[發明專利]硅通孔結構及其形成方法

在審

• 申請號: 202111143622.6
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN113903719A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 郭偉;曹秉霞;屠瀟
• 申請（專利權）人: 廣州粵芯半導體技術有限公司
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L21/768
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 尤彩紅

1.一種硅通孔結構，其特征在于，包括：

襯底，所述襯底具有相對設置的正面和背面；

位于所述襯底內的有源區，所述有源區靠近所述襯底的正面設置；

位于所述襯底內的硅通孔，所述硅通孔貫通所述襯底的正面和所述襯底的背面，同時，所述硅通孔還貫通所述有源區；以及

位于所述硅通孔和所述有源區之間的金屬硅化物。

2.如權利要求1所述的硅通孔結構，其特征在于，還包括：位于所述襯底的正面的pad，所述pad覆蓋所述硅通孔和部分所述襯底的正面。

3.一種如權利要求1～2中任一項所述的硅通孔結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底具有相對設置的正面和背面；

在所述襯底內形成有源區，所述有源區靠近所述襯底的正面設置；

在所述襯底內形成第一孔洞，所述第一孔洞靠近所述襯底的正面設置，所述第一孔洞穿過所述有源區；

在所述第一孔洞的底壁和側壁上通過生長金屬層以及對所述金屬層進行高溫工藝，以形成金屬硅化物，同時，所述金屬硅化物形成第二孔洞；

在所述第二孔洞內形成硅通孔；以及

研磨所述襯底的背面，以露出所述硅通孔。

4.如權利要求3所述的形成方法，其特征在于，形成所述有源區的方法包括：

從所述襯底的正面開始向所述襯底內注入離子，形成輕摻雜區域；

向所述輕摻雜區域注入離子形成中摻雜區域；以及

向所述中摻雜區域注入離子形成重摻雜區域。

5.如權利要求3所述的形成方法，其特征在于，所述有源區離所述襯底的背面有一定的距離。

6.如權利要求3所述的形成方法，其特征在于，在形成所述第一孔洞之前，還包括：在所述襯底的正面形成硬掩膜層。

7.如權利要求6所述的形成方法，其特征在于，形成所述第一孔洞的方法還包括：刻蝕所述硬掩膜層和刻蝕所述有源區下方的部分襯底。

8.如權利要求7所述的形成方法，其特征在于，在所述第一孔洞的底壁和側壁上通過生長金屬層以及對所述金屬層進行高溫工藝，以形成金屬硅化物的方法包括：

在所述硬掩膜層的表面形成金屬層，所述金屬層還覆蓋所述第一孔洞的底壁和側壁；

進行第一次高溫工藝，所述第一孔洞的底壁以及所述第一孔洞位于有源區內的側壁上的金屬層經過高溫工藝形成金屬中間物；

去除剩余的所述金屬層；以及

進行第二次高溫工藝，所述金屬中間物形成金屬硅化物。

9.如權利要求8所述的形成方法，其特征在于，所述第一次高溫工藝的溫度為500℃～700℃，第二次高溫工藝的溫度為700℃～900℃。

10.如權利要求8所述的形成方法，其特征在于，在所述第二孔洞內形成硅通孔的方法包括：

向所述第二孔洞內填充金屬，所述金屬還覆蓋所述硬掩膜層的表面；

研磨所述金屬，露出所述硬掩膜層的表面；以及

研磨所述硬掩膜層露出所述襯底的正面，同時，研磨所述第二孔洞內的金屬使得金屬的表面與所述襯底的正面齊平。

11.如權利要求10所述的形成方法，其特征在于，在所述第二孔洞內形成硅通孔之后，還包括：在所述襯底的正面形成pad，所述pad覆蓋所述硅通孔和部分所述襯底的正面。