[发明专利]硅通孔填充结构以及硅通孔的填充方法

权利要求书

1.一种硅通孔填充结构，包括：

半导体基底，所述半导体基底上具有硅通孔；

第一金属层，所述第一金属层填充于所述硅通孔内，所述第一金属层的厚度小于所述硅通孔的半径；

塑性材料层，所述塑性材料层位于所述第一金属层的侧壁上，所述塑性材料层暴露所述第一金属层的底壁；

第二金属层，所述第二金属层填充于塑性材料层内，所述塑性材料层和第二金属层之间还具有第二金属种子层。

2.如权利要求1所述的硅通孔填充结构，其特征在于，所述半导体基底和第一金属层之间还具有第一金属种子层。

3.如权利要求1所述的硅通孔填充结构，其特征在于，所述第一金属层的厚度小于等于所述硅通孔的半径的四分之三。

4.如权利要求1所述的硅通孔填充结构，其特征在于，所述硅通孔的半径为1.5μm～4μm，高度为30μm～70μm。

5.如权利要求1所述的硅通孔填充结构，其特征在于，所述塑性材料层的材料为苯并环丁烯。

6.如权利要求1所述的硅通孔填充结构，其特征在于，所述塑性材料层的厚度为

7.一种硅通孔的填充方法，包括：

提供半导体基底，所述半导体基底上具有硅通孔；

在所述硅通孔中填充第一金属层，所述第一金属层的厚度小于所述硅通孔的半径；

在所述第一金属层的侧壁上制备一塑性材料层，所述塑性材料层暴露所述第一金属层的底壁；

在所述塑性材料层内填充第二金属层；

其中，在所述第一金属层的侧壁上制备一塑性材料层的步骤和在所述塑性材料层内填充第二金属层的步骤之间，还包括在所述硅通孔中填充第二金属种子层。

8.如权利要求7所述的硅通孔的填充方法，其特征在于，采用化学气相沉积在所述塑性材料层内填充第二金属层。

9.如权利要求8所述的硅通孔的填充方法，其特征在于，在进行化学气相沉积在所述塑性材料层内填充第二金属层时，将所述半导体基底放入所述化学气相沉积的反应腔中，在400℃下放置2min～10min后，再进行沉积工艺。

10.如权利要求7所述的硅通孔的填充方法，其特征在于，采用物理气相沉积在所述塑性材料层内填充第二金属层。

11.如权利要求10所述的硅通孔的填充方法，其特征在于，所述物理气相沉积的交流偏压小于等于300W。

12.如权利要求7-11中任意一项所述的硅通孔的填充方法，其特征在于，所述提供半导体基底的步骤和在所述硅通孔中填充第一金属层的步骤之间，在所述硅通孔中填充第一金属种子层。

13.如权利要求7-11中任意一项所述的硅通孔的填充方法，其特征在于，采用电镀铜工艺在所述硅通孔中填充第一金属层，其中，所述电镀铜工艺的加速剂的含量为0.5mL/L～1.5mL/L，抑制剂的含量为4mL/L～7mL/L。

14.如权利要求7-11中任意一项所述的硅通孔的填充方法，其特征在于，在所述第一金属层的侧壁上制备一塑性材料层的步骤包括：

在所述硅通孔中填充一塑性材料膜；

刻蚀所述硅通孔的外部以及所述硅通孔的底部的所述塑性材料膜，以在所述第一金属层的侧壁上形成所述塑性材料层。

15.如权利要求14所述的硅通孔的填充方法，其特征在于，所述塑性材料层的材料为苯并环丁烯。

16.如权利要求15所述的硅通孔的填充方法，其特征在于，采用化学气相沉积在所述硅通孔中填充所述塑性材料膜，所述苯并环丁烯的分子量为350g/mol～420g/mol，气化温度为130℃～170℃，所述化学气相沉积的载气为氦气，所述苯并环丁烯的流量为0.01g/min～0.03g/min，所述氦气的流量为300sccm～600sccm，所述半导体基底的温度为300℃-500℃。