CN104201166B - 一种tsv转接板及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种TSV转接板及其制造工艺，先在基板上进行植球工艺，形成凸点，然后将铜柱嵌入凸点中，形成铜柱凸点结构；利用塑封工艺将铜柱凸点结构进行塑封，利用湿法或干法工艺将铜柱上表面露出来，进行正面RDL层和第一微凸点的制造工艺；将基板材料去除，利用减薄工艺打磨基板背面，直到露处铜柱的下表面为止，做背面RDL层和第二微凸点，完成整个的TSV转接板工艺。该工艺避开了TSV刻蚀、绝缘层沉积、介质层沉积、种子层制备及电镀填充，极大地降低了转接板制造成本。

Description

一种TSV转接板及其制造工艺

技术领域

本发明涉及一种TSV转接板及其制造工艺，属于半导体技术领域。

背景技术

硅通孔（TSV）技术被认为是实现2.5D/3D芯片堆叠的关键核心技术之一。然而，由于设备和工艺的限制，不仅需要突破高端的工艺技术，而且应用的工艺设备也非常昂贵，从而使得TSV转接板的制造成本居高不下，很大程度上限制了其产业化的进程。TSV技术主要包括TSV刻蚀、绝缘层沉积、介质层沉积、种子层制备、TSV填充等一系列的工艺，其中，刻蚀设备、CVD设备、PVD设备、电镀设备都非常昂贵，导致TSV转接板的制造成本非常高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种TSV转接板及其制造工艺，避开了TSV刻蚀、绝缘层沉积、介质层沉积、种子层制备及电镀填充，极大地降低了转接板的制造成本。

按照本发明提供的技术方案，所述TSV转接板，包括塑封层，其特征是：在所述塑封层中设置贯穿塑封层正面和背面的铜柱，铜柱的上表面与塑封层的正面平齐，铜柱的下表面与塑封层的背面平齐；在所述塑封层的正面设置正面RDL层，正面RDL层与铜柱的上表面连接，在正面RDL层上设置第一微凸点；在所述塑封层的背面设置背面RDL层，背面RDL层与铜柱的下表面连接，在背面RDL层上设置第二微凸点。

所述TSV转接板的制造工艺，其特征是，包括以下步骤：

（1）在基板的正面植球，得到凸点；

（2）将铜柱的一端嵌入凸点中，得到铜柱凸点结构；

（3）采用塑封材料将铜柱凸点结构进行塑封，得到塑封层；

（4）对塑封层的正面进行减薄，直至露出铜柱的上表面；

（5）在塑封层的正面制作正面RDL层，正面RDL层的厚度为5～30μm；在正面RDL层上进行植球回流，得到到第一微凸点；

（6）在塑封层的正面进行灌胶，得到灌胶层，灌胶层覆盖RDL层和第一微凸点；

（7）在灌胶层的表面进行临时晶圆的键合；

（8）对基板的背面进行减薄，将基板和凸点打磨掉，打磨至露出铜柱的下表面；

（9）在塑封层的背面制作背面RDL层，背面RDL层的厚度为5～30μm；在背面RDL层上进行植球回流，得到到第二微凸点；

（10）去掉塑封层正面的临时晶圆及胶，完成所述转接板的制造。

进一步的，所述基板采用BT板或玻璃。

进一步的，所述正面RDL层和背面RDL层的材质为铜。

进一步的，所述凸点的材质为Sn或SnAg。

进一步的，所述第一微凸点和第二微凸点的材质为Sn或SnAg。

本发明所述的TSV转接板及其制造工艺，避开了TSV刻蚀、绝缘层沉积、介质层沉积、种子层制备及电镀填充，极大地降低了转接板的制造成本。

附图说明

图1～图10为所述TSV转接板的制备流程图。其中：

图1为在基板上制作凸点的示意图。

图2为在凸点上嵌入铜柱的示意图。

图3为制作塑封层的示意图。

图4为对塑封层进行减薄的示意图。

图5为得到正面RDL层和第一微凸点的示意图。

图6为得到灌胶层的示意图。

图7为与临时晶圆键合的示意图。

图8为背面打薄后的示意图。

图9为得到背面RDL层和第二微凸点的示意图。

图10为本发明的结构示意图。

图中序号：基板1、凸点2、铜柱3、塑封层4、正面RDL层5、第一微凸点6、灌胶层7、背面RDL层8、第二微凸点9、临时晶圆10。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图10所示：所述TSV转接板包括塑封层4，在塑封层4中设置贯穿塑封层4正面和背面的铜柱3，铜柱3的上表面与塑封层4的正面平齐，铜柱3的下表面与塑封层4的背面平齐；在所述塑封层4的正面设置正面RDL层5，正面RDL层5与铜柱3的上表面连接，在正面RDL层5上设置第一微凸点6；在所述塑封层4的背面设置背面RDL层8，背面RDL层8与铜柱3的下表面连接，在背面RDL层8上设置第二微凸点9。

上述TSV转接板的制造工艺，包括以下步骤：

（1）如图1所示，在基板1的正面进行植球工艺，得到凸点2；所述基板1采用BT板或玻璃等，凸点2的材质一般为Sn或SnAg；

（2）如图2所示，将铜柱3的一端嵌入凸点2中，得到铜柱凸点结构；

（3）如图3所示，采用塑封材料将铜柱凸点结构进行塑封，得到塑封层4；所述塑封材料一般为环氧树脂塑封料、电子灌封胶、硅橡胶等；

（4）如图4所示，对塑封层4的正面进行减薄，直至露出铜柱3的上表面；

（5）如图5所示，在塑封层4的正面通过电镀、化学镀或测射的方式制作正面RDL层5，正面RDL层5的材质为铜，正面RDL层5的厚度为5～30μm，正面RDL层5用于连接铜柱3和第一微凸点6；在正面RDL层5上进行植球回流，得到到第一微凸点6，第一微凸点6的材质一般为Sn或SnAg；

（6）如图6所示，在塑封层4的正面进行灌胶工艺，得到灌胶层7，灌胶层7覆盖RDL层5和第一微凸点6；所述灌胶层7采用环氧树脂塑封料；

（7）如图7所示，在灌胶层7的表面进行临时晶圆10的键合，具体过程为：在临时晶圆10的表面喷涂键合硅胶，采用热压的方式将临时晶圆10键合在灌胶层7的表面；该步骤的主要作用是增加厚度，为后续的减薄工艺做准备；

（8）如图8所示，对基板1的背面进行减薄，将基板1和凸点2打磨掉，打磨至露出铜柱3的下表面；

（9）如图9所示，在塑封层4的背面通过电镀、化学镀或测射的方式制作背面RDL层8，背面RDL层8的材质为Cu，厚度为5～30μm，背面RDL层8用于连接铜柱3和第二微凸点9；在背面RDL层8上进行植球回流，得到到第二微凸点9，第二微凸点9的材质一般为Sn或SnAg；

（10）如图10所示，去掉塑封层4正面的临时晶圆10及胶，完成转接板的制造。

本发明所述的TSV转接板及其制造工艺，避开了TSV刻蚀、绝缘层沉积、介质层沉积、种子层制备及电镀填充，极大地降低了转接板的制造成本。

Claims (5)

1.一种TSV转接板的制造工艺，其特征是，包括以下步骤：

（1）在基板（1）的正面植球，得到凸点（2）；

（2）将铜柱（3）的一端嵌入凸点（2）中，得到铜柱凸点结构；

（3）采用塑封材料将铜柱凸点结构进行塑封，得到塑封层（4）；

（4）对塑封层（4）的正面进行减薄，直至露出铜柱（3）的上表面；

（5）在塑封层（4）的正面制作正面RDL层（5），正面RDL层（5）的厚度为5～30μm；在正面RDL层（5）上进行植球回流，得到第一微凸点（6）；

（6）在塑封层（4）的正面进行灌胶，得到灌胶层（7），灌胶层（7）覆盖RDL层（5）和第一微凸点（6）；

（7）在灌胶层（7）的表面进行临时晶圆（10）的键合；

（8）对基板（1）的背面进行减薄，将基板（1）和凸点（2）打磨掉，打磨至露出铜柱（3）的下表面；

（9）在塑封层（4）的背面制作背面RDL层（8），背面RDL层（8）的厚度为5～30μm；在背面RDL层（8）上进行植球回流，得到第二微凸点（9）；

（10）去掉塑封层（4）正面的临时晶圆（10）及胶，完成所述转接板的制造。

2.如权利要求1所述的一种TSV转接板的制造工艺，其特征是：所述基板（1）采用BT板或玻璃。

3.如权利要求1所述的一种TSV转接板的制造工艺，其特征是：所述正面RDL层（5）和背面RDL层（8）的材质为铜。

4.如权利要求1所述的一种TSV转接板的制造工艺，其特征是：所述凸点（2）的材质为Sn或SnAg。

5.如权利要求1所述的一种TSV转接板的制造工艺，其特征是：所述第一微凸点（6）和第二微凸点（9）的材质为Sn或SnAg。