一种硅通孔的形成方法技术

本发明专利技术属于半导体制备技术领域，具体公开一种硅通孔的形成方法，包括以下步骤：提供形成有用于形成硅通孔的凹槽的半导体衬底；在所述硅通孔的凹槽内侧形成镀铜薄膜；在所述镀铜薄膜上沉积钨和锆的氧化物薄膜，在所述氧化物薄膜表面铺设纳米磷酸钒锂，热处理后淬冷；在热处理后的所述氧化物薄膜表面铺设纳米乙酸镁，经二次热处理后洗去多余原料；最后在所述凹槽内电镀填充铜；本发明专利技术通过设置热膨胀系数与铜、硅材料相匹配的中间层，可以有效抵消热环境条件下的器件的胀出、开裂等损伤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制备，具体涉及一种硅通孔的形成方法。

技术介绍

1、tsv技术是一种直接穿透硅片本身而实现堆叠芯片之间的垂直上下互连，形成高密度三维集成芯片的方法，该技术具有“高密度、多功能、小尺寸”等众多优点。tsv孔直径通常为数十微米，深宽比可达10-20，通常以铜作为填充料。

2、随着微电子封装密度的急剧升高，封装内部的热问题也越来越严重，互连结构面临着复杂的热荷载环境。同时tsv的sio2绝缘层界面处的材料复杂，有铜/阻挡层/绝缘层/硅等多种材料，由于tsv结构的组成材料之间存在巨大的热膨胀系数（cte，coefficient ofthermal expansion）差异，如铜柱、sio2和硅的热膨胀系数（cte）分别为16.5ppm/k、0.5ppm/k和2.5ppm/k。所以热荷载所引起的热失配（cte）问题非常严重，从而在界面处产生非常大的热应力，引起严重的可靠性问题，较大的热应力会引起tsv界面处发生多种损伤。比如界面开裂、侧壁滑移与剥离、tsv-cu的胀出等。这些界面损伤会大大减少sio2绝缘层的使用寿命，增大sio2绝缘本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅通孔的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种硅通孔的形成方法，其特征在于，所述镀铜薄膜的厚度在0.1-1μm。

3.根据权利要求1所述的一种硅通孔的形成方法，其特征在于，所述铜离子的浓度在0.5-0.6mol/L，所述硫酸的浓度在0.4-0.6mol/L，所述氯离子的浓度在0.07-0.08mmol/L；所述加速剂的添加浓度在4-14g/L，所述抑制剂的添加浓度在10-50g/L，所述整平剂的添加浓度在5-25g/L。

4.根据权利要求3所述的一种硅通孔的形成方法，其特征在于，所述氧化物薄膜的厚度在0.6-2μm。...

【技术特征摘要】

1.一种硅通孔的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种硅通孔的形成方法，其特征在于，所述镀铜薄膜的厚度在0.1-1μm。

3.根据权利要求1所述的一种硅通孔的形成方法，其特征在于，所述铜离子的浓度在0.5-0.6mol/l，所述硫酸的浓度在0.4-0.6mol/l，所述氯离子的浓度在0.07-0.08mmol/l；所述加速剂的添加浓度在4-14g/l，所述抑制剂的添加浓度在10-50g/l，所述整平剂的添加浓度在5-25g/l。

4.根据权利要求3所述的一种硅通孔的形成方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：余毅，李彦庆，郭同健，何锋赟，叶武阳，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：