[实用新型]半导体结构有效
申请号: | 201822028271.4 | 申请日: | 2018-11-30 |
公开(公告)号: | CN209045541U | 公开(公告)日: | 2019-06-28 |
发明(设计)人: | 吴秉桓 | 申请(专利权)人: | 长鑫存储技术有限公司 |
主分类号: | H01L23/48 | 分类号: | H01L23/48;H01L21/768 |
代理公司: | 北京律智知识产权代理有限公司 11438 | 代理人: | 袁礼君;阚梓瑄 |
地址: | 230000 安徽省合肥市*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 金属导线 半导体结构 堆叠结构 硅通孔 晶圆 芯片 布线层 侧壁 无效处理 一次掩模 中心对齐 电连接 上表面 衬底 多层 键合 刻蚀 制程 耦接 穿透 相交 制作 | ||
1.一种半导体结构,其特征在于,包括:
堆叠结构,所述堆叠结构包括多层键合的晶圆或芯片,每层所述晶圆或芯片包括衬底和布线层,所述布线层包括多条金属导线;
m个硅通孔,穿透所述堆叠结构,所述硅通孔位于所述金属导线之间,所述硅通孔包括:
第一部分,具有小于所述金属导线的间距的第一直径;
第二部分,具有大于所述金属导线的间距的第二直径,耦接于所述第一部分的上表面且与所述第一部分中心对齐,侧壁与第一数量条所述金属导线相交;
第三部分,形成于所述第二部分之后并位于所述第二部分之上,通过对所述第二部分侧壁的第二数量条所述金属导线进行无效处理而形成,所述第二数量小于所述第一数量。
2.如权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述硅通孔的制造过程包括:
形成硅通孔于所述堆叠结构,所述硅通孔与第一数量条所述金属导线相连接;
对与所述硅通孔相连接的第二数量条所述金属导线进行绝缘处理,所述第二数量小于所述第一数量;
填充导电材料于所述硅通孔。
3.如权利要求2所述的半导体结构,其特征在于,所述形成硅通孔于所述堆叠结构包括:
对所述堆叠结构垂直制作具有第一直径和长度为L1n的m个第一盲孔H1n,每个所述第一盲孔在每层所述晶圆或芯片中的穿透位置位于所述金属导线之间,且所述第一直径小于所述金属导线的间距,L1n小于所述堆叠结构的高度L0,其中,n为序号;
在所述第一盲孔H1n的上部蚀刻具有第二直径和长度为L2n的第二盲孔H2n,所述第二盲孔的侧壁露出第一数量条所述金属导线的端面;
填充掩模材料于所述第二盲孔。
4.如权利要求3所述的半导体结构,其特征在于,所述对与所述硅通孔相连接的第二数量条所述金属导线进行绝缘处理包括:
在所述第二盲孔H2n的上部蚀刻具有所述第二直径和长度为L3n的第三盲孔H3n,所述第三盲孔的侧壁露出第二数量条所述金属导线的端面;
对所述第三盲孔中金属导线的端面进行绝缘处理。
5.如权利要求3所述的半导体结构,其特征在于,所述在所述第一盲孔H1n的上部制作具有第二直径和长度为L2n的第二盲孔H2n包括:
对所述m个第一盲孔的内部和所述堆叠结构的上表面涂覆掩模材料;
对所述m个第一盲孔上部的掩模进行干刻蚀以在第一盲孔H1n中从上至下去除长度为L2n的掩模;
在所述第一盲孔H1n中去除掩模的部位制作具有所述第二直径和长度为L2n的第二盲孔H2n,使所述第二盲孔的侧壁露出所述金属导线的端面。
6.如权利要求5所述的半导体结构,其特征在于,所述对所述m个第一盲孔上部的掩模进行干刻蚀以在所述第一盲孔H1n中从上至下去除长度为L2n的掩模包括重复以下步骤的操作:
通过光刻制程在所述第一盲孔H1n正对的堆叠结构上表面去除宽度为L3的掩模;
通过干式剥离制程在所述第一盲孔H1n中从上之下去除长度为L2n的掩模。
7.如权利要求5所述的半导体结构,其特征在于,所述在所述第一盲孔H1n中去除掩模的部位制作具有第二直径和所述长度为L2n的第二盲孔H2n包括:
通过第一湿法蚀刻制程将所述第一盲孔H1n在x层所述晶圆或芯片衬底中的部分扩宽至所述第二直径,所述x层所述晶圆或芯片衬底在所述第一盲孔去除掩模的长度范围内;
通过第二湿法蚀刻制程将所述第一盲孔H1n在所述x层所述晶圆或芯片的布线层中的部分扩宽至所述第二直径以露出所述金属导线的端面,形成所述第二盲孔H2n。
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