[发明专利]微凸块及其形成方法、芯片互连结构及方法

说明书

本申请实施例提供一种微凸块及其形成方法、芯片互连结构及方法，其中，微凸块的形成方法包括：提供芯片，所述芯片至少包括硅衬底和贯穿所述硅衬底的硅通孔；在所述硅通孔中形成导电层，其中，所述导电层在第一方向上具有第一预设尺寸，所述第一方向为所述硅衬底的厚度方向；在所述硅通孔中的所述导电层的表面形成连接层；其中，所述连接层在所述第一方向上具有第二预设尺寸；所述第一预设尺寸与所述第二预设尺寸之和等于所述硅通孔在所述第一方向上的初始尺寸；处理所述硅衬底，暴露出所述连接层，形成与所述硅通孔对应的微凸块。通过本申请，可以实现制备具有小尺寸和小间距的微凸块。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，涉及但不限于一种微凸块及其形成方法、芯片互连结构及方法。

背景技术

在半导体封装工艺中，通常利用倒装芯片接合工艺将芯片与基板或者芯片与芯片进行接合。相关技术中，通常采用铜柱凸块(Copper Pillar bump)来实现芯片与基板之间或者芯片与芯片之间的结合。铜柱凸块技术是在芯片的表面制作焊接凸块，使芯片具备较佳的导电、导热和抗电子迁移能力的一种技术。采用铜柱凸块进行封装，不仅可以缩短连接电路的长度，减小芯片封装面积和体积，实现微型化，而且还可以提高芯片封装模组的性能。

然而，随着芯片集成度的不断增加，相邻凸块之间的间距也越来越小，相关技术中的铜柱凸块技术，由于自身工艺的局限性，不能实现小间距和小尺寸的要求。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种微凸块及其形成方法、芯片互连结构及方法。

第一方面，本申请实施例提供一种微凸块的形成方法，包括：

提供芯片，所述芯片至少包括硅衬底和贯穿所述硅衬底的硅通孔；

在所述硅通孔中形成导电层，其中，所述导电层在第一方向上具有第一预设尺寸，所述第一方向为所述硅衬底的厚度方向；

在所述硅通孔中的所述导电层的表面形成连接层；其中，所述连接层在所述第一方向上具有第二预设尺寸；所述第一预设尺寸与所述第二预设尺寸之和等于所述硅通孔在所述第一方向上的初始尺寸；

处理所述硅衬底，暴露出所述连接层，形成与所述硅通孔对应的微凸块。

在一些实施例中，在形成所述导电层之前，所述方法还包括：

在所述硅通孔的内壁沉积绝缘材料，形成绝缘层；

在所述绝缘层的表面沉积阻挡材料，形成阻挡层；

在所述阻挡层的表面沉积种子材料，形成种子层。

在一些实施例中，所述在所述硅通孔中形成导电层，包括：

采用电化学沉积工艺，在所述硅通孔中的所述种子层的表面电镀导电材料，形成所述导电层；

其中，所述导电材料与所述种子材料相同。

在一些实施例中，所述在所述硅通孔中的所述导电层的表面形成连接层，包括：

在所述硅通孔中的所述导电层和所述种子层的表面沉积焊接材料，形成所述连接层；

其中，所述焊接材料包括镍金导电材料或者焊锡膏。

在一些实施例中，所述硅衬底的第一面形成有所述绝缘层、所述阻挡层和所述种子层；所述方法还包括：

在形成所述连接层之后，对所述硅衬底的第一面进行化学机械抛光处理，以去除所述硅衬底第一面的所述绝缘层、所述阻挡层和所述种子层。

在一些实施例中，所述处理所述硅衬底，暴露出所述连接层，形成与所述硅通孔对应的微凸块，包括：