应变缓减的tsv的结构和方法
2019-11-22

应变缓减的tsv的结构和方法

一种包括针对穿板通孔(TSV)的应变缓减的半导体管芯。半导体管芯包括具有有源面的半导体基板。半导体基板包括连接到有源面的导电层。半导体管芯还包括仅延伸穿过基板的穿板通孔。穿板通孔可包括在整个穿板通孔的长度上基本恒定的直径。穿板通孔可用导电装填材料来填充。半导体管芯还包括围绕穿板通孔的隔离层。隔离层可包括两部分:在基板的有源面附近能够缓解来自导电装填材料的应力的凹槽部分,以及介电部分。凹槽部分的组成可与介电部分不同。

图6示出了根据本公开的一个方面解说包括形成在TSV450的侧壁上的隔离凹槽542和内衬隔离层440的图5的IC器件600的横截面图。代表性地,执行抛光停止移除来移除抛光停止层132,以为如图7中所示的后端工艺互联叠层的形成作准备。

图7示出了根据本公开的一个方面的解说接着后端工艺(BEOL)叠层制造的图6的IC器件700的横截面图。代表性地,在完成TSV处理之后,BEOL互联叠层790的BEOL互联层被制造在晶片102上以完成IC器件700的形成。在这一配置中,隔离凹槽542提供针对TSV装填材料的应变缓减以减轻和/或防止装填材料向上抽吸出TSV。

图10示出了根据本公开的一个方面解说对被第一和第二内衬隔离层围绕的穿板通孔(TSV)进行解说的图9的IC器件的横截面图。

图8示出了根据本公开的一个方面解说包括具有内衬隔离层以及在侧壁隔离凹槽内的回填材料的穿板通孔的图7的IC器件的横截面图其。

图12示出了根据本公开的一个方面解说接着后端工艺(BEOL)叠层制造的图11的IC器件1200的横截面图。代表性地,在完成TSV处理之后,BEOL互联叠层1290的BEOL互联层被制造在硅晶片102上以完成IC器件1200的形成。在这一配置中,隔离凹槽1172提供针对TSV装填材料的应变缓减以减轻和/或防止装填材料向上抽吸出TSV950。

详细描述

图2示出了根据本公开的一个方面的解说包括用于为一个或多个隔离层以及TSV(穿板通孔)提供增加大小的TSV腔236(例如,五十微米)的光阻层234的图1的IC器件200的横截面图。如图2中所示,在ILD层120的表面上沉积了抛光停止层132之后,光刻界定稍大于实际的最终TSV(参见图4和8)的TSV(穿板通孔)腔236。在这一配置中,TSV的大小在0.25-0.5微米(μm)的量级上。抛光停止层132可由碳化硅、氮化硅或其他类似保护性材料形成。

图9示出了根据本公开的一个方面解说对第一和第二内衬隔离层进行解说的图1的IC器件的截面图。