半导体结构及其制备方法技术

本申请涉及一种半导体结构及其制备方法。该半导体结构的制备方法包括：提供衬底，所述衬底正面形成有待蚀刻层；于所述待蚀刻层内形成通孔；于所述衬底背面形成应力调节层，以使所述衬底及所述待蚀刻层向背离所述应力调节层的一侧弯曲，并使所述通孔孔口的孔径变大；于所述通孔内形成填充层。该半导体结构的制备方法可以提高半导体结构的生产良率及使用可靠性。靠性。靠性。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其制备方法


[0001]本申请涉及半导体制造
，特别是涉及一种半导体结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，在半导体器件中，通常是通过在金属层上的介质层内形成通孔（Via）并填充导电材料，进而形成接触结构来实现层间电连接的。
[0003]然而，在填充过程中，容易在填充的导电材料中形成空洞（Void），空洞会增加接触结构的电阻及电阻
‑
电容延迟（RC delay），从而使得半导体器件的生产良率及使用可靠性降低，影响半导体器件的电学性能。
[0004]因此，如何在填充通孔的过程中避免产生空洞是当前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]基于此，本申请根据一些实施例，提供了一种半导体结构及其制备方法，可以避免在填充通孔的过程中产生空洞，提高半导体结构的生产良率及使用可靠性，以确保半导体结构的电学性能。
[0006]为了实现上述目的，一方面，本申请提供一种半导体结构的制备方法，包括：提供衬底，所述衬底正面形成有待蚀刻层；于所述待蚀刻层内形成通孔；于所述衬底背面形成应力调节层，以使所述衬底及所述待蚀刻层向背离所述应力调节层的一侧弯曲，并使所述通孔孔口的孔径变大；于所述通孔内形成填充层。
[0007]在一些实施例中，所述于所述通孔内形成填充层之后，还包括：去除所述应力调节层。
[0008]在一些实施例中，采用湿法刻蚀工艺去除所述应力调节层。
[0009]在一些实施例中，所述于所述衬底背面形成应力调节层之前，还包括：形成阻挡层，所述阻挡层至少覆盖所述通孔的侧壁；所述于所述通孔内形成填充层，还包括：形成覆盖所述阻挡层且填充所述通孔的所述填充层。
[0010]在一些实施例中，所述衬底正面还形成有位于所述衬底与所述待蚀刻层之间的导电层；所述于所述待蚀刻层内形成通孔之后，所述通孔暴露出所述导电层；所述形成阻挡层之后，所述阻挡层与所述导电层相连接。
[0011]在一些实施例中，所述应力调节层的形成厚度与所述衬底及所述待蚀刻层的弯曲度正相关。
[0012]在一些实施例中，所述应力调节层的厚度小于10000
Å
。
[0013]在一些实施例中，所述应力调节层包括氧化硅层、氮化硅层和氮化镓层中的至少
一层。
[0014]在一些实施例中，所述通孔的深宽比大于或等于10∶1。
[0015]另一方面，本申请还提供一种半导体结构，所述半导体结构采用如前述任一实施例所述的半导体结构的制备方法制备而得。
[0016]本申请的半导体结构及其制备方法，至少具有如下有益效果：本申请的半导体结构的制备方法，在衬底背面形成应力调节层，简单且易于实施。应力调节层与衬底材质不同，因此存在晶格失配（也称位错）。在形成应力调节层的过程中，与衬底间的晶格失配使应力调节层中产生应力，使衬底及待蚀刻层在应力作用下向背离应力调节层的一侧弯曲，即：以其中部向背离应力调节层一侧拱起的形貌发生弯曲，从而使通孔孔口的孔径变大。通孔孔口的孔径变大能够便于向通孔内填入填充材料以形成填充层，避免通孔开口部的填充材料过早封口而导致形成的填充层内产生空洞，从而提升填充层的成形质量及性能。如此，本申请的半导体结构的制备方法可以提升填充层的生产良率及使用可靠性，进而利于确保半导体结构的电学性能，以提高半导体结构的生产良率及使用可靠性。
[0017]本申请的半导体结构，采用前述实施例所述的半导体结构的制备方法制备而得，故而前述半导体结构的制备方法所能实现的技术效果，所述半导体结构均能实现，此处就不再赘述。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本申请一些实施例中半导体结构的制备方法的流程示意图；图2为本申请一些实施例提供的半导体结构的制备方法中，步骤S200所得结构的截面结构示意图；图3为本申请一些实施例提供的半导体结构的制备方法中，步骤S300所得结构的截面结构示意图；图4为本申请一些实施例提供的半导体结构的制备方法中，步骤S400所得结构的截面结构示意图；图5为本申请一些实施例提供的半导体结构的制备方法所得结构的截面结构示意图；图5亦为本申请一些实施例提供的半导体结构的截面结构示意图；图6为本申请一些实施例提供的半导体结构的制备方法中，形成阻挡层之后所得结构的截面结构示意图；图7为本申请一些实施例提供的半导体结构的制备方法中，形成阻挡层且通孔孔口的孔径变大之后所得结构的截面结构示意图；图8为本申请一些实施例提供的半导体结构的制备方法中，形成阻挡层且形成填充层之后所得结构的截面结构示意图；图9为本申请另一些实施例提供的半导体结构的制备方法所得结构的截面结构示
意图；图9亦为本申请另一些实施例提供的半导体结构的截面结构示意图；图10为本申请一些实施例提供的半导体结构的制备方法中，衬底及待蚀刻层对应弧度和弯曲度的示意图。
[0020]附图标记说明：100、衬底；200、待蚀刻层；210、第一介质层；220、第二介质层；230、第三介质层；300、通孔；400、应力调节层；500、填充层；600、阻挡层；700、导电层。
具体实施方式
[0021]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
[0022]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
[0023]应当明白，当元件或层被称为“与
…
相连接”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、 第二、第三等描述各种元件、部件、区、层、掺杂类型和/或部分，这些元件、部件、区、层、掺杂类型和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层、掺杂类型或部分与另一个元件、部件、区、层、掺杂类型或部分。因此，在不脱离本申请教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层、掺杂类型或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分；举例来说，可以将第一介质层称为第二介质层，且类似地，可以将第二介质层称为第一介质层；第一介质层与第二介质层为不同的介质层。
[0024]在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白，当术语“组成”和/或“包括”在该说明书中使用时，可以确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底正面形成有待蚀刻层；于所述待蚀刻层内形成通孔；于所述衬底背面形成应力调节层，以使所述衬底及所述待蚀刻层向背离所述应力调节层的一侧弯曲，并使所述通孔孔口的孔径变大；于所述通孔内形成填充层。2.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述于所述通孔内形成填充层之后，还包括：去除所述应力调节层。3.根据权利要求2所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，采用湿法刻蚀工艺去除所述应力调节层。4.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述于所述衬底背面形成应力调节层之前，还包括：形成阻挡层，所述阻挡层至少覆盖所述通孔的侧壁；所述于所述通孔内形成填充层，还包括：形成覆盖所述阻挡层且填充所述通孔的所述填充层。5.根据权利要求4所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文智，王建智，张国伟，王茹茹，周文鑫，
申请(专利权)人：合肥新晶集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：