[發明專利]三維集成結構及其制造方法

有效

• 申請號: 202110104921.2
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112908990B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 陳琳;朱寶;孫清清;張衛
• 申請（專利權）人: 復旦大學;上海集成電路制造創新中心有限公司
• 主分類號: H01L27/08
• 分類號: H01L27/08;H01L21/822
• 代理公司: 上海恒銳佳知識產權代理事務所(普通合伙) 31286
• 代理人: 黃海霞

1.一種三維集成結構的制造方法，其特征在于：

S01：提供第一硅襯底；

S02：在所述第一硅襯底設置第一隔離介質、第一底部金屬電極層和第一頂部金屬電極層，所述第一隔離介質將所述第一底部金屬電極層和所述第一硅襯底分隔，制備成第一納米電容；

S03：在所述第一頂部金屬電極層上設置過渡層，然后在所述過渡層上設置第二硅襯底；

S04：在所述第二硅襯底開設第一連接孔，然后設置第二隔離介質、第二底部金屬電極層和第二頂部金屬電極層形成第二納米電容，所述第一連接孔導通至所述第一底部金屬電極層，所述第二底部金屬電極層通過所述第一連接孔與所述第一底部金屬電極層電連接，且所述第二隔離介質將所述第二底部金屬電極層和所述第二硅襯底分隔；

S05：在所述第二納米電容設置第二連接孔，所述第二連接孔導通至所述第一頂部金屬電極層；

S06：設置第一導電件，所述第一導電件通過所述第二連接孔分別與所述第一頂部金屬電極層和所述第二頂部金屬電極層電連接。

2.根據權利要求1所述的三維集成結構的制造方法，其特征在于：

所述步驟S02中還設置有第一絕緣介質和所述第二隔離介質，預先在所述第一硅襯底上開設第一容納槽，其中所述第一隔離介質、所述第一底部金屬電極層、所述第一絕緣介質和所述第一頂部金屬電極層依次設置在所述第一容納槽和所述第一硅襯底的上表面，形成所述第一納米電容；

接著在所述第一納米電容上開設位于所述第一連接孔一端的第一凹槽，且所述第一凹槽的側面為所述第一絕緣介質和所述第一頂部金屬電極層的組合層，所述第一凹槽的底面為所述第一底部金屬電極層；

所述步驟S03中所述過渡層的部分還設于所述第一凹槽內，并將所述第一凹槽填充。

3.根據權利要求1所述的三維集成結構的制造方法，其特征在于：

所述步驟S04中還設置有第二絕緣介質，預先在所述第二硅襯底開設第二容納槽，然后在所述第二容納槽、所述第二硅襯底表面以及所述第一連接孔的側面先設置所述第二隔離介質，接著依次設置所述第二底部金屬電極層、所述第二絕緣介質和所述第二頂部金屬電極層，直至所述第二底部金屬電極層、所述第二絕緣介質和所述第二頂部金屬電極將所述第二容納槽以及所述第二硅襯底的上表面覆蓋。

4.根據權利要求2所述的三維集成結構的制造方法，其特征在于：

所述步驟S05中預先在所述第二納米電容上開設第二凹槽和第三凹槽，且所述第二凹槽位于所述第一連接孔的另一端，在所述第二凹槽內設置第三隔離介質，在所述第三凹槽內設置第四隔離介質，且設置所述第一連接孔的延伸孔導通所述第三隔離介質，所述第二連接孔通過所述第四隔離介質、所述第二硅襯底和所述過渡層導通至所述第一頂部金屬電極層。

5.根據權利要求4所述的三維集成結構的制造方法，其特征在于：

所述步驟S06中還設置有第二導電件，所述第二導電件一端設于所述第一連接孔的延伸孔與所述第二底部金屬電極層電連接，所述第二導電件另一端與所述第三隔離介質連接。