[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

在審

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• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN113363226A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金吉松
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L23/535;H01L21/768
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 吳敏

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底包括相鄰的第一區(qū)和第二區(qū)，在所述第一區(qū)的所述襯底正面形成若干鰭部；

在所述襯底正面形成隔離層，所述隔離層頂部高于所述鰭部頂部；

刻蝕所述第二區(qū)的所述隔離層和部分厚度的所述襯底，形成電源軌開口；

沿所述電源軌開口繼續(xù)刻蝕部分厚度的所述襯底，形成通孔；

在所述電源軌開口以及所述通孔內(nèi)形成第一犧牲層；

回刻蝕所述第一犧牲層，至所述第一犧牲層的高度占所述通孔高度的20％～80％；

在所述電源軌開口以及所述通孔內(nèi)形成第一金屬層；

減薄所述襯底背面，直至所述第一犧牲層從所述襯底背面露出；

去除全部所述第一犧牲層，露出所述第一金屬層的背部表面；

在所述第一金屬層背面形成第二金屬層，所述第二金屬層背部表面與所述襯底背部表面齊平。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述第二金屬層后，還包括：回刻蝕所述襯底背面，使所述第二金屬層背部表面高于所述襯底背部表面。

3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一犧牲層的材料包括二氧化硅、氮化硅或碳化硅。

4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述第一犧牲層的方法包括旋涂法或化學(xué)氣相沉積法或原子層沉積法。

5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，回刻蝕所述第一犧牲層的方法包括干法刻蝕工藝和濕法腐蝕工藝的其中一種或兩種組合。

6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述通孔的方法包括：

在所述電源軌開口內(nèi)形成第二犧牲層，且所述第二犧牲層覆蓋所述隔離層表面；

在所述第二犧牲層上形成掩膜層，所述掩膜層暴露出所述電源軌開口上方的所述第二犧牲層；

以所述掩膜層為掩膜，刻蝕所述第二犧牲層至露出所述電源軌開口底部的所述襯底；

沿所述電源軌開口繼續(xù)刻蝕部分厚度的所述襯底，形成通孔。

7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第二犧牲層的材料包括含碳化合物或旋涂氧化物。

8.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述通孔在平行于所述鰭部延伸方向上的寬度大于等于所述通孔在垂直于所述鰭部延伸方向上的寬度。

9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述第一金屬層的步驟包括：

在所述電源軌開口以及所述通孔內(nèi)填充第一金屬膜，所述第一金屬膜覆蓋所述隔離層表面；

對所述第一金屬膜進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，直至所述第一金屬膜頂部與所述隔離層頂部表面齊平；

回刻蝕所述第一金屬膜，形成第一金屬層。

10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一金屬層的材料包括銅、鈷、鎢、釕、鈦、鋁、鎂或其中多種金屬形成的金屬間化合物或氮化鈦或銅錳。

11.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第二金屬層的材料包括銅、鈷、鎢、釕、鈦、鋁、鎂或其中多種金屬形成的金屬間化合物或氮化鈦或銅錳。

12.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在減薄所述襯底背面之前，還包括：提供支撐襯底，將所述襯底正面與所述支撐襯底鍵合。

13.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在形成所述第一犧牲層前，還包括：在所述電源軌開口側(cè)壁上、所述通孔側(cè)壁和底部表面形成第一絕緣層。