具有过孔的集成电路的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种集成电路，以及一种用于制造集成电路的方法。在一个实施例中，在衬底上形成导电材料的至少一个接触部。在衬底上将层沉积至接触部的预定高度。在层中通过接触部提供导电过孔。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉参考本专利技术要求于2007年1月4日提交的德国专利申请第DE 102007001130.1号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。
技术介绍
在各个
中都使用具有半导体的集成电路，该集成电路 具有过孔(即，在两个层表面之间的电4妄触部)。例如，在三维集 成的存储装置领域中使用过孔，以使单个存储芯片彼此连接。在过 孔的制造中，由于被钝化且由导电材料填充的过孔的大纵横比，所 以存在增加的要求。此外，电过孔需要满足多个技术参数，例如， 电阻、电容、和电感应当專交小。出于这些和其他原因存在对本专利技术的需求。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种集成电路以及一种具有过孔的集 成电路的制造方法。在第一过程中， 一个实施例可以制造电接触部。 然后，使电接触部绝缘，并随后构成层。以这种方式，可以制造具有高纵;横比的电接触部，即，具有考虑到与其直径相比的接触部长 度的高比例。在其4也实施例中，4妄触部由石友构成。在其他实施例中，*接触部由诸如石友管的碳纤维构成。石灰纤维的 结构允许制造具有高欧姆电阻和高纵横比的接触部。在其他实施例中，层由诸如硅的半导体材料组成。可以通过使 用技术上简单的工艺来形成半导体材料层。使用用于形成层的硅允 许在层中进一步集成积i械和/或电组件和电路，例如，存+者芯片或逻 辑芯片。在其他实施例中，可以在衬底上外延地生长硅。在其他实施例中，可以制造碳纤维束形状的接触部。以这种方 式，可以使用 一种工艺技术来制造具有良好电特性的接触部。在一个实施例中，在4于底上沉积氧化石圭层。在氧化石圭层上沉积 石圭层。用于l妄触部的具有预定面积的凹陷部^皮引入石圭层中，乂人而， 凹陷部达到埋入的氧化硅层。催化剂材料被引入凹陷部中。然后， 将碳沉积到催化剂材料上，并生成接触部。这使得接触部被轮廓分 明地形成。在其他实施例中，催化剂材并+可以用于形成碳J妄触部。 适当的催化剂可以例如是镍、铁、或钴，或者其组合。在该方法的其他实施例中，在衬底和4妾触部上沉积隔离层，以 使接触部绝缘。然后，去除从衬底表面到包围接触部的壳层表面的 隔离层。之后，在未覆盖的衬底和壳层表面上沉积层。可以通过高温分解含碳的气体来产生碳。例如，可以使用乙烯 和水蒸气来生长碳管。4妄触部可以具有1到500 nm的高度和10 nm到100 |am的直径。当由石友形成接触部时，在另一实施例中，通过高温分解地沉积 的碳来覆盖碳管。从而，通过碳来填充碳管之间的间隔。这提高了接触部的电特性。此外，碳管被机械稳定。在其他实施例中，碳管 接触部掺杂有电荷载流子，从而，提高了过孔的传导率。在其他实 施例中，高温分解地沉积的石友掺杂有电荷载流子。这也^是高了过孔 的传导率。在其他实施例中，在衬底上形成导电层，该导电层由碳管毡构 成。然后，通过高溫分解地沉积的碳(例如，使用碳层)来渗透碳 管。然后，在单个接触束中构成导电层，其中，导电层被向下去除 直至接触束。通过隔离层围绕接触束，并且从隔离层中去除半导体 表面并进行清洁。通过半导体层来填充在接触束之间的间隔。以这 种方式，可以容易地生产4妄触部，并且该^接触部具有独特的几^f可形 状。在本专利技术方法的另 一 实施例中，以具有至少 一个接触凹陷部的 隔离层的形式设置一个层。该隔离层被涂覆到衬底上，从而，接触 部被插入到接触凹陷部中。通过一种材料来填充在接触部与隔离层 之间的间隔。以这种方式来生成包括过孔的层。所描述的方法^是供 了以下优点，即包括接触凹陷部的层可以被制造而不论衬底是否包 4舌才妾触部。因此，可以4吏用不同的工艺以形成4妄触部和层。在该方法的一个实施例中，通过聚合物来填充在4妄触部和4妾触 凹陷部之间的间隔。在其他实施例中，至少部分地通过高温分解地沉积的石友来覆盖 碳管。本专利技术的一个实施例涉及一种方法，其中，在衬底上形成露出 的接触部，并且其中，至少接触部的壳层表面被隔离层顺序覆盖。 然后，通过诸如半导体材料的材料来填充在接触部之间的间隔。此 后，将电路引入到材料中，并且过孔以导电的形式连接到电路。接着，可以在进一步的处理中去除衬底。通过4吏用这一过程，可以获 得诸如半导体材料薄材料层，该薄材料层包括例如在进一步的处理 中可以从层的两侧进^f亍电4妄触的过孔。由于新的过程，4吏得过孔可 以具有高纵横比，这是因为与传统方法不同，不是通过产生一个过 孑L并i真充该过孔来制造该过孔的。在该过禾呈中，首先，制造用于过 孔的接触部，然后制造在其中设置有过孔的层。以这种方式，可以 生成具有较高纵片黄比的过孔。在制造期间，可以使用各种不同的导 电材料。在一个实施例中，由碳(例如，由碳管)来制造接触部。 石友纳米管也可以用于这一目的。与金属不同，允许对使用的材并+和 方法进行高温进一步处理，如通常在半导体技术中使用的。附图说明附图是为了进一步理解本专利技术，并且并入并构成本说明书的一 部分。附图示出了本专利技术的实施例，并且与描述一起用于解释本发 明的原理。由于参考以下详细描述更好地理解本专利技术，所以将会容 易地理解本专利技术的其它实施例和本专利技术的一些预期优点。附图中的 元件不一定彼此相对按比例绘制。相同的参考标号表示对应的相似 部件。图1示出了用于提供过孔的第一方法。图2示出了用于提供过孔的第二方法。 图3示出了用于提供过孔的第三方法。 图4示出了用于提供过孔的第四方法。 图5示出了用于才是供过孔的第五方法。 图6示出了用于4是供过孔的第六方法。图7示出了衬底的其他实施例。具体实施方式在以下的详细描述中，参考构成本文一部分的附图，其中，通描述图的方向4吏用方向术语(例如，顶部、底部、正面、 背面、前端、尾部，，等)。由于本专利技术实施例中的元件可以 定位于许多不同的方向，因此，方向术语是用来i兑明而不是用来限 制的。可以理解，可利用其它实施例，并且在不背离本专利技术范围的 情况下，可对结构或逻辑进4于改变。因此，以下详细的描述不是用 来限制本专利技术的，本专利技术的范围由所附权利要求限定。图1A至图1F示出了第一制造工艺的各个过程。在图1A的第 一过程中，提供衬底1。在衬底1上沉积P鬲离层2。衬底1可以是 任一种类的衬底，例如，硅晶片形状的硅。隔离层2可以由各种材 料(例如，氧化硅或氮化硅)构成。在隔离层2上的独立基础区3 中沉积催化剂层。铁、钴、或镍可被用作催化剂。例如，层可以具 有0.5nm的厚度。由于基础区3的布置和形状，乂人而确定了接触部 4的布置和横截面积。在催化剂区上形成电接触部4。为了这个目 的，可以使用各种形成工艺和各种导电材料。例如，可以通过CVD 工艺生长成纤维或管状(例如，单层管或多层管)的碳。在单层管 的情况下，管可以具有0.4nm到5nm的直径，以及在多层管的情 况下，管可以具有lnm到100nm的直径，因此，可以考虑纳米管。 从而，例如，在基础区3上形成多个管。例如，可以通过使用乙烯 CVD工艺来生长石友管，其中，乙烯、氩或氦、以及氢或水汽^皮用于 该CVD工艺。可以在10分钟以内执行沉积工艺。在CVD沉积工 艺中，例如，使用具有50 cm或更大的直径的石英炉以及具有100 cm 长度的加热区。通过增湿器以气流的形式提供水蒸气。可以将纯氩 (99.99% )或纯氦(99.99% )与40%的氢与100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造集成电路的方法，包括：在衬底上由导电材料形成至少一个接触部；以及在所述衬底上沉积直至所述接触部的预定高度的层，包括在所述层中通过所述接触部来提供导电过孔，所述过孔从所述层的一侧引导到相对侧。

【技术特征摘要】
US 2007-3-14 11/686,004;DE 2007-1-4 102007001130.11.一种制造集成电路的方法，包括在衬底上由导电材料形成至少一个接触部；以及在所述衬底上沉积直至所述接触部的预定高度的层，包括在所述层中通过所述接触部来提供导电过孔，所述过孔从所述层的一侧引导到相对侧。2. 根据权利要求1所述的方法，包括在所述层上或者所述层中 形成电路。3. 才艮才居4又利要求1所述的方法，其中包4舌所述4姿触部至少部分 i也由碳构成。4. 根据权利要求3所述的方法，其中包括所述接触部由碳纤维 构成。5. 才艮据4又利要求1所述的方法，包括以碳纤维束的形式沉积一 才妄触部。6. 根据权利要求4所述的方法，包括形成作为碳纤维的碳管。7. 根据权利要求1所述的方法，包括涂覆用于在所述衬底的预 定区域上沉积石灰的催化剂材料，/人而沉积所述石灰并通过所述催 化剂材料来生成所述4妄触部。8. 根据权利要求1所述的方法，包括由半导体材料来沉积所述 层。9. 才艮据权利要求8所述的方法，包括由硅来形成所述层。10. 根据权利要求9所述的方法，包括外延沉积所述硅。11. 根据权利要求1所述的方法，包括沉积具有厚度大于所述接 触部高度的所述层，并向下去除所述层直至所述4妾触部的顶 端。12. 才艮据权利要求1所述的方法，包括在所述衬底上沉积氧化硅 层，在所述氧化石圭层上沉积硅层，将用于所述4妄触部的凹陷部 引入到所述石圭层中并达到埋入的氧化石圭层，以及沉积用于在所 述凹陷部中沉积所述碳的催化剂材料，并且在所述催化剂材料 上沉积;暖管并形成所述接触部。13. 根据权利要求12所述的方法，包括沉积具有1到500 nm的 厚度的所述氧化石圭层。14. 根据权利要求12所述的方法，包括沉积具有10到200 nm 之间的厚度的所述氧化硅层。15. 根据权利要求11所述的方法，其中包括从由镍、铁、或钴 组成的组中选取的至少 一种材料^皮作为催化剂来沉积。16. 根据权利要求1所述的方法，包括在所述衬底和所述接触部 上沉积隔离层，用于隔离所述4矣触部，然后，向下去除所述4于 底表面上的所述隔离层直至在所述接触部周围的壳层表面，并 且所述接触部保持被所述隔离材料覆盖。17. 根据权利要求16所述的方法，其中包括所述隔离层由氮化石圭或氧4b《圭组成。18. 根据权利要求1所述的方法，包括形成由碳管构成的所述接 触部，并通过乙烯和水蒸气来沉积所述碳管。19. 才艮据4又利要求1所述的方法，其中包括所述4妄触部具有1 到500 nm的高度。20. 根据权利要求1所述的方法，其中包括所述接触部具有10 nm 到100 nm的直径。21. 根据权利要求1所述的方法，包括形成由碳管构成的所述接 触部，并通过经过高温分解地沉积的石友来覆盖所述^友。22. 根据权利要求1所述的方法，其中包括所述接触部由碳构成， 并且所述碳通过电荷载流子掺杂。23. 根据权利要求20所述的方法，其中包括通过高温分解地沉 积的所述碳被掺杂。24. 根据权利要求1所述的方法，包括在所述衬底上形成碳纤维 的导电层，所述导电层^皮图样化，以生成单个4妄触部，并通过 隔离层来覆盖所述接触部。25. 4艮据权利要求24所述的方法，包括在图样化所述4妄触部之 前，通过高温分解地沉积的碳来渗透石友纤维的所述导电层。26. 才艮据权利要求24所述的方法，包括形成作为碳管的所述-灰 纤维。27. 根据权利要求1所述的方法，包括以隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈里黑德勒，弗朗茨科鲁普尔，罗兰伊尔西格勒，
申请(专利权)人：奇梦达股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]