[发明专利]用于在衬底中形成孔径的装置和方法

说明书

相关申请案的交叉引用

本申请案要求于2011年1月5日提交的美国临时申请序列号61/430,045的权益。

背景技术

如本文示例性地描述的本发明的实施方案一般涉及用于在衬底中形成孔径的装置和方法。更具体而言，本发明的实施方案涉及能够通过处理激光加工特征件而有效地形成孔径的装置和方法。

众所周知，许多半导体制造应用需要使用“硅通孔”。通常，硅通孔或（TSV）是延伸通过硅衬底的垂直通道，其可被涂层或用导电材料填充以允许电流或热从衬底的一侧流到另一侧。可通过各种方法形成TSV。例如，可在干法蚀刻工艺期间形成TSV，其中在真空条件下活性气体蚀刻衬底。然而，干法蚀刻工艺可产生具有侧壁的TSV，该侧壁具有不良的扇形表面轮廓。为了避免扇形表面轮廓，干法蚀刻工艺通常显著减缓或TSV经受额外的处理（例如，涂层工艺和蚀刻工艺）。还可使用激光器来形成TSV，其中激光束加热和烧蚀衬底。然而，激光打孔通常产生具有侧壁的TSV，该侧壁具有不均匀的成分和晶体结构，以及不良的粗糙表面轮廓。已提出大量工艺（包括干法蚀刻工艺和湿法蚀刻工艺）来解决由激光打孔引起的有害影响。然而，此类工艺已限制了效益，因为它们不产生具有许多期待特性（例如，足够平滑的侧壁和可控的纵横比、锥度、入口直径、出口直径和横截面轮廓）的TSV。

发明内容

在一个实施方案中，一种在衬底中形成孔径的方法包括提供具有第一侧和与第一侧相对的第二侧的衬底；用激光束照射衬底以在衬底内形成激光加工特征件，其中激光加工特征件具有侧壁；以及用蚀刻剂蚀刻侧壁以改变激光加工特征件的至少一个特性，其中蚀刻包括将蚀刻剂从衬底的第一侧和第二侧引入激光加工特征件。

在另一个实施方案中，一种用于在具有第一侧和与第一侧相对的第二侧的衬底内形成孔径的系统包括：激光器，其被构造来用激光束照射衬底以在衬底内形成激光加工特征件；和蚀刻处理系统，其具有被构造来容纳衬底的蚀刻室，蚀刻处理系统被构造来将蚀刻剂从衬底的第一侧和第二侧引入激光加工特征件，蚀刻剂被构造来移除邻近于激光加工特征件的至少一部分衬底。

附图说明

图1是示意性地图示根据一个实施方案的衬底的横截面图。

图2是示意性地图示在图1所示的衬底中形成激光加工特征件的方法的一个实施方案的横截面图。

图3是示意性地图示处理在图2所示的激光加工特征件以形成孔径的方法的一个实施方案的横截面图。

图4至图8是示意性地图示可根据一些实施方案形成的孔径的横截面图。

图9是示意性地图示被构造来在衬底中形成孔径的装置的一个实施方案。

具体实施方式

以下结合附图更全面地描述本发明，其中示出本发明的示例性实施方案。然而，本发明可以许多不同形式体现且不应被理解为限制本文所阐述的实施方案。而是提供这些实施方案使得本公开将是全面的和完整的，以及将更全面地向本领域技术人员传达了本发明的范围。在附图中，为了清楚起见，可扩大图层和区域的尺寸和相对尺寸。

应理解，虽然在本文可使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、组件、区域、集合、端、路径等，但是这些元件、组件、区域、集合不应被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件、组件、区域、集合、端、路径等与另一元件、组件、区域、集合、端、路径等区分开来。因此，在不脱离本文提供的教导的前提下，以下论述的第一元件、组件、区域、集合、端、路径等均可被称为第二元件、组件、区域、集合、端、路径等。

本文所使用的术语是仅为描述特定示例性实施方案的目的且不旨在限制本发明。如本文所使用，单数形式“一个（a，an）”和“所述”也旨在包括复数形式，除非文中另有明确规定。还应理解，术语“包括（comprises和/或comprising）”用于该说明书时指明存在所阐述的特征件、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或增加一个或多个其它特征件、整数、步骤、操作、元件、组件、端、路径和/或其群组。

图1是示意性地图示根据一个实施方案的衬底的横截面图。