一种硅柱通孔互连结构及其制作方法与流程

文档序号:12065965阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种硅柱通孔互连结构的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

1)分别制作第一硅片和第二硅片;

2)将制作好的第一硅片和第二硅片对准键合以形成键合片,该键合片包括形成接触孔部分金属引线的电连接和非接触孔部分金属环的密封结构;

3)对所述第二硅片的硅柱通孔结构刻蚀,形成电连接的硅柱结构;

4)对所述键合片化学镀,在硅柱结构表面形成降低硅柱电阻的金属层。

2.根据权利要求1所述的硅柱通孔互连结构的制备方法,其特征在于,制作所述第一硅片的具体步骤如下:

a1)提供一第一硅衬底,通过光刻、离子注入,在所述第一硅衬底上形成反型层;

a2)沉积第一绝缘层并光刻腐蚀,形成若干第一接触孔;

a3)依次沉积第一金属粘附层和第一金属层,在第一接触孔处形成金属填充层与所述第一硅衬底电连接,在非接触孔处,所述第一金属层与所述第一硅衬底绝缘;

a4)对所述第一金属层图形化并腐蚀,形成用于电连接的第一金属接触和用于真空或气密封装的第一金属环。

3.根据权利要求1或2所述的硅柱通孔互连结构的制备方法,其特征在于,制作所述第二硅片的具体步骤如下:

b1)提供一第二硅衬底,通过腐蚀衬底,在所述第二硅衬底反面形成空腔结构;

b2)在第二硅衬底的正反两面沉积第二绝缘层并光刻腐蚀,在所述第二硅衬底的正反两面形成若干第二接触孔;

b3)依次沉积第二金属粘附层和第二金属层,在预设的接触孔处形成金属层与第二硅衬底电连接,在非接触孔处金属层与第一硅衬底绝缘;

b4)对第二金属层图形化并腐蚀,形成用于电连接的第二金属接触和用于真空或气密封装的第二金属环。

4.根据权利要求2或3所述的硅柱通孔互连结构的制备方法,其特征在于,所述第一硅衬底和第二硅衬底为N型掺杂或P型掺杂。

5.一种硅柱通孔多层堆叠互连结构的制备方法,其特征在于:采用权利要求1的方法制备的硅柱通孔互连结构后,继续采用权利要求3的方法制作至少一层第三硅片,将所述第三硅片与完成的硅柱通孔互连结构键合,对所述第三硅片的硅柱通孔结构刻蚀,形成电连接的硅柱结构;在该硅柱结构表面形成降低硅柱电阻的金属层后以形成硅柱通孔多层堆叠互连结构。

6.一种硅柱通孔互连结构,其特征在于:该结构包括第一硅片以及与该第一硅片键合的第二 硅片;所述第一硅片和第二硅片键合后形成接触孔部分金属引线的电连接和非接触孔部分金属环的密封结构;

所述第一硅片包括形成有反型层的第一硅衬底、位于该第一硅衬底上的第一绝缘层;形成于所述第一绝缘层上的若干与第一硅衬底接触的第一接触孔;沉积于该第一接触孔内壁和部分绝缘层上的第一金属粘附层以及形成于所述第一金属粘附层上的第一金属层;

所述第二硅片包括在下表面设有空腔结构的第二硅衬底、形成于该第二硅衬底上下表面的第二绝缘层、形成于所述第二绝缘层上的若干与第二硅衬底接触的第二接触孔、沉积于该第二接触孔内壁和部分绝缘层上的第二金属粘附层以及形成于所述第二金属粘附层上的第二金属层;

刻蚀形成于第二硅片上电连接的若干硅柱结构;

形成于所述硅柱结构表面用于降低硅柱电阻的金属层。

7.一种硅柱通孔多层堆叠互连结构,其特征在于:该硅柱通孔多层堆叠互连结构包括键合于权利要求6所述的硅柱通孔互连结构上的至少一层第三硅片;所述第三硅片包括在反面设有空腔结构的第三硅衬底、形成于该第三硅衬底正反两面的第三绝缘层、形成于所述第三绝缘层上的若干与第三硅衬底接触的第三接触孔、沉积于该第三接触孔内壁和部分绝缘层上的第三金属粘附层以及形成于所述第三金属粘附层上的第三金属层;

刻蚀形成于第三硅片上电连接的若干硅柱结构;

形成于所述硅柱结构表面用于降低硅柱电阻的金属层。

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