[发明专利]背面穿硅通孔与金属连线制法、和背面用的光掩模制法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路的制法，特别涉及一种背面（backside）穿硅通孔（through silicon via,TSV）与金属连线（metal link）的制法、和背面（backside）用的光掩模（photomask）的制法。

背景技术

穿硅通孔是一种贯穿硅基材的导体结构，缩短芯片电极间的互连。采用这种方式可以大幅缩小芯片尺寸，提高芯片的晶体管密度，改善层间电气互联性能，提升芯片运行速度，降低芯片的功耗。现有技术的制造穿硅通孔结构的方法有穿孔优先制作（Via-First）、穿孔中间制作（Via-Middle）、或穿孔最后制作（Via-Last）技术。而形成背面连接的背面工艺仍需要较低的处理温度、较低的成本、以及与后段兼容的制造程序。

在一现有技术中，请参阅图1，在形成穿硅通孔结构2及进行晶片4薄化工艺后，于晶片4背面6沉积介电层8，进行微影与蚀刻工艺后，将介电层8蚀刻而图案化，由图案化介电层8的开口露出穿硅通孔结构2，进行金属镀层而于开口中填入金属层，并使金属层继续形成于介电层8上，及对介电层8上方的金属层进行蚀刻，形成晶片4的背面金属连线（backside metal link）10。对于沉积介电层所使用的温度有所限制，以避免损害已经在晶片4上形成的元件。

发明内容

本发明于是提供一种制造背面穿硅通孔与金属连线的方法，以解决先前工艺不够的方法。

根据本发明的一个优选实施例，本发明披露一种制造背面（backside）穿硅通孔与金属连线的方法。包括下述步骤。首先，进行穿孔中间制作工艺以于半导体基板中形成穿硅通孔结构。其次，于半导体基板的正面形成凸块（bump）。然后，将半导体基板与载板（carrier）结合。将半导体基板的背面薄化（thinning）以露出穿硅通孔结构。然后，于半导体基板的背面涂布光敏性（photosensitive）介电层。将光敏性介电层图案化而使它具有开口而露出穿硅通孔结构。然后，形成凸块下金属层（under bump metal）。然后，于凸块下金属层上形成一金属层，填满开口并覆盖于光敏性介电层上方。将金属层图案化形成背面金属连线。移除凸块下金属层。将半导体基板与载板分开。

根据本发明的另一个优选实施例，本发明披露一种制作背面用的光掩模的方法。包括下述步骤。首先，以上视图的视角获得半导体基板正面的穿硅通孔结构形状与位置及金属连线形状与位置的第一图案。然后，将第一图案取一镜像，产生以半导体基板背面的视角来看，穿硅通孔结构形状与位置和金属连线形状与位置的第二图案。然后，依据第二图案制作背面用的光掩模。

于根据本发明的制造背面穿硅通孔与金属连线的方法中，因为使用光敏性介电层取代以化学气相沉积（chemical vapor deposition，CVD）艺形成的介电层，所以处理温度可较低，可与后段工艺相容且便利。

附图说明

图1例示一现有技术背面穿硅通孔与背面金属连线的结构的示意剖视图。

图2到图9例示根据本发明的制造背面穿硅通孔与金属连线的方法的实施例的示意剖视图。

图10例示于本发明中使用的背面用的光掩模的实施例的示意上视图。

其中，附图标记说明如下：

2     穿硅通孔结构            4     晶片

6     背面                    8     介电层

10    背面金属连线            20    半导体基板

22    元件                    24    穿硅通孔结构

26    绝缘衬层        28     导电层

30    正面            32     凸块

34    载板            36     黏着层

38    背面            40     光敏性介电层

42    光掩模          43     光线

44    开口            46     凸块下金属层

48    金属层          48a    金属连线层图案

50    光掩模          52     穿硅通孔图案

54    金属连线图案

具体实施方式