[发明专利]一种应用于高速宽带光互连的硅通孔器件的制造方法及其器件

摘要

本发明公开了一种应用于高速宽带光互连的硅通孔器件的制造方法及硅基光互连器件，本发明采用的是先刻蚀出宽环以填充绝缘材料，然后刻蚀被绝缘环包围的硅形成TSV深孔，最后在TSV深孔内填充金属和正面光子器件的电极形成互连。且宽环的形成增加了绝缘层的厚度，同时有利于绝缘材料的填充，这样大大地降低TSV寄生电容，有利于高速宽带信号传输；同时，TSV在绝缘材料填充后形成，避免了传统工艺中需要在TSV金属化时先选择性的刻蚀掉TSV底部的绝缘材料及由此带来的许多工艺难题，更有利于从背面连接到Wafer正面光子器件的电极。本发明采用背面集成CMOS器件，正面集成Si光子器件，可以给光子部分单片集成设计提供更大的自由度、也保证未来光源耦合方式可以有更多的选择。

主权项

一种应用于高速宽带光互连的硅通孔器件的制造方法，其特征在于：包括，提供一已经完成光子器件单片集成的半导体衬底，所述半导体衬底具有正面和背面，其上设置有光子器件，所述光子器件具有接触区，所述接触区与电极相连接；自所述背面刻蚀形成绝缘环至所述正面的电极底端边缘处；在所述绝缘环内部以及所述背面填充绝缘材料，使得绝缘环内部及背面形成绝缘层；自背面的绝缘层光刻刻蚀掉所述绝缘环形成的内圆部分形成TSV深孔直至所述正面的电极底端边缘处；在绝缘层上以及TSV深孔内依次沉积阻挡层和种子层，并在TSV深孔中填充导电金属；在背面形成与所述TSV深孔内的导电金属相电性连接的第一RDL和第一凸点，以及第二RDL和第二凸点、第三RDL和第三凸点；将所述第一凸点、第二凸点分别与第一电子器件、第二电子器件相连接。