[發(fā)明專利]具有高深寬比的通孔結(jié)構(gòu)及多晶片互聯(lián)的制造方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310347663.6
• 申請(qǐng)日: 2013-08-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104347492A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聞人青青;唐世弋;李志丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768;H01L23/528
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時(shí)云

1.一種具有高深寬比的通孔結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括：

提供一晶片，所述晶片具有正面及背面；

先在所述晶片正面制作正面導(dǎo)電盲孔；

后在所述晶片正面鍵合一輔助基板，并進(jìn)行翻轉(zhuǎn)以使所述輔助基板支撐所述晶片；以及

在所述晶片背面對(duì)應(yīng)于所述正面導(dǎo)電盲孔位置處制作背面導(dǎo)電盲孔，并使所述背面導(dǎo)電盲孔與所述正面導(dǎo)電盲孔電性連接以形成貫穿所述晶片正面及背面的通孔結(jié)構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述的具有高深寬比的通孔結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述正面導(dǎo)電盲孔的制造方法包括：

在制作好的所述晶片正面進(jìn)行光刻工藝，定義正面盲孔制作區(qū)域；

對(duì)所述正面盲孔制作區(qū)域進(jìn)行深反應(yīng)離子刻蝕，獲得正面盲孔；

在所述晶片正面及正面盲孔的內(nèi)表面上依次淀積正面絕緣層和正面擴(kuò)散阻擋層；

在所述正面擴(kuò)散阻擋層上濺射正面金屬種子層；

采用金屬填充工藝將金屬填充滿所述正面盲孔，形成正面導(dǎo)電盲孔。

3.如權(quán)利要求2所述的具有高深寬比的通孔結(jié)構(gòu)制造方法，其特征在于，還包括：

在所述晶片正面進(jìn)行平坦化工藝，去除多余的填充金屬，使所述正面通孔表面與所述晶片正面平齊。

4.如權(quán)利要求1所述的具有高深寬比的通孔結(jié)構(gòu)制造方法，其特征在于，所述背面導(dǎo)電盲孔的制造方法包括：

在所述晶片背面進(jìn)行光刻工藝，定義背面盲孔制作區(qū)域，所述背面盲孔制作區(qū)域與所述正面盲孔制作區(qū)域一一對(duì)準(zhǔn)；

對(duì)所述背面盲孔制作區(qū)域進(jìn)行深反應(yīng)離子刻蝕，獲得背面盲孔，所述背面盲孔與所述正面通孔連接；

在所述晶片背面及背面盲孔的側(cè)壁上依次淀積背面絕緣層、背面擴(kuò)散阻擋層和背面金屬種子層；

采用所述金屬填充工藝將金屬填充滿所述背面盲孔，形成背面導(dǎo)電盲孔，使所述晶片的正面導(dǎo)電盲孔和背面導(dǎo)電盲孔電性連接。

5.如權(quán)利要求4所述的具有高深寬比的通孔結(jié)構(gòu)制造方法，其特征在于，還包括：

在所述晶片背面進(jìn)行平坦化工藝，去除多余的填充金屬，使所述背面導(dǎo)電盲孔表面與所述晶片背面平齊。

6.如權(quán)利要求2或4所述的具有高深寬比的通孔結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述金屬填充工藝采用電鍍或化學(xué)鍍的一種或組合。

7.如權(quán)利要求2或4所述的具有高深寬比的通孔結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述金屬填充工藝填充的金屬材料為具有導(dǎo)電性的銅、鎢或鋁中的一種或多種材料。

8.如權(quán)利要求4所述的具有高深寬比的通孔結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，在所述晶面背面進(jìn)行光刻工藝，定義背面盲孔制作區(qū)域之前還包括：對(duì)所述晶片背面進(jìn)行減薄，使所述晶片的厚度減薄到與一預(yù)定義的通孔結(jié)構(gòu)的深度相同。

9.如權(quán)利要求8所述的具有高深寬比的通孔結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，對(duì)所述晶片背面進(jìn)行減薄的操作采用機(jī)械研磨、化學(xué)機(jī)械拋光、濕法腐蝕、干法蝕刻的獨(dú)立或組合方式。

10.如權(quán)利要求1所述的具有高深寬比的通孔結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述鍵合采用高分子材料或有機(jī)材料作為中間層。

11.如權(quán)利要求1所述的具有高深寬比的通孔結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，還包括：在所述晶片背面制作導(dǎo)電凸塊，且所述導(dǎo)電凸塊與所述通孔結(jié)構(gòu)電性連接。

12.如權(quán)利要求1所述的具有高深寬比的通孔結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，還包括：采用解鍵合工藝從所述晶片正面移除所述輔助基板。

13.如權(quán)利要求12所述的晶片具有高深寬比的通孔結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述解鍵合工藝采用力、化學(xué)、高溫、光的獨(dú)立或組合方式。

14.一種利用權(quán)利要求1-13中任意一項(xiàng)所述的具有高深寬比的通孔結(jié)構(gòu)的制造方法形成的通孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行多晶片互聯(lián)的制造方法，其特征在于，包括：

提供多個(gè)晶片，每一所述晶片中具有所述通孔結(jié)構(gòu)，所述通孔結(jié)構(gòu)上形成導(dǎo)電凸塊；以及

焊接所述多個(gè)晶片的導(dǎo)電凸塊，通過(guò)所述導(dǎo)電凸塊互聯(lián)每一所述晶片中的通孔結(jié)構(gòu)以形成多晶片互聯(lián)結(jié)構(gòu)。

15.如權(quán)利要求14所述的多晶片互聯(lián)的制造方法，其特征在于，采用導(dǎo)電性粘結(jié)劑或各向異性導(dǎo)電膜制作的焊料焊接所述多個(gè)晶片的導(dǎo)電凸塊。