[发明专利]一种电镀工艺

说明书

本发明公开了一种电镀工艺；S1、在第一硅片表面制作第一TSV盲孔，然后沉积第一钝化层和第一种子层，最后在所述第一TSV盲孔内进行电镀第一TSV铜柱；S2、在第二硅片的表面制作第二TSV盲孔，通过背部减薄和抛光使所述第二TSV盲孔底部露出，在第二硅片的表面进行热氧做TSV内部的第二钝化层；S3、用高温氧氧键合的方式把所述第一硅片和所述第二硅片做键合，在第二硅片上沉积第二种子层，电镀填充第二TSV铜柱，抛光得到超深TSV金属填充的硅片；本发明将两组硅片做永久键合，形成具有一定厚度的TSV的金属的深TSV结构，然后通过二次电镀工艺使深TSV结构填满。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种新型的电镀工艺。

背景技术

毫米波射频技术在半导体行业发展迅速，其在高速数据通信、汽车雷达、机载导弹跟踪系统以及空间光谱检测和成像等领域都得到广泛应用，预计2018年市场达到11亿美元，成为新兴产业。新的应用对产品的电气性能、紧凑结构和系统可靠性提出了新的要求，对于无线发射和接收系统，目前还不能集成到同一颗芯片上（SOC），因此需要把不同的芯片包括射频单元、滤波器、功率放大器等集成到一个独立的系统中实现发射和接收信号的功能。

为了集成不同的射频元器件，需要用到转接板做承载工具，并且为了使不同厚度的芯片都能在转接板表面做平贴或者嵌入，往往需要厚度超过400um的转接板，这就需要上下互联用的TSV也必须要达到400um以上的深度，这个工艺目前在行业内属于不能完成的结构，即使从转接板晶圆的两面同时作TSV，也不能形成实心的TSV填充。

而用一次电镀来作业，则会因为TSV底部的种子层偏薄不能有效引入电镀电流，如果电镀电流密度不够，则由底部到顶部的电镀机制不能被启动。同时TSV深度较大，还会因为底部药液交换不充分，导致电镀时间较长的问题，影响电镀机产能，然而市面上各种的电镀技术仍存在各种各样的问题。

如授权公告号为CN104451619A所公开的一种SMDLED封装基板电镀结构及其电镀工艺，其虽然实现了SMD LED封装基板电镀结构的金包银技术，先镀银再镀金，即可省金又可满足打金线和SMT要求。比传统的工艺要简化，且镀金的一面在表面，露出于空气中，金的化学活泼性较低，不容易发生化学变化，因此，本发明的电镀结构结合力更强，但是并未解决现有存在的不能够从转接板晶圆的两面同时作TSV，也不能形成实心的TSV填充，电镀电流密度不够，则由底部到顶部的电镀机制不能被启动。同时TSV深度较大，还会因为底部药液交换不充分，导致电镀时间较长的问题，影响电镀机产能等的问题，为此我们提出一种电镀工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电镀工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电镀工艺，包括有以下电镀工艺步骤：

S1、在第一硅片表面制作第一TSV盲孔，然后沉积第一钝化层和第一种子层，最后在所述第一TSV盲孔内进行电镀第一TSV铜柱，抛光所述第一硅片的表面，完成所述第一硅片表面金属材质移除；

S2、在第二硅片的表面制作第二TSV盲孔，然后通过背部减薄和抛光使所述第二TSV盲孔底部露出，最后完成通孔所述第二硅片的制作，然后在所述第二硅片的表面进行热氧做TSV内部的第二钝化层；

S3、然后用高温氧氧键合的方式把所述第一硅片和所述第二硅片做键合，然后在第二硅片上进行沉积第二种子层，电镀TSV使的所述第二TSV盲孔内填充第二TSV铜柱，抛光得到超深TSV金属填充的硅片。

优选的，所述S1中的第一TSV盲孔的制备方法采用的是光刻或者干法刻蚀工艺，所述第一TSV盲孔的孔直径范围在1um-1000um，深度在10um-1000um。

优选的，所述S1中的第一钝化层是在所述第一硅片上方沉积氧化硅或者氮化硅等绝缘层，或者直接热氧化，所述第一钝化层厚度范围在10nm-100um。