[發明專利]適用于轉接板的TSV結構及其制備方法

有效

• 申請號: 201310375502.8
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN103426864A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 王磊;張文奇
• 申請（專利權）人: 華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司
• 主分類號: H01L23/538
• 分類號: H01L23/538;H01L21/768
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

1.一種適用于轉接板的TSV結構，包括襯底（101），襯底（101）具有相對應的襯底正面（102）和襯底背面（103）；其特征是：在所述襯底（101）上設有TSV深孔（201），在TSV深孔（201）的側壁及底壁上設置第一絕緣層（301），在第一絕緣層（301）表面設置第二絕緣層（401），在第二絕緣層（401）表面設置一層或多層擴散阻擋層（501），在擴散阻擋層（501）表面設置種子層，在TSV深孔（201）中填充導電金屬。

2.一種適用于轉接板的TSV結構的制備方法，其特征是，包括以下步驟：

（1）提供襯底（101），襯底（101）具有相對應的襯底正面（102）和襯底背面（103）；

（2）首先在襯底（101）上刻蝕形成TSV深孔（201），該TSV深孔（201）朝向襯底背面（103）的一端為TSV頭部（202）；

（3）接著在襯底正面（102）采用熱氧化方式生長二氧化硅，得到第一絕緣層（301），第一絕緣層（301）覆蓋襯底正面（102）和TSV深孔（201）的側壁及底壁；然后在第一絕緣層（301）表面采用PECVD、SACVD或APCVD沉積TEOS，得到第二絕緣層（401）；之后再在第二絕緣層（401）表面沉積一層或多層擴散阻擋層（501），在擴散阻擋層（501）表面沉積種子層；最后在TSV深孔（201）中填充導電金屬。

3.如權利要求2所述的適用于轉接板的TSV結構的制備方法，其特征是：還包括TSV結構的露頭工藝，具體過程為：

（1）首先對襯底背面（103）采用刻蝕液進行第一階段刻蝕，在第一階段的刻蝕過程中，刻蝕液采用氫氟酸和硝酸體系，氫氟酸和硝酸的體積比為4:1～1:3，刻蝕至TSV頭部（202）距離襯底背面（103）的厚度為2～5μm時進入第二階段拋光；第二階段拋光過程中，刻蝕液采用氫氟酸和硝酸體系，氫氟酸和硝酸的體積比為1:3～1:10，拋光后襯底背面（103）的粗糙度Ra＜5nm；第二階段拋光后繼續采用刻蝕液進行刻蝕，刻蝕液采用氫氟酸和硝酸體系，氫氟酸和硝酸的體積比為1:10～1:50，刻蝕至TSV頭部（202）露出襯底背面（103）至所需的高度；

（2）再在襯底背面（103）制作一層聚合物介質層（601），聚合物介質層（601）采用光敏性聚合物，通過光刻、曝光、顯影在TSV頭部（202）形成刻蝕窗口，然后將聚合物介質層（601）進行固化；最后通過刻蝕去除TSV頭部（202）的第一絕緣層（301）和第二絕緣層（401），露出擴散阻擋層（501）。

4.如權利要求2所述的適用于轉接板的TSV結構的制備方法，其特征是：所述襯底（101）為硅片、碳化硅（SiC）或砷化鎵（GaAs）。