[發明專利]基于橫向二極管的TSV轉接板及其制備方法

有效

• 申請號: 201711349175.3
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108063114B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 張捷
• 申請（專利權）人: 臺州第五空間航空科技有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;H01L21/768;H01L23/538;H01L27/02
• 代理公司: 33264 寧波高新區永創智誠專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 孫青松<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種基于橫向二極管的TSV轉接板的制備方法，其特征在于，包括：

S101、選取Si襯底；

S102、刻蝕所述Si襯底分別形成TSV孔和隔離溝槽；

S103、刻蝕所述Si襯底在所述隔離溝槽之間形成器件溝槽；

S104、填充所述隔離溝槽和所述TSV孔分別形成隔離區和TSV區；

S105、在所述器件溝槽制備橫向二極管；

S106、在所述TSV區的第一端面與所述橫向二極管之間形成互連線；

S107、在所述TSV區的第二端面制備金屬凸點以完成所述TSV轉接板的制備。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，S102包括：

S1021、利用光刻工藝，在所述Si襯底的上表面形成所述TSV孔和所述隔離溝槽的刻蝕圖形；

S1022、利用DRIE工藝，刻蝕所述Si襯底形成所述TSV孔和所述隔離溝槽；所述TSV孔和所述隔離溝槽的深度小于所述Si襯底的厚度。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，S103包括：

S1031、利用光刻工藝，在所述隔離溝槽之間的所述Si襯底形成所述器件溝槽的刻蝕圖形；

S1032、利用干法刻蝕工藝，刻蝕所述Si襯底形成所述器件溝槽；

其中，所述器件溝槽的深度小于所述TSV孔和所述隔離溝槽的深度。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，S104包括：

S1041、熱氧化所述TSV孔和所述隔離溝槽以在所述TSV孔和所述隔離溝槽的內壁形成氧化層；

S1042、利用濕法刻蝕工藝，刻蝕所述氧化層以完成所述TSV孔和所述隔離溝槽內壁的平整化；

S1043、利用光刻工藝形成所述隔離溝槽的填充圖形；

S1044、利用CVD工藝，在所述隔離溝槽內填充SiO₂形成所述隔離區；

S1045、利用光刻工藝形成所述TSV孔的填充圖形；

S1046、利用CVD工藝，在所述TSV孔內填充多晶硅，并通入摻雜氣體進行原位摻雜形成所述TSV區。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，S105包括：

S1051、利用光刻工藝形成所述器件溝槽的填充圖形；

S1052、利用CVD工藝，在所述器件溝槽填充多晶硅材料；

S1053、光刻P⁺有源區，采用帶膠離子注入工藝進行P⁺注入，去除光刻膠，形成橫向二極管的陽極；

S1054、光刻N⁺有源區，采用帶膠離子注入工藝進行N⁺注入，去除光刻膠，形成橫向二極管的陰極；

S1055、進行高溫退火，激活雜質。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，S107之前還包括：

x1、利用輔助圓片作為所述Si襯底上表面的支撐件；

x2、利用機械磨削減薄工藝對所述Si襯底下表面進行減薄，再利用CMP工藝，對所述Si襯底的下表面進行平整化處理，直到露出所述TSV區的第二端面。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，S107包括：

S1071、利用濺射工藝，在所述Si襯底的下表面形成襯墊層和阻擋層，利用CVD工藝在所述TSV區的第二端面形成鎢插塞；

S1072、淀積絕緣層，在所述TSV區的第二端面光刻所述金屬凸點的圖形，利用電化學鍍銅工藝淀積金屬，通過化學機械研磨工藝去除多余的金屬，在所述TSV區的第二端面形成所述金屬凸點；

S1073、拆除所述輔助圓片。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述Si襯底的摻雜濃度為10¹⁴～10¹⁷cm^-3，厚度為150～250μm。