[实用新型]一种基于银纳米颗粒的转接板及封装结构

说明书

本实用新型公开一种基于银纳米颗粒的转接板，其包括键合的第一晶圆及第二晶圆。其中第一晶圆包括第一介质层及第一银纳米层，第一介质层上设置有贯穿的第一焊盘孔，第一银纳米层包括填充于第一焊盘孔内的银纳米颗粒，且其第一表面与第一介质层的第一表面齐平。第二晶圆包括第二介质层及第二银纳米层，第二介质层上对应于第一焊盘孔的位置处设置有贯穿的第二焊盘孔，第二银纳米层包括填充于第二焊盘孔内的银纳米颗粒，且其第一表面与第二介质层的第一表面齐平。采用银纳米颗粒填充焊盘孔并作为互连金属，可利用银纳米颗粒的高表面能使得其在远低于块体银熔点的温度下即可实现上下晶圆的金属键合互连，并且键合金属有优秀的导热、导电性能。

技术领域

本实用新型涉及半导体封装技术领域，特别涉及一种基于银纳米颗粒的转接板及封装结构。

背景技术

如摩尔定律所述，在过去几十年内，微电子产业得以飞速发展，光刻线条尺寸不断得到优化，工艺节点日益缩小。但随着晶体管特征尺寸逐渐接近物理极限，量子效应和短沟道效应也逐渐显现，难以再令半导体芯片一直以这种方式来应对现代社会日益增长的数据处理需求。为解决这一问题，将互连维度扩展至三维的芯片堆叠技术应运而生。芯片堆叠技术可以有效缩短互连长度、提高芯片功能密度，被公认为是满足当今诸如人工智能、数据中心等中高端应用的性能需求的理想解决方案。

其中，芯片的键合是实现芯片三维集成应用的关键环节。传统的微凸点加底填胶的倒装贴片方式在面对超高密度互连需求时，会面临底填胶分布不均匀、回流时钎料融化和桥接的风险。而铜/介质混合键合技术能兼容铜-铜和介质-介质的混合互连，无需微凸点与底充胶，是实现高密度芯片集成的关键技术。其中高密度芯片集成通常是指互连节距≤10μm、和/或互连密度≥10000个/mm²的芯片集成。

但是，在铜/介质混合键合技术中，实现铜-铜键合的工艺温度较高，通常会超过400℃，这极易引起器件的损伤，因此亟需开发低温条件下的金属/介质混合键合技术。

实用新型内容

针对现有技术中的部分或全部问题，本实用新型第一方面提供一种基于银纳米颗粒的转接板，其包括：

第一晶圆，其包括：

第一介质层，其上设置有第一焊盘孔，所述第一焊盘孔贯穿所

述第一介质层；以及

第一银纳米层，其包括银纳米颗粒，所述银纳米颗粒填充于所述第一焊盘孔内，所述第一银纳米层的第一表面与所述第一介质层的第一表面齐平；以及

第二晶圆，其第一表面键合至所述第一晶圆的第一表面，且包括：

第二介质层，其上对应于所述第一焊盘孔位置处设置有第二焊

盘孔，所述第二焊盘孔贯穿所述第二介质层；以及

第二银纳米层，其包括银纳米颗粒，所述银纳米颗粒填充于所述第二焊盘孔内，所述第二银纳米层的第一表面与所述第二介质层的第一表面齐平。

进一步地，所述第一晶圆还包括第一金属层，其包括第一金属，所述第一金属填充所述第一焊盘孔内，所述第一金属层的第一表面与所述第一银纳米层的第二表面相连，第二表面与所述第一介质层的第二表面齐平。

进一步地，所述第一金属为铜、或铝、或其合金。

进一步地，所述第二晶圆还包括第二金属层，其包括第二金属，所述第二金属填充所述第二焊盘孔内，所述第二金属层的第一表面与所述第二银纳米层的第二表面相连，第二表面与所述第二介质层的第二表面齐平。

进一步地，所述第二金属为铜、或铝、或其合金。

进一步地，所述第一银纳米层的第二表面与所述第一介质层的第二表面齐平。

进一步地，所述第二银纳米层的第二表面与所述第二介质层的第二表面齐平。