本發明具體涉及集成電路封裝領域，具體是一種用于3d封裝的tsv通孔形貌工藝。

背景技術：

1、在現代電子設備中，隨著對高性能、小型化和低功耗的需求不斷增加，三維集成電路(3d?ic)技術應運而生。3d?ic通過將多層芯片垂直堆疊并用硅通孔(tsv)實現層間電氣連接，顯著提高了集成密度和性能。然而，目前常見的tsv工藝存在諸多挑戰，如采用bosch工藝深硅蝕刻過程中交替使用c4f8和sf6含有不同等離子體的蝕刻，形成通孔側壁不光滑的扇貝形貌(scallop)，導致cvd絕緣層、pvd阻擋層和種子層在濺鍍沉積薄膜時不光滑，階梯覆蓋率低(step?coverage)，影響后續電鍍填孔的完整性，從而導致表面均一性差，填孔過程容易產生空洞(void/seam)，降低信號傳輸的電學性能，影響產品可靠性。激光鉆孔技術的孔徑大，不利于制造高密度高精度的封裝結構，且生產效率低。這些問題嚴重影響了3dic的可靠性和電學性能，為此，我們提出一種用于3d封裝的tsv通孔形貌工藝，來解決上述問題。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種用于3d封裝的tsv通孔形貌工藝，通過在破碎齒板下方設置帶有特定孔徑篩孔的篩網，讓粉碎后的原料經過篩網篩選，不符合粒度要求的顆粒繼續留在粉碎腔內被反復粉碎，直至達到規定粒度后通過篩網排出，以此精準控制粉碎后原料的粒度，確保輸出的原料粒度均勻、符合化工生產各環節的嚴格要求，提高產品的整體質量和性能；同時除塵機構能有效減少粉塵在工作環境中的排放，凈化工作場所空氣，保護操作人員健康，同時降低粉塵對設備的不良影響，保障設備穩定運行；以解決上述背景技術中所提出的技術問題。

2、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

3、一種用于3d封裝的tsv通孔形貌工藝，包括以下步驟：

4、s1：準備材料，準備完整的硅晶圓；

5、s2：濕法蝕刻，使用hf溶液配合特定圖案化的掩膜版對硅基底進行選擇性化學腐蝕，直至達到預定深度；

6、s3：沉積絕緣層，采用化學氣相沉積(cvd)技術在整個晶圓上覆蓋一層薄而均勻的介電材料；

7、s4：濺射阻擋層與種子層，通過物理氣相沉積(pvd)工藝，在絕緣層上依次沉積鈦ti阻擋層和銅cu種子層；

8、s5：電鍍銅填充，在pvd沉積完成后，進行電鍍cu填充；

9、s6：背面重復操作，翻轉樣品后，在另一側相同位置重復第一步至第四步，確保兩側形成的孔洞準確對準并連接，形成x型的通孔結構；

10、s7：平整化處理：應用化學機械拋光(cmp)去除多余金屬殘留物，留下光滑平整的焊盤表面供后續rdl布線或植入solder?bump使用。

11、作為本發明進一步技術方案，所述步驟s2中由于濕法蝕刻的各向同性特性，此過程會在硅基底上形成外寬內窄的梯形孔洞。

12、作為本發明進一步技術方案，所述步驟s4中ti阻擋層的作用是防止cu原子擴散到絕緣層中，而cu種子層則為后續的電鍍過程提供基礎。

13、作為本發明進一步技術方案，所述步驟s5電鍍過程中，cu種子層作為陰極，cu離子在電場作用下沉積到通孔內，逐漸填滿整個通孔。

14、與現有技術相比，本發明的有益效果是：

15、1、本發明，新型通孔形貌減少了沉積絕緣層和濺鍍阻擋層、種子層的不連續性，提高了電鍍填孔的完整性，減少了空洞的產生；

16、2、本發明，擴大頂部和底部的孔徑，增加重布線(rdl)線路線寬，減少了rc延遲和信號串擾，提高了高頻信號傳輸的回波損耗和插入損耗性能；

17、3、本發明，增大通孔孔徑，使得表面焊盤與solder?bump接觸面積更大，增強了結合力；

18、4、本發明，與激光鉆孔相比，濕法蝕刻工藝簡單且成本較低，提高了生產效率。

技術特征：

1.一種用于3d封裝的tsv通孔形貌工藝，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的用于一種用于3d封裝的tsv通孔形貌工藝，其特征在于：所述步驟s2中由于濕法蝕刻的各向同性特性，此過程會在硅基底上形成外寬內窄的梯形孔洞。

3.根據權利要求1所述的用于一種用于3d封裝的tsv通孔形貌工藝，其特征在于：所述步驟s4中ti阻擋層的作用是防止cu原子擴散到絕緣層中，而cu種子層則為后續的電鍍過程提供基礎。

4.根據權利要求3所述的用于一種用于3d封裝的tsv通孔形貌工藝，其特征在于：所述步驟s5電鍍過程中，cu種子層作為陰極，cu離子在電場作用下沉積到通孔內，逐漸填滿整個通孔。

技術總結
本發明公開了一種用于3D封裝的TSV通孔形貌工藝，涉及集成電路封裝技術領域，本技術方案，一方面，雙面重復二次通孔蝕刻梯形孔型，相接形成X型通孔結構，減少沉積絕緣層和濺鍍阻擋層、種子層的不連續性，提高階梯覆蓋率，改善電鍍制程的完整連續性；同時，通過優化的通孔形貌，提高電鍍填孔的完整性，減少空洞的產生；在此基礎上，擴大頂部和底部的孔徑，增加重布線(RDL)線路線寬，減少了RC延遲和信號串擾，提高了高頻信號傳輸的回波損耗和插入損耗性能，最后，與激光鉆孔相比，濕法蝕刻工藝簡單且成本較低，提高了生產效率。

技術研發人員：林育維,閉忠權,李昊,蒙中呂,郭龍,劉俞利,張琦偉
受保護的技術使用者：廣西華芯振邦半導體有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28