一种凹槽芯片嵌入工艺制造技术

本发明专利技术提供一种凹槽芯片嵌入工艺，包括以下步骤：(a)提供硅片，并在硅片上表面刻蚀多个TSV孔，形成TSV区，然后形成第一钝化层，在第一钝化层和种子层；(b)电镀金属，使金属充满TSV孔形成金属柱；(c)将硅片下表面做减薄处理，刻蚀凹槽；(d)在硅片下表面形成第三钝化层，在第三钝化层上涂布光刻胶；(e)去除金属柱表面第三钝化层、金属柱和光刻胶；(f)在凹槽底部填焊锡，嵌入芯片，拆临时键合得到芯片嵌入结构。本发明专利技术的技术方案通过在铜柱腐蚀的时候在铜柱表面增加金属层，做硬罩幕层，在铜柱底部增加保护介质做高度控制层，使铜柱被腐蚀后能停在保护介质中，去除保护介质，使铜柱露出，精确控制铜柱的高度。

【技术实现步骤摘要】
一种凹槽芯片嵌入工艺
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种凹槽芯片嵌入工艺。
技术介绍
毫米波射频技术在半导体行业发展迅速，其在高速数据通信、汽车雷达、机载导弹跟踪系统以及空间光谱检测和成像等领域都得到广泛应用，预计2018年市场达到11亿美元，成为新兴产业，新的应用对产品的电气性能、紧凑结构和系统可靠性提出了新的要求，对于无线发射和接收系统，目前还不能集成到同一颗芯片上（SOC），因此需要把不同的芯片包括射频单元、滤波器、功率放大器等集成到一个独立的系统中实现发射和接收信号的功能。传统封装工艺把各种功能芯片和无源器件安装在基板上，占用面积大，可靠性差，不能满足封装系统越来越小型化的趋势，而基于标准硅工艺的三维异构封装技术（系统级封装SIP）运用TSV技术和空腔结构将不同衬底不同功能的芯片集成在一起，能在较小的区域内实现芯片的堆叠和互联，大大减小了功能件的面积并增加了其可靠性，越来越成为该产业未来发展的方向。射频芯片需要对其底部进行散热和接地互联，这样就要求芯片底部需要有TSV金属柱做接触，但是对于要把射频芯片埋入到硅空腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种凹槽芯片嵌入工艺，其特征在于，包括以下步骤：/n(a)、提供硅片，并在硅片上表面刻蚀多个TSV孔，形成TSV区，然后在硅片上表面形成第一钝化层，在第一钝化层上形成至少一层种子层；/n(b)、在种子层上电镀金属，使金属充满TSV孔形成金属柱，抛光去除硅片表面的金属和种子层，在设置TSV孔的硅片上表面临时键合载片，保护硅片的TSV区；/n(c)、将硅片下表面做减薄处理，使得金属柱在硅片下表面露出，并在硅片下表面形成第二钝化层，抛光使得硅片下表面的金属柱露出，在硅片下表面刻蚀凹槽，其中凹槽设置在TSV区，使金属柱竖立在凹槽内；/n(d)、去除金属柱表面的第一钝化层，然后在硅片下表面形成第三钝...

【技术特征摘要】
1.一种凹槽芯片嵌入工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(a)、提供硅片，并在硅片上表面刻蚀多个TSV孔，形成TSV区，然后在硅片上表面形成第一钝化层，在第一钝化层上形成至少一层种子层；
(b)、在种子层上电镀金属，使金属充满TSV孔形成金属柱，抛光去除硅片表面的金属和种子层，在设置TSV孔的硅片上表面临时键合载片，保护硅片的TSV区；
(c)、将硅片下表面做减薄处理，使得金属柱在硅片下表面露出，并在硅片下表面形成第二钝化层，抛光使得硅片下表面的金属柱露出，在硅片下表面刻蚀凹槽，其中凹槽设置在TSV区，使金属柱竖立在凹槽内；
(d)、去除金属柱表面的第一钝化层，然后在硅片下表面形成第三钝化层，在第三钝化层上涂布光刻胶，曝光显影，使金属柱顶部露出；
(e)、去除金属柱表面第三钝化层，并去除金属柱，然后去除上一步第三钝化层上涂布的光刻胶；
(f)、在凹槽底部填焊锡，嵌入芯片，回流完成芯片焊接，在凹槽和芯片之间的缝隙填充材料，然后在硅片下表面形成第四钝化层和RDL,使芯片信号PAD引出，拆临时键合得到芯片嵌入结构。


2.如权利要求1所述的凹槽芯片嵌入工艺，其特征在于，所述步骤（a）TSV孔的直径范围为1um～1000um，深度为10um～1000um；所述第一钝化层、第二钝化层、第三钝化层的材质均为氧化硅或氮化硅，厚度为0.01um～100um；所述种子层厚度为0.001um～100um，所述种子层材质选自钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡、镍的一种。

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【专利技术属性】
技术研发人员：冯光建，黄雷，高群，郭西，顾毛毛，
申请(专利权)人：浙江集迈科微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33