一种深孔底部氧化硅绝缘层的刻蚀方法技术

本发明专利技术提供了一种深孔底部绝缘层的刻蚀方法，防止TSV的侧壁和拐角处的绝缘层被刻蚀，有效保护了TSV的侧壁和拐角位置的绝缘层，提高了电的可靠性，其包括以下步骤：（1）对拥有IC器件晶圆进行背面减薄；（2）在拥有IC器件晶圆的背面对应金属焊盘的位置制作TSV孔；（3）在TSV孔内制作绝缘层；（4）去除TSV孔底部的绝缘层以及氧化物绝缘层，使金属焊盘裸露；（5）采用金属连接线制作RDL，使RDL与TSV底部的金属焊盘连接，并进一步制作表面金属焊盘和微凸点，使表面金属焊盘和微凸点与RDL连接，其特征在于：其中在第（4）步去除TSV孔底部的绝缘层前，在拥有IC器件晶圆表面和TSV侧壁上部及拐角处制作金属保护层，在其中在第（4）步去除TSV孔底部的绝缘层以及TSV孔底部的氧化物绝缘层，使金属焊盘暴露出来后剥离所述金属保护层。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种深孔底部绝缘层的刻蚀方法，防止TSV的侧壁和拐角处的绝缘层被刻蚀，有效保护了TSV的侧壁和拐角位置的绝缘层，提高了电的可靠性，其包括以下步骤：（1）对拥有IC器件晶圆进行背面减薄；（2）在拥有IC器件晶圆的背面对应金属焊盘的位置制作TSV孔；（3）在TSV孔内制作绝缘层；（4）去除TSV孔底部的绝缘层以及氧化物绝缘层，使金属焊盘裸露；（5）采用金属连接线制作RDL，使RDL与TSV底部的金属焊盘连接，并进一步制作表面金属焊盘和微凸点，使表面金属焊盘和微凸点与RDL连接，其特征在于：其中在第（4）步去除TSV孔底部的绝缘层前，在拥有IC器件晶圆表面和TSV侧壁上部及拐角处制作金属保护层，在其中在第（4）步去除TSV孔底部的绝缘层以及TSV孔底部的氧化物绝缘层，使金属焊盘暴露出来后剥离所述金属保护层。【专利说明】
本专利技术涉及微电子
一种制造或处理半导体或固体器件的方法，具体涉及。
技术介绍
随着微电子技术的不断进步，集成电路的特征尺寸不断缩小，互连密度不断提高。同时用户对高性能低耗电的要求不断提高。在这种情况下，靠进一步缩小互连线的线宽来提高性能的方式受到材料物理特性和设备工艺的限制，二维互连线的电阻电容(RC)延迟逐渐成为限制半导体芯片性能提高的瓶颈。硅穿孔(Through Silicon Via，简称TSV)工艺通过在晶圆中形成金属立柱，并配以金属凸点，可以实现晶圆(芯片)之间或芯片与基板间直接的三维互连，这样可以弥补传统半导体芯片二维布线的局限性。这种互连方式与传统的堆叠技术如键合技术相比具有三维方向堆叠密度大、封装后外形尺寸小等优点，从而大大提高芯片的速度并降低功耗。因此，TSV技术已经被广泛认为是继键合、载带焊和倒装芯片之后的第四代封装技术，将逐渐成为高密度封装领域的主流技术。对于采用via-last技术对CIS (CMOS Image Sensor)产品进行封装时，多采用从芯片背面制孔，目的是与芯片正面的金属焊盘进行互连。但是要与金属焊盘进行互连，就必须穿透覆盖在金属焊盘上方的介质层(一般为Si02)，对于Si02的刻蚀，一般采用干法刻蚀技术。当采用干法刻蚀TSV底部氧化层绝缘层时，TSV的侧壁和拐角处的氧化硅绝缘层也会被刻蚀，这就会出现电的可靠性问题。因此，在进行干法刻蚀时，需要对侧壁和拐角位置进行保护。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了，防止TSV的侧壁和拐角处的氧化硅绝缘层被刻蚀，有效保护了 TSV的侧壁和拐角位置的氧化硅绝缘层，提高了电的可靠性。本专利技术的其技术方案是这样的:，其包括以下步骤: (1)、对拥有IC器件晶圆进行背面减薄； (2)、在拥有IC器件晶圆的背面对应金属焊盘的位置制作TSV孔； (3)、在TSV孔内制作绝缘层； (4)、去除TSV孔底部的绝缘层以及氧化物绝缘层，使金属焊盘裸露；； (5)采用金属连接线制作RDL，使RDL与TSV底部的金属焊盘连接，并进一步制作表面金属焊盘和微凸点，使表面金属焊盘和微凸点与RDL连接，其特征在于: 其中在第(4)步去除TSV孔底部的绝缘层前，在拥有IC器件晶圆表面和TSV孔侧壁上部及拐角处制作金属保护层，在其中在第(4)步去除TSV孔底部的绝缘层以及TSV孔底部的氧化物绝缘层，使金属焊盘暴露出来后，剥离所述金属保护层。其进一步特征在于:第(3)步中的绝缘层为聚合物或者二氧化硅； 其中第(5)步，通过电镀填充金属，制作RDL和表面金属焊盘，以完成晶圆正面到背面的互连工艺； 其中第(5)步完成后，在TSV孔内填充聚合物材料以增加其可靠性。上述深孔底部氧化硅绝缘层的刻蚀方法中，由于在拥有IC器件晶圆表面和TSV侧壁上部及拐角处制作金属保护层，在去除TSV孔底部的绝缘层和氧化物绝缘层，使金属焊盘裸露时，有效地保护了 TSV的侧壁和拐角位置的绝缘层，提高了电的可靠性。【专利附图】【附图说明】图1为IC器件晶圆不意图； 图2为制作刻蚀TSV孔示意图； 图3为TSV侧壁绝缘层制作示意图； 图4为金属保护层制作示意图； 图5为TSV底部绝缘层和氧化物绝缘层刻蚀示意图； 图6为剥离金属保护层示意图； 图7为金属连接线制作RDL示意图； 图8为制作表面金属焊盘和微凸点和TSV孔内填充聚合物材料示意图。【具体实施方式】根据附图对本专利技术作进一步说明。: 见图1，步骤(I)、对拥有IC器件晶圆I进行背面减薄； A:在IC器件晶圆I内部拥有金属焊盘3，在金属焊盘与IC器件晶圆衬底Ia之间拥有一层氧化物绝缘层2 ； B:利用晶圆减薄机对IC器件晶圆I进行背面减薄； 见图2，步骤(2)、在拥有IC器件晶圆I的背面对应金属焊盘的位置制作TSV孔4;从晶圆背面，在正对金属焊盘3位置通过深反应离子刻蚀的方法制作TSV孔4，在刻蚀TSV孔时，直到金属焊盘上面的氧化物绝缘层2全部暴露出为止； 见图3，步骤(3)、在TSV孔4内制作绝缘层5 ;此绝缘层材料可以为聚合物材料或者二氧化硅；如果绝缘层为聚合物材料，可以采用旋涂或喷涂的方式，如果聚合物材料为二氧化硅，则采用PECVD的方式。见图4，步骤(4)、在晶圆表面和TSV侧壁上部及拐角处制作金属保护层6 ； 见图5，步骤(5)、通过等离子刻蚀等干法刻蚀，去除TSV孔底部的绝缘层5a以及氧化物绝缘层2 ； 见图6，步骤(6)剥离金属保护层6 ; 见图7、图8，步骤(7)、采用金属连接线7制作RDL，使RDL与TSV底部的金属焊盘3连接，通过电镀填充金属制作表面金属焊盘3a和微凸点9,使表面金属焊盘3a和微凸点9与RDL连接，以完成晶圆正面到背面的Bump互连工艺； 见图8，步骤(8)、最后在TSV孔4内填充聚合物材料8以增加其可靠性并形成表面钝化层10。说明书中的RDL为:金属再布线层。以上所述仅为说明专利技术的实施方式，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。【权利要求】1.，其包括以下步骤: (1)、对拥有IC器件的晶圆进行背面减薄； (2)、在拥有IC器件晶圆的背面对应金属焊盘的位置制作TSV孔； (3)、在TSV孔内制作绝缘层； (4)、去除TSV孔底部的绝缘层以及氧化物绝缘层，使金属焊盘裸露； (5)采用金属连接线制作RDL，使RDL与TSV底部的金属焊盘连接，并进一步制作表面金属焊盘和微凸点，使表面金属焊盘和微凸点与RDL连接； 其特征在于:其中在第(4)步去除TSV孔底部的绝缘层前，在拥有IC器件晶圆表面和TSV侧壁上部及拐角处制作金属保护层，在其中在第(4)步去除TSV孔底部的绝缘层以及TSV孔底部的氧化物绝缘层，使金属焊盘暴露出来后剥离所述金属保护层。2.根据权利要求1所述的，其特征在于:其中 步骤(I)中: A:在IC器件晶圆内部拥有金属焊盘，在金属焊盘与IC器件晶圆衬底之间拥有氧化物绝缘层； B:利用晶圆减薄机对IC器件晶圆进行背面减薄。3.根据权利要求1所述的，其特征在于:其中 步骤(3)中:绝缘层可以是聚合物或者二氧化硅。4.根据权利要求1所述的，其特征在于:其中 步骤(4)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深孔底部氧化硅绝缘层的刻蚀方法，其包括以下步骤：（1）、对拥有IC器件的晶圆进行背面减薄；（2）、在拥有IC器件晶圆的背面对应金属焊盘的位置制作TSV孔；（3）、在TSV孔内制作绝缘层；（4）、去除TSV孔底部的绝缘层以及氧化物绝缘层，使金属焊盘裸露；（5）采用金属连接线制作RDL，使RDL与TSV底部的金属焊盘连接，并进一步制作表面金属焊盘和微凸点，使表面金属焊盘和微凸点与RDL连接；其特征在于：其中在第（4）步去除TSV孔底部的绝缘层前，在拥有IC器件晶圆表面和TSV侧壁上部及拐角处制作金属保护层，在其中在第（4）步去除TSV孔底部的绝缘层以及TSV孔底部的氧化物绝缘层，使金属焊盘暴露出来后剥离所述金属保护层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于大全，戴风伟，徐成，李昭强，
申请(专利权)人：华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：