[發明專利]實現連接結構的方法

有效

• 申請號: 201110307001.7
• 申請日: 2011-10-11
• 公開（公告）號: CN102456587A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 迪迪埃·朗德呂
• 申請（專利權）人: 硅絕緣體技術有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/488
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;張旭東

1.一種實現半導體襯底(1000)中的連接結構(1200、2200、4200、5200、6200)的方法，所述半導體襯底至少具有第一表面(1100)并且將沿所述第一表面與第二襯底(1700)3D集成，其中所述3D集成經受至少一個維度上的橫向錯位，該橫向錯位具有錯位值(M)；該方法包括生長擴散阻擋結構(2211、4211、5211、6211、6213)以防止導電層的元素擴散到所述半導體襯底的其余部分的步驟(S21、S41、S51、S61A、S61B)，

其特征在于，

所述擴散阻擋結構的第一端面(2230、4230、5230、6230)在所述橫向錯位的方向上具有依賴于所述橫向錯位值的長度(L)，所述第一端面是所述擴散阻擋結構的沿垂直于所述第一表面并且從所述襯底向第一表面的方向(1800)的大致與所述第一表面平行的最外側表面，

其中，所述擴散阻擋結構的所述長度(L)被選擇為使得在3D集成結構中防止所述第二襯底的導電層的元素在集成狀態下擴散。

2.根據權利要求1所述的實現連接結構的方法，其中，所述長度至少與所述橫向錯位值(M)相同。

3.根據權利要求1所述的實現連接結構的方法，其中，所述長度至少與所述第二襯底的所述導電層在所述錯位的方向上的長度相同。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的實現連接結構的方法，該方法還包括在生長完所述擴散阻擋結構之后，至少生長導電層(2220、4220、6220)，使得所述導電層被至少所述擴散阻擋結構從所述半導體襯底分隔開的步驟(S22A、S22B、S42A、S42B、S62A、S62B)。

5.根據權利要求1至3中任一項所述的實現連接結構的方法，該方法還包括在生長所述擴散阻擋結構之前至少生長導電層(5220)的步驟(S52)。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的實現連接結構的方法，其中，所述生長所述擴散阻擋結構的步驟包括生長擴散阻擋層(2211、4211、5211)的步驟(S21、S41、S51)。

7.根據權利要求1至5中任一項所述的實現連接結構的方法，其中，所述生長所述擴散阻擋結構的步驟還包括在所述擴散阻擋層上生長第二層(6213)的步驟(S61B)，所述第二層(6213)的生長速度大于所述擴散阻擋層的生長速度。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的實現連接結構的方法，其中，所述生長所述擴散阻擋層的步驟包括生長鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、氮化硅(Si3N4)中的至少一種的層。

9.根據權利要求1至7中任一項所述的實現連接結構的方法，其中，所述擴散阻擋結構的所述長度(L)介于20nm到1μm之間。

10.一種實現至少兩個半導體襯底的3D集成的方法，該方法包括以下步驟：

根據權利要求1至9所述的方法在所述兩個半導體襯底中的至少一個半導體襯底但優選地在每一個半導體襯底中實現連接結構；以及

沿所述兩個半導體襯底中的每一個半導體襯底的第一表面接合所述兩個半導體襯底。

11.根據權利要求10所述的實現至少兩個半導體襯底的3D集成的方法，其中，所述接合所述兩個半導體襯底的步驟包括將所述兩個半導體襯底彼此接合特別是鍵合的步驟。