[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

本公开提供了一种半导体结构及其形成方法，半导体结构包括：衬底，衬底包括相对设置的第一侧和第二侧；介电层，设置在衬底的第一侧；第一硅穿孔结构，第一硅穿孔结构自介电层的顶面向衬底的第一侧延伸；第二硅穿孔结构，第二硅穿孔结构自衬底的第二侧向衬底的第一侧延伸，第二硅穿孔结构在衬底的第一侧处接触第一硅穿孔结构，第二硅穿孔结构具有预设的开口宽度。本公开实施例所提供的半导体结构及其形成方法中，第一硅穿孔结构和第二硅穿孔结构形成贯穿半导体结构中的两段式结构，减小了第一硅穿孔结构和第二硅穿孔结构的制程长度，减小了第一硅穿孔结构和第二硅穿孔结构的尺寸，以及提高了稳定性。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

在集成电路领域，根据摩尔定律，封装在集成电路中的半导体器件每增加一倍，集成电路的性能也会随之翻一番，为了提高集成电路的电性能，集成电路的集成度不断提高。

近年来，随着半导体领域的发展，摩尔定律在半导体领域的可应用空间走向极限，为延续摩尔定律的有效性，通过集成电路(integrated circuit，IC)封装技术提升集成电路性能成为半导体领域开发的重点之一。

集成电路(integrated circuit，IC)封装技术是通过硅穿孔(Through SiliconVia，TSV)实现多个晶圆堆栈互联的技术，通过在多个晶圆上分别形成出垂直互连的硅穿孔结构，并通过后续重布线(Redistribution Layer，简称RDL)来实现不同晶圆之间的电互连，硅穿孔结构的线宽和良品率直接影响封装结构的尺寸和电性能。

发明内容

以下是对本公开详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本公开提供一种半导体结构及其形成方法。

本公开的第一方面提供一种半导体结构，所述半导体结构包括：

衬底，所述衬底包括相对设置的第一侧和第二侧；

介电层，设置在所述衬底的第一侧；

第一硅穿孔结构，所述第一硅穿孔结构自所述介电层的顶面向所述衬底的第一侧延伸；

第二硅穿孔结构，所述第二硅穿孔结构自所述衬底的第二侧向所述衬底的第一侧延伸，所述第二硅穿孔结构在所述衬底的第一侧处接触所述第一硅穿孔结构，所述第二硅穿孔结构具有预设的开口宽度。

根据本公开的一些实施例，所述介电层中设置有金属衬垫，所述第一硅穿孔结构和所述第二硅穿孔结构分别与所述金属衬垫接触。

根据本公开的一些实施例，所述第一硅穿孔结构在所述介电层的底面形成第一图形，所述第二硅穿孔结构在所述衬底的第一侧形成第二图形，所述第一图形在所述衬底上的投影与所述第二图形在所述衬底上的投影重合。

根据本公开的一些实施例，以所述第一硅穿孔结构的延伸方向为第一方向，所述第一方向为所述第一硅穿孔结构的轴向方向，沿着所述第一方向，所述第一硅穿孔结构的径向尺寸逐渐减小；

所述第二硅穿孔结构的延伸方向为与第一方向相反的第二方向，所述第二方向为所述第二硅穿孔结构的轴向方向，沿着所述第二方向，所述第二硅穿孔结构的径向尺寸逐渐减小。

根据本公开的一些实施例，所述半导体结构还包括：

第三硅穿孔结构，所述第三硅穿孔结构自所述衬底的第二侧向所述衬底的第一侧延伸，所述第三硅穿孔结构连接所述金属衬垫。

根据本公开的一些实施例，所述第一硅穿孔结构在所述介电层的底面形成第一图形，所述第一图形在所述衬底上的投影范围落在所述金属衬垫在所述衬底上的投影范围中；