集成无源元件转接板及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种集成无源元件转接板及其制备方法，包括：1）提供硅基板；2）在硅基板的第一表面形成若干个第一盲孔及第二盲孔，第一盲孔的深度小于第二盲孔的深度；3）在硅基板的第一表面、第一盲孔表面及第二盲孔表面形成绝缘保护层；4）在第一盲孔及第二盲孔内填充金属，分别形成电感线圈及电互连结构；5）在硅基板的第一表面形成电容；6）在硅基板的第一表面形成第一重新布线层；7）将硅基板的第二表面进行减薄，直至裸露出电互连结构；8）在裸露的电互连结构表面及硅基板的第二表面形成第二重新布线层。本发明专利技术的制备方法简化了制备工艺，降低了生产成本；电感线圈嵌入在集成无源元件转接板内部，使得集成无源元件转接板更加小型化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体
，特别是涉及一种集成无源元件转接板及其制备方法。
技术介绍
传统无源器件采用分立式封装，一个封装中只包含一个电子元件。这种封装形式无法满足日益增长的低成本、高集成度的需求，因此集成无源器件得到了快速发展。利用薄膜技术在圆片上制作集成无源器件是一种具有潜力的集成无源器件制作方案。在未来几年，为了与3D-IC平行发展相适应，集成无源元件发展的另一趋势是集成到硅转接板中。集成硅转接板上的无源元件具有集成度高，性能好，设计和工艺也相对简单，同时可以兼容3D封装。以硅转接板为载体的3D封装可能成为未来电子器件封装的终极形式。通过使用三维硅转接板实现2.5D集成是一种必要和现实的过渡方式。转接板由于其灵活性与兼容性，将得到快速发展和普遍应用，并将长期存在。然而，现有技术中的集成硅转接板中，电感线圈位于转接板的表面，且电感线圈与用于互连的电互连结构的成形与填充不能同步形成，不能满足小型化、低成本化的发展趋势。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术提出了一种集成无源元件转接板及其制备方法，用于解决现有技术中集成硅转接板存在的不能满足小型化、低成本化的发展趋势的问题。为实现上述目的的他相关目的，本专利技术提供一种集成无源元件转接板的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：1)提供硅基板，所述硅基板包括相对的第一表面及第二表面；2)在所述硅基板的第一表面形成若干个第一盲孔及第二盲孔，所述第一盲孔的深度小于所述第二盲孔的深度；3)在所述硅基板的第一表面、所述第一盲孔表面及所述第二盲孔表面形成绝缘保护层；4)在所述第一盲孔及所述第二盲孔内填充金属，分别形成电感线圈及电互连结构；5)在所述硅基板的第一表面形成电容；6)在所述硅基板的第一表面形成第一重新布线层，所述第一重新布线层经由所述电容将所述电感线圈与所述电互连结构相连接；7)将所述硅基板的第二表面进行减薄，直至裸露出所述电互连结构；8)在裸露的所述电互连结构表面及所述硅基板的第二表面形成第二重新布线层。作为本专利技术的集成无源元件转接板的制备方法的一种优选方案，步骤1)与步骤2)之间，还包括对所述硅基板进行预处理的步骤。作为本专利技术的集成无源元件转接板的制备方法的一种优选方案，步骤2)中，在所述硅基板的第一表面形成第一盲孔及第二盲孔包括如下步骤：21)在所述硅基板的第一表面形成掩膜层；22)在所述掩膜层表面涂覆光刻胶层，图形化所述光刻胶层，图形化的光刻胶层定义出所述第一盲孔及所述第二盲孔的图形；23)以所述图形化的光刻胶层为掩膜，将所述第一盲孔及所述第二盲孔的图形转移至所述掩膜层内；24)以所述掩膜层为掩膜，采用深反应离子刻蚀工艺在所述硅基板的第一表面形成所述第一盲孔及所述第二盲孔。作为本专利技术的集成无源元件转接板的制备方法的一种优选方案，步骤3)中，采用热氧化工艺在所述硅基板的第一表面、所述第一盲孔表面及所述第二盲孔表面形成所述绝缘保护层。作为本专利技术的集成无源元件转接板的制备方法的一种优选方案，步骤4)中，采用基于表面张力的液体合金填充工艺在所述第一盲孔及所述第二盲孔内填充金属。作为本专利技术的集成无源元件转接板的制备方法的一种优选方案，步骤4)中，形成的电感线圈的形状为圆螺旋形、多边螺旋形或折线形。作为本专利技术的集成无源元件转接板的制备方法的一种优选方案，步骤5)中，在所述硅基板的第一表面形成电容包括如下步骤：51)在所述硅基板的第一表面形成第一电极；52)在所述第一电极表面形成第一介质层；53)在位于所述电感线圈中心及一侧边缘的金属表面、所述电互连结构表面、所述第一介质层表面及所述第一电极表面形成第二电极。作为本专利技术的集成无源元件转接板的制备方法的一种优选方案，步骤6)中，在所述硅基板的第一表面形成第一重新布线层包括如下步骤：61)在所述硅基板的第一表面形成第二介质层，所述第二介质层完全覆盖所述电容；62)在所述第二介质层内形成第一开口，所述第一开口暴露出所述第二电极；63)在所述第一开口内及所述第二介质层表面形成所述第一重新布线层。作为本专利技术的集成无源元件转接板的制备方法的一种优选方案，步骤63)之后，还包括在所述第二介质层表面形成第三介质层的步骤，所述第三介质层完全覆盖位于所述第二介质层表面的所述第一重新布线层。作为本专利技术的集成无源元件转接板的制备方法的一种优选方案，步骤8)中，在裸露的所述电互连结构表面及所述硅基板的第二表面形成第二重新布线层包括如下步骤：81)在所述硅基板的第二表面形成第四介质层；82)在所述第四介质层内形成第二开口，所述第二开口暴露出所述电互连结构；83)在所述第二开口内及所述第四介质层表面形成所述第二重新布线层。本专利技术还提供一种集成无源元件转接板，所述集成无源元件转接板包括：硅基板，所述硅基板包括第一表面及第二表面；电感线圈，自所述硅基板的第一表面嵌入至所述硅基板内部；电互连结构，自所述硅基板的第一表面至第二表面贯穿所述硅基板；绝缘保护层，位于所述电感线圈与所述硅基板之间，及所述电互连结构与所述硅基板之间；电容，位于所述硅基板的第一表面；第一重新布线层，位于所述电容的表面，且经由所述电容将所述电感线圈与所述电互连结构相连接；第二重新布线层，位于所述硅基板的第二表面及延伸至所述硅基板的第二表面的所述电互连结构的表面。作为本专利技术的集成无源元件转接板的一种优选方案，所述电感线圈的形状为圆螺旋形、多边螺旋形或折线形。作为本专利技术的集成无源元件转接板的一种优选方案，所述电容包括第一电极、第一介质层及第二电极：所述第一电极位于所述硅基板的第一表面；所述第一介质层位于所述第一电极远离所述硅基板的表面；所述第二电极位于所述电感线圈中心及一侧边缘的表面、所述电互连结构表面、所述第一介质层表面及所述第一电极表面。作为本专利技术的集成无源元件转接板的一种优选方案，所述集成无源元件转接板还包括第二介质层，所述第二介质层位于所述硅基板的第一表面，且完全覆盖所述电容；所述第一重新布线层自所述电容的表面延伸至所述第二介质层的表面。作为本专利技术的集成无源元件转接板的一种优选方案，所述集成无源元件转接板还包括第三介质层，所述第三介质层位于所述第二介质层远离所述硅基板的表面，且所述第三介质层完全覆盖位于所述第二介质层表面的所述第一重新布线层。作为本专利技术的集成无源元件转接板的一种优选方案，所述集成无源元件转接板还包括第四介质层，所述第四本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成无源元件转接板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：1)提供硅基板，所述硅基板包括相对的第一表面及第二表面；2)在所述硅基板的第一表面形成若干个第一盲孔及第二盲孔，所述第一盲孔的深度小于所述第二盲孔的深度；3)在所述硅基板的第一表面、所述第一盲孔表面及所述第二盲孔表面形成绝缘保护层；4)在所述第一盲孔及所述第二盲孔内填充金属，分别形成电感线圈及电互连结构；5)在所述硅基板的第一表面形成电容；6)在所述硅基板的第一表面形成第一重新布线层，所述第一重新布线层经由所述电容将所述电感线圈与所述电互连结构相连接；7)将所述硅基板的第二表面进行减薄，直至裸露出所述电互连结构；8)在裸露的所述电互连结构表面及所述硅基板的第二表面形成第二重新布线层。

【技术特征摘要】
1.一种集成无源元件转接板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
1)提供硅基板，所述硅基板包括相对的第一表面及第二表面；
2)在所述硅基板的第一表面形成若干个第一盲孔及第二盲孔，所述第一盲孔的深度
小于所述第二盲孔的深度；
3)在所述硅基板的第一表面、所述第一盲孔表面及所述第二盲孔表面形成绝缘保护
层；
4)在所述第一盲孔及所述第二盲孔内填充金属，分别形成电感线圈及电互连结构；
5)在所述硅基板的第一表面形成电容；
6)在所述硅基板的第一表面形成第一重新布线层，所述第一重新布线层经由所述电
容将所述电感线圈与所述电互连结构相连接；
7)将所述硅基板的第二表面进行减薄，直至裸露出所述电互连结构；
8)在裸露的所述电互连结构表面及所述硅基板的第二表面形成第二重新布线层。
2.根据权利要求1所述的集成无源元件转接板的制备方法，其特征在于：步骤1)与步骤2)
之间，还包括对所述硅基板进行预处理的步骤。
3.根据权利要求1所述的集成无源元件转接板的制备方法，其特征在于：步骤2)中，在所
述硅基板的第一表面形成第一盲孔及第二盲孔包括如下步骤：
21)在所述硅基板的第一表面形成掩膜层；
22)在所述掩膜层表面涂覆光刻胶层，图形化所述光刻胶层，图形化的光刻胶层定
义出所述第一盲孔及所述第二盲孔的图形；
23)以所述图形化的光刻胶层为掩膜，将所述第一盲孔及所述第二盲孔的图形转移
至所述掩膜层内；
24)以所述掩膜层为掩膜，采用深反应离子刻蚀工艺在所述硅基板的第一表面形成
所述第一盲孔及所述第二盲孔。
4.根据权利要求1所述的集成无源元件转接板的制备方法，其特征在于：步骤3)中，采用
热氧化工艺在所述硅基板的第一表面、所述第一盲孔表面及所述第二盲孔表面形成所述绝
缘保护层。
5.根据权利要求1所述的集成无源元件转接板的制备方法，其特征在于：步骤4)中，采用

\t基于表面张力的液体合金填充工艺在所述第一盲孔及所述第二盲孔内填充金属。
6.根据权利要求1所述的集成无源元件转接板的制备方法，其特征在于：步骤4)中，形成
的电感线圈的形状为圆螺旋形、多边螺旋形或折线形。
7.根据权利要求1所述的集成无源元件转接板的制备方法，其特征在于：步骤5)中，在所
述硅基板的第一表面形成电容包括如下步骤：
51)在所述硅基板的第一表面形成第一电极；
52)在所述第一电极表面形成第一介质层；
53)在位于所述电感线圈中心及一侧边缘的金属表面、所述电互连结构表面、所述
第一介质层表面及所述第一电极表面形成第二电极。
8.根据权利要求7所述的集成无源元件转接板的制备方法，其特征在于：步骤6)中，在所
述硅基板的第一表面形成第一重新布线层包括如下步骤：
61)在所述硅基板的第一表面形成第二介质层，所述第二介质层完全覆盖所述电容；
62...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑涛，罗乐，徐高卫，顾杰斌，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31