[发明专利]硅通孔结构的形成方法、CIS晶圆的形成方法及CIS晶圆

权利要求书

1.一种硅通孔结构的形成方法，其特征在于，所述硅通孔结构的形成方法包括：

提供晶圆键合结构，所述晶圆键合结构包括键合在一起的像素晶圆和逻辑晶圆，所述像素晶圆包括第一衬底和第一层叠层，所述第一层叠层中形成有第一顶层金属层及第一阻挡层，所述第一阻挡层覆盖所述第一顶层金属层，所述第一阻挡层较所述第一顶层金属层靠近所述第一衬底，所述逻辑晶圆包括第二衬底和第二层叠层，所述第二层叠层中形成有第二顶层金属层，所述第一层叠层和所述第二层叠层接合，所述第一层叠层包括第一金属连线层及第二阻挡层；所述第二层叠层包括第二金属连线层及第三阻挡层；

从所述第一衬底刻蚀所述晶圆键合结构以形成开口，所述开口暴露出所述像素晶圆的第一顶层金属层和所述逻辑晶圆的第二顶层金属，包括：

执行第一刻蚀工艺刻蚀所述第一衬底、第一金属连线层及第二阻挡层，形成所述开口，所述开口露出部分所述第一阻挡层及所述第三阻挡层；

执行第二刻蚀工艺刻蚀以去除所述开口底部的第一阻挡层第三阻挡层，以露出所述第一顶层金属和第二顶层金属。

2.如权利要求1所述的硅通孔结构的形成方法，其特征在于，所述第一金属连线层较所述二阻挡层更靠近所述第一衬底；所述第二金属连线层较所述第三阻挡层更靠近所述第二衬底。

3.如权利要求2所述的硅通孔结构的形成方法，其特征在于，所述第一顶层金属层及所述第一阻挡层位于所述第一金属连线层中，所述第二顶层金属层位于所述第二金属连线层中。

4.如权利要求1或3所述的硅通孔结构的形成方法，其特征在于，所述第一层叠层还包括第一介质层，所述第二层叠层还包括第二介质层，所述第一介质层与所述第二介质层接合。

5.如权利要求1所述的硅通孔结构的形成方法，其特征在于，所述第一阻挡层、第二阻挡层及第三阻挡层的材料相同，且所述第一阻挡层较所述第二阻挡层及第三阻挡层厚。

6.如权利要求1所述的硅通孔结构的形成方法，其特征在于，所述第一阻挡层、第二阻挡层及第三阻挡层的材料均为氮化硅和/或氮掺杂碳化硅。

7.如权利要求5或6所述的硅通孔结构的形成方法，其特征在于，所述第一刻蚀工艺及所述第二刻蚀工艺均为干法刻蚀。

8.如权利要求7所述的硅通孔结构的形成方法，其特征在于，所述第一刻蚀工艺采用的刻蚀气体包括八氟环丁烷和/或六氟丁二烯。

9.如权利要求7所述的硅通孔结构的形成方法，其特征在于，所述第二刻蚀工艺采用的刻蚀气体包括三氟甲烷。

10.如权利要求1所述的硅通孔结构的形成方法，其特征在于，所述第一金属连线层中还形成有若干层导电金属层，所述第一顶层金属层较任一层所述导电金属层更远离所述第一衬底，所述第一顶层金属层未被所述开口暴露的部分与其相邻的导电金属层通过一连接件连接，所述第一阻挡层覆盖所述第一顶层金属层除去所述连接件的部分。

11.如权利要求1所述的硅通孔结构的形成方法，其特征在于，刻蚀所述晶圆键合结构以形成所述开口之后，所述硅通孔结构的形成方法还包括：

在所述开口内填充导电材料以形成硅通孔。

12.一种CIS晶圆的形成方法，其特征在于，所述CIS晶圆的形成方法包括：

提供像素晶圆和逻辑晶圆，所述像素晶圆包括第一衬底和第一层叠层，所述第一层叠层中形成有第一顶层金属层及第一阻挡层，所述第一阻挡层覆盖所述第一顶层金属层，所述第一阻挡层较所述第一顶层金属层靠近所述第一衬底，所述逻辑晶圆包括第二衬底和第二层叠层，所述第二层叠层中形成有第二顶层金属层；

将所述像素晶圆和所述逻辑晶圆键合在一起形成晶圆键合结构；

采用如权利要求1-11中任一项所述的硅通孔结构的形成方法形成硅通孔结构。