[发明专利]具有衬底穿孔的集成芯片及其形成方法

说明书

一种集成芯片(IC)，包括：导电结构，沿着半导体衬底的第一侧设置在介电结构内；绝缘结构，沿着所述半导体衬底的内侧壁设置，所述半导体衬底的所述内侧壁延伸穿过所述半导体衬底；阻挡层，沿着所述绝缘结构的内侧壁设置；以及衬底穿孔(TSV)，包括第一部分及第二部分，所述第一部分从所述半导体衬底的第二侧延伸到从所述绝缘结构的所述内侧壁向外突出的所述绝缘结构的水平延伸表面，所述第二部分从所述第一部分延伸到所述导电结构，并且所述第二部分的最大宽度小于所述第一部分的最大宽度。

技术领域

本发明实施例涉及一种具有衬底穿孔的集成芯片及其形成方法。

背景技术

衬底穿孔(through-substrate via，TSV)是穿过半导体衬底的导电结构。TSV用于电耦合位于半导体衬底的相对侧上的导电结构。TSV用于例如背侧照明(back-sideilluminated，BSI)图像传感器、多维集成芯片(例如，3DIC)或类似物等许多现代集成芯片结构中。

发明内容

本发明实施例提供一种集成芯片(IC)，包括：导电结构，沿着半导体衬底的第一侧设置在介电结构内；绝缘结构，沿着半导体衬底的内侧壁设置，其中半导体衬底的内侧壁延伸穿过半导体衬底；阻挡层，沿着绝缘结构的内侧壁设置；以及衬底穿孔(TSV)，包括第一部分及第二部分，其中第一部分沿着从绝缘结构的内侧壁向外突出的绝缘结构的水平延伸表面延伸，并且其中第二部分从第一部分延伸到导电结构，且第二部分的最大宽度小于第一部分的最大宽度。

本发明实施例提供一种用于构建集成电路(IC)的方法，包括：沿着半导体衬底的第一侧在介电结构内形成导电结构；对半导体衬底的第二侧执行第一刻蚀工艺，以形成半导体衬底的侧壁，侧壁界定延伸到介电结构的第一孔；在半导体衬底的第二侧上方并沿着半导体衬底的侧壁形成绝缘结构；对介电结构执行第二刻蚀工艺以形成介电结构的侧壁，侧壁界定延伸到导电结构的第二孔，其中第二孔的最大宽度小于第一孔的最大宽度；以及在第一孔及第二孔内形成衬底穿孔(TSV)。

本发明实施例提供一种形成集成芯片(IC)的方法，包括：沿着半导体衬底的第一侧在介电结构内形成内连结构；在半导体衬底的第二侧上执行第一刻蚀工艺，以形成半导体衬底的侧壁，侧壁界定延伸到介电结构的第一孔；在半导体衬底的第二侧上方并沿着半导体衬底的侧壁形成绝缘结构；沿着绝缘结构的侧壁形成阻挡层；沿着阻挡层的侧壁及绝缘结构的侧壁形成临时阻挡层；对介电结构执行第二刻蚀工艺，以形成介电结构的侧壁，侧壁界定延伸到内连结构的第二孔；以及在第一孔及第二孔内形成导电材料。

附图说明

通过结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本公开的各方面。应注意，根据行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1示出集成芯片(integrated chip，IC)的一些实施例的剖视图，所述集成芯片包括所公开的具有具不同宽度的多个部分的衬底穿孔(TSV)结构。

图2示出包括所公开的TSV结构的图像传感器IC的一些附加实施例的剖视图。

图3示出包括所公开的TSV结构的IC的一些附加实施例的剖视图。

图4A示出包括所公开的TSV结构的IC的一些附加实施例的剖视图。

图4B示出图4A的IC的俯视图的一些实施例。

图5到图13示出形成包括所公开的TSV结构的IC的方法的一些实施例的一系列剖视图。

图14示出与图5到图13一致的方法的一些实施例的流程图。

具体实施方式