TSV结构及其形成方法技术

一种TSV结构及其形成方法，方法包括：以硬掩膜层为掩膜，形成贯穿掩膜开口下方的第二复合介电层、第二基底以及第一复合介电层的贯穿通孔，贯穿通孔的底部暴露出互连层；在贯穿通孔的底部和侧壁、掩膜开口的侧壁以及硬掩膜层上形成种子层；在位于硬掩膜层的顶部和掩膜开口的顶部拐角处的种子层上形成绝缘层，绝缘层露出位于贯穿通孔侧壁和底部的种子层；在绝缘层露出的种子层上形成填充贯穿通孔的通孔互连结构；去除高于通孔互连结构顶部的硬掩膜层、绝缘层和种子层。本发明专利技术实施例有利于提高通孔的剖面形貌质量以及提升了TSV结构的性能和器件良率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种tsv结构及其形成方法。

技术介绍

1、tsv(through-silicon vias，硅通孔互连结构)技术是三维电子封装(3dic)技术的核心。每个晶圆的正反两面都可以制作电路。3d ic技术能够大幅缩短晶圆和晶圆之间的互连距离，突破芯片二维平面的限制，从而使单位面积内晶体管的数量大幅增加，极大地提高芯片的集成度。

2、tsv技术正试图取代工艺成熟、高良率、低成本的引线键合技术。相比于引线键合技术，tsv可以提供芯片到芯片的最短互连、最小焊盘尺寸与节距。从而可以实现更好的电性能、更低的功耗、更宽的数据位宽、更高的互联密度、更小的质量和体积。结合晶圆与晶圆级别的键合，可以达到更低的成本。

3、但是，目前形成通孔互连结构仍具有较大的挑战。

技术实现思路

1、本专利技术实施例解决的问题是提供一种tsv结构及其形成方法，提高通孔的剖面形貌质量以及提升了tsv结构的性能和器件良率。

2、为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种tsv本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种TSV结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的TSV结构，其特征在于，所述第一基底为第一晶圆；所述第二基底为第二晶圆。

3.如权利要求1所述的TSV结构，其特征在于，所述通孔互连结构的顶面高于第二复合介电层的顶面；所述TSV结构还包括：硬掩膜层，位于所述通孔互连结构侧部的第二复合介电层上，且所述硬掩膜层的顶面与所述通孔互连结构的顶面相齐平。

4.如权利要求1所述的TSV结构，其特征在于，所述TSV结构还包括：导电层，位于所述种子层与所述互连层之间、所述种子层与第二基底之间、以及所述种子层与第二复合介电层之间，且所述导电层材料的氧化物的致...

【技术特征摘要】

1.一种tsv结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的tsv结构，其特征在于，所述第一基底为第一晶圆；所述第二基底为第二晶圆。

3.如权利要求1所述的tsv结构，其特征在于，所述通孔互连结构的顶面高于第二复合介电层的顶面；所述tsv结构还包括：硬掩膜层，位于所述通孔互连结构侧部的第二复合介电层上，且所述硬掩膜层的顶面与所述通孔互连结构的顶面相齐平。

4.如权利要求1所述的tsv结构，其特征在于，所述tsv结构还包括：导电层，位于所述种子层与所述互连层之间、所述种子层与第二基底之间、以及所述种子层与第二复合介电层之间，且所述导电层材料的氧化物的致密度，大于所述种子层材料的氧化物的致密度。

5.如权利要求4所述的tsv结构，其特征在于，所述导电层的材料包括铝。

6.如权利要求1至5任一项所述的tsv结构，其特征在于，所述种子层的材料包括铜；所述通孔互连结构的材料包括铜。

7.如权利要求1至5任一项所述的tsv结构，其特征在于，所述tsv结构还包括：底部刻蚀停止层，位于所述第一复合介电层与所述互连层之间；所述贯穿通孔还贯穿所述底部刻蚀停止层。

8.一种tsv结构的形成方法，其特征在于，包括：

9.如权利要求8所述的tsv结构的形成方法，其特征在于，所述第一基底为第一晶圆；所述第二基底为第二晶圆。

10.如权利要求8所述的tsv结构的形成方法，其特征在于，形成所述通孔互连结构的工艺包括电镀工艺。

11.如权利要求8所述的tsv结构的形成方法，其特征在于，形成所述绝缘层的步骤包括：在含氧氛围中，形成所述绝缘层。

12.如权利要求10或11所述的tsv结构的形成方法，其特征在于，所述tsv结构的形成方法还包括：在形成通孔后，且在形成种子层之前，在所述贯穿通孔的底部和侧壁、掩膜开口的侧壁以及硬掩膜层上形成导电层，且所述导电层材料的氧化物的致密度，大于所述种子层材料的氧化物的致密度。

13.如权利要求12所述的tsv结构的形成方法，其特征在于，形成所述导电层的工艺包括物理气相沉积工艺。

14.如权利要求8所述的tsv结构的形成方法，其特征在于，采用沉积工艺，形成所述绝缘层；形成所述绝缘层...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘括，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：