[發明專利]一種轉接板正反兩面空腔嵌入芯片的方法

有效

• 申請號: 202010186930.6
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111293078B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 郁發新;馮光建;王志宇;張兵
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/50;H01L21/56;H01L21/60
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 陳升華

1.一種轉接板正反兩面空腔嵌入芯片的方法，其特征在于，包括以下步驟：

A：轉接板采用具有雙SOI層的硅片，從轉接板的頂部到底部方向，雙SOI層為第一層SOI層和第二層SOI層，在轉接板的頂部向轉接板的底部制作硅通孔，該硅通孔穿過第一層SOI層停在第二層SOI層，得到帶有硅通孔的硅片，之后電鍍金屬填充硅通孔，得到金屬填充后的硅片；

B：在金屬填充后的硅片底部開凹槽，形成底部凹槽；

然后在硅通孔開口面刻蝕出凹槽，腐蝕凹槽中金屬柱，形成頂部凹槽；

正反兩面形成凹槽，得到雙面帶凹槽的轉接板；

C：在雙面帶凹槽的轉接板的頂部凹槽內嵌入帶有焊錫的芯片，然后在帶有焊錫的芯片表面制作RDL互聯層，在雙面帶凹槽的轉接板的底部凹槽繼續刻蝕第二SOI層，使得填充硅通孔內的金屬柱一端露出，把帶有焊錫球的芯片嵌入到轉接板底部的凹槽，之后在頂部凹槽和底部凹槽的縫隙內填充膠體固化，去除表面膠體，得到雙面嵌有芯片的轉接板，完成轉接板正反兩面凹槽嵌入芯片。

2.根據權利要求1所述的轉接板正反兩面空腔嵌入芯片的方法，其特征在于，步驟A中，所述的硅通孔通過光刻，刻蝕工藝制作。

3.根據權利要求2所述的轉接板正反兩面空腔嵌入芯片的方法，其特征在于，所述的硅通孔的孔直徑范圍在1um到1000um，深度在10um到1000um。

4.根據權利要求1所述的轉接板正反兩面空腔嵌入芯片的方法，其特征在于，步驟A中，所述的電鍍金屬填充硅通孔，具體包括：

(1)在帶有硅通孔的硅片上方沉積絕緣層，或者直接熱氧化形成絕緣層，在絕緣層上方制作種子層；

(2)電鍍銅，使銅金屬充滿硅通孔，200到500℃溫度下密化使銅更致密，銅化學機械拋光工藝使硅片表面銅去除，使硅片只剩下硅通孔中的銅，之后硅片表面的絕緣層可以去除或保留。

5.根據權利要求4所述的轉接板正反兩面空腔嵌入芯片的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的絕緣層為氧化硅或者氮化硅，所述的絕緣層的厚度范圍在10nm到100um。

6.根據權利要求4所述的轉接板正反兩面空腔嵌入芯片的方法，其特征在于，步驟(1)中，在絕緣層上方制作種子層通過物理濺射，磁控濺射或者蒸鍍工藝，種子層厚度范圍在1nm到100um，所述的種子層的金屬材質為鈦、銅、鋁、銀、鈀、金、鉈、錫、鎳中的一種或多種。

7.根據權利要求1所述的轉接板正反兩面空腔嵌入芯片的方法，其特征在于，步驟B中，在金屬填充后的硅片底部開凹槽，形成底部凹槽，包括：

將金屬填充后的硅片底部用光刻和干法刻蝕工藝在減薄面進行干法刻蝕出凹槽，或采用濕法腐蝕的方式形成凹槽，所述的凹槽的刻蝕停在第二層SOI層，所述的凹槽的深度范圍在100nm到700um，形成底部凹槽。

8.根據權利要求1所述的轉接板正反兩面空腔嵌入芯片的方法，其特征在于，步驟B中，在硅通孔開口面刻蝕出凹槽采用光刻和干法刻蝕工藝或者采用濕法腐蝕的方式，所述的凹槽的深度范圍在100nm到700um。

9.根據權利要求1所述的轉接板正反兩面空腔嵌入芯片的方法，其特征在于，步驟B中，腐蝕凹槽中金屬柱，采用濕法刻蝕工藝，濕法刻蝕工藝采用的濕法刻蝕液包括氫氟酸，磷酸，硝酸，硫酸，鹽酸，氨水，雙氧水中的一種或多種。

10.一種轉接板正反兩面空腔嵌入芯片的方法，其特征在于，包括以下步驟：

A：轉接板采用具有雙SOI層的硅片，從轉接板的頂部到底部方向，雙SOI層為第一層SOI層和第二層SOI層，在轉接板的頂部向轉接板的底部制作硅通孔，該硅通孔穿過第一層SOI層和第二層SOI層，得到帶有硅通孔的硅片，之后電鍍金屬填充硅通孔，得到金屬填充后的硅片；

B：在金屬填充后的硅片頂部和底部開凹槽，頂部凹槽深度停留在第一層SOI層上，底部凹槽深度停留在第二層SOI層上，然后腐蝕頂部凹槽和底部凹槽中金屬柱，正反兩面形成凹槽，得到雙面帶凹槽的轉接板；

C：在雙面帶凹槽的轉接板的頂部凹槽和底部凹槽內均嵌入帶有焊錫的芯片，然后在帶有焊錫的芯片表面制作RDL互聯層，之后在頂部凹槽和底部凹槽的縫隙內填充膠體固化，去除表面膠體，得到雙面嵌有芯片的轉接板，完成轉接板正反兩面凹槽嵌入芯片。