用于穿硅通孔的平台结构的制作方法_4

文档序号:8516171阅读:来源:国知局
F和4G所描述的实施例一致。如图4H中可见,在图4E的沿线GH的截面中,第一沟槽层418的沟槽结构452a在一些实施例中可以是连续的沟槽结构。在一些实施例中,通孔结构452b的底部部分可以落在(例如,直接接触)第一沟槽层418的沟槽结构452a上。
[0070]图41示意性地示出了图4E的平台结构的又一个示例性截面图(例如,沿线IJ)。图41的平台结构可以与结合图4F和4G所描述的实施例一致。如图41中可见,在图4E的沿线IJ的截面中,第二沟槽层422的沟槽结构452a在一些实施例中可以是连续的沟槽结构。在一些实施例中,通孔结构452b的底部部分可以浮置在第一沟槽层418的沟槽结构452a之间。
[0071]图4J示意性地示出了图4E的平台结构的再一个示例性截面图(例如沿线KL)。图4J的平台结构可以与结合图4F和4G所描述的实施例一致。如图4J中可见,在图4E的沿线KL的截面中,第一沟槽层418和第二沟槽层422的沟槽结构452a在一些实施例中可以是连续的沟槽结构。在一些实施例中,通孔结构452b的底部部分可以落在(例如,直接接触)第一沟槽层418的沟槽结构452a上。
[0072]图4K示意性地示出了在第二沟槽层422上形成一个或多个互连层(例如,具有通孔结构452a的第二通孔层424)并且去除器件层(例如,图4E-F的器件层416)的材料以暴露平台结构的界面454之后的平台结构的示例性截面图(例如,沿图4E的线EF)。参考图3和4K,在一些实施例中,可以通过蚀刻工艺使半导体衬底205的第二表面205b凹陷并去除器件层316 (在一些实施例中包括虚设晶体管器件)的材料以暴露平台结构314的界面354、454来形成TSV 204a。TSV 204a的材料可以沉积在形成于第二表面205b中的凹陷中,以提供TSV 204a。界面454可以与结合界面354所描述的实施例一致。
[0073]图5是根据一些实施例的制造具有用于TSV(例如,图3的TSV 204a)的平台结构(例如,图3的平台结构314)的管芯(例如,图2的管芯201a)的方法500的流程图。可以使用相似的技术形成用于对应的多个TSV的多个平台结构。方法500可以与结合图1到图4K描述的技术一致,反之亦然。
[0074]在502,方法500可以包括提供具有第一表面(例如,图3的第一表面205a)和与第一表面相对的第二表面(例如,图3的第二表面205b)的半导体衬底(例如,图3的半导体衬底205)。
[0075]在504,方法500可以包括形成包括一个或多个晶体管器件(例如,图3的晶体管器件316a)的器件层(例如,图3的器件层316)。在一些实施例中,形成器件层还可以包括在要形成一个或多个TSV(例如图3的TSV204a)的区域中形成一个或多个虚设晶体管器件(例如,图3的虚设晶体管器件316b)。
[0076]在506,方法500可以包括在器件层上形成互连层(例如图3的互连层302),互连层包括被配置为向一个或多个对应的TSV (例如,图3的TSV204a)提供一个或多个平台结构(例如,图3的平台结构314)的互连结构(例如,图3的第二互连结构317)。形成互连层还可以包括形成被配置为将电信号路由到一个或多个晶体管器件(例如,图3的晶体管器件316a)的互连结构(例如,图3的第一互连结构315)。第二互连结构可以通过在器件层上形成第一沟槽层(例如,图3的MTl层318)来形成,第一沟槽层包括被配置成网格图案的沟槽结构(例如,图3的沟槽结构352a),网格图案具有位于沟槽结构之间的区域并且在第一沟槽层上形成第一通孔层(例如,VAl层320),第一通孔层包括至少部分地设置在位于沟槽结构之间的区域中的通孔结构(例如,图3的通孔结构352b)。
[0077]形成第二互连结构还可以包括在第一通孔层上形成第二沟槽层(例如,图3的MT2层322)。第二沟槽层可以包括设置在第一通孔层的通孔结构上的沟槽结构。可以使用包括例如公知的双重金属镶嵌或SAV工艺的任何适当技术来形成第二互连结构。在一些实施例中,第一互连结构可以作为用于形成第二互连结构的相同工艺(例如,相同的沉积、蚀刻和/或光刻操作)的部分而形成。
[0078]在508,方法500还可以包括在第一表面与第二表面之间形成一个或多个TSV (例如,图3的TSV 204a),一个或多个TSV与一个或多个对应的平台结构电耦合。在一些实施例中,形成一个或多个TSV包括去除半导体衬底(例如,穿过半导体衬底的第二表面)和器件层的材料,以形成暴露一个或多个平台结构的开口。可以使用任何适当的公知蚀刻工艺来去除半导体衬底和器件层(例如,在一些实施例中包括虚设晶体管器件)的材料。半导体衬底的材料的去除可以暴露平台结构的界面(例如,图3的界面354)。可以使用任何适当的技术来沉积导电材料,以填充所述开口并提供从半导体衬底的第二表面到平台结构的电通路。
[0079]在一些实施例中,形成一个或多个TSV还可以包括在沉积导电材料之前在开口中的半导体衬底的表面上形成电绝缘层(例如,图3的电绝缘层356)。在一些实施例中,形成一个或多个TSV还可以包括在沉积导电材料之前在电绝缘层和/或一个或多个平台结构上(例如,界面上)形成阻挡层。在一些实施例中,可以在形成电绝缘层之后执行阻挡层的形成。
[0080]按照最有助于理解所要求保护的主题内容的方式将各种操作依次描述为多个分立的操作。然而,描述的顺序不应被解释为暗示这些操作必须依赖该顺序。本公开内容的实施例可以被实施成使用任何适当硬件和/或软件来按需要进行配置的系统(例如,计算设备)。图6示意性地示出了根据一些实施例的可以包括具有本文中描述的平台结构(例如,图3的平台结构314)的一个或多个部件(例如,第一管芯201a)的计算设备600。计算设备600可以容纳诸如母板602的板。母板602可以包括若干部件,其包括但不限于处理器604以及至少一个通信芯片606。处理器604可以物理和电耦合到母板602。在一些实施方式中,至少一个通信芯片606也可以物理和电耦合到母板602。在其它实施方式中,通信芯片606可以是处理器604的部分。
[0081]取决于其应用,计算设备600可以包括其它部件,所述其它部件可以或可以不与母板602物理和电耦合。这些其它部件可以包括但不限于:易失性存储器(例如,DRAM)、非易失性存储器(例如,ROM)、闪速存储器、图形处理器、数字信号处理器、加密处理器、芯片集、天线、显示器、触摸屏显示器、触摸屏控制器、电池、音频编解码器、视频编解码器、功率放大器、全球定位系统(GPS)设备、罗盘、盖格计数器、加速度计、陀螺仪、扬声器、照相机、以及大容量存储设备(例如,硬盘驱动器、光盘(CD)、数字多功能盘(DVD)等)。
[0082]通信芯片606可以实现用于来往于计算设备600的数据传输的无线通信。术语“无线”及其衍生词可以用于描述电路、设备、系统、方法、技术、通信信道等等,其可以通过使用调制的电磁辐射而经由非固态介质传送数据。术语并不暗示相关联的设备不包含任何线路,尽管在一些实施例中相关联的设备可能不包含任何线路。通信芯片606可以实施多种无线标准或协议中的任何一种,所述多种无线标准或协议包括但不限于电气和电子工程师学会(IEEE)标准,其包括W1-Fi (IEEE 802.11族)、IEEE 802.16标准(例如,IEEE802.16-2005修正案)、长期演进(LTE)项目及其任何修正案、更新、和/或修订本(例如,改进的LTE项目、超移动宽带(UMB)项目(也被称为“3GPP2”)等)。兼容BWA网络的IEEE802.16通常被称为WiMAX网络,WiMAX网络是代表全球微波接入互操作性的首字母缩写,其是通过IEEE 802.16标准的一致性和互操作性测试的产品的认证标志。通信芯片606可以根据全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)、通用移动电信系统(UMTS)、高速分组接入(HSPA)、演进的HSPA(E-HSPA)、或LTE网络来进行操作。通信芯片606可以根据增强型数据GSM演进(EDGE)、GSM EDGE无线接入网络(GERAN)、通用陆地无线接入网络(UTRAN)或演进的UTRAN(E-UTRAN)来进行操作。通信芯片606可以根据码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、数字增强型无绳通信(DECT)、演进数据优化(EV-DO)及其衍生物、以及被指定为3G,4G,5G和更高代的任何其它无线协议来进行操作。在其它实施例中,通信芯片606可以根据其它无线协议来进行操作。
[0083]计算设备600可以包括多个通信芯片606。例如,第一通信芯片606可以专用于较短范围的无线通信,例如,W1-Fi和蓝牙,并且第二通信芯片606可以专用于较长范围的无线通信,例如,GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO 等。
[0084]计算设备600的处理器604可以包括具有本文中描述的一个或多个平台结构(例如,图3的平台结构314)的管芯(例如,图2的第一管芯201a)或IC封装组件(例如,图2的IC封装组件200)。例如,处理器604可以包括包含在封装组件(例如,图3的IC封装组件200)中的管芯(例如,图2的第一管芯201a),所述封装组件安装在母板602上。术语“处理器”可以指处理来自寄存器和/或存储器的电子数据以将这些电子数据转换成可以存储在寄存器和/或存储器中的其它电子数据的任何设备或设备的一部分。
[0085]通信芯片606也可以包括包含在封装组件(例如,图2的IC封装组件200)中的管芯(例如,图2的第一管芯201a)。在其它实施方式中,容纳在计算设备600内的另一个部件(例如,存储器器件或其它集成电路器件)可以包含在封装组件(例如,图2的IC封装组件200)中(例如,图2的第一管芯201a)。
[0086]在各种实施方式中,计算设备600可以是膝上型电脑、上网本、笔记本、超级本、智能电话、平板
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