[发明专利]垂直互连结构及其制造方法、封装芯片及芯片封装方法

说明书

本申请实施例公开了一种垂直互连结构及其制造方法、封装芯片及芯片封装方法，属于芯片封装技术领域。该方法包括先在基板的第一表面形成导电柱，再在所述第一表面形成第一绝缘支撑层，所述导电柱位于所述第一绝缘支撑层内，所述导电柱远离所述基板的上表面不被所述第一绝缘支撑层覆盖；最后再去除所述基板，所述第一绝缘支撑层由非晶硅、多晶硅、碳化硅、氮化硅、氮化硼、二氧化硅、氮化铝、金刚石中的至少一种材料形成。通过先在基板上形成导电柱，然后再形成包裹住导电柱的第一绝缘支撑层，从而不需要通过刻蚀或激光烧蚀等工艺在第一绝缘支撑层上制作容纳导电柱的通孔，避免了刻蚀和激光烧蚀等工艺产生的不良影响。

本申请要求于2020年09月30日提交的申请号为202011066391.9、发明名称为“半导体制造方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及芯片封装技术领域，特别涉及一种垂直互连结构及其制造方法、封装芯片及芯片封装方法。

背景技术

随着物联网、人工智能等领域的发展，芯片的集成度越来越高，使得芯片的封装技术也不断发展。三维封装技术的应用大大提高了芯片的集成度。

在进行芯片的三维封装时，通常要用到垂直互连结构。垂直互连结构包括绝缘支撑层和导电柱，绝缘支撑层成板状，绝缘支撑层具有多个通孔，导电柱位于通孔中，在进行封装时，导电柱的两端分别与位于绝缘支撑层两侧的芯片或封装基板电性连接。

在制作垂直互连结构时，通常是先在绝缘支撑层上制作出通孔，然后采用电镀等方式在通孔中形成导电柱。通孔一般采用刻蚀的方法或是激光烧蚀的方法形成，通过刻蚀的方式形成的通孔，其侧壁通常不平整，而激光烧蚀的过程中会导致局部温度较高，会在绝缘支撑层中形成热影响区，这些问题都会影响封装芯片的可靠性。

发明内容

本申请实施例提供了一种垂直互连结构及其制造方法、封装芯片及芯片封装方法，能够克服相关技术中制作垂直互连结构所存在的问题，所述技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种垂直互连结构的制造方法，该制造方法包括：

在基板的第一表面形成导电柱。在所述第一表面形成第一绝缘支撑层，所述导电柱位于所述第一绝缘支撑层内，所述导电柱远离所述基板的上表面不被所述第一绝缘支撑层覆盖，去除所述基板。其中所述第一绝缘支撑层由非晶硅、多晶硅、碳化硅、氮化硅、氮化硼、二氧化硅、氮化铝、金刚石中的至少一种材料形成。在一些实施例中，基板呈多边形板状或呈圆板状。基板具有相对的第一表面、第二表面和连接第一表面、第二表面的侧面，若板体呈多边形板状，则基板具有多个侧面，若板体呈圆板状，则基板具有一个圆柱形的侧面。

基于上述方法，在制作垂直互连结构时，导电柱先于第一绝缘支撑层形成，这样在形成第一绝缘支撑层时，制作第一绝缘支撑层的材料会直接包裹在导电柱的四周，使导电柱嵌在第一绝缘支撑层中，制作过程中不需要在第一绝缘支撑层上进行通孔的制作，从而避免了制作通孔的工艺过程导致的不良影响。

在一些示例中，在形成第一绝缘支撑层时，通过控制形成在基板的第一表面的绝缘支撑材料的厚度，该绝缘支撑材料是指形成绝缘支撑层的材料，使得导电柱远离基板的上表面露出在第一绝缘支撑层外，而不被第一绝缘支撑层所覆盖。

在一些示例中，先在基板的所述第一表面形成第二绝缘支撑层，再减薄第二绝缘支撑层，使所述导电柱远离所述基板的上表面露出，得到所述第一绝缘支撑层。形成的第二绝缘支撑层将导电柱完全覆盖，在形成第二绝缘支撑层时不需要对厚度进行精确的控制，再通过减薄的方式制得第一绝缘支撑层，降低了工艺难度。

示例性地，采用打磨的方式减薄所述第二绝缘支撑层。从第二绝缘支撑层远离基板的表面进行打磨，减小第二绝缘支撑层的厚度，使导电柱远离所述基板的上表面从第二绝缘支撑层中露出。