一种射频芯片液冷散热工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111952194A(43)申请公布日2020.11.17(21)申请号202010855293.7(22)申请日2020.08.24(71)申请人浙江集迈科微电子有限公司地址313100浙江省湖州市长兴县经济技术开发区陈王路与太湖路交叉口长兴国家大学科技园二分部北园8号厂房(72)发明人黄雷冯光建高群郭西顾毛毛(74)专利代理机构无锡市大为专利商标事务所(普通合伙)32104代理人曹祖良(51)Int.Cl.H01L21/48(2006.01)H01L21/52(2006.01)H01L23/46(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图9页(54)发明名称一种射频芯片液冷散热工艺(57)摘要本发明提供一种射频芯片液冷散热工艺，包括以下步骤：(a)、提供衬底，在衬底正面刻蚀不同深度的TSV，电镀使金属填满TSV，制作RDL和焊盘，对衬底正面做临时键合，衬底背面做减薄使长的TSV底部露头，得到第一衬底；(b)、在第一衬底背面刻蚀空腔，使TSV底部金属露出，在空腔内嵌入芯片，在第一衬底背面制作RDL和焊盘；(c)、在芯片背面的衬底面刻蚀空腔到芯片底部，继续刻蚀使空腔达到芯片的内部，使空腔直达芯片的散热区域，得到第一衬底；(d)、形成具有微流道散热的最终结构。本发明的射频芯片液冷散热工艺，通过在衬底底部开凹槽的方式，把凹槽直接开到芯片发热器件的底部，通过液冷散热通道使芯片的热量能够快速的传递出去，大大增加了系统的散热能力。CN111952194ACN111952194A权利要求书1/2页1.一种射频芯片液冷散热工艺，其特征在于，包括以下步骤：(a)、提供衬底，在衬底正面刻蚀不同深度的TSV，电镀使金属填满TSV，抛光去除衬底正面金属，在衬底正面制作RDL和焊盘，对衬底正面做临时键合，衬底背面做减薄使长的TSV低部露头，得到第一衬底；(b)、在第一衬底背面刻蚀空腔，使短的TSV底部露出，沉积钝化层，表面涂布光刻胶，曝光显影使TSV底部露出，刻蚀钝化层使TSV底部金属露出，在空腔内嵌入芯片，在第一衬底背面制作RDL和焊盘；(c)、拆衬底正面的临时键合，在衬底背面做临时键合，在芯片背面的衬底面刻蚀空腔到芯片底部，继续刻蚀使空腔达到芯片的内部，使空腔直达芯片的散热区域，得到第二衬底；(d)、形成具有微流道散热的最终结构。2.如权利要求1所述的射频芯片液冷散热工艺，其特征在于，所述步骤（a）的具体步骤为：（a1）通过光刻和刻蚀工艺在衬底正面制作不同深度的TSV；（a2）在衬底正面沉积绝缘层，在绝缘层上制作种子层；（a3）电镀铜，使铜金属充满TSV，去除衬底表面铜，使衬底表面只剩下填铜；（a4）通过光刻和电镀的工艺在衬底正面制作RDL和焊盘；（a5）对衬底正面做临时键合，然后减薄衬底背面，使TSV露出，在背面做钝化层，抛光使TSV金属露出，然后制作RDL和焊盘，得到第一衬底。3.如权利要求1所述的射频芯片液冷散热工艺，其特征在于，所述步骤（b）的具体步骤为：（b1）通过光刻和干法刻蚀的方式在第一衬底背面刻蚀空腔，使短的TSV底部露出；通过干法刻蚀或者湿法腐蚀TSV底部钝化层，使金属露出；（b2）沉积钝化层，表面涂布光刻胶，曝光显影使TSV底部露出，刻蚀钝化层使TSV底部金属露出；（b3）去除光刻胶，清洗衬底，解键合；（b4）在空腔底部涂布粘贴层，焊锡或者融化金锡焊料片，嵌入芯片，然后用胶体填充芯片跟空腔的缝隙部分；（b5）在第一衬底背面制作RDL和焊盘。4.如权利要求1所述的射频芯片液冷散热工艺，其特征在于，所述步骤（c）的具体步骤为：（c1）拆衬底正面的临时键合，在芯片背面涂临时键合胶，然后做临时键合；（c2）在芯片背面的衬底面刻蚀空腔到芯片底部，刻蚀空腔深度为10um到1000um；（c3）继续刻蚀芯片底部钝化层和粘贴层使空腔直达芯片底部；（c4）继续刻蚀使空腔达到芯片的内部，直达芯片的散热区域，得到第二衬底。5.如权利要求1所述的射频芯片液冷散热工艺，其特征在于，所述步骤（c）的具体步骤为：（c1）拆衬底正面的临时键合，在芯片背面涂临时键合胶，然后做临时键合；（c2）在芯片背面的衬底面刻蚀空腔到芯片底部，刻蚀空腔深度为10um到1000um；2CN111952194A权利要求书2/2页（c3）继续刻蚀芯片底部钝化层和粘贴层使空腔直达芯片底部；（c4）在芯片以外的区域继续刻蚀空腔，并继续刻蚀芯片底部的空腔使其达到芯片的内部，直达芯片的散热区域，得到第二衬底。6.如权利要求1所述的射频芯片液冷散热工艺，其特征在于，所述步骤（c）的具体步骤为：（c1）拆衬底正面的临时键合，在芯片背面涂临时键合胶，然后做临时键合；（c2）在芯片背面的衬底面刻蚀空腔到芯片底部，刻蚀