[發明專利]TSV無源轉接板及其制造方法

有效

• 申請號: 202110241335.2
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113035829B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 陳琳;朱寶;孫清清;張衛
• 申請（專利權）人: 復旦大學;上海集成電路制造創新中心有限公司
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H01L21/48
• 代理公司: 上海恒銳佳知識產權代理事務所(普通合伙) 31286
• 代理人: 黃海霞

本發明提供了一種TSV無源轉接板，包括：硅襯底，所述硅襯底間隔設有若干通孔；隔離介質，設于所述通孔的內側面；擴散阻擋層，位于所述通孔內，設于所述隔離介質；第一籽晶層，設于所述擴散阻擋層；導電層，設于所述第一籽晶層，將所述通孔填充；去除所述隔離介質的之間的部分所述硅襯底，使所述隔離介質兩端突出于所述硅襯底。本發明通過去除所述隔離介質的之間的部分所述硅襯底，所述隔離介質兩端突出于所述硅襯底，使隔離介質、擴散阻擋層、第一籽晶層和導電層形成的硅通孔結構之間出現大量間隙，有利于硅通孔結構的散熱，提高了使用壽命。另外，本發明還提供了所述TSV無源轉接板的制造方法。

技術領域

本發明涉及集成電路封裝領域，尤其涉及一種TSV無源轉接板及其制造方法。

背景技術

隨著集成電路工藝技術的高速發展，微電子封裝技術逐漸成為制約半導體技術發展的主要因素。為了實現電子封裝的高密度化，獲得更優越的性能和更低的總體成本，技術人員研究出一系列先進的封裝技術。

其中三維封裝技術具有良好的電學性能以及較高的可靠性，同時能實現較高的封裝密度，被廣泛應用于各種高速電路以及小型化系統中。硅通孔(Through Silicon Via，TSV)技術是三維集成電路中堆疊芯片實現互連的一種新技術，通過在硅圓片上制作出若干垂直互連TSV結構來實現不同芯片之間的電互連。TSV技術能夠使芯片在三維方向堆疊的密度最大、芯片之間的互連線最短、外形尺寸最小，并且大大改善芯片速度和低功耗的性能，是目前電子封裝技術中最引人注目的一種技術。

然而隨著三維封裝技術的不斷發展，無源轉接板所含有的TSV數量不斷增加，也就是說TSV的密度不斷增加，從而導致TSV通電發熱所產生的熱量更為集中。由于硅通孔的基底材料是硅，然而硅的導熱率很低，這將導致硅通孔內部所產生的熱量無法通過硅基底快速、有效地散發出去。

公開號為CN112234143A的專利申請公開了一種片上集成IPD硅通孔結構及其封裝方法、三維硅通孔結構，片上集成IPD硅通孔結構包括硅基板層，設置在硅基板層上下表面并通過貫穿硅基板層的硅通孔連通的第一金屬布線層，設置在位于硅基板層上表面的第一金屬布線層表面的介質層，設置在第一介質層的表面并與介質層和第一金屬布線層依次層疊構成片上集成IPD的第二金屬布線層，及集成在硅基板層上的芯片。將硅基板作為集成封裝基板，在基板上集成無源元器件，采用封裝基板一體化制作的集成方式將元器件制作與系統集成在同一個工藝流程下完成，無需單獨加工制作元器件，加工集成簡單，易于實現3D集成，且具有精度高、一致性好的優點，節省了電路面積，設計更加靈活。但是仍然無法對硅通孔結構進行有效的散熱。

因此，有必要提供一種TSV無源轉接板及其制造方法，用于解決現有技術中存在的上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種TSV無源轉接板及其制造方法，結構簡單，能快速進行散熱，提高了使用壽命。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案如下：

一種TSV無源轉接板，包括：

硅襯底，所述硅襯底間隔設有若干通孔；

隔離介質，設于所述通孔的內側面，所述隔離介質的兩端突出于所述硅襯底；

擴散阻擋層，位于所述通孔內，設于所述隔離介質；

第一籽晶層，設于所述擴散阻擋層；

導電層，設于所述第一籽晶層，將所述通孔填充。

本發明提供的TSV無源轉接板有益效果：所述硅襯底上間隔設有若干所述通孔，在所述通孔內依次設置所述隔離介質、所述擴散阻擋層、所述第一籽晶層和所述導電層，且所述隔離介質兩端突出于所述硅襯底，使所述隔離介質之間出現大量間隙，有利于硅通孔結構的散熱，提高了使用壽命。

優選地，還包括：第一粘附層、上端籽晶層和第一金屬凸部；