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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103474394A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103474394103474394A(43)申请公布日2013.12.25(21)申请号201310413914.6(22)申请日2013.09.11(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江苏省无锡市新区太湖国际科技园菱湖大道200号中国传感网国际创新园D1栋(72)发明人薛恺于大全(74)专利代理机构无锡市大为专利商标事务所32104代理人曹祖良(51)Int.Cl.H01L21/768(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图7页附图7页(54)发明名称免金属CMP的TSV工艺方法(57)摘要本发明提供一种免金属CMP的TSV工艺方法,包括:提供晶圆作为衬底,在晶圆中形成盲孔,在晶圆上表面和盲孔的内壁上制作绝缘层;在晶圆上表面和盲孔内壁的绝缘层上制作阻挡层和种子层;在盲孔中填充第二金属材料;利用电化学抛光技术去除填充盲孔过程中在晶圆表面的第二金属材料和所述种子层;对晶圆进行退火工艺;用湿法刻蚀工艺去除晶圆表面的阻挡层;利用电化学抛光技术对盲孔中填充的第二金属材料的顶部和晶圆表面之间的台阶进行修正;在晶圆表面均匀涂覆一层第一介质层;实现第一介质层的图形化,在盲孔顶部位置形成第一介质层通孔;在第一介质层上和第一介质层通孔中形成第一再布线结构。本方法能够大幅降低TSV工艺成本。CN103474394ACN103479ACN103474394A权利要求书1/2页1.一种免金属CMP的TSV工艺方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.提供晶圆(1)作为衬底,在晶圆(1)中形成盲孔(3),并在晶圆(1)上表面和盲孔(3)的内壁上制作绝缘层(2);S2.在晶圆(1)上表面和盲孔(3)内壁的绝缘层(2)上制作阻挡层(401)和种子层(402);所述种子层(402)位于阻挡层(401)之外,种子层(402)的材料为金属;S3.在盲孔(3)中填充第二金属材料(5),所采用的第二金属材料(5)和种子层(402)的材料相同;S4.利用电化学抛光技术去除步骤S3填充盲孔(3)过程中在晶圆(1)表面的第二金属材料(5)和所述种子层(402);并控制盲孔(3)中填充的第二金属材料(5)的顶部和阻挡层(401)之间的台阶高度在限定范围之内;S5.对晶圆(1)进行退火工艺;然后用湿法刻蚀工艺去除晶圆表面的阻挡层(401);S6.利用电化学抛光技术对盲孔(3)中填充的第二金属材料(5)的顶部和晶圆表面之间的台阶进行修正,使得该台阶趋于消失;S7.在晶圆(1)表面涂覆一层第一介质层(9);S8.实现第一介质层(9)的图形化,在盲孔(3)顶部位置形成第一介质层通孔(10);S9.在第一介质层(9)上和第一介质层通孔(10)中形成第一再布线结构(11)。2.如权利要求1所述的免金属CMP的TSV工艺方法,其特征在于:所述步骤S9之后,还包括下述步骤:S10.完成第一再布线结构(11)后,在晶圆表面涂覆一层第二介质层(12);S11.利用光刻工艺实现第二介质层(12)的图形化,在第二介质层(12)中形成第二介质层通孔(13);S12.在晶圆表面利用电镀工艺制作微凸点结构(14),所述微凸点结构(14)通过第二介质层通孔(13)与第一再布线结构(11)电连接。3.如权利要求1所述的免金属CMP的TSV工艺方法,其特征在于:所述步骤S1中,具体利用深反应离子刻蚀工艺在晶圆(1)中形成盲孔(3)。4.如权利要求1所述的免金属CMP的TSV工艺方法,其特征在于:所述步骤S2中,具体利用PVD工艺在晶圆(1)上表面和盲孔(3)内壁的绝缘层(2)上淀积制作阻挡层(401)和种子层(402)。5.如权利要求1所述的免金属CMP的TSV工艺方法,其特征在于:所述阻挡层(401)的材料选自钛、氮化钛、钽、氮化钽、钨、氮化钨、钒、氮化钒、铌、氮化铌中的一种。6.如权利要求1所述的免金属CMP的TSV工艺方法,其特征在于:所述种子层(402)的材料和盲孔(3)中填充的第二金属材料(5)均为铜。7.如权利要求1所述的免金属CMP的TSV工艺方法,其特征在于:所述步骤S3中,具体利用电镀工艺在盲孔(3)中填充第二金属材料(5)。8.如权利要求1所述的免金属CMP的TSV工艺方法,其特征在于:所属步骤S4中,控制盲孔(3)中填充的第二金属材料(5)的顶部和阻挡层(401)之间的台阶高度在-3um到3um之内。9.如权利要求1所述的免金属CMP的TSV工艺方法,其特征在于:所述步骤S5中,可以先用湿法刻蚀工艺去除晶圆表面的阻挡层(401)然后再对晶圆(1)进行退火工艺。2CN103474394A权利要求书2/2页