[發明專利]一種硅通孔互連的制作工藝、由此形成的硅通孔互連結構及其應用

有效

• 申請號: 201810261142.1
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108615704B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 豆傳國;楊恒;孫珂;戈肖鴻;吳燕紅;李昕欣
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/528
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

1.一種硅通孔互連的制作工藝，其特征在于，該制作工藝包括以下步驟：

S1，在硅圓片的盲孔中形成多晶硅填充結構，在多晶硅填充結構的第一表面形成阻擋層結構；

S2，減薄該硅圓片，使得該盲孔形成為硅通孔結構；

S3，在多晶硅填充結構的與第一表面相對的第二表面形成金屬電極結構；

S4，在金屬電極結構上形成金凸點；

S5，加熱硅圓片，使得金與多晶硅填充結構在硅通孔結構中形成金硅合金結構。

2.根據權利要求1所述的制作工藝，其特征在于，所述步驟S1包括：

S11，提供一硅圓片，在該硅圓片上形成盲孔，在該盲孔區域形成第一絕緣層結構；

S12，在盲孔中填充多晶硅形成多晶硅填充結構；

S13，在多晶硅填充結構的第一表面形成阻擋層結構。

3.根據權利要求2所述的制作工藝，其特征在于，所述步驟S11包括為：通過深反應離子刻蝕形成盲孔，通過高溫氧化或低壓化學氣相沉積盲孔區域經過刻蝕形成第一絕緣層結構。

4.根據權利要求1所述的制作工藝，其特征在于，阻擋層結構為鉻、鉑、金復合結構或鈦、鉑、金復合結構。

5.根據權利要求1所述的制作工藝，其特征在于，所述步驟S3包括：在硅圓片的背面形成第二絕緣層結構，然后在該第二絕緣層結構上形成金屬電極結構。

6.根據權利要求1所述的制作工藝，其特征在于，金屬電極結構為金鈦復合結構。

7.根據權利要求1所述的制作工藝，其特征在于，所述步驟S4包括：采用金絲球焊方式或電鍍金方式在金屬電極結構上形成金凸點。

8.根據權利要求1所述的制作工藝，其特征在于，所述步驟S5的溫度為不低于365℃。

9.一種根據權利要求1-8中任一項所述的制作工藝形成的硅通孔互連結構。

10.一種根據權利要求9所述的硅通孔互連結構的應用。

11.根據權利要求10所述的應用，其特征在于，該硅通孔互連結構與集成電路相連。

12.根據權利要求11所述的應用，其特征在于，在所述步驟S1中的硅圓片上引入集成電路，然后將其與阻擋層結構連接。

13.根據權利要求10所述的應用，其特征在于，該硅通孔互連結構與微機電系統相連。

14.根據權利要求13所述的應用，其特征在于，在所述步驟S1中的硅圓片上引入微機電系統，然后將其與阻擋層結構連接。