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一种用于芯片封装的制作方法及芯片技术

技术编号:40650953 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-13 21:28
发明专利技术涉及一种用于芯片封装的制作方法及芯片,用于芯片封装的制作方法包括:在粘结并减薄完成的晶圆正面,沉积阻挡层,阻挡层为SIN、SIC和NDC材料中的一种或多种;在阻挡层上沉积氧化层;S30,通过刻蚀工艺形成硅通孔,硅通孔的深度为到达需要连接的结构层;S40,在硅通孔内及晶圆正面进行电化学填铜;S50,使用化学机械研磨工艺,研磨表面的铜层和氧化层,研磨深度为到达阻挡层;S60,对阻挡层上的残余铜进行精研磨工艺,将阻挡层上的残余铜研磨至无残留。本发明专利技术解决了现有技术研磨铜工艺中铜过研磨和铜残留的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体,尤其涉及一种用于芯片封装的制作方法及芯片


技术介绍

1、垂直通孔(tsv)技术是一种关键的半导体制造技术,用于在芯片与芯片之间或晶圆与晶圆之间建立垂直的电气连接。tsv技术通过在硅片中形成垂直通孔,并使用导电材料如铜、钨或多晶硅填充这些通孔,实现了硅通孔的垂直电气互联。这一技术是3d先进封装的关键,它允许更高集成度的芯片和更快的数据传输速度。

2、在tsv制备过程中,其中一个关键步骤是粘结tsv硅通孔技术。然而,在这个步骤中,硅通孔的填铜以及研磨是一个常用的工艺步骤,用于将铜填充材料平整,以确保tsv通孔内部的导电层不会过度凸起。现有技术的铜研磨/抛光过程中会出现研磨不均匀,导致铜残留或铜过研磨的蝶形缺陷dishing的问题,影响表面的平整度以及连接性能,影响产品质量。


技术实现思路

1、针对相关技术中存在的不足之处,本专利技术提供了一种用于芯片封装的制作方法及芯片封装,解决铜残留和铜过研磨的技术问题。

2、根据本申请的第一方面,提供了一种用于芯片封装的制作方法,在一种可能的实施方式中,包括以下步骤:s10,在粘结并减薄完成的晶圆上,沉积阻挡层,阻挡层为sin、sic和ndc材料中的一种或多种;s20,在阻挡层上沉积氧化层;s30,通过刻蚀工艺形成硅通孔,硅通孔的深度为小于或等于100um;s40,在硅通孔内及晶圆正面进行电化学填铜;s50,使用化学机械研磨工艺,研磨表面的铜层和氧化层,研磨深度为到达阻挡层;s60,对阻挡层上的残余铜进行精研磨和抛光工艺,将阻挡层上的残余铜研磨至无残留。

3、在一种可能的实施方式中,阻挡层的厚度范围为500a至2000a。

4、在一种可能的实施方式中,其中阻挡层的材质为sin、sic、ndc等与氧化层相比研磨速率较低的材料。

5、在一种可能的实施方式中,沉积阻挡层包括:s11,在底部晶圆上使用化学气相沉积法沉积一层氮化硅前驱材料;s12,对氮化硅前驱材料进行热处理,以形成阻挡层。

6、在一种可能的实施方式中,晶圆的材料可以为硅或其他半导体材料。

7、在一种可能的实施方式中,步骤s30中,刻蚀硅通孔采用光刻法。

8、在一种可能的实施方式中,通过精研磨和抛光工艺控制残余铜的残余量。

9、在一种可能的实施方式中,步骤s10中,制作阻挡层适用于所有使用tsv工艺的封装技术,包括3d封装工艺。

10、本申请另一方法,提供了一种芯片,采用上述任一种实施方式的芯片封装的制作方法制得。

11、基于上述技术方案,本专利技术实施方式的用于芯片封装的制作方法及芯片,通过设置阻挡层,防止硅通孔中的铜连接出现过研磨和晶圆表面出现铜残余,有效保护晶圆在后续加工过程中不受到损坏,保护芯片的物理结构和电气性能,提高产品质量。

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【技术保护点】

1.一种用于芯片封装的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1的制作方法,其特征在于,阻挡层的厚度范围为500A至2000A。

3.根据权利要求2的制作方法,其特征在于,其中阻挡层的材质为SIN、SIC、NDC等与氧化层相比研磨速率低的材料。

4.根据权利要求3的制作方法,其特征在于,沉积阻挡层包括:

5.根据权利要求4的制作方法,其特征在于,晶圆的材料可以为硅或其他半导体材料。

6.根据权利要求5的制作方法,其特征在于,在步骤S30中,刻蚀硅通孔为采用光刻法。

7.根据权利要求1的制作方法,其特征在于,在步骤S10中,制作阻挡层适用于所有使用TSV工艺的封装技术,包括3D封装工艺。

8.一种芯片,其特征在于,使用权利要求1-7任一项的芯片封装的制作方法。

【技术特征摘要】

1.一种用于芯片封装的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1的制作方法,其特征在于,阻挡层的厚度范围为500a至2000a。

3.根据权利要求2的制作方法,其特征在于,其中阻挡层的材质为sin、sic、ndc等与氧化层相比研磨速率低的材料。

4.根据权利要求3的制作方法,其特征在于,沉积阻挡层包括:

5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:高露林本付郭顺化包凡良张玉瑞杨光路国才
申请(专利权)人:物元半导体技术青岛有限公司
类型:发明
国别省市:

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