專利名稱：通孔和通孔形成方法以及通孔填充方法
通孔和通孔形成方法以及通孔填充方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通孔和通孔形成方法以及通孔填充方法，特別涉及但不限于一種硅通 孔(TSV)。
背景技術(shù)：
電子器件，特別是便攜式器件如移動(dòng)電話，正變得越來越小型化，但同時(shí)又能夠提 供越來越廣泛的功能，有需要集成多功能芯片，又不增加器件的尺寸，保持較小的外觀尺 寸。在一個(gè)2D結(jié)構(gòu)里，增加電子元件數(shù)目必將增加尺寸，達(dá)不到這些目的，因此，3D封裝被 日益采用，以便能夠提供更多的功能性和更高的元件密度，但具有較小的外觀尺寸。在一個(gè)3D結(jié)構(gòu)里，電子元器件，如具有各種有源IC器件的半導(dǎo)體芯片，可能是 多層疊層結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)上，使用引線鍵合(如美國(guó)專利6，933，172)來建立芯片之間的電互 連，但引線鍵合(wire bonding)需要較大的平面內(nèi)尺寸(in-plane size)和平面外尺寸 (out-of-plane size)，與最大化元件密度的目標(biāo)不一致。為了電連接在不同層里的元件， 硅通孔(TSV)技術(shù)可以被用來提供電互連，并提供機(jī)械支撐。在TSV技術(shù)里，在一個(gè)具有 不同有源IC器件或其它器件的硅芯片上，制作一個(gè)通孔，并在此通孔內(nèi)填充金屬如銅、金、 鎢、焊料、或一種高摻雜的半導(dǎo)體材料如多晶硅。因此，TSV能夠連接元件頂表面上的鍵合 焊盤和元件底表面上的鍵合焊盤。因此，具有這種通孔的多個(gè)元件被疊層并被鍵合在一起。 另外重要的是，電子器件的電路徑可以被縮短，從而導(dǎo)致更快的運(yùn)行速度。盡管TSV頻繁地應(yīng)用到電子元件中，但它們也可以應(yīng)用到微機(jī)械元件中，如MEMS 器件。圖1 (a)到(g)顯示形成一個(gè)用于NAND閃存晶圓的TSV的傳統(tǒng)方法的步驟。在圖1 (a)的步驟，提供一個(gè)電子器件(在該例子里是一個(gè)存儲(chǔ)器晶圓)。晶圓有 第一“上”表面11和與第一表面相反的第二“下”表面12。晶圓包括晶圓上部分的一個(gè)硅 區(qū)域20和晶圓下部分的一個(gè)活性區(qū)域30?；钚詤^(qū)域包括一個(gè)焊盤40。更具體地，在所述 例子里，活性區(qū)域40包括多個(gè)電跡線(electrical trace)和/或?qū)щ娋€，其被嵌入在硅區(qū) 域20和焊盤40之間的隔離層(如氧化硅)34內(nèi)。在所述例子里，活性區(qū)域30包括多個(gè)介 質(zhì)線(dielectic line) 32、多晶硅線36、和M4線38，其被嵌入在硅層20和焊盤40之間的 硅氧化物隔離層34內(nèi)。焊盤是由金屬形成，并有多個(gè)突出部分39，其向上突出到硅氧化物 區(qū)內(nèi)。突出部分39可以有特別的結(jié)構(gòu)，在所述例子里，這些向上突出的部分是T型，T的交 叉點(diǎn)是在焊盤的遠(yuǎn)端。圖1(b)到(f)描述形成通孔的方法。在圖1(b)的步驟里，添加一層光刻膠層50 以保護(hù)不被蝕刻的器件部件，通過蝕刻去除一部分硅層20和一部分多晶硅層32。在圖1 (c) 的步驟里，通過蝕刻去除一部分隔離層34。在圖1(d)的步驟里，通過蝕刻去除一部分阻隔 金屬層M4。在圖1(e)的步驟里，通過蝕刻去除一部分硅氧化物隔離層。如圖1(b)到(e) 所示，不同層在不同的蝕刻步驟里被去除。由于去除的材料是不同的，因此需要不同的蝕刻 過程。此外，在每個(gè)步驟里，蝕刻寬度幾乎是相同的，從而通孔有一個(gè)幾乎一致的寬度。完全形成的通孔60如圖1(e)所示。其從器件頂表面11向下延伸到焊盤40，有一個(gè)均勻的寬 度或直徑。但是，通孔60不會(huì)延伸穿過焊盤40。在圖1 (f)的步驟里，一個(gè)包含介質(zhì)材料的隔離層70被沉積在通孔60內(nèi)部。隔離 層70覆蓋通孔的內(nèi)側(cè)壁，并覆蓋硅層20的頂表面11。在圖1(g)的步驟里，進(jìn)行電鍍以在 通孔內(nèi)填充金屬82、84，通常該金屬可能是銅。金屬層82、84是實(shí)心的，并形成一個(gè)T型。 其包括通孔內(nèi)的一個(gè)垂直部分84和延伸在器件頂表面11上方的一個(gè)水平或“交叉”部分 82。電鍍金屬84的垂直部分的底部與焊盤40機(jī)械連接和電連接，但沒有與焊盤整體成形。 即通孔沒有延伸穿過焊盤40，且沒有到達(dá)器件的第二表面12。盡管焊盤40和電鍍層82、84 都是由銅制成，但它們不是整體的。它們是分開的部件，由不同制作方法形成的具有不同晶 粒結(jié)構(gòu)的獨(dú)立部件(因?yàn)楹副P40不是通過電鍍形成的)。用以上方法形成TSV是一個(gè)耗時(shí)過程，因?yàn)樾枰趲讉€(gè)不同的步驟里進(jìn)行蝕刻。 而且，一些蝕刻步驟應(yīng)該在不同腔室內(nèi)或在抽空房間后進(jìn)行，以避免出現(xiàn)污染。這樣會(huì)增加 方法的復(fù)雜性和所需時(shí)間，從而增加制造成本。此外，上述方法不可能總是牢固地將電鍍層 82,84附著到焊盤或通孔側(cè)壁。因而，如果在制作或使用過程中對(duì)器件施加壓力，會(huì)出現(xiàn)問 題。所以，期望能夠找到更快捷且更有成本效益的形成通孔方法，并且該方法還能夠保證器 件的機(jī)械完整性。發(fā)明概述本發(fā)明的第一方面是提供一種電子或微機(jī)械器件，其有第一和第二表面以及一個(gè) 通孔，該通孔從第一表面延伸穿過該器件到第二表面，通孔通常是I型。通孔的I型特征有 助于扣緊該通孔到器件。優(yōu)選地，通孔包括一整體成型的導(dǎo)電材料(如金屬)層。在通孔頂部，在器件的 第二表面上方，可以有另一導(dǎo)電層，在通孔和另一導(dǎo)電層之間可以有一阻隔層。I型(或另 一導(dǎo)電層)的頂部和底部可以形成電接觸，用于連接該器件和該器件上方或下方的另一器 件。焊料可以添加在接觸頂部。本發(fā)明的第二方面是提供一種電子或微機(jī)械器件，其有第一和第二表面以及一個(gè) 通孔，該通孔從第一表面延伸穿過該器件到第二表面，通孔包括整體成形的第一、第二和第 三部分，第一部分從第一表面延伸到第二表面，第二部分延伸覆蓋在器件的一部分第一表 面上，第三部分延伸覆蓋在器件的一部分第二表面上。這種構(gòu)造有助于扣緊通孔到該器件。因此，通孔包括一整體成形的導(dǎo)電層。在通孔頂部，在通孔第一部分的上方，可以 有另一導(dǎo)電層，在通孔和另一導(dǎo)電層之間可以有一阻隔層。通孔的第二和第一部分(或另一導(dǎo)電層)可以形成電接觸，用于連接該器件和該 器件上方或下方的另一個(gè)器件。焊料可以添加在接觸頂部。通孔還可以包括一個(gè)或多個(gè)阻隔層、填料層、濺射金屬層和介質(zhì)層，每層都延伸穿 過器件的非活性區(qū)域和至少部分活性區(qū)域。本發(fā)明的第三方面是提供一種形成通孔的方法，該通孔延伸穿過一個(gè)具有第一表 面和第二表面的電子或微機(jī)械器件，本方法包括形成一個(gè)通孔，其從第一表面延伸穿過器 件到第二表面；進(jìn)行電鍍以添加一整體成形的金屬層，其從所述第一表面延伸穿過所述通 孔到所述第二表面；所述整體成形的金屬層包括延伸覆蓋器件部分所述第一表面上的一部 分和延伸覆蓋器件部分所述第二表面上的一部分。
本發(fā)明的第四方面是提供一種電子或微機(jī)械器件，其有第一和第二表面以及一個(gè) 通孔，該通孔從第一表面延伸穿過該器件到第二表面，其中器件有一非活性層和一活性層， 其中通孔第一部分延伸穿過非活性層，通孔第二部分主要延伸穿過活性層，通孔第一部分 的寬度比通孔第二部分更寬。由于通孔第二部分更窄，這有助于降低對(duì)器件活性層的破壞。通孔的第一和/或第二部分可以是錐形的，它們?cè)趶钠骷谝槐砻娴狡骷诙?面的方向上有一個(gè)下降寬度。這有助于在制作該器件期間使用自底而上的電鍍。本發(fā)明的第五方面是提供一種形成通孔的方法，該通孔延伸穿過一個(gè)電子或微機(jī) 械器件，本方法包括通過蝕刻形成通孔第一部分；以及通過激光鉆孔形成通孔第二部分。 由于僅有一個(gè)蝕刻步驟，激光僅用于第二步驟，但是不一定要完全鑿穿器件，該過程相當(dāng)快 捷。優(yōu)選地，第二去除部分的寬度比第一部分更窄。優(yōu)選地，該器件有第一和第二相反的表面，并且優(yōu)選地，通孔從第一表面延伸穿過 該器件到第二表面。特別地，優(yōu)選地，通孔延伸穿過器件的活性區(qū)域，其可以包括一個(gè)鍵合焊盤。本發(fā)明的第六方面是提供一疊層組件，其包括安裝在第二器件頂部的第一器件， 至少一個(gè)所述第一和第二器件是符合本發(fā)明第一、第二或第四方面的器件，或符合本發(fā)明 第三或第五方面制造的器件。

圖1 (a)到(g)顯示形成一個(gè)TSV的傳統(tǒng)方法的步驟。圖2(a)到(d)是本發(fā)明實(shí)施例的通孔的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3詳細(xì)顯示一個(gè)通孔。圖4(a)到(d)顯示本發(fā)明各種實(shí)施例的通孔下部分的截面圖。圖5到19顯示形成圖3通孔的方法的步驟；和圖20顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一對(duì)具有通孔的疊層器件。發(fā)明詳述圖2(a)到(d)是本發(fā)明實(shí)施例的通孔的結(jié)構(gòu)示意圖。通孔延伸穿過一個(gè)基板?；?板可以是一個(gè)電子器件或一個(gè)機(jī)械器件。例如，器件可以是一個(gè)存儲(chǔ)器芯片、一個(gè)處理器或 一個(gè)MEMs器件，但本發(fā)明并不受限于這些范例?；逋ǔ０琛Ｍ讖牡谝槐砻?1延伸穿過基板到一個(gè)相反的第二表面12。通孔通常是I型。其 包括一個(gè)金屬層，有通過電鍍整體形成的第一部分84、86、第二部分82和第三部分88。第二 部分82延伸覆蓋在基板第一表面11上方。第一部分84、86延伸穿過基板，第三部分88延 伸在基板第二表面上方。由于通孔的三個(gè)部分整體形成一個(gè)部件，這能夠提供結(jié)構(gòu)的機(jī)械 完整性。由于通孔的電鍍部分是一起整體形成，它們具有幾乎相同的晶粒度(grain size), 這與圖1結(jié)構(gòu)相反，其中T型通孔84與焊盤40不是整體形成為一體，因此在圖1內(nèi)，盡管 焊盤40和通孔84是由相同材料制成，但它們不是整體形成，焊盤和通孔84有不同的內(nèi)部 結(jié)構(gòu)和晶粒度。相比較而言，圖1(g)內(nèi)的結(jié)構(gòu)不夠牢固，因?yàn)楹副P40可能從通孔84分離。在圖2(a)_(d)和圖3內(nèi)，通孔的“I型”使通孔緊緊連接到基板和焊盤。由于通孔 的第二和第三部分是在基板的相反面上，并整體地與通孔第一部分形成在一起，結(jié)構(gòu)的機(jī) 械完整性得以增強(qiáng)。
通孔的所有三個(gè)部分是一個(gè)金屬層，其通常是銅，因?yàn)殂~成本低且具有良好的導(dǎo) 電性。但是，本發(fā)明不受限于銅，可以使用任何合適的金屬。例如，金和鎢是可能的代替物， 或其他對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的代替物。通孔的第一部分84、86從第一表面11延伸穿過器件到第二表面12。通孔的第一 部分包括兩個(gè)部件。第一部件84比第二部件86更寬。更寬意味著第一部件具有更大的直 徑或更大的橫截面積(在垂直于從第一表面11延伸到第二表面12的通孔的垂直長(zhǎng)度的方 向上)。從圖2(a)從左到右的方向上的寬度，能夠看到在兩個(gè)部件之間的尺寸比較。第一 部件84延伸穿過器件的非活性區(qū)域20，而第二部件86主要延伸穿過器件的活性區(qū)域30。 活性區(qū)域可以包括一個(gè)焊盤。由于延伸穿過活性區(qū)域的第二部件86的橫截面積相對(duì)小于 第一部件84的橫截面積，這樣可以最小化對(duì)活性區(qū)域30的損害。第一和第二部件中的其中一個(gè)或兩個(gè)可以是錐形的。優(yōu)選地，第一部件84是錐 形，其在靠近第一表面11的末端比靠近活性區(qū)域30的末端更寬(有一個(gè)更大的橫截面 積)。優(yōu)選地，第二部件86是錐形的，其在靠近第二表面12的末端比靠近非活性區(qū)域20的 末端更窄(更小的橫截面積)。在圖2(d)和圖3內(nèi)，如上所述，第一部件84和第二部件86是錐形的。這種錐形 在制作過程里有兩個(gè)主要優(yōu)勢(shì)。第一個(gè)優(yōu)勢(shì)是進(jìn)行電鍍時(shí)通孔的底部(靠近表面12的部 分)可以更快速地被填充，因?yàn)樗璧慕饘倭扛?。這有助于自底向上的電鍍工藝。第二 個(gè)優(yōu)勢(shì)是在活性和非活性層之間結(jié)合處的更大開口與區(qū)域30內(nèi)的傾斜通孔側(cè)壁，能夠增 強(qiáng)濺射薄膜金屬120的均勻性。這種錐形不是必需的，并可能有其它的構(gòu)造，其中第一和第二部件中沒有一個(gè)或 僅有一個(gè)是錐形的。參照?qǐng)D2(a)到2 (C)。在圖2(a)內(nèi)，兩個(gè)部件都不是錐形的。在圖 2(b)內(nèi)，第二部件86是錐形的。在圖2(c)內(nèi)，第一部件84是錐形的。優(yōu)選地，通孔包括一個(gè)電鍍金屬層，其圍繞一個(gè)聚合物填料。這種金屬-聚合 物-金屬結(jié)構(gòu)有助于補(bǔ)償基板非活性區(qū)域20 (通常由硅形成)和電鍍金屬層(通常由銅形 成)的熱膨脹系數(shù)。通常，電鍍金屬的熱膨脹系數(shù)比非活性區(qū)域20的熱膨脹系數(shù)大很多。 簡(jiǎn)單的填料有助于降低由熱膨脹系數(shù)差異引起的問題，首先通過減少電鍍層的數(shù)目，其次 通過具有一個(gè)自身的熱膨脹的中間系數(shù)。此外，填料層有一定的彈回度。因此，如果由于溫 度變化電鍍層膨脹時(shí)，這種膨脹能夠通過“壓擠”填料層得以調(diào)節(jié)。這樣，可能導(dǎo)致器件非 活性層和活性層破裂或損壞的附加應(yīng)力能夠被最小化或避免。圖3詳細(xì)顯示本發(fā)明一個(gè)通孔的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。通孔從第一表面11延伸穿過 一個(gè)器件基板到第二表面12。器件包括一個(gè)非活性硅層20和一個(gè)活性層30?；钚詫?0 包括一個(gè)鍵合焊盤40和一個(gè)在鍵合焊盤40和非活性層20之間的硅氧化物隔離層34。多 個(gè)跡線、導(dǎo)電路徑和其它結(jié)構(gòu)嵌入其內(nèi)，并延伸穿過隔離層34。在所述例子里，這些跡線包 括介質(zhì)線32、多晶硅線36和M4線38。多個(gè)結(jié)構(gòu)39從焊盤40突出來。在活性層里的這些 不同結(jié)構(gòu)可以用來從焊盤傳遞電信號(hào)到一個(gè)邏輯門電路或器件的其它部分。這種結(jié)構(gòu)可以 形成一個(gè)ESD (靜電放電)保護(hù)結(jié)構(gòu)。通孔包括一個(gè)較寬的第一部件，其延伸穿過非活性層，以及一個(gè)較窄的第二部件， 其延伸穿過活性層。由于第二部件更窄，其對(duì)活性層里的各種結(jié)構(gòu)幾乎不會(huì)造成損害。現(xiàn)在將從外至內(nèi)描述通孔的各個(gè)層。通孔有一個(gè)外部聚合物層100、一個(gè)阻隔層
7110、一個(gè)濺射金屬(如銅)層120、一個(gè)電鍍(如銅)層84和一個(gè)內(nèi)部聚合物層140。每 一層都有延伸穿過器件的非活性區(qū)域的第一部件和延伸穿過器件的活性區(qū)域的第二更窄 部件。在所述例子里，第一和第二部件是錐形的，但這不是必需的，如圖2(a)到(c)所示， 可以是非錐形的或僅部分是錐形的。通孔通常是I型，如上所述，電鍍層有第一部分84、86、第二部分82和第三部分 88。這些部分是整體成形的。器件的上表面11被覆蓋上一個(gè)部件95，其包括一個(gè)阻隔層 95a、一個(gè)濺射金屬層95b、一個(gè)電鍍層95c和焊料95d。優(yōu)選地，通孔86第一部分的第二部件包括單個(gè)“支柱”，其延伸穿過活性區(qū)域。如 圖3和圖4(a)所示，圖4(a)是一個(gè)沿著圖3線A-A的橫截面。為了便于描述，橫截面僅顯 示通孔86的電鍍部分和活性區(qū)域30。如圖4(a)所示，優(yōu)選地，通孔有一個(gè)圓形橫截面。但 是，也可能有不同形狀的橫截面，如圖4(c)或(d)所示。另外，也可能有多個(gè)“支柱”向下 延伸穿過活性區(qū)域，如圖4(b)的86a到86d所示?，F(xiàn)在將描述一種形成通孔的方法。圖5顯示在通孔形成之前的電子器件晶圓。其包括之前所述的相同部件，并使用 相同的參照碼。在所述例子里，該器件是一個(gè)存儲(chǔ)器晶圓，但本方法也可以應(yīng)用到處理器、 其它電子器件和微機(jī)械器件。在圖6和7內(nèi)，通孔以兩個(gè)步驟形成。在第一步驟，如圖6所示，通過一種蝕刻方 法如RIE(反應(yīng)式離子蝕刻)，去除一部分非活性層。僅需要一個(gè)蝕刻過程。優(yōu)選地，通孔 是錐形的，在頂部(靠近第一表面11)更寬，盡管這不是必需的。在圖7，通過激光鉆孔形 成通孔的第二部分。即通過激光對(duì)活性區(qū)域進(jìn)行鉆孔。通孔的第二部分的尺寸是由鉆孔的 可調(diào)整激光光束的尺寸確定。結(jié)果，通孔(包括第一部分60a和第二部分60b)從第一表面 11延伸穿過器件到第二表面12。光刻膠101被添加到器件的第二表面12以保護(hù)鍵合焊盤 40的表面。在圖8的步驟里，一個(gè)絕緣層100被沉積在通孔的內(nèi)側(cè)壁上。絕緣層可以包括一種 聚合物材料。在圖9內(nèi)，包括阻隔層110和濺射層120的薄金屬層被沉積在通孔內(nèi)部。在 圖10內(nèi)，再添加電鍍層。使用一種自底而上的電鍍工藝。通常，“自底而上”電鍍是指在通 孔底部(靠近表面12)的電鍍金屬的沉積率將比通孔的上部分更快。因此，靠近表面12的 部分(活性區(qū)域)首先被電鍍金屬封閉，而靠近表面11的部分在電鍍之后可以仍然是開口 的。與其它電鍍方法如等向性(conformal)電鍍或自上而下電鍍方法相比，自底而上工藝 具有如下優(yōu)勢(shì)，即通孔內(nèi)不太可能形成空隙。此外，在此例子里，在頂部不需要特別的化學(xué) 材料誘導(dǎo)自底而上的電鍍或抑制電鍍，通孔的第二部分60b比第一部分60a更窄，自然采用 自底而上電鍍工藝，因?yàn)椤暗住辈糠痔畛涓鼮檠杆?。電鍍形成一個(gè)電鍍層，其通常是I型，包 括整體成形的第一部件84、86、第二部件82和第三部件88。第二部件延伸覆蓋在器件的第 一表面11，第一部件延伸穿過器件，第三部件延伸覆蓋在器件的第二表面12。在圖11內(nèi)，添加一種填料，形成“內(nèi)部”聚合物層140。從而，通孔有金屬-聚合 物_金屬結(jié)構(gòu)，因?yàn)閮?nèi)部聚合物層被電鍍金屬層圍繞。在圖12內(nèi)，一個(gè)阻隔層95a和濺射金屬層95b被添加到第一表面11上。在圖13 內(nèi)，一層光刻膠102被旋轉(zhuǎn)涂敷到第一和第二表面11、12。在圖14內(nèi)，另一個(gè)電鍍層95c被 添加在濺射金屬層95b的頂部上。在圖15內(nèi)，焊料95d被添加到電鍍層95c的頂部上。在圖16內(nèi)，從第一表面11去除光刻膠。在圖17內(nèi)，上部薄金屬層的不需要的部分(到通孔 的側(cè)面)被蝕刻掉。在圖18內(nèi)，從第二表面12去除光刻膠。在圖19內(nèi)，在第一表面11的 頂部上，使焊料充滿在薄金屬層95a-c的周圍。因此，器件20、30有一個(gè)延伸穿過它的通孔(TSV)。第一電鍍層的第三部件88和 通孔的另一個(gè)電鍍層95c可以被用作電接觸，用于連接該器件和在器件20、30上方或下方 的另一個(gè)器件。通常焊料95d將被施加到另一個(gè)電鍍層，焊料250也可以施加到第三部件 88，以方便電連接。圖20顯示兩個(gè)疊層器件。第一器件有一個(gè)非活性層200a和一個(gè)活性層200b。第二器件有一個(gè)非活性層 300a和一個(gè)活性層300b。第一通孔210延伸穿過第一器件的左邊，并連接第二通孔220，其 延伸穿過第二器件的左邊。第三通孔230延伸穿過第一器件的右邊(橫向與第一通孔210 相間隔)。第三通孔230連接第四通孔240，其延伸穿過第二器件的右邊。盡管圖20的疊層配置僅有兩個(gè)器件，但是可以有更多的器件疊層在其頂部。另 外，盡管圖20所示的兩個(gè)器件有圖3實(shí)施例特征的通孔，但這不是必要的。通孔可以有其 它實(shí)施例或其組合的特征。另外，盡管兩個(gè)器件有一個(gè)或多個(gè)本發(fā)明的通孔是優(yōu)選的，但是 其中一個(gè)器件有現(xiàn)有技術(shù)類型的通孔，或者根本沒有通孔，也是可能的，但僅有電表面特征 用于連接到第一器件的通孔。附圖和上述方法以及器件僅是優(yōu)選實(shí)施例，不應(yīng)該被看作是限制本發(fā)明。對(duì)所述 的特別結(jié)構(gòu)、材料和方法的修改和等同物對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的，屬于由所 附權(quán)利要求定義的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電子或微機(jī)械器件，有第一和第二表面以及一個(gè)通孔，該通孔從第一表面延伸穿過該器件到第二表面，該通孔包括整體成形的第一、第二和第三部分，第一部分從第一表面延伸到第二表面，第二部分延伸覆蓋該器件的一部分第一表面，第三部分延伸覆蓋該器件的一部分第二表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中通孔是通過電鍍形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中通孔的第一、第二和第三部分包括第一電鍍層，其 中另一個(gè)電鍍層形成在該器件的第一表面上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的器件，其中在所述第一電鍍層和所述另一個(gè)電鍍層之間提供 一個(gè)阻隔層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中通孔的第一部分包括第一部件和第二部件，第一 部件的橫截面積比第二部件的橫截面積更大。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中第一部件是錐形的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中第二部件是錐形的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中通孔包括一聚合物填料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的器件，其中聚合物填料被一導(dǎo)電層圍繞。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中該器件被疊層在第二器件或基板的頂部或下方， 并通過通孔電連接到第二器件。
11.一種形成通孔的方法，該通孔延伸穿過一個(gè)電子或微機(jī)械器件，該器件有第一表面 和第二表面，本方法包括形成一個(gè)通孔，該通孔從第一表面延伸穿過該器件到第二表面； 進(jìn)行電鍍以添加一整體成形的金屬層，其從所述第一表面延伸穿過所述通孔到所述第二表 面；所述整體成形的金屬層包括延伸覆蓋本器件部分所述第一表面的一部分和延伸覆蓋本 器件部分所述第二表面的一部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，包括添加一聚合物層在金屬層內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中電鍍是通過一個(gè)自底而上的工藝執(zhí)行。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中該方法還包括疊層所述器件在第二器件頂部或 下方的步驟，使得所述器件和所述第二器件通過通孔被電連接。
15.一種電子或微機(jī)械器件，有第一和第二表面以及一個(gè)通孔，該通孔從第一表面延伸 穿過該器件到第二表面，其中該器件有一非活性層和一活性層，其中通孔的第一部件延伸 穿過非活性層，通孔的第二部件主要延伸穿過活性層，通孔的第一部件的寬度比通孔的第 二部件的寬度更寬。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的器件，其中通孔包括一聚合物層和一圍繞該聚合物層的金 屬電鍍層，所述聚合物和電鍍層都延伸穿過該器件的活性和非活性層。
17.一種形成通孔的方法，該通孔延伸穿過一個(gè)電子或微機(jī)械器件，該方法包括通過 蝕刻形成通孔的第一部分，通過激光鉆孔形成通孔的第二部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中通孔的第二部分延伸穿過器件的至少部分活性區(qū)域。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中該器件的活性區(qū)域包括一個(gè)鍵合焊盤。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中通孔的第二部分的寬度比通孔的第一部分的寬度更2
21.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，還包括步驟進(jìn)行電鍍以填充或部分填充一導(dǎo)電金屬層 在通孔內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，還包括添加一聚合物層在導(dǎo)電金屬層內(nèi)。
全文摘要
一種電子或微機(jī)械器件有第一表面(11)和第二表面(12)以及一個(gè)通孔，其從第一表面延伸穿過該器件到第二表面。通孔包括整體成形的第一部分(84，86)、第二部分(82)和第三部分(88)。第一部分(84，86)從第一表面(11)延伸到第二表面(12)。第二部分(82)延伸覆蓋在器件的一部分第一表面(11)上。第三部分(88)延伸覆蓋在器件的一部分第二表面(12)上。優(yōu)選地，第一部分包括第一和第二部件，第二部件延伸穿過器件的活性區(qū)，并且其寬度比第一部件更窄。同時(shí)，本發(fā)明也披露了一種形成和填充該通孔的方法。
文檔編號(hào)H01L23/522GK101916754SQ20101022272
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者史訓(xùn)清, 徐逸杰, 楊丹 申請(qǐng)人:香港應(yīng)用科技研究院有限公司