[发明专利]一种用于三维集成电路封装的硅通孔结构及其制造方法

权利要求书

1.一种用于三维集成电路封装的硅通孔结构制备方法，其特征在于，具体步骤为：

通过向硅片（200）中注入氢离子（202）剥离硅片，获得制备硅通孔的基底；

对基底进行双面等离子体刻蚀，从而将基底贯通形成硅通孔；

在所述硅通孔的侧壁和所述基底的上下表面依次沉积绝缘介质（205）、铜扩散阻挡层（206）和籽晶层（207），采用光刻和刻蚀工艺去除部分所述铜扩散阻挡层（206）和所述籽晶层（207），仅保留所述硅通孔的侧壁处的所述铜扩散阻挡层（206）和所述籽晶层（207）；

在上述结构的上下表面形成牺牲层（208），在所述硅通孔中完全填充导电金属材料（209），然后去除所述牺牲层（208），所述导电金属材料（209）的上下表面分别突出于所述绝缘介质（205）的上下表面；

在所述导电金属材料（209）表面形成接触焊点（210）。

2.根据权利要求1所述的用于三维集成电路封装的硅通孔结构制备方法，其特征在于，所述获得制备硅通孔的基底的步骤，具体包括：

首先，采用热氧化方法在硅片（200）表面生长一层二氧化硅薄膜（201）；

然后，采用离子注入方式向所述硅片（200）中注入氢离子（202），所述氢离子（202）通过所述二氧化硅（201）向所述硅片（200）内部扩散；

之后，对所述硅片（200）进行退火，使注氢处微空腔内氢气发泡，硅片（200）发生剥离，成为上下两部分；

最后，通过湿法刻蚀工艺去除剥离后的上部硅片表面的二氧化硅（201），并采用化学机械抛光方法平坦化上部硅片的底部，从而获得用于制作硅通孔的基底。

3.根据权利要求2所述的用于三维集成电路封装的硅通孔结构制备方法，其特征在于，所选氢离子注入能量大于5000 KeV，以获得深度大于50微米的硅通孔。

4. 根据权利要求2所述的用于三维集成电路封装的硅通孔结构制备方法，其特征在于，对所述硅片进行退火的温度范围为300~400 ℃。

5.根据权利要求1所述的用于三维集成电路封装的硅通孔结构制备方法，其特征在于，所述导电金属材料为铜。