｉａ ｄｒｉｌｌｉｎｇ．」、Ｊ．Ｆ．Ｒｅａｄｙ、Ｄ．Ｆ．Ｆａｒｓｏｎ（編集者）：ＬＩＡ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、Ｌａｓｅｒ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ、Ｍａｇｎｏｌｉａ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ（２００１）６６１〜６６５頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、炭化シリコン、サファイア等の大きな硬度および安定性を示す材料の半導体ウエハ内にマイクロ・ビアを形成するための効果的な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によると、この目的は、請求項１の特徴を示す方法によって達成される。実際的な実施形態は従属請求項の対象である。
【００１３】
これらによると、本方法は以下のステップを特徴とする。
【００１４】
コンタクト位置においてウエハの後側から半導体基板内へポケット・ボアをレーザ穴開けするステップ、
ウエハを洗浄するステップ（残渣の除去）、
ウエハの活性層スタックまで貫通して、半導体基板を材料選択性プラズマ・エッチングするステップ、
後側に接続される予定のコンタクトに到達するまで、ウエハの活性層スタックを材料選択性プラズマ・エッチングするステップ、
ウエハの後側およびポケット・ホールの内側にめっきベースを適用するステップ、
ウエハの金属化された後側およびポケット・ホールをめっきすることによって金を適用するステップ。
【００１５】
ウエハを処理の間保護するために、保護手段として保護ワニスをウエハの前側に適用することができ、前記保護ワニスは処理後に再度除去される（ワニス除去）。
【００１６】
エッチング処理の間に半導体基板が薄くなるのを回避するために、ポケット・ボアをレーザ穴開けする前に、ウエハの後側をインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）で被覆することができ、前記ＩＴＯはプラズマ・エッチング後に再度簡単に除去される。
【００１７】
ＳｉＣ基板材料の場合には、残渣を除去するためのウエハの洗浄は、実際には緩衝フッ化水素酸で達成される。
【００１８】
半導体基板のための材料選択性エッチング処理としては、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）エッチング処理が特に好ましく、層スタックに対しては、それはＲＩＥ（反応性イオン・エッチング）処理である。
【００１９】
レーザとしては、ＵＶレーザが適しており、波長３５５ｎｍを持つ３倍周波数のＮｄ：ＹＡＧレーザが好ましい。
【００２０】
マイクロ・ビア内へのめっきベースの適用はいくつかの方法で行うことができる。傾斜気相堆積法が好ましく、化学浴堆積法（無電流）またはスパッタリングによる適用もまた可能である。
【００２１】
必要とあれば、マイクロ・ビアの位置において、脱濡れ層を用いて金層をさらに被覆することができる。脱濡れ層のためにチタンを用いるのが適切であり、この場合、チタンはスパッタリングによって堆積させることができる。脱濡れ層はシャドウ・マスクを用いて効果的に被覆される。
【００２２】
本方法は、硬く化学的に不活性な基板材料内に、実質的に短縮された時間内に高精度でマイクロ・ビアを形成することができるという利点を有する。
【００２３】
本発明の方法によると、ＵＶレーザ放射による材料のマイクロマシニングはプラズマ・エッチングと組み合わされ、構成要素の製作において直接のテクスチャ化のために使用される。ウエハ貫通ビア（または中空リベット・ビア）の形成とは対照的に、材料の完全な貫通はない。残りの材料は、材料選択性の方法で、前側のコンタクトまでプラズマ・エッチングすることによって除去される。このことの特有の利点は、耐久性のエッチング・マスクをリソグラフィ法で製作する必要がなく、レーザ穴開けされたホールがエッチング・マスクの役割を果たすことである。加工されている側が適切な方法で保護されると、材料密度は維持される。この場合、レーザによって穴開けされている保護層は、プラズマ・エッチングの間に平面部の材料が除去されるのを防止する。保護層が使用されないと、広い範囲にわたってエッチングによる材料の除去が生じる。材料厚さの同時に生じる減少は既知のエッチング速度を考慮して推定することができる。
【００２４】
これ以降において、本発明は例示的実施形態を参照して詳細に説明されることになる。関連する概略的図面は、本発明の方法、例えば、ＧａＮ高性能電界効果トランジスタまたはＭＭＩＣのための炭化シリコン（ＳｉＣ）内のマイクロ・ビアの製作の段階を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、トランジスタ構成を備えるウエハの断面を示す。ウエハは、約２５０〜４００μｍの厚さを有するＳｉＣ基板１で構成され、その上に、約２〜３μｍの厚さを有するＡｌＧａＮ／ＧａＮ層スタック２がエピタキシャル成長されている。ウエハの前側上の層スタック２上にはトランジスタの接続コンタクト、すなわちドレイン・コンタクト３、ゲート・コンタクト４およびソース・コンタクト５がある。前側上のソース・コンタクト５がウエハの後側上の接地電極６へ電気的に接続されるように、ソース・コンタクトの電位はウエハの後側（接地電極６）へ戻さなければならず、このことは、金属化されたホール壁８を有するマイクロ・ビア７の支援により達成される。
【００２６】
下記は、本発明による方法の処理制御および達成される結果の記載である。図２から８は処理手順の概略説明図である。ウエハ・アセンブリ内の完全に処理されたＧａＮトランジスタまたはＭＭＩＣにはマイクロ・ビア７が付与される。後に続く処理ステップの間ウエハを保護するために、最初に保護ワニス９がウエハの前側に適用される（図２）。その次に、後側の広い領域がインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）の保護層１０で被覆され、前記層は２μｍの厚さを有する。しかしながら、このステップは、マイクロ・ビア７がテクスチャ化されている時に、ウエハの厚さが変化しないために必要なだけである。その時、この保護層１０はエッチングの間ＳｉＣ表面の保護としての役割を果たし、後に続くレーザ穴開けの間に、ビアの入口開口部においてはまた除去されることになる。次いで、ウエハの後側からポケット・ホール１１の穴開けをするためにレーザが使用される（図４）。所望のポケット・ホール１１を形成するために、約１５μｍの直径を有するレーザ・ビームがウエハの全域にわたって適切に動かされる。ビームの移動およびレーザのパラメータは、ＳｉＣ／ＧａＮ境界表面の近傍においてできるだけ最も平坦な局所的外形が生成されるように、調節することができる。
【００２７】
その次に、穴開け作業の間に試料上に堆積した可能性のある遊離粒子（残渣）は、湿式化学反応を用いる洗浄ステップによって除去される。これは、緩衝フッ化水素酸中で超音波を用いるエッチングによって適切に実施される。
【００２８】
その次に、レーザによってあらかじめ穴開けされたポケット・ホール１１は、乾式化学物質を使用するプラズマ・エッチングによって、前側のコンタクトまで貫通してエッチングされる（図５）。フッ素含有の混合ガス（例えば、六フッ化硫黄／酸素／ヘリウム＝ＳＦ６／Ｏ２／Ｈｅ）中でのＩＣＰエッチングによって残りのＳｉＣを除去することは好都合である。エッチング・パラメータ（分圧、温度）を最適化することによって、滑らかなホール壁が達成される。ＳｉＣ対ＧａＮのエッチング処理の選択比は＞１００：１であり、すなわち、ＧａＮ（厚さ約２〜３μｍ）上でのエッチング処理が実質的に停止するので、エッチングの良好な均一性をウエハの全域にわたって達成することができる。
【００２９】
２〜３μｍの厚さを有するエピタキシャル層（層スタック２）の除去は、例えば、三塩化ホウ素／塩素（ＢＣｌ３／Ｃｌ２）を用いるＲＩＥ処理を含むプラズマ化学反応手段によって達成される。ＧａＮ対白金の乾式化学反応エッチング処理の選択比は＞１０：１である。次いで、約５μｍの全厚を有する前側コンタクトの金属層はほんの少しずつだけ剥ぎ取られる、すなわち、実際には、エッチング処理は金属層のところで停止する。エッチング不足は生じない。白金コンタクトの下側に設けられ、数１０ｎｍの厚さを有するチタン層は剥ぎ取られる。
【００３０】
エッチング処理に続いて、場合によっては適用される層１０（ＩＴＯ）を再び除去することができ、これは塩化第三鉄を用いて効果的に実施される（図６）。
【００３１】
その次に、薄い金属層１２がウエハの後側に気相堆積される。その際に、この例示的実施形態を参照すると、ホール壁の結合力のある被覆が傾斜気相堆積法によって達成される。スパッタリングまたは無電流化学反応堆積法等の他の金属化処理もまた可能である。その次に、金属層１２を用いて得られるめっきベースは、一般的に５μｍの厚さを有する電気めっき金層１３を適用することによって強化される（図７）。このようにして、ウエハの一方の側からウエハのもう一方の側への電気的接続が、結合力のある金層１３を使用して構築される。
【００３２】
金属化に続いて、保護ワニスがもう１つの処理ステップの間に剥ぎ取られる（図８）。
【００３３】
必要ならば、チタンの脱濡れ層１４をビア入口開口部のところの後側に適用することもできる、すなわち、チタン層は１００ｎｍの厚さを有し、前記層は既存の金層１３上にスパッタリングされる。脱濡れ層１４はテクスチャ化手法でウエハに適用され、そのため、シャドウ・マスクが使用される。シャドウ・マスクは０．１ｍｍの厚さを有する金属フォイルで構成され、そのため、前記フォイルに開口部を穴開けするためにレーザを使用する。金属フォイル内の開口部の配置はウエハ上のマイクロ・ビア７の配列に対応する。シャドウ・マスク内の開口部の直径は、約４０μｍの幅を有するチタンの輪がビア入口開口部の周りに形成されるように、ウエハの後側上のマイクロ・ビア７の入口直径よりもわずかに大きい。両方の部品は、シャドウ・マスクおよびウエハの各端部にある４個の追加の貫通ボアを使用して、位置合わせピンで相互に調節される、すなわち、前記部品は一致するように位置合わせされる。
【００３４】
保護ワニス９はまた、脱濡れ層１４（チタン脱濡れ層）の堆積後に剥ぎ取ることもできることに留意すべきである。
【００３５】
図９は完成したマイクロ・ビア７の断面の概略図を示す。
【００３６】
エッチング処理の間の材料厚さの制御された減少が容認されるならば、表面のＩＴＯによる遮蔽（保護層１０）も省略することができる、すなわち、図３および６に従うステップは必要ではない。
【００３７】
図１０から１４はこの場合に適用できる処理手順を示す。この場合、処理ステップは、第１の例の処理ステップ１、３、４、６および７（図２、４、５、７および８に対応）に対応する。
【００３８】
この場合、ウエハの全厚さはＳｉＣの広範囲の除去のため減少する。約２時間のエッチング時間を考慮すると、ウエハの厚さは３９０μｍから２５０〜３００μｍまで減少する。ホールの底部においては、３５〜７０μｍの縁部長さが得られ、そのため、隅部は六角形状に広げられる。ホールの形状は円錐形で、入口における断面が明らかに広がっており、したがって、ホール壁を金属でその後に被覆することを容易にする。
【００３９】
除去速度、融通性および信頼性を考慮すると、３倍周波数のＮｄ：ＹＡＧレーザが、非常に硬く化学的に不活性なＳｉＣを加工するのに適している。このレーザは、波長３５５ｎｍのスペクトルの紫外線領域内で、１００ｋＨｚまでのパルス周波数を持つ高エネルギーのナノ秒パルスを送出する。レーザ・ビームは、試料テーブルのＣＮＣ制御による移動およびガルバノ・スキャナによるビーム偏向を組み合わせることによって、マイクロメータ精度で動かされる。画像認識および高精度空気浮上式ＸＹ交差テーブルの使用により、レーザ・ビームは、ワークピース上の既存の構造に対して、±１μｍの精度で位置合わせすることができる。この精度は、レーザ・テクスチャ化が後側上で行われ、調節用マークが前側上に置かれている（底部に置かれている）時でさえ、達成される。
【００４０】
矩形断面およびできる限り平坦なホール底部を有するポケット・ホールを穴開けするために、レーザが使用された。縁部長さは、レーザ入口開口部においては約７５μｍであり、ホール底部においては約１５μｍであって、ホール底部の下側には約４０μｍのＳｉＣが残された。
【００４１】
自動化された穴開け処理が使用され、そのため、試料テーブルがマイクロメータ精度で正確に動かされて、試料のそれぞれの加工場所がビーム出口の下側に位置合わせされ、次いで、レーザ・ビームがミラー装置（ガルバノ・スキャナ）を用いてワークピース上を急速に動かされ、そのために、２５０〜４５０μｍの厚さを有するＳｉＣが使用された。走査型電子顕微鏡で観察すると、レーザ穴開けされたホールはわずかに円錐状であり、堆積物が最小の滑らかな壁を形成できることを容易に見ることができる。
【００４２】
ＳｉＣ試料上で行われた抵抗測定により、２つの場所の間で低オーム接続を構築できることが確認された。そうするために、最初に試料の１つの側の表面全体が、５μｍの厚さを有する金層を用いて金属化された。次いで、もう一方の側から、ビアの行列が上記のように穴開けされた。ホール間の間隔は５００μｍであった。単一のホールを貫通する抵抗を測定する前に、個々のホールを相互に電気的に分離する必要があった。これを達成するために、金層は、５００×５００μｍ２の寸法を有し、各々が１つのビアを有する領域を得るために分断された（線引きされた）。ＳｉＣ試料を貫通する非常に均一なコンタクトを、良好な再現性をもって実証することができた。抵抗値は２５〜３１ｍΩである。２０６個のマイクロ・ビアにわたる平均値は２７±２ｍΩである。実施可能な中空リベットは３〜４のアスペクト比を示す。
【００４３】
異なるタイプの構成トランジスタでの試験において、デバイスの機能性が実証された。トランジスタの特性線を参照して、ＧａＮ処理技術においてレーザ穴開けマイクロ・ビアを首尾よく実施できることが証明された。
【００４４】
技術的な検討は、高性能ＧａＮ電界効果トランジスタのための単結晶ＳｉＣウエハ材料を貫通するレーザ穴開けマイクロ・ビアを実施できることを示している。デバイス処理技術においてレーザ生成のマイクロ・テクスチャ化を首尾よく実施できることの証明を与えることができた。
【００４５】
半導体ウエハの処理におけるレーザ・マイクロマシニングの適用のための必須条件は、±１μｍ以上のビーム中心の高い位置合わせ精度である。この精度は既存のデバイス構造に対するビーム位置合わせに関連し、前側の加工時にもおよび後側の加工時にも達成されなければならない。
【００４６】
本発明は、非常に硬く、化学的に安定な炭化シリコンの貫通ホールめっきを可能とする。そのために３〜４のアスペクト比が実証された。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】ビア・ホールを有するウエハの一般的な構成の断面図である。
【図２】個別の処理ステップを示す図である。
【図３】個別の処理ステップを示す図である。
【図４】個別の処理ステップを示す図である。
【図５】個別の処理ステップを示す図である。
【図６】個別の処理ステップを示す図である。
【図７】個別の処理ステップを示す図である。
【図８】個別の処理ステップを示す図である。
【図９】完成したマイクロ・ビアを持つウエハの断面図である。
【図１０】処理の第２の変更形態のステップを示す図である。
【図１１】処理の第２の変更形態のステップを示す図である。
【図１２】処理の第２の変更形態のステップを示す図である。
【図１３】処理の第２の変更形態のステップを示す図である。
【図１４】処理の第２の変更形態のステップを示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ ＳｉＣ基板
２ ＡｌＧａＮ／ＧａＮ層スタック
３ ドレイン・コンタクト
４ ゲート・コンタクト
５ ソース・コンタクト
６ 接地電極
７ マイクロ・ビア
８ ホール壁
９ 保護ワニス
１０ 保護層（ＩＴＯ）
１１ ポケット・ホール
１２ 金属層
１３ 金層
１４ 脱濡れ層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスの製作のための垂直貫通めっきホール、すなわち、ウエハの前側から半導体ウエハを貫通してウエハの後側まで延びるコンタクトの形成方法であって、
コンタクト位置において前記ウエハの前記後側から半導体基板内へポケット・ホールをレーザ穴開けするステップと、
前記ウエハを洗浄するステップと、
前記ウエハの活性層スタックまで貫通して、前記半導体基板を材料選択性プラズマ・エッチングするステップと、
前記後側に接続される予定の前記コンタクトに到達するまで、前記ウエハの前記活性層スタックを材料選択性プラズマ・エッチングするステップと、
前記ウエハの前記後側および前記ポケット・ホールの内側にめっきベースを適用するステップと
前記ウエハの金属化された後側および前記ポケット・ホールをめっきすることによって金を適用するステップとを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ポケット・ホールをレーザで穴開けする前に、前記ウエハの前記前側に保護ワニスが適用され、前記保護ワニスは前記金の適用に続いて再度除去されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ポケット・ホールを前記レーザで穴開けする前に、前記ウエハの前記後側がインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）で被覆され、前記インジウム錫酸化物は前記金の適用に続いて再度除去されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
緩衝フッ化水素酸を用いて湿式化学反応で洗浄が行われることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
最後に、脱濡れ層が、前記貫通ホールの入口開口部の領域内にある前記ウエハの前記後側に適用されることを特徴とする、前記請求項の一項に記載の方法。
【請求項６】
前記脱濡れ層のためにチタンが使用されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記脱濡れ層がスパッタリングによって適用されることを特徴とする、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記脱濡れ層の適用がシャドウ・マスクを使用して行われることを特徴とする、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
レーザ穴開けのためにＵＶレーザが使用されることを特徴とする、前記請求項の一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記めっきベースが傾斜気相堆積法によって適用されることを特徴とする、前記請求項の一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記めっきベースがスパッタリングによって適用されることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記めっきベースが化学浴堆積法によって適用されることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
レーザ穴開けのためにレーザが使用され、前記レーザは、形成される予定のポケット・ホールの断面領域よりも小さいビームを有し、そのため、前記ビームは前記ポケット・ホールの前記領域全体にわたって動かされることを特徴とする、前記請求項の一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記半導体基板のプラズマ・エッチングがＩＣＰエッチングによって行われることを特徴とする、前記請求項の一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記活性層スタックのプラズマ・エッチングがＲＩＥエッチングによって行われることを特徴とする、前記請求項の一項に記載の方法。
【請求項１】
半導体デバイスの製作のための垂直貫通めっきホール、すなわち、ウエハの前側から半導体ウエハを貫通してウエハの後側まで延びるコンタクトの形成方法であって、
コンタクト位置において前記ウエハの前記後側から半導体基板内へポケット・ホールをレーザ穴開けするステップと、
前記ウエハを洗浄するステップと、
前記ウエハの活性層スタックまで貫通して、前記半導体基板を材料選択性プラズマ・エッチングするステップと、
前記後側に接続される予定の前記コンタクトに到達するまで、前記ウエハの前記活性層スタックを材料選択性プラズマ・エッチングするステップと、
前記ウエハの前記後側および前記ポケット・ホールの内側にめっきベースを適用するステップと
前記ウエハの金属化された後側および前記ポケット・ホールをめっきすることによって金を適用するステップとを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ポケット・ホールをレーザで穴開けする前に、前記ウエハの前記前側に保護ワニスが適用され、前記保護ワニスは前記金の適用に続いて再度除去されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ポケット・ホールを前記レーザで穴開けする前に、前記ウエハの前記後側がインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）で被覆され、前記インジウム錫酸化物は前記金の適用に続いて再度除去されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
緩衝フッ化水素酸を用いて湿式化学反応で洗浄が行われることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
最後に、脱濡れ層が、前記貫通ホールの入口開口部の領域内にある前記ウエハの前記後側に適用されることを特徴とする、前記請求項の一項に記載の方法。
【請求項６】
前記脱濡れ層のためにチタンが使用されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記脱濡れ層がスパッタリングによって適用されることを特徴とする、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記脱濡れ層の適用がシャドウ・マスクを使用して行われることを特徴とする、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
レーザ穴開けのためにＵＶレーザが使用されることを特徴とする、前記請求項の一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記めっきベースが傾斜気相堆積法によって適用されることを特徴とする、前記請求項の一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記めっきベースがスパッタリングによって適用されることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記めっきベースが化学浴堆積法によって適用されることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
レーザ穴開けのためにレーザが使用され、前記レーザは、形成される予定のポケット・ホールの断面領域よりも小さいビームを有し、そのため、前記ビームは前記ポケット・ホールの前記領域全体にわたって動かされることを特徴とする、前記請求項の一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記半導体基板のプラズマ・エッチングがＩＣＰエッチングによって行われることを特徴とする、前記請求項の一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記活性層スタックのプラズマ・エッチングがＲＩＥエッチングによって行われることを特徴とする、前記請求項の一項に記載の方法。
【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】
【公表番号】特表２００９−５０６５６１（Ｐ２００９−５０６５６１Ａ）
【公表日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５２８４４５（Ｐ２００８−５２８４４５）
【出願日】平成１８年７月２４日（２００６．７．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００６／０６４５９９
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０２５８１２
【国際公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【出願人】（５０７３８９６４６）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２４日（２００６．７．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００６／０６４５９９
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０２５８１２
【国際公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【出願人】（５０７３８９６４６）
【Ｆターム（参考）】
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