[发明专利]TSV通孔的制作工艺方法及多种孔深的盲孔或TSV通孔的制作工艺方法

说明书

本发明提供一种TSV通孔的制作工艺方法，包括下述步骤：提供一晶圆，在晶圆表面沉积阻挡层；在晶圆表面进行光刻和刻蚀工艺，对阻挡层移除部分不做TSV的区域，使TSV区域处形成阻挡层凸点；通过光刻和刻蚀工艺，使得晶圆表面形成有RDL线槽的形貌；在晶圆表面沉积绝缘层；在晶圆表面绝缘层上制作金属层，在RDL线槽中形成金属RDL；在晶圆表面金属层上面沉积保护层；对晶圆表面进行CMP研磨，去除阻挡层凸点上方的保护层、金属层和绝缘层；对晶圆表面TSV区域剩余的阻挡层凸点材料进行移除，露出晶圆材质；对晶圆表面进行干法刻蚀工艺，使得露出晶圆材质的TSV区域被刻蚀形成盲孔；对晶圆背面进行减薄工艺，使得盲孔底部打开，形成TSV通孔。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是一种TSV通孔的制作工艺方法。

背景技术

随着半导体技术的发展，集成电路的特征尺寸不断缩小，器件互连密度不断提高。传统的二维封装已经不能满足业界的需求，因此基于TSV垂直互连的转接板封装方式以其短距离互连，高密度集成以及低成本的关键技术优势，逐渐引领了封装技术发展的趋势。

TSV转接板技术主要工艺是在转接板的正面开TSV，再布线和植球。有的技术则直接利用TSV做通道，可以作为MEMS或者微流控器件的物质传输通道。并且在光通信领域，该大孔的TSV通道则可以实现从晶圆背面插入光纤，从而把光信号引入到晶圆正面的功能。转接板通孔的直径很大，孔侧壁几乎垂直，后续的光刻涂胶会发生侧壁光刻胶脱落，孔深对孔底部曝光显影等不能保证效果，孔深对最后的去胶清洗等工艺也较为不利。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种TSV通孔的制作工艺方法，以及一种相关的多种孔深的盲孔或TSV通孔的制作工艺方法，先在晶圆硅表面沉积阻挡层，用阻挡层先预留出通孔位置台阶的方法，优先制作出RDL线槽和焊垫槽，然后通过CMP工艺对晶圆表面进行研磨，露出台阶，且金属RDL和金属焊垫表面有保护层覆盖，后续直接通过刻蚀工艺移除台阶物质，露出晶圆材质，通过干法刻蚀工艺做出盲孔或TSV通孔，在制作盲孔和TSV通孔时不用涂胶和光刻工艺，保证了工艺的稳定性。本发明采用的技术方案是：

一种TSV通孔的制作工艺方法，包括下述步骤：

步骤S1，提供一晶圆，在晶圆表面沉积阻挡层；

步骤S2，在晶圆表面进行光刻和刻蚀工艺，对阻挡层移除部分不做TSV的区域，使TSV区域处形成阻挡层凸点；

步骤S3，通过光刻和刻蚀工艺，使得晶圆表面形成有RDL线槽的形貌；

步骤S4，然后在晶圆表面沉积绝缘层；

步骤S5，在晶圆表面绝缘层上制作金属层，在RDL线槽中形成金属RDL；

步骤S6，在晶圆表面金属层上面沉积保护层；

步骤S7，对晶圆表面进行CMP研磨，去除阻挡层凸点上方的保护层、金属层和绝缘层；

步骤S8，对晶圆表面TSV区域剩余的阻挡层凸点材料进行移除，露出晶圆材质；

步骤S9，对晶圆表面进行干法刻蚀工艺，使得露出晶圆材质的TSV区域被刻蚀形成盲孔；

步骤S10，对晶圆背面进行减薄工艺，使得盲孔底部打开，形成TSV通孔。

进一步地，阻挡层凸点的材料为氧化硅，氮化硅，光阻，高分子薄膜，或金属材料。

进一步地，步骤S3中，还同时在晶圆表面形成焊垫槽。

进一步地，步骤S4中，绝缘层材料是氧化硅，氮化硅，光阻，或高分子薄膜。

进一步地，步骤S6中，保护层材料是氧化硅，氮化硅，光阻，或高分子薄膜。