[发明专利]用于TSV铜互连的应力隔离焊垫结构及其制备方法有效
| 申请号： | 201310025294.9 | 申请日： | 2013-01-23 |
| 公开（公告）号： | CN103107154A | 公开（公告）日： | 2013-05-15 |
| 发明（设计）人： | 王桂莲;王艳;汪红 | 申请（专利权）人： | 上海交通大学 |
| 主分类号： | H01L23/488 | 分类号： | H01L23/488;H01L21/60 |
| 代理公司： | 上海汉声知识产权代理有限公司 31236 | 代理人： | 郭国中 |
| 地址： | 200240 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 用于 tsv 互连 应力 隔离 结构 及其 制备 方法 | ||
1.一种用于TSV铜互连的应力隔离焊垫结构，其特征在于：包括位于TSV通孔铜柱与硅孔壁交界区域的跨越式连接部分和附着于TSV铜柱顶端面和硅芯片表面的平铺部分；
所述的跨越式连接部分沿着TSV通孔边缘的走向分布，其中设有隆起部分,该隆起部分覆盖在TSV铜柱与硅孔壁交界线的正上和/或正下方，平铺部分附着于TSV铜柱顶端面和硅芯片表面。
2.根据权利要求1所述的用于TSV铜互连的应力隔离焊垫结构，其特征在于：所述焊垫的隆起部分形状为未闭合的两个对称圆弧或者闭合的圆周。
3.根据权利要求2所述的用于TSV铜互连的应力隔离焊垫结构，其特征在于：所述的两个对称圆弧或者闭合圆周的中心是空心的，或者填充柔性物质。
4.根据权利要求1所述的用于TSV铜互连的应力隔离焊垫结构，其特征在于：所述焊垫的隆起部分的横截面呈长方形、正方形、拱形或者它们的组合。
5.根据权利要求1-4任一项所述的用于TSV铜互连的应力隔离焊垫结构，其特征在于：所述焊垫的平铺部分是紧贴在通孔铜柱端面和芯片表面绝缘层上的金属膜片，它们通过圆形或弧形隆起部分连成一体。
6.根据权利要求5所述的用于TSV铜互连的应力隔离焊垫结构，其特征在于：所述的焊垫长度范围为10-300μm，宽度范围为3-120μm。
7.根据权利要求1所述的用于TSV铜互连的应力隔离焊垫结构，其特征在于：所述焊垫的材料为铜、镍、铝或者它们的多层组合。
8.一种制备权利要求1所述的用于TSV铜互连的应力隔离焊垫的方法，其特征在于：采用以下工艺实现：
a)第一步，沿硅孔边缘走向，形成覆盖铜柱与硅孔壁交界区域的光刻胶微结构；
b)第二步，在包括铜柱端面、光刻胶微结构表面及其外缘毗邻区域表面形成一层金属膜，使之覆盖上述区域，且覆盖在光刻胶微结构表面的金属层有不连续的牺牲孔，这样形成应力隔离焊垫的电连接结构；
c)第三步，通过选择性刻蚀去除光刻胶微结构，使焊垫隆起部分的结构悬空，最终形成应力隔离焊垫。
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