【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，特别涉及一种集成无源器件的硅桥模块及其制造方法。
技术介绍
1、随着电子设备对芯片的高性能和多功能化的需求与日剧增，以及集成电路制程工艺逐渐接近物理尺寸的极限，摩尔定律发展陷入瓶颈，芯片行业进入了“后摩尔时代”，单纯依靠特征尺寸微缩已经很难满足芯片性能持续提升的需求。这种背景下，通过先进封装的方式，实现多芯片的系统化集成，成为提升芯片性能的重要方向之一。
2、在实现芯片异质异构集成的方式中，埋入式硅桥可以缩小封装面积，降低封装体的工艺难度和成本，同时实现芯片间的高密度互连，已发展成为一种主流的先进封装解决方案。但是，现有的硅桥仅能实现平面互连，未能考虑硅桥的垂直方向的通信。同时，现有的硅桥未能考虑其在信号或电源传输处理方面的需求，比如滤波、去耦等功能，因此，未见在埋入式硅桥中引入电容、电感等无源器件方面的实施方案。
3、同时，无源器件对于封装体的电源和信号传输方面发挥重要作用。例如，异质集成需要一个稳健的电源传输网络(pdn)以确保各芯片工作状态的稳定。然而，这些无源器件在集成电路中，往往以分立器件的形式集成，限制了芯片异质异构集成在减少整体面积、体积方面的努力，同时，其通常需要较长的走线长度，这也会带来较强的寄生效应，从而限制封装体的整体性能和稳定性。
技术实现思路
1、针对现有技术中的部分或全部问题，本专利技术第一方面提供一种集成无源器件的硅桥模块，其通过晶圆级工艺，实现硅桥与无源器件的一体化三维集成，同时，在三维硅桥内部集成了ts
2、基板，其第一表面设置有第一绝缘层；
3、电容，其设置于所述第一绝缘层表面；
4、第二绝缘层，其设置于所述电容的表面，但露出所述电容的至少部分电极；
5、第一金属互连层，其设置于所述第二绝缘层的表面，包括一层或多层导电线路及设置在导电线路之间的绝缘介质，所述电容与所述第一金属互连层电连接；
6、电感器件，其集成于所述金属互连层中；以及
7、外接焊盘，其设置于所述第一金属互连层的最外层，与所述第一金属互连层电连接。
8、进一步地，所述电容为深槽电容，其设置于所述基板的深槽内，且所述深槽电容包括第一电极层、介电层以及第二电极层，其中所述第一电极层、及所述第二电极层与所述第一金属互连层电连接。
9、进一步地，所述电容为平面电容，所述平面电容设置于所述绝缘层表面，且包括第一电极层、介电层以及第二电极层，其中所述第一电极层、及所述第二电极层与所述第一金属互连层电连接。
10、进一步地，所述硅桥模块还包括硅通孔，所述硅通孔贯穿所述基板，且其第一端与所述第一金属互连层电连接，第二端露出所述基板的与其第一表面相对的第二表面。
11、进一步地，所述硅桥模块还包括第二金属互连层，其设置于所述基板的第二表面，包括一层或多层导电线路及设置在导电线路之间的绝缘介质，所述硅通孔的第二端与所述第二金属互连层电连接。
12、本专利技术第二方面提供如前所述的硅桥模块的制造方法，包括：
13、在硅晶圆表面沉积第一绝缘层，并形成电容，其中所述电容包括第一电极层、介电层以及第二电极层；
14、在所述第二电极层表面沉积第二绝缘层，并进行开窗，以引出所述第一电极层以及第二电极层；
15、在所述第二绝缘层表面形成第一金属互连层，其中所述第一金属互连层中包括电感线圈结构；
16、在所述第一金属互连层表面制备外接焊盘；以及
17、对硅晶圆进行背面减薄，并切割得到单颗硅桥。
18、进一步地，沉积第一绝缘层，并形成电容包括：
19、在所述硅晶圆的第一表面刻蚀深硅槽；
20、在所述硅晶圆的第一表面及所述深硅槽的表面沉积第一绝缘层；以及
21、在所述深硅槽内依次填充第一电极、介电材料以及第二电极。
22、进一步地，沉积第一绝缘层，并形成电容包括：
23、在硅晶圆表面沉积第一绝缘层；
24、在所述第一绝缘层的表面制备第一电极层以及第一金属互连层的部分线路；
25、在所述第一电极层及线路表面沉积中间绝缘层，但露出所述第一电极层的至少部分表面以沉积介电材料；
26、对所述中间绝缘层进行开窗，以引出第一电极层及线路的外接焊盘；以及
27、在所述中间绝缘层上形成第二电极层及所述第一金属互连层的部分线路。
28、进一步地，所述制造方法还包括：
29、在所述硅晶圆上形成硅通孔，所述硅通孔的第一端与所述第一金属互连层电连接；和/或
30、研磨减薄所述硅晶圆的第二表面，以使得所述硅通孔露头，并在所述硅晶圆的第二表面形成第二金属互连层，所述硅通孔的第二端与所述第二金属互连层电连接。
31、本专利技术第三方面提供一种封装结构，其包括如前所述的硅桥模块。
32、本专利技术提供的一种集成无源器件的硅桥模块，通过晶圆级工艺，制备得到具有集成无源器件的硅桥结构，实现了芯片间互连线路和无源器件的一体化集成，在实现信号高速传输的同时，整合了对信号或电源传输网络的处理功能，提高了系统的集成度，节省了封装体积，并且与现有封装工艺兼容，具有工艺上的可实现性。所述硅桥模块可应用于chiplet等异质异构集成产品领域。
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1.一种集成无源器件的硅桥模块，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的硅桥模块，其特征在于，所述电容为深槽电容，其设置于所述基板的深槽内，且所述深槽电容包括第一电极层、介电层以及第二电极层，其中所述第一电极层、及所述第二电极层与所述第一金属互连层电连接。
3.如权利要求1所述的硅桥模块，其特征在于，所述电容为平面电容，所述平面电容设置于所述第一绝缘层表面，且包括第一电极层、介电层以及第二电极层，其中所述第一电极层、及所述第二电极层与所述第一金属互连层电连接。
4.如权利要求1所述的硅桥模块，其特征在于，还包括硅通孔，所述硅通孔贯穿所述基板，且其第一端与所述第一金属互连层电连接，第二端露出所述基板的与其第一表面相对的第二表面。
5.如权利要求4所述的硅桥模块，其特征在于，还包括第二金属互连层，其设置于所述基板的第二表面，包括一层或多层导电线路及设置在导电线路之间的绝缘介质，所述硅通孔的第二端与所述第二金属互连层电连接。
6.一种如权利要求1至5任一所述的硅桥模块的制造方法，其特征在于，包括步骤：
7.如权利
8.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，沉积第一绝缘层，并形成电容包括步骤：
9.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，还包括步骤：
10.一种封装结构，其特征在于，包括如权利要求1至5任一所述的硅桥模块。
...【技术特征摘要】
1.一种集成无源器件的硅桥模块，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的硅桥模块，其特征在于，所述电容为深槽电容，其设置于所述基板的深槽内，且所述深槽电容包括第一电极层、介电层以及第二电极层，其中所述第一电极层、及所述第二电极层与所述第一金属互连层电连接。
3.如权利要求1所述的硅桥模块，其特征在于，所述电容为平面电容，所述平面电容设置于所述第一绝缘层表面，且包括第一电极层、介电层以及第二电极层，其中所述第一电极层、及所述第二电极层与所述第一金属互连层电连接。
4.如权利要求1所述的硅桥模块，其特征在于，还包括硅通孔，所述硅通孔贯穿所述基板，且其第一端与所述第一金属互连层电连接，第二端露出所述基板的与其第一表面相...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宏伟，孙鹏，陈天放，
申请(专利权)人：华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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