[发明专利]具有贯穿晶片的通孔的晶片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及贯穿晶片的通孔，更具体地涉及形成具有高纵横比的贯穿晶片的通孔。

背景技术

在常规半导体晶片中，需要形成从半导体晶片的顶面电连接到半导体晶片的底面的贯穿晶片的通孔(因此，命名为贯穿晶片的通孔)。如果贯穿晶片的通孔具有高的纵横比(即，贯穿晶片的通孔的高度远大于其宽度)，贯穿晶片的通孔是非常难以形成。因此，需要一种比现有技术的方法更佳的形成贯穿晶片的通孔的方法。

发明内容

本发明提供一种结构，该结构包括：(a)晶片，该晶片包括(i)开口和(ii)晶片顶面，其中，该晶片顶面限定与所述晶片顶面垂直的第一参考方向；以及(b)处于开口中的贯穿晶片的通孔，其中，所述贯穿晶片的通孔具有矩形板的形状，所述贯穿晶片的通孔在所述第一参考方向上的高度基本上等于所述晶片在所述第一参考方向上的厚度，所述贯穿晶片的通孔在第二参考方向上的长度是所述贯穿晶片的通孔在第三参考方向上的宽度的至少十倍，所述贯穿晶片的通孔的所述高度是所述贯穿晶片的通孔的所述宽度的至少十倍，所述第二参考方向和所述第三参考方向相互垂直，所述第二参考方向和所述第三参考方向都垂直于所述第一参考方向。

本发明提供了一种比现有技术的方法更佳的形成贯穿晶片的通孔的方法。

附图说明

图1A至图1G示出根据本发明的实施例的经历通孔制造工艺的不同步骤的半导体结构的顶视图和剖视图。

图2A示出根据本发明的实施例的贯穿晶片的通孔结构的顶视图。

图2A’示出根据本发明的实施例的图2A的贯穿晶片的通孔结构的透视图。

图2B示出根据本发明的实施例的贯穿晶片的通孔系统的顶视图。

图2C示出根据本发明的实施例的图2B的贯穿晶片的通孔系统的顶视图。

图3A示出根据本发明的实施例的另一贯穿晶片的通孔的顶视图。

图3B示出根据本发明的实施例的利用图3A的贯穿晶片的通孔的贯穿晶片的通孔结构的顶视图。

图4示出根据本发明的实施例的贯穿晶片的通孔410的透视图。

图5示出根据本发明的实施例的贯穿晶片的通孔500的顶视图。

具体实施方式

图1A至图1G示出根据本发明的实施例的经历通孔制造工艺的不同步骤的半导体结构100的顶视图和剖视图。

更具体地说，参照图1A(顶视图)，通孔制造工艺以半导体结构100开始，该半导体结构100包括硅晶片105和处于硅晶片105中的贯穿晶片的通孔沟槽110。贯穿晶片的通孔沟槽110可以通过光刻和蚀刻方法形成。

在一个实施例中，贯穿晶片的通孔沟槽110的长度110b远大于贯穿晶片的通孔沟槽110的宽度110a(例如，是贯穿晶片的通孔沟槽110的宽度110a的至少十倍)。例如，宽度110a可以是4μm，而长度110b可以是至少40μm。

图1Ai示出根据本发明的实施例的沿着第一线1Ai-1Ai的图1A的半导体结构100的剖视图。在一个实施例中，贯穿晶片的通孔沟槽110的深度110c是约180μm或者硅晶片105的厚度105a的约四分之一。

图1Aii示出根据本发明的实施例的沿着第二线1Aii-1Aii的图1A的半导体结构100的剖视图。在一个实施例中，贯穿晶片的通孔沟槽110的深度110c是贯穿晶片的通孔沟槽110的宽度110a的至少十倍。

接下来，参照图1Bi，在一个实施例中，在图1Ai的半导体结构100的暴露表面上形成电介质层115。电介质层115可以包含二氧化硅。在一个实施例中，电介质层115可以通过在图1Ai的半导体结构100的暴露表面上CVD(化学气相沉积)二氧化硅而形成。或者，电介质层115可以通过热氧化图1Ai的半导体结构100的暴露表面而形成。

图1Bii示出由于在图1Aii的半导体结构100的暴露表面上形成电介质层115而得到的半导体结构100。

接下来，参照图1Ci，在一个实施例中，在图1Bi的半导体结构100上形成贯穿晶片的通孔层120(包含在贯穿晶片的通孔沟槽110中)。贯穿晶片的通孔层120可以包含钨。贯穿晶片的通孔层120(包含在贯穿晶片的通孔沟槽110中)可以通过在图1Bi的半导体结构100上CVD钨而形成。

图1Cii示出由于在图1Bii的半导体结构100上形成贯穿晶片的通孔层120(包含在贯穿晶片的通孔沟槽110中)而得到的半导体结构100。