微机电器件硅通孔的制作方法、及微机电器件与流程

本申请涉及硅通孔，具体而言，涉及一种微机电器件硅通孔的制作方法、及微机电器件。

背景技术：

1、作为3d封装关键技术和典型应用，硅通孔技术(即tsv技术)已逐渐趋于成熟。硅通孔是一种垂直互联结构，能实现从电路层的一面到另一面的电气连接。硅通孔制造技术路线有许多种方案，但均涉及双面制程，需要先从正面制作得到硅通孔，然后再从背面进行露头工艺，即从背面对衬底进行减薄使得硅通孔的导电材料露出。由于硅通孔工艺复杂，工艺之间相互关联度高，在大规模量产时需要考虑到前后段工艺的一致性，尤其是金属制程对前段的污染，但在硅通孔制造过程中的背面露头工艺极易产生金属污染，尤其是容易对前段机台产生金属污染，使得无法满足量产的生产需求。

技术实现思路

1、本申请的实施例提供了一种微机电器件硅通孔的制作方法、及微机电器件，基于本申请提供的技术方案能避免在制作硅通孔的过程中进行背面露头工艺，进而能避免对前段机台产生金属污染，使得能实现大规模量产具有硅通孔结构的微机电器件。

2、本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

3、根据本申请实施例的第一方面，提供了一种微机电器件硅通孔的制作方法，所述方法包括：提供一晶圆衬底，所述晶圆衬底包括相对的第一表面和第二表面；在所述晶圆衬底的第一表面形成刻蚀停止层；在所述刻蚀停止层上贴附保护层；在贴附保护层后，从所述晶圆衬底的第二表面形成贯穿所述晶圆衬底的硅通孔，所述硅通孔停止于所述刻蚀停止层。

4、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述刻蚀停止层包含有氮化硅或氧化硅，所述在所述晶圆衬底的第一表面形成刻蚀停止层，包括：采用化学气相沉积方法在所述晶圆衬底的第一表面形成所述刻蚀停止层。

5、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述刻蚀停止层包含有氮化硅或氧化硅，所述在所述晶圆衬底的第一表面形成刻蚀停止层，包括：采用氧化扩散生长方法在所述晶圆衬底的第一表面形成所述刻蚀停止层。

6、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述刻蚀停止层包含有聚酰亚胺光刻胶，所述在所述晶圆衬底的第一表面形成刻蚀停止层，包括：采用涂胶方法在所述晶圆衬底的第一表面形成所述刻蚀停止层。

7、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述刻蚀停止层的厚度大于或等于4微米。

8、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，在从所述晶圆衬底的第二表面形成贯穿所述晶圆衬底的硅通孔之后，所述方法还包括：在所述硅通孔的底部和侧壁，以及所述晶圆衬底的第二表面沉积介质层；在所述介质层上沉积黏附阻挡层；在所述黏附阻挡层上沉积种子层。

9、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，在所述黏附阻挡层上沉积种子层之后，所述方法还包括：采用电镀填充方法，向所述硅通孔填充导电材料；在填充导电材料后，采用机械研磨机对所述晶圆衬底的第二表面进行平坦化处理；在平坦化处理后，去除在所述刻蚀停止层表面上贴附的所述保护层。

10、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，去除在所述刻蚀停止层表面上贴附的所述保护层之后，所述方法还包括：在所述刻蚀停止层上制作金属布线层。

11、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，去除在所述刻蚀停止层表面上贴附的所述保护层之后，所述方法还包括：对所述刻蚀停止层进行湿法刻蚀，以去除所述刻蚀停止层。

12、根据本申请实施例的第二方面，提供了一种微机电器件，所述微机电器件包括采用上述第一方面任一实施例所述的方法制作得到的硅通孔。

13、本申请的技术方案，在微机电器件硅通孔的制作过程中，首先提供包括相对的第一表面和第二表面的一晶圆衬底；其次，在所述晶圆衬底的第一表面形成刻蚀停止层；再次，在所述刻蚀停止层上贴附保护层；最后，在贴附保护层后，从所述晶圆衬底的第二表面形成贯穿所述晶圆衬底的硅通孔，所述硅通孔停止于所述刻蚀停止层。由此可见，基于本申请的技术方案，在晶圆衬底的第二表面制作硅通孔之前，先在晶圆衬底的第一表面形成刻蚀停止层，使得在刻蚀停止层的作用下，能直接从晶圆衬底的第二表面形成贯穿晶圆衬底的硅通孔，后续在硅通孔中填充导电材料之后无需在晶圆衬底的第一表面进行露头工艺，即无需对晶圆衬底进行减薄处理，进而能避免对前段机台产生金属污染，使得能实现大规模量产具有硅通孔结构的微机电器件。

14、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种微机电器件硅通孔的制作方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刻蚀停止层包含有氮化硅或氧化硅，所述在所述晶圆衬底的第一表面形成刻蚀停止层，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刻蚀停止层包含有氮化硅或氧化硅，所述在所述晶圆衬底的第一表面形成刻蚀停止层，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刻蚀停止层包含有聚酰亚胺光刻胶，所述在所述晶圆衬底的第一表面形成刻蚀停止层，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刻蚀停止层的厚度大于或等于4微米。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在从所述晶圆衬底的第二表面形成贯穿所述晶圆衬底的硅通孔之后，所述方法还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述黏附阻挡层上沉积种子层之后，所述方法还包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，去除在所述刻蚀停止层表面上贴附的所述保护层之后，所述方法还包括：

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，去除在所述刻蚀停止层表面上贴附的所述保护层之后，所述方法还包括：

10.一种微机电器件，其特征在于，所述微机电器件包括采用如权利要求1至9任一项所述的方法制作得到的硅通孔。

技术总结本申请的实施例提供了一种微机电器件硅通孔的制作方法、及微机电器件，所述方法包括：提供一晶圆衬底，所述晶圆衬底包括相对的第一表面和第二表面；在所述晶圆衬底的第一表面形成刻蚀停止层；在所述刻蚀停止层上贴附保护层；在贴附保护层后，从所述晶圆衬底的第二表面形成贯穿所述晶圆衬底的硅通孔，所述硅通孔停止于所述刻蚀停止层。本申请的实施例提供的技术方案能避免在制作硅通孔的过程中进行背面露头工艺，进而能避免对前段机台产生金属污染，使得能实现大规模量产具有硅通孔结构的微机电器件。技术研发人员：肖文贺,杨云春,陆原,李立伟受保护的技术使用者：赛莱克斯微系统科技（北京）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/22