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TSV工藝流程介紹

2024/08/05
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知識星球(星球名:芯片制造與封測社區(qū))里的學員問:用于2.5D與3D封裝的TSV工藝流程是什么?有哪些需要注意的問題?

上圖是TSV工藝的一般流程。TSV,全名Through-Silicon Via,又叫硅通孔工藝。

硅基底準備:流程以一塊覆蓋有二氧化硅(SiO?)層的硅基底開始。這層SiO?可以通過熱氧化或等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)方法形成。

光刻:光刻膠(Photoresist)被涂布在SiO?層上,然后通過曝光和顯影步驟進行圖案化,以得到后面工序要進行硅蝕刻的區(qū)域。

硅蝕刻:使用光刻圖案作為掩模,采用DRIE在硅基底中蝕刻出通孔。

去除光刻膠:在蝕刻完成后,去除光刻膠以準備接下來的層沉積步驟。

沉積絕緣層和阻擋層:通過PVD,PECVD或原子層沉積(ALD)技術(shù)在孔壁上沉積一層二氧化硅來作為絕緣層,防止電子竄擾;然后沉積一層導電的阻擋層,如鈦/銅(Ti/Cu)或鉭/銅(Ta/Cu),以便后續(xù)的銅鍍層能更好地附著,且能防止電子遷移。

銅電鍍:在絕緣層和阻擋層上進行銅鍍層,以填充TSV孔洞。一般通過電鍍方式完成。電鍍完成后,進行退火工序,釋放應力。

化學機械拋光(CMP):最后,進行CMP步驟來平整表面,去除多余的銅和阻擋層,留下一個與硅基底表面平齊的銅TSV。

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