低成本TSV立体集成工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种低成本TSV立体集成工艺方法，在TSV通孔侧壁绝缘层制作完成后直接进行制作阻挡层和种子层及电镀铜，与同传统TSV工艺流程相比，减少了涂胶、曝光、显影、CD测量、二氧化硅刻蚀、去胶6步工序，该流程在晶圆背面减薄时进行适度过减薄去除TSV通孔底部绝缘层，所有工艺均基本处于同一平面内，避免了传统工艺流程必须对数十微米深TSV通孔底部绝缘层进行光刻、刻蚀，因此不需要昂贵的专用设备。本流程工艺流程短，效率高、工艺成本低，是高效、低成本的TSV立体集成工艺技术。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电子

技术介绍
传统的TSV立体集成是在通孔侧壁绝缘工艺完成后，在通孔侧壁形成光刻胶保护，刻蚀掉底部绝缘层，然后制作阻挡层和种子层及电镀铜。例如IMEC公司发表的论文和已申请的专利(200910082236. 3 “一种TSV通孔的绝缘层的制造方法”)等。这种方法的特点是使得阻挡层及种子层与通孔侧壁之间保留绝缘膜，而底部除去绝缘膜，但是对于深数十微米的大深宽比通孔而言，普通光刻、涂胶设备很难对通孔侧壁形成良好的保护，且刻蚀 TSV通孔底部绝缘层时，较难完整干净的去除底部绝缘膜，而之后的去胶工艺也是较大的挑战。目前通用的针对性的做法是，采用TSV专用喷胶设备、大景深曝光机、专用刻蚀和去胶设备，该流程的缺点是专用设备昂贵投入巨大、工艺繁琐、效率低。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种低成本TSV立体集成工艺技术，省去了侧壁涂胶、去除孔底绝缘膜等难度较大的工艺，使用现有的刻蚀，淀积，电镀及化学机械研磨等工艺技术，可以形成均一性很好的大深宽比的TSV孔，降低了成本，提高了效率。并结合立体集成工艺技术，在垂直方向将多层二维平面集成IC进行立体互连，极大提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低成本TSV立体集成工艺方法，其特征在于包括下述步骤：（1）在硅片表面淀积1500A厚度的二氧化硅，在二氧化硅表面涂光刻胶，并曝光显影，露出需要刻蚀的二氧化硅窗口；（2）在窗口刻蚀二氧化硅层，并刻蚀硅片衬底，形成一个深度为500000A～600000A的TSV深孔，SPM清洗，去除表面的光刻胶，使用BOE刻蚀液，去除硅片表面的二氧化硅层；（3）在Si片表面淀积形成150A厚度的二氧化硅绝缘层；（4）淀积150A的氮化钽阻挡层，淀积150A的铜种子层；（5）在硅片表面涂光刻胶，曝光并光刻，形成需要电镀铜的窗口；（6）在硅片表面电镀铜600000A～700000A，使用SPM清洗去除光刻胶；（...

【技术特征摘要】
1.一种低成本TSV立体集成工艺方法，其特征在于包括下述步骤 (1)在硅片表面淀积1500A厚度的二氧化硅，在二氧化硅表面涂光刻胶，并曝光显影，露出需要刻蚀的二氧化硅窗口； (2)在窗口刻蚀二氧化硅层，并刻蚀硅片衬底，形成一个深度为500000A 600000A的TSV深孔，SPM清洗，去除表面的光刻胶，使用BOE刻蚀液，去除硅片表面的二氧化硅层； (3)在Si片表面淀积形成150A厚度的二氧化硅绝缘层； (4)淀积150A的氮化钽阻挡层，淀积150A的铜种子层； (5)在娃片表面涂光刻胶,曝光并光刻，形成需要电镀铜的窗口； (6)在硅片表面电镀铜600000A 700000A，使用SPM清洗去除光刻胶； (7)化学机械研磨，研磨至硅片的二氧化硅绝缘层...

【专利技术属性】
技术研发人员：单光宝，李翔，孙有民，蔚婷婷，付鹏，
申请(专利权)人：中国航天科技集团公司第九研究院第七七一研究所，
类型：发明
国别省市：