[发明专利]低成本TSV立体集成工艺方法

摘要

本发明公开了一种低成本TSV立体集成工艺方法，在TSV通孔侧壁绝缘层制作完成后直接进行制作阻挡层和种子层及电镀铜，与同传统TSV工艺流程相比，减少了涂胶、曝光、显影、CD测量、二氧化硅刻蚀、去胶6步工序，该流程在晶圆背面减薄时进行适度过减薄去除TSV通孔底部绝缘层，所有工艺均基本处于同一平面内，避免了传统工艺流程必须对数十微米深TSV通孔底部绝缘层进行光刻、刻蚀，因此不需要昂贵的专用设备。本流程工艺流程短，效率高、工艺成本低，是高效、低成本的TSV立体集成工艺技术。

主权项

一种低成本TSV立体集成工艺方法，其特征在于包括下述步骤：（1）在硅片表面淀积1500A厚度的二氧化硅，在二氧化硅表面涂光刻胶，并曝光显影，露出需要刻蚀的二氧化硅窗口；（2）在窗口刻蚀二氧化硅层，并刻蚀硅片衬底，形成一个深度为500000A～600000A的TSV深孔，SPM清洗，去除表面的光刻胶，使用BOE刻蚀液，去除硅片表面的二氧化硅层；（3）在Si片表面淀积形成150A厚度的二氧化硅绝缘层；（4）淀积150A的氮化钽阻挡层，淀积150A的铜种子层；（5）在硅片表面涂光刻胶，曝光并光刻，形成需要电镀铜的窗口；（6）在硅片表面电镀铜600000A～700000A，使用SPM清洗去除光刻胶；（7）化学机械研磨，研磨至硅片的二氧化硅绝缘层表面；（8）使用硅载片键合在已研磨过的硅片表面；（9）硅片背面进行化学机械研磨，至TSV孔的底部铜表面露出；（10）在硅片背面淀积150A的二氧化硅绝缘层，涂光刻胶、曝光、显影、露出需要淀积阻挡层的TSV孔底部，使用BOE刻蚀液，刻蚀掉孔内的150A的二氧化硅层，淀积150A的氮化钽阻挡层，然后淀积150A的铜种子层；（11）在硅片背面涂光刻胶，曝光并显影，露出电镀铜的窗口；（12）在硅片整个背面电镀15000A的铜，使用SPM清洗，去除光刻胶；（13）在硅片表面的划片道进行划片，形成管芯；（14）将管芯的背面对准键合在另一片硅片的表面；（15）对被键合的硅片表面进行划片，去除不需要的部分；（16）解除管芯表面的载片键合，去掉载片。