[發明專利]一種半導體器件隔離環的制造方法及半導體器件

有效

• 申請號: 202010260332.9
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111446202B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 陳亮;劉威;黃詩琪
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 高潔;張穎玲

1.一種半導體器件隔離環的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

提供第一半導體襯底，所述第一半導體襯底具有正面和背面；

在所述正面上形成第一電路元件；所述第一電路元件包括依次形成于所述第一半導體襯底上的柵介質層以及柵極層；

從所述背面形成貫穿所述第一半導體襯底的導電通孔，所述導電通孔用于與所述第一電路元件的所述柵極層導電互連；

在形成所述導電通孔的同時或在形成所述導電通孔之后，從所述背面形成位于所述第一半導體襯底內的隔離環，所述隔離環在所述第一半導體襯底的所述第一電路元件的形成區域與其他電路元件的形成區域之間形成絕緣隔離。

2.根據權利要求1所述的半導體器件隔離環的制造方法，其特征在于，形成所述隔離環，包括：

從所述背面刻蝕所述第一半導體襯底，形成貫穿所述第一半導體襯底的環形開口；

在所述環形開口內填充絕緣材料，以形成所述隔離環。

3.根據權利要求2所述的半導體器件隔離環的制造方法，其特征在于，在形成所述導電通孔的同時，從所述背面形成位于所述第一半導體襯底內的隔離環，包括：

在從所述背面刻蝕所述第一半導體襯底時，形成了貫穿所述第一半導體襯底的所述環形開口和一孔形開口；所述孔形開口的直徑大于所述環形開口的環寬；

填充所述絕緣材料；所述絕緣材料填滿所述環形開口，以在所述環形開口內形成所述隔離環；所述絕緣材料未填滿所述孔形開口，而在所述孔形開口的側壁上形成絕緣側墻；

在所述絕緣側墻內填充導電材料，以在所述孔形開口內形成所述導電通孔。

4.根據權利要求1所述的半導體器件隔離環的制造方法，其特征在于，所述半導體器件包括芯片區和切割道區，所述芯片區的外周形成有用于保護內部芯片的導電密封環；

所述第一電路元件位于所述切割道區；

所述隔離環位于所述第一電路元件與所述導電密封環之間。

5.根據權利要求4所述的半導體器件隔離環的制造方法，其特征在于，

所述第一電路元件包括測試鍵。

6.根據權利要求4所述的半導體器件隔離環的制造方法，其特征在于，

所述隔離環圍繞所述導電密封環而設置。

7.根據權利要求1所述的半導體器件隔離環的制造方法，其特征在于，

所述隔離環圍繞所述第一電路元件而設置。

8.根據權利要求7所述的半導體器件隔離環的制造方法，其特征在于，

在形成所述第一電路元件前，所述方法還包括：從所述正面形成延伸至所述第一半導體襯底內的淺溝道隔離結構，所述淺溝道隔離結構圍繞所述第一電路元件的預設形成區域；

形成所述隔離環的步驟，包括：從所述背面形成與所述淺溝道隔離結構貫通的所述隔離環。

9.根據權利要求1所述的半導體器件隔離環的制造方法，其特征在于，在形成所述導電通孔和所述隔離環前，所述方法還包括：

提供第二半導體襯底；

采用晶圓鍵合技術，將所述第一半導體襯底和所述第二半導體襯底鍵合在一起。

10.一種半導體器件，其特征在于，包括：

第一半導體襯底，所述第一半導體襯底具有正面和背面；

位于所述正面上的第一電路元件；所述第一電路元件包括依次形成于所述第一半導體襯底上的柵介質層以及柵極層；

貫穿所述第一半導體襯底的導電通孔，所述導電通孔與所述第一電路元件的所述柵極層導電互連；

貫穿所述第一半導體襯底的隔離環，所述隔離環由貫穿所述第一半導體襯底的環形開口和填充在所述環形開口內的絕緣材料構成。

11.根據權利要求10所述的半導體器件，其特征在于，所述導電通孔和所述隔離環的橫截面積沿所述背面至所述正面的方向減小。