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专利号: 2018111036185
申请人: 德淮半导体有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-02-21
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种制造半导体装置的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:提供半导体衬底,其中在所述半导体衬底的前侧中具有第一开口,并且所述第一开口中填充有第一隔离件;

在所述第一隔离件的两侧形成延伸到所述半导体衬底内的第一沟槽,所述第一沟槽与所述第一隔离件邻接并且在所述半导体衬底内延伸到比所述第一隔离件更深的位置;

形成填充在所述第一沟槽中的第二隔离件;

将所述半导体衬底的背侧减薄,以从所述半导体衬底的背侧暴露所述第二隔离件的一部分;

从所述半导体衬底的背侧去除由所述第一隔离件和所述第二隔离件围绕的区域中的所述半导体衬底,以形成第二沟槽;

去除所述第二沟槽的底部处的所述第一隔离件,由此形成硅通孔TSV结构。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在形成所述第二隔离件之后且在将所述半导体衬底的背侧减薄之前还包括以下步骤:在所述半导体衬底的前侧上形成第一电连接件,所述第一电连接件覆盖在所述第一隔离件和所述第二隔离件的表面上。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述TSV结构暴露所述第一电连接件的至少一部分。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在将所述半导体衬底的背侧减薄之后且在形成所述第二沟槽之前还包括以下步骤:在所述半导体衬底的背侧上形成第一保护层;

在所述第一保护层中形成第二开口,所述第二开口暴露出所述第一隔离件和所述第二隔离件围绕的区域中的所述半导体衬底的至少一部分的表面。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在形成所述第二沟槽之后且在形成所述TSV结构之前,去除所述第一保护层。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在形成所述第二沟槽之后且在形成所述TSV结构之前还包括以下步骤:形成覆盖所述第二沟槽的侧壁的第二保护层。

7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一隔离件、所述第二隔离件和所述第一保护层由氧化硅膜形成。

8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一电连接件由多晶硅膜形成。

9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第二保护层由氮化硅膜形成。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述半导体衬底中还包括用于限定有源区的隔离件,并且所述方法还包括在有源区中形成电子元件的步骤。

11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一沟槽竖直。

12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在形成所述第二沟槽的步骤中,所述半导体衬底与所述第一隔离件和所述第二隔离件的蚀刻速率选择比大于100。

13.一种制造半导体装置的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:提供第一结构,所述第一结构包括:半导体衬底;

第一电介质层,覆盖在所述半导体衬底的前侧上;

第一开口,穿透所述第一电介质层并延伸到所述半导体衬底内;

第二电介质层,覆盖在所述第一电介质层上并填充所述第一开口,其中填充在所述第一开口中的所述第二电介质层形成浅沟槽隔离STI部件;

形成通孔,所述通孔延伸穿透所述第一电介质层和所述第二电介质层并暴露所述STI部件的表面以及所述STI部件两侧与所述STI部件邻接的半导体衬底的一部分的表面;

去除被所述通孔暴露的所述半导体衬底的一部分以形成延伸到所述半导体衬底内的第一沟槽,所述第一沟槽在所述STI部件的两侧与所述STI部件邻接并且在所述半导体衬底内延伸到比所述STI部件更深的位置;

形成第三电介质层,所述第三电介质层覆盖在所述第二电介质层和所述STI部件的表面上并填充所述第一沟槽;

去除所述第二电介质层和覆盖在所述第二电介质层上的所述第三电介质层,并保留覆盖在所述STI部件的表面上以及填充在所述第一沟槽中的所述第三电介质层以形成深沟槽隔离DTI部件;

将所述半导体衬底的背侧减薄,以从所述半导体衬底的背侧暴露所述DTI部件的一部分;

从所述半导体衬底的背侧去除由所述STI部件和所述DTI部件围绕的区域中的所述半导体衬底,以形成第二沟槽;

去除所述第二沟槽的底部处的所述STI部件及其下面的第三电介质层,由此形成硅通孔TSV结构。

14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,在形成所述DTI部件之后且在将所述半导体衬底的背侧减薄之前还包括以下步骤:在所述半导体衬底的前侧上形成第一电连接件,所述第一电连接件覆盖在所述STI部件和所述DTI部件的表面上。

15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述TSV结构暴露所述第一电连接件的至少一部分。

16.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,在将所述半导体衬底的背侧减薄之后且在形成所述第二沟槽之前还包括以下步骤:在所述半导体衬底的背侧上形成第一保护层;

在所述第一保护层中形成第二开口,所述第二开口暴露出所述STI部件和所述DTI部件围绕的区域中的所述半导体衬底的至少一部分的表面。

17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,在形成所述第二沟槽之后且在形成所述TSV结构之前,去除所述第一保护层。

18.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,在形成所述第二沟槽之后且在形成所述TSV结构之前还包括以下步骤:形成覆盖所述第二沟槽的侧壁的第二保护层。

19.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述STI部件、所述DTI部件和所述第一保护层由氧化硅膜形成。

20.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述第一电连接件由多晶硅膜形成。

21.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述第二保护层由氮化硅膜形成。

22.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述半导体衬底中还包括用于限定有源区的STI部件,并且所述方法还包括在有源区中形成电子元件的步骤。

23.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述第一沟槽竖直。

24.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,在形成所述第二沟槽的步骤中,所述半导体衬底与所述STI部件和所述DTI部件的蚀刻速率选择比大于100。