[发明专利]去除传导材料以在衬底中形成传导特征

说明书

相关申请的交叉引用

本公开要求于2012年10月2日提交的第13/633,825号美国专利申请的优先权，该美国专利申请要求于2011年10月3日提交的第61/542,744号美国临时专利申请的优先权，该美国临时专利申请的全部说明书除了如果有的与本说明书不一致的那些部分之外出于所有目的通过完全引用而结合于此。

技术领域

本公开的实施例涉及集成电路领域，并且更具体地涉及用于形成硅通孔的技术。

背景技术

在本文中提供的背景技术描述是为了总体呈现公开的背景。当前署名的发明人的工作在这一背景技术部分中描述该工作的程度上以及该描述的可以在提交时未另外限定为现有技术的方面既未明确地也未暗示地承认为相对于本公开的现有技术。

在半导体裸片或者芯片上形成集成电路器件，比如晶体管。集成电路特征继续在尺寸上缩减至更小尺度。这些特征的缩小尺度正在挑战在衬底内形成特征(比如硅通孔(TSV))的常规技术。

使用化学蚀刻来制作常规过孔以产生经过硅或者其它衬底材料的隧道。然后利用传导材料填充孔以形成过孔。常规化学蚀刻技术如果应用于形成相对小的TSV(比如直径为10-20μm级的过孔)则产生在硅表面的顶部具有相对大的直径并且在硅表面的底部具有相对小的直径的圆锥形TSV。因此，使用常规技术而形成的TSV不能处于紧密靠近或者靠近其它封装或者集成电路特征，从而有些排除了小直径TSV的益处。

发明内容

在一个实施例中，本公开提供一种形成传导特征的方法。在衬底中形成孔并且向孔中沉积传导材料。去除传导材料的占据孔的第一纵向部分的部分，使得占据孔的第二纵向部分的至少一个传导特征保留。孔可以包括从孔的中心向外延伸并且穿越孔的竖直尺度的槽。可以至少部分在槽内沉积传导特征。

在另一实施例中，本公开提供一种具有衬底和用衬底限定的孔的装置。第一传导特征从衬底的顶表面向衬底的底表面穿越。通过去除衬底的在孔中沉积的纵向连续部分来形成第一传导特征。第一传导特征可以是硅通孔。孔可以包括中心部分和多个侧部特征，并且可以在多个侧部特征中的一个侧部特征中沉积第一传导特征。

附图说明

通过结合附图的以下具体描述将容易理解本公开的实施例。为了便于这一描述，相似附图标记表示相似结构单元。在附图的各图中通过示例而非通过限制来图示在本文中的实施例。

图1A至图1D图示在各个制作阶段的具有传导特征的衬底的顶级视图。

图1E至图1I图示在各个制作阶段的传导特征的一个示例实施例的顶级视图。

图2A至图2D图示在各个制作阶段的具有传导特征的衬底的三维透视图。

图3A和图3B图示根据各个实施例的示例传导特征的顶级视图。

图4是用于制作在本文中描述的半导体封装的方法的工艺流程图。

具体实施方式

本公开的实施例描述制作硅通孔以及其它相似封装和集成电路特征的方法。实施例包括制作相对小的传导特征，比如具有小于20μm的直径的过孔。如先前指出的那样，常规化学蚀刻技术不适合于制作具有相对小的直径的过孔，因为这样的技术产生圆锥形过孔。在本文中公开的技术包括在衬底中钻出相对大的孔、利用传导材料涂覆那些孔的内表面、然后去除传导材料的部分，使得一个或者多个相对小的竖直传导特征保留在孔内。

图1A至图1D图示在各个制作阶段的具有传导特征的衬底的顶级视图。参照图1A，在衬底100中形成孔102。如比如使用机械钻孔、激光钻孔或者某个其它钻孔类型来钻出孔102。在图1A至图1D中所示示例中，孔102包括若干侧部特征104。侧部特征104可以是从孔102的中心向外延伸并且从衬底100的底表面向衬底100的顶表面沿着孔102纵向伸展的槽、沟道或者其它特征。侧部特征104可以具有不同形状，例如圆形、半圆形、方形或者矩形。衬底100可以包括硅(Si)、锗化硅(SiGe)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)或者其它适当衬底材料。

参照图1B，向孔102中布置传导材料106。传导材料106可以例如是铝(Al)、铜(Cu)、铝-铜合金、镍(Ni)或者其它传导材料。通过电镀沉积、升华沉淀、溅射工艺或者其它适当工艺来沉积传导材料106。虽然图1B中所示示例示出孔102由传导材料106完全填充，但是在实施例中，孔102的一部分可以未被填充。在图1C中图示这一点的示例，其中传导材料106被布置到孔102中，以足以涂覆孔102的内表面并且填充侧部特征104。