[发明专利]一种半导体器件及其制备方法、电子装置

说明书

本发明涉及一种半导体器件及其制备方法、电子装置，所述方法包括：提供第一基底，在所述第一基底上形成有元器件和位于所述元器件上方的金属互联结构，所述金属互联结构嵌于第一介电层中；在所述第一介电层上形成有第二介电层，在所述第二介电层中形成有通孔开口，所述通孔开口暴露出所述金属互联结构；提供第二基底，在所述第二基底中形成有锥形硅通孔沟槽；将所述锥形硅通孔沟槽的开口对准所述通孔开口，并将所述第二基底和所述第一基底接合为一体；研磨所述第二基底，以露出所述锥形硅通孔沟槽。本发明所述方法的优点在于：(1)分别形成通孔开口和硅通孔沟槽，以避免了在所述第二基底和所述第二介电层界面处进行沟槽蚀刻的问题。

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体地，本发明涉及一种半导体器件及其制备方法、电子装置。

背景技术

在电子消费领域，多功能设备越来越受到消费者的喜爱，相比于功能简单的设备，多功能设备制作过程将更加复杂，比如需要在电路版上集成多个不同功能的芯片，因而出现了3D集成电路(integrated circuit，IC)技术，3D集成电路(integrated circuit，IC)被定义为一种系统级集成结构，将多个芯片在垂直平面方向堆叠，从而节省空间，各个芯片的边缘部分可以根据需要引出多个引脚，根据需要利用这些引脚，将需要互相连接的芯片通过金属线互联，但是上述方式仍然存在很多不足，比如堆叠芯片数量较多，而且芯片之间的连接关系比较复杂，会需要利用多条金属线，最终的布线方式比较混乱，而且也会导致体积增加。

因此，目前在所述3D集成电路(integrated circuit，IC)技术中大都采用硅通孔(Through Silicon Via，TSV)，硅通孔是一种穿透硅晶圆或芯片的垂直互连，TSV的制备方法可以在硅晶圆上以蚀刻或雷射方式钻孔(via)，再以导电材料如铜、多晶硅、钨等物质填满，从而实现不同硅片之间的互联。

在半导体器件中由于不同叠层之间通过硅通孔(Through Silicon Via，TSV)实现互联，使得3D集成电路不断发展，而且器件尺寸不断缩小，但是仍然存在一些问题，例如在介电层中形成通孔开口之后再形成所述硅通孔TSV的过程中很难将所述通孔开口和所述TSV对准，存在较大的误差，另外，由于尺寸的缩小，在向所述通孔和所述TSV中填充导电材料时，由于具有较大的深宽比，填充存在很大的困难。

因此，需要对目前所述半导体器件中硅通孔的制备方法做进一步的改进，以便消除上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明为了克服目前存在问题，提供了一种半导体器件的制备方法，包括：

提供第一基底，在所述第一基底上形成有元器件和位于所述元器件上方的金属互联结构，所述金属互联结构嵌于第一介电层中；在所述第一介电层上形成有第二介电层，在所述第二介电层中形成有通孔开口，所述通孔开口暴露出所述金属互联结构；

提供第二基底，在所述第二基底中形成有锥形硅通孔沟槽；

将所述锥形硅通孔沟槽的开口对准所述通孔开口，并将所述第二基底和所述第一基底接合为一体；

研磨所述第二基底，以露出所述锥形硅通孔沟槽。

可选地，所述方法还进一步包括：

在所述锥形硅通孔沟槽和所述通孔开口中填充导电材料，以形成通孔和硅通孔。

可选地，在形成所述硅通孔之前，所述方法还包括在所述锥形硅通孔沟槽的侧壁上形成阻挡层和衬里层的步骤。

可选地，将所述第二基底和所述第一基底接合为一体之后，所述锥形硅通孔沟槽呈上宽下窄的形状。