[發明專利]一種不同厚度芯片嵌入的封裝方法

在審

• 申請號: 202010128851.X
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111341678A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 郁發新;馮光建;王永河;馬飛;程明芳
• 申請（專利權）人: 浙江集邁科微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/768;H01L21/54;H01L21/02
• 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

本發明公開了一種不同厚度芯片嵌入的封裝方法，包括以下步驟：A，在硅轉接板表面制作TSV，在轉接板另一面制作凹槽，使TSV金屬露出，把不同厚度的芯片嵌入到凹槽中，此處芯片厚度小于凹槽深度，使TSV金屬跟芯片PAD互聯；B，在凹槽中填充膠體使芯片和凹槽縫隙被填滿，減薄芯片背面得到嵌有芯片的轉接板結構。

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，具體涉及一種不同厚度芯片嵌入的封裝方法。

背景技術

隨著硅片空腔嵌入式封裝工藝的發展，越來越多種類的芯片被嵌入到硅空腔中，形成一個獨立的SIP系統，然后再在嵌入的硅片載板上進行布線和制作焊球，使系統具有可以直接貼裝的能力。但是實際上構成微系統的各種芯片的大小和厚度各不相同，因此對于SIP系統來說，一般是安裝最厚的芯片來判定系統的厚度，這樣對于現在越來越薄的應用要求來說顯然不能滿足需求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種不同厚度芯片嵌入的封裝方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

本發明實施例的第一方面用于提供一種不同厚度芯片嵌入的封裝方法，包括以下步驟：

A，在硅轉接板表面制作TSV，在轉接板另一面制作凹槽，使TSV金屬露出，把不同厚度的芯片嵌入到凹槽中，此處芯片厚度小于凹槽深度，使TSV金屬跟芯片PAD互聯；

B，在凹槽中填充膠體使芯片和凹槽縫隙被填滿，減薄芯片背面得到嵌有芯片的轉接板結構。

優選地，所述步驟A具體包括：

通過光刻，刻蝕工藝在底座硅片表面制作TSV孔，孔直徑范圍在1um到1000um，深度在10um到1000um；

在硅片上方沉積絕緣層，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；

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；

先對帶有TSV結構的硅片的背面進行減薄，減薄厚度在100nm到700um；

用干法刻蝕工藝在TSV區域表面進行干法刻蝕出空腔，此處對特殊形貌的空腔，還可以采用濕法腐蝕的方式；空腔深度范圍在100nm到700um之間，形狀可以是方形，圓形，橢圓形，三角形等，其側壁可以是垂直的，也可以是有斜坡的；

在硅片上方沉積氧化硅或者氮化硅等絕緣層，或者直接熱氧化，絕緣層厚度范圍在10nm到100um之間；

通過濕法腐蝕的工藝刻蝕晶圓正面，使銅柱底部氧化硅被全部刻蝕掉；繼續通過濕法腐蝕的工藝對露出的銅柱進行腐蝕，在銅柱側面刻出凹槽；用濕法腐蝕工藝去除晶圓表面氧化硅鈍化層；繼續沉積新的鈍化層，此處鈍化層絕緣層厚度范圍在10nm到100um之間；

用濕法刻蝕的工藝對空腔內的TSV銅柱進行腐蝕，刻蝕完成后，空腔內部所有金屬柱都被去除掉只留下空腔底部露出一端做互聯用；

把不同厚度底部帶有焊料片的芯片嵌入到凹槽中，加熱使TSV金屬跟芯片PAD互聯。

本發明實施例的第二方面用于提供一種不同厚度芯片嵌入的封裝方法，包括以下步驟：

A，在轉接板一面制作凹槽，把不同厚度的芯片嵌入到凹槽中，在凹槽中填充膠體使芯片和凹槽縫隙被填滿；

B，減薄芯片背面，在芯片背面粘貼蓋板，減薄轉接板另一面，在另一面制作凹槽；