用于系统级封装的TSV转接板技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于系统级封装的TSV转接板，包括：Si衬底(10)；设置于Si衬底(10)内的第一TSV区(101)、第一隔离区(102)、第一横向二极管(103)、第二隔离区(104)、第二横向二极管(105)、第三隔离区(106)以及第二TSV区(107)；互连线(108)，对第一TSV区(101)的第一端面、第一横向二极管(103)、第二横向二极管(105)以及第二TSV区(107)进行串行连接。本实用新型专利技术提供的TSV转接板通过在TSV转接板上加工二极管作为ESD防护器件，解决了基于TSV工艺的集成电路系统级封装抗静电能力弱的问题，增强了集成电路系统级封装的抗静电能力。

【技术实现步骤摘要】
用于系统级封装的TSV转接板
本技术属半导体集成电路
，特别涉及一种用于系统级封装的TSV转接板。
技术介绍
目前为止集成电路的特征尺寸已经低至7nm，在单个芯片上集成的晶体管数量已经到达百亿级别，伴随百亿级别的晶体管数量的要求，片上资源和互连线长度问题成为现今集成电路领域发展的瓶颈，3D集成电路被认为是未来集成电路的发展方向，它在原有电路的基础上，在Z轴上层叠，以求在最小的面积上集成更多的功能，这种方法克服了原有集成度的限制，利用新兴技术硅通孔(Through-SiliconVia，简称TSV)，大幅度的提高了集成电路的性能，降低线上延迟，减小芯片功耗。在半导体行业里面，随着集成电路集成度的提高以及器件特征尺寸的减小，集成电路中静电放电(Electro-StaticDischarge，简称ESD)引起的潜在性损坏已经变得越来越明显。据有关报道，集成电路领域的故障中有近35％的故障是由ESD所引发的，因此芯片内部都设计有ESD保护结构来提高器件的可靠性。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。在利用转接板实现多功能芯片集成时，不同芯片的抗静电能力不同，在三维堆叠时抗静电能力弱的芯片会影响到封装后整个系统的抗静电能力，因此如何提高基于TSV工艺的系统级封装的抗静电能力成为半导体行业亟待解决的问题。
技术实现思路
为了提高系统级封装的抗静电能力，本技术提供了一种用于系统级封装的TSV转接板；本技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：本技术的实施例提供了一种用于系统级封装的TSV转接板，包括：Si衬底10；设置于所述Si衬底10内的第一TSV区101、第一隔离区102、第一横向二极管103、第二隔离区104、第二横向二极管105、第三隔离区106以及第二TSV区107；其中，所述第一横向二极管103设置于所述第一隔离区102和所述第二隔离区104形成的横向封闭区域内，所述第二横向二极管105设置于所述第二隔离区104和所述第三隔离区106形成的横向封闭区域内；所述第一TSV区101和所述第二TSV区107设置于所述第一隔离区102、所述第一横向二极管103、所述第二隔离区104、所述第二横向二极管105和所述第三隔离区106形成区域的外侧；铜互连线108，对所述第一TSV区101的第一端面、所述第一横向二极管103、所述第二横向二极管105以及所述第二TSV区107的第一端面进行串行连接；其中，所述第一TSV区101、所述第一隔离区102、所述第二隔离区104、所述第三隔离区106以及所述第二TSV区107均上下贯通所述Si衬底10；所述第一TSV区101的第二端面和所述第二TSV区107的第二端面上依次设置有钨插塞和铜凸点109。在本专利技术的一个实施例中，所述第一TSV区101的第一端面与所述第一横向二极管103的阳极、所述第一横向二极管103的阴极与所述第二横向二极管105的阳极、所述第二横向二极管105的阴极与所述第二TSV区107的第一端面分别通过所述互连线108连接。在本专利技术的一个实施例中，述第一TSV区101的第一端面、所述第一横向二极管103的阳极、所述第一横向二极管103的阴极、所述第二横向二极管105的阳极、所述第二横向二极管105的阴极以及所述第二TSV区107的第一端面与所述互连线108之间均设置有钨插塞。在本专利技术的一个实施例中，所述TSV转接板还包括设置于所述Si衬底10表面的SiO2绝缘层110。在本专利技术的一个实施例中，所述第一TSV区101、所述第一隔离区102、所述第二隔离区104、所述第三隔离区106以及所述第二TSV区107的深度为40～80μm。在本专利技术的一个实施例中，所述第一TSV区101和所述第二TSV区107内填充的材料为多晶硅。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1、本技术提供的TSV转接板通过在TSV转接板上设置ESD防护器件二极管，增强了层叠封装芯片的抗静电能力；2、本技术通过在TSV转接板上设置二极管，利用转接板较高的散热能力，提高了器件工作中的大电流通过能力；3、本技术提供的TSV转接板的二极管周围利用上下贯通的隔离区，具有较小的漏电流和寄生电容。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的一种用于系统级封装的TSV转接板结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种用于系统级封装的TSV转接板的制备方法流程图；图3a-图3i为本技术实施例提供的另一种用于系统级封装的TSV转接板的制备方法流程图。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术做进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。实施例一请参见图1，图1为本技术实施例提供的一种用于系统级封装的TSV转接板结构示意图，包括：Si衬底10；设置于所述Si衬底10内的第一TSV区101、第一隔离区102、第一横向二极管103、第二隔离区104、第二横向二极管105、第三隔离区106以及第二TSV区107；其中，所述第一横向二极管103设置于所述第一隔离区102和所述第二隔离区104形成的横向封闭区域内，所述第二横向二极管105设置于所述第二隔离区104和所述第三隔离区106形成的横向封闭区域内；所述第一TSV区101和所述第二TSV区107设置于所述第一隔离区102、所述第一横向二极管103、所述第二隔离区104、所述第二横向二极管105和所述第三隔离区106形成区域的外侧；互连线，对所述第一TSV区101的第一端面、所述第一横向二极管103、所述第二横向二极管105以及所述第二TSV区107的第一端面进行串行连接；其中，所述第一TSV区101、所述第一隔离区102、所述第二隔离区104、所述第三隔离区106以及所述第二TSV区107均上下贯通所述Si衬底10。具体地，所述第一TSV区101的第一端面与所述第一横向二极管103的阳极、所述第一横向二极管103的阴极与所述第二横向二极管105的阳极、所述第二横向二极管105的阴极与所述第二TSV区107的第一端面分别通过互连线108连接。进一步地，所述第一TSV区101的第一端面、所述第一横向二极管103的阳极、所述第一横向二极管103的阴极、所述第二横向二极管105的阳极、所述第二横向二极管105的阴极以及所述第二TSV区107的第一端面与互连线108之间均设置有钨插塞。优选地，所述互连线108的材料为铜。具体地，所述第一TSV区101的第二端面和所述第二TSV区107的第二端面上依次设置有钨插塞和铜凸点109。优选地，所述TSV转接板还包括设置于所述Si衬底10上下表面的SiO2绝缘层110。进一步地，第一隔离区102、第二隔离区104和第三隔离区106与Si衬底上表面和下表面的SiO2绝缘层110用于形成封闭的隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于系统级封装的TSV转接板，其特征在于，包括：Si衬底(10)；设置于所述Si衬底(10)内的第一TSV区(101)、第一隔离区(102)、第一横向二极管(103)、第二隔离区(104)、第二横向二极管(105)、第三隔离区(106)以及第二TSV区(107)；其中，所述第一横向二极管(103)设置于所述第一隔离区(102)和所述第二隔离区(104)形成的横向封闭区域内，所述第二横向二极管(105)设置于所述第二隔离区(104)和所述第三隔离区(106)形成的横向封闭区域内；所述第一TSV区(101)和所述第二TSV区(107)设置于所述第一隔离区(102)、所述第一横向二极管(103)、所述第二隔离区(104)、所述第二横向二极管(105)和所述第三隔离区(106)形成区域的外侧；铜互连线(108)，对所述第一TSV区(101)的第一端面、所述第一横向二极管(103)、所述第二横向二极管(105)以及所述第二TSV区(107)的第一端面进行串行连接；其中，所述第一TSV区(101)、所述第一隔离区(102)、所述第二隔离区(104)、所述第三隔离区(106)以及所述第二TSV区(107)均上下贯通所述Si衬底(10)。...

【技术特征摘要】
1.一种用于系统级封装的TSV转接板，其特征在于，包括：Si衬底(10)；设置于所述Si衬底(10)内的第一TSV区(101)、第一隔离区(102)、第一横向二极管(103)、第二隔离区(104)、第二横向二极管(105)、第三隔离区(106)以及第二TSV区(107)；其中，所述第一横向二极管(103)设置于所述第一隔离区(102)和所述第二隔离区(104)形成的横向封闭区域内，所述第二横向二极管(105)设置于所述第二隔离区(104)和所述第三隔离区(106)形成的横向封闭区域内；所述第一TSV区(101)和所述第二TSV区(107)设置于所述第一隔离区(102)、所述第一横向二极管(103)、所述第二隔离区(104)、所述第二横向二极管(105)和所述第三隔离区(106)形成区域的外侧；铜互连线(108)，对所述第一TSV区(101)的第一端面、所述第一横向二极管(103)、所述第二横向二极管(105)以及所述第二TSV区(107)的第一端面进行串行连接；其中，所述第一TSV区(101)、所述第一隔离区(102)、所述第二隔离区(104)、所述第三隔离区(106)以及所述第二T...

【专利技术属性】
技术研发人员：张捷，
申请(专利权)人：西安科锐盛创新科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61