[发明专利]基于BJT的集成电路抗静电转接板及其制备方法

说明书

本发明涉及一种基于BJT的集成电路抗静电转接板及其制备方法，该制备方法包括：(a)选取硅基衬底；(b)在所述硅基衬底中第一指定区域与第二指定区域分别制作TSV孔与隔离沟槽；(c)分别对所述隔离沟槽与所述TSV孔进行填充；(d)在所述硅基衬底中第三指定区域制作BJT；(e)去除所述硅基衬底底部部分材料，以在所述硅基衬底底部露出所述TSV孔、所述隔离沟槽及所述BJT；(f)在所述TSV孔与所述BJT表面制作金属互连线以使所述TSV孔与所述BJT相连接。本发明提供的基于BJT的集成电路抗静电转接板，通过在TSV转接板上加工BJT作为ESD防护器件，增强了层叠封装芯片的抗静电能力。

技术领域

本发明涉及半导体器件设计及制造领域，特别涉及一种基于BJT的集成电路抗静电转接板及其制备方法。

背景技术

目前为止集成电路的特征尺寸已经低至7nm，在单个芯片上集成的晶体管数量已经到达百亿级别，伴随百亿级别的晶体管数量的要求，片上资源和互连线长度问题成为现今集成电路领域发展的瓶颈，3D集成电路被认为是未来集成电路的发展方向，它原有电路的基础上，在Z轴上层叠，以求在最小的面积上集成更多的功能，这种方法克服了原有集成度的限制，采用新兴技术硅片通孔(Through Silicon Vias，简称TSV)，大幅度的提高了集成电路的性能，降低线上延迟，减小芯片功耗。

在半导体行业里面，随着集成电路集成度的提高以及器件特征尺寸的减小，集成电路中静电放电引起的潜在性损坏已经变得越来越明显。据有关报道，集成电路领域的故障中有近35％的故障是由静电释放(Electro-Static discharge，简称ESD)所引发的，因此芯片内部都设计有ESD保护结构来提高器件的可靠性。然而不同芯片的的抗静电能力不同，在三维堆叠时抗静电能力弱的芯片会影响到封装后整个系统的抗静电能力，因此如何提高基于TSV工艺的3D集成电路的抗静电能力成为半导体行业亟待解决的问题。

发明内容

为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本发明提出一种可以提高集成电路的抗静电能力的转接板及其制备方法。

在本发明的一个实施例中提供了一种基于双极结型晶体管(Bipolar JunctionTransistor，简称BJT)的集成电路抗静电转接板的制备方法。该制备方法包括：

(a)选取硅基衬底；

(b)在所述硅基衬底中第一指定区域与第二指定区域分别制作TSV孔与隔离沟槽；

(c)分别对所述隔离沟槽与所述TSV孔进行填充；

(d)在所述硅基衬底中第三指定区域制作BJT；

(e)去除所述硅基衬底底部部分材料，以在所述硅基衬底底部露出所述TSV孔、所述隔离沟槽及所述BJT；

(f)在所述TSV孔与所述BJT表面制作金属互连线以使所述TSV孔与所述BJT相连接。

在本发明的一个实施例中，步骤(b)包括：

(b1)采用光刻工艺，在所述硅基衬底上制作第一待刻蚀区域与第二待刻蚀区域；

(b2)采用深度反应离子刻蚀工艺，在所述第一待刻蚀区域与所述第二待刻蚀区域刻蚀所述硅基衬底，分别形成所述TSV孔与所述隔离沟槽。

在本发明的一个实施例中，在步骤(c)之前还包括：

(x1)采用热氧化工艺，在所述TSV孔与所述隔离沟槽的内壁形成氧化层；

(x2)采用湿法刻蚀工艺，选择性刻蚀所述氧化层以使所述TSV孔与所述隔离沟槽的内壁平整。

在本发明的一个实施例中，步骤(c)包括：

(c11)采用光刻工艺，在所述硅基衬底表面形成隔离沟槽填充区域；