[发明专利]具有带有变形保护尖端的穿衬底通孔的裸片及制作所述裸片的方法

权利要求书

1.一种穿衬底通孔TSV裸片，其包括：

衬底，其具有顶侧半导体表面及底侧表面，所述顶侧半导体表面在其中具有包含功能上连接的多个晶体管的有源电路；

多个TSV，其从所述顶侧半导体表面延伸到从所述底侧表面突出的TSV尖端，且包括内金属芯，所述内金属芯包括由形成所述多个TSV的外边缘的电介质衬里环绕的导电填充物材料；

包括无机电介质材料的尖端变形保护层，其横向于所述TSV尖端而在所述底侧表面上，其中所述无机电介质材料的弹性模数大于(>)所述导电填充物材料的弹性模数，及

包括聚合物的第二电介质层，其在所述尖端变形保护层上。

2.根据权利要求1所述的TSV裸片，其中所述无机电介质材料包括氮化硅或氮氧化硅。

3.根据权利要求1所述的TSV裸片，其中所述尖端变形保护层的厚度为0.2μm到2μm。

4.根据权利要求1所述的TSV裸片，其中所述无机电介质材料横向于所述TSV尖端而直接在所述底侧表面上。

5.根据权利要求1所述的TSV裸片，其中所述聚合物包括苯并环丁烯BCB、聚苯并恶唑PBO、聚对二甲苯或聚酰亚胺PI。

6.根据权利要求1所述的TSV裸片，其进一步包括所述电介质衬里与所述内金属芯之间的扩散势垒层。

7.根据权利要求1所述的TSV裸片，其中所述导电填充物材料包括铜，所述TSV裸片进一步包括所述TSV尖端的远尖端末端上的包含不同于所述导电填充物材料的金属的金属帽。

8.一种制作穿衬底通孔TSV裸片的方法，其包括：

从衬底的初始底侧进行薄化以到达底侧表面从而暴露多个嵌入式经填充通孔以形成多个TSV，所述衬底具有附接到载体的TSV裸片，所述TSV裸片包含顶侧半导体表面，所述顶侧半导体表面在其中包含包括功能上连接的多个晶体管的有源电路，所述多个TSV从所述顶侧半导体表面延伸到具有从所述底侧表面突出的经暴露远尖端末端的TSV尖端且包括内金属芯，所述内金属芯包括由形成所述多个TSV的外边缘的电介质衬里环绕的导电填充物材料；

将包括无机电介质材料的尖端变形保护层沉积于所述底侧表面上，其中所述无机电介质材料的弹性模数大于(>)所述导电填充物材料的弹性模数；

在化学机械抛光CMP之前在所述尖端变形保护层上形成包括聚合物的第二电介质层，及

进行所述CMP以显露所述TSV尖端的所述远尖端末端。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述无机电介质材料包括氮化硅或氮氧化硅。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述尖端变形保护层的厚度为0.2μm到2μm。

11.根据权利要求8所述的方法，其中将所述沉积中的所述无机电介质材料横向于所述TSV尖端而直接沉积于所述底侧表面上。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述聚合物包括苯并环丁烯BCB、聚苯并恶唑PBO、聚对二甲苯或聚酰亚胺PI。

13.根据权利要求8所述的方法，其中所述衬底为包括包含多个所述TSV裸片的晶片的硅。

14.根据权利要求8所述的方法，其中所述导电填充物材料包括铜，所述方法进一步包括在所述TSV尖端的所述远尖端末端上镀敷包含不同于所述导电填充物材料的金属的金属帽。

15.一种穿衬底通孔TSV裸片，其包括：

衬底，其具有顶侧硅表面及底侧表面，所述顶侧硅表面在其中具有包含功能上连接的多个晶体管的有源电路；

多个TSV，其从所述顶侧硅表面延伸到从所述底侧表面突出的TSV尖端且包括内金属芯及所述电介质衬里与所述内金属芯之间的扩散势垒层，所述内金属芯包括由形成所述多个TSV的外边缘的电介质衬里环绕的铜；

包括无机电介质材料的尖端变形保护层，其横向于所述TSV尖端而直接在所述底侧表面上，其中所述无机电介质材料的弹性模数大于(>)所述铜的弹性模数，及

包括聚合物的第二电介质层，其在所述尖端变形保护层上。

16.根据权利要求15所述的TSV裸片，其中所述无机电介质材料包括氮化硅或氮氧化硅，且其中所述尖端变形保护层的厚度为0.2μm到2μm。