半导体存储器件及其制造方法与流程

本申请总体上涉及半导体领域，并且更具体的，涉及一种半导体存储器件及其制造方法。

背景技术：

1、穿硅通孔（through-silicon via，tsv）是一种先进的芯片封装技术，通过在硅材料（芯片一般为硅基芯片）中制作垂直通道，实现芯片之间的直接互连。这种技术主要用于3d集成电路，能够显著提高芯片的集成密度和性能。tsv技术的核心在于通过铜、钨、多晶硅等导电物质填充这些垂直通道，从而实现芯片之间的电气互连。

2、tsv技术在多个领域都有广泛应用，包括存储器、逻辑芯片、微机电系统（microelectromechanical system，mems）传感器、高带宽存储器（high bandwidth memory，hbm）、图像传感器等。

3、然而，在高密度应用场景下，由于硅基芯片中硅材料的热膨胀系数与tsv中铜的热膨胀系数不匹配，因此造成器件可靠性和产品良率降低。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种半导体存储器件及其制造方法，旨在提高器件可靠性和产品良率。

2、第一方面，本申请提供一种半导体存储器件，包括：

3、第一芯片；

4、第一介质块，沿第一方向贯穿所述第一芯片，所述第一介质块的材料包括玻璃；

5、第一导电柱，沿所述第一方向贯穿所述第一介质块。

6、在一些实施例中，所述第一介质块的材料包括二氧化硅、硼和铝。

7、在一些实施例中，所述第一介质块中所述硼的含量为5%~15%，所述第一介质块中所述铝的含量为1%~3%。

8、在一些实施例中，所述第一导电柱包括：

9、第一导电层，沿所述第一方向贯穿所述第一介质块；

10、第二导电层，沿所述第一方向贯穿所述第一介质块，并位于所述第二导电层和所述第一介质块之间。

11、在一些实施例中，所述第二导电层的材料包括氮化钛，所述第一导电层的材料包括铜。

12、在一些实施例中，还包括：

13、基板，位于所述第一芯片的一侧；

14、玻璃转接板，位于所述基板和所述第一芯片之间；

15、第二导电柱，沿所述第一方向贯穿所述玻璃转接板；

16、其中，所述第一导电柱通过第一凸块与所述第二导电柱连接，所述第一凸块位于所述玻璃转接板远离所述基板的一侧，所述第二导电柱与所述基板通过第二凸块连接。

17、在一些实施例中，还包括：

18、第二芯片，位于所述第一芯片远离所述基板的一侧；

19、第二介质块，沿第一方向贯穿所述第二芯片，所述第二介质块的材料包括玻璃；

20、第三导电柱，沿所述第一方向贯穿所述第二介质块，且与所述第一导电柱通过第三凸块连接。

21、在一些实施例中，所述第一芯片包括：

22、衬底，位于所述玻璃转接板远离所述基板的一侧，且所述衬底的材料包括硅；

23、控制电路，位于所述衬底远离所述基板的一侧，所述第一介质块贯穿所述衬底且与所述控制电路连接。

24、另一方面，本申请提供一种半导体存储器件的制造方法，包括：

25、提供第一芯片；

26、形成沿第一方向贯穿所述第一芯片的第一介质块，所述第一介质块的材料包括玻璃；

27、形成沿所述第一方向贯穿所述第一介质块的第一导电柱。

28、在一些实施例中，形成所述第一导电柱的步骤包括：

29、在所述第一介质块中形成通孔；

30、在所述通孔内壁形成第二导电层；

31、在所述第二导电层的内壁形成第一导电层。

32、本申请提供一种半导体存储器件及其制造方法，该半导体存储器件包括第一芯片、第一介质块和第一导电柱，第一介质块沿第一方向贯穿所述第一芯片，所述第一介质块的材料包括玻璃，第一导电柱沿所述第一方向贯穿所述第一介质块。本申请通过在第一导电柱和第一芯片之间设置第一介质块，使第一导电柱形成在第一介质块中，并且第一介质块采用玻璃材料，而玻璃材料的膨胀系数相比于硅材料更低，热应力也更低，因此可以提高器件可靠性和产品良率。

技术特征：

1.一种半导体存储器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体存储器件，其特征在于，所述第一介质块的材料包括二氧化硅、硼和铝。

3.根据权利要求2所述的半导体存储器件，其特征在于，所述第一介质块中所述硼的含量为5%~15%，所述第一介质块中所述铝的含量为1%~3%。

4.根据权利要求1所述的半导体存储器件，其特征在于，所述第一导电柱包括：

5.根据权利要求4所述的半导体存储器件，其特征在于，所述第二导电层的材料包括氮化钛，所述第一导电层的材料包括铜。

6.根据权利要求1所述的半导体存储器件，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的半导体存储器件，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求6所述的半导体存储器件，其特征在于，所述第一芯片包括：

9.一种半导体存储器件的制造方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的半导体存储器件的制造方法，其特征在于，形成所述第一导电柱的步骤包括：

技术总结本申请提供了一种半导体存储器件及其制造方法，该半导体存储器件包括第一芯片、第一介质块和第一导电柱，第一介质块沿第一方向贯穿所述第一芯片，所述第一介质块的材料包括玻璃，第一导电柱沿所述第一方向贯穿所述第一介质块。本申请通过在第一导电柱和第一芯片之间设置第一介质块，使第一导电柱形成在第一介质块中，并且第一介质块采用玻璃材料，而玻璃材料的膨胀系数相比于硅材料更低，可以减小热应力，因此可以提高器件可靠性和产品良率。技术研发人员：杨海波,刘峻,周光乐受保护的技术使用者：新存科技（武汉）有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25