本发明专利技术涉及一种基于BJT的集成电路抗静电转接板，该转接板10包括：硅基衬底11、TSV孔12、隔离槽13、BJT14、插塞15、金属互连线16、凸点17及钝化层18；所述TSV孔12、隔离槽13及所述BJT14沿横向依次间隔地设置于所述硅基衬底11中；其中，所述TSV孔12中填充多晶硅材料；所述隔离槽13中填充二氧化硅材料；所述插塞15设置于所述TSV孔12与所述BJT14上下表面所述金属互连线16设置于所述TSV孔12与所述BJT14上表面的所述插塞15上；所述凸点17设置于所述TSV孔12与所述BJT14下表面的所述插塞15上；所述钝化层18设置于所述硅基衬底11上下表面。本发明专利技术提供的基于BJT的集成电路抗静电转接板，通过在TSV转接板上加工BJT作为ESD防护器件，增强了层叠封装芯片的抗静电能力。
【技术实现步骤摘要】
基于BJT的集成电路抗静电转接板
本专利技术涉及半导体器件设计及制造领域，特别涉及一种基于BJT的集成电路抗静电转接板。
技术介绍
目前为止集成电路的特征尺寸已经低至7nm，在单个芯片上集成的晶体管数量已经到达百亿级别，伴随百亿级别的晶体管数量的要求，片上资源和互连线长度问题成为现今集成电路领域发展的瓶颈，3D集成电路被认为是未来集成电路的发展方向，它原有电路的基础上，在Z轴上层叠，以求在最小的面积上集成更多的功能，这种方法克服了原有集成度的限制，采用新兴技术硅片通孔(ThroughSiliconVias，简称TSV)，大幅度的提高了集成电路的性能，降低线上延迟，减小芯片功耗。在半导体行业里面，随着集成电路集成度的提高以及器件特征尺寸的减小，集成电路中静电放电引起的潜在性损坏已经变得越来越明显。据有关报道，集成电路领域的故障中有近35％的故障是由静电释放(Electro-Staticdischarge，简称ESD)所引发的，因此芯片内部都设计有ESD保护结构来提高器件的可靠性。然而不同芯片的的抗静电能力不同，在三维堆叠时抗静电能力弱的芯片会影响到封装后整个系统的抗静电能力，因此如何提高基于TSV工艺的3D集成电路的抗静电能力成为半导体行业亟待解决的问题。
技术实现思路
为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本专利技术提出一种可以提高集成电路的抗静电能力的转接板。在本专利技术的一个实施例中提供了一种基于双极结型晶体管(BipolarJunctionTransistor，简称BJT)的集成电路抗静电转接板的转接板。该转接板(10)包括：硅基衬底(11)、TSV孔(12)、隔离槽(13)、BJT(14)、插塞(15)、金属互连线(16)、凸点(17)及钝化层(18)；所述TSV孔(12)、隔离槽(13)及所述BJT(14)沿横向依次间隔地设置于所述硅基衬底(11)中；其中，所述TSV孔(12)中填充多晶硅材料；所述隔离槽(13)中填充二氧化硅材料；所述插塞(15)设置于所述TSV孔(12)与所述BJT(14)上下表面；所述金属互连线(16)设置于所述TSV孔(12)与所述BJT(14)上表面的所述插塞(15)上；所述凸点(17)设置于所述TSV孔(12)与所述BJT(14)下表面的所述插塞(15)上；所述钝化层(18)设置于所述硅基衬底(11)上下表面。在本专利技术的一个实施例中，所述硅基衬底(11)的掺杂浓度为1014～1017cm-3。在本专利技术的一个实施例中，在所述TSV孔(12)中，所述多晶硅材料的掺杂浓度为3×1020cm-3～5×1021cm-3。在本专利技术的一个实施例中，所述BJT(14)的基区掺杂浓度为6×1017cm-3～1×1019cm-3。在本专利技术的一个实施例中，所述BJT(14)的发射区掺杂浓度为6×1020cm-3～3×1021cm-3。在本专利技术的一个实施例中，所述BJT(14)的集电区的掺杂浓度为3×1018cm-3～5×1019cm-3。在本专利技术的一个实施例中，所述插塞(15)为钨材料。在本专利技术的一个实施例中，所述金属互连线(16)与所述凸点(17)为铜材料。在本专利技术的一个实施例中，所述钝化层(18)为二氧化硅材料。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：1、本专利技术提供的集成电路抗静电转接板的制备工艺，其工艺步骤简单，可行性高；2、本专利技术提供的集成电路抗静电转接板，通过在TSV转接板上加工BJT作为ESD防护器件，增强了层叠封装芯片的抗静电能力；此外，上述BJT周围采用上下贯通的隔离沟槽，具有较小的漏电流和寄生电容。附图说明下面将结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细的说明。图1为本专利技术实施例提供的一种基于BJT的集成电路抗静电转接板的结构示意图；图2a-图2f为本专利技术实施例提供的一种基于BJT的集成电路抗静电转接板的制备方法示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例一请参见图1，图1为本专利技术实施例提供的一种基于BJT的集成电路抗静电转接板的结构示意图，该转接板10包括：硅基衬底11、TSV孔12、隔离槽13、BJT14、插塞15、金属互连线16、凸点17及钝化层18；所述TSV孔12、隔离槽13及所述BJT14沿横向依次间隔地设置于所述硅基衬底11中；其中，所述TSV孔12中填充多晶硅材料；所述隔离槽13中填充二氧化硅材料；所述插塞15设置于所述TSV孔12与所述BJT14上下表面；所述金属互连线16设置于所述TSV孔12与所述BJT14上表面的所述插塞15上；所述凸点17设置于所述TSV孔12与所述BJT14下表面的所述插塞15上；所述钝化层18设置于所述硅基衬底11上下表面。进一步地，在上述实施例的基础上，所述硅基衬底11的掺杂浓度为1014～1017cm-3。进一步地，在上述实施例的基础上，所述多晶硅材料的掺杂浓度为3×1020cm-3～5×1021cm-3。进一步地，在上述实施例的基础上，所述BJT14的基区掺杂浓度为6×1017cm-3～1×1019cm-3。进一步地，在上述实施例的基础上，所述BJT14的发射区掺杂浓度为6×1020cm-3～3×1021cm-3。进一步地，在上述实施例的基础上，所述BJT14的集电区的掺杂浓度为3×1018cm-3～5×1019cm-3。进一步地，在上述实施例的基础上，所述插塞15为钨材料。进一步地，在上述实施例的基础上，所述金属互连线(16)与所述凸点(17)为铜材料。进一步地，在上述实施例的基础上，所述钝化层18为二氧化硅材料。本实施例提供的基于BJT的集成电路抗静电转接板，通过在硅基衬底中制作BJT作为ESD防护器件，增强了集成电路的的抗静电能力；此外，通过在BJT周围设置上下贯通的隔离沟槽，可以减小转接板的漏电流和寄生电容。实施例二本实施例是在实施例一的基础上对基于BJT的集成电路抗静电转接板的制备方法进行详细描述。具体的，请参见图2a～图2f，图2a～图2f为本专利技术实施例提供的一种基于BJT的集成电路抗静电转接板的制备方法示意图，该制备方法包括如下步骤：S1、选取选取硅基衬底201，如图2a所示。其中，硅基衬底201的晶向可以是(100)或者(110)或者(111)，此处不做任何限制，另外，硅基衬底201的掺杂浓度为1014～1017cm-3，掺杂类型为N型，厚度为450～550μm。S2、在所述硅基衬底201中第一指定区域与第二指定区域分别制作TSV孔202与隔离沟槽203，如图2b所示。具体的，S2可以包括如下步骤：S21、采用光刻工艺，在所述硅基衬底上制作第一待刻蚀区域与第二待刻蚀区域；S22、采用深度反应离子刻蚀工艺，在所述第一待刻蚀区域与所述第二待刻蚀区域刻蚀所述硅基衬底，分别形成所述TSV孔与所述隔离沟槽；其中，所述TSV孔与所述隔离沟槽的深度为300～400μm；S23、采用热氧化工艺，在所述TSV孔与所述隔离沟槽的内壁形成氧化层；采用湿法刻蚀工艺，选择性刻蚀所述氧化层以使所述TSV孔与所述隔离沟槽的内壁平整。通过该步骤，可以防止TSV孔侧壁突起形成电场集中区域。S3、分别对所述隔离沟槽203与所述TSV孔202进行填充；如图2c所示。具体的，S3可以包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于BJT的集成电路抗静电转接板(10)，其特征在于，包括：硅基衬底(11)、TSV孔(12)、隔离槽(13)、BJT(14)、插塞(15)、金属互连线(16)、凸点(17)及钝化层(18)；所述TSV孔(12)、隔离槽(13)及所述BJT(14)沿横向依次间隔地设置于所述硅基衬底(11)中；其中，所述TSV孔(12)中填充多晶硅材料；所述隔离槽(13)中填充二氧化硅材料；所述插塞(15)设置于所述TSV孔(12)与所述BJT(14)上下表面；所述金属互连线(16)设置于所述TSV孔(12)与所述BJT(14)上表面的所述插塞(15)上；所述凸点(17)设置于所述TSV孔(12)与所述BJT(14)下表面的所述插塞(15)上；所述钝化层(18)设置于所述硅基衬底(11)上下表面。
【技术特征摘要】
1.一种基于BJT的集成电路抗静电转接板(10)，其特征在于，包括：硅基衬底(11)、TSV孔(12)、隔离槽(13)、BJT(14)、插塞(15)、金属互连线(16)、凸点(17)及钝化层(18)；所述TSV孔(12)、隔离槽(13)及所述BJT(14)沿横向依次间隔地设置于所述硅基衬底(11)中；其中，所述TSV孔(12)中填充多晶硅材料；所述隔离槽(13)中填充二氧化硅材料；所述插塞(15)设置于所述TSV孔(12)与所述BJT(14)上下表面；所述金属互连线(16)设置于所述TSV孔(12)与所述BJT(14)上表面的所述插塞(15)上；所述凸点(17)设置于所述TSV孔(12)与所述BJT(14)下表面的所述插塞(15)上；所述钝化层(18)设置于所述硅基衬底(11)上下表面。2.根据权利要求1所述的转接板(10)，其特征在于，所述硅基衬底(11)的掺杂浓度为1014～1017cm-3。...
【专利技术属性】
技术研发人员：王起，刘文新，
申请(专利权)人：天水电子电器检测试验中心，
类型：发明
国别省市：甘肃,62
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