自集成电路诞生以来,更高的系统集成密度一直是半导体追求的主要目标之一。用于三维纵向互联的硅通孔技术为三维封装提供了解决方案,被业界认为是未来实现更高性能,更高集成密度的微电子系统的重要发展方向,吸引了国内外大量的研发资源对其进行研究。目前,业界主流的硅通孔的深宽比已经达到10：1,而且还有进一步增大的趋势。虽然硅通孔应用潜力巨大,但是在硅通孔制造工艺技术中仍然有很多工艺挑战,硅通孔刻蚀后的清洗工艺就是其中的一个重要工艺难点。本课题的研究内容就是高深宽比硅通孔的清洗工艺解决方案。在课题执行过程中,首先针对硅通孔Bosch气体交替技术(Bosch gas-switching technique)的硅刻蚀的工艺的特点、TSV结构的特点进行了系统分析；然后对基于Bosch气体交替技术的硅刻蚀反应副产物种类以及清洗过程的药液在硅通孔内的流体特性进行分析,探讨了一种基于半导体常规清洗药液,结合空间交变相位移(SAPS:Space Alternated Phase Shift)兆声波清洗技术进行硅通孔刻蚀后的清洗方法,并阐述了该清洗工艺的特点及前后工艺间的相互影响。在硅通孔清洗工艺验证之前,本课题还对包括TSV光刻工艺、Bocsh深反应离子刻蚀工艺、去胶工艺的硅通孔制作工艺进行了细致的研究,并利用8英寸晶圆制作了直径20微米,深度200微米的硅通孔样片,用于研究TSV清洗工艺的需求和沾污特点,最后,提出了一种能高效去除深孔内刻蚀残余产物的空间交变相位移兆声波清洗工艺方案。本课题通过对硅通孔Bocsh刻蚀工艺、空间交变相位移兆声波清洗技术以及晶圆级清洗工艺技术的研究,为硅通孔刻蚀后的清洗工艺提供一个可行的工艺方案。实验证明,本课题提出的空间交变相位移兆声波清洗技术,是一种高效的硅通孔刻蚀后清洗工艺方案。