[发明专利]一种金属填充弯管的垂直互联方法

说明书

本发明公开了一种金属填充弯管的垂直互联方法，具体包括如下步骤：101)转接板制作步骤、102)注入金属步骤、103)成型步骤；本发明通过在高温下使金属熔融，然后在真空和大压力作用下，把液态金属填入到弯孔里面，冷却后形成弯孔内金属填充，同时避免了进行种子层沉积在沟槽这一步，节省了成本的一种金属填充弯管的垂直互联方法。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体的说，它涉及一种金属填充弯管的垂直互联方法。

背景技术

微波毫米波射频集成电路技术是现代国防武器装备和互联网产业的基础，随着智能通信、智能家居、智能物流、智能交通等“互联网+”经济的快速兴起，承担数据接入和传输功能的微波毫米波射频集成电路也存在巨大现实需求及潜在市场。

在后摩尔定律的时代背景下，通过传统的缩小晶体管尺寸的方式来提高集成度变得更加困难，。现在的电子系统正朝着小型化、多样化、智能化的方向发展，并最终形成具有感知、通信、处理、传输等融合多功能于一体的高集成度低成本综合电子系统。多功能综合电子系统的核心技术是集成，正在由平面集成向三维集成、由芯片级向集成度和复杂度更高的系统级集成发展。三维集成系统级封装能够解决同样面积内集成更多的晶体管的问题，是未来的发展方向。

通过转接板做载板或者盖板来做系统级封装的结构既能在架构上将芯片由平面布局改为堆叠式布局，又能集成无源器件或分立元件等系统构建，使得精度、密度增加，性能大大提高，代表着未来射频集成电路技术的发展趋势，在多方面存在极大的优势特性：

a)三维异构集成系统级封装采用一个芯片壳体来完成一个系统的全部互连，使总的焊点大为减少，也缩短了元件的连线路程，从而使电性能得以提高。

b)三维异构集成系统级封装在同一转接板芯片中叠加两个或更多的芯片，把Z方向的空间也利用起来，又不必增加封装引脚，两芯片叠装在同一壳内与芯片面积比均大于100％，三芯片叠装可增至250％；

c)物理尺寸小，重量轻。例如，最先进的技术可实现4层堆叠芯片只有1mm厚的超薄厚度，三叠层芯片的重量减轻35％；

不同工艺(如MEMS工艺、SiGe HBT、SiGe BiCMOS、Si CMOS、III-V(InP、GaN、GaAs)MMIC工艺等)，不同材料(如Si、GaAs、InP)制作的不同功能的芯片(如射频、生物、微机电和光电芯片等)组装形成一个系统，有很好的兼容性，并可与集成无源元件结合。有数据显示，无线电和便携式电子整机中现用的无源元件至少可被嵌入30-50％。

但是在实际应用当中，因为作为载板的转接板需要做TSV来做联通导电柱，而目前能做填充导电柱的设备最大做到200um，再深的孔只能在孔壁做金属覆盖层，不能填满。此外，TSV填充工艺需要用到种子层沉积，金属电镀等工艺，这两步工艺只能用于垂直孔的填充，对于一些弯孔则不能作业。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种金属填充弯管的垂直互联方法。

本发明的技术方案如下：

一种金属填充弯管的垂直互联方法，具体包括如下步骤：

101)转接板制作步骤：转接板包括上转接板和下转接板；上转接板和下转接板的上表面都通过光刻和干法刻蚀工艺制作TSV孔；在上转接板上表面沉积氧化硅或者氮化硅，或者直接热氧化形成绝缘层，通过物理溅射，磁控溅射或者蒸镀工艺在绝缘层上方制作种子层；上转接板和下转接板表面制作焊盘；

上转接板和下转接板的上表面还制作沟槽，沟槽与TSV孔联通；把上转接板和下转接板的上表面进行焊接形成转接板，其中上转接板和下转接板的沟槽联通；然后对转接板的上表面和下表面都进行减薄，使TSV孔的底部露出形成弯曲互联通道；