免CMP工艺的硅通孔背面漏孔工艺.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CN104637870A(43)申请公布日2015.05.20(21)申请号201510090226.X(22)申请日2015.02.27(71)申请人华进半导体封装先导技术研发中心有限公司地址214135江苏省无锡市新区菱湖大道200号中国传感网国际创新园D1栋(72)发明人薛恺李昭强张文奇(74)专利代理机构无锡市大为专利商标事务所(普通合伙)32104代理人曹祖良(51)Int.Cl.H01L21/768(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称免CMP工艺的硅通孔背面漏孔工艺(57)摘要本发明提供一种免CMP工艺的硅通孔背面漏孔工艺，包括下述步骤：S1.提供一完成正面工艺的器件晶圆；器件晶圆包括衬底和衬底中的TSV盲孔；S2.提供一载片晶圆，利用临时键合工艺将器件晶圆正面与载片晶圆进行键合，形成临时键合体；S3.对器件晶圆的衬底背面进行机械研磨，从而进行减薄；S4.对衬底背面进行刻蚀，使得TSV盲孔露出衬底背面；S5.在器件晶圆的衬底背面涂覆背面介质层，完全覆盖步骤S4中TSV盲孔露出部分；S6.利用机械研磨工艺处理背面介质层，使得TSV盲孔从背面介质层中露出。本发明避免了硅通孔背面露头过程中的CMP工艺，使工艺成本大幅降低，产出效率得到显著提高，同时具有背面介质层过孔的自对准效果。CN104637870ACN104637870A权利要求书1/1页1.一种免CMP工艺的硅通孔背面漏孔工艺，其特征在于，包括下述步骤：S1.提供一完成正面工艺的器件晶圆(100)；器件晶圆(100)包括衬底(1)和衬底(1)中的TSV盲孔(2)；S2.提供一载片晶圆(200)，利用临时键合工艺将器件晶圆(100)正面与载片晶圆(200)进行键合，形成临时键合体；S3.对器件晶圆(100)的衬底(1)背面进行机械研磨，从而进行减薄；S4.对衬底(1)背面进行刻蚀，使得TSV盲孔(2)露出衬底(1)背面；S5.在器件晶圆(100)的衬底(1)背面涂覆背面介质层(7)，完全覆盖步骤S4中TSV盲孔(2)露出部分；S6.利用机械研磨工艺处理背面介质层(7)，使得TSV盲孔(2)从背面介质层(7)中露出。2.如权利要求1所述的免CMP工艺的硅通孔背面漏孔工艺，其特征在于：步骤S2中，所提供的载片晶圆(200)的厚度均匀性小于5µm。3.如权利要求1所述的免CMP工艺的硅通孔背面漏孔工艺，其特征在于：步骤3中，衬底(1)背面研磨后临时键合体的厚度均匀性小于8µm。4.如权利要求1所述的免CMP工艺的硅通孔背面漏孔工艺，其特征在于：步骤S4中刻蚀工艺为湿法刻蚀工艺或干法刻蚀工艺。5.如权利要求1所述的免CMP工艺的硅通孔背面漏孔工艺，其特征在于：步骤S4中，TSV盲孔(2)露出衬底(1)背面的高度h<5µm。2CN104637870A说明书1/3页免CMP工艺的硅通孔背面漏孔工艺技术领域[0001]本发明涉及晶圆封装工艺，尤其是一种替代CMP工艺的硅通孔背面漏孔工艺方案。背景技术[0002]随着人们对电子产品的要求向小型化、多功能、环保型等方向的发展，人们努力寻求将电子系统越做越小，集成度越来越高，功能越做越多、越来越强，由于2.5D封装及3D封装具有高的封装密度受到广泛的关注。[0003]在2.5D封装中，利用临时键合技术实现载片晶圆和器件晶圆的键合。临时键合具有如下优势：首先，载片晶圆为薄器件晶圆提供了机械上的支持保护，这样就可以通过标准器件晶圆制造厂的设备来进行背面工艺。对于超薄器件晶圆，可以实现器件晶圆级的工艺处理。因此，通过临时键合技术，利用器件晶圆厂的每台设备都能够处理薄器件晶圆，而无需重新改装设备，而且不需特殊的终止受动器、夹具或器件晶圆盒。[0004]在现有技术器件晶圆背面工艺中，为背面RDL（再布线层）做准备，需进行减薄、湿法刻蚀/干法刻蚀、背面钝化、背面CMP等工艺，中国专利CN103943557A中提到，利用CMP工艺实现RDL表面聚合物钝化层平坦化工艺。但CMP工艺具有工艺复杂，成本高且产能较低等问题。[0005]CMP指化学机械抛光工艺。发明内容[0006]本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种免CMP工艺的硅通孔背面漏孔工艺，在2.5D封装中,通过合理的工艺集成设计将临时键合、背面硅研磨、背面硅刻蚀、背面介质层涂覆、背面介质层研磨工艺的合理组合,在不采用CMP工艺的情况下实现背面TSV漏孔及背面介质层过孔的自对准工艺。本发明采用的技术方案是：一种免CMP工艺的硅通孔背面漏孔工艺，包括下述步骤：S1.提供一完成正面工艺的器件晶圆；器件晶圆包括衬底和衬底中的TSV盲孔；S2.提供一载片晶圆，利用临时键合工艺将器件晶圆正面与