為滿足射頻微波應(yīng)用的需求并實現(xiàn)三維異質(zhì)集成,提出了一種帶有大尺寸空腔結(jié)構(gòu)的硅通孔（TSV）轉(zhuǎn)接板,研究了其空腔金屬化與表面金屬再布線層（RDL）一體成型技術(shù)。首先,刻蝕空腔并整面沉積一層2μm厚的SiO₂;然后,在不損傷其他部分絕緣層的條件下,通過干法刻蝕完成TSV背面SiO₂刻蝕;最后,通過整面電鍍實現(xiàn)空腔金屬化和RDL一體成型,并通過金屬反向刻蝕形成RDL。重點研究了對TSV背面SiO₂刻蝕時對空腔拐角的保護方法,以及在形成表面RDL時對空腔側(cè)壁金屬層的保護方法。最終獲得了帶有120μm深空腔的TSV轉(zhuǎn)接板樣品,其中空腔側(cè)壁和表面RDL的金屬層厚度均為8μm。 

【文章來源】：半導(dǎo)體技術(shù). 2020,45(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

帶有大尺寸空腔結(jié)構(gòu)的TSV轉(zhuǎn)接板

TSV正面工藝完成后與載片進(jìn)行鍵合,然后進(jìn)行減薄和化學(xué)機械拋光(CMP)實現(xiàn)TSV露頭[11]。本研究中TSV轉(zhuǎn)接板表面RDL和空腔金屬化采用一體成型方案,即先刻蝕空腔并整面沉積一層厚度為2 μm的SiO2,然后在不損傷其他部分絕緣層的條件下完成TSV背面SiO2刻蝕,最后通過電鍍實現(xiàn)空腔金屬化和RDL一體成型,并進(jìn)行金屬刻蝕形成RDL,其具體工藝流程如圖2所示。首先通過深反應(yīng)離子刻蝕(DRIE)形成深度為120 μm的空腔,如圖2(a)所示。然后通過化學(xué)氣相沉積(CVD)形成厚度為2 μm的SiO2絕緣層,并在刻蝕掩膜的保護下,通過干法刻蝕將TSV頂部的SiO2層打開使TSV露頭,以便形成金屬互連,如圖2(b)和(c)所示。再通過物理氣相沉積(PVD)在空腔內(nèi)部和硅表面濺射連續(xù)的電鍍種子層,接著電鍍一層厚度為8 μm金屬銅作為RDL互連層,如圖2(d)所示。最后通過光刻形成刻蝕掩膜,并刻蝕得到RDL圖形,如圖2(e)所示。

使用真空壓干膜法制備刻蝕掩膜時,由于空腔尺寸太大,干膜無法沿空腔側(cè)壁完美壓合,一方面會在空腔底部形成空隙,另一方面空腔拐角處很難被覆蓋,如圖3(a)所示。在干法刻蝕過程中,空隙內(nèi)殘留氣體易受到高真空負(fù)壓的影響而膨脹,引起干膜爆裂,導(dǎo)致空腔內(nèi)SiO2受到損傷,如圖3(b)所示。因此,真空壓干膜法不能滿足工藝需求。3.1.2 旋涂光刻膠法

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]薄膜電路通孔結(jié)構(gòu)光刻膠噴涂工藝[J]. 魏曉旻,柳龍華,邱穎霞.  電子工業(yè)專用設(shè)備. 2014(04)



本文編號：3278784