[发明专利]一种TSV硅通孔和单层RDL再布线一次性整体成型方法

说明书

本发明涉及一种TSV硅通孔和单层RDL再布线一次性整体成型方法，包括如下步骤：步骤1、在硅晶片上进行刻孔；步骤2、在刻孔的内壁上沉积绝缘层；步骤3、在刻孔的内壁的绝缘层上沉积阻挡层；步骤4、在刻孔的内壁的阻挡层上沉积种子层；步骤5、在硅晶片上表面沉积介质层；步骤6、在介质层上刻蚀RDL线槽；步骤7、分别在RDL线槽和刻孔内电镀填充金属；步骤8、减薄硅晶片。该TSV硅通孔和单层RDL再布线一次性整体成型方法，将通孔填充与RDL布线同时进行，使通孔填充与RDL布线接触更加的良好，节省了制备时间以及制备难度。

技术领域

本发明属于半导体封装技术领域，具体涉一种TSV硅通孔和单层RDL 再布线一次性整体成型方法。

背景技术

随着系统集成芯片的规模越来越大，三维集成技术可有效的减小微系统产品的水平方向占据的电路板面积，同时减小了互连线长度，降低了信号延迟，使得系统具有小尺寸、高性能、低功耗的优点。

TSV(through silicon via)技术是穿透硅通孔技术的缩写，一般简称硅通孔技术，是三维集成电路中堆叠芯片实现互连的一种技术解决方案。 TSV技术具有小体积、高密度、高集成度、互连延时小等优点，可以替代基于金属腔体或者低温共烧陶瓷LTCC(LowTemperature Cofired Ceramic) 的传统混合集成模块，极大地缩小模块的体积，减少重量，是当前射频系统集成化、小型化发展的主流方向。

后通孔(Via last)技术是硅通孔技术中成本较低的方案。主要的工艺步骤包括芯片背面减薄，硅刻蚀，硅背面和侧壁绝缘层制备，焊垫介质层开口，金属填充，植球等工艺。但半导体工业发展一直在追求保证可靠性的前提下，降低成本。后通孔技术也需要进一步降低成本。

目前，主要通过降低3D纵向叠加的高度，并降低TSV所需的孔深，为TSV 制造技术的应用减少障碍，降低成本。从降低成本角度看，后通孔(Via last) 技术的深孔物理气相沉积，电镀，背面再布线是主要的成本构成。此外，后通孔(Via last)技术形成的硅通孔结构通常是部分填充方式，孔底和焊垫连接部分较薄，容易造成分层、断裂等问题，且无介质层填充保护会导致金属的氧化，腐蚀以及应力造成的失效。

发明内容

本发明提供了一种TSV硅通孔和单层RDL再布线一次性整体成型方法，包括如下步骤：

步骤1、在硅晶片上进行刻孔；

步骤2、在刻孔的内壁上沉积绝缘层；

步骤3、在刻孔的内壁的绝缘层上沉积阻挡层；

步骤4、在刻孔的内壁的阻挡层上沉积种子层；

步骤5、在硅晶片上表面沉积介质层；

步骤6、在介质层上刻蚀RDL线槽；

步骤7、分别在RDL线槽和刻孔内电镀填充金属；

步骤8、减薄硅晶片。

所述步骤1、在硅晶片上进行刻孔，采用激光刻蚀法或者深反粒子刻蚀法。

所述绝缘层采用的材料为二氧化硅或氮化硅。

所述阻挡层为是二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、有机聚合物。

所述种子层为金属铜。

所述步骤8、减薄硅晶片是对晶片进行CMP研磨。

本发明的有益效果：本发明提供的这种TSV硅通孔和单层RDL再布线一次性整体成型方法，将通孔填充与RDL布线同时进行，通孔填充与RDL 布线接触更加的良好，节省了制备时间以及制备难度。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明