微細TSVプロセス技術

【背景】
三次元集積回路の微細化の要求に対応すべく、直径11μmの微細TSVの制作に取り組んだ
微細化する際に必要となったプロセス改善技術について紹介する

【設計・構造】

プロセスフロー
・フォトリソ(TSV)
・Siエッチング(TSV)
・レジスト除去
・絶縁膜形成
・シードスパッタ(Ti/Cu)
・Cuフィリングめっき
プロセス ・Siエッチング(TSV)
目標 ・垂直にストレートな形状
改善方法 ・穴底保護膜除去の最適化
・Top開口を大きくする

 

【プロセスポイント】

■Siエッチング
(Boschプロセス)
 右図の繰り返しによる
  高速エッチング
プロセスポイント







■エッチング形状改善①
φ50μmTSVで最適化されたレシピを
φ11μmTSVに適応すると

   穴底が細くなる ×     穴底が荒れる ×

■エッチング形状改善②
TSV内壁の絶縁膜にCVDを適用すると…
トップが狭まりスパッタが入りにくくなる ×

【製造フロー】

【I-V測定方法】

【TSVのI-V特性評価】
直径50μm(深さ100μm)のTSVと同等レベルの絶縁性を示し、膜厚の影響も少ない