[发明专利]一种偏心式真空辅助旋涂垂直深孔内壁绝缘层制作方法

摘要

本发明涉及一种偏心式真空辅助旋涂垂直深孔内壁绝缘层的制作方法，属于半导体及微电子集成技术领域。所述制作方法包括：将制作好的超高深宽比(20:1)及超小直径(2μm)垂直深孔进行高分子聚合物的无缝填充，硅圆片衬底与匀胶台偏心放置；利用真空辅助偏心式旋涂技术在深孔内壁形成一层均匀的高分子聚合物层，作为垂直互连结构的绝缘材料。本发明的制作方法，首先保证了室温环境(25℃)下，超小直径及超高深宽比深孔内，侧壁及底部绝缘层的圆片级均匀性；其次改善了三维垂直互连的界面开裂、芯片破碎等可靠性问题；最后，与常规的CMOS集成电路制造方法兼容，并且成本低，可以广泛地应用在常规CMOS集成电路的三维集成技术中，具有通用性。

主权项

1.一种偏心式真空辅助旋涂垂直深孔内壁绝缘层的制作方法，其特征在于：在室温环境25℃下，进行垂直深孔内高分子聚合物的偏心式真空辅助旋涂，包括如下步骤：P01：在硅衬底上制作垂直硅衬底上表面的垂直深孔结构；所述硅衬底材料为硅或者玻璃片或者有机材料；所述垂直深孔为盲孔结构，即深孔不穿透硅衬底；所述深孔结构的横截面形状为圆形、方形或多边形；所述垂直深孔采用反应离子刻蚀(RIE)或者深反应离子刻蚀(DRIE)或者激光烧蚀或者湿法腐蚀方法；所述深孔最小直径2μm，最大深度40μm；P02：在硅衬底上表面覆盖满高分子聚合物；所述高分子聚合物为苯并环丁烯或者聚酰亚胺或者聚乙烯或者聚二甲基硅氧烷或者环氧树脂；P03：对表面覆盖满高分子聚合物的硅衬底进行真空处理，利用真空环境所产生的压力差，去除深孔内的气体成分，实现高分子聚合物在垂直深孔内的无缝填充；所述真空处理过程是将表面涂覆满高分子聚合物的硅衬底，转移到密闭腔室进行抽气处理，使得密闭腔室形成真空环境；所述无缝填充指垂直深孔内仅有高分子聚合物，不存在气泡、间隙或裂缝；P04：对将硅衬底偏心放置于匀胶台上，匀胶台直径是硅衬底直径的两倍及以上；P05：采用旋涂技术，通过离心作用力，去除深孔内大部分的高分子聚合物，利用高分子聚合物与深孔内壁的粘附力，在硅衬底表面和深孔内壁留下均匀的高分子聚合物层，作为绝缘层；所述旋涂的实现方法是通过常规的半导体匀胶台实现；所述内壁包括深孔的侧壁和底面；至此，本发明提供的偏心式真空辅助旋涂垂直深孔内壁绝缘层制作完毕。