[發明專利]用于在分層的半導體結構中形成豎直導電連接的方法

有效

• 申請號: 201280025014.8
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN103582942B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: D·蘇爾;V·梅韋萊克
• 申請（專利權）人: 阿西莫公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/288;H01L23/48
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司11314
• 代理人: 程偉,王錦陽

1.一種用于在分層的半導體結構中形成豎直導電連接的方法，包括以下步驟：

-設置分層的半導體結構，所述分層的半導體結構包括：

-支持襯底，所述支持襯底包括第一表面和第二表面，

-絕緣層，所述絕緣層覆蓋所述支持襯底的第一表面，以及-至少一個器件結構，所述至少一個器件結構形成在所述絕緣層中；

-從所述支持襯底的第二表面向上到所述器件結構鉆出通孔，以便暴露所述器件結構；

其中，所述絕緣層的鉆孔至少部分地通過濕法蝕刻來進行，以及

-通過使所述通孔的表面與液體溶液接觸，用絕緣薄膜濕法涂覆所述通孔，以便獲得均勻的絕緣薄膜，其中所述通孔的濕法涂覆是選擇性的并且僅在所述支持襯底的附近處涂覆所述通孔。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，在預定的時間期間進行濕法蝕刻，所述預定的時間取決于所述絕緣層的材料、蝕刻劑以及待鉆孔的絕緣層的厚度。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，應用含有氫氟酸，且選擇性地含有甘油的溶液來進行濕法蝕刻。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，蝕刻劑含有體積在0.5％和50％之間的氫氟酸。

5.根據權利要求3所述的方法，其中，蝕刻劑進一步含有體積在0.5％和50％之間的甘油。

6.根據權利要求1所述的方法，進一步包括在濕法蝕刻步驟之前的預先潤濕步驟，其中將所述分層的半導體結構浸入水中。

7.根據權利要求1所述的方法，進一步包括在所述濕法蝕刻步驟之后的清洗步驟，其中用水清洗所述分層的半導體結構。

8.根據權利要求1所述的方法，進一步包括在所述濕法蝕刻步驟之后的真空步驟，其中將所述分層的半導體結構放至受控制的真空。

9.根據權利要求8所述的方法，其中在所述真空步驟期間將所述分層的半導體結構浸入水中。

10.根據權利要求1所述的方法，進一步包括在所述濕法蝕刻步驟之前的消除步驟，其中對所述支持襯底進行減薄。

11.根據權利要求1所述的方法，進一步包括在所述濕法蝕刻步驟之前的預先鉆孔步驟，其中從所述第二表面向上至少到所述絕緣層形成預先通孔。

12.根據權利要求11所述的方法，其中通過干法蝕刻、濕法蝕刻或反應離子蝕刻來形成所述預先通孔。

13.一種用于在分層的半導體結構中制造豎直連接的方法，包括以下步驟：

-根據權利要求1至12中任一項所述的方法，在所述分層的半導體結構中形成豎直連接，以及

-通過使所述豎直連接的表面與液體溶液接觸，用絕緣薄膜濕法涂覆所述豎直連接。

14.根據權利要求13所述的方法，其中所述溶液包括：

-質子性溶劑；

-至少一種重氮化合物鹽；

-至少一種單分子物質，其為鏈式可聚合物并且溶于所述質子性溶劑；

-至少一種酸，其具有足夠的量以通過將所述溶液的pH值調節至小于7來穩定所述重氮化合物鹽；以及

其中，根據電位或流電脈沖模式，使所述豎直連接的表面極化持續足夠的時間，以便形成具有至少60納米厚度的薄膜。

15.根據權利要求13或14所述的方法，進一步包括銅擴散阻擋的制備，通過：

a)在絕緣薄膜的表面，通過濕法處理形成有機薄膜，所述有機薄膜包括金屬或金屬合金的粒子；

b)使由此形成的薄膜接觸液體溶液，所述液體溶液含有至少一種金屬鹽、穩定劑以及至少一種還原劑，所述還原劑在條件下能夠形成具有至少100nm厚度的金屬薄膜。