一种垂直互连侧壁绝缘层的制作方法

摘要

本发明涉及一种垂直互连侧壁绝缘层的制作方法，属于微电子集成技术领域。本制作方法首先采用真空环境产生压力差的辅助方法，实现高分子聚合物在高深宽比垂直深孔结构内的无缝填充，随后通过高速旋涂技术的离心作用力，去除深孔内大部分高分子聚合物，利用高分子聚合物与深孔侧壁的粘附力，在深孔内壁淀积下均匀的高分子聚合物层，作为绝缘材料。本发明方法有利于改善垂直互连的电流泄漏、金属扩散等可靠性问题，避免各种不同材料在高温处理过程所产生的热应力失配，有利于改善垂直互连的界面开裂、芯片破碎、绝缘层脱落等热力学可靠性问题，可以广泛地应用在常规CMOS集成电路的三维集成技术中，具有通用性。

主权项

一种垂直互连侧壁绝缘层的制作方法，其特征在于：在室温环境25℃下进行，包括如下步骤：步骤一：在衬底上采用等离子体刻蚀或化学湿法刻蚀方法，形成垂直深孔结构；所述深孔结构的横截面形状为圆形、方形或多边形；与衬底表面垂直，不穿透衬底；步骤二：在衬底上表面覆盖满高分子聚合物，并在真空条件下，利用真空环境所产生的压力差，去除深孔内的气体成分，实现高分子聚合物在垂直深孔内的无缝填充；所述高分子聚合物为苯并环丁烯、或者聚酰亚胺、或者聚乙烯、或者聚二甲基硅氧烷、或者聚甲基丙烯酸甲酯、或者环氧树脂；步骤三：采用高速旋涂技术，通过离心作用力，去除深孔内大部分的高分子聚合物，利用高分子聚合物与深孔内壁的粘附力，在衬底表面和深孔内壁留下均匀的高分子聚合物层，作为绝缘材料；所述内壁包括深孔的侧壁和底面；步骤四：往垂直深孔内填充金属导电材料，使之充满垂直深孔的中空部分，形成垂直金属导电层；步骤五：首先在衬底上表面制造金属互连；随后，从衬底下表面减薄衬底，直到深孔内填充的金属导电层外露；并在衬底下表面制造金属互连；形成垂直互连结构；所述衬底下表面的金属互连与垂直金属导电层相连；至此，本发明提供的垂直互连侧壁绝缘的制作完毕。