【技术实现步骤摘要】
一种TSV结构及其制备方法
[0001]本专利技术涉及集成电路
，尤其涉及一种TSV结构及其制备方法。
技术介绍
[0002]随着集成电路工艺技术的高速发展，微电子封装技术逐渐成为制约半导体技术发展的主要因素。
[0003]为了实现电子封装的高密度化，获得更优越的性能和更低的总体成本，技术人员研究出一系列先进的封装技术，其中三维封装技术具有良好的电学性能以及较高的可靠性，同时能实现较高的封装密度，被广泛应用于各种高速电路以及小型化系统中。
[0004]硅通孔(Through Silicon Vias,TSV)技术是三维集成电路中堆叠芯片实现互连的一种新技术，通过在硅圆片上制作出许多垂直互连TSV结构来实现不同芯片之间的电互连。TSV技术能够使芯片在三维方向堆叠的密度最大、芯片之间的互连线最短、外形尺寸最小，并且大大改善芯片速度和低功耗的性能，是目前电子封装技术中最引人注目的一种技术。
[0005]然而随着三维封装技术的不断发展，TSV的横向尺寸不断缩小，使得TSV的截面积减小，这意味着填充TSV...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种TSV结构，其特征在于，包括：衬底结构；通孔结构，所述通孔结构设置在所述衬底结构内部并上下贯穿所述衬底结构；嵌入层，所述嵌入层设置在所述通孔结构内壁并插入所述衬底结构内部；化合物层，所述化合物层设置在所述通孔结构内壁，所述化合物层与所述嵌入层的接触部位设置有反应生成层；金属互连结构，所述金属互连结构设置在所述通孔结构内壁；其中，所述金属互连结构顶端设置有顶部金属接触层，所述金属互连结构底端设置有底部金属接触层。2.根据权利要求1所述的TSV结构，其特征在于，所述化合物层表面还设置有第一隔离介质，所述金属互连结构设置在所述第一隔离介质表面。3.根据权利要求2所述的TSV结构，其特征在于，所述金属互连结构包括铜扩散阻挡层、铜籽晶层和铜金属层，所述铜籽晶层设置在所述铜扩散阻挡层表面，所述铜金属层设置在所述铜籽晶层表面。4.根据权利要求3所述的TSV结构，其特征在于，所述铜扩散阻挡层的高度、所述铜籽晶层的高度和所述铜金属层的高度均不超过所述第一隔离介质的高度。5.根据权利要求3所述的TSV结构，其特征在于，所述顶部金属接触层包括覆盖在所述铜扩散阻挡层顶端、所述铜籽晶层顶端和所述铜金属层顶端的第一粘附层，所述第一粘附层表面设置有第一籽晶层，所述第一籽晶层顶端表面设置有顶部金属接触凸点，所述底部金属接触层包括覆盖在所述铜扩散阻挡层底端、所述铜籽晶层底端和所述铜金属层底端的第二粘附层，所述第二粘附层底部设置有第二籽晶层，所述第二籽晶层底部设置有底部金属接触凸点。6.根据权利要求5所述的TSV结构，其特征在于，所述衬底结构底部还设置有第二隔离介质，所述第二隔离介质表面设置有位于所述金属互连结构底部的底部凹槽，所述第一粘附层设置在所述底部凹槽内部。7.一种用于权利要求1至6任一所述TSV结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、选择衬底结构，并在所述衬底结构表面刻蚀形成盲孔结构，向所述盲孔结构中注入离子材料并进行初次退火处理，以在所述盲孔结构内壁形成多层嵌入层；S2、在所述盲孔结构内壁生长一层中间层，并退火处理使得所述中间层分别与衬底结构和所述嵌入层反应生成化合物层与反应生成层；S3、在所述盲孔结构内壁生成一层第一隔离介质，并在所述第一隔离介质表面形成金属互连结构；S4、在所述金属互连结构顶端制备形成顶部金属接触层；S5、减薄所述衬底结构底部使得所述盲孔结构贯穿所述衬底结构以形成通孔结构，并在所述衬底结构底部形成位于所述金属互连结构底部的底部金属接触层。8.根据权利要求7所述的TSV结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S1的过程包括：S11、选择硅衬底作为衬底结构，并在所述衬底结构表面定义出盲孔结构的图形；S12、根据所述图形对所述衬底结构进行刻蚀以得到所述盲孔结构；S13、采用离子注...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱宝，陈琳，孙清清，张卫，
申请(专利权)人：上海集成电路制造创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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