[发明专利]穿透硅通孔结构制作方法

权利要求书

1.一种穿透硅通孔结构制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供一硅衬底，硅衬底具有正面和与正面相对的背面，硅衬底的正面形成有通孔，通孔向硅衬底的背面延伸，在通孔的内壁依次沉积介质层和阻挡层，然后向通孔内填充金属；

对硅衬底的背面进行初步减薄；

对硅衬底的背面进行湿法刻蚀，并在通孔底部处的介质层被暴露出来之前停止湿法刻蚀；

对硅衬底的背面进行干法气相刻蚀，直至通孔底部处沉积的一部分的金属、阻挡层和介质层从硅衬底的背面凸起，其中通孔底部处的介质层被暴露出来；

在硅衬底的背面除通孔底部外的部分沉积钝化层；

去除通孔底部处的介质层；及

采用干法气相刻蚀法去除通孔底部处的阻挡层，通孔底部处的金属从硅衬底的背面露出；

其中所述对硅衬底的背面进行干法气相刻蚀直至通孔底部处沉积的一部分的金属、阻挡层和介质层从硅衬底的背面凸起的步骤进一步包括：采用二氟化氙气体或者二氟化氙气体同氮气、氟化氢气体或水蒸气的混合气体对硅衬底的背面进行气相刻蚀。

2.根据权利要求1所述的穿透硅通孔结构制作方法，其特征在于，进一步包括：在通孔的内壁依次沉积介质层和阻挡层后，在阻挡层上沉积应力吸收层，然后再向通孔内填充金属。

3.根据权利要求2所述的穿透硅通孔结构制作方法，其特征在于，在采用干法气相刻蚀法去除通孔底部处的阻挡层时，进而将通孔底部处的应力吸收层去除。

4.根据权利要求2所述的穿透硅通孔结构制作方法，其特征在于，所述应力吸收层的材料是钨、氮化钨、钽或钛。

5.根据权利要求1或3所述的穿透硅通孔结构制作方法，其特征在于，所述采用干法气相刻蚀法去除通孔底部处的阻挡层的步骤进一步包括：采用二氟化氙气体去除通孔底部处的阻挡层。

6.根据权利要求1所述的穿透硅通孔结构制作方法，其特征在于，所述去除通孔底部处的介质层的步骤进一步包括：采用HF气体去除通孔底部处的介质层。

7.根据权利要求1所述的穿透硅通孔结构制作方法，其特征在于，所述钝化层的材料是SiC、SiN、SiCN或者它们的混合物。

8.根据权利要求1所述的穿透硅通孔结构制作方法，其特征在于，所述通孔底部处沉积的一部分的金属、阻挡层和介质层从硅衬底的背面凸起的高度采用终点控制的方法进行控制，其中当检测到介质层时，即为气相刻蚀的终点，然后再继续刻蚀一时间段，通过控制所述时间段来控制通孔从硅衬底的背面凸起的高度。