[发明专利]一种高深宽比TSV金属柱的电镀工艺

说明书

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种高深宽比TSV金属柱的电镀工艺。本发明高深宽比TSV金属柱的电镀工艺包括以下步骤：在硅片的上下表面分别制作第一TSV盲孔和第二TSV盲孔，第一TSV盲孔与第二TSV盲孔之间有硅材质或钝化层隔离；在硅片的表面和TSV盲孔侧壁形成钝化层，然后在硅片的一面和第一TSV盲孔侧壁沉积种子层；干法刻蚀钝化层，然后将种子层作为导电层继续在硅片表面和TSV盲孔中电镀金属层，退火后抛光所述硅片双面的金属层，得到TSV盲孔填满金属柱的双孔互联的硅片结构，能够方便地制备具有高深宽比TSV金属柱的转接板，为制备具有较深TSV结构的转接板提供了一种新思路。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种高深宽比TSV金属柱的电镀工艺。

背景技术

毫米波射频技术在半导体行业发展迅速，其在高速数据通信、汽车雷达、机载导弹跟踪系统以及空间光谱检测和成像等领域都得到广泛应用，预计2018年市场达到11亿美元，成为新兴产业。新的应用对产品的电气性能、紧凑结构和系统可靠性提出了新的要求，对于无线发射和接收系统，目前还不能集成到同一颗芯片上（SOC），因此需要把不同的芯片包括射频单元、滤波器、功率放大器等集成到一个独立的系统中实现发射和接收信号的功能。

但是射频芯片需要在转接板的底部做接地互联，因此需要在转接板上挖空腔才能把射频芯片以及辅助芯片嵌进转接板，有些芯片厚度较大，则对转接板的厚度也有较高的要求，但是转接板往往受限于TSV技术的深度，不能做的太厚，这样就极大的限制了射频模组的应用范围。而导致TSV不能做的太深的原因则主要是深孔TSV中的钝化层和种子层阶梯覆盖率不够，孔太深，底部覆盖的钝化层和种子层厚度太少，不能形成有效的绝缘层，也不能形成连续的金属导电种子层。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种高深宽比TSV金属柱的电镀工艺。本发明在硅片的上下表面分别制作第一TSV盲孔和第二TSV盲孔，第一TSV盲孔和第二TSV盲孔之间通过硅材质或钝化层隔离，并在盲孔侧壁和硅片的表面形种子层，并去除钝化层，然后以种子层为导电层在盲孔内电镀金属，得到TSV盲孔填满金属柱的双孔互联的硅片结构，能够方便地制备具有高深宽比TSV金属柱的转接板，为制备具有较深TSV结构的转接板提供了一种新思路。

为解决现有技术的不足，本发明采用以下技术方案：一种高深宽比TSV金属柱的电镀工艺，包括以下步骤：

步骤S1，在硅片的A面制作第一TSV盲孔，然后在硅片B面对应位置制作第二TSV盲孔，所述第一TSV盲孔与第二TSV盲孔之间有硅材质隔离；

步骤S2，在所述硅片的A、B两面和TSV盲孔侧壁形成钝化层，然后在所述硅片的A面和第一TSV盲孔侧壁沉积种子层，并电镀第一金属层，得到A面带有TSV金属柱的硅片；

步骤S3，干法刻蚀掉所述第一TSV盲孔与第二TSV盲孔之间的钝化层，然后将硅片A面的种子层作为导电层继续在所述硅片B面的第二TSV盲孔中电镀第二金属层，退火后抛光所述硅片表面的金属层，得到TSV盲孔填满金属柱的双孔互联结构。

一种高深宽比TSV金属柱的电镀工艺，包括以下步骤：

步骤S1，在硅片的A面制作第一TSV盲孔，在所述硅片的A面和第一TSV盲孔侧壁形成钝化层，然后在硅片的B面对应位置制作第二TSV盲孔，所述第一TSV盲孔与第二TSV盲孔之间有钝化层隔离；

步骤S2，在所述硅片的A面和第一TSV盲孔侧壁沉积第一种子层，干法刻蚀所述第一TSV盲孔与第二TSV盲孔之间的钝化层，在所述硅片的B面和第二TSV盲孔侧壁沉积第二种子层；

步骤S3，在硅片的A面和B面同时加电，以种子层作为导电层电镀金属层，退火后抛光所述硅片表面的金属层，得到TSV盲孔填满金属柱的硅片。