[发明专利]转接板堆叠结构和工艺

权利要求书

1.一种转接板堆叠结构，包括顶层晶圆、中间晶圆和底座晶圆，其特征在于，

所述顶层晶圆、中间晶圆和底座晶圆依次堆叠并热压键合，顶层晶圆第一表面设置的中间空腔、中间晶圆中设置的中间通孔和底座晶圆第二表面设置的中间空腔对位构成元件容置空间；

在顶层晶圆与中间晶圆的结合面、中间晶圆与底座晶圆的结合面均设有焊球空腔，在焊球空腔中设有焊球，焊球空腔中的焊球与其上下两侧的晶圆上的焊盘分别连接，且通过与其上下两侧晶圆上相连接的焊盘分别电连接顶层晶圆、中间晶圆和底层晶圆中的TSV导电柱，以实现顶层晶圆第二表面的RDL与底座晶圆第一表面的RDL互联。

2.如权利要求1所述的转接板堆叠结构，其特征在于，

相邻两个晶圆结合面上的RDL和焊盘在热压键合时被密封。

3.如权利要求1所述的转接板堆叠结构，其特征在于，

所述焊球空腔分布于顶层晶圆的第一表面、或中间晶圆的第一表面、或中间晶圆的第二表面或底座晶圆的第二表面。

4.一种转接板堆叠工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，在顶层晶圆中制作TSV导电柱，然后在顶层晶圆的第一表面制作与其TSV导电柱一端连接的RDL和焊盘，再在顶层晶圆的第二表面制作与其TSV导电柱另一端连接的RDL和焊盘；然后在顶层晶圆的第一表面制作中间空腔；最后在顶层晶圆的第一表面制作与其第一表面焊盘连接的焊球；

步骤S2，在中间晶圆中制作TSV导电柱，然后在中间晶圆的第一表面制作与其TSV导电柱一端连接的RDL和焊盘；

步骤S3，在中间晶圆的第二表面减薄，并在中间晶圆的第二表面制作焊球空腔，然后在中间晶圆第二表面制作RDL和焊盘，其中在焊球空腔中设有与中间晶圆中TSV导电柱另一端连接的焊盘；在中间晶圆第二表面制作中间通孔，然后在中间晶圆的第一表面制作与其第一表面焊盘连接的焊球；

步骤S4，在底座晶圆中制作TSV导电柱，然后在底座晶圆的第一表面制作与其TSV导电柱一端连接的RDL和焊盘；

步骤S5，在底座晶圆的第二表面减薄，并在底座晶圆的第二表面制作焊球空腔，然后在底座晶圆第二表面制作RDL和焊盘，其中在焊球空腔中设有与底座晶圆中TSV导电柱另一端连接的焊盘；在底座晶圆第二表面制作中间空腔，然后在底座晶圆的第一表面制作与其第一表面焊盘连接的焊球；

步骤S6，依次堆叠顶层晶圆、中间晶圆和底座晶圆，并热压键合；顶层晶圆第一表面设置的中间空腔、中间晶圆中设置的中间通孔和底座晶圆第二表面设置的中间空腔对位构成元件容置空间；热压键合时相邻两个晶圆结合面上的RDL和焊盘被密封。

5.如权利要求4所述的转接板堆叠工艺，其特征在于，步骤S1具体包括：

先通过光刻、刻蚀工艺在顶层晶圆的第一表面制作TSV盲孔；

接着在顶层晶圆的第一表面制作钝化层，然后通过物理溅射，磁控溅射或者蒸镀工艺在钝化层上制作种子层；

在顶层晶圆的第一表面电镀铜，使铜金属充满TSV盲孔，200到500度温度下密化使铜更致密，形成顶层晶圆中的TSV导电柱；

铜CMP工艺使顶层晶圆第一表面的铜去除，留下TSV盲孔中的填铜；

在顶层晶圆的第一表面通过物理溅射，磁控溅射或者蒸镀工艺制作种子层；再通过光刻和电镀工艺在顶层晶圆的第一表面制作RDL和焊盘；然后去除光刻胶和种子层；

在顶层晶圆的第一表面临时键合载片，以载片做支撑减薄顶层晶圆的第二表面；干法刻蚀使得顶层晶圆的TSV导电柱另一端与其上方减薄后剩余的晶圆材料露出；对顶层晶圆的第二表面进行钝化层覆盖，然后通过CMP工艺抛光使得TSV导电柱另一端金属露出；

在顶层晶圆的第二表面通过物理溅射，磁控溅射或者蒸镀工艺制作种子层；再通过光刻和电镀工艺在顶层晶圆的第二表面制作RDL和焊盘；然后去除光刻胶和种子层；

通过光刻和干法刻蚀工艺在顶层晶圆的第一表面制作中间空腔；最后在顶层晶圆的第一表面制作与其第一表面焊盘连接的焊球。