[发明专利]一种用于系统级封装的TSV无源转接板制备方法

说明书

本发明属于集成电路封装技术领域，具体为一种用于系统级封装的TSV无源转接板制备方法。本发明通过在硅衬底上外延一层SiGe材料；然后在SiGe材料表面外延一层Si材料，之后选择性去除SiGe材料，从而使顶层Si材料与底部硅衬底分离，获得TSV无源转接板基底。本发明简化了制造工艺，而且无需损坏硅衬底，有利于获得厚度只有几微米的TSV无源转接板基底。

技术领域

本发明属于集成电路封装技术领域，具体涉及一种用于系统级封装的TSV无源转接板制备方法。

背景技术

随着集成电路工艺技术的高速发展，微电子封装技术逐渐成为制约半导体技术发展的主要因素。为了实现电子封装的高密度化，获得更优越的性能和更低的总体成本，技术人员研究出一系列先进的封装技术。其中三维系统级封装技术具有良好的电学性能以及较高的可靠性，同时能实现较高的封装密度，被广泛应用于各种高速电路以及小型化系统中。硅通孔（Through Silicon Via，简称TSV）转接板技术是三维集成电路中堆叠芯片实现互连的一种新技术，通过在硅圆片上制作出许多垂直互连通孔以及后续重布线（Redistribution Layer，简称RDL）来实现不同芯片之间的电互连。此外，TSV转接板技术又分为有源转接板和无源转接板两种技术，其中有源转接板带有有源器件，无源转接板缺少有源器件。TSV转接板技术能够使芯片在三维方向堆叠的密度最大、芯片之间的互连线最短、外形尺寸最小，并且大大改善芯片速度和低功耗的性能，是目前电子封装技术中最引人注目的一种技术。

为了满足封装总体厚度的要求，对于传统的TSV制造工艺，其中很重要的一个步骤是硅片减薄。然而对于硅片减薄，通常都是采用机械磨削的方法，这其中相当厚度的硅材料会被去除而无法回收利用，导致硅材料的大量浪费。尤其是随着封装技术的发展，硅片的厚度将减薄到只有几个微米，采用传统的机械磨削法所要剥离的硅材料占据的比例将会增加到90%以上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够方便减薄TSV无源转接板基底的用于系统级封装的TSV无源转接板制备方法。

本发明提供的用于系统级封装的TSV无源转接板制备方法，具体步骤为：

在硅衬底表面形成牺牲层，而后在所述牺牲层上外延生长Si材料，在所述Si材料表面形成第三绝缘介质、籽晶层，并粘附第一载体；

选择性腐蚀所述牺牲层，使所述Si材料与所述硅衬底分离，获得基底；

光刻、刻蚀所述Si材料，形成硅通孔；

在所述硅通孔的侧壁和所述基底的下表面依次沉积第一绝缘介质、扩散阻挡层，光刻、刻蚀去除所述硅通孔底部的第三绝缘介质；

形成导电金属，使其完全填充所述硅通孔；

在所述导电金属底部形成粘附层/种子层叠层薄膜，并在所述叠层薄膜上形成C4凸点；

在所述基底下方粘合第二载体，然后去除所述基底上方的所述籽晶层和所述第一载体，在所述导电金属顶部形成粘附层/种子层叠层薄膜，并在所述叠层薄膜上形成微凸点；

去除所述第二载体。

本发明制备方法中，优选为，所述Si材料的厚度范围为5~50 μm。

本发明制备方法中，优选为，所述牺牲层为SiGe、SiC、GaAs、InP、AlGaAs中的任一种，或其中几种的组合。

本发明制备方法中，优选为，所述牺牲层的厚度范围为1~5 μm。

本发明制备方法中，优选为，所述导电金属为Cu。

本发明制备方法中，优选为，所述籽晶层为Cu、Ru、Co、CuRu合金、CuCo合金中的至少一种。