【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造，并且更具体地，涉及一种形成半导体装置的方法和一种用于形成半导体装置的基底处理系统。
技术介绍
1、由于半导体装置的高度集成，不仅半导体装置而且布线结构也已经变得复杂。因而，通过半导体装置的电力传输布线的电阻增加并且在电力传输期间通过布线引起的电压降被认为是关键问题。因而，对于高度集成的半导体装置，需要低电阻电网设计。
2、例如，正在开发一种结构，在该结构中，半导体基底提供有埋入式电力轨并且用于电力传输的通孔电极连接到埋入式电力轨。通常，使用激光钻孔或等离子体蚀刻来形成通孔电极(例如通过基底的通孔(tsv))。
3、然而，上述方法可能会增加工艺成本，并且具体地，等离子体蚀刻可能因基底中的等离子体而导致离子损坏。因而，需要一种能够降低工艺成本并减少基底损坏的方法。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种形成半导体装置的方法，该方法能够降低工艺成本并减少基底损坏，并且提供了一种用于形成半导体装置的基底处理系统。然而，以上描述是示例，并且本专利技术的范围不局限于此。
2、根据本专利技术的一个方面，提供了一种形成半导体装置的方法，该方法包括：通过将用于表面处理的预处理气体供应到半导体基底的背面上来基于化学反应对包括用于电力传输的至少一个埋入式电力轨的半导体基底进行预处理；在半导体基底的背面上形成至少一个金属催化剂层以使至少一个金属催化剂层至少部分地与至少一个埋入式电力轨对准；以及通过在通过使用金属辅助化学蚀刻(mace)使至少一个
3、预处理气体可以包括用于去除半导体基底的背面上的自然氧化层的硫化羰(cos)气体，并且预处理可以使用非等离子体热激活(non-plasma thermal activation)以防止等离子体对半导体基底的损坏。
4、预处理气体可以包括在远程等离子体发生器中激活的自由基以去除半导体基底的背面上的自然氧化层。
5、预处理可以包括：去除半导体基底的背面上的自然氧化层，以及将半导体基底的背面改性为具有亲水端。
6、自然氧化层的去除可以是通过将cos气体提供到半导体基底的背面上来执行的，并且半导体基底的背面的改性可以是通过将氢气供应到半导体基底的背面上来执行的。
7、预处理和至少一个金属催化剂层的形成可以是在保持真空气氛的同时在一个金属沉积模块的一个处理室或不同处理室中原位地执行的。
8、当从半导体基底的背面观察时，至少一个埋入式电力轨的至少顶表面和侧壁可以被衬垫绝缘层围绕，并且在至少一个背面通孔的形成中，当至少一个金属催化剂层至少部分地与衬垫绝缘层接触时，可以停止对半导体基底的蚀刻。
9、至少一个金属催化剂层的直径或宽度可以小于或等于至少一个埋入式电力轨的宽度，并且当从半导体基底的截面观察时，至少一个金属催化剂层可以与至少一个埋入式电力轨竖直对准并间隔开，或者在至少一个埋入式电力轨的宽度内至少一个金属催化剂层与至少一个埋入式电力轨竖直间隔开。
10、该方法可以进一步包括在半导体基底的背面上形成钝化绝缘层，钝化绝缘层具有至少部分地与至少一个埋入式电力轨对准的开口，并且至少一个金属催化剂层可以形成于钝化绝缘层的开口中。
11、钝化绝缘层的形成可以包括：在钝化绝缘层上形成光致抗蚀剂层以暴露出开口；以及通过经由使用光致抗蚀剂层作为蚀刻掩模来蚀刻钝化绝缘层而形成开口，并且至少一个金属催化剂层的形成可以包括：在其上保留有光致抗蚀剂层的钝化绝缘层上形成金属催化剂层；以及通过经由使用剥离法去除金属催化剂层的在光致抗蚀剂层上的部分来形成保留在开口中的至少一个金属催化剂层。
12、该方法可以进一步包括：去除下降到至少一个背面通孔的底表面的至少一个金属催化剂层；在至少一个背面通孔的至少侧壁上形成衬垫介电层；以及形成埋入式导电层以掩埋至少一个背面通孔。
13、该方法可以进一步包括：在去除至少一个金属催化剂层之后通过去除至少一个埋入式电力轨上的衬垫绝缘层的由至少一个背面通孔暴露出的至少一部分来暴露出至少一个埋入式电力轨。
14、衬垫介电层的形成可以包括：在至少一个背面通孔的内表面上形成衬垫介电层；以及部分地去除至少一个背面通孔的底表面上的衬垫介电层以留下至少一个背面通孔的侧壁上的衬垫介电层。
15、该方法可以进一步包括：在至少一个背面通孔的部分地去除了衬垫介电层的内表面上形成扩散阻挡层以使扩散阻挡层连接到至少一个埋入式电力轨，并且埋入式导电层可以形成于至少一个背面通孔中以连接到扩散阻挡层。
16、至少一个埋入式电力轨、至少一个金属催化剂层以及埋入式导电层可以包括相同的金属。
17、根据本专利技术的另一方面，提供了一种形成半导体装置的方法，该方法包括：通过将用于表面处理的预处理气体供应到半导体基底的背面上来基于化学反应对包括用于电力传输的至少一个埋入式电力轨的半导体基底进行预处理；在半导体基底的背面上形成至少一个金属催化剂层以使至少一个金属催化剂层至少部分地与至少一个埋入式电力轨对准；通过在通过使用金属辅助化学蚀刻(mace)使至少一个金属催化剂层下降到半导体基底中的同时向半导体基底供应蚀刻剂以各向异性地蚀刻在至少一个金属催化剂层与至少一个埋入式电力轨之间的半导体基底，并且当至少一个埋入式电力轨上的衬垫绝缘层被至少部分地暴露出时停止对半导体基底的蚀刻，来形成至少一个背面通孔；去除下降到至少一个背面通孔的底表面的至少一个金属催化剂层；去除至少一个埋入式电力轨上的衬垫绝缘层的由至少一个背面通孔暴露出的至少一部分；在至少一个背面通孔的至少侧壁上形成衬垫介电层；在至少一个背面通孔的部分地去除了衬垫介电层的内表面上形成扩散阻挡层以使扩散阻挡层连接到至少一个埋入式电力轨；并且形成埋入式导电层以掩埋至少一个背面通孔。
18、根据本专利技术的另一方面，提供了一种基底处理系统，该基底处理系统用于形成半导体装置，该基底处理系统包括：基底输入输出模块，用于装载或卸载包括用于电力传输的至少一个埋入式电力轨的半导体基底；金属沉积模块，用于原位地执行预处理工艺和沉积工艺，预处理工艺通过将用于表面处理的预处理气体供应到半导体基底的背面上来基于化学反应对半导体基底进行预处理，沉积工艺用于在半导体基底的背面上形成至少一个金属催化剂层以使至少一个金属催化剂层至少部分地与至少一个埋入式电力轨对准；以及金属辅助化学蚀刻(mace)模块，用于通过在通过使用mace使至少一个金属催化剂层下降到半导体基底中的同时向半导体基底供应蚀刻剂以各向异性地蚀刻在至少一个金属催化剂层与至少一个埋入式电力轨之间的半导体基底，来形成至少一个背面通孔。
19、基底处理系统可以进一步包括：介电层沉积模块，用于在至少一个背面通孔的至少侧壁上形成衬垫介电层；以及湿蚀刻模块，用于去除下降到至少一个背本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种形成半导体装置的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预处理气体包括用于去除所述半导体基底的所述背面上的自然氧化层的硫化羰(COS)气体，并且
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预处理气体包括在远程等离子体发生器中激活的自由基以去除所述半导体基底的所述背面上的自然氧化层。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预处理包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述自然氧化层的所述去除是通过将COS气体提供到所述半导体基底的所述背面上来执行的，并且
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预处理和所述至少一个金属催化剂层的所述形成是在保持真空气氛的同时在一个金属沉积模块的一个处理室或不同处理室中原位地执行的。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，当从所述半导体基底的所述背面观察时，所述至少一个埋入式电力轨的至少顶表面和侧壁被衬垫绝缘层围绕，并且
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个金属催化剂层的直径或宽度小于或等于所述至少一个埋入式电力轨的宽度，并
9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述半导体基底的所述背面上形成钝化绝缘层，所述钝化绝缘层具有至少部分地与所述至少一个埋入式电力轨对准的开口，
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述钝化绝缘层的所述形成包括：
11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：在去除所述至少一个金属催化剂层之后通过去除所述至少一个埋入式电力轨上的所述衬垫绝缘层的由所述至少一个背面通孔暴露出的至少一部分来暴露出所述至少一个埋入式电力轨。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述衬垫介电层的所述形成包括：
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：在所述至少一个背面通孔的部分地去除了所述衬垫介电层的所述内表面上形成扩散阻挡层以使所述扩散阻挡层连接到所述至少一个埋入式电力轨，
15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述至少一个埋入式电力轨、所述至少一个金属催化剂层以及所述埋入式导电层包括相同的金属。
16.一种基底处理系统，所述基底处理系统用于形成半导体装置，所述基底处理系统包括：
17.根据权利要求16所述的基底处理系统，进一步包括：
18.根据权利要求16所述的基底处理系统，其中，所述金属沉积模块包括用于执行所述预处理工艺的预处理室以及用于执行所述沉积工艺的沉积室，并且
19.一种形成半导体装置的方法，所述方法包括：
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述预处理包括：去除所述半导体基底的所述背面上的自然氧化层，以及将所述半导体基底的所述背面改性为具有亲水端，
...【技术特征摘要】
1.一种形成半导体装置的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预处理气体包括用于去除所述半导体基底的所述背面上的自然氧化层的硫化羰(cos)气体，并且
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预处理气体包括在远程等离子体发生器中激活的自由基以去除所述半导体基底的所述背面上的自然氧化层。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预处理包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述自然氧化层的所述去除是通过将cos气体提供到所述半导体基底的所述背面上来执行的，并且
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预处理和所述至少一个金属催化剂层的所述形成是在保持真空气氛的同时在一个金属沉积模块的一个处理室或不同处理室中原位地执行的。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，当从所述半导体基底的所述背面观察时，所述至少一个埋入式电力轨的至少顶表面和侧壁被衬垫绝缘层围绕，并且
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个金属催化剂层的直径或宽度小于或等于所述至少一个埋入式电力轨的宽度，并且
9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述半导体基底的所述背面上形成钝化绝缘层，所述钝化绝缘层具有至少部分地与所述至少一个埋入式电力轨对准的开口，
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述钝化绝缘层的所述形成...
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