[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

本發明公開了一種液體浸沒散熱的射頻微系統組件制作工藝，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空腔連接進液和出液口，完成散熱功能實現。

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，具體涉及一種液體浸沒散熱的視頻微系統組件制作工藝。

背景技術

微波毫米波射頻集成電路技術是現代國防武器裝備和互聯網產業的基礎，隨著智能通信、智能家居、智能物流、智能交通等“互聯網+”經濟的快速興起，承擔數據接入和傳輸功能的微波毫米波射頻集成電路也存在巨大現實需求及潛在市場。

但是對于高頻率的微系統，天線陣列的面積越來越小，且天線之間的距離要保持在某個特定范圍，才能使整個模組具備優良的通信能力。對于射頻芯片模擬器件芯片來講，其面積不能像數字芯片一樣成倍率的縮小，會出現特高頻率的射頻微系統將沒有足夠的面積同時放置PA/LNA，需要把射頻芯片堆疊放置，使得傳統的風冷散熱方式逐漸不能滿足需求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種液體浸沒散熱的射頻微系統組件制作工藝，通過在射頻芯片的上下面設置液冷散熱器，使制冷液體能同時在芯片的上下表面通過，能大大增加芯片的散熱能力。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

一種液體浸沒散熱的射頻微系統組件制作工藝，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空腔連接進液和出液口，完成散熱功能實現。

優選地，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。

優選地，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：