晶圓級封裝的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造方法，尤其涉及一種晶圓級封裝的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著芯片功能越來越多，對于封裝的要求也越來越高，倒裝、疊層已經(jīng)成為趨勢。在倒裝、疊層的同時(shí)，還要求封裝厚度盡量薄，這樣就一定程度上要求芯片封裝時(shí)盡量薄，從而造成加工過程的風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0004]本發(fā)明實(shí)施例的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種在滿足芯片封裝厚度盡量薄的同時(shí)降低加工過程風(fēng)險(xiǎn)的晶圓級封裝的制造方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0006]一種晶圓級封裝的制造方法，包括以下步驟:
[0007]在第一芯片上形成光刻膠；
[0008]在所述光刻膠上形成多個(gè)開口部，露出所述第一芯片的功能面；
[0009]在多個(gè)第一芯片的功能面上形成凸點(diǎn)下金屬層；
[0010]去除第一芯片上的光刻膠；
[0011]將所述第二芯片的功能凸點(diǎn)與第一芯片上的一部分所述凸點(diǎn)下金屬層連接；
[0012]在所述第一芯片和所述第二芯片之間形成填充層；
[0013]在所述第一芯片上的另一部分的所述凸點(diǎn)下金屬層上植焊球，所述焊球的頂部高于所述第二芯片的頂部。
[0014]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果至少包括:
[0015]在第一芯片上形成凸點(diǎn)下金屬層，一部分凸點(diǎn)下金屬層上植焊球，再將第一芯片和第二芯片面對面設(shè)置，由此組成的芯片結(jié)構(gòu)在后續(xù)倒裝工藝中，利用了第一芯片上的焊球與第二芯片形成的高度差，就可以將芯片結(jié)構(gòu)倒裝，而不破壞芯片結(jié)構(gòu)，即倒裝時(shí)不會損壞第二芯片，降低了加工過程中的風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的晶圓級封裝的制造方法的流程圖；
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的第一步在第一芯片上涂光刻膠的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的第二步涂層曝光和顯影后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的第三步形成凸點(diǎn)下金屬層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的第四步去除光刻膠后的的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的第五步倒裝芯片回流后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的第六步形成填充層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖8為采用本發(fā)明晶圓級芯片制作方法制造的晶圓級芯片結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖9為采用本發(fā)明晶圓級芯片制作方法制造的晶圓級芯片結(jié)構(gòu)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記:
[0027]1-第一芯片；2_第二芯片，21-功能凸點(diǎn)；3_凸點(diǎn)下金屬層；4_焊球；5_填充層；6-光刻膠；61_開口部。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。在本發(fā)明的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個(gè)或更多個(gè)其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029]在本發(fā)明以下各實(shí)施例中，實(shí)施例的序號和/或先后順序僅僅便于描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。對各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實(shí)施例的相關(guān)描述。
[0030]參見圖1，一種晶圓級封裝的制造方法，包括以下步驟:
[0031]SlOl:在第一芯片I上形成光刻膠6 (參見圖2)；
[0032]S102:在光刻膠2上形成多個(gè)開口部61，露出第一芯片I的功能面(參見圖3)；
[0033]S103:在多個(gè)第一芯片I的功能面上形成凸點(diǎn)下金屬層3 (參見圖4);
[0034]S104:去除第一芯片I上的光刻膠6 (參見圖5)；
[0035]S105:將第二芯片2的功能凸點(diǎn)21與第一芯片I上的一部分凸點(diǎn)下金屬層3連接(參見圖6)；
[0036]S106:在第一芯片I和所述第二芯片2之間形成填充層5 (參見圖7)；
[0037]S107:在第一芯片I上的另一部分的凸點(diǎn)下金屬層5上植焊球4，焊球4的頂部高于第二芯片2的頂部(參見圖8和圖9)。
[0038]參見圖8和圖9，優(yōu)選地，第一芯片I上的一部分凸點(diǎn)下金屬層3位于第一芯片I的中間部位，第一芯片I上的另一部分的凸點(diǎn)下金屬層3位于第二芯片2的四周。位于第二芯片2的四周的焊球4可以是一層，也可以是如圖9所示的兩層。
[0039]在一種可選的實(shí)施方式中，以第一芯片I的上表面為基準(zhǔn)面，焊球4頂部與所述基準(zhǔn)面之間的高度為180-220微米；第二芯片2頂部距所述基準(zhǔn)面的高度小于150微米。
[0040]在一種可選的實(shí)施方式中，焊球4頂部與所述基準(zhǔn)面之間的高度為200微米，第二芯片2頂部與焊球4的頂部的距離為50微米。
[0041]在一種可選的實(shí)施方式中，在第一芯片I上形成光刻膠6之前，先在第一芯片I上形成保護(hù)層，之后在保護(hù)層上表面形成所述光刻膠6(圖中未示出)；開口部61露出所述功能面上的保護(hù)層；凸點(diǎn)下金屬層3形成于從開口部61露出的保護(hù)層的上表面；這里應(yīng)該知曉，既然凸點(diǎn)下金屬層3形成在了保護(hù)層的上表面，那么該保護(hù)面應(yīng)該是能夠?qū)ㄍ裹c(diǎn)下金屬層3與第一芯片I的。保護(hù)層上表面中，形成有凸點(diǎn)下金屬層3的部分為第一部分，未形成所述凸點(diǎn)下金屬層3的為第二部分，去除光刻膠6后，再去除第二部分。
[0042]本發(fā)明的保護(hù)層采用PVD(Physical Vapor Deposit1n，物理氣相沉積)的方法形成鍍膜層，其工作原理是在真空條件下，利用氣體放電使氣體或被蒸發(fā)物質(zhì)部分離化，在氣體離子或被蒸發(fā)物質(zhì)離子轟擊作用的同時(shí)把蒸發(fā)物或其反應(yīng)物沉積在基底上。具有沉積速度快和表面清潔的特點(diǎn)，特別具有膜層附著力強(qiáng)、繞射性好、可鍍材料廣泛等優(yōu)點(diǎn)。
[0043]本實(shí)施例中，開口部61是經(jīng)曝光和顯影后形成的。
[0044]優(yōu)選地，焊球4可為錫球。
[0045]上述填充層5為樹脂層，即用樹脂材料進(jìn)行填充。
[0046]本發(fā)明通過控制第二芯片倒裝后的總體高度小于150微米，與焊球形成50微米的高度差，可以在進(jìn)行芯片以WLCSP(Wafer Level Chip Scale Packaging，晶圓級芯片封裝方式)方式的倒裝時(shí)，不損壞第二芯片，降低了加工過程中的風(fēng)險(xiǎn)。
[0047]另外，本發(fā)明的制作工藝是以圓片為基礎(chǔ)進(jìn)行的，對位的精度和生產(chǎn)的效率也會得到提高。
[0048]最后應(yīng)說明的是:雖然以上已經(jīng)詳細(xì)說明了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)理解在不超出由所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變、替代和變換。而且，本發(fā)明的范圍不僅限于說明書所描述的過程、設(shè)備、手段、方法和步驟的具體實(shí)施例。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員從本發(fā)明的公開內(nèi)容將容易理解，根據(jù)本發(fā)明可以使用執(zhí)行與在此所述的相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結(jié)果的、現(xiàn)有和將來要被開發(fā)的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權(quán)利要求旨在在它們的范圍內(nèi)包括這樣的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種晶圓級封裝的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: 在第一芯片上形成光刻膠； 在所述光刻膠上形成多個(gè)開口部，露出所述第一芯片的功能面； 在多個(gè)第一芯片的功能面上形成凸點(diǎn)下金屬層； 去除第一芯片上的光刻膠； 將所述第二芯片的功能凸點(diǎn)與第一芯片上的一部分所述凸點(diǎn)下金屬層連接； 在所述第一芯片和所述第二芯片之間形成填充層； 在所述第一芯片上的另一部分的所述凸點(diǎn)下金屬層上植焊球，所述焊球的頂部高于所述第二芯片的頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級封裝的制造方法，其特征在于:所述第一芯片上的一部分所述凸點(diǎn)下金屬層位于所述第一芯片的中間部位，所述第一芯片上的另一部分的所述凸點(diǎn)下金屬層位于所述第二芯片的四周。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級封裝的制造方法，其特征在于: 以所述第一芯片的上表面為基準(zhǔn)面，所述焊球頂部與所述基準(zhǔn)面之間的高度為180-220 微米； 所述第二芯片頂部距所述基準(zhǔn)面的高度小于150微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓級封裝的制造方法，其特征在于: 所述焊球頂部與所述基準(zhǔn)面之間的高度為200微米，所述第二芯片頂部與所述焊球的頂部的距離為50微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級封裝的制造方法，其特征在于: 在第一芯片上形成光刻膠之前，先在所述第一芯片上形成保護(hù)層，之后在保護(hù)層上表面形成所述光刻膠； 所述開口部露出所述功能面上的保護(hù)層； 所述凸點(diǎn)下金屬層形成于從所述開口部露出的保護(hù)層的上表面； 所述保護(hù)層上表面中，形成有所述凸點(diǎn)下金屬層的部分為第一部分，未形成所述凸點(diǎn)下金屬層的為第二部分，去除所述光刻膠后，再去除所述第二部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的晶圓級封裝的制造方法，其特征在于:所述開口部是經(jīng)曝光和顯影后形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的晶圓級封裝的制造方法，其特征在于: 所述焊球?yàn)殄a球。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的晶圓級封裝的制造方法，其特征在于: 所述填充層為樹脂層。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種晶圓級封裝的制造方法，包括以下步驟：在第一芯片上形成光刻膠；在光刻膠上形成多個(gè)開口部，露出第一芯片的功能面；在多個(gè)第一芯片的功能面上形成凸點(diǎn)下金屬層；去除第一芯片上的光刻膠；將第二芯片的功能凸點(diǎn)與第一芯片上的一部分所述凸點(diǎn)下金屬層連接；在第一芯片和所述第二芯片之間形成填充層；在第一芯片上的另一部分的凸點(diǎn)下金屬層上植焊球，焊球的頂部高于第二芯片的頂部。本發(fā)明在第一芯片上形成凸點(diǎn)下金屬層，一部分凸點(diǎn)下金屬層上植焊球，另一部分上設(shè)置第二芯片，由此組成的芯片結(jié)構(gòu)在后續(xù)倒裝工藝中，利用了第一芯片上的焊球與第二芯片形成的高度差，在倒裝時(shí)不會損壞第二芯片，降低了加工過程中的風(fēng)險(xiǎn)。
【IPC分類】H01L21-50, H01L21-60
【公開號】CN104599980
【申請?zhí)枴緾N201410844697
【發(fā)明人】丁萬春
【申請人】南通富士通微電子股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月30日