[發明專利]用于系統級封裝的硅通孔轉接板及其制備方法

有效

• 申請號: 201711352490.1
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108109960B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 張捷
• 申請（專利權）人: 浙江清華柔性電子技術研究院
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/538;H01L27/02
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

1.一種用于系統級封裝的硅通孔轉接板的制備方法，其特征在于，包括：

S101、選取襯底材料；

S102、刻蝕所述襯底材料形成TSV和隔離溝槽，所述隔離區和所述TSV區厚度均為80～120μm；

S103、填充所述隔離溝槽和所述TSV分別形成隔離區和TSV區，所述隔離溝槽的填充材料為SiO₂；

S104、在所述隔離區之間的所述襯底材料內制備器件溝槽和三極管的埋層；所述TSV區位于所述隔離區的兩側；

S105、在所述器件溝槽內制備三極管的集電極接觸區、基區接觸區和發射區；

S106、在所述襯底材料上表面淀積SiO₂絕緣層，并制備所述TSV區的第一端面與所述三極管的金屬互連線，所述金屬互連線圍繞成螺旋狀；

X1、利用輔助圓片作為所述襯底材料上表面的支撐件，對所述襯底材料下表面進行減薄，減薄厚度大于TSV深度10μm；

X2、利用CMP工藝，對所述襯底材料的下表面進行平整化處理，直到露出所述TSV區的第二端面；

S107、在所述TSV區的第二端面淀積SiO₂絕緣層，并制備金屬凸點以完成所述硅通孔轉接板的制備；

S107包括：

S1071、利用濺射工藝，在所述襯底材料的下表面形成襯墊層和阻擋層，利用CVD工藝在所述TSV區的第二端面形成鎢插塞；

S1072、淀積絕緣層，在所述TSV區的第二端面光刻所述金屬凸點的圖形，利用電化學工藝淀積金屬，通過化學機械研磨工藝去除多余的金屬，在所述TSV區的第二端面形成所述金屬凸點；

S1073、拆除所述輔助圓片。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述襯底材料為Si材料，晶向為(100)、(110)或(111)，摻雜濃度為10¹⁴～10¹⁷cm^-3，厚度為150～250μm。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，S102包括：

S1021、利用光刻工藝在所述襯底材料的上表面形成所述TSV和所述隔離溝槽的刻蝕圖形；

S1022、利用DRIE工藝，刻蝕所述襯底材料形成所述TSV和所述隔離溝槽；

其中，所述隔離溝槽位于兩個所述TSV之間。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，S103包括：

S1031、熱氧化所述TSV和所述隔離溝槽以在所述TSV和所述隔離溝槽的內壁形成氧化層；

S1032、利用濕法刻蝕工藝，刻蝕所述氧化層以完成所述TSV和所述隔離溝槽內壁的平整化；

S1033、利用光刻工藝形成所述隔離溝槽的填充圖形；

S1034、利用CVD工藝，在所述隔離溝槽內填充SiO₂形成所述隔離區；

S1035、利用光刻工藝形成所述TSV的填充圖形；

S1036、利用CVD工藝，在所述TSV內填充多晶硅，并通入摻雜氣體進行原位摻雜形成所述TSV區。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，S104包括：

S1041、利用光刻工藝形成器件溝槽刻蝕圖形；

S1042、利用干法刻蝕工藝，刻蝕所述襯底材料形成所述器件溝槽；

S1043、光刻埋層區，采用帶膠離子注入工藝進行N⁺注入，去除光刻膠，形成所述埋層。