[发明专利]一种用于三维系统级封装的TSV无源转接板制备方法

权利要求书

1.一种用于三维系统级封装的TSV无源转接板制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

向硅片(100)中注入低能离子至一定深度，并进行退火，使所述离子与硅反应，在硅片内部形成硅化合物，将所述硅片(100)分隔为上面的顶层硅和下面的体硅；在所述顶层硅表面外延生长单晶硅直至达到所需厚度，将顶层硅作为基底(202)；

对所述基底(202)进行光刻、刻蚀，形成贯穿所述基底(202)的硅通孔，湿法腐蚀去除所述硅化合物，使所述基底(202)与体硅分离；

在所述硅通孔的侧壁和所述基底的上下表面依次沉积第一绝缘介质(203)、扩散阻挡层(204)和籽晶层(205)；

形成导电金属(206)，使其完全填充所述硅通孔；

采用化学机械抛光工艺去除部分所述导电金属(206)、所述籽晶层(205)、所述扩散阻挡层(204)和所述第一绝缘介质(203)，仅保留所述硅通孔中的所述导电金属(206)、所述籽晶层(205)、所述扩散阻挡层(204)和所述第一绝缘介质(203)；

形成第二绝缘介质(207)，使其覆盖所述基底(202)和所述第一绝缘介质(203)的上下表面；

形成粘附层/种子层叠层薄膜(208)，使其覆盖所述导电金属(206)、所述籽晶层(205)、所述扩散阻挡层(204)和部分所述第二绝缘介质(207)；

在粘附层/种子层叠层薄膜(208)表面形成接触凸点(209)。

2.根据权利要求1所述的用于三维系统级封装的TSV无源转接板制备方法，其特征在于，

所注入的离子为氧离子，所形成的硅化合物为氧化硅。

3.根据权利要求1所述的用于三维系统级封装的TSV无源转接板制备方法，其特征在于，

所注入的离子为氮离子，所形成的硅化合物为氮化硅。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的用于三维系统级封装的TSV无源转接板制备方法，其特征在于，

所注入的离子的剂量范围为3×10¹⁷/cm²～2×10¹⁸/cm²，注入能量范围为100～200keV。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的用于三维系统级封装的TSV无源转接板制备方法，其特征在于，

对所述硅片进行退火的温度为500～700℃，时间为1～10h。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的用于三维系统级封装的TSV无源转接板制备方法，其特征在于，

所述硅化合物的厚度为200～400nm。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的用于三维系统级封装的TSV无源转接板制备方法，其特征在于，

所述顶层硅的厚度范围为100～400nm。

8.根据权利要求1所述的用于三维系统级封装的TSV无源转接板制备方法，其特征在于，

所述导电金属为铜。

9.根据权利要求1所述的用于三维系统级封装的TSV无源转接板制备方法，其特征在于，

采用分子束外延方法外延生长所述单晶硅，所采用的硅源是SiCl₄、SiHCl₃、SiH₂Cl₂或者SiH₄中的至少一种，外延温度范围为1000～1200℃。

10.根据权利要求8所述的用于三维 系统级封装的TSV无源转接板制备方法，其特征在于，

所述扩散阻挡层为TaN、TiN、ZrN、MnSiO₃中的至少一种；所述籽晶层为Cu、Ru、Co、RuCo、CuRu、CuCo中的至少一种。