試談3d封裝通孔集成工藝整裝待發(fā)(編輯修改稿)
2025-07-23 07:27 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 驗被成功地移植到TSV結(jié)構(gòu)的刻蝕工藝中。對于深度超過20μm垂直剖面通孔的刻蝕，Bosch式DRIE是最佳工藝，它可以獲得良好的控制。它基于等離子刻蝕的工藝技術(shù)，采用交替重復進行硅各向同性刻蝕和聚合物淀積工藝，從而實現(xiàn)完全的各向異性的深度蝕刻。在每個刻蝕周期中，通孔刻蝕底部的聚合物將被分解去除，從而暴露下部需要刻蝕的硅。隨后對暴露出的硅進行各向同性刻蝕，在使通孔變深的同時還形成扇貝狀起伏的邊墻。然后再淀積一層聚合物來保護邊墻，使其在下一個刻蝕周期中免遭蝕刻。因此，每個刻蝕周期都會在通孔的邊墻上留下扇貝狀的起伏。這些扇貝狀起伏會隨著刻蝕速率的增加而變大。對硅片貫穿孔TSV來說，后續(xù)的工藝是進行淀積和電鍍工藝填充通孔。 Aviza的DRIE模塊能夠提供高濃度的反應氟原子和聚合物淀積時所需的反應氣體。所用的工藝氣體從陶瓷鐘罩的頂部引入，使用磁渦輪泵來將反應后的氣體抽除。射頻RF透過陶瓷鐘罩耦合產(chǎn)生等離子體，我們對射頻RF耦合的效率進行了電磁場優(yōu)化。采用了一個帶有液氦背冷卻的靜電硅片夾持盤（electrostatic Chuck， ESC）來控制圓片的溫度。靜電夾持盤（ESC）接有獨立的射頻RF源，用來增強離子對圓片的轟擊效果，圖2為該設備的示意圖。 通孔形成工藝的集成在采用Bosch式的DRIE工藝形成了硅片貫穿孔TSV后，下一步需要在通孔上形成電互連。首先，要沿著通孔邊墻生長一個絕緣的襯里氧化層來防止漏電（見圖3），然后將通孔底部的氧化層刻蝕去除以開出接觸窗口，再淀積金屬阻擋層（一般是TiN或TaN，見圖5）以防止導體金屬（Cu）擴散到硅中，然后再淀積銅的“籽晶”層為后續(xù)的電鍍工藝做好準備。硅片貫穿孔TSV制造者中存在一個普遍的想法，即希望一個設備供應商就能提供所有的關(guān)鍵工藝（包括通孔的刻蝕、氧化物的淀積/刻蝕、阻擋層和籽晶層的淀積），這樣就能為通孔的制作提供一整套工藝集成化的解決方案。經(jīng)工藝集成的硅片貫穿孔TSV工藝的優(yōu)點是每個單獨
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