專利名稱：穿襯底通孔尖端的聚合物后顯現(xiàn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所揭示的實(shí)施例涉及電子裝置，且更特定來說涉及具有穿襯底通孔的半導(dǎo)體裸片，所述穿襯底通孔包含突出的穿襯底通孔尖端。
背景技術(shù)：
如此項(xiàng)技術(shù)中已知，穿襯底通孔(本文稱為TSV)在硅襯底的情況下通常稱為穿硅通孔，其是從形成于半導(dǎo)體裸片的頂側(cè)表面上的導(dǎo)電層級(jí)中的一者(例如，觸點(diǎn)層級(jí)或生產(chǎn)線后端(BEOL)金屬互連層級(jí)中的一者)到半導(dǎo)體裸片的底側(cè)表面延伸半導(dǎo)體裸片的完整厚度的垂直電連接。此半導(dǎo)體裸片在本文稱為“TSV裸片”。垂直電路徑在長(zhǎng)度上相對(duì)于常規(guī)的線接合技術(shù)顯著縮短，大體上導(dǎo)致顯著更快的裝置操作。在一個(gè)布置中，TSV在TSV裸片的底側(cè)上作為突出的TSV尖端而終止，例如從底側(cè)襯底(例如，硅)表面突出5 μ m到15 μ m的距離。為了形成突出的尖端，TSV裸片通常使用大體上包含背研磨的工藝以晶片形式薄化，同時(shí)接合到載體晶片以暴露TSV且形成尖端，例如達(dá)到25 μ m到100 μ m的裸片厚度。TSV裸片可面朝上或面朝下接合，且可從其兩個(gè)側(cè)面進(jìn)行接合以實(shí)現(xiàn)堆疊裸片裝置的形成。用以形成具有突出的TSV尖端的TSV裸片的處理包含使TSV尖端的芯金屬顯現(xiàn)以允許對(duì)其的接合。在某些TSV尖端顯現(xiàn)整合方案期間，襯底(例如，硅晶片)的底側(cè)和TSV芯金屬例如通過化學(xué)機(jī)械拋光/平面化(CMP)或研磨而同時(shí)暴露，這可導(dǎo)致晶片的底側(cè)上的芯金屬污染。如果例如在熱壓縮(TC)接合期間例如銅等芯金屬擴(kuò)散到裸片的頂側(cè)上的結(jié)區(qū)域中，那么可導(dǎo)致裝置泄漏。

發(fā)明內(nèi)容
所揭示的實(shí)施例包含形成具有多個(gè)穿襯底通孔(TSV)裸片(“TSV裸片”)的半導(dǎo)體晶片的方法，所述TSV裸片包含從裸片的底側(cè)突出的TSV尖端。此些方法在聚合物或聚合物前體的層形成于襯底(例如，晶片)的底側(cè)上之后使TSV尖端的頂部上的芯金屬(例如，Cu)顯現(xiàn)。在此說明書中的下文中，術(shù)語“聚合物”將指代聚合物和聚合物前體兩者。 所揭示的實(shí)施例認(rèn)識(shí)到，在顯現(xiàn)步驟期間在襯底(例如，硅)上具有聚合物或聚合物前體的層阻止了在顯現(xiàn)期間從TSV尖端移除的芯金屬直接接觸襯底表面，且聚合物層有效地阻擋芯金屬離子(例如，Cu離子)進(jìn)入襯底的擴(kuò)散。因此，即使組裝處理可包含顯著加熱(例如，TC接合，例如約250°C到280°C歷時(shí)短暫時(shí)期)，也阻止例如銅等芯金屬擴(kuò)散到裸片的頂側(cè)上的結(jié)區(qū)域中，所述擴(kuò)散原本可導(dǎo)致增加的結(jié)泄漏。所揭示的實(shí)施例包含例如使用旋涂或?qū)訅哼^程在半導(dǎo)體裸片的底側(cè)上形成聚合物層以涂覆在突出的TSV尖端上。隨后執(zhí)行濕式剝離或CMP以從TSV尖端移除聚合物。使用CMP來從TSV尖端的頂部上移除包括電介質(zhì)襯料的TSV襯料以及任選的擴(kuò)散勢(shì)壘層以使芯金屬顯現(xiàn)。


圖1是展示根據(jù)所揭示實(shí)施例的形成具有多個(gè)TSV的TSV裸片的實(shí)例方法中的步驟的流程圖。圖2A到2E展示根據(jù)實(shí)例實(shí)施例的連續(xù)橫截面描繪，其對(duì)應(yīng)于制造TSV裸片的實(shí)例方法中的步驟。圖3A和3B展示根據(jù)實(shí)例實(shí)施例的連續(xù)橫截面描繪，其對(duì)應(yīng)于制造TSV裸片的另一實(shí)例方法中的步驟。圖4是根據(jù)實(shí)例實(shí)施例的實(shí)例TSV裸片的簡(jiǎn)化橫截面描繪，所述裸片具有從襯底的底側(cè)突出的TSV尖端以及在TSV尖端之間的聚合物層，其中所述聚合物相對(duì)于TSV尖端的內(nèi)部金屬芯頂部大體上齊平。
具體實(shí)施例方式參考附圖描述實(shí)例實(shí)施例，其中相同參考標(biāo)號(hào)用以指定相似或等效元件。動(dòng)作或事件的所說明排序不應(yīng)視為限制性的，因?yàn)槟承﹦?dòng)作或事件可以與其它動(dòng)作或事件不同的次序發(fā)生和/或與其它動(dòng)作或事件同時(shí)發(fā)生。此外，可能不需要某些所說明動(dòng)作或事件來實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法。圖1是展示根據(jù)所揭示實(shí)施例的形成具有多個(gè)TSV的TSV裸片的實(shí)例方法100中的步驟的流程圖，所述TSV例如為硅襯底情況下的穿硅通孔。步驟101包括在具有包含有源電路的頂側(cè)以及多個(gè)TSV的襯底(例如，晶片)的底側(cè)上形成聚合物層。所述聚合物可包括多種耐受相對(duì)高溫度(例如，耐受至少250°c歷時(shí)短暫時(shí)期)的聚合物，例如苯并環(huán)丁烯(BCB)、聚苯并噁唑(PBO)、聚對(duì)二甲苯或聚酰亞胺(PI)。形成步驟可包括旋涂過程。大體上也可使用層壓。一些聚合物也可通過化學(xué)氣相沉積(CVD)來沉積，例如聚對(duì)苯聚合物(聚對(duì)二甲苯)。TSV具有包括至少一電介質(zhì)襯料的襯料，以及延伸到從底側(cè)向外突出的TSV尖端的內(nèi)部金屬芯。聚合物層和襯料覆蓋TSV尖端，且聚合物層還處在底側(cè)上所述多個(gè)TSV尖端之間的場(chǎng)區(qū)中。步驟102包括移除TSV尖端上的聚合物和襯料以使金屬芯顯現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述內(nèi)部金屬芯包括銅，且襯料包括例如氧化硅等電介質(zhì)襯料以及例如TaN等擴(kuò)散勢(shì)壘。所述移除可包括施加于襯底的底側(cè)的CMP。在可固化聚合物的情況下，固化可在CMP處理之前或之后發(fā)生。雖然本文未大體上描述，但用以移除源自TSV尖端的內(nèi)部金屬芯的金屬的任選清潔可與CMP過程一起在原位完成，或者可為獨(dú)立的CMP后過程。在第一實(shí)施例(參見下文描述的圖2A到2E)中，移除包括包含CMP漿料的CMP過程，所述CMP漿料提供對(duì)電介質(zhì)襯料和內(nèi)部金屬芯的移除速率比對(duì)聚合物更快的移除速率。在此實(shí)施例中，濕式剝離過程在CMP步驟之前從TSV尖端移除聚合物足以暴露內(nèi)部金屬芯。在第二實(shí)施例(參見下文描述的圖3A到3B)中，CMP過程包含第一 CMP步驟，其包含第一 CMP衆(zhòng)料,所述第一 CMP衆(zhòng)料提供移除電介質(zhì)襯料和內(nèi)部金屬芯相對(duì)于移除聚合物或聚合物前體的第一移除速率比(選擇性)；以及第二 CMP步驟，其包含第二 CMP漿料，所述第二 CMP漿料提供移除電介質(zhì)襯料和內(nèi)部金屬芯相對(duì)于移除聚合物或聚合物前體的第二移除速率比(選擇性)。第一移除速率比小于第二移除速率比。第一 CMP步驟因此提供相對(duì)較小的TSV/聚合物移除速率比；而第二 CMP步驟提供相對(duì)較高的TSV/聚合物移除比。第二實(shí)施例避免了對(duì)針對(duì)第一實(shí)施例揭示的外部聚合物濕式剝離過程的需要，但涉及從TSV尖端的頂部移除聚合物的額外CMP步驟。步驟103包括在TSV尖端上形成金屬蓋的任選步驟，所述金屬蓋包括至少一個(gè)金屬層，所述金屬層包含不在內(nèi)部金屬芯中的金屬。用于金屬蓋的金屬層不包括可以無電鍍方式或電解方式沉積(即，電鍍)在突出的TSV尖端的遠(yuǎn)端部分上的焊料。第一金屬層形成與TSV尖端的內(nèi)部金屬芯的至少最頂部表面的電接觸。第一金屬層可大體上為I μ m到8 μ m厚。第一金屬層可提供金屬間化合物(IMC)塊。第一金屬層可包括例如包含N1、Pd、T1、Au、Co、Cr、Rh、NiP, NiB, CoffP或CoP的材料。在一個(gè)特定實(shí)施例中，第一金屬層可包括3 μ m到8 μ m厚的電鍍Cu層。在一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)部金屬芯包括銅，且TSV尖端包含金屬蓋，所述金屬蓋包含T1、N1、Pd和Au中的至少一 者。金屬蓋可包含不包括焊料的第二金屬層，其不同于第一金屬層上的第一金屬層。第一金屬層和第二金屬層的組合厚度可為Iym到10 μ m。一個(gè)金屬蓋布置包括Ni/Au。圖2A到2E展示根據(jù)實(shí)例實(shí)施例的連續(xù)橫截面描繪，其對(duì)應(yīng)于基于上述方法100的第一實(shí)施例的制造TSV裸片的實(shí)例方法中的步驟。相應(yīng)圖式的左側(cè)和右側(cè)既定展示晶片內(nèi)過程變化。圖2A展示具有多個(gè)嵌入式TSV 276的襯底(例如，晶片)205，其具有頂側(cè)207且在例如使用基于載體晶片的薄化過程進(jìn)行底側(cè)晶片薄化之后具有底側(cè)210，所述薄化例如從約500 μ m到750 μ m的初始(預(yù)薄化)厚度薄化到例如60 μ m到80 μ m的厚度。嵌入式TSV 276的遠(yuǎn)端與底側(cè)210之間的距離展示為具有跨越襯底205的范圍，例如如圖2A中所不的由最大距尚281和最小距尚282指不的±2. 5 μ m變化。頂側(cè)207包含有源電路(參見圖4中所示的有源電路209)。嵌入式TSV 276展示為包含包括電介質(zhì)襯料(或電介質(zhì)套筒)221的襯料以及擴(kuò)散勢(shì)壘層222，其中內(nèi)部金屬芯220在擴(kuò)散勢(shì)壘層222內(nèi)。TSV大體上耦合到頂側(cè)207上的觸點(diǎn)層級(jí)或生產(chǎn)線后端(BEOL)金屬層(例如，M1、M2等)中的一者。在一個(gè)實(shí)施例中，TSV直徑彡12 μ m，例如在一個(gè)特定實(shí)施例中為4 μ m到10 μ m。在一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)部金屬芯220可包括銅。其它導(dǎo)電材料可用于內(nèi)部金屬芯220。電介質(zhì)襯料可包括例如氧化硅、氮化硅、磷摻雜的硅酸鹽玻璃(PSG)、氧氮化硅或某些化學(xué)氣相沉積(CVD)聚合物(例如，聚對(duì)二甲苯)等材料。電介質(zhì)襯料通常為0.2μπι到5 μ m 厚。在銅和某些其它金屬用于內(nèi)部金屬芯220的情況下，通常添加例如難熔金屬或難熔金屬氮化物等擴(kuò)散勢(shì)壘層222且沉積在電介質(zhì)襯料221上。舉例來說，擴(kuò)散勢(shì)壘層可包含包括Ta、W、Mo、T1、TiW、TiN、TaN、WN、TiSiN或TaSiN的材料，其可通過物理氣相沉積(PVD)或CVD來沉積。擴(kuò)散勢(shì)壘層222通常為10() A3 IhOO U 。圖2B展示在襯底(例如，硅)蝕刻以形成TSV尖端217之后的襯底(晶片)205，所述TSV尖端217從襯底205的底側(cè)210突出。在一個(gè)實(shí)施例中，從襯底的底側(cè)210測(cè)得的突出TSV尖端217的中值長(zhǎng)度是從2 μ m到15 μ m。TSV尖端217展示為具有跨越襯底(例如，晶片)205的長(zhǎng)度范圍，例如±2. 5 μ m變化。
圖2C展示在涂覆聚合物或聚合物前體層231之后的襯底(晶片)205，所述涂覆對(duì)應(yīng)于方法100中的步驟101。在一個(gè)實(shí)施例中，使用旋涂過程?？梢?，層231涂覆形成平面的(平坦的)頂部。為了改善厚度均勻性，層231的厚度經(jīng)選擇以覆蓋TSV尖端217中的最高者，例如當(dāng)最高TSV尖端的長(zhǎng)度為約7μπι時(shí)8μπι到IOym的涂覆厚度。圖2D展示在顯影(純基于溶液的移除過程)以移除聚合物或聚合物前體層231的一部分之后的襯底(晶片)205。顯影過程經(jīng)選擇以在底側(cè)210上TSV尖端217之間的場(chǎng)區(qū)上保持一些聚合物層231。在一個(gè)特定實(shí)施例中，顯影過程移除約6μπι的聚合物或聚合物前體層231。用于可交聯(lián)聚合物的固化(交聯(lián))過程可跟隨在顯影步驟之后。圖2Ε展示在對(duì)應(yīng)于方法100中的步驟102的CMP處理之后的襯底(晶片)205，所述CMP針對(duì)電介質(zhì)襯料221、擴(kuò)散勢(shì)壘層222和通常內(nèi)部金屬芯220的移除相對(duì)于針對(duì)聚合物或聚合物前體層231的移除速率來說提供大體上更高的移除速率。此CMP過程移除TSV尖端217的頂部上的襯料221/222以使金屬芯220顯現(xiàn)。CMP過程的選擇性經(jīng)選擇以便將如圖2Ε中所示的TSV尖端217的長(zhǎng)度變化減少到例如< ± I μ m，且保留TSV尖端217之間的場(chǎng)區(qū)上方的一些聚合物層231?！?chǎng)區(qū)上方的聚合物層231的厚度可為I μ m到3 μ m。因此，沉積在TSV尖端之間的場(chǎng)區(qū)中的來自內(nèi)部金屬芯220的暴露的任何金屬是在所述場(chǎng)區(qū)上方的聚合物層231上,而不是直接在襯底205上。如上所述，已發(fā)現(xiàn)聚合物層231有效地阻擋內(nèi)部金屬芯220的擴(kuò)散，且因此阻止來自內(nèi)部金屬芯220的金屬到達(dá)襯底(例如，硅)。圖3A到3B展示根據(jù)實(shí)例實(shí)施例的連續(xù)橫截面描繪，其對(duì)應(yīng)于基于上述方法100的第二實(shí)施例的制造TSV裸片的實(shí)例方法中的步驟。第二實(shí)施例包含對(duì)應(yīng)于圖2A到2B的處理。圖3A展示在涂覆聚合物或聚合物前體層231之后的襯底(晶片)205，所述涂覆對(duì)應(yīng)于方法100中的步驟101。不同于相對(duì)于圖2A到2E描述的第一實(shí)施例，聚合物層231有意地不夠厚而無法在最高TSV尖端上形成平面的頂部表面。將聚合物層231涂覆到近似等于最矮TSV尖端的突出量的厚度。在可固化聚合物的情況下，固化可在涂覆之后發(fā)生。在一個(gè)實(shí)施例中，聚合物層231的厚度為3μπι到5μπι。用于第二實(shí)施例的TSV內(nèi)部金屬芯顯現(xiàn)過程可包括2步驟CMP。第一 CMP步驟可包括使用漿料的CMP，所述漿料提供移除電介質(zhì)襯料和內(nèi)部金屬芯相對(duì)于移除聚合物或聚合物前體較慢的第一移除速率比(選擇性)。第一 CMP步驟從TSV尖端區(qū)移除聚合物。第二 CMP步驟可使用包含第二 CMP漿料的CMP過程，所述第二 CMP漿料提供移除電介質(zhì)襯料和內(nèi)部金屬芯相對(duì)于移除聚合物或聚合物前體大體上較快的第二移除速率比(選擇性)。第一移除速率比大體上小于第二移除速率比。第二 CMP步驟可移除一些聚合物或聚合物前體，但通常至少I μ m到3 μ m的聚合物在CMP之后保留在底側(cè)210上。如上所述，對(duì)于第一實(shí)施例，如圖2E所示，在TSV尖端的顯現(xiàn)之后跨越晶片的TSV尖端217的長(zhǎng)度變化大體上< ±1μπι。相比之下，對(duì)于第二實(shí)施例，如圖3Β所示，在TSV尖端的顯現(xiàn)之后跨越晶片的TSV尖端217的長(zhǎng)度變化將大體上略微更多，例如< ±2 μ m。所揭示實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)包含與已知的TSV尖端顯現(xiàn)過程相比的顯著的成本和循環(huán)時(shí)間益處。旋涂聚合物和任選的回顯影的使用顯著地不如針對(duì)氧化物/氮化物的化學(xué)氣相沉積(CVD)昂貴，且也是較快的過程。聚合物旋涂、顯影和固化(如果適用)大體上容易可用于執(zhí)行凸塊組裝的工廠中。聚合物的形成溫度與基于CVD的無機(jī)電介質(zhì)相比也可減少，例如從CVD的至少220°C到190°C或更低，其可改善可使用的臨時(shí)粘合劑的裕量。優(yōu)于無機(jī)底側(cè)電介質(zhì)鈍化的另一優(yōu)點(diǎn)是具有涂覆有相同/相似聚合物鈍化材料的兩個(gè)裸片接合表面，所述聚合物鈍化材料適合用于底填料，其隨后可經(jīng)工程化以粘合到聚合材料。聚合物材料還大體上提供與接合裸片之間的無機(jī)電介質(zhì)(例如，氧化硅或氮化硅)相比更好的應(yīng)力緩沖。圖4是根據(jù)實(shí)例實(shí)施例的實(shí)例穿襯底通孔(TSV)裸片400的簡(jiǎn)化橫截面描繪，裸片400具有包含從襯底205的底側(cè)210突出的TSV尖端217的TSV 216，以及在其上具有金屬蓋240的TSV尖端之間的場(chǎng)區(qū)中的聚合物層231。雖然金屬蓋240展示為無電鍍金屬蓋，但金屬蓋也可為電鍍的。
可見，聚合物層231相對(duì)于內(nèi)部金屬芯220的頂部在TSV遠(yuǎn)尖端末端217 (a)處大體上齊平。如本文使用，“大體上齊平”指代鄰近于TSV 216的聚合物231的厚度近似等于從底側(cè)210到遠(yuǎn)尖端末端217(a)的長(zhǎng)度。聚合物231的厚度展示為以距TSV 216逐漸增加的距離而逐漸接近下部標(biāo)稱場(chǎng)厚度。如本文使用，“近似等于從底側(cè)210到遠(yuǎn)尖端末端217(a)的長(zhǎng)度”指代在2μπι的厚度內(nèi)，例如在一個(gè)實(shí)施例中在Iym的厚度內(nèi)。TSV裸片400對(duì)應(yīng)于從上述方法的實(shí)踐得到的TSV裸片，包含任選的金屬蓋形成過程。突出的TSV尖端217展示為在其遠(yuǎn)尖端末端217 (a)上具有任選的金屬蓋240。金屬蓋240的側(cè)壁展示為240(a)。TSV裸片400包括襯底205，其包括包含有源電路209的頂側(cè)207以及底側(cè)210。TSV裸片400上的有源電路209經(jīng)配置以提供例如IC電路功能，例如邏輯功能。所示的連接器208描繪頂側(cè)207上的TSV 216到有源電路209之間的耦合。到有源電路209的連接是任選的，因?yàn)樗鲞B接可簡(jiǎn)單地穿過襯底205而不連接到有源電路209，例如用于電源連接。TSV 216包括電介質(zhì)套筒221和內(nèi)部金屬芯220，以及外部電介質(zhì)套筒221與內(nèi)部金屬芯220之間的擴(kuò)散勢(shì)壘層222。TSV 216從頂側(cè)207延伸到從襯底205的底側(cè)210出現(xiàn)的突出的TSV尖端217。TSV尖端217包含其上具有外部電介質(zhì)套筒221和擴(kuò)散勢(shì)壘層222的側(cè)壁。舉例來說，在一個(gè)特定實(shí)施例中，TSV尖端末端217(a)從TSV裸片400的底側(cè)210向外延伸約5 μ m，金屬蓋240對(duì)TSV尖端217增加約5 μ m的高度，且聚合物層231厚度在從I μπι到4μηι厚的范圍內(nèi)。形成于具有半導(dǎo)體表面的襯底上的有源電路包括電路元件,所述電路元件可大體上包含晶體管、二極管、電容器和電阻器，以及互連各種電路元件以提供IC電路功能的信號(hào)線和其它電導(dǎo)體。如本文使用，“提供IC電路功能”指代來自IC的電路功能，所述IC例如可包含專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號(hào)處理器、射頻芯片、存儲(chǔ)器、微控制器和芯片上系統(tǒng)或其組合。所揭示的實(shí)施例可整合到多種工藝流程中以形成多種裝置和相關(guān)產(chǎn)品。半導(dǎo)體襯底可包含其中的各種元件和/或其上的層。這些可包含勢(shì)壘層、其它電介質(zhì)層、裝置結(jié)構(gòu)、有源元件和無源元件，包含源極區(qū)、漏極區(qū)、位線、基極、發(fā)射極、集電極、導(dǎo)線、導(dǎo)電通孔等。而且，所揭示的實(shí)施例可用于多種半導(dǎo)體裝置制造工藝中，包含雙極、CMOS、BiCMOS和MEMS工藝。
本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，在所主張發(fā)明的范圍內(nèi)，許多其它實(shí)施例和實(shí)施例變型是可能的，且在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可對(duì)所描述的實(shí)施例做出進(jìn) 一步的添加、刪除、替換和修改。
權(quán)利要求
1.一種形成半導(dǎo)體裸片的方法，其包括在具有包含有源電路的頂側(cè)以及多個(gè)穿襯底通孔TSV的襯底的底側(cè)上形成聚合物或所述聚合物的前體的層，所述TSV具有至少包括電介質(zhì)襯料的襯料以及延伸到從所述底側(cè)突出的TSV尖端的內(nèi)部金屬芯，其中所述聚合物或所述前體的所述層以及所述襯料覆蓋所述多個(gè)TSV尖端，且所述聚合物或所述前體的所述層位于所述底側(cè)上的所述多個(gè)TSV尖端之間，以及移除所述TSV尖端的頂部上的所述聚合物或所述前體以及所述襯料以使所述金屬芯顯現(xiàn)，其中在所述移除之后，所述聚合物或所述前體保留在所述底側(cè)上所述TSV尖端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述移除包括對(duì)所述襯底的所述底側(cè)進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光CMP。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述形成包括形成所述聚合物或所述前體的平面層，且所述CMP包括使用包含CMP漿料的CMP過程，所述CMP漿料提供對(duì)所述襯料和所述內(nèi)部金屬芯的移除速率比對(duì)所述聚合物或所述聚合物的所述前體更快的移除速率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述CMP包括第一 CMP步驟，其使用包含第一 CMP漿料的CMP過程，所述第一 CMP漿料提供移除所述襯料和所述內(nèi)部金屬芯相對(duì)于移除所述聚合物或所述聚合物的所述前體的第一移除速率比，以及第二 CMP步驟，其使用包含第二 CMP漿料的CMP過程，所述第二 CMP漿料提供移除所述襯料和所述內(nèi)部金屬芯相對(duì)于移除所述聚合物或所述聚合物的所述前體的第二移除速率比，其中所述第一移除速率比小于所述第二移除速率比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述聚合物包括苯并環(huán)丁烯(BCB)、聚苯并噁唑 (PBO)、聚對(duì)二甲苯或聚酰亞胺(PI)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述襯料進(jìn)一步包括位于所述電介質(zhì)襯料與所述內(nèi)部金屬芯之間的擴(kuò)散勢(shì)壘層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述內(nèi)部金屬芯包括銅。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其進(jìn)一步包括在所述CMP之后使所述前體固化。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述形成包括旋涂過程。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述襯底包括硅，且所述多個(gè)TSV包括穿硅通孔。
11.一種穿襯底通孔TSV裸片，其包括襯底，其具有包含有源電路的頂側(cè)和所述頂側(cè)上的接合特征、底側(cè)以及多個(gè)TSV，所述 TSV具有至少包括電介質(zhì)襯料的襯料以及延伸到從所述底側(cè)向外突出的TSV尖端的內(nèi)部金屬芯，以及聚合物，其在所述襯底的所述底側(cè)上所述TSV尖端之間，但不在所述TSV尖端的內(nèi)部金屬芯頂部上以使所述金屬芯顯現(xiàn)，其中所述聚合物相對(duì)于所述TSV尖端的所述內(nèi)部金屬芯頂部大體上齊平。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的TSV裸片，其中所述TSV尖端包含位于其上的金屬蓋，所述金屬蓋包括至少一個(gè)金屬層，所述金屬層包含不在所述內(nèi)部金屬芯中的金屬。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的TSV裸片，其中所述內(nèi)部金屬芯包括銅，且其中位于其上的所述金屬蓋包含鈦、鎳、鈀和金中的至少一者。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的TSV裸片，其中所述聚合物包括苯并環(huán)丁烯(BCB)、聚苯并噁唑(PBO)、聚對(duì)二甲苯或聚酰亞胺(PI)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的TSV裸片，其中所述襯料進(jìn)一步包括位于所述電介質(zhì)襯料與所述內(nèi)部金屬芯之間的擴(kuò)散勢(shì)壘層。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的TSV裸片，其中所述襯底包括硅，且所述多個(gè)TSV包括穿硅通孔。
全文摘要
一種形成半導(dǎo)體裸片的方法包含在具有包含有源電路的頂側(cè)以及底側(cè)以及多個(gè)穿襯底通孔TSV的襯底的底側(cè)上形成聚合物或所述聚合物的前體的層。所述TSV具有至少包含電介質(zhì)襯料的襯料以及延伸到從所述底側(cè)突出的TSV尖端的內(nèi)部金屬芯。所述聚合物或前體的層以及襯料覆蓋所述多個(gè)TSV尖端，且所述聚合物或前體的層位于所述底側(cè)上的所述TSV尖端之間。從所述TSV尖端的頂部上移除所述聚合物或前體以及所述襯料以使所述內(nèi)部金屬芯顯現(xiàn)。
文檔編號(hào)H01L21/768GK103000573SQ201210333659
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者杰弗里·E·布賴頓, 杰弗里·A·韋斯特, 拉杰什·蒂瓦里 申請(qǐng)人:德州儀器公司