一种带有TSV金属柱的硅片结构的电镀工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113161290A(43)申请公布日2021.07.23(21)申请号202110437179.7(22)申请日2021.04.22(71)申请人浙江集迈科微电子有限公司地址313100浙江省湖州市长兴县经济技术开发区陈王路与太湖路交叉口长兴国家大学科技园二分部北园8号厂房(72)发明人黄雷冯光建高群郭西顾毛毛(74)专利代理机构无锡市兴为专利代理事务所(特殊普通合伙)32517代理人屠志力(51)Int.Cl.H01L21/768(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种带有TSV金属柱的硅片结构的电镀工艺(57)摘要本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种带有TSV金属柱的硅片结构的电镀工艺。本发明的电镀工艺方法，包括以下步骤：在硅片上形成通孔，在通孔内和硅片表面制作钝化层；在所述硅片的正反面制作电镀用种子层；将所述硅片置于电镀腔内，从所述硅片的一面喷射电镀液，另一面施加吸力，使电镀液通过硅片表面的通孔；在硅片表面施加电流，在通孔内沉积金属直到所述通孔内和硅片两面均沉积有金属，抛光所述硅片的正反两面，得到带有TSV金属柱的硅片结构。本发明采用通孔工艺代替原来的盲孔工艺，用双面制作种子层的方式实现深TSV通孔的导电，然后通过对转接板正面喷射电镀液，背面吸电镀液的方式，加快TSV孔内电镀液的更换，实现深孔的侧壁电镀。CN113161290ACN113161290A权利要求书1/1页1.一种带有TSV金属柱的硅片结构的电镀工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，在硅片（101）的一面制作TSV盲孔（102），减薄所述硅片（101）的另一面使所述TSV盲孔（102）底端露出形成通孔（102’），在所述通孔（102’）侧壁和硅片（101）表面制作钝化层（103）；步骤S2，在所述钝化层（103）上制作电镀用种子层（104）；步骤S3，将所述硅片（101）置于电镀腔内，电镀腔镂空，导电环夹住所述硅片（101），从所述硅片（101）的一面喷射电镀液，另一面施加吸力，使电镀液通过硅片（101）表面的通孔（102’）；步骤S4，在所述硅片（101）表面施加电流，在所述通孔（102’）内沉积金属（105），直到所述通孔（102’）侧壁和硅片（101）上下表面均沉积有金属（105），抛光所述硅片（101）的上下表面，得到带有TSV金属柱的硅片结构。2.根据权利要求1所述的带有TSV金属柱的硅片结构的电镀工艺，其特征在于，所述TSV盲孔（102）通过光刻刻蚀工艺形成，孔直径为1‑1000μm，深度为10‑1000μm。3.根据权利要求1所述的带有TSV金属柱的硅片结构的电镀工艺，其特征在于，所述钝化层（103）通过热氧或者薄膜沉积工艺制作而成，厚度为0.1‑10μm。4.根据权利要求1所述的带有TSV金属柱的硅片结构的电镀工艺，其特征在于，所述种子层（104）为金属层，通过物理溅射、磁控溅射或者蒸镀工艺形成在所述钝化层（103）上。5.根据权利要求1所述的带有TSV金属柱的硅片结构的电镀工艺，其特征在于，所述种子层（104）是一层或多层，厚度为0.001‑100μm，采用钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡和镍中的一种或多种制成。2CN113161290A说明书1/4页一种带有TSV金属柱的硅片结构的电镀工艺技术领域[0001]本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种带有TSV金属柱的硅片结构的电镀工艺。背景技术[0002]毫米波射频技术在半导体行业发展迅速，其在高速数据通信、汽车雷达、机载导弹跟踪系统以及空间光谱检测和成像等领域都得到广泛应用，2018年市场达到11亿美元，成为新兴产业。新的应用对产品的电气性能、紧凑结构和系统可靠性提出了新的要求，对于无线发射和接收系统，目前还不能集成到同一颗芯片上（SOC），因此需要把不同的芯片包括射频单元、滤波器、功率放大器等集成到一个独立的系统中实现发射和接收信号的功能。[0003]但是射频芯片需要在转接板的底部做接地互联，因此需要在转接板上挖空腔才能把射频芯片以及辅助芯片嵌进转接板，有些芯片厚度较大，则对转接板的厚度也有较高的要求，但是转接板往往受限于TSV技术的深度，不能做的太厚，这样就极大的限制了射频模组的应用范围。而导致TSV不能做的太深的原因则主要是深孔TSV底部是盲孔结构，药液很难进入，且电镀时很难进行药水的交换，不利于电镀的进行。发明内容[0004]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种带有TSV金属柱的硅片结构的电镀工艺。本发明的电镀工艺方法采用通孔工艺代替原来的盲孔工艺，用双面做种子层的方式实现深TSV通孔的导电，然后通过对转接板正面喷药液，背面吸药液的方式，加快TSV孔内的药液更