[发明专利]TSV转接板结构及其制造方法

说明书

本发明提供了一种TSV转接板结构及其制造方法，包括：制作基板，所述基板包括依次堆叠的底层基板层、中间基板层及顶层基板层；在顶层基板层上形成TSV结构，通过所述TSV结构暴露出部分中间基板层；去除底层基板层；在中间基板层上的TSV结构中形成电性引出结构。实现了所有TSV通孔一遇到中间基板层即可停止打孔，打孔深度一致，且打孔深度可控，可以解决现有技术方案中TSV刻蚀深度不能精确控制的问题，其次通过去除底层基板层，可以暴露出中间基板层，在中间基板层上直接形成电性引出结构，作为TSV结构的露头将所述TSV结构的电性引出，同时实现了背面露头工艺的简单可控。

技术领域

本发明涉及集成电路封装技术领域，特别涉及一种TSV转接板结构及其制造方法。

背景技术

微波毫米波射频集成电路技术是现代国防武器装备和互联网产业的基础，随着智能通信、智能家居、智能物流、智能交通等“互联网+”经济的快速兴起，承担数据接入和传输功能的微波毫米波射频集成电路也存在巨大现实需求及潜在市场。

在后摩尔定律的时代背景下，通过传统的缩小晶体管尺寸的方式来提高集成度变得更加困难。现在的电子系统正朝着小型化、多样化、智能化的方向发展，并最终形成具有感知、通信、处理、传输等融合多功能于一体的高集成度低成本综合电子系统。多功能综合电子系统的核心技术是集成，正在由平面集成向三维集成、由芯片级向集成度和复杂度更高的系统级集成发展。三维集成系统级封装能够解决同样面积内集成更多的晶体管的问题，是未来的发展方向。

通过转接板做载板或者盖板来做系统级封装的结构既能在架构上将芯片由平面布局改为堆叠式布局，又能集成无源器件或分立元件等系统构建，使得精度、密度增加，性能大大提高，代表着未来射频集成电路技术的发展趋势，在多方面存在极大的优势特性：a)三维异构集成系统级封装采用一个芯片壳体来完成一个系统的全部互连，使总的焊点大为减少，也缩短了元件的连线路程，从而使电性能得以提高。b)三维异构集成系统级封装在同一转接板芯片中叠加两个或更多的芯片，把Z方向的空间也利用起来，又不必增加封装引脚，两芯片叠装在同一壳内与芯片面积比均大于100％，三芯片叠装可增至250％；c)物理尺寸小，重量轻。例如，最先进的技术可实现4层堆叠芯片只有1mm厚的超薄厚度，三叠层芯片的重量减轻35％；

不同工艺(如MEMS工艺、SiGe HBT、SiGe BiCMOS、Si CMOS、III-V(InP、GaN、GaAs)MMIC工艺等)，不同材料(如Si、GaAs、InP)制作的不同功能的芯片(如射频、生物、微机电和光电芯片等)组装形成一个系统，有很好的兼容性，并可与集成无源元件结合。有数据显示，无线电和便携式电子整机中现用的无源元件至少可被嵌入30-50％。

但是在实际应用当中，转接板的应用并没有大量普及，主要是因为制作转接板的流程过于复杂，TSV刻蚀深度不可控，刻蚀均匀性一般在5％-10％，这样的刻蚀精度对TSV露头工艺造成很大的难度；另外，TSV背面露头后的钝化工艺，不论采用介质层方案还是SiO2方案都存在一定的难度和可靠性问题，并且露头高度很难控制，导致钝化层制作难度增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种TSV转接板结构及其制造方法，以解决现有的TSV刻蚀精度难以控制的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种TSV转接板结构的制造方法，包括：

制作基板，所述基板包括依次堆叠的底层基板层、中间基板层及顶层基板层；

在顶层基板层上形成TSV结构，通过所述TSV结构暴露出部分中间基板层；

去除底层基板层；

在中间基板层上的TSV结构中形成电性引出结构。

可选的，在所述的TSV转接板结构的制造方法中，所述底层基板层的材料为硅，所述中间基板层的材料为二氧化硅，所述顶层基板层的材料为硅。