半导体结构的互连方法与半导体互连结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111261578A(43)申请公布日2020.06.09(21)申请号201811460134.6(22)申请日2018.11.30(71)申请人长鑫存储技术有限公司地址230000安徽省合肥市经济技术开发区翠微路6号海恒大厦630室(72)发明人吴秉桓(74)专利代理机构北京律智知识产权代理有限公司11438代理人袁礼君阚梓瑄(51)Int.Cl.H01L21/768(2006.01)H01L23/522(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图12页(54)发明名称半导体结构的互连方法与半导体互连结构(57)摘要本公开提供一种用于半导体互连结构的互连方法与半导体互连结构。互连方法包括：提供堆叠结构，堆叠结构包括多层键合的晶圆，每层晶圆的上表面设置有重布线层，重布线层包括多条金属导线；对堆叠结构垂直制作具有第一直径和第一长度的第一盲孔，第一盲孔在每层晶圆中的穿透位置位于金属导线之间，且第一直径小于金属导线的间距；以第一盲孔的中心为圆心制作具有第二直径和第一长度的第二盲孔，以使第二盲孔的侧壁露出金属导线，第二直径大于金属导线之间的间距；填充导电材料于第二盲孔。本公开的互连方法可以通过一次掩模刻蚀制程制作使堆叠结构中各层晶圆或芯片进行电连接的半导体互连结构。CN111261578ACN111261578A权利要求书1/2页1.一种用于半导体结构的互连方法，其特征在于，包括：提供堆叠结构，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；对所述堆叠结构垂直制作具有第一直径和第一长度的第一盲孔，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，所述第一长度小于所述堆叠结构的高度；以所述第一盲孔的中心为中心制作具有第二直径和所述第一长度的第二盲孔，以使所述第二盲孔的侧壁露出所述金属导线的端面，所述第二直径大于所述金属导线之间的间距；填充导电材料于所述第二盲孔。2.如权利要求1所述的互连方法，其特征在于，所述以所述第一盲孔的中心为中心制作具有第二直径和所述第一长度的第二盲孔包括：通过第一湿法蚀刻制程将所述第一盲孔位于每层所述晶圆或芯片衬底中的部分扩宽至所述第二直径；通过第二湿法蚀刻制程将所述第一盲孔位于每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。3.如权利要求2所述的互连方法，其特征在于，所述填充导电材料于所述第二盲孔包括：在所述第二盲孔的内表面制作介电隔离层；蚀刻所述介电隔离层以露出所述金属导线的端面和所述第二盲孔的底部。4.如权利要求3所述的互连方法，其特征在于，所述在被蚀刻的材料表面制作介电隔离层包括通过化学气相淀积工艺对被蚀刻的材料的表面沉积SiCN。5.如权利要求3所述的互连方法，其特征在于，所述蚀刻所述介电隔离层以露出所述金属导线的端面和所述第二盲孔的底部包括：通过等离子干蚀刻制程蚀刻所述金属导线位置的介电隔离层以露出所述金属导线的端面、部分上表面和所述第二盲孔的底部。6.如权利要求5所述的互连方法，其特征在于，填充导电材料于所述第二盲孔包括：对所述第二盲孔的内壁和底部喷溅籽金属，所述籽金属包括钽或铜；在所述第二盲孔内生长金属，所述金属包括铜。7.如权利要求1所述的互连方法，其特征在于，还包括：对所述堆叠结构的底层进行研磨以露出填充于所述第二盲孔底部的金属；在所述金属的表面制作凸点。8.如权利要求1所述的互连方法，其特征在于，所述第一盲孔和所述第二盲孔的截面形状包括圆形、多边形及不规则图形。9.一种半导体互连结构，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；硅通孔，穿透所述堆叠结构，在每层所述晶圆或芯片上的穿透位置的中心位于所述金属导线之间，所述硅通孔的侧壁与所述金属导线相交，所述硅通孔通过如权利要求1-8所述2CN111261578A权利要求书2/2页的互连方法制作。10.如权利要求9所述的半导体互连结构，其特征在于，所述硅通孔的截面形状包括圆形、多边形及不规则图形。3CN111261578A说明书1/5页半导体结构的互连方法与半导体互连结构技术领域[0001]本公开涉及集成电路制造技术领域，具体而言，涉及一种用于半导体互连结构的互连方法与半导体互连结构。背景技术[0002]在集成电路制造过程中，对多个芯片进行堆叠并建立机械连接和电连接是减小集成电路体积的重要方法。现行的做法通常先对需要堆叠的各芯片制作TSV(ThroughSiliconVias，硅通孔)，然后形成每个TSV的凸点(Micro-Bum