[发明专利]晶圆级芯片TSV封装结构及其封装方法

摘要

本发明公开了一种晶圆级芯片的TSV封装结构及其封装方法，该TSV封装结构包括若干个芯片单元，每个芯片单元包括硅层，硅层上形成有若干个TSV深孔，每个TSV深孔的底部下方形成有金属焊垫，且TSV深孔的最大直径小于金属焊垫的最小边长，硅层、TSV深孔的底部和侧壁上都覆盖有一层绝缘层，TSV深孔的底部上覆盖的绝缘层上开设有一个窗口，绝缘层和窗口上覆盖形成一金属层，金属层腐蚀形成设计的金属线路，金属焊垫通过金属线路与外界进行电性联通。本发明能够减少成本，提高TSV深孔部位金属的覆盖性，从而提高高深宽比TSV深孔的封装良率。

主权项

一种晶圆级芯片的TSV封装结构，包括若干个芯片单元(1)，每个芯片单元包括硅层(10)，所述硅层上形成有若干个TSV深孔(2)，每个TSV深孔的底部下方形成有金属焊垫(3)，且所述TSV深孔的最大直径小于所述金属焊垫的最小边长，所述硅层、所述TSV深孔的底部和侧壁上都覆盖有一层绝缘层(4)，其特征在于：所述TSV深孔的底部上覆盖的绝缘层上开设有一个窗口(5)，所述绝缘层和所述窗口上覆盖形成一金属层，所述金属层腐蚀形成设计的金属线路(8)，所述金属焊垫通过所述金属线路与外界进行电性联通；所述窗口的直径不大于所述TSV深孔的底部的直径，所述窗口的深度不小于所述绝缘层的厚度；所述金属层包括一层阻挡层(6)和一层铜金属层(7)，所述铜金属层位于所述阻挡层背向所述绝缘层的一侧；所述阻挡层为钛金属层和钛铜合金层中的一种；所述金属线路包括在所述硅层表面的绝缘层上形成的第一金属线路、在所述TSV深孔的侧壁的绝缘层上形成的第二金属线路和在所述窗口内形成的第三金属线路；所述第一金属线路延伸形成设定大小的圆形接触点(9)，所述第二金属线路覆盖住所述侧壁上的绝缘层，所述第三金属线路覆盖住所述底部上的绝缘层，并透入覆盖住所述窗口，所述金属焊垫通过所述第一、第二、第三金属线路与外界进行电性联通。