System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 玻璃基转接器件的制作方法及封装结构技术_技高网

玻璃基转接器件的制作方法及封装结构技术

技术编号:43411193 阅读:9 留言:0更新日期:2024-11-22 17:48
本发明专利技术涉及一种玻璃基转接器件的制作方法,包括:在玻璃基底的正面布置键合互连结构;将带有键合互连结构的玻璃基底与硅基无源转接器件进行混合键合,得到组合体,其中硅基无源转接器件包括硅基体和设置在硅基体表面的第一互连结构以及多层第二互连结构,第一互连结构位于硅基体的表面,具有第二介质层和导电盲孔,导电盲孔不直接与硅基体相连,而是嵌入在第二介质层中,多层第二互连结构设置在第一互连结构背离硅基体的一侧,第二互连结构包括超细线路和第三介质层;去除硅基体;对硅基体全部被去除后露出的第二介质层进行研磨,使得导电盲孔露出,并使得导电盲孔与第二介质层平齐。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体封装,尤其涉及一种玻璃基转接器件的制作方法及封装结构


技术介绍

1、随着芯片工艺不断演进,硅的工艺发展趋近于其物理瓶颈,晶体管特征尺寸的进一步微缩变得愈加困难,“摩尔定律”变得难以为继。同时,随着高性能计算(hpc)、人工智能(a i)、智能驾驶、5g等应用的蓬勃发展,各应用场景对高带宽、高算力、低延时、低功耗的需求愈发强烈。为解决这一问题,利用先进封装技术将不同工艺/功能的芯片进行异质集成,成为面对高端芯片性能提升的重要解决方案。

2、现有的高端芯片封装方案包括基于tsv转接板的2.5d、rdl-f i rst扇出封装技术和基于硅桥的2.5d技术等。随着信号传输速率的不断提升,以硅基或者有机介质材料的芯片转接技术会面临较大的信号完整性调整。相比之下,玻璃基材料由于其较好的绝缘性,是高速信号传输线的理想载体,有望在多芯片异质集成领域发挥重要作用。

3、然而,由于工艺条件的限制,很难在玻璃基表面制备亚微米尺度的超细线宽结构。因此,亟需寻找新的技术,实现玻璃基表面超细线宽的制备,使玻璃基转接器件在先进封装中得到更广泛应用,助力高端芯片间的高速信号传输。同时,在玻璃晶圆表面如何实现有源器件集成也是一个挑战,限制了其在三维集成中的应用。


技术实现思路

1、为解决现有技术中的上述问题中的至少一部分问题,本专利技术提供了一种玻璃基转接器件的制作方法

2、在玻璃基底的正面布置键合互连结构;

3、将带有键合互连结构的玻璃基底与硅基无源转接器件进行混合键合,得到组合体,其中硅基无源转接器件包括硅基体和设置在硅基体表面的第一互连结构以及多层第二互连结构,第一互连结构位于硅基体的表面,具有第二介质层和导电盲孔,导电盲孔不直接与硅基体相连,而是嵌入在第二介质层中,多层第二互连结构设置在第一互连结构背离硅基体的一侧,第二互连结构包括超细线路和第三介质层;

4、对键合后硅基体进行预减薄处理;

5、对预减薄后的硅基体进行精细减薄,使得硅基体全部被去除;

6、对硅基体全部被去除后露出的第二介质层进行研磨,使得导电盲孔露出,并使得导电盲孔与第二介质层平齐。

7、进一步地,多层超细线路之间电互连,并与导电盲孔电连接。

8、进一步地,超细线路的线宽在10nm-10000nm。

9、进一步地,所述键合互连结构包括第一介质层和金属结构,金属结构的表面和第一介质层表面平齐。

10、进一步地,在玻璃基底的表面布置键合互连结构之前还包括:

11、在玻璃基底的正面布制作玻璃通孔;

12、对硅基体全部被去除后露出的第二介质层进行研磨之后,对玻璃基底进行减薄,露出玻璃通孔。

13、本专利技术提供一种玻璃基转接器件的制作方法,包括:

14、将硅基有源转接器件与第二硅晶圆键合,其中硅基有源转接器件包括第一硅晶圆、位于第一硅晶圆表面的外延层、位于外延层中的有源器件以及位于外延层之上的多个第一互连结构和第二互连结构,第一互连结构包括第一介质层和互连件,第二互连结构位于第一互连结构背离有源器件的一侧,第二互连结构包括金属柱和覆盖金属柱的第二介质层;

15、将第一硅晶圆去除,露出外延层;

16、将外延层与玻璃晶圆的表面直接键合;

17、去除第二硅晶圆,露出第二介质层;

18、对第二介质层进行研磨,使得金属柱露出,并使得金属柱与第二介质层平齐。

19、本专利技术提供一种玻璃基转接器件的制作方法,包括:

20、将硅基有源转接器件与第二硅晶圆键合,其中硅基有源转接器件包括第一硅晶圆、位于第一硅晶圆表面的外延层、位于外延层中的有源器件以及位于外延层之上的多个第一互连结构和第二互连结构,第一互连结构包括第一介质层和互连件,第二互连结构位于第一互连结构背离有源器件的一侧,第二互连结构包括金属柱和覆盖金属柱的第二介质层;

21、将第一硅晶圆去除,露出外延层;

22、将外延层与玻璃晶圆的表面直接键合;

23、将玻璃晶圆减薄;

24、在刻蚀玻璃晶圆、外延层和邻近外延层的第一介质层的形成通孔,通孔中露出互连件;

25、对通孔进行导电介质填充,形成导电玻璃通孔;

26、将玻璃晶圆与第三硅晶圆进行临时键合;

27、去除第二硅晶圆,露出第二介质层;以及

28、对第二介质层进行研磨,使得金属柱露出,并使得金属柱与第二介质层平齐。

29、进一步地,还包括:

30、在第一硅晶圆的表面进行外延层生长工艺,得到外延层;

31、在外延层中制备有源器件;以及

32、在有源器件上制备多个第一互连结构和第二互连结构,形成硅基有源转接器件。

33、本专利技术提供一种带有玻璃基转接器件的封装结构,包括:

34、玻璃基转接器件,其包括玻璃基底、位于玻璃基底正面的互连结构以及贯穿玻璃基底的导电玻璃通孔,其中互连结构包括第一互连结构、第二互连结构及键合互连结构;

35、芯片,其倒装设置在玻璃转接器件的正面,所述芯片与所述互连结构电连接。

36、本专利技术提供一种带有玻璃基转接器件的封装结构,包括:

37、玻璃基转接器件;

38、塑封体,其正面设置有金属互连线,背面设置有焊盘,所述塑封体塑封玻璃转接器件,玻璃转接器件通过导电盲孔与金属互连线及焊盘电连接;

39、导电通孔,其贯穿塑封体,电连接所述金属互连线和焊盘;以及

40、芯片,其倒装设置在所述塑封体的正面。

41、本专利技术提供一种带有玻璃基转接器件的封装结构,包括:

42、基板,所述基板中具有导电件,且具有凹槽;

43、玻璃基转接器件,其设置在所述基板的凹槽内;

44、芯片,其设置在基板的正面和玻璃转接器件的正面,与基板和玻璃转接器件电连接。

45、本专利技术提供一种带有玻璃基转接器件的封装结构,包括:

46、一个或多个玻璃基转接器件;以及

47、一个或多个硅基器件,其堆叠在玻璃基转接器件之上,硅基器件分为顶层硅基器件和中间层硅基器件,其中顶层硅基器件具有有源结构,且的背面还具有金属结构,中间层硅基器件具有有源结构,贯穿中间层硅基器件的导电通孔,且正、反面具有金属结构。

48、本专利技术至少具有下列有益效果:本专利技术的制作方法创新性地利用混合键合,先通过与硅基晶圆混合键合,并在随后工艺中去除硅基晶圆的方式,成功在玻璃基表面制备亚微米尺度的超细线宽结构,还可以在玻璃晶圆表面实现有源器件集成。

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【技术保护点】

1.一种玻璃基转接器件的制作方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,多层超细线路之间电互连,并与导电盲孔电连接。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,超细线路的线宽在10nm-10000nm。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述键合互连结构包括第一介质层和金属结构,金属结构的表面和第一介质层表面平齐。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在玻璃基底的表面布置键合互连结构之前还包括:

6.一种玻璃基转接器件的制作方法,其特征在于,包括:

7.一种玻璃基转接器件的制作方法,其特征在于,包括:

8.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,还包括:

9.一种带有玻璃基转接器件的封装结构,其特征在于,包括:

10.一种带有玻璃基转接器件的封装结构,其特征在于,包括:

11.一种带有玻璃基转接器件的封装结构,其特征在于,包括:

12.一种带有玻璃基转接器件的封装结构,其特征在于,包括:

【技术特征摘要】

1.一种玻璃基转接器件的制作方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,多层超细线路之间电互连,并与导电盲孔电连接。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,超细线路的线宽在10nm-10000nm。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述键合互连结构包括第一介质层和金属结构,金属结构的表面和第一介质层表面平齐。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在玻璃基底的表面布置键合互连结构之前还包括:<...

【专利技术属性】
技术研发人员:张宏伟
申请(专利权)人:华进半导体封装先导技术研发中心有限公司
类型:发明
国别省市:

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