[发明专利]一种用于系统级封装的硅通孔转接板

说明书

本发明属于半导体技术领域，公开了一种用于系统级封装的硅通孔转接板，其特征在于，包括硅基衬底板；硅基衬底板的顶端和底端设置钝化层，钝化层，的表面设置RDL布线层；硅基衬底板设有TSV孔，TSV孔内填充有多晶硅材料形成TSV区；TSV区内沿其高度方向间隔填充有多层聚酰亚胺层；靠近硅基衬底板顶端的所述RDL布线层上设有多条金属互连线，靠近硅基衬底板底端的RDL布线层设有与所述插塞连接的微凸点。基于聚酰亚胺层良好的机械延展性和拉伸强度，提高聚酰亚胺层以及聚酰亚胺层与沉积的多晶硅材料之间的粘合，有效解决了现有TSV区易存在气泡空洞等问题，并且基于聚酰亚胺的高温和化学稳定性，起到了将多晶硅材料和各种外界环境隔离的作用。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，涉及一种用于系统级封装的硅通孔转接板。

背景技术

如今的半导体工业界普遍认为，三维(Three-Dimension，3D)集成技术，是可以使芯片继续沿着摩尔定律的蓝图向前发展的重要技术之一，这一技术可以缩短互连长度，从而提高电路速度、降低功耗，并增加系统存储带宽。其中，基于硅通孔(Through-SiliconVia，简称TSV)技术的三维集成是重要组成部分，TSV技术可实现芯片与芯片间距离最短、间距最小的互连。作为芯片成功及量产的重要指标，3D-IC(三维集成电路)堆叠后的整体静电放电(Electro-Static Discharge，简称ESD)性能是一个不容忽视的方面，超大规模的3D-IC芯片在ESD设计上面临着巨大的挑战，ESD会影响整个3D-IC芯片的电学性能，甚至无法正常工作。现有常规做法是采用二极管或三极管作为ESD防护器件。

转接板通常是指芯片与封装基板之间的互连和引脚再分布的功能层。转接板可以将密集的I/O引线进行再分布，实现多芯片的高密度互连，成为纳米级集成电路与毫米级宏观世界之间电信号连接最有效的手段之一。

但是，由于现有TSV区的制作工艺为：首先，采用深刻蚀的方法在硅基片或者硅转接板上刻蚀TSV孔；然后，通过热氧化或者沉积的方法在硅深孔内填充多晶硅材料，制作得到的TSV区易存在气泡空洞等问题。同时，现有的集成电路用的转接板在使用时会产生静电，较强的静电会产生强电场将元件击穿，导致转接板损坏，从而导致集成电路短路，造成集成电路损坏。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中，现有的集成电路用的转接板的TSV区易存在气泡空洞，且在使用时会产生静电，进而造成集成电路损坏的缺点，提供一种用于系统级封装的硅通孔转接板。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种用于系统级封装的硅通孔转接板，包括硅基衬底板；所述硅基衬底板的顶端和底端分别设置第一钝化层和第二钝化层；所述第一钝化层上开设若干第一插塞孔，所述第一插塞孔内设置第一插塞，所述第二钝化层上开设若干第二插塞孔，所述第二插塞孔内设置第二插塞；所述第一钝化层和第二钝化层的表面分别设置第一RDL布线层和第二RDL布线层；所述第一RDL布线层上设置若干金属互连线，所述若干金属互连线分别与若干第一插塞连接；所述第二RDL布线层上设置若干微凸点，所述若干微凸点分别与若干第二插塞连接；所述硅基衬底板上间隔设置若干隔离沟槽，所述隔离沟槽内填充二氧化硅；所述硅基衬底板上间隔开设若干TSV孔，所述TSV孔内填充多晶硅材料及若干聚酰亚胺层；所述若干聚酰亚胺层沿所述TSV孔轴向间隔布置；所述TSV孔两端分别连通所述第一插塞孔和所述第二插塞孔。

本发明进一步的改进在于：

所述第一钝化层和所述第二钝化层均由二氧化硅材料沉积形成。

所述TSV孔内还填充有金属材料，所述金属材料与所述多晶硅材料混合。

所述金属材料为Au、Pt和Pd中的一种或几种。

所述金属材料相对于所述多晶硅材料的掺杂浓度为7×10¹⁷～2×10¹⁹cm^-3。