[发明专利]用于半导体衬底的贯穿硅通孔及其生产方法

权利要求书

1.一种半导体元件包括：

半导体衬底，所述半导体衬底具有顶面；

开口，所述开口从所述顶面延伸至所述半导体衬底中，其中所述开口包括内表面；

具有第一压缩应力的第一介电衬里，所述第一介电衬里设置在所述开口的所述内表面上；

具有拉伸应力的第二介电衬里，所述第二介电衬里设置在所述第一介电衬里上；

具有第二压缩应力的第三介电衬里，所述第三介电衬里设置在所述第二介电衬里上；

金属阻挡层，所述金属阻挡层设置在所述第三介电衬里上；以及导电材料，所述导电材料设置在所述金属阻挡层上并填充所述开口。

2.根据权利要求1所述的半导体元件，其中所述第一压缩应力和所述第二压缩应力的至少之一在100MPa至400MPa的范围内。

3.根据权利要求1所述的半导体元件，其中所述拉伸应力在50MPa至300MPa的范围内。

4.根据权利要求1所述的半导体元件，其中所述第一介电衬里在HF溶液中具有第一蚀刻速率，第二介电衬里在HF溶液中具有第二蚀刻速率，且所述第一蚀刻速率小于所述第二蚀刻速率。

5.根据权利要求1所述的半导体元件，其中所述第二介电衬里在HF溶液中具有第二蚀刻速率，且其中所述第三介电衬里在HF溶液中具有第三蚀刻速率，且所述第三蚀刻速率小于所述第二蚀刻速率。

6.一种半导体元件包括：

半导体衬底，所述半导体衬底具有顶面；

具有内表面的开口，所述开口从所述顶面延伸至所述半导体衬底中，其中所述开口具有顶部和底部；

第一介电衬里，所述第一介电衬里设置在所述开口的所述内表面上，所述第一介电衬里具有在所述顶部上的厚度T₁和在所述底部上的厚度T₂，其中R₁是T₁与T₂的比值；

第二介电衬里，所述第二介电衬里设置在所述第一介电衬里上，所述第二介电衬里具有在所述顶部上的厚度T₃和在所述底部上的厚度T₄，其中R₂是T₃与T₄的比值，且R₁大于R₂；

第三介电衬里，所述第三介电衬里设置在所述第二介电衬里上，所述第三介电衬里具有在所述顶部上的厚度T₅和在所述底部上的厚度T₆，其中T₅大于T₆；

金属阻挡层，所述金属阻挡层设置在所述第三介电衬里上；以及

导电材料，所述导电材料设置在所述金属阻挡层上并填充所述开口。

7.根据权利要求6所述的半导体元件，其中所述比值R₁是约5至约20。

8.根据权利要求6所述的半导体元件，其中所述比值R₂是约1至约5。

9.根据权利要求6所述的半导体元件，其中所述第一介电衬里在HF溶液中具有第一蚀刻速率，所述第二介电衬里在HF溶液中具有第二蚀刻速率，且所述第一蚀刻速率小于所述第二蚀刻速率，且其中所述第三介电衬里在HF溶液中具有第三蚀刻速率，且所述第三蚀刻速率小于所述第二蚀刻速率。

10.根据权利要求6所述的半导体元件，其中所述第一介电衬里具有第一压缩应力以及所述第三介电衬里具有第二压缩应力，且所述第一压缩应力和所述第二压缩应力的至少之一在100MPa至400MPa的范围内，或者其中所述第二介电衬里具有拉伸应力，且其中所述拉伸应力在50MPa至300MPa的范围内。