一种电镀填充硅基TSV转接板的方法.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CN105529299A(43)申请公布日2016.04.27(21)申请号201510582137.7(22)申请日2015.09.14(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人张亚舟孙云娜丁桂甫汪红任宇芬陈明明(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人徐红银郭国中(51)Int.Cl.H01L21/768(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种电镀填充硅基TSV转接板的方法(57)摘要本发明公开一种电镀填充硅基TSV转接板的方法，步骤包括：1)制备的带有双面干膜光刻胶的通孔晶圆，在其单面粘贴绝缘膜；2)单面电镀；3)去除步骤1)中的单面绝缘膜；4)将步骤3)中去除单面绝缘膜的一面对应阳极；5)继续填充未被填充的部分；6)去除光刻胶、种子层，制备无暇连接的Cu-TSV与Cu-Pad。通过本发明可以将TSV盲孔填充工艺移植到TSV通孔电镀填充工艺中，大大降低了TSV通孔电镀填充的难度；以更高的效率、更低的成本填充硅基转接板，结合牢固，且制备工艺更为灵活。CN105529299ACN105529299A权利要求书1/2页1.一种电镀填充硅基TSV转接板的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)采用刻蚀有TSV通孔的晶圆，所述晶圆上带有二氧化硅绝缘层、钛阻挡层和Cu种子层，然后将晶圆制备成带有双面干膜光刻胶的通孔晶圆，单面粘贴绝缘膜；2)将经过步骤1)处理的单面粘贴绝缘膜的晶圆，进行预润湿处理，以保证通孔内有效填充；3)经过步骤2)处理的晶圆，该晶圆含有不同孔径通孔，将该晶圆未粘贴绝缘膜的一面与阳极对面平行放置于镀液中；4)采用电镀技术单面填充经步骤3)处理的硅通孔TSV和焊盘Pad；5)除去经过步骤1)粘贴在通孔晶圆一面上的绝缘膜；6)将经过步骤5)除去绝缘膜的晶圆的一面与阳极对面平行放置于含有添加剂的镀液中；7)采用电镀技术填充通孔中经过步骤6)后未被填充的硅通孔部分和另一面的Pad区域；8)将步骤7)中电镀填充后的硅通孔TSV硅片，用氢氧化钠溶液除去干膜光刻胶并用去离子水清洗，使用氨水和双氧水的混合液去除Cu种子层并用去离子水清洗，制备无暇链接的Cu-TSV与Cu-Pad。2.根据权利要求1所述的一种电镀填充硅基TSV转接板的方法，其特征在于，在执行步骤1)时，采用热压或粘贴技术将绝缘膜粘贴在通孔晶圆的一面上。3.根据权利要求2所述的一种电镀填充硅基TSV转接板的方法，其特征在于，所述的绝缘膜为既能防止导电、又能避免镀液从粘贴绝缘膜的一侧扩散进入TSV内的有机或无机薄膜；所述绝缘膜的厚度在0.1μm以上。4.根据权利要求1所述的一种电镀填充硅基TSV转接板的方法，其特征在于，在执行步骤3)时，所述的阳极采用铜平板或含磷铜平版。5.根据权利要求1所述的一种电镀填充硅基TSV转接板的方法，其特征在于，在执行步骤4)时，先从通孔的一面制备Cu-TSV和Pad，然后再从通孔另一面电镀填充Cu-TSV和Pad，以保证TSV的无孔洞填充。6.根据权利要求1所述的一种电镀填充硅基TSV转接板的方法，其特征在于，在执行步骤5)时，除去绝缘膜采用机械剥离或者曝光显影技术。7.根据权利要求1所述的一种电镀填充硅基TSV转接板的方法，其特征在于，在执行步骤7)时，所述的阳极采用铜平板或含磷铜平版。8.根据权利要求1所述的一种电镀填充硅基TSV转接板的方法，其特征在于，在执行步骤8)时，所述的氢氧化钠水溶液的质量浓度为5％～40％。9.根据权利要求1所述的一种电镀填充硅基TSV转接板的方法，其特征在于，在执行步骤8)时，所述的氨水和双氧水的混合液中氨水与双氧水体积比在40:1～1:1之间。10.根据权利要求1-9任一项所述的一种电镀填充硅基TSV转接板的方法，其特征在于，所述镀液中含有添加剂，所述添加剂为加速剂、抑制剂、整平剂中一种或多种。11.根据权利要求10所述的一种电镀填充硅基TSV转接板的方法，其特征在于，在电镀前，将加速剂、抑制剂、平衡剂添加到镀液中，用来控制孔内不同部位电镀沉积铜的速率，以实现高深宽比硅通孔的无孔洞填充和TSV-Pad的制备。2CN105529299A权利要求书2/2页12.根据权利要求1-9任一项所述的一种电镀填充硅基TSV转接板的方法，其特征在于，所述Cu-TSV的深宽比为0.5～30。3CN105529299A说明书1/4页一种电镀填充硅基TSV转接板的方法技术领域[0001]本发明涉及微电子封装领域，具体地，涉及一种新型分步电镀填充硅基TSV转接板的方法。背景技术[0002]TSV(ThroughSiliconVia，硅通孔)的三维封装(3D-T