[发明专利]一种利用毛细效应填充TSV的工艺方法

说明书

本发明涉及一种利用毛细效应填充TSV的工艺方法，所述方法包括以下步骤：步骤一、在晶圆表面打孔形成TSV孔，并把打孔后的晶圆通过粘膜放在支撑板上；步骤二、制作硅载板；步骤三、使用硅载板利用毛细效应填充TSV孔；步骤四、在TSV孔中形成金属柱；步骤五、移除支撑板。本发明一种利用毛细效应填充TSV的工艺方法，它利用毛细效应填充TSV过孔可以缩短金属柱形成的时间，提高金属柱高度的一致性。

技术领域

本发明涉及一种利用毛细效应填充TSV的工艺方法，属于半导体封装技术领域。

背景技术

目前常见的制作TSV(Through Silicon Via)的工艺首先需要在晶圆上钻孔，然后利用电镀的方式填充过孔，形成铜柱，导通不同层线路。针对过孔密度高、深度深的情况,电镀工艺需要花费很长的时间，且电镀均匀性也需要特殊卡控。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种利用毛细效应填充TSV的工艺方法，它利用毛细效应填充过孔可以缩短金属柱形成的时间，提高金属柱高度的一致性。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种利用毛细效应填充TSV的工艺方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

步骤一、在晶圆表面打孔形成TSV孔，并把打孔后的晶圆放在支撑板上；

步骤二、制作硅载板；

在硅载板的上表面依次通过压膜、照UV光、显影及蚀刻的方法形成凸起的图案，然后在硅载板的部分位置打孔，形成上下导通的通道；

步骤三、毛细效应填充TSV孔；

把晶圆倒置，将制作完成的硅载板置于晶圆和金属液体槽之间，硅载板的下表面浸入金属液体槽中，硅载板的上表面的凸起图案直接接触晶圆，硅载板的通道位置对应晶圆TSV孔的位置，金属液体槽中的液体会因为毛细效应经由通道填充进TSV孔中；

步骤四、形成金属柱；

移除硅载板和金属液体槽，将晶圆整体翻转朝上，步骤三中填充进TSV孔内的金属液体经烘烤固化形成金属柱；

步骤五、移除支撑板。

可选的，步骤一中支撑板的材质是玻璃。

可选的，步骤二中硅载板下表面同时通过压膜、照UV光、显影及蚀刻的方法形成凸起或凹陷的图案。

可选的，步骤二中硅载板表面形成的凸起图案是长城形、锯齿形或椭圆形。

可选的，步骤二中硅载板表面的图案是布满硅载板表面的或者是局部分布在硅载板表面的。

可选的，步骤二中通道的开口方式是硅载板下表面单边开口或是双边开口。

可选的，步骤二中通道下端开口的角度是小角度开口或是大角度开口。

可选的，金属液体对TSV孔和硅载板是不浸润的。

可选的，步骤五移除支撑板后对晶圆表面进行打磨和抛光处理。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明金属液体槽中的液体通过硅载板上的通道，利用毛细效应填充进TSV的过孔中，所有的过孔可以一次性填充，毛细效应的时间与电镀花费的时间相比较，大大缩短，同时提高了金属柱高度的一致性；

2、本发明针对不同直径和深度的TSV过孔，可以调整硅载板的设计，包括厚度、结构、表面的图案现状及分布(硅载板的表面可以制作各种图案，如长城行形、锯齿形、椭圆形；硅载板的结构可以有多种，如单边开口型、双边开口型等；开口的角度也可以根据实际情况调整)，增强毛细效应，改善填充的效果。

附图说明