[發明專利]去除傳導材料以在襯底中形成傳導特征

有效

• 申請號: 201280057102.6
• 申請日: 2012-10-03
• 公開（公告）號: CN103946972B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: S·薩塔德加
• 申請（專利權）人: 馬維爾國際貿易有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/48
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 酆迅

相關申請的交叉引用

本公開要求于2012年10月2日提交的第13/633,825號美國專利申請的優先權，該美國專利申請要求于2011年10月3日提交的第61/542,744號美國臨時專利申請的優先權，該美國臨時專利申請的全部說明書除了如果有的與本說明書不一致的那些部分之外出于所有目的通過完全引用而結合于此。

技術領域

本公開的實施例涉及集成電路領域，并且更具體地涉及用于形成硅通孔的技術。

背景技術

在本文中提供的背景技術描述是為了總體呈現公開的背景。當前署名的發明人的工作在這一背景技術部分中描述該工作的程度上以及該描述的可以在提交時未另外限定為現有技術的方面既未明確地也未暗示地承認為相對于本公開的現有技術。

在半導體裸片或者芯片上形成集成電路器件，比如晶體管。集成電路特征繼續在尺寸上縮減至更小尺度。這些特征的縮小尺度正在挑戰在襯底內形成特征(比如硅通孔(TSV))的常規技術。

使用化學蝕刻來制作常規過孔以產生經過硅或者其它襯底材料的隧道。然后利用傳導材料填充孔以形成過孔。常規化學蝕刻技術如果應用于形成相對小的TSV(比如直徑為10-20μm級的過孔)則產生在硅表面的頂部具有相對大的直徑并且在硅表面的底部具有相對小的直徑的圓錐形TSV。因此，使用常規技術而形成的TSV不能處于緊密靠近或者靠近其它封裝或者集成電路特征，從而有些排除了小直徑TSV的益處。

發明內容

在一個實施例中，本公開提供一種形成傳導特征的方法。在襯底中形成孔并且向孔中沉積傳導材料。去除傳導材料的占據孔的第一縱向部分的部分，使得占據孔的第二縱向部分的至少一個傳導特征保留。孔可以包括從孔的中心向外延伸并且穿越孔的豎直尺度的槽。可以至少部分在槽內沉積傳導特征。

在另一實施例中，本公開提供一種具有襯底和用襯底限定的孔的裝置。第一傳導特征從襯底的頂表面向襯底的底表面穿越。通過去除襯底的在孔中沉積的縱向連續部分來形成第一傳導特征。第一傳導特征可以是硅通孔。孔可以包括中心部分和多個側部特征，并且可以在多個側部特征中的一個側部特征中沉積第一傳導特征。

附圖說明

通過結合附圖的以下具體描述將容易理解本公開的實施例。為了便于這一描述，相似附圖標記表示相似結構單元。在附圖的各圖中通過示例而非通過限制來圖示在本文中的實施例。

圖1A至圖1D圖示在各個制作階段的具有傳導特征的襯底的頂級視圖。

圖1E至圖1I圖示在各個制作階段的傳導特征的一個示例實施例的頂級視圖。

圖2A至圖2D圖示在各個制作階段的具有傳導特征的襯底的三維透視圖。

圖3A和圖3B圖示根據各個實施例的示例傳導特征的頂級視圖。

圖4是用于制作在本文中描述的半導體封裝的方法的工藝流程圖。

具體實施方式

本公開的實施例描述制作硅通孔以及其它相似封裝和集成電路特征的方法。實施例包括制作相對小的傳導特征，比如具有小于20μm的直徑的過孔。如先前指出的那樣，常規化學蝕刻技術不適合于制作具有相對小的直徑的過孔，因為這樣的技術產生圓錐形過孔。在本文中公開的技術包括在襯底中鉆出相對大的孔、利用傳導材料涂覆那些孔的內表面、然后去除傳導材料的部分，使得一個或者多個相對小的豎直傳導特征保留在孔內。

圖1A至圖1D圖示在各個制作階段的具有傳導特征的襯底的頂級視圖。參照圖1A，在襯底100中形成孔102。如比如使用機械鉆孔、激光鉆孔或者某個其它鉆孔類型來鉆出孔102。在圖1A至圖1D中所示示例中，孔102包括若干側部特征104。側部特征104可以是從孔102的中心向外延伸并且從襯底100的底表面向襯底100的頂表面沿著孔102縱向伸展的槽、溝道或者其它特征。側部特征104可以具有不同形狀，例如圓形、半圓形、方形或者矩形。襯底100可以包括硅(Si)、鍺化硅(SiGe)、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)或者其它適當襯底材料。

參照圖1B，向孔102中布置傳導材料106。傳導材料106可以例如是鋁(Al)、銅(Cu)、鋁-銅合金、鎳(Ni)或者其它傳導材料。通過電鍍沉積、升華沉淀、濺射工藝或者其它適當工藝來沉積傳導材料106。雖然圖1B中所示示例示出孔102由傳導材料106完全填充，但是在實施例中，孔102的一部分可以未被填充。在圖1C中圖示這一點的示例，其中傳導材料106被布置到孔102中，以足以涂覆孔102的內表面并且填充側部特征104。