[发明专利]一种液体浸没散热的射频微系统组件制作工艺

说明书

本发明公开了一种液体浸没散热的射频微系统组件制作工艺，包括以下步骤：在射频芯片转接板上面制作TSV，焊盘；减薄射频芯片转接板背面使TSV露出，在露出的TSV顶端做钝化层，通过CMP工艺使TSV金属露出；在射频芯片转接板上面制作空腔；把射频芯片埋入空腔中，做RDL使射频芯片跟TSV顶端互联；在射频芯片转接板背面做散热微流通道空腔；在顶盖转接板下面做焊盘和空腔；在散热器转接板表面制作TSV和焊盘；通过晶圆级键合工艺把顶盖转接板，射频芯片转接板和散热器转接板键合在一起形成模组，把顶盖转接板空腔和散热器转接板空腔连接进液和出液口，完成散热功能实现。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种液体浸没散热的视频微系统组件制作工艺。

背景技术

微波毫米波射频集成电路技术是现代国防武器装备和互联网产业的基础，随着智能通信、智能家居、智能物流、智能交通等“互联网+”经济的快速兴起，承担数据接入和传输功能的微波毫米波射频集成电路也存在巨大现实需求及潜在市场。

但是对于高频率的微系统，天线阵列的面积越来越小，且天线之间的距离要保持在某个特定范围，才能使整个模组具备优良的通信能力。对于射频芯片模拟器件芯片来讲，其面积不能像数字芯片一样成倍率的缩小，会出现特高频率的射频微系统将没有足够的面积同时放置PA/LNA，需要把射频芯片堆叠放置，使得传统的风冷散热方式逐渐不能满足需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种液体浸没散热的射频微系统组件制作工艺，通过在射频芯片的上下面设置液冷散热器，使制冷液体能同时在芯片的上下表面通过，能大大增加芯片的散热能力。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种液体浸没散热的射频微系统组件制作工艺，包括以下步骤：

在射频芯片转接板上面制作TSV，焊盘；减薄射频芯片转接板背面使TSV 露出，在露出的TSV顶端做钝化层，通过CMP工艺使TSV金属露出；在射频芯片转接板上面制作空腔；

把射频芯片埋入空腔中，做RDL使射频芯片跟TSV顶端互联；在射频芯片转接板背面做散热微流通道空腔；

在顶盖转接板下面做焊盘和空腔；在散热器转接板表面制作TSV和焊盘；

通过晶圆级键合工艺把顶盖转接板，射频芯片转接板和散热器转接板键合在一起形成模组，把顶盖转接板空腔和散热器转接板空腔连接进液和出液口，完成散热功能实现。

优选地，所述在射频芯片转接板上面制作TSV，焊盘；减薄射频芯片转接板背面使TSV露出，在露出的TSV顶端做钝化层，通过CMP工艺使TSV金属露出；在射频芯片转接板上面制作空腔具体为：

通过光刻，刻蚀工艺在射频芯片转接板表面制作TSV孔；在硅片上方沉积氧化硅或者氮化硅绝缘层，或者直接热氧化；通过物理溅射，磁控溅射或者蒸镀工艺在绝缘层上方制作种子层；

电镀铜，使铜金属充满TSV，200到500度温度下密化使铜更致密；铜CMP 工艺使硅片表面铜去除，使硅片表面只剩下填铜；

通过光刻，电镀工艺在射频芯片转接板表面制作焊盘；

在射频芯片转接板没有制作金属工艺的一面进行减薄，通过研磨，湿法腐蚀和干法刻蚀的工艺使铜柱另一端露出；在露出的铜柱表面覆盖绝缘层；通过光刻，刻蚀工艺在绝缘层表面开窗，开窗后使铜柱露出；

在TSV开口面制作空腔；

空腔刻蚀到TSV的下端，使TSV露出来，通过干法或湿法刻蚀工艺使TSV 中的铜柱露出。

优选地，所述把射频芯片埋入空腔中，做RDL使芯片跟TSV顶端互联；在射频芯片转接板背面做散热微流通道空腔具体为：