[发明专利]一种硅基光刻胶介质横向传输线结构的制作工艺

说明书

本发明提供一种硅基光刻胶介质横向传输线结构的制作工艺，包括以下步骤：(a)、在第一硅片上沉积第一绝缘层和第一金属层；(b)、在第一金属层上设置第一凸起和第二凸起，设置第一互联柱，将第一凸起和第二凸起去除，得到第二硅片；(c)、在第二硅片上覆盖光刻胶，将第一互联柱上的光刻胶去除，硬烤成膜形成第一介质胶层；(d)、去除第一介质胶层和第一互联柱的不平整；(e)、沉积第一种子层，在第一种子层上形成第三凸起，沉积第二金属层，去除第一种子层和第三凸起，得到传输线结构。本发明的硅基光刻胶介质横向传输线结构的制作工艺，采用光刻胶作为介质，传输线结构采用精度较高的光刻工艺，提升了结构的精准程度和电学性能。

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，特别是涉及一种硅基光刻胶介质横向传输线结构的制作工艺。

背景技术

随着硅基微机电（MEMS）和射频硅通孔（RF TSV）工艺技术的发展，三维异构集成信号收发微系统技术成为下一代军用高集成电子系统技术发展重要方向，三维异构集成是将不同尺寸质地的芯片埋入硅基衬底上的硅空腔通过后布线技术扇出，再通过垂直互联来实现高密度集成的集成方法。

对于射频微系统的互联而言，由于信号频率过高故一定要使用传输线结构而不能直接使用简单的导线连接来实现互联。而为保证信号在结构模块之间的互联传输顺畅无反射必须将各个传输结构与功能模块的阻抗都匹配到一个统一值（通常为50欧姆或70欧姆），当系统处于较低频率时（10GHz以下）横向传输线结构只需要用普通的GSG结构即可，故对传输线的介质要求并不高。但当系统工作频率达到20GHz以上时就需要采用微带线结构，CPWG结构，当频率更高时就需要采用带状线结构或者是同轴结构才能满足传输线阻抗匹配与使用带宽需求，与GSG结构不同，微带线，CPWG结构，带状线结构以及横向同轴结构都存在上层金属线和下层金属之间的介质层的结构。传统的硅基微带线与带状线直接采用硅基材作为介质，采用这样的结构会出现以下几个缺点：1）一层硅就只能走两层金属，硅的利用率不高；2）并且若需要多层信号线的结构就需要采用多层硅堆叠的方式实现，其难度较大，工艺精准度对信号线结构影响较大；3）采用硅做介质为了达到介质损耗小的要求，硅基一定需要采用高阻硅（阻值在1000欧姆以上），这样就大大的提高了工艺成本，故本发明提出在硅基上以介质胶作为介质的传输线结构及其制作工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种硅基光刻胶介质横向传输线结构的制作工艺，提高了硅利用能力，提升了结构的精准程度和电学性能，降低了生产原料成本。本发明采用的技术方案是：

一种硅基光刻胶介质横向传输线结构的制作工艺，其中，包括以下步骤：

(a)、提供第一硅片，在第一硅片上沉积第一绝缘层，在第一绝缘层上沉积第一金属层；

(b)、在第一金属层上两端均设置第一凸起，两个第一凸起之间设置第二凸起，每个第一凸起和第二凸起之间均留有空隙，在每个所述空隙内设置第一互联柱，将第一凸起和第二凸起去除，得到第二硅片；

(c)、在第二硅片上覆盖光刻胶，之后将第一互联柱上的光刻胶去除，然后硬烤成膜形成第一介质胶层，重复步骤(c)中涂胶、光刻、硬烤的步骤，直至第一介质胶层的厚度达到10～100μm，得到第三硅片；

(d)、去除第三硅片中第一介质胶层和第一互联柱的不平整，得到第四硅片；

(e)、在第四硅片上沉积第一种子层，在第一种子层上通过光刻形成两个第三凸起，在第一种子层上沉积第二金属层，去除第一种子层和第三凸起，得到第一传输线结构。

优选的是，所述的硅基光刻胶介质横向传输线结构的制作工艺，其中，所述步骤(e)之后还包括步骤(f)、步骤(g)、步骤(h)和步骤(I)，所述步骤(f)、步骤(g)、步骤(h)和步骤(I)具体为：