一种硅通孔互联的空腔结构及其形成方法技术

本发明专利技术属于半导体三维集成技术领域，公开了一种硅通孔互联的空腔结构及其形成方法：提供第一硅晶圆，第一硅晶圆正面带有器件层；在第一硅晶圆的器件层上沉积第一介质层，并在第一介质层上刻蚀形成TDV；在TDV上沉积第二介质层，以使TDV开口封闭且内部中空；在封口后的第一硅晶圆正面进行RDL，形成布线层；将第一硅晶圆与第二硅晶圆键合并减薄，第二硅晶圆为也具有布线层的硅晶圆，第一硅晶圆的布线层与第二硅晶圆的布线层相对设置；在键合后的第一硅晶圆的背面进行刻蚀，使得TDV再次开口连通，且被刻蚀后的TDV底部停留在第一停留层上，从而得到空腔结构。到空腔结构。到空腔结构。

【技术实现步骤摘要】
一种硅通孔互联的空腔结构及其形成方法


[0001]本专利技术属于半导体三维集成
，更具体地，涉及一种硅通孔互联的空腔结构及其形成方法。

技术介绍

[0002]HBM(High Bandwidth Memory，高带宽显存)芯粒对带宽容量的要求日益增加,用于C2W(Chip to Wafer，芯片晶圆异质集成)的HBM芯粒中通常需要高密度的硅通孔互连。现有硅通孔工艺通常为：提供硅衬底，并采用深反应性离子蚀刻在硅衬底中形成通孔，并在通孔的侧壁形成热氧化层，再去除热氧化层，之后在通孔的侧壁和底部形成绝缘层，并在绝缘层上形成导电材料以填充满通孔。该种工艺对刻蚀机台选择的精度要求非常高，并且现有硅通孔互联工艺存在以下问题：（1）DRAM(Dynamic Random Access Memory,动态随机存取存储器)芯片有较高的电容结构,或者随着DRAM后段结构的复杂化、RDL（布线层，Redietribution Layer）增加等变化，导致顶层金属距离硅晶圆的距离增加，由此增加了TDV（介质通孔，Through Dielectric Via）刻蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅通孔互联的空腔结构的形成方法，其特征在于，包括：提供第一硅晶圆，所述第一硅晶圆正面带有器件层；在第一硅晶圆的器件层上沉积第一介质层，并在所述第一介质层上刻蚀形成TDV；在所述TDV上沉积第二介质层，以使所述TDV开口封闭且内部中空；在封口后的所述第一硅晶圆正面进行RDL，形成布线层；将第一硅晶圆与第二硅晶圆键合并减薄，所述第二硅晶圆为也具有布线层的硅晶圆，所述第一硅晶圆的布线层与所述第二硅晶圆的布线层相对设置；在键合后的所述第一硅晶圆的背面进行刻蚀，使得所述TDV再次开口连通，且被刻蚀后的TDV底部停留在第一停留层上，从而得到空腔结构。2.如权利要求1所述的一种硅通孔互联的空腔结构的形成方法，其特征在于，所述第一停留层为所述第一硅晶圆中布线层的氮化硅薄膜；优选的，所述第二介质层的厚度为0.5μm
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50μm。3.如权利要求1所述的一种硅通孔互联的空腔结构的形成方法，其特征在于，得到所述空腔结构后，在所述空腔结构的侧壁上沉积第三介质层，并在所述第一硅晶圆背面继续进行刻蚀，以使所述空腔结构底部停留在第二停留层上；优选的，所述第二停留层为所述第一硅晶圆中布线层的金属层。4.如权利要求3所述的一种硅通孔互联的空腔结构的形成方法，其特征在于，在所述空腔结构中依次沉积出阻挡层和种子层，并填充所述空腔结构，得到TSV结构。5.如权利要求1所述的一种硅通孔互联的空腔结构的形成方法，其特征在于，所述T...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹瑞霞，胡杏，李琳瑜，陈闰鹏，
申请(专利权)人：湖北三维半导体集成创新中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：