[发明专利]基于铝阳极氧化技术的埋置芯片互连封装方法及结构

摘要

本发明涉及一种基于铝阳极氧化技术的埋置芯片互连封装方法和结构。选择低成本的铝片作为芯片埋置基板，以铝阳极氧化技术制备出双面多孔型氧化铝膜；利用矩形环铝腔保护，及多孔型氧化铝膜选择性腐蚀的特性，获得埋置芯片的腔体结构，完成芯片共面埋置；通过正面介质层填充光刻及薄膜金属层布线等工艺，完成埋置芯片互连。本发明定位精度高，且埋置腔尺寸与芯片匹配性好，有效解决不同芯片尺寸的低成本、高精度共面埋置问题；并且利用背面铝通柱设计可很好地解决芯片散热问题；具有低介电常数的介质层可充当芯片的表面保护膜、层间绝缘膜、多孔氧化铝深沟槽填充物，尤其能够解决铝基板表面平坦化、改善基板弯曲或翘曲的问题，满足薄膜工艺。

主权项

一种基于铝阳极氧化技术的埋置芯片互连封装方法，其特征在于，至少包括以下步骤：S1：阳极氧化预处理步骤，将铝基板(101)置于阳极氧化电解液中进行阳极氧化预处理，使表面形成一层氧化铝膜(102)，以增加基板表面附着力；S2：抗蚀光刻胶掩膜制作步骤，将经S1处理后的所述铝基板(101)分为正反两面，正面作为制作芯片埋置的表面，反面作为制作散热铝通柱的表面；对所述的正面进行光刻胶旋涂、前烘、曝光、显影、后烘的操作，在所述正面形成矩形环光刻胶掩膜(103，104)；对所述的反面进行光刻胶的同样操作，在所述反面形成铝通柱光刻胶掩膜(105)；S3：双面阳极氧化步骤，将经S2处理后的所述铝基板(101)置于阳极氧化电解液中进行阳极氧化，阳极氧化部分制作多孔型氧化铝层(107，108)，未氧化部分正面形成矩形环铝腔体(106)，反面形成铝通柱(109)，所述多孔型氧化铝层(107，108)厚度大于芯片厚度；S4：金属掩膜制作步骤，去除所述的矩形环光刻胶掩膜(103，104)和铝通柱光刻胶掩膜(105)，将所述铝基板(101)置于氧化铝腐蚀液中腐蚀掉氧化铝膜(102)和部分多孔型氧化铝层(107，108)，所述多孔型氧化铝层(107，108)腐蚀至与正面矩形环铝腔体(106)和反面铝通柱(109)高度一致；在所述铝基板(101)上正面溅射一层金属层掩膜(110)，反面溅射一层金属层(111)，再在所述金属层掩膜(110)上通过光刻胶涂胶、前烘、曝光、显影、后烘形成光刻胶图形掩膜(112)，在所述铝基板(101)的反面旋涂光刻胶，固化形成光刻胶保护膜一(113)用于防止所述的金属层(111)被腐蚀；S5：选择性腐蚀埋置腔体制作步骤，采用对应的选择性腐蚀液分别依序对金属层掩膜(110)、多孔型氧化铝层(107)进行湿法腐蚀，在矩形环铝腔(106)内形成芯片埋置腔(114，115)；S6：芯片粘接层制作步骤，去除所述的光刻胶图形掩膜(112)和光刻胶保护膜一(113)，在所述铝基板(101)的反面旋涂光刻胶，固化形成光刻胶保护膜二(116)用于防止所述的金属层(111)被腐蚀，采用选择性腐蚀液腐蚀掉正面的金属层掩膜(110)；在所述正面溅射一层金属，电镀加厚，并进行光刻胶旋涂、前烘、曝光、显影、后烘的操作，形成埋置腔体光刻胶掩膜(119，120)，采用选择性腐蚀液进行湿法腐蚀，去除埋置腔体光刻胶掩膜(119，120)，形成芯片粘结层(117、118)；S7：芯片埋置步骤，去除光刻胶保护膜二(116)，用导电胶将芯片一(121)和芯片二(122)埋置在所述芯片埋置腔(114，115)内，粘接在芯片粘接层(117,118)上后固化，芯片电极朝外露出；S8：介质层填充制作步骤，用光敏介质对所述的正面进行旋涂、静置、前烘、曝光、显影、后烘，形成介质层(123)和介质填充多孔氧化铝层(126)，露出电极介质层通孔(124,125)，置于真空炉中进行固化；S9：芯片电极金属层制作步骤，在正面的介质层(123)上正面溅射一层金属，双面电镀加厚，反面形成电镀加厚层(129)；正面进行光刻胶光刻操作，反面旋涂光刻胶，固化形成光刻胶保护膜三(130)，用于防止所述的电镀加厚层(129)被腐蚀，正面采用选择性腐蚀液进行湿法腐蚀，再正面、反面去除光刻胶，形成芯片电极金属层(127，128)，至此完成埋置芯片互连封装的制作步骤。