[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910957327.0
• 申請(qǐng)日: 2019-10-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112652660A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林永豐;莊理文;尤睿宏;周政道;陳俊旭;周鈺杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 世界先進(jìn)積體電路股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L29/778
• 分類(lèi)號(hào): H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 趙平;周永君

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

一基板，包含一基材和一復(fù)合材料層密封該基材；

一晶種層，位于該基板上；

一外延層，位于該晶種層上；

一半導(dǎo)體元件，位于該外延層上；

一層間介電層，位于該外延層上且覆蓋該半導(dǎo)體元件；以及

一貫孔結(jié)構(gòu)，至少穿過(guò)該基板的該復(fù)合材料層且接觸該基材。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，該貫孔結(jié)構(gòu)包含一導(dǎo)電材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，該復(fù)合材料層包含至少兩層絕緣層和一多晶硅層位于前述至少兩層絕緣層之間，該貫孔結(jié)構(gòu)與該多晶硅層電性連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，該貫孔結(jié)構(gòu)包含一絕緣材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，該貫孔結(jié)構(gòu)穿過(guò)該外延層和該晶種層，并接續(xù)地穿過(guò)該基板的該復(fù)合材料層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，該貫孔結(jié)構(gòu)更穿過(guò)該層間介電層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，更包括一圖案化金屬層于該層間介電層的上方，且該貫孔結(jié)構(gòu)與該圖案化金屬層連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，該貫孔結(jié)構(gòu)的深寬比在1.6至8的范圍之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，該基材包含一陶瓷材料。

10.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括：

提供一基板，該基板包含一基材和一復(fù)合材料層密封該基材；

形成一晶種層于該基板上；

形成一外延層于該晶種層上；

形成一半導(dǎo)體元件于該外延層上；

形成一層間介電層于該外延層上，且該層間介電層覆蓋該半導(dǎo)體元件；以及

形成一貫孔結(jié)構(gòu)至少穿過(guò)該基板的該復(fù)合材料層且接觸該基材。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，形成的該貫孔結(jié)構(gòu)包含一導(dǎo)電材料。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，該復(fù)合材料層包含至少兩層絕緣層和一多晶硅層位于前述至少兩層絕緣層之間，形成的該貫孔結(jié)構(gòu)與該多晶硅層電性連接。

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，形成的該貫孔結(jié)構(gòu)包含一絕緣材料。

14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，形成的該貫孔結(jié)構(gòu)穿過(guò)該外延層和該晶種層，并接續(xù)地穿過(guò)該基板的該復(fù)合材料層。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，形成的該貫孔結(jié)構(gòu)更穿過(guò)該層間介電層。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，更包括形成一圖案化金屬層于該層間介電層的上方，其中該貫孔結(jié)構(gòu)與該圖案化金屬層連接。

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，形成穿過(guò)該層間介電層的該貫孔結(jié)構(gòu)的步驟包括：

形成一第一掩膜層于該層間介電層上；

形成一第二掩膜層于該第一掩膜層上；

形成一圖案化的第三掩膜層于該第二掩膜層上；

以該圖案化的第三掩膜層刻蝕該第二掩膜層、該第一掩膜層以及該層間介電層，以形成一開(kāi)口暴露出該外延層；以及

去除該圖案化的第三掩膜層。