低成本tsv轉(zhuǎn)接板及其制造工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低成本TSV轉(zhuǎn)接板及其制造工藝，先在基板上進(jìn)行植球工藝，形成凸點(diǎn)，然后將銅柱嵌入凸點(diǎn)中，形成銅柱凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)；利用塑封工藝將銅柱凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行塑封，利用濕法或干法工藝將銅柱上表面露出來，進(jìn)行正面RDL層和第一微凸點(diǎn)的制造工藝；將基板材料去除，利用減薄工藝打磨基板背面，直到露處銅柱的下表面為止，做背面RDL層和第二微凸點(diǎn)，完成整個(gè)的TSV轉(zhuǎn)接板工藝。該工藝避開了TSV刻蝕、絕緣層沉積、介質(zhì)層沉積、種子層制備及電鍍填充，極大地降低了轉(zhuǎn)接板制造成本。
【專利說明】低成本TSV轉(zhuǎn)接板及其制造工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低成本TSV轉(zhuǎn)接板及其制造工藝，屬于半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]硅通孔(TSV)技術(shù)被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)2.0T/3D芯片堆疊的關(guān)鍵核心技術(shù)之一。然而，由于設(shè)備和工藝的限制，不僅需要突破高端的工藝技術(shù)，而且應(yīng)用的工藝設(shè)備也非常昂貴，從而使得TSV轉(zhuǎn)接板的制造成本居高不下，很大程度上限制了其產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。TSV技術(shù)主要包括TSV刻蝕、絕緣層沉積、介質(zhì)層沉積、種子層制備、TSV填充等一系列的工藝，其中，刻蝕設(shè)備、CVD設(shè)備、PVD設(shè)備、電鍍設(shè)備都非常昂貴，導(dǎo)致TSV轉(zhuǎn)接板的制造成本非常高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種低成本TSV轉(zhuǎn)接板及其制造工藝，避開了 TSV刻蝕、絕緣層沉積、介質(zhì)層沉積、種子層制備及電鍍填充，極大地降低了轉(zhuǎn)接板的制造成本。
[0004]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述低成本TSV轉(zhuǎn)接板，包括塑封層，其特征是:在所述塑封層中設(shè)置貫穿塑封層正面和背面的銅柱，銅柱的上表面與塑封層的正面平齊，銅柱的下表面與塑封層的背面平齊；在所述塑封層的正面設(shè)置正面RDL層，正面RDL層與銅柱的上表面連接，在正面RDL層上設(shè)置第一微凸點(diǎn)；在所述塑封層的背面設(shè)置背面RDL層，背面RDL層與銅柱的下表面連接，在背面RDL層上設(shè)置第二微凸點(diǎn)。
[0005]所述低成本TSV轉(zhuǎn)接板的制造工藝，其特征是，包括以下步驟:
(1)在基板的正面植球，得到凸點(diǎn)；
(2)將銅柱的一端嵌入凸點(diǎn)中，得到銅柱凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)；
(3)采用塑封材料將銅柱凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行塑封，得到塑封層；
(4)對(duì)塑封層的正面進(jìn)行減薄，直至露出銅柱的上表面；
(5)在塑封層的正面制作正面RDL層，正面RDL層的厚度為5?30μ m ;在正面RDL層上進(jìn)行植球回流，得到到第一微凸點(diǎn)；
(6)在塑封層的正面進(jìn)行灌膠，得到灌膠層，灌膠層覆蓋RDL層和第一微凸點(diǎn)；
(7)在灌膠層的表面進(jìn)行臨時(shí)晶圓的鍵合；
(8)對(duì)基板的背面進(jìn)行減薄，將基板和凸點(diǎn)打磨掉，打磨至露出銅柱的下表面；
(9)在塑封層的背面制作背面RDL層，背面RDL層的厚度為5?30μ m ;在背面RDL層上進(jìn)行植球回流，得到到第二微凸點(diǎn)；
(10)去掉塑封層正面的臨時(shí)晶圓及膠，完成所述轉(zhuǎn)接板的制造。
[0006]進(jìn)一步的，所述基板采用BT板或玻璃。
[0007]進(jìn)一步的，所述正面RDL層和背面RDL層的材質(zhì)為銅。
[0008]進(jìn)一步的,所述凸點(diǎn)的材質(zhì)為Sn或SnAg。
[0009]進(jìn)一步的，所述第一微凸點(diǎn)和第二微凸點(diǎn)的材質(zhì)為Sn或SnAg。
[0010]本發(fā)明所述的低成本TSV轉(zhuǎn)接板及其制造工藝，避開了 TSV刻蝕、絕緣層沉積、介質(zhì)層沉積、種子層制備及電鍍填充，極大地降低了轉(zhuǎn)接板的制造成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1?圖10為所述低成本TSV轉(zhuǎn)接板的制備流程圖。其中:
圖1為在基板上制作凸點(diǎn)的示意圖。
[0012]圖2為在凸點(diǎn)上嵌入銅柱的示意圖。
[0013]圖3為制作塑封層的示意圖。
[0014]圖4為對(duì)塑封層進(jìn)行減薄的示意圖。
[0015]圖5為得到正面RDL層和第一微凸點(diǎn)的不意圖。
[0016]圖6為得到灌膠層的示意圖。
[0017]圖7為與臨時(shí)晶圓鍵合的示意圖。
[0018]圖8為背面打薄后的示意圖。
[0019]圖9為得到背面RDL層和第二微凸點(diǎn)的示意圖。
[0020]圖10為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中序號(hào):基板1、凸點(diǎn)2、銅柱3、塑封層4、正面RDL層5、第一微凸點(diǎn)6、灌膠層7、背面RDL層8、第二微凸點(diǎn)9、臨時(shí)晶圓10。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0023]如圖10所示:所述低成本TSV轉(zhuǎn)接板包括塑封層4，在塑封層4中設(shè)置貫穿塑封層4正面和背面的銅柱3，銅柱3的上表面與塑封層4的正面平齊，銅柱3的下表面與塑封層4的背面平齊；在所述塑封層4的正面設(shè)置正面RDL層5，正面RDL層5與銅柱3的上表面連接，在正面RDL層5上設(shè)置第一微凸點(diǎn)6 ;在所述塑封層4的背面設(shè)置背面RDL層8，背面RDL層8與銅柱3的下表面連接，在背面RDL層8上設(shè)置第二微凸點(diǎn)9。
[0024]上述低成本TSV轉(zhuǎn)接板的制造工藝，包括以下步驟:
(1)如圖1所示，在基板I的正面進(jìn)行植球工藝，得到凸點(diǎn)2;所述基板I采用BT板或玻璃等，凸點(diǎn)2的材質(zhì)一般為Sn或SnAg ；
(2)如圖2所示，將銅柱3的一端嵌入凸點(diǎn)2中，得到銅柱凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)；
(3)如圖3所示，采用塑封材料將銅柱凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行塑封，得到塑封層4;所述塑封材料一般為環(huán)氧樹脂塑封料、電子灌封膠、硅橡膠等；
(4)如圖4所示，對(duì)塑封層4的正面進(jìn)行減薄，直至露出銅柱3的上表面；
(5)如圖5所示，在塑封層4的正面通過電鍍、化學(xué)鍍或測射的方式制作正面RDL層5，正面RDL層5的材質(zhì)為銅，正面RDL層5的厚度為5?30 μ m，正面RDL層5用于連接銅柱3和第一微凸點(diǎn)6 ;在正面RDL層5上進(jìn)行植球回流，得到到第一微凸點(diǎn)6，第一微凸點(diǎn)6的材質(zhì)一般為Sn或SnAg ；
(6)如圖6所示，在塑封層4的正面進(jìn)行灌膠工藝，得到灌膠層7，灌膠層7覆蓋RDL層5和第一微凸點(diǎn)6 ;所述灌膠層7采用環(huán)氧樹脂塑封料；
(7)如圖7所示，在灌膠層7的表面進(jìn)行臨時(shí)晶圓10的鍵合，具體過程為:在臨時(shí)晶圓10的表面噴涂鍵合硅膠，采用熱壓的方式將臨時(shí)晶圓10鍵合在灌膠層7的表面；該步驟的主要作用是增加厚度，為后續(xù)的減薄工藝做準(zhǔn)備；
(8)如圖8所示，對(duì)基板I的背面進(jìn)行減薄，將基板I和凸點(diǎn)2打磨掉，打磨至露出銅柱3的下表面；
(9)如圖9所示，在塑封層4的背面通過電鍍、化學(xué)鍍或測射的方式制作背面RDL層8，背面RDL層8的材質(zhì)為Cu，厚度為5?30 μ m，背面RDL層8用于連接銅柱3和第二微凸點(diǎn)9 ;在背面RDL層8上進(jìn)行植球回流，得到到第二微凸點(diǎn)9，第二微凸點(diǎn)9的材質(zhì)一般為Sn或SnAg ；
(10)如圖10所示，去掉塑封層4正面的臨時(shí)晶圓10及膠，完成轉(zhuǎn)接板的制造。
[0025]本發(fā)明所述的低成本TSV轉(zhuǎn)接板及其制造工藝，避開了 TSV刻蝕、絕緣層沉積、介質(zhì)層沉積、種子層制備及電鍍填充，極大地降低了轉(zhuǎn)接板的制造成本。
【權(quán)利要求】
1.一種低成本TSV轉(zhuǎn)接板，包括塑封層(4)，其特征是:在所述塑封層(4)中設(shè)置貫穿塑封層(4)正面和背面的銅柱(3)，銅柱(3)的上表面與塑封層(4)的正面平齊，銅柱(3)的下表面與塑封層(4)的背面平齊；在所述塑封層(4)的正面設(shè)置正面RDL層(5)，正面RDL層(5)與銅柱(3)的上表面連接，在正面RDL層(5)上設(shè)置第一微凸點(diǎn)(6);在所述塑封層(4)的背面設(shè)置背面RDL層(8)，背面RDL層(8)與銅柱(3)的下表面連接，在背面RDL層(8)上設(shè)置第二微凸點(diǎn)(9)。
2.一種低成本TSV轉(zhuǎn)接板的制造工藝，其特征是，包括以下步驟: (1)在基板(I)的正面植球，得到凸點(diǎn)(2); (2)將銅柱(3)的一端嵌入凸點(diǎn)(2)中，得到銅柱凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)； (3)采用塑封材料將銅柱凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行塑封，得到塑封層(4)； (4)對(duì)塑封層(4)的正面進(jìn)行減薄，直至露出銅柱(3)的上表面； (5)在塑封層(4)的正面制作正面RDL層(5)，正面RDL層(5)的厚度為5?30μ m ;在正面RDL層(5)上進(jìn)行植球回流，得到到第一微凸點(diǎn)(6)； (6)在塑封層(4)的正面進(jìn)行灌膠，得到灌膠層(7)，灌膠層(7)覆蓋RDL層(5)和第一微凸點(diǎn)(6)； (7)在灌膠層(7)的表面進(jìn)行臨時(shí)晶圓(10)的鍵合； (8 )對(duì)基板(I)的背面進(jìn)行減薄，將基板(I)和凸點(diǎn)(2 )打磨掉，打磨至露出銅柱(3 )的下表面； (9)在塑封層(4)的背面制作背面RDL層(8)，背面RDL層(8)的厚度為5?30μ m;在背面RDL層(8)上進(jìn)行植球回流，得到第二微凸點(diǎn)(9)； (10)去掉塑封層(4)正面的臨時(shí)晶圓(10)及膠，完成所述轉(zhuǎn)接板的制造。
3.如權(quán)利要求2所述的低成本TSV轉(zhuǎn)接板的制造工藝，其特征是:所述基板(I)采用BT板或玻璃。
4.如權(quán)利要求2所述的低成本TSV轉(zhuǎn)接板的制造工藝，其特征是:所述正面RDL層(5)和背面RDL層(8)的材質(zhì)為銅。
5.如權(quán)利要求2所述的低成本TSV轉(zhuǎn)接板的制造工藝，其特征是:所述凸點(diǎn)(2)的材質(zhì)為 Sn 或 SnAg0
6.如權(quán)利要求2所述的低成本TSV轉(zhuǎn)接板的制造工藝，其特征是:所述第一微凸點(diǎn)(6)和第二微凸點(diǎn)(9)的材質(zhì)為Sn或SnAg。
【文檔編號(hào)】H01L23/485GK104201166SQ201410450356
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】何洪文, 孫鵬, 曹立強(qiáng) 申請人:華進(jìn)半導(dǎo)體封裝先導(dǎo)技術(shù)研發(fā)中心有限公司