滤波器结构及其形成方法技术

一种滤波器结构及其形成方法，方法包括：提供衬底，衬底包括工作区和环绕工作区的互连区，以及环绕互连区的密封区，工作区的衬底上形成有器件结构；在互连区和密封区的衬底顶部形成缓冲层；在互连区的缓冲层的顶部、靠近工作区一侧的侧壁、以及密封区的缓冲层上形成第一互连层，第一互连层还延伸至工作区中，并与器件结构电连接，位于密封区的第一互连层用于作为密封层；在第一互连层的顶部、以及工作区的衬底顶部上方形成封装层，封装层与密封层、以及衬底围成空腔；在互连区中，在封装层中形成露出第一互连层顶部的开口；在开口中形成互连结构。降低因第一互连层与封装层产生的热应力而出现的分层问题或衬底破裂问题，提高滤波器结构可靠性。器结构可靠性。器结构可靠性。

【技术实现步骤摘要】
滤波器结构及其形成方法


[0001]本专利技术实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种滤波器结构及其形成方法。

技术介绍

[0002]随着超大规模集成电路的发展趋势，集成电路特征尺寸持续减小，人们对集成电路的封装技术的要求相应也不断提高。现有的封装技术包括球栅阵列封装(Ball Grid Array，BGA)、芯片尺寸封装(Chip Scale Package，CSP)、晶圆级封装(Wafer Level Package，WLP)、三维封装(3D)和系统封装(SiP)等。
[0003]系统封装可以将多个不同功能的有源元件、无源元件、微机电系统 (MEMS)、光学元件等其他元件组合到一个单元中，形成一个可提供多种功能的系统或子系统，允许异质IC集成。相比于系统级芯片(System on Chip，SoC)，系统封装的集成相对简单，设计周期和面市周期更短，成本较低，可以实现更复杂的系统。
[0004]为了满足集成电路封装的更低成本、更可靠、更快及更高密度的目标，先进的封装方法主要采用晶圆级系统封装(Wafer Level Package System inPackage，WLPSiP)，与传统的系统封装相比，晶圆级系统封装是在器件晶圆上完成封装集成制程，具有大幅减小封装结构的面积、降低制造成本、优化电性能、批次制造等优势，可明显的降低工作量与设备的需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例解决的问题是提供一种滤波器结构及其形成方法，有利于提高滤波器的可靠性。
[0006]为解决上述问题，本专利技术提供一种滤波器结构，包括：衬底，所述衬底包括工作区和环绕所述工作区的互连区，以及环绕所述互连区的密封区；器件结构，位于所述工作区的所述衬底上；缓冲层，位于所述互连区的所述衬底的顶部和所述密封区的所述衬底的顶部；第一互连层，位于所述缓冲层的顶部、以及靠近所述工作区一侧的侧壁，所述第一互连层还延伸至所述工作区中，并与所述器件结构电连接；密封层，位于所述密封区的所述缓冲层的顶部；封装层，位于所述第一互连层的顶部、以及所述工作区的所述衬底的顶部上方，在所述工作区中，所述封装层与所述缓冲层的侧壁以及所述衬底围成空腔，所述空腔用于容纳所述器件结构；互连结构，位于所述互连区的所述封装层中，所述互连结构的底部与所述第一互连层的顶部电连接。
[0007]相应的，本专利技术实施例还提供一种滤波器的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底包括工作区和环绕所述工作区的互连区，以及环绕所述互连区的密封区，所述工作区的衬底上形成有器件结构；在所述互连区和密封区的所述衬底顶部形成缓冲层；在所述互连区的所述缓冲层的顶部、靠近所述工作区一侧的侧壁、以及所述密封区的所述缓冲层上形成第一互连层，所述第一互连层还延伸至所述工作区中，并与所述器件结构电连接，其中，位于所述所述密封区的所述第一互连层用于作为密封层；在所述第一互连层的顶部、以及所
述工作区的所述衬底顶部上方形成封装层，所述封装层与所述密封层、以及所述衬底围成空腔，所述空腔用于容纳所述器件结构；在所述互连区中，在所述封装层中形成露出所述第一互连层顶部的开口；在所述开口中形成互连结构，所述互连结构的底部与所述第一互连层的顶部电连接。
[0008]与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下优点：
[0009]本专利技术实施例提供一种滤波器的形成方法，在缓冲层的顶部、以及靠近工作区一侧的侧壁形成第一互连层之前，在互连区的衬底顶部形成缓冲层，使得缓冲层位于衬底和第一互连层之间，在器件结构变温过程后，缓冲层有利于抵消或削弱第一互连层与封装层之间产生的热应力，从而对第一互连层与封装层之间产生的热应力起到缓冲作用，降低了因第一互连层与封装层产生的热应力而出现的分层问题或衬底破裂问题的概率，进而提高了滤波器结构的可靠性。
附图说明
[0010]图1是一种滤波器的结构示意图；
[0011]图2是本专利技术滤波器结构一实施例的结构示意图；
[0012]图3是本专利技术滤波器结构另一实施例的结构示意图；
[0013]图4至图13是本专利技术滤波器的形成方法一实施例中各步骤对应的结构示意图。
具体实施方式
[0014]目前滤波器的可靠性有待提高。现结合一种滤波器结构的结构示意图分析其可靠性有待提高的原因。
[0015]图1是一种滤波器结构的结构示意图。
[0016]参考图1，所述滤波器结构包括：衬底10；所述衬底10包括工作区10A、环绕所述工作区10A的互连区10B、以及环绕所述互连区10B的所述密封区 10C；器件结构12，位于所述工作区10A的衬底10上；互连层13，位于所述互连区10B的所述衬底10顶部；密封层16，位于所述密封区10C的所述衬底 10上；封装层11，位于所述互连层13和密封层16的顶部、以所述工作区10A 的所述衬底10的顶部上方，在所述工作区10A中，所述封装层11与所述互连层13的侧壁以及所述衬底10围成空腔19，所述空腔19用于容纳所述器件结构12；导电柱17，位于所述互连区10B的所述封装层11中，所述导电柱17 的底部与所述互连层13的顶部电连接。
[0017]经研究发现，由于所述封装层11材料的热膨胀系数(CTE)与所述衬底 10材料的热膨胀系数差异较大，在滤波器结构变温过程中，所述封装层11的收缩性较大，而互连层13的延展性较好，从而导致所述互连层13与封装层11、以及所述密封层16之间容易产生较大的热应力，在较大的热应力的作用下，容易导致所述互连层13与衬底10之间容易出现分层或者衬底10破裂的现象，从而影响了滤波器结构的可靠性。
[0018]为了解决技术问题，本专利技术实施例提供一种滤波器的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底包括工作区以及环绕所述工作区的互连区，所述工作区的衬底上形成有器件结构；在所述互连区的所述衬底顶部形成缓冲层；在所述缓冲层的顶部、以及靠近所述工作区一侧的侧壁形成第一互连层，所述第一互连层还延伸至所述工作区中，并与所述器件结构电连接；在所述第一互连层的顶部、以及所述工作区的所述衬底顶部上方形成封装层，在所
述工作区中，所述封装层与所述缓冲层的侧壁以及所述衬底围成空腔，所述空腔用于容纳所述器件结构；在所述互连区中，在所述封装层中形成露出所述第一互连层顶部的开口；在所述开口中形成互连结构，所述互连结构的底部与所述第一互连层的顶部电连接。
[0019]本专利技术实施例在缓冲层的顶部、以及靠近工作区一侧的侧壁形成第一互连层之前，在互连区的衬底顶部形成缓冲层，使得缓冲层位于衬底和第一互连层之间，在器件结构变温过程后，缓冲层有利于抵消或削弱第一互连层与封装层之间产生的热应力，从而对第一互连层与封装层之间产生的热应力起到缓冲作用，降低了因第一互连层与封装层产生的热应力而出现的分层问题或衬底破裂问题的概率，进而提高了滤波器结构的可靠性。
[0020]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0021]图2是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滤波器结构，其特征在于，包括：衬底，所述衬底包括工作区和环绕所述工作区的互连区，以及环绕所述互连区的密封区；器件结构，位于所述工作区的所述衬底上；缓冲层，位于所述互连区的所述衬底的顶部和所述密封区的所述衬底的顶部；第一互连层，位于所述缓冲层的顶部、以及靠近所述工作区一侧的侧壁，所述第一互连层还延伸至所述工作区中，并与所述器件结构电连接；密封层，位于所述密封区的所述缓冲层的顶部；封装层，位于所述第一互连层的顶部、以及所述工作区的所述衬底的顶部上方，在所述工作区中，所述封装层与所述缓冲层的侧壁以及所述衬底围成空腔，所述空腔用于容纳所述器件结构；互连结构，位于所述互连区的所述封装层中，所述互连结构的底部与所述第一互连层的顶部电连接。2.如权利要求1所述的滤波器结构，其特征在于，所述滤波器结构还包括：绝缘层，位于所述第一互连层的顶部和侧壁，所述绝缘层还覆盖所述工作区的所述器件结构的顶部和侧壁；所述封装层位于所述绝缘层的顶部。3.如权利要求1所述的滤波器结构，其特征在于，所述缓冲层的材料包括高分子类有机材料；或者，所述缓冲层采用的材料的热膨胀系数介于所述封装层选用的材料的热膨胀系数和第一互连层选用的材料的热膨胀系数之间。4.如权利要求1所述的滤波器结构，其特征在于，所述第一互连层的厚度为2微米至30微米。5.如权利要求2所述的滤波器结构，其特征在于，所述绝缘层的材料包括SiO2、SiN和Al2O3中的一种或多种。6.如权利要求1所述的滤波器结构，其特征在于，所述互连结构贯穿所述封装层，所述互连结构为导电柱；或者，所述互连结构贯穿所述封装层，所述互连结构包括导电柱、以及位于所述导电柱顶面的焊球；或者，所述滤波器结构还包括：开口，贯穿所述互连区的所述封装层，并露出所述第一互连层的顶部；所述互连结构为第二互连层，所述第二互连层位于所述开口的底部和侧壁，并延伸覆盖所述封装层的部分顶部。7.如权利要求1所述的滤波器结构，其特征在于，所述封装层的厚度尺寸为5微米至60微米。8.如权利要求1所述的滤波器结构，其特征在于，所述第一互连层的材料包括Ti、Cu、Al和Ni中的一种或多种。9.如权利要求1所述的滤波器结构，其特征在于，所述密封层的材料与所述第一互连层的材料相同。10.如权利要求1所述的滤波器结构，其特征在于，所述滤波器结构包括声表面波滤波
器、体声波滤波器和薄膜腔体谐振滤波器中的一种或多种。11.一种滤波器的形成方法，其特征在于，包括：提...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷成进，李伟，
申请(专利权)人：中芯集成电路宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：