49]可選的，步驟b中，形成第一開口 3的方法為干法刻蝕或濕法刻蝕或機(jī)械切割。
[0050]可選的，步驟d中，激光為可見光、紅外、紫外或多波長(zhǎng)可調(diào)諧激光，激光波長(zhǎng)根據(jù)焊墊2材質(zhì)及阻擋材料的特性選定。當(dāng)阻擋材料為多種特性不同的材料組合時(shí)，可以采用多波長(zhǎng)可調(diào)諧激光，進(jìn)行阻擋材料的去除。即對(duì)阻擋材料中不同材質(zhì)的材料，作用相應(yīng)的波長(zhǎng)激光依次去除，直至露出焊墊2表面。
[0051]可選的，在需要對(duì)晶圓進(jìn)行減薄時(shí)，在步驟a和步驟b之間，對(duì)基底I的背面進(jìn)行晶圓減薄，使晶圓的基底I厚度滿足實(shí)際的需要。
[0052]優(yōu)選的，步驟b中，所述第一開口 3由基底I的背面延伸至對(duì)應(yīng)焊墊2的上方的結(jié)構(gòu)為:暴露出焊墊2表面或暴露出所述焊墊2上的介質(zhì)層4或未暴露出所述焊墊2上的介質(zhì)層4。即根據(jù)第一開口 3向基底I背面延伸的程度，焊墊2上的阻擋材料可包含絕緣層5材料、介質(zhì)層4材料或基底I材料，或者前述的組合物等。比如，暴露出焊墊2表面時(shí)，焊墊2上的阻擋材料僅為步驟c中鋪設(shè)的絕緣層5材料；暴露出所述焊墊2上的介質(zhì)層4時(shí)，焊墊2上的阻擋材料依次為介質(zhì)層4材料和步驟c中鋪設(shè)的絕緣層5材料；未暴露出所述焊墊2上的介質(zhì)層4時(shí)，焊墊2上的阻擋材料依次為介質(zhì)層4材料、基底I材料和步驟c中鋪設(shè)的絕緣層5材料。
[0053]優(yōu)選的，步驟d中，通過改變所述激光光束7的聚焦位置或光斑面積或單脈沖能量大小或作用脈沖個(gè)數(shù)，來(lái)控制暴露出所述焊墊2表面的面積大小。并通過選擇激光波長(zhǎng)、調(diào)節(jié)激光聚焦位置，使激光對(duì)阻擋材料作用達(dá)到最大，而對(duì)焊墊2的作用最小，實(shí)現(xiàn)激光在焊墊2表面的停留效果。
[0054]優(yōu)選的，所述激光光束7聚焦于所述焊墊2上方O?3mm處。
[0055]優(yōu)選的，所述激光光束7的聚焦光斑直徑為10 μ m?1000 μ m。
[0056]優(yōu)選的，所述激光光束7的功率為0.1ff?50W。
[0057]優(yōu)選的，所述激光光束7的作用脈沖數(shù)為I個(gè)?500個(gè)。
[0058]根據(jù)激光強(qiáng)度或作用時(shí)間的不同，可實(shí)現(xiàn)激光深入焊墊2，對(duì)焊墊2進(jìn)行不同深度的刻蝕。優(yōu)選的，激光在焊墊2部位的刻蝕深度為O?5 μ m。
[0059]優(yōu)選的，在步驟a和步驟b之間，在基底I的正面的介質(zhì)層4外側(cè)設(shè)置保護(hù)層。保護(hù)層用于保護(hù)元件區(qū)8不被劃傷、擠壓或污染，其材質(zhì)可為高分子材料、玻璃11、硅基板、陶瓷或前述組合?？蛇x的，保護(hù)層為覆蓋焊墊2且環(huán)繞元件區(qū)8的圍堰6與圍堰6上的玻璃11兩者組合的結(jié)構(gòu)；可選的，保護(hù)層為整面覆蓋的平板結(jié)構(gòu)；但不以此為限。
[0060]本發(fā)明上述形成暴露焊墊2的開口的方法的工作原理如下:
[0061]激光具有方向性好，亮度高的特性，在打孔、切割等領(lǐng)域有優(yōu)異的表現(xiàn)。激光光束7可通過聚焦，在焦點(diǎn)位置產(chǎn)生相當(dāng)高的能量密度，在遠(yuǎn)離焦點(diǎn)的位置能量密度較弱。將激光光束7聚焦于第一開口 3底阻擋材料的上方，離焦點(diǎn)較近的材料接收到的激光能量較其下方的焊墊2接收的多，且阻擋材料吸收激光，也會(huì)削弱激光到達(dá)焊墊2表面的強(qiáng)度；此外，選擇波段為阻擋材料強(qiáng)吸收而焊墊材料弱吸收的激光，焊墊2反射較多的激光會(huì)再次作用在阻擋材料上，使阻擋材料吸收激光能量，自身熔融氣化，從而更容易從焊墊2表面去除；同時(shí)，調(diào)節(jié)激光的作用能量密度及作用脈沖數(shù)，來(lái)控制激光刻蝕的強(qiáng)度?？墒辜す鈱?duì)阻擋材料的作用達(dá)到最大，而對(duì)焊墊2的作用最小，實(shí)現(xiàn)激光在焊墊2表面停留的效果。
[0062]與現(xiàn)有技術(shù)中激光打孔形成的芯片單元封裝結(jié)構(gòu)相比，通過本發(fā)明晶圓級(jí)芯片封裝中背面互連的方法形成的芯片單元封裝結(jié)構(gòu)，其中的焊墊2與電性導(dǎo)出線路的接觸面積大大增加，因此，能夠提高電導(dǎo)通性能的可靠性。
[0063]以上實(shí)施例是參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行各種形式上的修改或變更，但不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)的情況下，都落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種晶圓級(jí)芯片封裝中背面互連的方法，其特征在于:包括以下步驟: a、提供一具有若干個(gè)芯片單元的晶圓，所述芯片單元包括基底(I)和位于所述基底的正面的介質(zhì)層(4)，所述基底的正面設(shè)有元件區(qū)(8)，所述元件區(qū)周邊設(shè)有若干焊墊(2)，且所述焊墊位于所述介質(zhì)層內(nèi)，所述元件區(qū)與其周邊的焊墊電性相連； b、在所述基底的背面形成與所述焊墊相對(duì)的第一開口(3)，且所述第一開口由基底的背面延伸至對(duì)應(yīng)焊墊的上方； C、在步驟b形成的所述第一開口內(nèi)和所述基底的背面上鋪設(shè)絕緣層(5); d、利用激光輻射所述第一開口的底部，使激光(7)光束刻蝕去除所述焊墊上的阻擋材料，暴露出設(shè)定面積的焊墊表面； e、在所述第一開口內(nèi)的絕緣層上和暴露出的焊墊表面上鋪設(shè)金屬布線層(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級(jí)芯片封裝中背面互連的方法，其特征在于:步驟b中，所述第一開口由基底的背面延伸至對(duì)應(yīng)焊墊的上方的結(jié)構(gòu)為:暴露出焊墊表面或暴露出所述焊墊上的介質(zhì)層或未暴露出所述焊墊上的介質(zhì)層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級(jí)芯片封裝中背面互連的方法，其特征在于:步驟d中，通過改變所述激光光束的聚焦位置或光斑面積或單脈沖能量大小或作用脈沖個(gè)數(shù)，來(lái)控制暴露出所述焊墊表面的面積大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓級(jí)芯片封裝中背面互連的方法，其特征在于:所述激光光束聚焦于所述焊墊上方O?3mm處。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓級(jí)芯片封裝中背面互連的方法，其特征在于:所述激光光束的聚焦光斑直徑為10 μπι?1000 μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓級(jí)芯片封裝中背面互連的方法，其特征在于，所述激光光束的功率為0.1ff?50W。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓級(jí)芯片封裝中背面互連的方法，其特征在于:所述激光光束的作用脈沖數(shù)為I個(gè)?500個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級(jí)芯片封裝中背面互連的方法，其特征在于:所述激光光束在所述焊墊上的刻蝕深度為O?5 μπι。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級(jí)芯片封裝中背面互連的方法，其特征在于:在步驟a和步驟b之間，在基底的正面的介質(zhì)層外側(cè)設(shè)置保護(hù)層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級(jí)芯片封裝中背面互連的方法，其特征在于:還包括以下步驟: f、在步驟e形成的金屬布線層上鋪設(shè)防護(hù)層(10); g、在步驟f形成的防護(hù)層上對(duì)應(yīng)金屬布線層預(yù)設(shè)焊盤的位置開設(shè)第二開口； h、在步驟g形成的第二開口處形成焊料凸點(diǎn)(12); l、切割晶圓，形成單個(gè)芯片單元的封裝結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種晶圓級(jí)芯片封裝中背面互連的方法，通過激光刻蝕的方式，去除晶圓焊墊上的阻擋材料，暴露出一定面積的焊墊表面，以與金屬布線層連接，將元件區(qū)的電性引到晶圓的背面。本發(fā)明采用激光直接刻蝕去除焊墊上的阻擋材料的方法，避免了光刻膠涂布、光刻曝光、顯影和去膠等工藝步驟；通過選定合適激光波長(zhǎng)，調(diào)節(jié)激光聚焦位置及作用到第一開口底部激光能量、激光聚焦光斑面積、激光作用脈沖數(shù)等參數(shù)，控制激光刻蝕到焊墊表面而不穿透焊墊，從而暴露出較大的焊墊面積。本發(fā)明操作方便，擴(kuò)大了焊墊與金屬布線層的接觸面積，導(dǎo)電性能更可靠。
【IPC分類】H01L21-768
【公開號(hào)】CN104576520
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510019051
【發(fā)明人】谷成進(jìn), 萬(wàn)里兮, 范俊, 廖建亞, 黃小花, 翟玲玲, 錢靜嫻
【申請(qǐng)人】華天科技（昆山）電子有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月14日