在電沉積?藝之前，對(duì) TSV 芯片進(jìn)?預(yù)處理以排除通孔中的
空?并潤(rùn)濕種?層。，將 TSV 芯片放?吸瓶中并浸?去
離??中。然后，使用?循環(huán)泵將抽吸瓶抽空?負(fù)?氛。在
負(fù)壓下，通孔中的空?被推?樣品片表面。此外，應(yīng)用間歇
性超聲振動(dòng)去除表面?泡，直???泡出現(xiàn)，表明預(yù)處理完
成。因此，TSV芯片迅速移動(dòng)到電鍍槽中并保持靜??夠長(zhǎng)
的時(shí)間以確保電鍍?nèi)芤涸谕變?nèi)充分?jǐn)U散。
電沉積程序
預(yù)處理后，在不同的電流密度（4 mA/cm 2、5 mA/cm 2、7
mA/cm 2、10 mA/cm 2和15 mA/cm 2 ）下進(jìn)?電化學(xué)沉積
（ECD）?藝) 在的時(shí)間段內(nèi)。低電流密度條件（4 mA/cm 2）
和中等電流密度條件（7 mA/cm 2 ）的電沉積間隔分別為30
min和10 min。
TSV制程關(guān)鍵?藝設(shè)備
TSV制作?藝包括以下?步:通孔制作;絕緣層、阻擋層和種?層的 沉積;銅填充;
通過化學(xué)機(jī)械拋光去除多余的?屬;晶圓減薄;晶圓鍵合 等。 每?步?藝都有相
當(dāng)?shù)募夹g(shù)難度，在通孔制作步驟，保持孔的形狀和控制 ?度非常重要，通過
Bosch?藝來實(shí)現(xiàn)深孔刻蝕;在沉積絕緣層、阻擋層 和種?層時(shí)，需要考慮各層
的均勻性和粘附性;銅填充時(shí)避免空洞等 缺陷，這樣填充的銅可以在疊層
器件較?的溫度下保持正常的電性能;? 旦完成了銅填充，則需要對(duì)晶圓進(jìn)?
減薄;后是進(jìn)?晶圓鍵合。
深硅刻蝕設(shè)備
通常情況下，制造硅通孔(經(jīng)常穿透多層?屬和絕緣材料)采用深反 應(yīng)離?刻蝕
技術(shù)(DRIE)，常用的深硅刻蝕技術(shù)又稱為“Bosch(博?)” ?藝，有初發(fā)明該項(xiàng)
技術(shù)的公司命名。 如下圖所示，?個(gè)標(biāo)準(zhǔn)Bosch?藝循環(huán)包括選擇性刻蝕和鈍
化兩個(gè)步 驟，其中選擇性刻蝕過程采用的是SF6和O2兩種?體，鈍化過程采用
的是 C4F8?體。在Bosch?藝過程中，利用SF6等離?體刻蝕硅襯底，接
著利用C4F8等離?體作為鈍化物沉積在硅襯底上，在這些?體中加?O2 等離
?體，能夠有效控制刻蝕速率與選擇性。因此，在Bosch刻蝕過程中 很自然地
形成了?殼狀的刻蝕側(cè)壁。
封裝之TSV及TGV技術(shù)初探
其中，玻璃誘導(dǎo)刻蝕法如下:
1) 使用皮秒激光在玻璃上產(chǎn)?變性區(qū)域;2)將激光處理過的玻璃放在 氫氟酸溶液
中進(jìn)?刻蝕。
國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2011年，瑞?的微納系統(tǒng)研究部提出了如下圖所示的基于TSV技術(shù)圓片級(jí) 真空
封裝?案。該?案由TSV封帽與器件層兩部分構(gòu)成，TSV封帽垂直導(dǎo) 通柱是填
充在硅通孔中的銅柱。器件層上制作有?錫電極與銅柱相連，從 ?把電信號(hào)從
空腔內(nèi)部的引到空腔外部，后通過硅-硅直接鍵合實(shí)現(xiàn)密 封。該?案?密性
很好，但是TSV封帽制作?藝復(fù)雜，熱應(yīng)??(銅柱與 硅熱失配?)，且硅硅鍵
合對(duì)鍵合表面要求質(zhì)量很?，?般加?過的硅片 很難達(dá)到此要求。