[發明專利]具有穿透襯底的通孔的集成電路

有效

• 申請號: 201180043062.5
• 申請日: 2011-09-13
• 公開（公告）號: CN103109362B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: J·A·韋斯特;Y-J·樸
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/48
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

1.一種形成穿透硅通孔管芯即TSV管芯的方法，包含：

在TSV的凸出的TSV末端的遠側端部上鍍覆除焊料之外的第一金屬層，所述TSV穿透襯底，所述襯底上形成有鈍化層，所述凸出的TSV末端從所述襯底凸出并且穿過所述鈍化層，所述凸出的TSV末端包括內部金屬芯、外部介電套管和阻擋層，所述阻擋層被設置在所述內部金屬芯的側壁上使得所述阻擋層被設置在所述內部金屬芯和所述外部介電套管之間，其中所述阻擋層沿著所述內部金屬芯的外表面延伸到所述凸出的TSV末端的所述遠側端部但沒有覆蓋所述遠側端部處的所述內部金屬芯的最頂表面，其中所述外部介電套管沿著所述阻擋層的外表面延伸但留下與未被所述外部介電套管覆蓋的所述遠側端部相鄰的所述阻擋層的一部分，其中所述第一金屬層覆蓋所述阻擋層的所述未被覆蓋的部分的第一部分但沒有覆蓋所述外部介電套管的任何部分；以及

在所述第一金屬層上鍍覆不同于所述第一金屬層的除焊料之外的第二金屬層，所述第二金屬層覆蓋所述阻擋層的所述未被覆蓋的部分的第二部分但沒有覆蓋所述外部介電套管的任何部分；以及

在所述第二金屬層上鍍覆不同于所述第一金屬層和所述第二金屬層的除焊料之外的第三金屬層以在所述凸出的TSV末端上形成球狀遠側末端端部，其中所述第三金屬層覆蓋所述阻擋層的所述未被覆蓋的部分的第三部分但沒有覆蓋所述外部介電套管的任何部分；

其中所述阻擋層的所述未被覆蓋的部分的所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分不同并且構成所述阻擋層的整個未被覆蓋的部分，使得在鍍覆所述第一金屬層、所述第二金屬層和所述第三金屬層之后，所述未被覆蓋的部分中沒有部分被暴露；并且

其中所述阻擋層包括難熔金屬或難熔金屬氮化物；

其中從所述襯底凸出的所述外部介電套管由所述鈍化層完全覆蓋使得從所述襯底凸出的所述外部介電套管中沒有部分被暴露。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述鍍覆所述第一金屬層和所述鍍覆所述第二金屬層都包含選擇性無電鍍覆，并且其中所述球狀遠側末端端部在所述凸出的TSV末端的所述遠側部分上選擇性形成。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一金屬層包含從Ni、Pd、Co、Cr、Rh、NiP、NiB、CoWP和CoP組成的組中選擇的第一金屬。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一金屬層包含Ni，并且第二金屬層包含Cu。

5.根據權利要求1所述的方法，其中所述球狀遠側末端端部具有比在所述球狀遠側末端端部下面的所述凸出的TSV末端的第二橫截面積大25％的第一橫截面積。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述球狀遠側末端端部具有比在所述球狀遠側末端端部下面的所述凸出的TSV末端的第二橫截面積大40％的第一橫截面積。