專利名稱：穿襯底互連件的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所揭示的實施例涉及穿襯底互連件的形成方法。
背景技術(shù)：
通常使用半導(dǎo)體襯底來制造集成電路。在電路的制造過程中使用多種工藝，包含 (例如)材料沉積、材料蝕刻、摻雜、光刻、金屬化、氧化等。最常見的是，在單個襯底(通常被稱為晶片)上形成多個相同的集成電路，以界定個別電路裸片。這些電路裸片最終被分割(singulate)成分離的裸片或芯片，其接著被封裝。在其它應(yīng)用中，可將單個晶片或其它襯底制造成包括一個或一個以上不同集成電路，且可不經(jīng)分割。不管怎樣，集成電路制造的一貫?zāi)繕?biāo)是制作更密且更小的裝置及由此所得的集成電路。一種增加半導(dǎo)體組合件中的密度的方式是一個接一個地向上堆疊個別襯底(例如半導(dǎo)體裸片)?？?例如)在分割之前通過在一個或一個以上半導(dǎo)體裸片中的通孔中形成導(dǎo)電通路來互連所堆疊的半導(dǎo)體裸片。所述通路中的每一者的內(nèi)部可涂覆有電絕緣材料接著是導(dǎo)電材料，以將通路電連接到制造在襯底的主要電路側(cè)上的集成電路。因此，導(dǎo)電通路提供從半導(dǎo)體襯底的主要電路側(cè)到其后側(cè)或后表面的導(dǎo)電路徑，以與另一襯底導(dǎo)電接觸。當(dāng)接近完成時且在分割之前，集成電路裸片通常在襯底的一側(cè)或兩側(cè)上具備一個或一個以上介電鈍化層。此些層可對下伏電路提供絕緣保護、應(yīng)力緩沖和/或防濕屏障中的一者或一者以上。接著形成穿過鈍化層并進入襯底的半導(dǎo)電和其它材料中的通孔通路。 如上文所述，為了使穿襯底互連件的導(dǎo)電部分與襯底的其它部分隔離，用一種或一種以上電絕緣材料來為通路加襯里。隨著通路的通道變窄，在其中形成導(dǎo)電材料之前用介電材料完全為此通路的側(cè)壁加襯里可能存在問題。一種這樣做的現(xiàn)存方式包括脈沖化學(xué)氣相沉積包括氧化鋁的材料。所述包括氧化鋁的材料沉積在介電層上并進入通路中以為通路的側(cè)壁加襯里。包括氧化鋁的材料、鈍化介電材料以及襯底的材料之間熱膨脹系數(shù)的不同可能會不合意地造成這些材料中的一者或一者以上分離和破裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涵蓋形成穿襯底互連件的各種方法。在一個實施例中，形成進入包括第一和第二主要側(cè)的半導(dǎo)體襯底的半導(dǎo)電材料中的通路。所述通路從所述第一主要側(cè)形成到導(dǎo)電接合墊，所述導(dǎo)電接合墊被接納為更接近所述第二主要側(cè)而非所述第一主要側(cè)。涂施液體電介質(zhì)，以相對于所述第一主要側(cè)至少為所述通路的側(cè)壁的正視看來最外面的部分加襯里。使所述通路內(nèi)的所述液體電介質(zhì)凝固。在所述通路內(nèi)在所述凝固電介質(zhì)上形成導(dǎo)電材料，并用所述導(dǎo)電材料形成穿襯底互連件。本發(fā)明揭示其它實施例和實施方案。


圖1是在根據(jù)本發(fā)明實施例的過程中的半導(dǎo)體襯底的示意性截面圖。圖2到圖5說明本發(fā)明的方法實施例。圖6是在根據(jù)本發(fā)明實施例的過程中的另一半導(dǎo)體襯底的示意性截面圖。圖7和圖8說明本發(fā)明的方法實施例。圖9是在根據(jù)本發(fā)明實施例的過程中的另一半導(dǎo)體襯底的示意性截面圖。圖10到圖12說明本發(fā)明的方法實施例。圖13是在根據(jù)本發(fā)明實施例的過程中的另一半導(dǎo)體襯底的示意性截面圖。圖14到圖17說明本發(fā)明的方法實施例。圖18是在根據(jù)本發(fā)明實施例的過程中的另一半導(dǎo)體襯底的示意性截面圖。圖19是在根據(jù)本發(fā)明實施例的過程中的另一半導(dǎo)體襯底的示意性截面圖。圖20和圖21說明本發(fā)明的方法實施例。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例涵蓋形成穿襯底互連件(有時在現(xiàn)存技術(shù)中被稱為穿晶片互連件)的方法。在本文獻(xiàn)的上下文中，“穿襯底互連件”是從半導(dǎo)體襯底的后側(cè)延伸到形成于襯底的前側(cè)上或接近襯底的前側(cè)的集成電路的導(dǎo)電互連件。另外在本文獻(xiàn)的上下文中，半導(dǎo)體襯底的“前側(cè)”是襯底的兩個主要相對側(cè)中主要從其制造集成電路的電路組件的一側(cè) (另一側(cè)為“后側(cè)”)。另外在本文獻(xiàn)的上下文中，將術(shù)語“半導(dǎo)體襯底”或“半導(dǎo)電襯底”定義為表示包括半導(dǎo)電材料的任何構(gòu)造，所述半導(dǎo)電材料包含(但不限于)例如半導(dǎo)電晶片 (單獨地或以其上包括其它材料的組合件的形式)等塊狀半導(dǎo)電材料，以及半導(dǎo)電材料層 (單獨地或以包括其它材料的組合件的形式)。術(shù)語“襯底”指代包含(但不限于)上文所述的半導(dǎo)電襯底的任何支撐結(jié)構(gòu)。起初參看圖1到圖5來描述形成穿襯底互連件的實例方法。參看圖1，半導(dǎo)體襯底一般用參考標(biāo)號10來指示，且包括第一主要側(cè)12和第二主要側(cè)14。僅作為實例，襯底10 的厚度范圍是從約700微米到約800微米。側(cè)12可包括半導(dǎo)體襯底的后側(cè)，且側(cè)14可包括半導(dǎo)體襯底的前側(cè)?；蛘?，側(cè)12可包括半導(dǎo)體襯底的前側(cè)，且側(cè)14可包括半導(dǎo)體襯底的后側(cè)。不管怎樣，將半導(dǎo)體襯底10描繪為包括已形成于其上的某區(qū)16和鈍化介電層18。 在本文獻(xiàn)的上下文中，“鈍化電介質(zhì)”是在完成幾乎所有集成電路組件之后形成于襯底的外表面上的任何介電材料。不管集成電路裝置的絕大部分是否已在大體描繪為區(qū)16的區(qū)中的鈍化電介質(zhì)內(nèi)部制成，再分配層和/或其它導(dǎo)電線可形成于鈍化電介質(zhì)18上，且其它絕緣和/或鈍化層也可提供于鈍化電介質(zhì)18上。因此，區(qū)16將包含其中制造有集成電路組件和裝置(未圖示)的多種不同材料、層和區(qū)，其包含至少某一半導(dǎo)電材料。圖1描繪正沉積到襯底側(cè)12上的鈍化電介質(zhì)18。在襯底區(qū)16包括塊狀半導(dǎo)體材料且襯底側(cè)12包括后側(cè)的情況下，鈍化電介質(zhì)18已形成于襯底區(qū)16的塊狀半導(dǎo)電材料上。硅(例如，塊狀單晶硅)只是一種實例半導(dǎo)電材料。層18的實例厚度范圍是從1微米到25微米。僅作為實例，層18的實例材料包含聚酰亞胺、聚苯并惡唑、旋涂電介質(zhì)和環(huán)氧樹脂。參看圖2，形成通路20穿過鈍化電介質(zhì)18且從側(cè)12進入襯底10的半導(dǎo)電材料中。在此時或隨后在處理中，此通路20可包括導(dǎo)通通路(through via)。在本文獻(xiàn)的上下文中，“導(dǎo)通通路”是某一點從襯底后側(cè)延伸到至少接近襯底前側(cè)以用于與前側(cè)上的一個或一個以上電路裝置或與在前側(cè)上或接近前側(cè)而收納的另一襯底最終導(dǎo)電連接的通道。出于持續(xù)論述的目的，可將通路20視為包括側(cè)壁22和基底M。盡管還可利用形成完全穿過襯底10的通路20，但圖2也僅將通路20描繪為部分穿過襯底10而形成。另外，可在形成通路20之前或之后，通過拋光或其它動作來使襯底10變薄，且不管通路20是部分延伸穿過襯底10還是完全延伸穿過襯底10。僅作為實例，通路20的橫截面配置為圓形或橢圓形，其具有從約5微米到約70微米的實例最小直徑/橫截面尺寸。參看圖3，已將液體電介質(zhì)30涂施在鈍化電介質(zhì)18上且涂施到通路20中，以相對于至少最初從中形成通路20的襯底側(cè)12，至少為通路側(cè)壁22的正視看來在最外面的部分加襯里。在一個實施例中且如圖所示，液體電介質(zhì)30的涂施用液體電介質(zhì)30為通路20 的所有側(cè)壁22加襯里，且用液體電介質(zhì)30完全覆蓋通路20的基底24。或者僅作為實例， 液體電介質(zhì)30可相對于襯底側(cè)12，僅為側(cè)壁22的正視看來在最外面的部分(例如儀為通路20的側(cè)壁22的最外正視長度的5^^25^^50%、75%等)加襯里。進一步僅作為實例， 可涂施液體電介質(zhì)30以為所有側(cè)壁22但僅通路基底M的一部分加襯里，或僅為側(cè)壁22 的一部分且不為任何通路基底對加襯里。在一個實施例中，液體電介質(zhì)的涂施用介電材料 30為通路20的至少鈍化電介質(zhì)18的所有側(cè)壁加襯里。在一個實施例中，液體電介質(zhì)的涂施用液體電介質(zhì)30至少為在鈍化電介質(zhì)18內(nèi)部的通路20的半導(dǎo)電材料側(cè)壁的正視看來在最外面的部分加襯里，(例如)其中襯底側(cè)12為后側(cè)，且緊鄰鈍化電介質(zhì)18的半導(dǎo)體區(qū) 16包括塊狀半導(dǎo)體材料(例如硅)。在一個實施例中，液體電介質(zhì)30包括液體聚合物，且不管怎樣在一個實施例中包括以旋涂方式且無論是通過現(xiàn)存方法還是尚待開發(fā)的方法而涂施在襯底側(cè)12上的旋涂電介質(zhì)。然而，預(yù)期任何合適的可流動電介質(zhì)，無論是現(xiàn)存的還是尚待開發(fā)的，且無論是通過旋涂還是其它技術(shù)而提供到襯底10上。實例材料為可從日本東京的JSR公司購得的JSR WPR-S 170P、可從日本東京的住友電木(Sumitomo Bakelite)公司購得的CRC-7561以及可從亞利桑那州菲尼克斯的信越化工(Siin-Etsu MicroSi)的SINR-3150HSM。當(dāng)然，可添加溶劑或其它材料以提供所要的粘度，且可利用各種旋涂時間和每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，其中使用旋涂來實現(xiàn)液體電介質(zhì)30相對于通路側(cè)壁22和通路基底M中的一者或兩者的所要覆蓋程度。 旋涂式電介質(zhì)涂施可能需要利用較簡單且成本較低的現(xiàn)存的此類技術(shù)，而無需真空處理。使通路20內(nèi)的液體電介質(zhì)30凝固，且在通路20內(nèi)在凝固的電介質(zhì)30上形成導(dǎo)電材料，并用所述導(dǎo)電材料形成穿襯底互連件。所述凝固能有效粘附和中斷材料30相對于襯底16/18的流動，且可包含一個或一個以上高溫烘干步驟以將溶劑從材料30驅(qū)除，作為最終凝固的一部分。另外且僅作為實例，涂施液體電介質(zhì)30達(dá)所要厚度且相對于所有或部分側(cè)壁22和/或基底M的覆蓋可在單個液體電介質(zhì)涂施步驟中或在多個單獨的液體電介質(zhì)涂施步驟(在單獨間隔開的液體涂施之間可包含或可不包含一個或一個以上高溫烘干步驟)中發(fā)生或進行。僅作為實例，圖4和圖5描繪圖3的襯底的后續(xù)處理。參看圖4，襯底10已經(jīng)受實例襯底側(cè)14的拋光，以使襯底10有效地變薄到至少暴露通路20的點。因此在一個實例中，通路20從襯底側(cè)12完全延伸穿過襯底10到達(dá)襯底側(cè)14。在由圖4描繪的變薄之前， 且僅作為實例，凝固的電介質(zhì)30可經(jīng)受各向異性蝕刻以移除材料30使其不被接納在鈍化電介質(zhì)18和通路基底24(未圖示)上。參看圖5，已在通路20內(nèi)形成導(dǎo)電材料32，且已用所述導(dǎo)電材料形成穿襯底互連件35。實例材料32包含任何導(dǎo)電材料，包含經(jīng)導(dǎo)電摻雜的半導(dǎo)電材料、元素金屬、元素金屬的合金和/或?qū)щ娊饘倩衔?，包含其任何組合。在一個實施例中，在不在通路20內(nèi)使用任何介電材料的任何化學(xué)氣相沉積的情況下，進行形成穿襯底互連件的方法。圖4和圖5描繪一個實施例，其中襯底側(cè)14的實例拋光發(fā)生于在通路20內(nèi)形成導(dǎo)電材料之前。當(dāng)然反之亦然，其中導(dǎo)電材料32中的一些或全部在圖4的實例拋光之前沉積在圖3的襯底的通路20內(nèi)。上文所述的實施例僅作為實例，且描繪最初僅將通路20形成為僅部分進入襯底 10種，且包含將襯底的材料從相對側(cè)移除，所述通路最初從所述相對側(cè)形成，以使所述通路從一個襯底側(cè)12完全延伸穿過襯底到達(dá)另一襯底側(cè)14。不管是襯底側(cè)12包括襯底后側(cè)還是襯底側(cè)14包括襯底后側(cè)，均可進行此步驟。僅作為實例，接下來結(jié)合與圖6到圖8相關(guān)聯(lián)的處理來描述替代實施例的半導(dǎo)體襯底10a。已在適當(dāng)之處利用來自開始所描述的實施例的相同標(biāo)號，其中用后綴“a”或用不同標(biāo)號來指示差異。在一個實施例中，可將半導(dǎo)體襯底 IOa視為具有作為后側(cè)的襯底側(cè)12和作為襯底前側(cè)的襯底側(cè)14。在一個實施例中，可將半導(dǎo)體襯底IOa視為具有作為前側(cè)的襯底側(cè)12和作為襯底后側(cè)的襯底側(cè)14。圖6將襯底側(cè) 14描繪為包括導(dǎo)電接合墊36，導(dǎo)電接合墊36因此被描繪為相較于襯底側(cè)12更接近襯底側(cè) 14。可將接合墊36視為包括后側(cè)38。已形成從側(cè)12到達(dá)導(dǎo)電接合墊36的通路20a。此通路20a可形成為部分進入接合墊36中，或完全延伸穿過接合墊36 (未圖示)。圖6描繪延伸以實質(zhì)上終止于通路后側(cè)38上的通路20a。已涂施液體電介質(zhì)30a以至少為通路20a 的側(cè)壁22的正視看來在最外面的部分加襯里。圖6的實施例還描繪將液體電介質(zhì)30a涂施在接合墊36的后側(cè)38上。參看圖7，液體電介質(zhì)30a已凝固，且經(jīng)受任何合適的各向異性蝕刻，所述蝕刻移除材料30a使其不被接納在鈍化電介質(zhì)18的正視外部以及接合墊36的后側(cè)38上。參看圖8，已在通路20a中形成導(dǎo)電材料32a，且已用所述導(dǎo)電材料形成穿襯底互連件35a。材料成分可如上文實施例中所描述。接下來結(jié)合半導(dǎo)體襯底IOb參看圖9到圖12而描述額外實施例。在適當(dāng)之處利用來自開始所描述的實施例的相同標(biāo)號，其中用后綴“b”或用不同標(biāo)號來指示差異。并非所有本發(fā)明的實施例均需要在半導(dǎo)體襯底上沉積鈍化介電層。然而，當(dāng)利用鈍化介電層時，上文所描繪的實施例僅提供在形成通路之前在襯底的從中形成通路的側(cè)上沉積鈍化介電層， 且接著形成穿過所述鈍化介電層的通路的實例。圖9到圖12描繪一實施例，其中在最初形成通路之后，在襯底的至少最初從中形成通路的側(cè)上沉積鈍化介電層。參看圖9，通路20b已從襯底側(cè)12形成到半導(dǎo)體襯底IOb的半導(dǎo)電材料中。已涂施液體電介質(zhì)30b以至少為通路20b的側(cè)壁22的正視看來在最外面的部分加襯里，例如使用如隨上文實施例而描述的材料、方式和所得構(gòu)造中的任一者。參看圖10，液體電介質(zhì)30b已在通路20b中凝固，且在襯底側(cè)12上且至少部分地在通路20b上已形成鈍化電介質(zhì)18b。在一個實施例中且如圖所示，在整個通路20b上形成鈍化電介質(zhì)18b。在一個實施例中且如圖所示，鈍化電介質(zhì)18b延伸到通路20b內(nèi)至少達(dá)某一程度。在另一實施例中，鈍化介電層不延伸到通路內(nèi)，例如，部分或全部橋接在通路上，所述鈍化介電層的任何較低部分均不延伸到所述通路中(未圖示)。在一個實施例中，將鈍化介電層從通路上(且在一個實施例中，從通路上和通路內(nèi))移除，且在通路內(nèi)，在凝固的電介質(zhì)上，形成導(dǎo)電材料，并用所述導(dǎo)電材料形成穿襯底互連件。圖11和圖12描繪一種這樣做的實例方式。舉例來說，圖11描繪在鈍化電介質(zhì) 18b上形成掩膜42。僅作為實例，實例掩蔽材料為使用光刻技術(shù)來圖案化的光致抗蝕劑。另夕卜，層42和18b可具有相同的成分，例如感光性的聚酰亞胺。不管怎樣，將掩膜42描繪為包括穿過其到達(dá)通路20b的開口 43，且已穿過開口 43蝕刻鈍化電介質(zhì)18b，以將其從通路 20b上且從通路20b內(nèi)移除。參看圖12，已移除掩膜42 (未圖示)，且已在通路20b中形成導(dǎo)電材料32b，并已用導(dǎo)電材料32b形成穿襯底互連件35b?；蛘邇x作為實例，一個實施例中的遮蔽材料42可保留作為襯底IOb的一部分(未圖示)。材料、方法和構(gòu)造可如上文實施例中的任一者所描述。舉例來說且僅作為實例，圖12描繪在通路20b內(nèi)形成導(dǎo)電材料32b之前，從襯底側(cè)14 使襯底IOb變薄，以暴露通路20b。預(yù)期任何替代方法，包含(例如)上文結(jié)合圖1到圖8 而大體描述的方法。接下來結(jié)合圖I3到圖17關(guān)于半導(dǎo)體襯底IOd而描述額外實施例。在適當(dāng)之處利用來自上文所述實施例的相同標(biāo)號，其中用后綴“d”或用不同標(biāo)號來指示差異。上文所描述的實例不需要(且可能沒有)介電材料的任何氣相沉積以在所描繪的通路形成之后為其任何部分加襯里。然而，本發(fā)明的某些實施例確實預(yù)期穿襯底互連件的制造中將介電材料氣相沉積在通路內(nèi)與穿襯底互連件的制造中將液體電介質(zhì)以某一方式涂施在通路內(nèi)的某一組合。舉例來說且僅作為實例，與現(xiàn)存和尚待開發(fā)的液體電介質(zhì)涂施技術(shù)相比，現(xiàn)存和尚待開發(fā)的氣相沉積方法可能能夠更好地為具有較高縱橫比的導(dǎo)通通路加襯里。在此些和其它情況下，可能需要在穿襯底互連件的制造中，在導(dǎo)通通路內(nèi)使用介電材料的氣相沉積與電介質(zhì)的液體涂施的組合。作為實例而非限制，這樣做的另一原因可能是為了在接近通路開口頂部處提供液體電介質(zhì)的同時，在通路的基底處提供氣相沉積的電介質(zhì)，所述通路開口頂部具有凝固的熱膨脹系數(shù)，其介于鈍化介電層的熱膨脹系數(shù)與氣相沉積的電介質(zhì)的熱膨脹系數(shù)之間。參看圖13，已在半導(dǎo)體襯底IOd的襯底側(cè)12上形成鈍化電介質(zhì)18。已將通路20 形成為從襯底側(cè)12穿過鈍化電介質(zhì)18并進入襯底IOd的半導(dǎo)電材料中。參看圖14，已在鈍化電介質(zhì)18上氣相沉積介電材料50，以至少為通路20的側(cè)壁 22的正視看來在最外面的部分加襯里?？墒褂萌魏魏线m的介電材料50。在一個實施例中， 氣相沉積包括化學(xué)氣相沉積，且在一個實施例中包括脈沖化學(xué)氣相沉積。一種實例介電材料50包括氧化鋁，但當(dāng)然還預(yù)期結(jié)合氧化鋁或除氧化鋁以外的其它材料?？沙练e介電材料 50以如圖所示完全為所有通路側(cè)壁22加襯里，或僅至少為其正視看來在最外面的部分加襯里。氣相沉積介電材料50的實例厚度為從約0. 1微米到約1微米?？墒菇殡姴牧?0凹入(例如通過蝕刻)到通路內(nèi)，例如在鈍化電介質(zhì)處或其下方。舉例來說，參看圖15，已使介電材料50凹入到通路20內(nèi)的鈍化電介質(zhì)18的基底下方。在一個實施例中，此凹入在襯底10上無任何掩蔽的情況下進行。在一個實施例中，介電材料50在通路20內(nèi)的凹入是這樣的介電材料50被接納在鈍化電介質(zhì)18的基底的正視看來向內(nèi)至少2微米處?；蛘邇H作為實例，介電材料50可凹入，以使其頂部與鈍化電介質(zhì)18 的基底重合(未圖示)，或正視看來被接納在鈍化電介質(zhì)18外部(未圖示)。不管怎樣，在所描繪的實施例中，將介電材料50的此凹入展示為還有效地使其免于被接納在鈍化電介質(zhì)18頂部，且免于被接納在通路20的在介電材料50的側(cè)壁接納部分之間的基底M上。參看圖16，液體電介質(zhì)30d已被涂施在鈍化電介質(zhì)18上進入通路20中，以至少為通路20的側(cè)壁22的在凹入介電材料50上方的正視看來在最外面的部分加襯里，且被接納在通路20內(nèi)所接納的凹入介電材料50的至少正視看來在最外面的部分上。實例液體介電材料和涂施方法如上文所描述?？赏渴┮后w電介質(zhì)30d以完全覆蓋在氣相沉積介電材料 50的側(cè)壁(未圖示)上，或僅部分接納在其正視看來在最外面的部分上(如圖所示)。另夕卜，液體介電材料30d可覆蓋或可不覆蓋通路基底M的任何部分。使液體電介質(zhì)在通路內(nèi)凝固，且在所述通路內(nèi)在凝固的電介質(zhì)上形成導(dǎo)電材料， 并用所述導(dǎo)電材料形成穿襯底互連件。圖17中結(jié)合穿襯底互連件35d的制造中的導(dǎo)電材料32d而描繪一個實例所得構(gòu)造。當(dāng)然，可使用或替代性地形成上文所述的屬性、方法、構(gòu)造和材料中的任一者。在一個實施例中，將鈍化電介質(zhì)18和介電材料50形成為具有不同的熱膨脹系數(shù)， 其中液體電介質(zhì)30d凝固以具有介于鈍化電介質(zhì)18的熱膨脹系數(shù)與氣相沉積介電材料50 的熱膨脹系數(shù)之間的熱膨脹系數(shù)。在一個實施例中，液體電介質(zhì)30d凝固以具有小于或等于約2. OGpa的低楊氏模量(Young' s Modulus)。上文所述的實施例是結(jié)合進行氣相沉積材料50的凹入蝕刻(從圖14的襯底繪圖到圖15的襯底繪圖)的。替代性實施例兒乎不預(yù)期或不預(yù)期氣相沉積介電材料50的蝕亥IJ，(例如)如圖18中結(jié)合半導(dǎo)體襯底IOe的所得構(gòu)造所示。在適當(dāng)之處利用來自開始所描述的實施例的相同標(biāo)號，其中用后綴“e”或用不同標(biāo)號來指示差異。圖18將氣相沉積介電材料50e描繪為在液體電介質(zhì)30e的涂施和凝固之前尚未凹入通路20內(nèi)。處理和構(gòu)造的材料和方式可另外如結(jié)合所有上述實施例所描述。接下來參看圖19到圖21關(guān)于半導(dǎo)體襯底IOf而描述形成穿襯底互連件的額外實施例方法。在適當(dāng)之處利用來自開始所描述的實施例的相同標(biāo)號，其中用后綴“f”或用不同標(biāo)號來指示差異。上文所述的實例圖13到圖18的實施例在通路內(nèi)形成氣相沉積電介質(zhì)之后涂施液體電介質(zhì)。圖19到圖21描繪替代實施例，其中在液體介電材料的涂施和凝固之后形成氣相沉積介電材料。具體地說且僅作為實例，圖19描繪在襯底側(cè)12上形成鈍化電介質(zhì)18，且通路20從襯底側(cè)12穿過鈍化電介質(zhì)18并進入襯底IOf的半導(dǎo)電材料中。液體電介質(zhì)30f已涂施在鈍化電介質(zhì)18上并進入通路20，以僅為通路20的側(cè)壁22的正視看來在最外面的部分加襯里。在一個實施例中，此些襯里不大于鈍化電介質(zhì)18和所描繪的襯底區(qū)16內(nèi)的通路20的組合正視高度/厚度的50%。參看圖20，液體電介質(zhì)30f凝固，且介電材料50f氣相沉積到通路20內(nèi)，沉積在凝固電介質(zhì)30f上，且在通路20的正視看來接納在通路20內(nèi)的凝固電介質(zhì)30f內(nèi)部的側(cè)壁部分22上加襯里。在所描繪的實施例中，介電材料50f完全覆蓋通路20的所有側(cè)壁22，且還覆蓋通路20的所有基底M，但不要求如此。導(dǎo)電材料最終形成于通路20內(nèi)在氣相沉積介電材料和凝固電介質(zhì)上，以形成穿襯底互連件，(例如)如圖21中所示，材料32f形成穿襯底互連件35f。實例材料、構(gòu)造方法、屬性和其它參數(shù)可另外或替代性地如上文所描述。舉例來說，在一個實施方案中，可提供凝固的旋涂電介質(zhì)30f以使其具有介于鈍化介電層18 的熱膨脹系數(shù)與介電材料50f的熱膨脹系數(shù)之間的熱膨脹系數(shù)。 此外，上文所描述的所有處理均可結(jié)合如上文所定義的半導(dǎo)體襯底的前側(cè)或后側(cè)而發(fā)生。
權(quán)利要求
1.一種形成穿襯底互連件的方法，其包括在半導(dǎo)體襯底的一側(cè)上形成鈍化電介質(zhì)；形成從自其中形成所述通路的所述襯底側(cè)穿過所述鈍化電介質(zhì)并進入所述襯底的半導(dǎo)電材料中的通路；在所述鈍化電介質(zhì)上氣相沉積介電材料，以至少為所述通路的側(cè)壁的正視看來最外面的部分加襯里；使所述介電材料凹入所述通路內(nèi)；將液體電介質(zhì)涂施到所述通路中，以至少為所述通路的側(cè)壁的在所述凹入的介電材料上方的正視看來最外面的部分加襯里，且所述液體電介質(zhì)被橫向接納在所述通路內(nèi)所接納的所述凹入介電材料的正視看來最外面的部分上，所述涂施并不用所述液體電介質(zhì)為所有所述通路側(cè)壁加襯里；使所述通路內(nèi)的所述液體電介質(zhì)凝固；以及在所述通路內(nèi)在所述凝固電介質(zhì)上形成導(dǎo)電材料，且用所述導(dǎo)電材料形成穿襯底互連件，其中所述通路有一基底，且其中所述氣相沉積使所述介電材料形成以與所述通路基底相接觸。
2.一種形成穿襯底互連件的方法，其包括在半導(dǎo)體襯底的前側(cè)上形成鈍化電介質(zhì)；形成從所述襯底前側(cè)穿過所述鈍化電介質(zhì)并進入所述襯底的半導(dǎo)電材料中的通路；在所述鈍化電介質(zhì)上氣相沉積介電材料，以至少為所述通路的側(cè)壁的正視看來最外面的部分加襯里；將液體電介質(zhì)涂施在所述介質(zhì)材料上且涂施到所述通路中，以為所述通路的側(cè)壁的正視看來最外面的部分加襯里，且所述液體電介質(zhì)被橫向接納在所述通路內(nèi)所接納的所述介電材料的正視看來最外面的部分上，所述涂施并不用所述液體電介質(zhì)為所有所述通路側(cè)壁加襯里；使所述通路內(nèi)的所述液體電介質(zhì)凝固；以及在所述通路內(nèi)在所述凝固的電介質(zhì)上形成導(dǎo)電材料，且用所述導(dǎo)電材料形成穿襯底互連件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其包括在所述涂施之前蝕刻所述介電材料使其凹入在所述通路內(nèi)的所述鈍化電介質(zhì)的基底的下方。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述鈍化電介質(zhì)和所述介電材料形成為具有不同熱膨脹系數(shù)，所述液體電介質(zhì)凝固以具有介于所述鈍化電介質(zhì)的熱膨脹系數(shù)和所述介電材料的熱膨脹系數(shù)之間的熱膨脹系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述通路有一基底，且其中所述氣相沉積使所述介電材料形成以與所述通路基底相接觸。
6.一種形成穿襯底互連件的方法，其包括在半導(dǎo)體襯底的一側(cè)上形成鈍化電介質(zhì)；形成自其中形成通路的從所述襯底側(cè)穿過所述鈍化電介質(zhì)并進入所述襯底的半導(dǎo)電材料中的所述通路；在所述鈍化電介質(zhì)上氣相沉積介電材料，以至少為所述通路的側(cè)壁的正視看來最外面的部分加襯里；使所述介電材料凹入所述通路內(nèi)，所述凹入避免所述介電材料在所述鈍化電介質(zhì)上方被接納；將液體電介質(zhì)涂施到所述通路中，以至少為所述通路的側(cè)壁的在所述凹入的介電材料上方的正視看來最外面的部分加襯里，且所述液體電介質(zhì)被橫向接納在所述通路內(nèi)所收納的所述凹入的介電材料的正視看來最外面的部分上；使所述通路內(nèi)的所述液體電介質(zhì)凝固；以及在所述通路內(nèi)在所述凝固電介質(zhì)上形成導(dǎo)電材料，且用所述導(dǎo)電材料形成穿襯底互連件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述介電材料在所述通路內(nèi)的所述凹入將在所述鈍化電介質(zhì)的基底處或基底下方。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述介電材料在所述通路內(nèi)的所述凹入將在所述鈍化電介質(zhì)的所述基底處。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述介電材料在所述通路內(nèi)的所述凹入將在所述鈍化電介質(zhì)的所述基底下方。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述介電材料在所述通路內(nèi)的所述凹入使得所述介電材料被接納在所述鈍化電介質(zhì)的所述基底的正視看來向內(nèi)至少2微米處。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述鈍化電介質(zhì)和所述介電材料形成為具有不同熱膨脹系數(shù)，所述液體電介質(zhì)凝固以具有介于所述鈍化電介質(zhì)的熱膨脹系數(shù)和所述介電材料的熱膨脹系數(shù)之間的熱膨脹系數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述通路有一基底，且其中所述氣相沉積使所述介電材料形成以與所述通路基底相接觸。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中通過蝕刻使所述介電材料凹入，所述蝕刻是在所述襯底上無任何被接納的掩蔽的情況下進行。
全文摘要
本發(fā)明提供一種穿襯底互連件的形成方法，所述方法包含形成進入半導(dǎo)體襯底中的通路。所述通路延伸到所述襯底的半導(dǎo)電材料中。涂施液體電介質(zhì)，以相對于襯底的從中最初形成所述通路的一側(cè)至少為所述通路的側(cè)壁的正視看來最外面的部分加襯里。使所述通路內(nèi)的所述液體電介質(zhì)凝固。在所述通路內(nèi)在所述凝固電介質(zhì)上形成導(dǎo)電材料，且用所述導(dǎo)電材料形成穿襯底互連件。
文檔編號H01L21/768GK102522369SQ20111041571
公開日2012年6月27日 申請日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月16日
發(fā)明者安迪·珀金斯, 戴維·普拉特 申請人:美光科技公司