一种集成电路封装体及其制备方法与流程

本发明涉及半导体，特别是涉及一种集成电路封装体及其制备方法。

背景技术：

1、在集成电路封装体的制备过程中，为了提高集成电路封装体的集成度，通常需要将半导体芯片堆叠设置，而芯片堆叠通常采用粘贴层粘结、金属键合工艺或硅-硅直接键合工艺。其中，粘贴层粘结的稳固性较差，而硅-硅直接键合的键合温度较高，因此，通常采用金属键合工艺形成芯片堆叠。而采用金属键合工艺时，金属键合层容易与半导体芯片的背面产生电性接触，进而会影响半导体芯片的性能，如何改善金属键合工艺，这引起了人们的广泛关注。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种集成电路封装体及其制备方法。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是,一种集成电路封装体的制备方法，所述集成电路封装体的制备方法包括以下步骤：

3、提供一半导体晶圆，所述半导体晶圆包括硅衬底，将所述半导体晶圆置于一载板上，所述半导体晶圆的有源面朝向所述载板。

4、接着对所述半导体晶圆的背面进行氧离子注入工艺，以在所述半导体晶圆的硅衬底内部形成含氧硅层，所述含氧硅层靠近所述半导体晶圆的背面。接着对所述半导体晶圆进行高温退火处理，以使得所述含氧硅层转变为氧化硅层。接着在所述半导体晶圆的背面沉积含有掺杂剂的绝缘层，所述掺杂剂的掺杂类型与所述硅衬底的背面所在的区域的掺杂类型相反，利用该掺杂剂对所述硅衬底的背面进行掺杂处理，使得所述硅衬底的背面变为高方阻区，该高方阻区位于所述氧化硅层上方。接着在所述半导体晶圆的背面沉积金属材料，以形成键合金属层。接着对所述半导体晶圆进行切割处理，形成多个半导体芯片。将两个半导体芯片通过键合金属层键合在一起，形成堆叠模块。提供一封装基板，将所述堆叠模块设置在所述封装基板上，接着在所述封装基板上形成模塑层，接着在所述模塑层上形成重新分布层。

5、作为优选，所述载板的材质为半导体、金属或陶瓷。

6、作为优选，所述氧离子注入工艺的工艺参数为：氧离子的注入剂量为4×1016-2×1019cm-2，氧离子的注入能量为80-300 kev。

7、作为优选，所述氧离子注入工艺的注入深度为50-300纳米。

8、作为优选，所述高温退火处理为局部激光照射处理。

9、作为优选，当所述硅衬底的背面所在的区域为n型掺杂时，所述掺杂剂为硼掺杂剂；而当所述硅衬底的背面所在的区域为p型掺杂时，所述掺杂剂为磷掺杂剂。

10、作为优选，所述键合金属层的材质包括金、铝、铜、锡、铟中的一种或多种。

11、作为优选，所述堆叠模块与所述封装基板电连接，所述重新分布层与所述堆叠模块电连接。

12、本发明还提出一种集成电路封装体，所述集成电路封装体采用上述制备方法制备形成的。

13、相较于现有技术，本发明的集成电路封装体及其制备方法有如下的有益效果：在本发明中，对半导体晶圆进行切割之前，预先对半导体晶圆的背面进行氧离子注入工艺以在所述半导体晶圆的硅衬底内部形成含氧硅层，并对所述半导体晶圆进行高温退火处理，以使得所述含氧硅层转变为氧化硅层，进而通过掺杂处理使得所述硅衬底的背面变为高方阻区，该高方阻区位于所述氧化硅层上方，然后再形成键合金属层，通过上述工艺步骤，可以有效避免键合金属层与半导体晶圆之间产生电性接触，进而可以避免影响半导体芯片的工作稳定性。且通过直接对晶圆进行氧离子注入工艺和掺杂处理，有效提高制备效率，进而降低制造成本。

技术特征：

1.一种集成电路封装体的制备方法，其特征在于：所述集成电路封装体的制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的集成电路封装体的制备方法，其特征在于：所述载板的材质为半导体、金属或陶瓷。

3.根据权利要求1所述的集成电路封装体的制备方法，其特征在于：所述氧离子注入工艺的工艺参数为：氧离子的注入剂量为4×1016-2×1019cm-2，氧离子的注入能量为80-300kev。

4.根据权利要求3所述的集成电路封装体的制备方法，其特征在于：所述氧离子注入工艺的注入深度为50-300纳米。

5.根据权利要求1所述的集成电路封装体的制备方法，其特征在于：所述高温退火处理为局部激光照射处理。

6.根据权利要求1所述的集成电路封装体的制备方法，其特征在于：当所述硅衬底的背面所在的区域为n型掺杂时，所述掺杂剂为硼掺杂剂；而当所述硅衬底的背面所在的区域为p型掺杂时，所述掺杂剂为磷掺杂剂。

7.根据权利要求1所述的集成电路封装体的制备方法，其特征在于：所述键合金属层的材质包括金、铝、铜、锡、铟中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的集成电路封装体的制备方法，其特征在于：所述堆叠模块与所述封装基板电连接，所述重新分布层与所述堆叠模块电连接。

9.一种集成电路封装体，其特征在于：所述集成电路封装体采用权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备形成的。

技术总结本发明涉及一种集成电路封装体及其制备方法，涉及半导体技术领域，在本发明的集成电路封装体的制备方法中，对半导体晶圆进行切割之前，预先对半导体晶圆的背面进行氧离子注入工艺以在所述半导体晶圆的硅衬底内部形成含氧硅层，并对所述半导体晶圆进行高温退火处理，以使得所述含氧硅层转变为氧化硅层，进而通过掺杂处理使得所述硅衬底的背面变为高方阻区，该高方阻区位于所述氧化硅层上方，然后再形成键合金属层，通过上述工艺步骤，可以有效避免键合金属层与半导体晶圆之间产生电性接触，进而可以避免影响半导体芯片的工作稳定性。技术研发人员：刘振东,于英英受保护的技术使用者：日月新半导体（威海）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25