一种硅穿孔转接板的制作方法及硅穿孔转接板与流程

本发明属于半导体，尤其涉及一种硅穿孔转接板的制作方法及硅穿孔转接板。

背景技术：

1、目前，随着电子产品进一步向着集成化、微型化和智能化发展，传统的芯片封装结构已经不能满足其发展需要。通过转接板(或称中介层)实现多功能芯片系统级集成封装越来越受到关注。

2、现有pcb板使用积层电容mlcc等方式将电容与电路板连接，即先准备转接板，然后外接电容电感等原件，连接硅基电容时，也是单独将元件在经过封装连接在转接板上。元器件的集成度较低，占用空间极大。

技术实现思路

1、针对相关技术中存在的不足之处，本发明提供了一种硅穿孔转接板的制作方法及硅穿孔转接板，解决硅穿孔转接板集成度低的技术问题。

2、根据本申请的第一方面，提供了一种硅穿孔转接板的制作方法，该方法包括：利用光刻和/或刻蚀技术制作硅基电容与硅穿孔(tsv)的结构，其中电容设计采用刻蚀不同宽度的沟槽与孔洞以形成不同深度的负载效应。

3、在一种可能的实施方式中，其中硅基电容的尺寸为0.1um至2um，深度为10至50um；硅穿孔的尺寸为2um至50um，深度为20um至500um。

4、在一种可能的实施方式中，硅基电容的尺寸为0.3um至1um，深度为20至30um；硅穿孔(tsv)的尺寸为3um至10um，深度为50um至200um。

5、在一种可能的实施方式中，制作硅基电容包括：沉积底层氧化层作为硅基电容的绝缘层；沉积导电层，导电层材料选自多晶硅、金属、金属氧化层或金属合金；沉积电容绝缘层。

6、在一种可能的实施方式中，其中，硅基电容绝缘层材料为氧化硅、氮化硅或高介电材料；其中，硅基电容为单层金属与氧化层或多层金属与多层绝缘层的结构；硅基电容为沟槽式或圆孔式或多边形或变形。

7、在一种可能的实施方式中，tsv的填充采用铜电镀沉积，并包括沉积金属阻挡层或种子层。

8、在一种可能的实施方式中，包括采用化学机械研磨抛光技术移除填充tsv后的多余铜。

9、在一种可能的实施方式中，还包括：重新布线rdl(redistributed layer)过程，在转接板的上层制作连接导线，导线设计为多层结构以连接硅基电容、电感和/或电阻的功能集成。

10、在一种可能的实施方式中，在转接板上集成电阻包括：沉积电感和/或电阻金属，和沉积介电层；其中，沉积电感和/或电阻金属介电层为同层沉积或不同层沉积；其中，电感为一层或多层，电感的形状为方形或圆形或其他任意形状。

11、在一种可能的实施方式中，还包括：对转接板背面减薄，使露出硅穿孔，并在减薄后的转接板背面布线。

12、根据本发明另一方面，提供了一种转接板，通过上述任意方法制得，该转接板内设置硅基电容、电感和/或电阻元件，其中硅基电容、电感和/或电阻采用不同的金属层和介电层沉积。

13、基于上述技术方案，本发明实施方式的硅穿孔转接板的制作方法及硅穿孔转接板，将硅穿孔转接板与电容集成，减小硅穿孔转接板的面积和体积，增加器件功能，提高转接板的利用率。

技术特征：

1.一种硅穿孔转接板的制作方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1的制作方法，其中硅基电容的尺寸为0.1um至2um，深度为10um至50um；硅穿孔的尺寸为2um至50um，深度为20um至500um。

3.根据权利要求1或2的制作方法，其特征在于，制作硅基电容包括：沉积底层氧化层作为硅基电容的绝缘层；沉积导电层，导电层材料选自多晶硅、金属、金属氧化层或金属合金；沉积电容绝缘层。

4.根据权利要求3的制作方法，其特征在于，其中，硅基电容绝缘层材料为氧化硅、氮化硅或高介电材料；其中，硅基电容为单层金属与单层氧化层，或多层金属与多层绝缘层的结构；硅基电容为沟槽式或圆孔式或多边形或其他变形。

5.根据权利要求1的制作方法，其特征在于，制作硅穿孔tsv结构还包括铜填充，其中，铜填充采用铜电镀沉积，并包括沉积金属阻挡层或种子层。

6.根据权利要求5的制作方法，其特征在于，其中包括采用化学机械研磨抛光技术移除铜填充tsv后的多余铜。

7.根据权利要求6的制作方法，其特征在于，还包括：重新布线过程，在转接板的上层制作连接导线，导线设计为多层结构以连接硅基电容、电感和/或电阻的功能集成。

8.根据权利要求7的制作方法，其特征在于，在转接板上集成电阻包括：沉积电感和/或电阻金属，和沉积介电层；其中，沉积电感和/或电阻金属介电层为同层沉积或不同层沉积；其中，电感为一层或多层，电感的形状为方形或圆形或其他任意形状。

9.根据权利要求8的制作方法，其特征在于，还包括：对转接板背面减薄，使露出硅穿孔，并在减薄后的转接板背面布线。

10.一种硅穿孔转接板，通过上述任一种制作方法制得，其特征在于，该转接板内设置硅基电容，还包括：电感和/或电阻元件，其中硅基电容、电感和/或电阻采用不同的金属层和介电层沉积。

技术总结
本发明涉及一种硅穿孔转接板的制作方法及硅穿孔转接板，该方法包括：利用光刻和/或刻蚀技术制作硅基电容与硅穿孔的结构，其中硅基电容设计采用刻蚀不同宽度的沟槽与孔洞以形成不同深度的负载效应。本发明解决了现有技术中硅穿孔转接板集成度低的问题。

技术研发人员：刘文俊,曹学文,王仁里
受保护的技术使用者：物元半导体技术（青岛）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31