[實用新型]一種硅通孔轉接板及芯片封裝結構

有效

• 申請號: 202223286766.X
• 申請日: 2022-12-08
• 公開（公告）號: CN219163397U
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 宋冠宇
• 申請（專利權）人: 華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司
• 主分類號: H01L23/538
• 分類號: H01L23/538
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 張瑞瑩;李鏑的

本實用新型公開一種硅通孔轉接板及芯片封裝結構，其中硅通孔轉接板包括硅晶圓，其上設置有至少一個硅通孔，硅通孔包括第一部及第二部，其中第一部在硅晶圓的第一表面處設置有突出結構，第二部的底部直徑大于第一部。硅晶圓的第一表面設置有第一絕緣層，第二表面設置有第二絕緣層，硅通孔的第一部及第二部分別延伸并貫穿第一絕緣層及第二絕緣層。第一絕緣層的第一表面以及硅通孔的第一部的表面還設置有第一導電薄膜，第二絕緣層的第一表面以及硅通孔的第二部的表面則設置有與第一導電薄膜連接的第二導電薄膜。芯片封裝結構包括該硅通孔轉接板，通過設置突出結構，可以來阻擋硅通孔的第二部在刻蝕過程中等離子體接觸到第一絕緣層，進而有效避免刻痕(notch)的產生。

技術領域

本實用新型涉及半導體封裝技術領域，特別涉及一種硅通孔轉接板及芯片封裝結構。

背景技術

隨著芯片終端應用的不斷增加，單一硅通孔TSV尺寸的封裝技術已不能夠滿足應用需求。基于此，目前雙面TSV電鍍填充結構已被廣泛應用于芯片封裝之中。此外，除了常規的雙面TSV電鍍填充結構外，在一些獨特的應用場景中，還會采用刻蝕大小孔(hole)并覆蓋導電薄膜的封裝結構。這類封裝結構需要分別刻蝕小TSV及大TSV。其中，針對先刻蝕小TSV再刻蝕大TSV的技術路徑，在大小TSV貫穿時，容易在小TSV頂部產生微米級的刻痕(notching)缺陷，繼而使得在后續的導電薄膜覆蓋時會造成一定幾率的開路(open)失效。

實用新型內容

針對現有技術中的部分或全部問題，本實用新型第一方面提供一種硅通孔轉接板，其通過在較小尺寸硅通孔，即小TSV的頂部的突出(overhang)結構來阻擋較大尺寸硅通孔，即大TSV刻蝕過程中等離子體接觸到所述小TSV頂部的絕緣層，進而有效避免大TSV刻蝕過程中刻痕(notch)的產生，所述硅通孔轉接板包括：

硅晶圓，其上設置有至少一個硅通孔，所述硅通孔包括：

第一部，所述第一部在所述硅晶圓的第一表面處設置有突出結構；以及

第二部，所述第二部的底部直徑大于所述第一部；

第一絕緣層，其設置于所述硅晶圓的第一表面，所述硅通孔的第一部延伸并貫穿所述第一絕緣層；

第一導電薄膜，其覆蓋所述第一絕緣層的第一表面以及所述硅通孔的第一部的表面；

第二絕緣層，其設置于所述硅晶圓的第二表面，所述硅通孔的第二部延伸并貫穿所述第二絕緣層；以及

第二導電薄膜，其覆蓋所述第二絕緣層的第一表面以及所述硅通孔的第二部的表面，所述第二導電薄膜與所述第一導電薄膜連接。

進一步地，所述硅晶圓的厚度為200至300微米。

進一步地，所述第一絕緣層及第二絕緣層的厚度不大于10微米。

進一步地，所述硅通孔的第一部的底部直徑為15至25微米，以及第二部的底部直徑為40至60微米。

進一步地，所述突出結構的長度大于0.5微米，但不大于所述第一部的底部直徑的5％。

進一步地，所述第一絕緣層和/或第二絕緣層的材質為氧化硅、氮化硅或二者的疊層結構。

進一步地，所述第一導電薄膜和/或第二導電薄膜的材質相同或不同，且為以下一種或多種金屬或化合物的混合：銅、鎢、鋁、鈦、氮化鈦。

基于如前所述的硅通孔轉接板，本實用新型第二方面提供一種芯片封裝結構，其包括如前所述的硅通孔轉接板。