[发明专利]一种硅空腔做载板的芯片嵌入方法

权利要求书

1.一种硅空腔做载板的芯片嵌入方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

101)初步处理步骤：通过光刻和干法刻蚀工艺在上载板下表面刻蚀出空腔；

在下载板上表面沉积氧化硅或者氮化硅，或者直接热氧化，形成绝缘层；通过物理溅射，磁控溅射或者蒸镀工艺在绝缘层上方制作种子层；光刻定义出下载板上表面设置金属凸点的位置，电镀金属形成金属凸点，去除光刻胶和种子层；

102)键合步骤：上载板、下载版通过直接键合和/或胶键合的工艺键合，减薄上载板上表面，并通过干法刻蚀工艺使空腔底部露出；

103)成型步骤：在步骤102)的空腔表面沉积绝缘层，然后通过湿法腐蚀工艺去除部分绝缘层，使金属凸点露出；在空腔中用旋涂工艺或者压合工艺进行填充胶体，然后通过刻蚀或者研磨工艺去除空腔表面的多余胶体，使填充胶体平滑，只留下空腔中的胶体；胶体填满空腔或填充一部分；

加热空腔靠近下载版的面，将芯片通过FC工艺焊接在空腔内，并与金属凸点联通。

2.一种硅空腔做载板的芯片嵌入方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

101)载板下表面处理步骤：带有SOI层的载板，通过光刻、刻蚀工艺在SOI层的载板下表面制作TSV孔，刻蚀停在SOI层表面；更换气体继续刻蚀SOI层，使刻蚀停在SOI层下面的材质上，且继续刻蚀SOI层下面的刻蚀深度控制在在1um到100um之间；

载板下表面沉积氧化硅或者氮化硅，或者直接热氧化形成绝缘层；通过物理溅射、磁控溅射或者蒸镀工艺在绝缘层上方制作种子层；电镀金属，使金属充满TSV孔形成金属柱，并在200到500度温度下密化金属柱，使金属柱更致密；通过CMP工艺使载板下表面平整，无溢出的金属；

102)载板上表面处理步骤：减薄载板上表面，通过直接减薄或者用临时键合的方式先保护金属柱再减薄；用干法刻蚀工艺在载板上表面进行干法刻蚀出空腔，空腔的刻蚀步骤停在SOI层表面，并且使金属柱底部露出；

103)成型步骤：在步骤102)的空腔表面沉积绝缘层，然后通过湿法腐蚀工艺去除部分绝缘层，使金属柱露出；在空腔中用旋涂工艺或者压合工艺进行填充胶体，然后通过刻蚀或者研磨工艺去除空腔表面的多余胶体，使填充胶体平滑，只留下空腔中的胶体；胶体填满空腔或填充一部分；

加热空腔靠近下载版的面，将芯片通过FC工艺焊接在空腔内，并与金属柱联通。

3.根据权利要求1或2所述的一种硅空腔做载板的芯片嵌入方法，其特征在于，绝缘层厚度范围在10nm到100um之间；

种子层厚度范围在1nm到100um之间，其本身结构为一层或多层结构，每层的金属材质采用钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡、镍中的一种或多种混合。

4.根据权利要求2所述的一种硅空腔做载板的芯片嵌入方法，其特征在于，TSV孔直径范围在1um到1000um，深度在10um到1000um之间。

5.根据权利要求1或2所述的一种硅空腔做载板的芯片嵌入方法，其特征在于，载板尺寸为4、6、8、12寸中的一种，转接板厚度为200um到2000um，其采用的材质为硅、玻璃、石英、碳化硅、氧化铝、环氧树脂或聚氨酯中的一种。

6.根据权利要求1或2所述的一种硅空腔做载板的芯片嵌入方法，其特征在于，填充材料采用光刻胶、环氧树脂、热固胶、玻璃粉或无机材料。