[發明專利]一種液體浸沒散熱的射頻微系統組件制作工藝

有效

• 申請號: 201811593351.2
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN110010570B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 馮光建
• 申請（專利權）人: 浙江集邁科微電子有限公司
• 主分類號: H01L23/473
• 分類號: H01L23/473;H01L21/50
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 董世博

1.一種液體浸沒散熱的射頻微系統組件制作工藝，其特征在于，包括以下步驟：

在射頻芯片轉接板上面制作TSV，焊盤；減薄射頻芯片轉接板背面使TSV露出，在露出的TSV頂端做鈍化層，通過CMP工藝使TSV金屬露出；在射頻芯片轉接板上面制作空腔；

把射頻芯片埋入空腔中，做RDL使射頻芯片跟TSV頂端互聯；在射頻芯片轉接板背面做散熱微流通道空腔；

在頂蓋轉接板下面做焊盤和空腔；在散熱器轉接板表面制作TSV和焊盤；

通過晶圓級鍵合工藝把頂蓋轉接板，射頻芯片轉接板和散熱器轉接板鍵合在一起形成模組，把頂蓋轉接板空腔和散熱器轉接板連接進液和出液口，完成散熱功能實現。

2.如權利要求1所述的液體浸沒散熱的射頻微系統組件制作工藝，其特征在于，所述在射頻芯片轉接板上面制作TSV，焊盤；減薄射頻芯片轉接板背面使TSV露出，在露出的TSV頂端做鈍化層，通過CMP工藝使TSV金屬露出；在射頻芯片轉接板上面制作空腔具體為：

通過光刻，刻蝕工藝在射頻芯片轉接板表面制作TSV孔；在硅片上方沉積氧化硅或者氮化硅絕緣層，或者直接熱氧化；通過物理濺射，磁控濺射或者蒸鍍工藝在絕緣層上方制作種子層；

電鍍銅，使銅金屬充滿TSV，200到500度溫度下密化使銅更致密；銅CMP工藝使硅片表面銅去除，使硅片表面只剩下填銅；

通過光刻，電鍍工藝在射頻芯片轉接板表面制作焊盤；

在射頻芯片轉接板沒有制作金屬工藝的一面進行減薄，通過研磨，濕法腐蝕和干法刻蝕的工藝使銅柱另一端露出；在露出的銅柱表面覆蓋絕緣層；通過光刻，刻蝕工藝在絕緣層表面開窗，開窗后使銅柱露出；

在TSV開口面制作空腔；

空腔刻蝕到TSV的下端，使TSV露出來，通過干法或濕法刻蝕工藝使TSV中的銅柱露出。

3.如權利要求1或2所述的液體浸沒散熱的射頻微系統組件制作工藝，其特征在于，所述把射頻芯片埋入空腔中，做RDL使芯片跟TSV頂端互聯；在射頻芯片轉接板背面做散熱微流通道空腔具體為：

把底部帶有焊料的射頻芯片埋入到空腔中，加熱使芯片跟空腔底部金屬互聯；做RDL使芯片跟TSV頂端互聯；

通過光刻和刻蝕工藝在轉接板背面做散熱微流通道空腔；空腔底部跟芯片底部距離在1um到100um之間；或者

在轉接板背面做散熱微流通道空腔，此處空腔內可以繞過TSV，使TSV布置在空腔外面；或者使TSV布置在空腔內部。

4.如權利要求1或2所述的液體浸沒散熱的射頻微系統組件制作工藝，其特征在于，所述在頂蓋轉接板下面做焊盤和空腔具體為：

通過光刻和電鍍工藝，在頂蓋轉接板下面做焊盤；通過光刻和刻蝕工藝在頂蓋轉接板下面做空腔。

5.如權利要求1或2所述的液體浸沒散熱的射頻微系統組件制作工藝，其特征在于，所述在散熱器轉接板表面制作TSV和焊盤具體為：

在散熱器轉接板表面制作TSV，孔直徑范圍在1um到1000um，深度在10um到1000um；在硅片上方沉積氧化硅或者氮化硅絕緣層，或者直接熱氧化，絕緣層厚度范圍在10nm到100um之間；通過物理濺射，磁控濺射或者蒸鍍工藝在絕緣層上方制作種子層，種子層厚度范圍在1nm到100um，為一層或多層，金屬材質為鈦、銅、鋁、銀、鈀、金、鉈、錫或鎳；

電鍍銅，使銅金屬充滿TSV，200到500度溫度下密化使銅更致密；銅CMP工藝使硅片表面銅去除，使硅片表面只剩下填銅；

通過光刻，電鍍工藝在散熱器轉接板表面制作焊盤，厚度范圍在1nm到100um，為一層或多層，金屬材質為鈦、銅、鋁、銀、鈀、金、鉈、錫或鎳。