一種tsv背部露頭的形成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明尤其是涉及一種TSV背部露頭的形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，集成電路的特征尺寸不斷縮小，器件互連密度不斷提高。傳統(tǒng)的二維封裝已經(jīng)不能滿足業(yè)界的需求，因此基于TSV垂直互連的疊層封裝方式以其短距離互連和高密度集成的關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢，逐漸引領(lǐng)了封裝技術(shù)發(fā)展的趨勢。
[0003]前段TSV技術(shù)是把TSV做在晶圓里面的，在使用TSV進(jìn)行三維集成封裝時，需要對TSV襯底進(jìn)行減薄使得TSV背面露頭，實現(xiàn)TSV的背面導(dǎo)電引出。在TSV背部導(dǎo)電柱露出時，因為導(dǎo)電柱的金屬會污染晶圓，因此在這時候露出來的導(dǎo)電柱外面還包覆著之前TSV工藝中所沉積的絕緣層。
[0004]后續(xù)工藝一般是先用氣相法沉積一層絕緣層把晶圓背部保護(hù)起來，然后再對導(dǎo)電柱上的絕緣層進(jìn)行去除，由于該步沉積絕緣層同樣會覆蓋在導(dǎo)電柱上面，因此為后續(xù)導(dǎo)電柱上的絕緣層去除增加了困難，且氣相沉積絕緣層溫度高，成本高。
[0005]沉積絕緣層之后，對于怎樣移除導(dǎo)電柱上面的絕緣層的問題，業(yè)界一般多加一步黃光工藝，用光阻保護(hù)住晶背表面，然后只對導(dǎo)電柱上面進(jìn)行刻蝕；或者用研磨、刮平的方式對導(dǎo)電柱上的絕緣層進(jìn)行去除，而導(dǎo)電柱露出的高度并不統(tǒng)一，甚至高的跟低的差異超過10um，這樣在研磨或刮平過程中就極有可能對晶圓表面造成損傷，或者導(dǎo)致某些區(qū)域較低的導(dǎo)電柱沒有被成功移除絕緣層，造成后續(xù)的互聯(lián)失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種利用電沉積的方式，有選擇性的只對晶圓背部導(dǎo)電區(qū)域進(jìn)行絕緣層沉積，避免了導(dǎo)電柱表面的二次絕緣物質(zhì)覆蓋，并降低了絕緣層沉積溫度和成本，同時使后續(xù)導(dǎo)電柱上的絕緣層的去除變得簡單的一種TSV背部露頭的形成方法。
[0007]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述一種TSV背部露頭的形成方法包括以下步驟:
a、將已經(jīng)具有導(dǎo)電柱的晶圓的背部表面減薄，使得導(dǎo)電柱的背面端頭及其絕緣套突出于晶圓的背部表面；
b、利用電泳涂裝的方式在絕緣套外側(cè)的晶圓的背部表面沉積上絕緣層4;
C、蝕刻掉導(dǎo)電柱背面端頭上的絕緣套，使得導(dǎo)電柱的背面端頭露出來。
[0008]作為優(yōu)選；步驟a中，晶圓的背部表面減薄采用干法刻蝕或者濕法刻蝕。
[0009]作為優(yōu)選:步驟a中，導(dǎo)電柱的材質(zhì)為銅，導(dǎo)電柱的背面端頭突出晶圓的背部表面具有 10~20um。
[0010]作為優(yōu)選:步驟中，電泳涂裝為電泳沉積、電化學(xué)沉積或者化學(xué)反應(yīng)法沉積。
[0011]作為優(yōu)選:絕緣層為甲乙酮、二甲基咪唑、乙酰苯胺、糖醇或者乙二醇單丁醚跟丙烯酸酯結(jié)合后的電泳漆材料，且絕緣層的厚度為100nm~100 μπι。
[0012]作為優(yōu)選:步驟c中，蝕刻采用干法蝕刻或者濕法蝕刻。
[0013]作為優(yōu)選:步驟c中，導(dǎo)電柱的的背面端頭被刻蝕露出來后，在導(dǎo)電柱的背部加工焊球。
[0014]作為優(yōu)選:步驟c的中，導(dǎo)電柱的背面端頭被刻蝕露出來后，在有導(dǎo)電柱的晶圓面制作至少一層再布線層，并在所述再布線層上加工焊球。
[0015]所述絕緣套的材質(zhì)為水溶性聚丙烯酸酯、氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅，絕緣套的厚度為 10nm~50 μ mD
[0016]本發(fā)明利用電泳方式沉積的有機(jī)絕緣層只會覆蓋在導(dǎo)電的晶背表面，而本來覆蓋有絕緣層的導(dǎo)電柱頂端則不會有絕緣層覆蓋，這樣后續(xù)對導(dǎo)電柱頂端的絕緣層進(jìn)行去除就變得簡單；而且本發(fā)明中絕緣層固化溫度低、電泳沉積方法成本低。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是本發(fā)明中a得到的封裝體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明中b得到的封裝體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3是本發(fā)明中c得到的封裝體的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0022]以下將結(jié)合附圖所示的【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0023]此外，在不同的實施例中可能使用重復(fù)的標(biāo)號或標(biāo)示。這些重復(fù)僅為了簡單清楚地敘述本發(fā)明，不代表所討論的不同實施例及/或結(jié)構(gòu)之間具有任何關(guān)聯(lián)性。
[0024]實施例1
本發(fā)明一種TSV背部露頭的形成方法包括以下步驟:
a、將已經(jīng)具有導(dǎo)電柱I的晶圓2的背部表面采用干法刻蝕減薄，使得導(dǎo)電柱I的背面端頭及其絕緣套3突出于晶圓2的背部表面，導(dǎo)電柱I的材質(zhì)為銅，導(dǎo)電柱I的背面端頭突出晶圓2的背部表面具有10 μπι，絕緣套3的材質(zhì)為水溶性聚丙烯酸酯，絕緣套3的厚度為1nm,如圖1所示；
b、利用電泳沉積的方式在絕緣套3外側(cè)的晶圓2的背部表面沉積上厚度為20μ m的絕緣層4，絕緣層4的材質(zhì)為電鍍光阻材料，且電鍍光阻材料為以環(huán)氧樹脂基為基體的水溶性液態(tài)光阻材料，如圖2所示；
C、干法蝕刻掉導(dǎo)電柱I背面端頭上的絕緣套3，使得導(dǎo)電柱I的背面端頭露出來，如圖3所示。
[0025]實施例2
本發(fā)明一種TSV背部露頭的形成方法包括以下步驟:
a、將已經(jīng)具有導(dǎo)電柱I的晶圓2的背部表面采用濕法刻蝕減薄，使得導(dǎo)電柱I的背面端頭及其絕緣套3突出于晶圓2的背部表面，導(dǎo)電柱I的材質(zhì)為銅，導(dǎo)電柱I的背面端頭突出晶圓2的背部表面具有20 μ m，絕緣套3的材質(zhì)為絕緣電泳漆，絕緣套的厚度為50 μ m，如圖1所示；
b、利用電化學(xué)沉積的方式在絕緣套3外側(cè)的晶圓2的背部表面沉積上厚度為50μ m的絕緣層4，絕緣層4的材質(zhì)為絕緣電泳漆，且絕緣電泳漆為二甲基咪唑跟丙烯酸酯結(jié)合后的電泳漆材料，如圖2所示；
c、濕法蝕刻掉導(dǎo)電柱I背面端頭上的絕緣套3，使得導(dǎo)電柱I的背面端頭露出來，如圖3所示。
[0026]實施例3
本發(fā)明一種TSV背部露頭的形成方法包括以下步驟:
a、將已經(jīng)具有導(dǎo)電柱I的晶圓2的背部表面采用濕法刻蝕減薄，使得導(dǎo)電柱I的背面端頭及其絕緣套3突出于晶圓2的背部表面，導(dǎo)電柱I的材質(zhì)為銅，導(dǎo)電柱I的背面端頭突出晶圓2的背部表面具有14μπι，絕緣套3的材質(zhì)為絕緣有機(jī)材料薄膜，絕緣套的厚度為30 μ m，如圖1所示；
b、利用化學(xué)反應(yīng)法的方式在絕緣套3外側(cè)的晶圓2的背部