采用cmp工艺制作转接板的方法_2

文档序号:9709819阅读:来源:国知局
接,或者位于RDL区域2边缘,通过走线连接TSV孔,或者TSV孔区域直接在RDL区域2的内部;
步骤1-4、如图4所示,在TSV开口图形3处对第一绝缘层5-1进行干法刻蚀,形成TSV孔4,TSV孔4的开口宽度为10nm~5mm,深度为100nm~500ym ;所述TSV孔4横截面可以是方形、梯形、三角形或其它多边形,TSV孔4的侧壁可以是垂直的,也可以是坡面;
步骤1-5、如图5所示,去除第一绝缘层5-1表面的光刻胶,并对第一绝缘层5-1的背面和TSV孔4进行清洗,使这些区域没有有机物残留。
[0037](2)晶圆1背面的第一绝缘层5-1表面沉积第二绝缘层5-2,第二绝缘层5-2覆盖第一绝缘层5-1的表面、RDL区域2的侧壁和底部、以及TSV孔4的侧壁和底部;然后在晶圆1背面的第二绝缘层5-2上制作金属薄膜6;具体采用以下步骤:
步骤2-1、如图6所示,在晶圆1背面的第一绝缘层5-1上沉积第二绝缘层5-2,使第二绝缘层5-2覆盖在第一绝缘层5-1的表面、RDL区域2的侧壁和底部、以及TSV孔4的侧壁和底部;所述的第二绝缘层5-2可以是气相法沉积的氧化硅、氮化硅等无机氧化物,也可以是电镀光阻、喷胶工艺光阻等有机物,它们的主要作用是隔离晶圆背部,起到绝缘的作用;此处的第二绝缘层5-2由于TSV孔4的底部较难沉积,因此会出现孔底绝缘层厚度较小,表面较大的趋势;最终晶圆1背面的第二绝缘层5-2厚度为50nm?5ym,TSV孔4底部第二绝缘层5-2厚度为100nm~2ym ;高阻娃可以不用沉积绝缘层;
步骤2-2、如图7所示,在晶圆1背面沉积金属薄膜6,金属薄膜6覆盖晶圆1背面的第二绝缘层5-2;所述沉积金属薄膜6的工艺包括PVD种子层以及后续的电镀或者化镀工艺等;种子层可以是钛铜金属,也可以铝;电镀或化镀金属可以是铜,也可以是锡,镍,钯,金等;沉积金属薄膜6步骤做完后如果需要保护金属线路,还可以在线路上面再沉积一层绝缘层,如二氧化娃等。
[0038](3)采用CMP工艺研磨晶圆1背面直到露出第二绝缘层5-2,使RDL区域2的金属薄膜
6与晶圆1背面的第二绝缘层5-2平齐,从而在RDL区域2形成RDL线路,清洗晶圆背面;最后采用TSV背部露头工艺使TSV孔4的底部开口露出来;具体采用以下步骤:
步骤3-1、如图8所示,对晶圆1背面进行CMP工艺,磨去所有凸出的第二绝缘层5-2和金属薄膜6,露出第二绝缘层5-2;此时RDL区域2和TSV孔4因为低于晶圆1背面的表面,因此不能被CMP工艺移除,形成了导通的RDL线路;清洗晶圆1背面,晶圆1背面露出的焊盘可以直接做焊盘,也可以化镀镍金后再做焊盘;也可以直接后续做植球工艺,或者先化镀镍金等保护住RDL线路和焊盘,再进行植球工艺;
步骤3-2、如图9所示,做完晶圆1的背面工艺后,对晶圆1的正面进行减薄,通过刻蚀工艺使TSV孔4的底部露出,减薄后晶圆1厚度为lOOnm?500μπι;然后对露出的TSV孔4底部进行刻蚀或者直接研磨,或者覆盖绝缘层后再研磨,最终打开TSV孔4的底部,使TSV孔4底部畅通,形成底部开口。
[0039]本发明所述的RDL线路可以是一层,也可以是多层,但都是先刻蚀形成RDL区域后再进彳丁TSV孔的刻蚀;如图10所不为两层RDL线路的不意图。
[0040]如图11所示,本发明的TSV孔4可以RDL走线或者焊盘完全不连;如图9所示,为TSV孔4与RDL线路相连的示意图。如图12为两层RDL线路的示意图,图12中RDL线路与TSV孔4不相连。如图10所示,为两层RDL线路的示意图,图10中RDL线路与TSV孔4相连接。
[0041]本发明的各实施方式中提到的有关于步骤的标号,仅仅是为了描述的方便,而没有实质上先后顺序的联系。只要能够实现本发明的发明目的,各【具体实施方式】中的不同步骤,可以进行不同先后顺序的组合。
[0042]应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种采用CMP工艺制作转接板的方法,其特征是,包括以下步骤: (1)在晶圆(1)背面沉积第一绝缘层(5-1),在第一绝缘层(5-1)上通过光刻工艺制作出RDL区域(2);再经光刻工艺制作出TSV孔开口图形(3),在TSV孔开口图形(3)刻蚀出TSV孔(4); (2)晶圆(1)背面的第一绝缘层(5-1)表面沉积第二绝缘层(5-2),第二绝缘层(5-2)覆盖第一绝缘层(5-1)的表面、RDL区域(2)的侧壁和底部、以及TSV孔(4)的侧壁和底部;然后在晶圆(1)背面的第二绝缘层(5-2)上制作金属薄膜(6); (3)采用CMP工艺研磨晶圆(1)背面直到露出第二绝缘层(5-2),使RDL区域(2)的金属薄膜(6)与晶圆(1)背面的第二绝缘层(5-2)平齐,从而在RDL区域(2)形成RDL线路;最后采用TSV背部露头工艺使TSV孔(4)的底部开口露出来。2.如权利要求1所述的采用CMP工艺制作转接板的方法,其特征是:所述步骤(1)具体采用以下工艺: 步骤1-1、在晶圆(1)背面沉积第一绝缘层(5-1); 步骤1-2、在第一绝缘层(5-1)的表面涂光刻胶,经曝光显影露出RDL区域(2)的开口图形,通过干法刻蚀或者湿法腐蚀工艺在RDL区域(2)的开口图形处对第一绝缘层(5-1)进行刻蚀形成RDL区域(2),刻蚀深度小于第一绝缘层(5-1)的厚度,刻蚀后在RDL区域(2)的底部保留一定厚度的第一绝缘层(5-1); 步骤1-3、在制作好RDL区域(2)的第一绝缘层(5-1)表面涂光刻胶,经曝光显影露出TSV孔开口图形(3); 步骤1-4、在TSV开口图形(3 )处对第一绝缘层(5-1)进行干法刻蚀,形成TSV孔(4 ); 步骤1-5、去除第一绝缘层(5-1)表面的光刻胶。3.如权利要求1所述的采用CMP工艺制作转接板的方法,其特征是:所述步骤(2)具体采用以下工艺: 步骤2-1、在晶圆(1)背面的第一绝缘层(5-1)上沉积第二绝缘层(5-2),第二绝缘层(5-2)覆盖在第一绝缘层(5-1)的表面、RDL区域(2)的侧壁和底部、以及TSV孔(4)的侧壁和底部;晶圆(1)背面的第二绝缘层(5-2)厚度为50nm?5ym,TSV孔(4)底部第二绝缘层(5-2)厚度为lOOnm?2ym; 步骤2-2、在晶圆(1)背面沉积金属薄膜(6),金属薄膜(6)覆盖晶圆(1)背面的第二绝缘层(5-2)。4.如权利要求1所述的采用CMP工艺制作转接板的方法,其特征是:所述步骤(3)具体采用以下工艺: 步骤3-1、对晶圆(1)背面进行CMP工艺,磨去凸出的金属薄膜(6),露出第二绝缘层(5-2); 步骤3-2、做完晶圆(1)的背面工艺后,对晶圆(1)的正面进行减薄,通过刻蚀工艺使TSV孔(4)的底部露出,减薄后晶圆(1)厚度为lOOnm?500μπι;然后对露出的TSV孔(4)底部进行刻蚀或者直接研磨,或者覆盖绝缘层后再研磨,最终打开TSV孔(4)的底部,使TSV孔(4)底部畅通,形成底部开口。5.如权利要求1所述的采用CMP工艺制作转接板的方法,其特征是:所述第一绝缘层(5-1)的厚度为10nm?50μηι。6.如权利要求1所述的采用CMP工艺制作转接板的方法,其特征是:所述RDL区域(2)的刻蚀深度为10nm~50ym。7.如权利要求1所述的采用CMP工艺制作转接板的方法,其特征是:所述TSV孔(4)的开口宽度为10nm?5mm,深度为lOOnm?500μπι;所述TSV孔(4)的侧壁为垂直的或坡面。8.如权利要求1所述的采用CMP工艺制作转接板的方法,其特征是:还包括制作多层RDL线路:在步骤(3)得到的晶圆背面沉积绝缘层,经光刻工艺制作RDL区域后再进行TSV孔的刻蚀;接着制作金属薄膜后采用CMP工艺研磨露出绝缘层。9.一种采用CMP工艺制作转接板的方法,其特征是,包括以下步骤: (1)在晶圆(1)背面沉积第一绝缘层(5-1),在第一绝缘层(5-1)上通过光刻工艺制作出RDL区域(2);再经光刻工艺制作出TSV孔开口图形(3),在TSV孔开口图形(3)刻蚀出TSV孔(4); (2)所述晶圆(1)采用高阻硅,在晶圆(1)背面的第一绝缘层(5-1)上制作金属薄膜(6); (3)采用CMP工艺研磨晶圆(1)背面直到露出第一绝缘层(5-1),使RDL区域(2)的金属薄膜(6)与晶圆(1)背面的第一绝缘层(5-1)平齐,从而在RDL区域(2)形成RDL线路;最后采用TSV背部露头工艺使TSV孔(4)的底部开口露出来。
【专利摘要】本发明涉及一种采用CMP工艺制作转接板的方法,包括以下步骤:(1)在晶圆背面沉积第一绝缘层,在第一绝缘层上通过光刻工艺制作出RDL区域;再经光刻工艺制作出TSV孔开口图形,在TSV孔开口图形刻蚀出TSV孔;(2)晶圆背面的第一绝缘层表面沉积第二绝缘层,第二绝缘层覆盖第一绝缘层的表面、RDL区域的侧壁和底部、以及TSV孔的侧壁和底部;然后在晶圆背面的第二绝缘层上制作金属薄膜;(3)采用CMP工艺研磨晶圆背面直到露出第二绝缘层,使RDL区域的金属薄膜与晶圆背面的第二绝缘层平齐,从而在RDL区域形成RDL线路;最后采用TSV背部露头工艺使TSV孔的底部开口露出来。本发明先沉积绝缘层,在绝缘层表面布线,最后开TSV槽,使TSV转接板工艺更加可靠,降低成本。
【IPC分类】H01L21/48, H01L21/306, H01L23/492
【公开号】CN105470147
【申请号】CN201510942997
【发明人】冯光建
【申请人】华进半导体封装先导技术研发中心有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月16日
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