一种芯片的封装方法及其封装结构技术

本发明专利技术提供了一种芯片的封装方法及其封装结构，属于芯片封装技术领域，该封装方法包括：（1）提供硅晶圆，所述硅晶圆包括厚度方向相对的功能面和非功能面，从所述功能面的表面向所述非功能面的方向刻蚀多个硅通孔结构，并使得各硅通孔结构在所述功能面的表面呈菱形阵列排布；（2）在所述功能面上形成金属布线层，并对所述非功能面进行减薄，直至漏出硅通孔结构；（3）在所述非功能面上刻蚀散热孔结构，得到第一芯片层；（4）重复步骤（1）至（3）得到第二芯片层，将所述第一芯片层的非功能面和所述第二芯片层的功能面进行键合，完成芯片的封装。本发明专利技术减小了芯片封装过程中热应力的累积，且能够增强芯片间的散热能力，保证芯片的可靠性。保证芯片的可靠性。保证芯片的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片的封装方法及其封装结构


[0001]本专利技术涉及芯片封装
，特别涉及一种芯片的封装方法及其封装结构。

技术介绍

[0002]近年来，随着人工智能技术行业的迅猛发展，芯片逐渐向小尺寸、高集成度、大算力和低功耗方向发展，为了满足芯片的发展需求，三维封装技术应运而生，三维封装被认为是超越摩尔定律和开发高密度、小体积和多功能化器件的首选技术解决方案。
[0003]三维封装的核心是硅通孔技术，硅通孔技术需要通过在芯片等硅介质中刻蚀导电通孔，在形成绝缘层后再沉积如铜、钨等导电材料，从而实现各芯片间的短距离垂直互连。三维封装具有高性能、宽带宽、低功耗、低信号延迟、小尺寸等特点，然而由于三维封装的高集成度，芯片的热密度也更高，使得三维封装过程中的热问题愈发严峻；并且芯片在工作时硅通孔结构会产生较高的热量，该热量使得芯片中的有源器件的载流子迁移率发生改变，严重时甚至导致芯片的工作性能失效。因此，为了解决上述问题，有必要研究一种热应力小，散热性能好，且能够保证芯片工作的可靠性的封装方法和封装结构。

技术实现思路
<br/>[0004]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片的封装方法，其特征在于，所述封装方法包括如下步骤：（1）提供硅晶圆，所述硅晶圆包括厚度方向相对的功能面和非功能面，从所述功能面的表面向所述非功能面的方向刻蚀多个硅通孔结构，并使得各硅通孔结构在所述功能面的表面呈菱形阵列排布；（2）在所述功能面表面上形成金属布线层，并对所述非功能面进行减薄，直至漏出硅通孔结构；（3）在所述非功能面上刻蚀散热孔，得到第一芯片层；（4）重复步骤（1）至（3）得到第二芯片层，将所述第一芯片层的非功能面和所述第二芯片层的功能面对准键合，完成芯片的封装。2.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于，步骤（1）包括如下子步骤：（11）在所述硅晶圆表面需要刻蚀硅通孔结构的区域生长掩膜层，在所述掩膜层上进行刻蚀，形成硅盲孔；（12）向所述硅盲孔内填充聚合物溶液后，依次进行离心和固化以将所述聚合物溶液沉积到所述硅盲孔的底部和侧壁，形成绝缘层；（13）在所述绝缘层的底部和侧壁上依次沉积阻挡层和种子层后，利用自下而上镀铜工艺在所述硅盲孔内沉积金属铜，形成导电层；（14）在所述硅盲孔的外周刻蚀环形凹槽，完成硅通孔结构的制备；其中，所述环形凹槽的圆心与所述硅盲孔的圆心相同。3.根据权利要求2所述的封装方法，其特征在于，在步骤（11）中，所述刻蚀的方法为湿法刻蚀、干法刻蚀或深度反应离子刻蚀中的至少一种；和/或所述硅盲孔的半径为5.1~10.2μm，深度为50~100μm。4.根据权利要求2所述的封装方法，其特征在于，在步骤（12）中，所述聚合物溶液为聚酰胺酸溶液，所述聚酰胺酸溶液的粘度为1500~3000mP
·
s；所述离心的转速为3500~4500r...

【专利技术属性】
技术研发人员：王嘉诚，张少仲，张栩，
申请(专利权)人：中诚华隆计算机技术有限公司，
类型：发明
国别省市：