反應(yīng)離子刻蝕在穿透硅通孔封裝技術(shù)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，人們需要體積更小，功耗更低，成本也更低的IC（Integrated Circuit，集成電路）產(chǎn)品。正是這種旺盛的需求極大推動了半導(dǎo)體IC封裝技術(shù)的發(fā)展。傳統(tǒng)的IC二維封裝方式，是以引線鍵合方式將各個芯片連接起來。因此，信息傳輸經(jīng)過了額外的通道，傳輸距離較大，一定程度上使信號被延遲。傳統(tǒng)的IC三維封裝是將芯片垂直地堆疊排列，但仍以引線鍵合方式連接各個芯片，同樣存在信息傳輸路徑較長的不足。相比于傳統(tǒng)的IC二維和三維封裝方式

2、，利用TSV技術(shù)實現(xiàn)的三維封裝方式，不再進行引線鍵合，有效縮短了信息傳輸路徑，加快了芯片與芯片，芯片與外連接部分之間的數(shù)據(jù)傳輸速度，有效減少了信息在傳遞過程中的延遲和損失。在封裝面積不變的情況下，TSV技術(shù)可以使封裝產(chǎn)品具有更高的結(jié)構(gòu)密度，因此可實現(xiàn)更多的功能，擁有更好的性能，成本也能更低廉。
　　 為了實現(xiàn)IC器件的TSV（Through Silicon Via，穿透硅通孔）晶圓級封裝，需要完成幾個重要工藝技術(shù)的開發(fā)。這其中包

3、括：晶圓減薄，粘接技術(shù)，TSV的形成與金屬化，電隔離層的制作等。TSV的形成是其中很關(guān)鍵的一個工序?？紤]到成本，精度控制等因素，一般傾向于使用干法刻蝕來制作TSV。刻蝕過程比較復(fù)雜，不同的三維IC中通孔的分布位置、密度和尺寸（包括孔深和孔徑）是不同的。通孔技術(shù)需要能滿足對輪廓形狀的控制（包括控制傾斜度、形狀、粗糙度、過刻蝕等），同時又要求工藝能具有可靠性、實用性和重復(fù)性，最后，成本也要能被合理控制。
　　 本論文的目的是通過對反

4、應(yīng)離子刻蝕技術(shù)的研究，使之應(yīng)用于IC器件TSV晶圓級封裝技術(shù)中。在研究中，封裝步驟為，首先以粘接技術(shù)在晶圓上覆蓋一保護層；然后將晶圓從硅面減薄至要求的厚度；用反應(yīng)離子刻蝕的方式再從硅面制作出TSV；區(qū)域覆蓋絕緣層；之后，在晶圓上形成再分布金屬化線路層；最后以劃片方式將晶圓分割成單獨的封裝芯片。
　　 實驗中，利用反應(yīng)離子刻蝕方式實現(xiàn)TSV，通過SEM（scanning Electron Microscope，掃描電鏡）機對通孔的