一种芯片封装深孔互联的填孔结构及其制作方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115050651A(43)申请公布日2022.09.13(21)申请号202210600025.X(22)申请日2022.05.30(71)申请人厦门云天半导体科技有限公司地址361000福建省厦门市海沧区中沧工业园坪埕中路28号302单元(72)发明人韩磊宋悦明吴培林(74)专利代理机构厦门市首创君合专利事务所有限公司35204专利代理师陈淑娴(51)Int.Cl.H01L21/48(2006.01)H01L21/768(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种芯片封装深孔互联的填孔结构及其制作方法(57)摘要本发明公开了一种芯片封装深孔互联的填孔结构的制作方法，是在基板的底面沉积种子层并使种子层延伸至覆盖通孔的部分内壁，采用第一电镀工艺使电镀金属将通孔的底部封闭，然后采用第二电镀工艺使电镀金属以bottom‑up生长方式填充所述通孔。本发明可以用于2.5D或者3D封装中的通孔电镀应用上，可实现高深宽比的互联，突破了常规通孔电镀的深径比范围，达到了盲孔的水平，且电镀速率快，对设备要求低。CN115050651ACN115050651A权利要求书1/1页1.一种芯片封装深孔互联的填孔结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：1)提供基板，所述基板具有相对的顶面和底面，于基板上形成贯穿顶面和底面的通孔；2)在所述基板的顶面和底面沉积扩散阻挡层并使所述扩散阻挡层覆盖所述通孔的内壁；3)于基板底面沉积种子层，所述种子层由底面延伸至覆盖所述通孔的部分内壁；4)通过第一电镀工艺使电镀金属将所述通孔的底部封闭；5)通过第二电镀工艺使电镀金属以自底向上生长方式填充所述通孔；6)采用研磨工艺将凸出顶面的电镀金属磨平；7)进行顶面电镀。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述扩散阻挡层是Ti、Ta、Cr、W、In或所述金属的氧化物或氮化物，厚度为10nm～10um。3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：步骤3)中，所述第一电镀工艺采用直流电镀或交流电镀的方式，电流密度1～15ASD。4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：步骤4)中，所述第二电镀工艺采用直流电镀的方式，电流密度为5～20ASD，流量为1～30L/min。5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述基板的材料包括Si、玻璃、陶瓷、SiC、GaN、PP、ABF和FR4。6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述通孔的直径为1～1000um，深径比为3:1～100:1。7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述电镀金属包括Cu、Ni、Au、Ag、In的单质金属或者合金。8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述通孔是直孔、X型孔或锥型孔。9.由权利要求1～8任一项所述制作方法制备的芯片封装深孔互联的填孔结构。2CN115050651A说明书1/3页一种芯片封装深孔互联的填孔结构及其制作方法技术领域[0001]本发明属于芯片封装的技术领域，具体涉及一种芯片封装深孔互联的填孔结构及其制作方法。背景技术[0002]在3D封装领域，在衬底或者基板上的通孔结构是实现电信号在衬底正反面传输的物理互连。其中孔内金属的填充基本上都是由电镀来实现的，而孔内电镀工艺是实现该技术的核心。[0003]目前为了实现3D互连，可以采用通孔电镀，盲孔电镀的方式。其中通孔电镀需要先在孔中实现桥体结构，对于电镀药水要求较高，电镀时间长，成本较高；且由于其技术难度能实现的孔深径比都较低，基本上不超过4:1。盲孔电镀主要用于高深宽比的盲孔，但是由于孔深的关系，对PVD要求比较高，对电镀药水和电镀机要求高，平均电镀速率通常低于1ASD，导致电镀时间较长，成本很高；且还需对基板进行减薄，工艺复杂，成本也较高。上述问题阻碍3D封装低成本化推广。发明内容[0004]本发明针对现有技术所存在的问题，提供一种芯片封装深孔互联的填孔结构及其制作方法。[0005]为了实现以上目的，本发明的技术方案为：[0006]一种芯片封装深孔互联的填孔结构的制作方法，包括以下步骤：[0007]1)提供基板，所述基板具有相对的顶面和底面，于基板上形成贯穿顶面和底面的通孔；[0008]2)在所述基板的顶面和底面沉积扩散阻挡层并使所述扩散阻挡层覆盖所述通孔的内壁；[0009]3)于底面沉积种子层，所述种子层由底面延伸至覆盖所述通孔的部分内壁；[0010]4)通过第一电镀工艺使电镀金属将所述通孔的底部封闭；[0011]5)通过第二电镀工艺使电镀金属以自底向上(bottom‑up)生长方式填充所述通孔；[0012]6)采用研磨(比如CMP)工艺将凸出顶面的电镀金属磨平；[0013]7)进行顶面电镀。[0014]可选