[发明专利]基于横向二极管的TSV转接板及其制备方法

权利要求书

1.一种基于横向二极管的TSV转接板的制备方法，其特征在于，包括：

S101、选取Si衬底；

S102、刻蚀所述Si衬底分别形成TSV孔和隔离沟槽；

S103、刻蚀所述Si衬底在所述隔离沟槽之间形成器件沟槽；

S104、填充所述隔离沟槽和所述TSV孔分别形成隔离区和TSV区；

S105、在所述器件沟槽制备横向二极管；

S106、在所述TSV区的第一端面与所述横向二极管之间形成互连线；

S107、在所述TSV区的第二端面制备金属凸点以完成所述TSV转接板的制备。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S102包括：

S1021、利用光刻工艺，在所述Si衬底的上表面形成所述TSV孔和所述隔离沟槽的刻蚀图形；

S1022、利用DRIE工艺，刻蚀所述Si衬底形成所述TSV孔和所述隔离沟槽；所述TSV孔和所述隔离沟槽的深度小于所述Si衬底的厚度。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，S103包括：

S1031、利用光刻工艺，在所述隔离沟槽之间的所述Si衬底形成所述器件沟槽的刻蚀图形；

S1032、利用干法刻蚀工艺，刻蚀所述Si衬底形成所述器件沟槽；

其中，所述器件沟槽的深度小于所述TSV孔和所述隔离沟槽的深度。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，S104包括：

S1041、热氧化所述TSV孔和所述隔离沟槽以在所述TSV孔和所述隔离沟槽的内壁形成氧化层；

S1042、利用湿法刻蚀工艺，刻蚀所述氧化层以完成所述TSV孔和所述隔离沟槽内壁的平整化；

S1043、利用光刻工艺形成所述隔离沟槽的填充图形；

S1044、利用CVD工艺，在所述隔离沟槽内填充SiO₂形成所述隔离区；

S1045、利用光刻工艺形成所述TSV孔的填充图形；

S1046、利用CVD工艺，在所述TSV孔内填充多晶硅，并通入掺杂气体进行原位掺杂形成所述TSV区。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，S105包括：

S1051、利用光刻工艺形成所述器件沟槽的填充图形；

S1052、利用CVD工艺，在所述器件沟槽填充多晶硅材料；

S1053、光刻P⁺有源区，采用带胶离子注入工艺进行P⁺注入，去除光刻胶，形成横向二极管的阳极；

S1054、光刻N⁺有源区，采用带胶离子注入工艺进行N⁺注入，去除光刻胶，形成横向二极管的阴极；

S1055、进行高温退火，激活杂质。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S107之前还包括：

x1、利用辅助圆片作为所述Si衬底上表面的支撑件；

x2、利用机械磨削减薄工艺对所述Si衬底下表面进行减薄，再利用CMP工艺，对所述Si衬底的下表面进行平整化处理，直到露出所述TSV区的第二端面。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，S107包括：

S1071、利用溅射工艺，在所述Si衬底的下表面形成衬垫层和阻挡层，利用CVD工艺在所述TSV区的第二端面形成钨插塞；

S1072、淀积绝缘层，在所述TSV区的第二端面光刻所述金属凸点的图形，利用电化学镀铜工艺淀积金属，通过化学机械研磨工艺去除多余的金属，在所述TSV区的第二端面形成所述金属凸点；

S1073、拆除所述辅助圆片。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Si衬底的掺杂浓度为10¹⁴～10¹⁷cm^-3，厚度为150～250μm。