一种转接板及其形成方法、封装结构与流程

本申请涉及半导体，尤其涉及一种转接板及其形成方法、封装结构。

背景技术：

1、三维系统级封装中通常使用转接板(interposer)来实现芯片与pcb基板的电连接，并且转接板还具有易于无源器件集成等优点。现有的转接板主要由玻璃和硅制成。其中，玻璃通孔的断裂强度较低，对其进行打孔容易引起玻璃碎裂、出现裂纹等现象，热应力问题尤其突出。此外，从工艺上来说，在玻璃上钻取小孔径的通孔是比较困难的，因此，在玻璃上制作高密集度的通孔会更加困难。而在硅通孔中，传输通道会产生寄生电容、电感、以及漏电流等电学问题。并且，硅通孔之间的距离越近，这些电学问题就越突出。

2、因此，一种基于碳化硅材料的转接板开始被研究。

技术实现思路

1、本申请提供一种转接板及其形成方法、封装结构，可以提高碳化硅转接板的通孔石墨烯层的质量和导电性能。

2、本申请的一个方面提供一种转接板的形成方法，包括：提供碳化硅衬底；在所述碳化硅衬底中形成若干贯穿所述碳化硅衬底的通孔；执行高温退火工艺使所述通孔侧壁的部分碳化硅中的硅原子蒸发剩余碳原子在所述通孔侧壁形成石墨烯层，所述石墨烯层为单晶结构；在所述通孔中形成填满所述通孔的填充层。

3、在本申请的一些实施例中，所述碳化硅衬底的材料包括多晶sic、3c-sic、4h-sic或6h-sic中的任意一种或多种。

4、在本申请的一些实施例中，所述高温退火工艺的工艺参数包括：工艺温度大于等于1000摄氏度；工艺压强小于等于500torr；工艺气体包括氮气、氩气或氦气中的任意一种或多种。

5、在本申请的一些实施例中，所述石墨烯层的厚度为5至100层碳原子层。

6、在本申请的一些实施例中，所述填充层的材料包括氧化硅、氧化铝或光路材料。

7、本申请的一个方面还提供一种转接板，包括：碳化硅衬底，所述碳化硅衬底中包括若干贯穿所述碳化硅衬底的通孔；位于所述通孔侧壁的石墨烯层，所述石墨烯层为单晶结构；填满所述通孔的填充层。

8、在本申请的一些实施例中，所述碳化硅衬底的材料包括多晶sic、3c-sic、4h-sic或6h-sic中的任意一种或多种。

9、在本申请的一些实施例中，所述石墨烯层的厚度为5至100层碳原子层。

10、在本申请的一些实施例中，所述填充层的材料包括氧化硅、氧化铝或光路材料。

11、本申请的另一个方面提供一种封装结构，包括：如上述所述的转接板，所述转接板包括相对的第一表面和第二表面；芯片，封装于所述第一表面，所述芯片通过焊球与所述转接板的通孔中的石墨烯层电连接；基板，与所述第二表面封装，所述转接板的通孔中的石墨烯层通过焊球与所述基板电连接。

12、本申请提供一种转接板及其形成方法、封装结构，利用高温退火使通孔侧壁的部分碳化硅中的硅原子蒸发剩余碳原子在通孔侧壁形成具有特定晶格结构的石墨烯层，可以提高碳化硅转接板的通孔石墨烯层的质量和导电性能。

技术特征：

1.一种转接板的形成方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的转接板的形成方法，其特征在于，所述碳化硅衬底的材料包括多晶sic、3c-sic、4h-sic或6h-sic中的任意一种或多种。

3.如权利要求1所述的转接板的形成方法，其特征在于，所述高温退火工艺的工艺参数包括：工艺温度大于等于1000摄氏度；工艺压强小于等于500torr；工艺气体包括氮气、氩气或氦气中的任意一种或多种。

4.如权利要求1所述的转接板的形成方法，其特征在于，所述石墨烯层的厚度为5至100层碳原子层。

5.如权利要求1所述的转接板的形成方法，其特征在于，所述填充层的材料包括氧化硅、氧化铝或光路材料。

6.一种转接板，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的转接板，其特征在于，所述碳化硅衬底的材料包括多晶sic、3c-sic、4h-sic或6h-sic中的任意一种或多种。

8.如权利要求6所述的转接板，其特征在于，所述石墨烯层的厚度为5至100层碳原子层。

9.如权利要求6所述的转接板，其特征在于，所述填充层的材料包括氧化硅、氧化铝或光路材料。

10.一种封装结构，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供一种转接板及其形成方法、封装结构，所述转接板包括：碳化硅衬底，所述碳化硅衬底中包括若干贯穿所述碳化硅衬底的通孔；位于所述通孔侧壁的石墨烯层，所述石墨烯层为单晶结构；填满所述通孔的填充层。本申请提供一种转接板及其形成方法、封装结构，利用高温退火使通孔侧壁的部分碳化硅中的硅原子蒸发剩余碳原子在通孔侧壁形成具有特定晶格结构的石墨烯层，可以提高碳化硅转接板的通孔石墨烯层的质量和导电性能。

技术研发人员：三重野文健
受保护的技术使用者：顾赢速科技（合肥）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25