[發明專利]最優化環形穿透基板通路

有效

• 申請號: 201280024501.2
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN103548120A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: P.S.安德里;M.G.法魯克;R.漢農;S.S.依耶;E.R.金瑟;C.K.桑;R.P.沃蘭特
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/768
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 焦玉恒

1.一種集成電路結構，包括：

基板，具有形成于該基板的頂表面中的至少一半導體器件，且第一介電層設置于該頂表面之上；

環型溝槽，通過該第一介電層且延伸通過該基板，其中該基板構成該溝槽的內側壁及外側壁，該內側壁及該外側壁由在5至10微米的范圍內的一距離所分隔；

該溝槽內的傳導路徑，從該第一介電層的上表面延伸通過該基板，該路徑包括銅或銅合金；以及

第二介電層，包含互連金屬化，該互連金屬化傳導地連接至該傳導路徑，該第二介電層直接地形成于該第一介電層上且上覆于該環型溝槽。

2.如權利要求1所述的結構，其中該內側壁及該外側壁由在5.5至9微米的范圍內的一距離所分隔且該直徑在5至8微米的范圍內。

3.如權利要求1所述的結構，其中該內側壁及該外側壁相對于該頂表面以85至90度內的一角度傾斜。

4.如權利要求1所述的結構，其中該傳導路徑具有大于2微米的平均晶粒尺寸。

5.一種集成電路，包括：

半導體基板，具有形成于該半導體基板的頂表面中的至少一半導體器件；

環型溝槽，從該頂表面延伸至該半導體基板的底表面，該環型溝槽具有定義該半導體基板的核心的內側壁，該核心在該頂表面具有在5至8微米之間的直徑，該內側壁相對于該頂表面在87至90度之間傾斜；

該環型溝槽內的傳導路徑，該傳導路徑通過介電襯墊而與該半導體基板隔離；以及

介電層，包含傳導地連接至該至少一半導體器件的互連金屬化，該介電層上覆于該環型溝槽。

6.如權利要求5所述的結構，其中

該傳導路徑包括銅或銅合金，且

該半導體基板包括單晶硅，且

該介電襯墊在該內側壁上具有一厚度，靠近該底表面的該厚度為在該頂表面的該厚度的至少50%。

7.如權利要求5所述的結構，其中在該頂表面處該環形溝槽的外部直徑在19至23微米之間。

8.一種形成堅固TSV結構的方法，該方法包括：

在基板中形成環型溝槽，該基板具有形成于其頂表面中的至少一半導體器件，該溝槽具有以小于10微米分隔且延伸至90微米或更小的深度的內側壁及外側壁；

以共形介電襯墊為該內側壁及該外側壁加襯；

以包括銅或銅合金的傳導材料填充該溝槽；以及

在350℃以上退火填充的該溝槽至少20分鐘。

9.如權利要求8所述的方法，還包括該基板的后側薄化以暴露填充的該溝槽的該傳導材料。

10.如權利要求8所述的方法，其中該側壁具有粗糙度小于10%的扇形輪廓。