[發明專利]微凸塊及其形成方法、芯片互連結構及方法

在審

• 申請號: 202110756416.6
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN115588619A
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 范增焰
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/768;H01L23/48;H01L23/482;H01L23/488
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 陳萬青;張穎玲

本申請實施例提供一種微凸塊及其形成方法、芯片互連結構及方法，其中，微凸塊的形成方法包括：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電層，其中，所述導電層在第一方向上具有第一預設尺寸，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設尺寸；所述第一預設尺寸與所述第二預設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的微凸塊。通過本申請，可以實現制備具有小尺寸和小間距的微凸塊。

技術領域

本申請涉及半導體技術領域，涉及但不限于一種微凸塊及其形成方法、芯片互連結構及方法。

背景技術

在半導體封裝工藝中，通常利用倒裝芯片接合工藝將芯片與基板或者芯片與芯片進行接合。相關技術中，通常采用銅柱凸塊(Copper Pillar bump)來實現芯片與基板之間或者芯片與芯片之間的結合。銅柱凸塊技術是在芯片的表面制作焊接凸塊，使芯片具備較佳的導電、導熱和抗電子遷移能力的一種技術。采用銅柱凸塊進行封裝，不僅可以縮短連接電路的長度，減小芯片封裝面積和體積，實現微型化，而且還可以提高芯片封裝模組的性能。

然而，隨著芯片集成度的不斷增加，相鄰凸塊之間的間距也越來越小，相關技術中的銅柱凸塊技術，由于自身工藝的局限性，不能實現小間距和小尺寸的要求。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例提供一種微凸塊及其形成方法、芯片互連結構及方法。

第一方面，本申請實施例提供一種微凸塊的形成方法，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電層，其中，所述導電層在第一方向上具有第一預設尺寸，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設尺寸；所述第一預設尺寸與所述第二預設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的微凸塊。

在一些實施例中，在形成所述導電層之前，所述方法還包括：

在所述硅通孔的內壁沉積絕緣材料，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。

在一些實施例中，所述在所述硅通孔中形成導電層，包括：

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

其中，所述導電材料與所述種子材料相同。

在一些實施例中，所述在所述硅通孔中的所述導電層的表面形成連接層，包括：

在所述硅通孔中的所述導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電材料或者焊錫膏。

在一些實施例中，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行化學機械拋光處理，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。

在一些實施例中，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的微凸塊，包括：