一种TSV转接板结构的制作方法技术

本发明专利技术提供一种TSV转接板结构的制作方法，包括以下步骤：提供基材、第一载体及第二载体，形成多个在水平方向上间隔排列的自基材正面开口的第一盲孔于基材中，进行第一次键合以将第一载体键合于基材形成有第一盲孔的正面上方，形成多个第二盲孔于基材中，多个第二盲孔与多个第一盲孔一一对应且上下连通以形成多个通孔，进行第二次键合以将第二载体键合于基材形成有第二盲孔的背面上；去除第一载体以显露通孔在基材正面的开口；进行导电材料填充以形成多个通孔导电柱。该制作方法能够制作得到高深宽比的TSV转接板结构，且在对其中的通孔进行导电材料填充时能够避免传统PVD工艺对通孔侧壁覆盖性差的问题，提高产品良率和性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种TSV转接板结构的制作方法


[0001]本专利技术属于半导体
，涉及一种TSV转接板结构的制作方法。

技术介绍

[0002]随着电子产品向小型化、高性能、高可靠性等方向发展，系统集成度也日益提高，在此情况下，单纯依靠进一步缩小集成电路的特征尺寸和互连线的线宽来提高性能的方式受到材料物理特性和设备工艺的限制，随着摩尔定律慢慢走到尽头，半导体的微型化越来越依赖于集成电路的先进封装技术，以硅通孔(Through Silicon Via，简称TSV)为核心的2.5D/3D高密度集成封装技术由于具有更好的电性能、更低的功耗、更宽的带宽、更高的密度等，已经成为电路小型化、高密度及多功能化的主导封装技术。
[0003]目前，在2.5D或3D先进封装中经常会使用到转接板(Interposer)用来作为芯片的导通和支撑结构，传统的Interposer中TSV的深宽比一般在10:1左右，很难进一步提高刻蚀的深宽比，即使可以做到大于10:1的TSV，在后续的PVD和ECP站点也具有很大的技术挑战，但随着3D封装技术的不断发展，不同功能芯片的叠加互联，请参阅图1，显示为TSV转接板应用于不同功能芯片叠加时的剖面结构示意图，图1中101所示为芯片，102所示为TSV转接板，以及一些特殊需求的封装结构对高深宽比TSV转接板提出了需求。
[0004]因此，如何提供一种TSV转接板结构的制作方法，以实现转接板中高深宽比TSV制作以及高良率填充，拓展TSV转接板的应用领域，成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。/>[0005]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种TSV转接板结构的制作方法，用于解决现有技术中难以进一步提高刻蚀的深宽比以制作高深宽比TSV转接板的问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种TSV转接板结构的制作方法，包括以下步骤：
[0008]提供基材、第一载体及第二载体，所述基材包括相对设置的正面及背面；
[0009]形成多个在水平方向上间隔排列的第一盲孔于所述基材中，所述第一盲孔自所述基材的正面开口并往所述基材的背面方向延伸；
[0010]进行第一次键合以将所述第一载体键合于所述基材的正面，所述第一载体遮盖多个所述第一盲孔；
[0011]形成多个第二盲孔于所述基材中，所述第二盲孔自所述基材的背面开口往所述基材的正面方向延伸，多个所述第二盲孔的位置与多个所述第一盲孔的位置一一对应且上下
连通以形成多个通孔；
[0012]进行第二次键合以将所述第二载体键合于所述基材的背面，所述第二载体遮盖多个所述通孔；
[0013]去除所述第一载体以显露所述通孔在所述基材正面的开口；
[0014]对多个所述通孔进行导电材料填充以形成多个通孔导电柱。
[0015]可选地，所述通孔的深宽比大于10:1。
[0016]可选地，还包括形成第一绝缘层、第二绝缘层及第三绝缘层的步骤，第一绝缘层位于所述基材的正面，所述第二绝缘层位于所述第一载体的表面，在所述第一次键合过程中将所述第一载体具有所述第二绝缘层的一面面向所述基材正面以使所述第二绝缘层与所述第一绝缘层键合；所述第三绝缘层位于所述基材的背面，在所述第二次键合过程中将所述第二载体面向所述基材正面以使所述第二载体与所述第三绝缘层键合。
[0017]可选地，所述第一绝缘层的材料包括SiO2、SiON及SiN中的至少一种，所述第二绝缘层的材料包括SiO2、SiON及SiN中的至少一种，所述第三绝缘层的材料包括SiO2、SiON及SiN中的至少一种。
[0018]可选地，在进行所述第二次键合前还包括于所述通孔的内壁形成阻挡层的步骤。
[0019]可选地，所述第二载体的表面设有导电层，在所述第二次键合过程中将所述第二载体具有所述导电层的一面与所述基材的背面键合；对多个所述通孔进行导电材料填充以形成多个通孔导电柱包括以下步骤：
[0020]基于所述基材的正面进行电镀以形成金属层，所述金属层自多个所述通孔的底部自下而上沉积至填满多个所述通孔以形成多个所述通孔导电柱；
[0021]平坦化所述金属层以使所述金属层远离所述第二载体的一面与所述第一绝缘层远离所述基材的一面平齐。
[0022]可选地，所述导电层的材料包括TaN、Ta及Cu中的至少一种。
[0023]可选地，在进行所述第一次键合后还包括以下步骤：减薄所述基材的背面、减薄所述第一载体远离所述基材的一面；在进行所述第二次键合后还包括减薄所述第二载体远离所述基材的一面的步骤。
[0024]可选地，还包括于所述基材的背面形成多个对准标记的步骤，多个所述对准标记的位置与多个所述第一盲孔的位置一一对应。
[0025]可选地，还包括于所述基材的至少一面形成大马士革层的步骤，所述大马士革层包括介质层及位于所述介质层中的金属互连层，所述金属互连层与所述通孔导电柱电连接。
[0026]如上所述，本专利技术的TSV转接板结构及其制作方法，能够制作得到高深宽比的TSV转接板结构，且在对其中的通孔进行导电材料填充时能够避免传统PVD工艺对通孔侧壁覆盖性差的问题，提高了产品良率和性能，使得TSV转接板的应用领域得到有效拓展。
附图说明
[0027]图1显示为TSV转接板应用于不同功能芯片叠加时的剖面结构示意图。
[0028]图2显示为本专利技术的TSV转接板结构的制作方法的步骤流程图。
[0029]图3显示为本专利技术的TSV转接板结构的制作方法中基材的剖面示意图。
[0030]图4显示为本专利技术的TSV转接板结构的制作方法中于基材的正面形成第一绝缘层后所得结构的剖面示意图。
[0031]图5显示为本专利技术的TSV转接板结构的制作方法中形成第一刻蚀窗口后所得结构的剖面示意图。
[0032]图6显示为本专利技术的TSV转接板结构的制作方法中形成多个第一盲孔后所得剖面示意图。
[0033]图7显示为本专利技术的TSV转接板结构的制作方法中去除第一光刻胶层后所得结构的剖面示意图。
[0034]图8显示为本专利技术的TSV转接板结构的制作方法中于第一载体的一面形成第二绝缘层后所得结构的剖面示意图。
[0035]图9显示为本专利技术的TSV转接板结构的制作方法中进行第一次键合后所得结构的剖面示意图。
[0036]图10显示为本专利技术的TSV转接板结构的制作方法中对第一载体及基材进行减薄后所得结构的剖面示意图。
[0037]图11显示为本专利技术的TSV转接板结构的制作方法中于基材的背面形成第三绝缘层后所得结构的剖面示意图。
[0038]图12显示为本专利技术的TSV转接板结构的制作方法中形成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TSV转接板结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：提供基材、第一载体及第二载体，所述基材包括相对设置的正面及背面；形成多个在水平方向上间隔排列的第一盲孔于所述基材中，所述第一盲孔自所述基材的正面开口并往所述基材的背面方向延伸；进行第一次键合以将所述第一载体键合于所述基材的正面，所述第一载体遮盖多个所述第一盲孔；形成多个第二盲孔于所述基材中，所述第二盲孔自所述基材的背面开口往所述基材的正面方向延伸，多个所述第二盲孔的位置与多个所述第一盲孔的位置一一对应且上下连通以形成多个通孔；进行第二次键合以将所述第二载体键合于所述基材的背面，所述第二载体遮盖多个所述通孔；去除所述第一载体以显露所述通孔在所述基材正面的开口；对多个所述通孔进行导电材料填充以形成多个通孔导电柱。2.根据权利要求1所述的TSV转接板结构的制作方法，其特征在于：所述通孔的深宽比大于10:1。3.根据权利要求1所述的TSV转接板结构的制作方法，其特征在于：还包括形成第一绝缘层、第二绝缘层及第三绝缘层的步骤，第一绝缘层位于所述基材的正面，所述第二绝缘层位于所述第一载体的表面，在所述第一次键合过程中将所述第一载体具有所述第二绝缘层的一面面向所述基材正面以使所述第二绝缘层与所述第一绝缘层键合；所述第三绝缘层位于所述基材的背面，在所述第二次键合过程中将所述第二载体面向所述基材正面以使所述第二载体与所述第三绝缘层键合。4.根据权利要求3所述的TSV转接板结构的制作方法，其特征在于：所述第一绝缘层的材料包括SiO2、SiON及SiN中的至少一种，所述第二绝缘层的材料包括SiO2、SiON及SiN中的至少一种，...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹佳山，周祖源，薛兴涛，
申请(专利权)人：盛合晶微半导体江阴有限公司，
类型：发明
国别省市：