本發(fā)明涉及一種改善硅通孔電性的制備方法，屬于半導(dǎo)體封裝中段。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有硅通孔制造工藝中在硅襯底表面沉積硬掩模；然后采用深反應(yīng)性離子蝕刻硅襯底形成通孔；在通孔的側(cè)壁原子層沉積(ald)沉積氧化層。但是硅通孔(tsv)刻蝕使用bosch工藝，先用刻蝕氣體sf6刻蝕得到一定深度的凹槽(如圖1所示)，再通過氣體c4f8沉積保護(hù)側(cè)壁(如圖2所示)，再用刻蝕氣體sf6刻蝕(如圖3所示)，如此反復(fù)。由此會導(dǎo)致側(cè)壁扇貝狀凸起缺陷(如圖4所示)和底部條痕狀缺陷，進(jìn)而影響硅通孔器件的良率和可靠性。尤其是在扇貝狀凸起缺陷和底部條痕狀缺陷處，沉積的氧化層存在尖角且性對薄弱容易被擊穿，因此這種形貌硅通孔器件使用壽命短。如何獲得平整光滑的通孔側(cè)壁是硅通孔工藝中的一個瓶頸。

2、硅通孔工藝的另一問題是，ald沉積的襯里(liner)氧化層成膜溫度較低一般在300度左右，影響硅通孔器件的電性參數(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種改善硅通孔電性的制備方法，它能夠使得通孔側(cè)壁變得平整光滑，并在硅通孔結(jié)構(gòu)完成后對器件進(jìn)行高溫退火修復(fù)因刻蝕工藝離子轟擊導(dǎo)致的晶格損傷同時對襯里氧化層進(jìn)行堅膜，達(dá)到提升良率和可靠性的目的。

2、根據(jù)本發(fā)明，提供了一種改善硅通孔電性的制備方法，包括：

3、第一步驟：在晶圓上形成一層二氧化硅層；

4、第二步驟：在二氧化硅層上布置光刻膠并形成光刻膠圖案；

5、第三步驟：利用光刻膠圖案形成二氧化硅層的圖案；

6、第四步驟：去除光刻膠圖案；

7、第五步驟：利用二氧化硅層的圖案執(zhí)行硅通孔刻蝕工藝，以便在晶圓中形成硅通孔；

8、第六步驟：使用issg原位水汽氧化工藝在硅通孔側(cè)壁生長一層氧化硅薄膜；

9、第七步驟：去除氧化硅薄膜。

10、優(yōu)選地，第六步驟和第七步驟被多次執(zhí)行。

11、優(yōu)選地，所述改善硅通孔電性的工藝及制備的方法還包括：

12、第八步驟：使用issg原位水汽氧化工藝再次在硅通孔側(cè)壁生長一層氧化硅薄膜；

13、第九步驟：在氧化硅薄膜的基礎(chǔ)上，在通孔側(cè)壁和二氧化硅層的圖案側(cè)壁通過原子層沉積進(jìn)行氧化層沉積，以形成襯里氧化層。

14、優(yōu)選地，所述改善硅通孔電性的工藝及制備的方法還包括第十步驟：進(jìn)行高溫退火工藝。

15、優(yōu)選地，在硅通孔刻蝕工藝中，先用刻蝕氣體sf6刻蝕得到初始凹槽，再單次或者多次執(zhí)行通過氣體c4f8沉積保護(hù)側(cè)壁并利用保護(hù)側(cè)壁進(jìn)行用刻蝕氣體sf6刻蝕的循環(huán)步驟。

16、優(yōu)選地，采用dhf清洗工藝去除氧化硅薄膜。

17、本發(fā)明能夠使得通孔側(cè)壁變得平整光滑，并在硅通孔結(jié)構(gòu)完成后對器件進(jìn)行高溫退火修復(fù)因刻蝕工藝離子轟擊導(dǎo)致的晶格損傷同時對襯里氧化層進(jìn)行堅膜，達(dá)到提升良率和可靠性的目的。

技術(shù)特征：

1.一種改善硅通孔電性的制備方法，其特征在于包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善硅通孔電性的工藝及制備的方法，其特征在于，第六步驟和第七步驟被多次執(zhí)行。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改善硅通孔電性的工藝及制備的方法，其特征在于還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改善硅通孔電性的工藝及制備的方法，其特征在于還包括第十步驟：進(jìn)行高溫退火工藝。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改善硅通孔電性的工藝及制備的方法，其特征在于，在硅通孔刻蝕工藝中，先用刻蝕氣體sf6刻蝕得到初始凹槽，再單次或者多次執(zhí)行通過氣體c4f8沉積保護(hù)側(cè)壁并利用保護(hù)側(cè)壁進(jìn)行用刻蝕氣體sf6刻蝕的循環(huán)步驟。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改善硅通孔電性的工藝及制備的方法，其特征在于，采用dhf清洗工藝去除氧化硅薄膜。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種改善硅通孔電性的制備方法，包括：第一步驟：在晶圓上形成一層二氧化硅層；第二步驟：在二氧化硅層上布置光刻膠并形成光刻膠圖案；第三步驟：利用光刻膠圖案形成二氧化硅層的圖案；第四步驟：去除光刻膠圖案；第五步驟：利用二氧化硅層的圖案執(zhí)行硅通孔刻蝕工藝，以便在晶圓中形成硅通孔；第六步驟：使用ISSG原位水汽氧化工藝在硅通孔側(cè)壁生長一層氧化硅薄膜；第七步驟：去除氧化硅薄膜。本發(fā)明能夠使得通孔側(cè)壁變得平整光滑，并在硅通孔結(jié)構(gòu)完成后對器件進(jìn)行高溫退火修復(fù)因刻蝕工藝離子轟擊導(dǎo)致的晶格損傷同時對襯里氧化層進(jìn)行堅膜，達(dá)到提升良率和可靠性的目的。

技術(shù)研發(fā)人員：向鵬江,周祖源
受保護(hù)的技術(shù)使用者：盛合晶微半導(dǎo)體（江陰）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19