發(fā)布時間：2017-09-07 20:28

  本文關鍵詞：基于兆聲波技術的高深寬比TSV清洗工藝研究

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【摘要】：自集成電路誕生以來,更高的系統(tǒng)集成密度一直是半導體追求的主要目標之一。用于三維縱向互聯(lián)的硅通孔技術為三維封裝提供了解決方案,被業(yè)界認為是未來實現(xiàn)更高性能,更高集成密度的微電子系統(tǒng)的重要發(fā)展方向,吸引了國內外大量的研發(fā)資源對其進行研究。目前,業(yè)界主流的硅通孔的深寬比已經達到10：1,而且還有進一步增大的趨勢。雖然硅通孔應用潛力巨大,但是在硅通孔制造工藝技術中仍然有很多工藝挑戰(zhàn),硅通孔刻蝕后的清洗工藝就是其中的一個重要工藝難點。本課題的研究內容就是高深寬比硅通孔的清洗工藝解決方案。在課題執(zhí)行過程中,首先針對硅通孔Bosch氣體交替技術(Bosch gas-switching technique)的硅刻蝕的工藝的特點、TSV結構的特點進行了系統(tǒng)分析；然后對基于Bosch氣體交替技術的硅刻蝕反應副產物種類以及清洗過程的藥液在硅通孔內的流體特性進行分析,探討了一種基于半導體常規(guī)清洗藥液,結合空間交變相位移(SAPS:Space Alternated Phase Shift)兆聲波清洗技術進行硅通孔刻蝕后的清洗方法,并闡述了該清洗工藝的特點及前后工藝間的相互影響。在硅通孔清洗工藝驗證之前,本課題還對包括TSV光刻工藝、Bocsh深反應離子刻蝕工藝、去膠工藝的硅通孔制作工藝進行了細致的研究,并利用8英寸晶圓制作了直徑20微米,深度200微米的硅通孔樣片,用于研究TSV清洗工藝的需求和沾污特點,最后,提出了一種能高效去除深孔內刻蝕殘余產物的空間交變相位移兆聲波清洗工藝方案。本課題通過對硅通孔Bocsh刻蝕工藝、空間交變相位移兆聲波清洗技術以及晶圓級清洗工藝技術的研究,為硅通孔刻蝕后的清洗工藝提供一個可行的工藝方案。實驗證明,本課題提出的空間交變相位移兆聲波清洗技術,是一種高效的硅通孔刻蝕后清洗工藝方案。
【關鍵詞】：轉接板 TSV Bocsh刻蝕 兆聲波 盲孔清洗
【學位授予單位】：中國科學院大學(工程管理與信息技術學院)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN305
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-25
• 1.1 研究背景與意義9-12
• 1.2 TSV技術發(fā)展現(xiàn)狀12-16
• 1.3 半導體清洗工藝綜述16-22
• 1.3.1 濕法清洗工藝17-20
• 1.3.2 干法清洗工藝研究進展20-22
• 1.4 本課題主要研究內容22-25
• 第二章 TSV刻蝕工藝及清洗工藝介紹25-35
• 2.1 TSV刻蝕工藝介紹25-29
• 2.2 TSV絕緣結構介紹29-34
• 2.2.1 TSV絕緣層工藝介紹29-32
• 2.2.2 TSV絕緣層可靠性對TSV清洗工藝的要求32-34
• 2.3 本章小結34-35
• 第三章 TSV沾污特點及清洗工藝研究35-49
• 3.1 清洗樣品的制備及沾污情況分析35-39
• 3.1.1 TSV清洗樣品制備36-38
• 3.1.2 TSV刻蝕后沾污分析38-39
• 3.2 TSV清洗模式的選擇39-43
• 3.2.1 干法模式對TSV清洗的可行性分析40-41
• 3.2.2 濕法模式對TSV清洗可行性討論41-43
• 3.3 TSV清洗工藝實驗方案43-47
• 3.3.1 兆聲波清洗技術原理43-46
• 3.3.2 清洗藥液的選擇及工藝原理46
• 3.3.3 TSV清洗工藝方案設計46-47
• 3.4 本章小結47-49
• 第四章 TSV清洗工藝的驗證與分析49-59
• 4.1 清洗前晶圓狀態(tài)檢查49-50
• 4.2 清洗工藝方案驗證50-57
• 4.2.1 TSV口部清洗驗證51-53
• 4.2.2 TSV中部清洗驗證53-54
• 4.2.3 TSV底部清洗驗證54-56
• 4.2.4 TSV晶圓表面清洗驗證56-57
• 4.3 本章小結57-59
• 第五章 結論及展望59-61
• 5.1 研究內容總結59-60
• 5.2 未來工作展望60-61
• 參考文獻61-65
• 在學期間發(fā)表的論文與專利65-67
• 致謝67

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本文編號：809691