[發明專利]用于系統級封裝的TSV轉接板及其制備方法

有效

• 申請號: 201711352521.3
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107994000B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 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: H01L23/485
• 分類號: H01L23/485;H01L23/60;H01L21/60
• 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TSV轉接板的制備方法，其特征在于，包括：

S101、選取Si襯底；

S102、刻蝕所述Si襯底形成TSV，填充后形成TSV區；其中，所述TSV區的深度為40～80μm；

S102包括：

S1021、利用光刻工藝，在所述Si襯底的上表面形成所述TSV的刻蝕圖形；

S1022、利用DRIE工藝，刻蝕所述Si襯底形成所述TSV；

S1023、熱氧化所述TSV在所述TSV的內壁形成氧化層；

S1024、利用濕法刻蝕工藝，刻蝕所述氧化層以完成所述TSV的平整化；

S1025、利用光刻工藝形成所述TSV的填充圖形；

S1026、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；

S103、刻蝕所述Si襯底在所述TSV區之間形成至少一個隔離溝槽，填充后形成隔離區；

S103包括：

S1031、利用CVD工藝，在Si襯底上淀積鈍化層；

S1032、利用光刻工藝在所述TSV區之間形成隔離溝槽的填充圖形；

S1033、利用干法刻蝕工藝形成隔離溝槽；

S1034、利用CVD工藝，淀積SiO₂對隔離溝槽進行填充，形成隔離區；

其中，所述隔離區的深度小于所述TSV的深度；

S104、在所述隔離區上制備二極管，且在所述Si襯底表面淀積SiO₂以形成隔離層；

S104包括：

S1041、在所述隔離區上制備二極管器件溝槽；

S1042、利用CVD工藝，在所述二極管器件溝槽內淀積多晶硅材料；

S1043、分別光刻P+有源區和N+有源區，采用帶膠離子注入工藝進行P+注入和N+注入，去除光刻膠，形成所述二極管的陽極和陰極；

S1044、進行高溫退火，激活雜質；

S1045、在所述襯底表面淀積SiO₂以形成隔離層；

S105、在所述隔離層和所述二極管表面淀積絕緣層，并在所述TSV區的第一端面與所述二極管之間形成金屬互連線，使得所述金屬互連線圍繞成螺旋狀；

x1、利用輔助圓片作為所述Si襯底上表面的支撐件；

x2、利用機械磨削減薄工藝對所述Si襯底下表面進行減薄，再利用CMP工藝，對所述Si襯底的下表面進行平整化處理，直到露出所述TSV區的第二端面；

S106、在所述TSV區的第二端面制備金屬凸點以完成所述TSV轉接板的制備。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，S106包括：

S1061、利用濺射工藝，在所述Si襯底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；

S1062、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；

S1063、拆除所述輔助圓片。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述Si襯底的摻雜濃度為10¹⁴～10¹⁷cm^-3，厚度為150～250μm。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述隔離區的深度為400～500nm。

5.一種用于系統級封裝的TSV轉接板，其特征在于，所述TSV轉接板由權利要求1～4任一項所述的方法制備形成。