[发明专利]同轴硅通孔互连结构及其制造方法

权利要求书

1.一种同轴硅通孔互连结构，其特征在于，包括：

硅基片；

硅通孔，贯穿所述硅基片；

重掺杂层，位于所述硅通孔的侧壁；

外导电连接构件，被所述重掺杂层围绕；

至少一层绝缘层，被所述外导电连接构件围绕；

至少一层内导电连接构件，被所述绝缘层围绕，与所述外导电连接构件形成同轴结构。

2.如权利要求1所述的同轴硅通孔互连结构，其特征在于：所述硅通孔为直孔或锥形孔。

3.如权利要求1所述的同轴硅通孔互连结构，其特征在于：所述重掺杂层位于硅基片的表面，所述外导电连接构件位于所述硅基片表面的所述重掺杂层之上。

4.如权利要求1所述的同轴硅通孔互连结构，其特征在于：所述内导电连接构件为实心结构或环形结构。

5.如权利要求1所述的同轴硅通孔互连结构，其特征在于：所述绝缘层和所述内导电连接构件重复交替设置，形成多环形同轴结构。

6.如权利要求1所述的同轴硅通孔互连结构，其特征在于：所述硅基片为p型硅或者n型硅。

7.如权利要求1所述的同轴硅通孔互连结构，其特征在于：所述重掺杂层的掺杂元素为III A族或者V A族元素，掺杂类型与硅基片类型相同或相反。

8.如权利要求7所述的同轴硅通孔互连结构，其特征在于：所述重掺杂层的掺杂元素的浓度大于10¹²原子/cm³。

9.如权利要求1所述的同轴硅通孔互连结构，其特征在于：所述外导电连接构件包括至少一层接触材料。

10.如权利要求9所述的同轴硅通孔互连结构，其特征在于：所述接触材料为铝（Al）、铝-硅、硅化钛（TiSi2）、氮化钛（TiN）、钨、硅化钼（MoSi₂）、硅化铂（PtSi）、硅化钴（CoSi₂）和硅化钨（WSi₂）中的一种或几种。

11.如权利要求9所述的同轴硅通孔互连结构，其特征在于：所述接触材料与所述重掺杂层形成欧姆接触。

12.如权利要求1所述的同轴硅通孔互连结构，其特征在于：所述外导电连接构件包括至少一层导电材料。

13.如权利要求12所述的同轴硅通孔互连结构，其特征在于：所述导电材料为镍、铁、铜、铝、铂、金、钯、钛、钽、钨、锌、银、锡及其一元或二元合金、多晶硅中的一种或几种；所述导电材料为铝（Al）、铝-硅、硅化钛（TiSi₂）、氮化钛（TiN）、钨（W）、硅化钼（MoSi₂）、硅化铂（PtSi）、硅化钴（CoSi₂）和硅化钨（WSi₂）中的一种或几种。

14.如权利要求1所述的同轴硅通孔互连结构，其特征在于：所述绝缘层包括至少一层绝缘材料。

15.如权利要求14所述的同轴硅通孔互连结构，其特征在于：所述绝缘材料为玻璃、氧化硅（SiO₂）、氮化硅(Si₃N₄)、氧氮化硅(SiON)、氧化钽(Ta₂O₅)、氧化铝(Al₂O₃)、聚合物中的一种或几种。

16.如权利要求1所述的同轴硅通孔互连结构，其特征在于：所述内导电连接构件的材料为镍、铁、铜、铝、铂、金、钯、钛、钽、钨、锌、银、锡及其一元或二元合金、多晶硅、碳纳米管、导电胶中的一种或几种。

17.一种同轴硅通孔互连结构的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

在硅基片上形成硅通孔；

在所述硅通孔的侧壁上形成重掺杂层；

在所述重掺杂层表面形成外导电连接构件；

在所述外导电连接构件表面形成绝缘层；

在所述绝缘层表面形成内导电连接构件。