[发明专利]一种基于热压键合的TSV垂直电学互连器件的制备方法有效
| 申请号： | 202011316969.1 | 申请日： | 2020-11-20 |
| 公开（公告）号： | CN112420604B | 公开（公告）日： | 2022-12-06 |
| 发明（设计）人： | 王晓东;何昱蓉;韩国威;宋培帅;杨富华 | 申请（专利权）人： | 中国科学院半导体研究所 |
| 主分类号： | H01L21/768 | 分类号： | H01L21/768 |
| 代理公司： | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人： | 王文思 |
| 地址： | 100083 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 热压 tsv 垂直 电学 互连 器件 制备 方法 | ||
1.一种基于热压键合的TSV垂直电学互连器件的制备方法，包括：
S1，在高阻硅晶圆(1)上刻蚀通孔；
S2，热氧处理所述高阻硅晶圆(1)，以制备出隔离层(2)；
S3，刻蚀低阻硅晶圆(3)，制备可动结构区(4)和欧姆接触区(5)；
S4，热压键合所述高阻硅晶圆(1)和低阻硅晶圆(3)，使所述欧姆接触区(5)位于所述通孔上方；
S5，在所述通孔内壁溅射金属种子层(6)；
S6，在所述金属种子层(6)内壁电镀金属填料层(7)；
S7，减薄抛光所述高阻硅晶圆(1)背面，得到所述TSV垂直电学互连器件。
2.根据权利要求1所述的基于热压键合的TSV垂直电学互连器件的制备方法，其特征在于，所述S3中还包括通过光刻、刻蚀、释放步骤使所述可动结构区(4)和欧姆接触区(5)分离。
3.根据权利要求2所述的基于热压键合的TSV垂直电学互连器件的制备方法，其特征在于，所述S3中还包括所述可动结构区(4)与欧姆接触区(5)形成电学连接。
4.根据权利要求1所述的基于热压键合的TSV垂直电学互连器件的制备方法，其特征在于，所述低阻硅晶圆(3)为n型低阻硅材料，厚度为0.1um～5um。
5.根据权利要求1所述的基于热压键合的TSV垂直电学互连器件的制备方法，其特征在于，所述隔离层(2)为二氧化硅，厚度为20nm～1um。
6.根据权利要求1所述的基于热压键合的TSV垂直电学互连器件的制备方法，其特征在于，所述金属种子层(6)的厚度为50nm～1um，材料包括铜、钨。
7.根据权利要求6所述的基于热压键合的TSV垂直电学互连器件的制备方法，其特征在于，所述金属填料层(7)的厚度为10um～100um，材料包括铜、钨。
8.根据权利要求1所述的基于热压键合的TSV垂直电学互连器件的制备方法，其特征在于，所述高阻硅晶圆(1)背面减薄抛光后表面粗糙度小于10nm。
9.根据权利要求1所述的基于热压键合的TSV垂直电学互连器件的制备方法，其特征在于，所述热压键合的条件为温度400～450℃，压强2000～3000mbar。
10.根据权利要求1所述的基于热压键合的TSV垂直电学互连器件的制备方法，其特征在于，所述S1中刻蚀通孔的方法包括ICP工艺刻蚀。
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