用于系统级封装的硅通孔转接板技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于系统级封装的硅通孔转接板，包括：Si衬底(101)；第一TSV区(102)和第二TSV区(103)，第一隔离区(104)和第二隔离区(105)，三极管器件区(106)；互连线(107)，用于对第一TSV区(102)的第一端面、第二TSV区(103)的第一端面和三极管进行串行连接。本实用新型专利技术提供的硅通孔转接板通过在硅通孔转接板上设置三极管作为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】
用于系统级封装的硅通孔转接板
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硅通孔转接板。
技术介绍
三维(Three-Dimension，3D)集成计算是目前被认为超越摩尔定律可持续实现小型化、高密度、多功能化的首选方案，而硅通孔(Through-SiliconVia，简称TSV)技术是三维集成的关键，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-StaticDischarge，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。常规ESD设计重在解决单个芯片内静电放电问题。当不同芯片堆叠在一起，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。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3D-IC的系统级封装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3D集成电路的系统级封装抗静电能力，本技术提供了一种用于系统级封装的硅通孔转接板；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硅通孔转接板，包括：Si衬底101；第一TSV区102和第二TSV区103，位于Si衬底101内且上下贯通Si衬底101，第一TSV区102和第二TSV区103内填充的材料为多晶硅；第一隔离区104和第二隔离区105，位于第一TSV区102和第二TSV区103之间；三极管器件区106，位于第一隔离区104和第二隔离区105之间；第一互连线1071和第二互连线1072，设置于第一TSV区102的第一端面、第二TSV区103的第一端面和三极管器件区106的上，用于连接第一TSV区102的第一端面、第二TSV区103的第一端面和三极管器件区106；铜凸点108，设置于第一TSV区102的第二端面和第二TSV区103的第二端面之上。在本技术的一个实施例中，三极管器件区106包括：器件沟槽1061、三极管的埋层1062、三极管的集电极接触区1063、三极管的基区接触区1064和三极管的发射区1065；其中，三极管的埋层1062位于器件沟槽1061下端；三极管的集电极接触区1063、三极管的基区接触区1064和三极管的发射区1065位于器件沟槽1061内。在本技术的一个实施例中，第一TSV区102的第一端面与三极管的基区接触区1064和三极管的发射区1065通过第一互连线1071连接；第二TSV区103的第一端面与三极管的集电极接触区1063通过第二互连线1072连接。在本技术的一个实施例中，第一TSV区102的第一端面、三极管的基区接触区1064和三极管的发射区1065与第一互连线1071之间设置有钨插塞；第二TSV区103的第一端面和三极管的集电极接触区1063与第二互连线1072之间均设置有钨插塞。在本技术的一个实施例中，第一互连线1071和第二互连线1072的材料为铜。在本技术的一个实施例中，第一TSV区102的第二端面和第二TSV区103的第二端面上依次设置有钨插塞和铜凸点108。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1、本技术提供的硅通孔转接板通过在硅通孔转接板上设置ESD防护器件三极管，增强了层叠封装芯片的抗静电能力；2、本技术通过在硅通孔转接板上设置三极管，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、本技术提供的硅通孔转接板的三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硅通孔转接板结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种用于系统级封装的硅通孔转接板的制备方法流程示意图；图3a-图3j为本技术实施例提供的另一种硅通孔转接板的制备方法流程图；图4为本技术实施例提供的另一种硅通孔转接板结构示意图。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硅通孔转接板结构示意图，包括：Si衬底101；第一TSV区102和第二TSV区103，位于Si衬底101内且上下贯通Si衬底101，第一TSV区102和第二TSV区103内填充的材料为多晶硅；第一隔离区104和第二隔离区105，位于第一TSV区102和第二TSV区103之间；三极管器件区106，位于第一隔离区104和第二隔离区105之间；第一互连线1071和第二互连线1072，设置于第一TSV区102的第一端面、第二TSV区103的第一端面和三极管器件区106上，用于连接第一TSV区102的第一端面、第二TSV区103的第一端面和三极管器件区106；铜凸点108，设置于第一TSV区102的第二端面和第二TSV区103的第二端面之上。具体地，三极管器件区106包括：器件沟槽1061、三极管的埋层1062、三极管的集电极接触区1063、三极管的基区接触区1064和三极管的发射区1065；其中，三极管的埋层1062位于器件沟槽1061下端；三极管的集电极接触区1063、三极管的基区接触区1064和三极管的发射区1065位于器件沟槽1061内。优选地，第一TSV区102的第一端面与三极管的基区接触区1064和三极管的发射区1065通过第一互连线1071连接；第二TSV区103的第一端面与三极管的集电极接触区1063通过第二互连线1072连接。进一步地，第一TSV区102的第一端面、三极管的基区接触区1064和三极管的发射区1065与第一互连线1071之间设置有钨插塞；第二TSV区103的第一端面和三极管的集电极接触区1063与第二互连线1072之间均设置有钨插塞。优选地，第一互连线1071和第二互连线1072的材料为铜。具体地，第一TSV区102的第二端面和第二TSV区103的第二端面上依次设置有钨插塞和铜凸点108。进一步地，硅通孔转接板还包括设置于Si衬底101上表面和下表面的SiO2绝缘层。具体地，第一隔离区104和第二隔离区105用于和Si衬底101上下表面的绝缘层408形成封闭的隔离区域以隔离三极管。优选地，Si衬底101的掺杂类型为N型，掺杂浓度为1×1015cm-3，厚度为80～120μm。优选地，第一TSV区102、第二TSV区103、第一隔离区104以及第二隔离区105的深度为80～120μm。优选地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于系统级封装的硅通孔转接板，其特征在于，包括：Si衬底(101)；第一TSV区(102)和第二TSV区(103)，位于所述Si衬底(101)内且上下贯通所述Si衬底(101)，所述第一TSV区(102)和所述第二TSV区(103)内填充的材料为多晶硅；第一隔离区(104)和第二隔离区(105)，位于所述第一TSV区(102)和所述第二TSV区(103)之间；三极管器件区(106)，位于所述第一隔离区(104)和所述第二隔离区(105)之间；第一互连线(1071)和第二互连线(1072)，设置于所述第一TSV区(102)的第一端面、所述第二TSV区(103)的第一端面和所述三极管器件区(106)上，用于连接所述第一TSV区(102)的第一端面、所述第二TSV区(103)的第一端面和所述三极管器件区(106)；铜凸点(108)，设置于所述第一TSV区(102)的第二端面和所述第二TSV区(103)的第二端面之上；所述第一TSV区(102)的第二端面和所述第二TSV区(103)的第二端面上依次设置有钨插塞和铜凸点(108)。

【技术特征摘要】
1.一种用于系统级封装的硅通孔转接板，其特征在于，包括：Si衬底(101)；第一TSV区(102)和第二TSV区(103)，位于所述Si衬底(101)内且上下贯通所述Si衬底(101)，所述第一TSV区(102)和所述第二TSV区(103)内填充的材料为多晶硅；第一隔离区(104)和第二隔离区(105)，位于所述第一TSV区(102)和所述第二TSV区(103)之间；三极管器件区(106)，位于所述第一隔离区(104)和所述第二隔离区(105)之间；第一互连线(1071)和第二互连线(1072)，设置于所述第一TSV区(102)的第一端面、所述第二TSV区(103)的第一端面和所述三极管器件区(106)上，用于连接所述第一TSV区(102)的第一端面、所述第二TSV区(103)的第一端面和所述三极管器件区(106)；铜凸点(108)，设置于所述第一TSV区(102)的第二端面和所述第二TSV区(103)的第二端面之上；所述第一TSV区(102)的第二端面和所述第二TSV区(103)的第二端面上依次设置有钨插塞和铜凸点(108)。2.根据权利要求1所述的硅通孔转接板，其特征在于，所述三极管器件区(106)包括：器件沟槽(1061)、三极管的...

【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