[发明专利]一种毫米波封装结构及其制备方法在审
| 申请号： | 202110712760.5 | 申请日： | 2021-06-25 |
| 公开（公告）号： | CN113629019A | 公开（公告）日： | 2021-11-09 |
| 发明（设计）人： | 赵浩然;王玮;温博;杨宇驰;徐涵;韩笑;杜建宇 | 申请（专利权）人： | 北京大学 |
| 主分类号： | H01L23/31 | 分类号： | H01L23/31;H01L23/48;H01L21/768;H01L23/488;H01L21/56;H01L21/60 |
| 代理公司： | 北京辰权知识产权代理有限公司 11619 | 代理人： | 张晓玲 |
| 地址： | 100871*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 毫米波 封装 结构 及其 制备 方法 | ||
1.一种毫米波封装结构，包括：
芯片；
硅衬底，设有TSV结构，且顶部设有用于填埋所述芯片的第一凹槽；
第一重布线层，设置在所述硅衬底的上表面，并且与所述TSV结构和所述芯片上的电学I/O PAD连接；
第一氧化硅层，其覆盖所述第一重布线层，并且设有使所述第一重布线层的部分上表面裸露的第二凹槽；
第二重布线层，设置在所述第一氧化硅层的上表面且充满所述第二凹槽，并且包括波导、传输线和接地单元；
第二氧化硅层，其覆盖所述第二重布线层，并且设有使所述第二重布线层的部分上表面裸露的第三凹槽；以及
第三重布线层，设置在所述第二氧化硅层的上表面且充满所述第三凹槽，并且包括波导、传输线和天线。
2.根据权利要求1所述的毫米波封装结构，其特征在于，所述硅衬底为高阻硅衬底。
3.根据权利要求1或2所述的毫米波封装结构，其特征在于，在所述硅衬底和所述第一重布线层之间设置有第三氧化硅层，所述第三氧化硅层充满所述芯片和所述第一凹槽之间的缝隙并且覆盖所述芯片和所述硅衬底的上表面，并且所述第三氧化硅层上设有使所述芯片的电学I/O PAD和所述TSV结构的上表面裸露的通孔。
4.根据权利要求1或2所述的毫米波封装结构，其特征在于，所述第二重布线层和所述第三重布线层中的波导为共面波导；所述天线采用贴片天线。
5.根据权利要求1或2所述的毫米波封装结构，其特征在于，所述第一氧化硅层和所述第二氧化硅层的厚度均为5-15微米。
6.根据权利要求1、2、4或5所述的毫米波封装结构的制备方法，其特征在于，包括：
提供硅衬底，并在所述硅衬底上形成TSV结构和第一凹槽；
将芯片填埋到所述第一凹槽中；
在所述硅衬底的上表面形成第一重布线层，使所述第一重布线层分别与所述TSV结构和所述芯片上的电学I/O PAD连接；
在所述硅衬底和所述芯片的上表面形成覆盖所述第一重布线层的第一氧化硅层，并在所述第一氧化硅层上形成第二凹槽，使得所述第一重布线层的部分上表面裸露；
在所述第一氧化硅层上形成包括波导、传输线和接地单元的第二重布线层，其充满所述第二凹槽；
在所述第一氧化硅层上形成覆盖所述第二重布线层的第二氧化硅层，并在所述第二氧化硅层上形成第三凹槽，使得所述第二重布线层的部分上表面裸露；以及
在所述第二氧化硅层上形成包括波导、传输线和天线的第三重布线层，其充满所述第三凹槽。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在填埋所述芯片之后且在形成所述第一重布线层之前，形成第三氧化硅层，其充满所述芯片和所述第一凹槽之间的缝隙并且覆盖所述芯片和所述硅衬底的上表面，并且在所述第三氧化硅层上形成通孔，以使所述芯片的电学I/O PAD和所述TSV结构的上表面裸露。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述通孔的形成方法为光刻、干法刻蚀、湿法刻蚀或其结合。
9.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，填埋包括将所述芯片置于所述第一凹槽中并将两者键合；所述键合为粘合剂键合或低温共晶键合。
10.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽的形成方法分别为光刻工艺、湿法刻蚀工艺、干法刻蚀工艺或其结合。
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