[发明专利]免金属CMP的TSV工艺方法

权利要求书

1.一种免金属CMP的TSV工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.提供晶圆(1)作为衬底，在晶圆(1)中形成盲孔(3)，并在晶圆(1)上表面和盲孔(3)的内壁上制作绝缘层(2)；

S2.在晶圆(1)上表面和盲孔(3)内壁的绝缘层(2)上制作阻挡层(401)和种子层(402)；所述种子层(402)位于阻挡层(401)之外，种子层(402)的材料为金属；

S3.在盲孔(3)中填充第二金属材料(5)，所采用的第二金属材料(5)和种子层(402)的材料相同；

S4.利用电化学抛光技术去除步骤S3填充盲孔(3)过程中在晶圆(1)表面的第二金属材料(5)和所述种子层(402)；并控制盲孔(3)中填充的第二金属材料(5)的顶部和阻挡层(401)之间的台阶高度在限定范围之内；

S5.对晶圆(1)进行退火工艺；然后用湿法刻蚀工艺去除晶圆表面的阻挡层(401)；

S6.利用电化学抛光技术对盲孔(3)中填充的第二金属材料(5)的顶部和晶圆表面之间的台阶进行修正，使得该台阶趋于消失；

S7.在晶圆(1)表面涂覆一层第一介质层(9)；

S8.实现第一介质层(9)的图形化，在盲孔(3)顶部位置形成第一介质层通孔(10)；

S9.在第一介质层(9)上和第一介质层通孔(10)中形成第一再布线结构(11)。

2.如权利要求1所述的免金属CMP的TSV工艺方法，其特征在于：所述步骤S9之后，还包括下述步骤：

S10.完成第一再布线结构(11)后，在晶圆表面涂覆一层第二介质层(12)；

S11.利用光刻工艺实现第二介质层(12)的图形化，在第二介质层(12)中形成第二介质层通孔(13)；

S12.在晶圆表面利用电镀工艺制作微凸点结构(14)，所述微凸点结构(14)通过第二介质层通孔(13)与第一再布线结构(11)电连接。

3.如权利要求1所述的免金属CMP的TSV工艺方法，其特征在于：所述步骤S1中，具体利用深反应离子刻蚀工艺在晶圆(1)中形成盲孔(3)。

4.如权利要求1所述的免金属CMP的TSV工艺方法，其特征在于：所述步骤S2中，具体利用PVD工艺在晶圆(1)上表面和盲孔(3)内壁的绝缘层(2)上淀积制作阻挡层(401)和种子层(402)。

5.如权利要求1所述的免金属CMP的TSV工艺方法，其特征在于：所述阻挡层(401)的材料选自钛、氮化钛、钽、氮化钽、钨、氮化钨、钒、氮化钒、铌、氮化铌中的一种。

6.如权利要求1所述的免金属CMP的TSV工艺方法，其特征在于：所述种子层(402)的材料和盲孔(3)中填充的第二金属材料(5)均为铜。

7.如权利要求1所述的免金属CMP的TSV工艺方法，其特征在于：所述步骤S3中，具体利用电镀工艺在盲孔(3)中填充第二金属材料(5)。

8.如权利要求1所述的免金属CMP的TSV工艺方法，其特征在于：所属步骤S4中，控制盲孔(3)中填充的第二金属材料(5)的顶部和阻挡层(401)之间的台阶高度在-3um到3um之内。

9.如权利要求1所述的免金属CMP的TSV工艺方法，其特征在于：所述步骤S5中，可以先用湿法刻蚀工艺去除晶圆表面的阻挡层(401)然后再对晶圆(1)进行退火工艺。

10.如权利要求2所述的免金属CMP的TSV工艺方法，其特征在于：所述微凸点结构(14)含两部分，下部为铜柱，顶部为用于改善键合效果的盖帽结构。