本發(fā)明涉及微電子封裝技術(shù)、3dic封裝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種tsv封裝結(jié)構(gòu)的制備方法及其所制備的tsv封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

疊層芯片封裝技術(shù)，簡(jiǎn)稱3dic封裝技術(shù)，是指在不改變封裝體尺寸的前提下，在同一個(gè)封裝體內(nèi)于垂直方向疊放兩個(gè)以上芯片的封裝技術(shù)。作為3dic封裝技術(shù)中的一種，tsv(英文：throughsiliconvia，中文：硅通孔)封裝技術(shù)利用垂直硅通孔完成芯片的互連，由于連接距離更短、強(qiáng)度更高，它能夠?qū)崿F(xiàn)更小更薄而性能更好、密度更高、尺寸和重量明顯減小的封裝，同時(shí)還能夠用于異種芯片之間的互連。當(dāng)今的微電子行業(yè)正朝著多功能、低成本、輕小便攜等方向飛速發(fā)展，使得tsv封裝技術(shù)也逐漸應(yīng)用于cis圖像傳感器、mems傳感器、rf射頻器件、高亮度led、3dsip/soc邏輯芯片等的集成中。但受限于tsv封裝結(jié)構(gòu)自身尺寸較大、tsv集成散熱困難、tsv集成電磁干擾等問(wèn)題，tsv技術(shù)的發(fā)展已然遇到了瓶頸。為此，tsv封裝技術(shù)必須逐漸減小tsv封裝結(jié)構(gòu)上的微凸點(diǎn)節(jié)距，以使tsv封裝結(jié)構(gòu)朝著小尺寸方向不斷發(fā)展，使tsv封裝結(jié)構(gòu)的直徑不斷減?。幌鄳?yīng)地，tsv封裝技術(shù)還必須逐漸向著高深寬比(即封裝結(jié)構(gòu)的寬度與深度的比值，或者也可以為封裝結(jié)構(gòu)的深度與高度的比值)方向不斷發(fā)展，使tsv封裝結(jié)構(gòu)的互連密度越來(lái)越高。在深寬比方面，先通孔制作工藝目前所能夠制備的tsv封裝結(jié)構(gòu)的最小直徑為5μm，深寬比可以達(dá)到5∶1～50∶1。

隨著深寬比的逐漸提高，tsv封裝結(jié)構(gòu)制備過(guò)程中的多個(gè)工藝的難度越來(lái)越大，例如：絕緣層、擴(kuò)散阻擋層、種子層的連續(xù)性沉積，即逐層制備絕緣層、擴(kuò)散阻擋層、種子層；tsv封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)cu的電鍍；tsv封裝結(jié)構(gòu)背面絕緣層制作等。

具體而言，在制備tsv封裝結(jié)構(gòu)的銅柱時(shí)，需要先在襯底上開(kāi)設(shè)盲孔，再在盲孔內(nèi)壁制備銅種子層，然后在盲孔內(nèi)填充銅以形成銅柱?，F(xiàn)有方式所開(kāi)設(shè)的盲孔均為柱型結(jié)構(gòu)，即盲孔的底部與襯底的表面基本平行。在tsv封裝結(jié)構(gòu)的深寬比不大時(shí)，則盲孔較淺，需要在盲孔內(nèi)壁制備銅種子層時(shí)，采用傳統(tǒng)的制備方法即可制備致密均勻的銅種子層，傳統(tǒng)方法包括：pecvd(英文：plasmaenhancedchemicalvapordeposition，中文：增強(qiáng)型等離子體氣相沉積法)、icpcvd(英文：inductivelycoupledplasmachemicalvapordeposition，中文：感應(yīng)耦合型等離子體化學(xué)汽相淀積)等方法。然而tsv封裝結(jié)構(gòu)的深寬比逐漸增大后，采用傳統(tǒng)方法則不再能夠獲得致密均勻的銅種子層，尤其是盲孔的底部與側(cè)壁所形成的夾角位置的銅種子層會(huì)較薄，從而在盲孔內(nèi)部所填充的cu不均勻，容易出現(xiàn)孔洞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種tsv封裝結(jié)構(gòu)的制備方法及其所制備的tsv封裝結(jié)構(gòu)，以解決制備方式的盲孔內(nèi)所填充的cu不均勻的問(wèn)題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種tsv封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟：在襯底的第一表面形成盲孔；所述襯底包括相對(duì)設(shè)置的第一表面和第二表面；所述盲孔的底部朝向所述襯底的第二表面突出；在所述盲孔內(nèi)填充導(dǎo)電金屬；對(duì)所述襯底的第二表面進(jìn)行減薄至露出盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬；在板體的第二表面制作第一布線層，所述第一布線層的至少一條導(dǎo)線與所述盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬連接；所述在所述盲孔內(nèi)填充導(dǎo)電金屬的步驟之后，還包括：在板體的第一表面制作第二布線層，所述第二布線層的至少一條導(dǎo)線與所述盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬連接。

可選地，所述襯底的材質(zhì)為硅。

可選地，所述在襯底的第一表面形成盲孔的步驟包括：在襯底的第一表面制作掩膜層；刻蝕所述掩膜層，使其圖案化形成缺口并露出襯底；基于圖案化的掩膜層，對(duì)板體的第一表面進(jìn)行刻蝕，在所述襯底上形成所述盲孔。

可選地，所述在所述盲孔內(nèi)填充導(dǎo)電金屬的步驟之前，還包括：在所述盲孔內(nèi)壁形成第一絕緣層。

可選地，所述第一絕緣層的材質(zhì)包括以下至少一者：sio2、si3n4、聚酰亞胺、聚對(duì)二甲苯、苯并環(huán)丁烯；所述第一絕緣層的制備方法包括以下至少一者：熱氧化、原子層沉積、化學(xué)氣相沉積、濺射、旋涂。

可選地，所述在所述盲孔內(nèi)壁形成第一絕緣層的步驟之后，還包括：在所述盲孔內(nèi)壁形成導(dǎo)電金屬種子層。

可選地，所述在所述盲孔內(nèi)壁形成第一絕緣層的步驟之后，所述在所述盲孔內(nèi)壁形成導(dǎo)電金屬種子層的步驟之前，還包括：在所述盲孔內(nèi)壁形成擴(kuò)散阻擋層。

可選地，所述擴(kuò)散阻擋層的材質(zhì)包括以下至少一者：ti、w、ta，tan；和/或，所述導(dǎo)電金屬種子層的材質(zhì)包括cu或w；所述導(dǎo)電金屬種子層和/或所述擴(kuò)散阻擋層的制備方法包括以下至少一者：蒸發(fā)、濺射、原子層沉積。

可選地，在所述對(duì)所述襯底的第二表面進(jìn)行減薄至露出盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬的步驟之后，所述在板體的第二表面制作第一布線層的步驟之前，還包括：在板體的第二表面制作第二絕緣層；對(duì)所述板體的第二表面進(jìn)行刻蝕至露出所述導(dǎo)電金屬。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種根據(jù)第一方面或第一方面任意一種可選實(shí)施方式的tsv封裝結(jié)構(gòu)的制備方法所制備的tsv封裝結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明實(shí)施例所提供的tsv封裝結(jié)構(gòu)的制備方法及其所制備的tsv封裝結(jié)構(gòu)，先在襯底的第一表面形成盲孔，在盲孔內(nèi)填充導(dǎo)電金屬，在板體的第一表面制作第二布線層，然后對(duì)襯底的第二表面進(jìn)行減薄至露出盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬，在板體的第二表面制作第一布線層。其中，第一布線層和第二布線層的至少一條導(dǎo)線與盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬連接。由于盲孔的底部朝向襯底的第二表面突出，則在tsv封裝結(jié)構(gòu)深寬比較大、盲孔較深時(shí)，采用傳統(tǒng)方法即可用在盲孔的整個(gè)內(nèi)壁制備得到致密均勻的銅種子層，從而在盲孔內(nèi)部所填充的cu較均勻。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1示出了在襯底第一表面制作一種掩膜層的示意圖；

圖2示出了在襯底第一表面制作另一種掩膜層的示意圖；

圖3示出了對(duì)掩膜層進(jìn)行刻蝕的示意圖；

圖4示出了對(duì)板體的第一表面進(jìn)行刻蝕形成盲孔的示意圖；

圖5示出了形成高深款比盲孔的示意圖；

圖6示出了在盲孔內(nèi)壁及板體第一表面形成第一絕緣層的示意圖；

圖7示出了在盲孔內(nèi)壁及板體第一表面形成導(dǎo)電金屬種子層的示意圖；

圖8示出了在板體表面形成導(dǎo)電金屬層的示意圖；

圖9示出了去除板體第一表面的導(dǎo)電金屬層表層的示意圖；

圖10示出了在板體的第一表面制作第二布線層的示意圖；

圖11示出了對(duì)襯底的第二表面進(jìn)行減薄使第二表面接近盲孔的示意圖；

圖12示出了對(duì)第二表面進(jìn)行刻蝕以露出導(dǎo)電金屬的示意圖；

圖13示出了在板體的第二表面制作第二絕緣層的示意圖；

圖14示出了對(duì)板體的第二表面進(jìn)行刻蝕至露出導(dǎo)電金屬的示意圖；

圖15示出了在板體的第二表面制作第一布線層的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)、制備方法更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施示例進(jìn)行詳細(xì)描述，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中附圖中部分結(jié)構(gòu)直接給出了優(yōu)選的結(jié)構(gòu)材料。需要說(shuō)明的是，參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，實(shí)施例中表明的結(jié)構(gòu)材料也是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的附圖僅是為了示意的目的，因此沒(méi)有必要按比例繪制。

實(shí)施例一

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種tsv封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，用于在硅襯底基礎(chǔ)上制備tsv封裝結(jié)構(gòu)，具體地，襯底可以為高阻硅片、低阻硅片、soi(英文：silicononinsulator，中文：絕緣襯底上的硅)。

如圖15所示，該tsv封裝結(jié)構(gòu)包括硅襯底10，襯底的第一表面具有掩膜層21和22，在掩膜層21和22表面設(shè)置第二布線層60。襯底10的第二表面具有第二絕緣層70，第二絕緣層70表面設(shè)置第一布線層80。襯底10上開(kāi)設(shè)有貫通第一表面和第二表面的盲孔，盲孔內(nèi)壁依次設(shè)置有第一絕緣層、擴(kuò)散阻擋層、導(dǎo)電金屬種子層，導(dǎo)電金屬填充整個(gè)盲孔，形成導(dǎo)電金屬柱。導(dǎo)電金屬柱的一端與第一表面平行，并第二布線層60連接；導(dǎo)電金屬柱的另一端突出，突出部分與第一布線層80連接。

該tsv封裝結(jié)構(gòu)的制備方法包括以下步驟：

s101：在襯底10的第一表面制作掩膜層。襯底包括相對(duì)設(shè)置的第一表面和第二表面，如圖1所示，襯底10的上表面與下表面相對(duì)設(shè)置，在此上表面為第一表面，下表面為第二表面。

襯底的厚度為150μm～1500μm。

在第一表面制作的掩膜層可以為一層，其材質(zhì)可以為sio2或si3n4；也可以為兩層及兩層以上，每層的材質(zhì)為sio2或si3n4。

例如，如圖1和圖2所示，先在第一表面形成sio2層21，再在sio2層21表面形成si3n4層22，從而形成兩層結(jié)構(gòu)的掩膜層，即在圖2中掩膜層包括21和22。sio2層21可以采用熱氧工藝制備，例如干法熱氧工藝熱氧工藝；或者也可以是干-濕-干氧組合的，該方法制備sio2層21的速率會(huì)更快。si3n4層22可以采用lpcvd(英文：lowpressurechemicalvapordeposition，中文：低壓力化學(xué)氣相沉積法)制備。

s102：刻蝕掩膜層，使其圖案化形成缺口并露出襯底。

如圖3所示，對(duì)掩膜層21和22進(jìn)行刻蝕，刻蝕工藝可以采用光刻蝕、x射線刻蝕、電子束刻蝕、離子束刻蝕等?？涛g后的掩膜層上形成缺口露出襯底，顯現(xiàn)為圖案化表面。

s103：基于圖案化的掩膜層，對(duì)板體的第一表面進(jìn)行刻蝕，在襯底上形成盲孔。盲孔的底部朝向襯底的第二表面突出。

如圖5所示，此處盲孔是指襯底上具有一定深度而不貫通整個(gè)襯底的凹槽，即盲孔開(kāi)口處(即襯底的第一表面處)與盲孔底部之間的距離小于襯底的第一表面與第二表面之間的距離。

由此可見(jiàn)，盲孔的底部位于襯底的第一表面與第二表面之間。盲孔的底部朝向襯底的第二表面突出，可以為圖5中所示的底部為圓錐形，也可以為半球形、上底朝下的圓臺(tái)，或者底部也可以以任意弧度朝向襯底的第二表面突出。

步驟s103中對(duì)板體的第一表面進(jìn)行刻蝕，即對(duì)圖3中的掩膜層進(jìn)行刻蝕，在襯底上形成盲孔的步驟，可以先采用濕法腐蝕工藝，在襯底上形成第一深度的盲孔，如圖4所示；然后再采用刻蝕工藝使盲孔深度進(jìn)一步加深，得到第二深度的盲孔，如圖5所示。其中第二深度大于第一深度。

或者，步驟s103中對(duì)板體的第一表面進(jìn)行刻蝕，即對(duì)圖3中的掩膜層進(jìn)行刻蝕，在襯底上形成盲孔的步驟，也可以通過(guò)刻蝕工藝一次刻蝕得到如圖5所示的深度較深的盲孔。

此外，形成盲孔的工藝還可以為drie(英文：deepreactiveionetching，中文：深反應(yīng)離子刻蝕)、激光燒蝕、噴砂、濕法腐蝕等，或者為這些工藝中兩者或多者的組合。

上述方法可以得到深寬比較大的盲孔，深寬比可達(dá)5∶1-50∶1，即盲孔的深度與寬度的比值可達(dá)5∶1-50∶1。其中，盲孔的深度是指“盲孔的側(cè)面最低端”與襯底第一表面的距離，或者也可以是“盲孔的底部與襯底第二表面距離最近的點(diǎn)”與襯底第一表面的距離。

盲孔的橫截面(即與襯底的第一表面或第二表面平行的截面)可以為圓形，或者也可以為三角形、四邊形、五邊形、六邊形、七變形、八變形以及其他多邊形，

當(dāng)盲孔的橫截面為圓形時(shí)，盲孔的寬度是指圓形橫截面的直徑；當(dāng)盲孔的橫截面為正方形時(shí)，盲孔的寬度是指正方形橫截面的邊長(zhǎng)。當(dāng)盲孔的橫截面為三角形及其他多邊形時(shí)，盲孔的寬度是指多邊形橫截面的邊長(zhǎng)。

s104：在盲孔內(nèi)壁及板體第一表面形成第一絕緣層。

如圖6所示，其中黑色粗線所示為第一絕緣層30。其中盲孔內(nèi)壁包括盲孔的側(cè)壁和底部。

第一絕緣層30可以為一層，其材質(zhì)可以為sio2、si3n4、聚酰亞胺(英文全稱：polyimide，簡(jiǎn)稱pi)、聚對(duì)二甲苯(英文：poly-p-xylene)、苯并環(huán)丁烯(英文全稱：benzocyclobutene，簡(jiǎn)稱：bcb)中的任意一者；也可以為兩層及兩層以上，每層的材質(zhì)為sio2、si3n4、聚酰亞胺、聚對(duì)二甲苯、苯并環(huán)丁烯中的任意一者。

第一絕緣層30的制備方法可以為熱氧化、原子層沉積(英文全稱：atomiclayerdeposition，簡(jiǎn)稱：ald)、化學(xué)氣相沉積(英文全稱：chemicalvapordeposition，簡(jiǎn)稱：cvd)、濺射、旋涂等工藝，或者是這些工藝中兩者或多者的組合。

s105：在盲孔內(nèi)壁及板體第一表面形成擴(kuò)散阻擋層。

如圖6所示，在第一絕緣層30的表面形成擴(kuò)散阻擋層，圖6中未示出擴(kuò)散阻擋層。

擴(kuò)散阻擋層的材質(zhì)可以為ti、w合金，也可以為ta，或者也可以為tan，再或者也可以為這些材質(zhì)的疊層結(jié)構(gòu)。擴(kuò)散阻擋層的制備方法可以為蒸發(fā)、濺射、原子層沉積等工藝，或者是這些工藝中兩者或多者的組合。

s106：在盲孔內(nèi)壁及板體第一表面形成導(dǎo)電金屬種子層。

如圖7所示，在擴(kuò)散阻擋層的表面形成導(dǎo)電金屬種子層40。

導(dǎo)電金屬種子層40的材質(zhì)可以為cu或者w。形成該導(dǎo)電金屬種子層40的方法可以為蒸發(fā)、濺射、原子層沉積等工藝，或者是這些工藝中兩者或多者的組合。

s107：在板體表面形成導(dǎo)電金屬層，使導(dǎo)電金屬層填充盲孔。

如圖8所示，在板體表面形成導(dǎo)電金屬層50。由于盲孔的開(kāi)口在板體的第一表面，因此導(dǎo)電金屬層同時(shí)填充盲孔。

可以采用自底向上電鍍的方式形成導(dǎo)電金屬層50，使導(dǎo)電金屬填充盲孔。

當(dāng)盲孔的橫截面為圓形時(shí)，其直徑可以為2μm至30μm。由于襯底的厚度為150μm～1500μm，則盲孔的深寬比可達(dá)5∶1-50∶1。

s108：去除板體第一表面的導(dǎo)電金屬層表層，露出掩膜層。

可以采用化學(xué)機(jī)械拋光(英文全稱：chemicalmechanicalpolishing，簡(jiǎn)稱：cmp)工藝去除板體第一表面的導(dǎo)電金屬層表層，露出掩膜層，如圖9所示。

s109：在板體的第一表面制作第二布線層，第二布線層的至少一條導(dǎo)線與盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬連接。

如圖10所示，在板體的第一表面制作第二布線層60。該第二布線層60包括多條導(dǎo)線，至少一條導(dǎo)線與盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬連接。

第二布線層60即為再布線層(英文全稱：redistributionlayer，簡(jiǎn)稱：rdl)，包括金屬層、層間介質(zhì)層(英文全稱：interlayerdielectriclayer，簡(jiǎn)稱：idl)。其中，金屬層的材質(zhì)可以為cu、au、ag、pt、ni、w、al中的任意一者，或者可以為這些材質(zhì)中兩者或多者的合金；層間介質(zhì)層的材質(zhì)可以為sio2、si3n4、聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯中的任意一者，或者也可以為這些材質(zhì)的疊層結(jié)構(gòu)?？梢远啻芜M(jìn)行金屬沉積、層間介質(zhì)層沉積的步驟，以形成多層結(jié)構(gòu)的再布線層，即第二布線層60。

s110：對(duì)襯底的第二表面進(jìn)行減薄至露出盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬。

如圖12所示，對(duì)襯底的第二表面減薄至露出盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬。

可選地，可以先對(duì)第二表面進(jìn)行減薄，使第二表面接近盲孔底部，如圖11所示；再對(duì)第二表面拋光處理；再進(jìn)一步對(duì)第二表面進(jìn)行刻蝕以露出導(dǎo)電金屬，如圖12所示。

其中，減薄方法可以為反應(yīng)離子刻蝕(英文全稱：reactiveionetching，簡(jiǎn)稱：rie)，也可以為tmah(英文全稱：tetramethylammoniumhydroxide，中文：四甲基氫氧化銨)或koh的濕法腐蝕，或者也可以為兩種或多種方法的組合。拋光可以采用化學(xué)機(jī)械拋光。

進(jìn)一步刻蝕方法可以為反應(yīng)離子刻蝕，也可以為drie干法刻蝕，還可以為tmah或koh的濕法腐蝕，或者也可以為這些刻蝕方法中兩者或多者的組合。

s111：在板體的第二表面制作第二絕緣層。

如圖13所示，在板體的第二表面制作第二絕緣層70。第二絕緣層70可以為sio2，或者也可以為其他絕緣材質(zhì)。

s112：對(duì)板體的第二表面進(jìn)行刻蝕至露出導(dǎo)電金屬。

如圖14所示，對(duì)板體的第二表面進(jìn)行刻蝕，露出導(dǎo)電金屬。需要注意的是，該步驟同時(shí)去除了所露出的導(dǎo)電金屬表面的第一絕緣層。

若步驟s103中盲孔為柱型結(jié)構(gòu)，即盲孔的底部與襯底的表面平行，則步驟s110中對(duì)板體第二表面進(jìn)行刻蝕時(shí)，會(huì)由于對(duì)準(zhǔn)誤差或者曝光過(guò)度等原因刻蝕掉導(dǎo)電金屬周邊的絕緣層，從而進(jìn)一步制作第一布線層時(shí)，第一布線層的導(dǎo)電金屬會(huì)與硅襯底直接接觸，從而導(dǎo)致板體上的電學(xué)連接特性改變。此外，當(dāng)?shù)诙^緣層70的材質(zhì)為sio2時(shí)，通過(guò)反應(yīng)離子刻蝕工藝對(duì)sio2進(jìn)行刻蝕時(shí)，若所刻蝕的部分是與襯底直接接觸的，則容易導(dǎo)致襯底承受應(yīng)力過(guò)大而開(kāi)裂。

本實(shí)施例中盲孔的底部朝向襯底的第二表面突出，則更容易對(duì)準(zhǔn)，可以防止刻蝕掉導(dǎo)電金屬周邊的絕緣層，并防止襯底承受應(yīng)力過(guò)大而開(kāi)裂。

s113：在板體的第二表面制作第一布線層，第一布線層的至少一條導(dǎo)線與盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬連接。

如圖15所示，在板體的第二表面制作第一布線層80。該第一布線層80包括多條導(dǎo)線，至少一條導(dǎo)線與盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬連接。

第一布線層80即為再布線層(英文全稱：redistributionlayer，簡(jiǎn)稱：rdl)，包括金屬層、層間介質(zhì)層(英文全稱：interlayerdielectriclayer，簡(jiǎn)稱：idl)?？梢远啻芜M(jìn)行金屬沉積、層間介質(zhì)層沉積的步驟，以形成多層結(jié)構(gòu)的再布線層，即第一布線層80。

其中，金屬層的材質(zhì)可以為cu、au、ag、pt、ni、w、al中的任意一者，或者可以為這些材質(zhì)中兩者或多者的合金。

層間介質(zhì)層的材質(zhì)可以為sio2、si3n4、聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯中的任意一者，或者也可以為這些材質(zhì)的疊層結(jié)構(gòu)。層間介質(zhì)層的制備方法包括蒸發(fā)、濺射、電鍍、化學(xué)鍍、化學(xué)氣相沉積中的任意一者，或者是這些工藝中的兩者或多者的組合。

需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，本實(shí)施例中的導(dǎo)電金屬可以為cu。由于cu在硅和氧化物中擴(kuò)散相當(dāng)快，并且cu一旦進(jìn)入其中即形成深能級(jí)雜質(zhì)，對(duì)器件中的載流子具有很強(qiáng)的陷阱效應(yīng)，使器件性能退化甚至失效。設(shè)置擴(kuò)散阻擋層可以阻擋cu的擴(kuò)散。

上述步驟s113之后，還可以在已制備的tsv封裝結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行鍵合堆疊、底部填充膠填充等。

上述tsv封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，先在襯底的第一表面形成盲孔，在盲孔內(nèi)填充導(dǎo)電金屬，在板體的第一表面制作第二布線層，然后對(duì)襯底的第二表面進(jìn)行減薄至露出盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬，在板體的第二表面制作第一布線層。其中，第一布線層和第二布線層的至少一條導(dǎo)線與盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬連接。由于盲孔的底部朝向襯底的第二表面突出，則在tsv封裝結(jié)構(gòu)深寬比較大、盲孔較深時(shí)，采用傳統(tǒng)方法即可用在盲孔的整個(gè)內(nèi)壁制備得到致密均勻的銅種子層，從而在盲孔內(nèi)部所填充的cu較均勻。

實(shí)施例二

本發(fā)明實(shí)施例提供了另一種tsv封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，用于在樹(shù)脂、玻璃或石英等絕緣襯底基礎(chǔ)上制備tsv封裝結(jié)構(gòu)。

該tsv封裝結(jié)構(gòu)包括絕緣襯底，襯底的第二表面設(shè)置第一布線層。襯底上開(kāi)設(shè)有貫通第一表面和第二表面的盲孔，導(dǎo)電金屬填充整個(gè)盲孔，形成導(dǎo)電金屬柱。導(dǎo)電金屬柱的一端與第一表面平行，并第二布線層連接；導(dǎo)電金屬柱的另一端突出，突出部分與第一布線層連接。

該tsv封裝結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下步驟：

s201：在襯底的第一表面形成盲孔。襯底包括相對(duì)設(shè)置的第一表面和第二表面。盲孔的底部朝向襯底的第二表面突出。

襯底的厚度為150μm～1500μm。

s202：在盲孔內(nèi)填充導(dǎo)電金屬。

步驟s202可以如實(shí)施例一的步驟s101至s103所示先在襯底的第一表面形成圖案化的掩膜層，再對(duì)板體的第一表面進(jìn)行刻蝕從而形成盲孔。可以是一次僅填充盲孔至上表面與襯底的上表面平行，再進(jìn)一步磨平、拋光；也可以如圖8所示，填充導(dǎo)電金屬至高于板體第一表面，再如實(shí)施例一中步驟s108所述去除板體第一表面的導(dǎo)電金屬表層，在制備掩膜層的情況下露出掩膜層，或者也可以直接露出襯底的第一表面。

s203：在板體的第一表面制作第二布線層，第二布線層的至少一條導(dǎo)線與盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬連接。

s204：對(duì)襯底的第二表面進(jìn)行減薄至露出盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬。

s205：在板體的第二表面制作第一布線層，第一布線層的至少一條導(dǎo)線與盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬連接。

需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，上述步驟s203還可以在步驟s202之后的任意一個(gè)步驟之后。

本實(shí)施例與實(shí)施例一相比，由于襯底為絕緣材質(zhì)，可以無(wú)需制備第一絕緣層、擴(kuò)散阻擋層、導(dǎo)電金屬種子層中的任意一者或多者。

上述tsv封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，先在襯底的第一表面形成盲孔，在盲孔內(nèi)填充導(dǎo)電金屬，在板體的第一表面制作第二布線層，然后對(duì)襯底的第二表面進(jìn)行減薄至露出盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬，在板體的第二表面制作第一布線層。其中，第一布線層和第二布線層的至少一條導(dǎo)線與盲孔內(nèi)的導(dǎo)電金屬連接。由于盲孔的底部朝向襯底的第二表面突出，則在tsv封裝結(jié)構(gòu)深寬比較大、盲孔較深時(shí)，采用傳統(tǒng)方法即可用在盲孔的整個(gè)內(nèi)壁制備得到致密均勻的銅種子層，從而在盲孔內(nèi)部所填充的cu較均勻。

需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，上述實(shí)施例一和實(shí)施例二分別以硅襯底和絕緣襯底為例說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例所提供的方法。但是，實(shí)施例一所述的方法并不限于采用硅襯底，也可以采用絕緣襯底，還可以根據(jù)絕緣襯底的不導(dǎo)電特性對(duì)實(shí)施例一所述的方法步驟做適當(dāng)刪減。

雖然關(guān)于示例實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解在不脫離本發(fā)明的精神和所附權(quán)利要求限定的保護(hù)范圍的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行各種變化、替換和修改。對(duì)于其他例子，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)容易理解在保持本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)的同時(shí)，工藝步驟的次序可以變化。

此外，本發(fā)明的應(yīng)用范圍不局限于說(shuō)明書(shū)中描述的特定實(shí)施例的工藝、機(jī)構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法及步驟。從本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容，作為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易地理解，對(duì)于目前已存在或者以后即將開(kāi)發(fā)出的工藝、機(jī)構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟，其中它們執(zhí)行與本發(fā)明描述的對(duì)應(yīng)實(shí)施例大體相同的功能或者獲得大體相同的結(jié)果，依照本發(fā)明可以對(duì)它們進(jìn)行應(yīng)用。因此，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在將這些工藝、機(jī)構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟包含在其保護(hù)范圍內(nèi)。