本发明属于半导体加工技术域,尤其涉及一种平面铜布线互联做鳍式垂直interposer的工艺。
背景技术:
1、半导体行业中,芯片尺寸做到越来越小的时候,先进的2.5d/3d堆叠封装就应运而生,将die(裸芯片)堆叠在基板上。cowos就是把芯片堆叠起来,再封装于基板上,最终形成2.5d、3d的形态,可以减少芯片的空间,同时还减少功耗和成本。将逻辑芯片及hbm(高带宽记忆体)先连接于中介板上,透过中介板内微小金属线来整合左右不同芯片的电子讯号,同时经由tsv技术来连结下方基板,最终透过金属球衔接至外部电路。而这其中的中介板就是至关重要的一个介质层,传统技术主要经由tsv技术来制作铜互连然后再连结下方基板。现有的技术是将逻辑芯片及hbm(高带宽记忆体)先连接于中介板上,透过中介板内微小金属线来整合左右不同芯片的电子讯号,同时经由tsv技术来连结下方基板,最终透过金属球衔接至外部电路。采用tsv技术,在垂直方向上,对开孔的上下cd均匀性控制有先天的技术难度;在后续的铜填孔制程中,一样在底部会带来极大的难度和失败率。而业界最好的硅蚀刻穿孔设备,也只能做到微米级的宽度,而填孔深度更是受限。
技术实现思路
1、针对上述情况,为克服tsv技术,在垂直方向上,对开孔的上下cd均匀性控制有先天的技术难度;在后续的铜填孔制程中,一样在底部会带来极大的难度和失败率的问题,本发明提出一种翻转工艺流程形成鳍式结构来实现纳米级的中介互连制作。
2、为了实现上述目的,采用了如下技术方案:本发明提供了一种平面铜布线互联做鳍式垂直interposer的工艺,所述工艺方式包括如下步骤:
3、s1、铜布线:硅基中介衬底上完成铜布线;
4、s2、覆盖钝化保护层:将聚酰亚胺均匀地涂抹在硅基中介衬底表面,并完成固化,形成固态的pi等材料钝化保护层;
5、s3、切割:将s2加工完成后的硅基中介衬底切割成单个线路单元;
6、s4、翻转:将s3的所述线路单元翻转,使所述线路单元垂直竖立,得到中介板。
7、进一步地,所述s1在高温下反应生成二氧化硅,在硅基中介衬底表面沉积一层介质层,再通过深反应离子刻技术在介质层上形成微细的沟槽,采用pvd物理沉积的方法在沟槽底部和侧壁上沉积一层铜金属薄膜,通过电镀方法在沟槽内生长铜层,使其填充沟槽,得到所需的铜布线。
8、进一步地,所述s1中刻蚀速率通常由工艺参数根据产品特性而定。
9、进一步地,所述钝化保护层的厚度由工艺参数根据产品特性而定。
10、进一步地,所述钝化保护层的厚度为1-5μm。
11、进一步地,在所述s4的所述线路单元垂直竖立之后堆叠接入基板:将翻转后的所述线路单元垂直堆叠到基板上,使其对应的i/o点与基板的i/o点连接,实现电性连接。
12、进一步地,所述堆叠接入基板包括通过金属键合的方式接入基板。
13、进一步地,所述金属键合的方式接入基板包括铜铜键合和锡银回流焊键合。
14、进一步地,所述s1的铜布线包括:铜线和铜pad,所述铜布线为直线型或曲线型。
15、本发明的有益效果是:
16、本发明通过一种翻转工艺流程形成鳍式结构来实现纳米级的中介互连制作,实现更均匀、更细小、更密集可靠的中介互连,有效地提高芯片的性能,保护芯片免受氧化和腐蚀,从而提高了芯片的可靠性和寿命。
1.一种平面铜布线互联做鳍式垂直interposer的工艺,其特征在于:所述工艺方式包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种平面铜布线互联做鳍式垂直interposer的工艺,其特征在于:所述s1在高温下反应生成二氧化硅,在硅基中介衬底表面沉积一层介质层,再通过深反应离子刻技术在介质层上形成微细的沟槽,采用pvd物理沉积的方法在沟槽底部和侧壁上沉积一层铜金属薄膜,通过电镀方法在沟槽内生长铜层,使其填充沟槽,得到所需的铜布线。
3.根据权利要求2所述的一种平面铜布线互联做鳍式垂直interposer的工艺,其特征在于:所述s1中刻蚀速率通常由工艺参数根据产品特性而定。
4.根据权利要求1所述的一种平面铜布线互联做鳍式垂直interposer的工艺,其特征在于:所述钝化保护层的厚度由工艺参数根据产品特性而定。
5.根据权利要求4所述的一种平面铜布线互联做鳍式垂直interposer的工艺,其特征在于:所述钝化保护层的厚度为1-5μm。
6.根据权利要求1所述的一种平面铜布线互联做鳍式垂直interposer的工艺,其特征在于:在所述s4的所述线路单元垂直竖立之后堆叠接入基板:将翻转后的所述线路单元垂直堆叠到基板上,使其对应的i/o点与基板的i/o点连接,实现电性连接。
7.根据权利要求6所述的一种平面铜布线互联做鳍式垂直interposer的工艺,其特征在于:所述堆叠接入基板包括通过金属键合的方式接入基板。
8.根据权利要求7所述的一种平面铜布线互联做鳍式垂直interposer的工艺,其特征在于:所述金属键合的方式接入基板包括铜铜键合和锡银回流焊键合。
9.根据权利要求1所述的一种平面铜布线互联做鳍式垂直interposer的工艺,其特征在于:所述s1的铜布线包括:铜线和铜pad,所述铜布线为直线型或曲线型。
