【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及半导体封装领域，尤其涉及一种封装结构以及封装方法。
技术介绍
1、随着半导体技术的不断进步，集成电路的复杂性和性能要求不断增加。传统的2d封装工艺，在散热方面存在限制，这限制了更高功率芯片的使用。而且2d封装工艺的尺寸有限，难以容纳大型芯片和多个芯片的组合，限制了集成度，这使得2.5d封装工艺成为商业化产品并在市场上得以推广。
2、为了满足封装结构中芯片大数据的传输需求，越来越多的大数据传输采用光信号进行，光信号采用光速传输速度，使得光通信能够实现极高的数据传输速率和低延迟。此外，光信号不容易受到电磁干扰或射频干扰的影响，因此在高电磁噪声环境中仍能保持稳定的信号质量，而且光信号不会产生电磁辐射，因此难以被窃听，有助于提高数据传输的安全性。
3、在2.5d封装过程中，为了让芯片之间交互产生的大量数据得以顺利传输，会将交互产生的数据转化成光信号，再将光信号通过光纤进行传输，因此光纤和光栅耦合器(grating couple)的耦合必不可少。但现在发现2.5d封装工艺的过程中光栅耦合器容易出现损伤，导致最终形成的封装结构良率不佳。
技术实现思路
1、本专利技术实施例解决的问题是提供一种封装结构以及封装方法，提升了封装结构的性能。
2、为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种封装方法，包括：提供第一衬底，所述第一衬底包括键合面，所述键合面上形成有光耦合区；提供第二衬底，所述第二衬底包括第一面以及与所述第一面相背的第二面；在所述第二衬底
3、可选的，所述封装方法还包括：提供第二衬底后，在所述第二衬底的第一面上形成支撑环前，在所述第二衬底的第一面上形成保护层；刻蚀所述第二衬底的第二面，在所述第二衬底中形成第二开口的步骤中，所述第二开口露出所述保护层；所述封装方法还包括：在所述第二衬底中形成第二开口后，形成与所述光耦合区耦合的光纤前，去除所述第二开口露出的所述保护层，露出所述光耦合区。
4、可选的，在所述第二衬底的第一面上形成保护层的步骤中，所述保护层的材料包括氧化硅、氮化硅、钛、铝、铜或钨。
5、可选的，在所述第二衬底的第一面上形成保护层的步骤中，所述保护层的厚度大于或等于0.05微米。
6、可选的，去除所述第二开口露出的所述保护层，露出所述光耦合区的步骤中，采用的是干法吹气的方法，且刻蚀气体采用惰性气体。
7、可选的，所述支撑环的材料包括金属。
8、可选的，所述金属包括不锈钢。
9、可选的，形成所述第二开口的步骤中，所述第二开口位于所述第一开口的正上方，且所述第二开口的开口尺寸小于或等于所述第一开口的开口尺寸。
10、可选的，在所述第二衬底中形成第二开口的步骤包括：在所述第二衬底的所述第二面上形成掩膜层，所述掩膜层包括掩膜开口，所述掩膜层开口位于所述第一开口的正上方；以所述掩膜层为掩膜刻蚀所述第二衬底，在所述第二衬底中形成第二开口。
11、可选的，所述封装方法包括：将所述支撑环背离所述第二衬底的一侧键合在所述第一衬底的键合面后，对所述第二衬底、支撑环和第一衬底围成的区域进行抽真空处理。
12、可选的，所述封装方法还包括：提供第一衬底后，将所述支撑环背离所述第二衬底的一侧键合在所述第一衬底的键合面前，在所述第一衬底上形成一个或多个芯片；将所述支撑环背离所述第二衬底的一侧键合在所述第一衬底的键合面后，在所述第二衬底和芯片的侧壁形成封装层。
13、可选的，将所述支撑环背离所述第二衬底的一侧键合在所述第一衬底的键合面的步骤中，所述第二衬底的顶部与所述芯片的顶部齐平；在所述第二衬底和芯片的侧壁形成封装层的步骤包括：形成覆盖所述第二衬底和芯片的封装材料层；去除高于所述芯片以及第二衬底的所述封装材料层，所剩余的所述封装材料层作为所述封装层。
14、可选的，所述芯片为一个或多个，当所述芯片为多个时，包括存储芯片和asic芯片。
15、可选的，所述封装方法还包括：将所述支撑环背离所述第二衬底的一侧键合在所述第一衬底的键合面前，在所述支撑环背离所述第二衬底的一侧形成粘胶层；将所述支撑环背离所述第二衬底的一侧键合在所述第一衬底的键合面的步骤中，所述支撑环通过所述粘胶层键合在所述第一衬底的键合面。
16、相应的，本专利技术实施例还提供一种封装结构，包括：第一衬底，所述第一衬底包括形成有光耦合区的键合面；支撑环，位于所述第一衬底的键合面，所述支撑环围成第一开口，所述第一开口露出所述光耦合区；第二衬底，位于所述支撑环上，所述第二衬底包括贯通的第二开口，所述第二开口与所述第一开口相连通，所述第一开口和第二开口露出所述光耦合区；光纤，放置于所述第一开口和第二开口且与所述光耦合区耦合。
17、可选的，所述封装结构还包括：保护层，位于所述支撑环和所述第二衬底之间。
18、可选的，所述保护层的材料包括氧化硅、氮化硅、钛、铝、铜或钨。
19、可选的，所述保护层的厚度大于或等于0.05微米。
20、可选的，所述支撑环的材料包括金属。
21、可选的，所述金属包括不锈钢。
22、可选的，所述第二开口位于所述第一开口的正上方，且所述第二开口的开口尺寸小于或等于所述第一开口的开口尺寸。
23、可选的，所述封装结构还包括：一个或多个芯片，位于所述第一衬底上；封装层，位于所述芯片以及所述支撑环和第二衬底露出的所述第一衬底上，且所述封装层的顶部与所述芯片、第二衬底的顶部相齐平。
24、可选的，所述芯片为一个或多个，当所述芯片为多个时，包括存储芯片和asic芯片。
25、可选的，所述封装结构还包括：粘胶层，位于所述第一衬底的键合面和所述支撑环之间。
26、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：
27、本专利技术实施例提供的封装方法中，所述第二衬底包括第一面以及与所述第一面相背的第二面，在所述第二衬底的第一面上形成支撑环，所述支撑环围成贯通的第一开口，将所述支撑环背离所述第二衬底的一侧键合在所述第一衬底的键合面，使所述第二衬底的第一面和所述光耦合区相对设置，所述支撑环的第一开口露出所述光耦合区。也就是说，通过将支撑环和第二衬底键合在所述第一衬底的键合面上，使得所述光耦合区被所述支撑环和第二衬底包围，从而封装过程中，所述光耦合区在支撑环和第二衬底的包围下，不与外界接触，使得光耦合区不会受到污染；此外，因为所述支撑环的第一开口露出光耦合区，所述支撑环环绕在光耦合区的周本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种封装方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述封装方法还包括：提供第二衬底后，在所述第二衬底的第一面上形成支撑环前，在所述第二衬底的第一面上形成保护层；
3.如权利要求2所述的封装方法，其特征在于，在所述第二衬底的第一面上形成保护层的步骤中，所述保护层的材料包括氧化硅、氮化硅、钛、铝、铜或钨。
4.如权利要求2所述的封装方法，其特征在于，在所述第二衬底的第一面上形成保护层的步骤中，所述保护层的厚度大于或等于0.05微米。
5.如权利要求2所述的封装方法，其特征在于，去除所述第二开口露出的所述保护层，露出所述光耦合区的步骤中，采用的是干法吹气的方法，且刻蚀气体采用惰性气体。
6.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述支撑环的材料包括金属。
7.如权利要求6所述的封装方法，其特征在于，所述金属包括不锈钢。
8.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，形成所述第二开口的步骤中，所述第二开口位于所述第一开口的正上方，且所述第二开口的开口尺寸小于或等于所述第一开
9.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，在所述第二衬底中形成第二开口的步骤包括：
10.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述封装方法包括：将所述支撑环背离所述第二衬底的一侧键合在所述第一衬底的键合面后，对所述第二衬底、支撑环和第一衬底围成的区域进行抽真空处理。
11.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述封装方法还包括：提供第一衬底后，将所述支撑环背离所述第二衬底的一侧键合在所述第一衬底的键合面前，在所述第一衬底上形成一个或多个芯片；
12.如权利要求11所述的封装方法，其特征在于，将所述支撑环背离所述第二衬底的一侧键合在所述第一衬底的键合面的步骤中，所述第二衬底的顶部与所述芯片的顶部齐平；
13.如权利要求11所述的封装方法，其特征在于，所述芯片为一个或多个，当所述芯片为多个时，包括存储芯片和ASIC芯片。
14.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述封装方法还包括：将所述支撑环背离所述第二衬底的一侧键合在所述第一衬底的键合面前，在所述支撑环背离所述第二衬底的一侧形成粘胶层；
15.一种封装结构，其特征在于，包括：
16.如权利要求15所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括：
17.如权利要求16所述的封装结构，其特征在于，所述保护层的材料包括氧化硅、氮化硅、钛、铝、铜或钨。
18.如权利要求16所述的封装结构，其特征在于，所述保护层的厚度大于或等于0.05微米。
19.如权利要求15所述的封装结构，其特征在于，所述支撑环的材料包括金属。
20.如权利要求19所述的封装结构，其特征在于，所述金属包括不锈钢。
21.如权利要求15所述的封装结构，其特征在于，所述第二开口位于所述第一开口的正上方，且所述第二开口的开口尺寸小于或等于所述第一开口的开口尺寸。
22.如权利要求15所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括：
23.如权利要求22所述的封装结构，其特征在于，所述芯片为一个或多个，当所述芯片为多个时，包括存储芯片和ASIC芯片。
24.如权利要求15所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种封装方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述封装方法还包括：提供第二衬底后，在所述第二衬底的第一面上形成支撑环前，在所述第二衬底的第一面上形成保护层；
3.如权利要求2所述的封装方法，其特征在于，在所述第二衬底的第一面上形成保护层的步骤中，所述保护层的材料包括氧化硅、氮化硅、钛、铝、铜或钨。
4.如权利要求2所述的封装方法，其特征在于，在所述第二衬底的第一面上形成保护层的步骤中，所述保护层的厚度大于或等于0.05微米。
5.如权利要求2所述的封装方法，其特征在于，去除所述第二开口露出的所述保护层，露出所述光耦合区的步骤中，采用的是干法吹气的方法，且刻蚀气体采用惰性气体。
6.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述支撑环的材料包括金属。
7.如权利要求6所述的封装方法，其特征在于，所述金属包括不锈钢。
8.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，形成所述第二开口的步骤中，所述第二开口位于所述第一开口的正上方，且所述第二开口的开口尺寸小于或等于所述第一开口的开口尺寸。
9.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，在所述第二衬底中形成第二开口的步骤包括：
10.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述封装方法包括：将所述支撑环背离所述第二衬底的一侧键合在所述第一衬底的键合面后，对所述第二衬底、支撑环和第一衬底围成的区域进行抽真空处理。
11.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述封装方法还包括：提供第一衬底后，将所述支撑环背离所述第二衬底的一侧键合在所述第一衬底的键合面前，在所述第一衬底上形成...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈海杰，成炎炎，魏亨利，
申请(专利权)人：江阴长电先进封装有限公司，
类型：发明
国别省市：
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