[發(fā)明專利]微凸塊及其形成方法、芯片互連結(jié)構(gòu)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110756416.6
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN115588619A
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范增焰
• 申請（專利權(quán)）人: 長鑫存儲技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/768;H01L23/48;H01L23/482;H01L23/488
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 陳萬青;張穎玲

1.一種微凸塊的形成方法，其特征在于，所述方法包括：

提供芯片，所述芯片至少包括硅襯底和貫穿所述硅襯底的硅通孔；

在所述硅通孔中形成導(dǎo)電層，其中，所述導(dǎo)電層在第一方向上具有第一預(yù)設(shè)尺寸，所述第一方向為所述硅襯底的厚度方向；

在所述硅通孔中的所述導(dǎo)電層的表面形成連接層；其中，所述連接層在所述第一方向上具有第二預(yù)設(shè)尺寸；所述第一預(yù)設(shè)尺寸與所述第二預(yù)設(shè)尺寸之和等于所述硅通孔在所述第一方向上的初始尺寸；

處理所述硅襯底，暴露出所述連接層，形成與所述硅通孔對應(yīng)的微凸塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在形成所述導(dǎo)電層之前，所述方法還包括：

在所述硅通孔的內(nèi)壁沉積絕緣材料，形成絕緣層；

在所述絕緣層的表面沉積阻擋材料，形成阻擋層；

在所述阻擋層的表面沉積種子材料，形成種子層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述硅通孔中形成導(dǎo)電層，包括：

采用電化學(xué)沉積工藝，在所述硅通孔中的所述種子層的表面電鍍導(dǎo)電材料，形成所述導(dǎo)電層；

其中，所述導(dǎo)電材料與所述種子材料相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述硅通孔中的所述導(dǎo)電層的表面形成連接層，包括：

在所述硅通孔中的所述導(dǎo)電層和所述種子層的表面沉積焊接材料，形成所述連接層；

其中，所述焊接材料包括鎳金導(dǎo)電材料或者焊錫膏。

5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項所述的方法，其特征在于，所述硅襯底的第一面形成有所述絕緣層、所述阻擋層和所述種子層；所述方法還包括：

在形成所述連接層之后，對所述硅襯底的第一面進(jìn)行化學(xué)機械拋光處理，以去除所述硅襯底第一面的所述絕緣層、所述阻擋層和所述種子層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述處理所述硅襯底，暴露出所述連接層，形成與所述硅通孔對應(yīng)的微凸塊，包括：

以所述硅襯底的第一面為刻蝕起點，去除具有所述第二預(yù)設(shè)尺寸的硅襯底，保留位于所述連接層側(cè)壁的所述絕緣層、所述阻擋層和所述種子層，暴露出具有所述第二預(yù)設(shè)尺寸的連接層，形成與所述硅通孔對應(yīng)的微凸塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述處理所述硅襯底，暴露出所述連接層，形成與所述硅通孔對應(yīng)的微凸塊，包括：

以所述硅襯底的第一面為刻蝕起點，去除具有所述第二預(yù)設(shè)尺寸的硅襯底和位于所述連接層側(cè)壁的所述絕緣層、所述阻擋層和所述種子層，暴露出具有所述第二預(yù)設(shè)尺寸的連接層，形成與所述硅通孔對應(yīng)的微凸塊。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供芯片，包括：

提供所述硅襯底；

以所述硅襯底的第一面為刻蝕起點，刻蝕所述硅襯底，形成貫穿所述硅襯底的所述硅通孔；

其中，所述硅通孔在第二方向上的尺寸小于15微米，且相鄰兩個硅通孔之間的間距小于20微米；所述第二方向垂直于所述第一方向。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述形成貫穿所述硅襯底的硅通孔，包括：

在所述硅襯底的第一面形成第一光阻層；

圖形化所述第一光阻層，形成窗口，所述窗口暴露出所述硅襯底的第一面；

通過所述窗口，刻蝕所述硅襯底，形成貫穿所述硅襯底的硅通孔。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述芯片還包括：

位于所述硅襯底的第二面的介質(zhì)層；所述介質(zhì)層中形成有與所述硅通孔連接的金屬互連線；其中，所述硅襯底的第一面和所述硅襯底的第二面為所述硅襯底沿所述第一方向上相對的兩個面；

所述硅通孔和所述金屬互連線共同用于將所述硅襯底的第一面的信號傳輸至所述硅襯底的第二面。