[发明专利]针对射频微系统器件的三维键合堆叠互连集成制造方法

权利要求书

1.一种针对射频微系统器件的三维键合堆叠互连集成制造方法，其特征是包括职下步骤:

1)通过芯片到圆片键合、圆片到圆片键合、多层介质-金属交替布线实现射频微系统器件的三维集成，至少包括在传统硅基平面器件上增加三层异质类器件、材料或封帽；

2)高阻硅作为基板或转接板；基板或转接板上通过多层介质-金属交替完成布线用于射频信号传输与控制；

3)异质类化合物芯片通过chip to wafer 键合实现集成；

4)所有芯片都通过底部焊盘与硅基板或转接板上金属凸点连接，实现不同层间的信号传输；

5)通过带有硅腔的圆片与硅基板或转接板圆片键合实现三层结构堆叠与芯片保护；

6)运用硅穿孔技术实现整个器件的信号引出。

2.根据权利要求1所述的一种针对射频微系统器件的三维键合堆叠互连集成制造方法，其特征是所述采用圆片到圆片键合，同时利用不同功能、不同材料芯片堆叠技术，即完成器件的电学功能。

3.根据权利要求1所述的一种针对射频微系统器件的三维键合堆叠互连集成制造方法，其特征在于，在硅基板上通过干法深刻蚀，再运用沉积工艺与背面减薄工艺形成硅穿孔，同时在硅基板正面采用采用多层介质-金属交替布线，介质采用SiO₂，Si₃N₄，BCB聚合物绝缘层，堆叠键合前对硅片外表面进行化学减薄抛光处理，使其结构层的厚度满足设计要求，同时使金属凸点露出，确保层与层之间堆叠是时凸接触，形成电学通路。

4.根据权利要求1所述的一种针对射频微系统器件的三维键合堆叠互连集成制造方法，其特征在于，所述硅转接板制造采用多层介质-金属交替布线技术实现芯片的信号传输。

5.根据权利要求1所述的一种针对射频微系统器件的三维键合堆叠互连集成制造方法，其特征在于，异质类化合物芯片通过芯片上的焊盘凸点与硅基转接板连接，实现化合物类器件与硅材料集成。

6.根据权利要求1所述的一种针对射频微系统器件的三维键合堆叠互连集成制造方法，其特征在于，利用圆片键合技术将硅帽结构集成在器件表面形成封装保护芯片，避免芯片被外界环境损坏。

7.根据权利要求1所述的一种针对射频微系统器件的三维键合堆叠互连集成制造方法，其特征在于，利用硅穿孔技术实现信号从键合界面引出，形成密闭紧凑的芯片结构，真正实现射频器件的三维异质集成。

8.根据权利要求1所述的一种针对射频微系统器件的三维键合堆叠互连集成制造方法，其特征在于，所述的硅基转接板厚度采用200um。

9.根据权利要求1所述的一种针对射频微系统器件的三维键合堆叠互连集成制造方法，其特征在于，键合时采用低温200℃的金属共晶键合，可以避免在高温下导致的器件损坏，利用光刻与金属沉积方法在封帽表面形成焊盘，以便于后续电路系统结合。