一種晶圓級封裝結構的制備方法及晶圓級封裝結構技術

本發明專利技術公開了一種晶圓級封裝結構的制備方法及晶圓級封裝結構，其中，晶圓級封裝結構的制備方法包括：提供集成有多顆芯片的第一晶圓，其中，所述第一晶圓包括形成有多個凸點的正面以及相對于所述正面的背面，所述凸點與對應的芯片電連接；對所述第一晶圓進行臨時鍵合；沿所述第一晶圓背面的切割道設定位置對所述第一晶圓進行刻蝕，且至少刻蝕至鍵合界面；對所述第一晶圓進行解鍵合，形成單顆芯片。本發明專利技術可降低對切割道尺寸的要求，增加晶圓的有效芯片數量。

Method for preparing wafer level packaging structure and wafer level packaging structure

The invention discloses a preparation method and wafer level packaging structure, a wafer level packaging structure which includes the preparation method of wafer level packaging structure: the first wafer, providing integrated multi chip wherein the first wafer includes forming a plurality of convex front and back to the front the salient point, and the chip is electrically connected to the first wafer; temporary bonding; along the first wafer on the back of the cutting path set the position of the first wafer etching, and etching at least to the bonding interface; on the first wafer de bonding, forming a single chip. The invention can reduce the requirement of the size of the cutting path and increase the effective chip number of the wafer.

【技術實現步驟摘要】
一種晶圓級封裝結構的制備方法及晶圓級封裝結構
本專利技術實施例涉及半導體封裝
，尤其涉及一種晶圓級封裝結構的制備方法及晶圓級封裝結構。
技術介紹
隨著半導體技術的發展以及消費電子市場的驅動，封裝技術向更輕、更薄、體積更小、電熱性能更優良的方向發展。芯片封裝工藝由逐個芯片封裝向晶圓級封裝轉變，而晶圓片級芯片規模封裝(WaferLevelChipScalePackaging，WLCSP)，簡稱晶圓級芯片封裝，因具有高密度、體積小、可靠性高和電熱性能優良等優點而正好滿足封裝工藝的要求而逐漸成為目前最先進也是最重要的封裝形式之一。由于封裝芯片尺寸越來越小，因此，切割道尺寸也必須相應變小。然而，目前的機械切割所形成的切割道寬度在40μm以上，很難實現對具有密集凸點芯片的封裝。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的是提出一種晶圓級封裝結構的制備方法及晶圓級封裝結構，以降低對切割道尺寸的要求，增加晶圓的有效芯片數量。為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一方面，本專利技術實施例提供了一種晶圓級封裝結構的制備方法，其特征在于，包括：提供集成有多顆芯片的第一晶圓，其中，所述第一晶圓包括形成有多個凸點的正面以及相對于所述正面的背面，所述凸點與對應的芯片電連接；對所述第一晶圓進行臨時鍵合；沿所述第一晶圓背面的切割道設定位置對所述第一晶圓進行刻蝕，且至少刻蝕至鍵合界面；對所述第一晶圓進行解鍵合，形成單顆芯片。可選的，對所述第一晶圓進行臨時鍵合，包括：采用激光鍵合方式、機械鍵合方式或紫外鍵合方式，將所述第一晶圓承載至第二晶圓。可選的，在沿所述第一晶圓背面的切割道設定位置對所述第一晶圓進行刻蝕之前，還包括：去除所述第一晶圓背面的部分材料，以使所述第一晶圓減薄至目標厚度。可選的，所述目標厚度為50-300μm。可選的，所述第一晶圓正面與所述凸點之間設置有氧化層，所述凸點正下方的氧化層區域開有凹槽，露出所述第一晶圓中的焊盤，所述凸點通過所述焊盤與對應的芯片電連接；沿所述第一晶圓背面的切割道設定位置對所述第一晶圓進行刻蝕，包括：沿所述第一晶圓背面的切割道設定位置對所述第一晶圓進行第一次刻蝕，形成垂直直角溝槽；沿所述垂直直角溝槽對所述第一晶圓進行第二次刻蝕，形成第一倒角并露出所述氧化層；沿所述垂直直角溝槽對所述氧化層進行刻蝕，形成第二倒角，以在所述單顆芯片正面的四周形成倒角。可選的，還包括：所述垂直直角溝槽的開口寬度大于或等于7μm。可選的，在對所述第一晶圓進行解鍵合之前，還包括：在所述第一晶圓背面貼膜。可選的，在對所述第一晶圓進行解鍵合之后，還包括：對所述第一晶圓進行清洗和擴膜，以增加所述單顆芯片之間的距離。可選的，所述凸點的材料包括Sn、Ag、Cu、Pb、Au、Ni、Zn、Mo、Ta、Bi、In及其合金中的至少一種。另一方面，本專利技術實施例提供了一種晶圓級封裝結構，所述晶圓級封裝結構根據上述一方面所述的晶圓級封裝結構的制備方法制備。本專利技術的有益效果是：本專利技術提供的晶圓級封裝結構的制備方法及晶圓級封裝結構，針對具有密集凸點芯片的晶圓級封裝，先通過對集成有多個該種芯片的晶圓進行臨時鍵合，為該晶圓提供足夠的機械支撐力，防止晶圓在加工過程中發生碎裂和翹曲等；然后沿晶圓背面的切割道設定位置對上述晶圓進行刻蝕，且至少刻蝕至鍵合界面，使得晶圓上的各個芯片完全相互分離，且刻蝕工藝具有范圍較寬的工藝窗口，因此可降低對切割道尺寸的要求，刻蝕出很窄的切割道，避免了現有的機械切割對凸點造成損壞，在對晶圓進行解鍵合后，很容易形成完好的單顆芯片，進而可實現更小尺寸的晶圓級芯片封裝，增加晶圓的有效芯片數量。附圖說明下面將通過參照附圖詳細描述本專利技術的示例性實施例，使本領域的普通技術人員更清楚本專利技術的上述及其他特征和優點，附圖中：圖1是本專利技術實施例一提供的晶圓級封裝結構的制備方法的流程示意圖；圖2a-2d是本專利技術實施例一提供的晶圓級封裝結構的制備方法各工藝流程對應的晶圓級封裝結構的剖面示意圖；圖3是本專利技術實施例二提供的晶圓級封裝結構的制備方法的流程示意圖；圖4a-4i是本專利技術實施例二提供的晶圓級封裝結構的制備方法各工藝流程對應的晶圓級封裝結構的剖面示意圖。具體實施方式下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本專利技術的技術方案。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本專利技術，而非對本專利技術的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本專利技術相關的部分而非全部結構。實施例一圖1是本專利技術實施例一提供的晶圓級封裝結構的制備方法的流程示意圖。該方法適用于制備具有密集凸點芯片的晶圓級封裝結構的情況。如圖1所示，該方法包括：步驟110、提供集成有多顆芯片的第一晶圓。其中，該第一晶圓包括形成有多個凸點的正面以及相對于正面的背面，凸點與對應的芯片電連接，凸點可以為導電金屬，可選的，凸點的材料可包括Sn、Ag、Cu、Pb、Au、Ni、Zn、Mo、Ta、Bi、In及其合金中的至少一種。如圖2a所示，第一晶圓10集成有多個芯片(圖中未示出)，第一晶圓10正面設置有多個凸點20，凸點20與對應的芯片電連接，單顆芯片可對應多個凸點20，例如，單顆芯片具有多個電極(引腳)，每個凸點20與對應芯片的對應電極電連接。示例性的，可以通過電鍍、印刷、植球、放球等工藝，然后進行回流工藝，制備得到凸點20。步驟120、對第一晶圓進行臨時鍵合。本實施例中，對第一晶圓進行臨時鍵合可包括：采用激光鍵合方式、機械鍵合方式或紫外鍵合方式，將第一晶圓承載至第二晶圓。其中，第二晶圓作為承載晶圓，用于為第一晶圓提供機械支撐力。示例性的，如圖2b所示，在第一晶圓10正面或第二晶圓30與第一晶圓10相對的一面旋轉涂覆一層鍵合粘合劑40，然后將兩塊晶圓轉移至鍵合腔，并置于鍵合腔中央，提高溫度后在真空中進行鍵合。步驟130、沿第一晶圓背面的切割道設定位置對第一晶圓進行刻蝕，且至少刻蝕至鍵合界面。其中，切割道設定位置位于第一晶圓上任意相鄰的兩個芯片之間，可以通過設置切割線確定切割道設定位置。參考圖2c，基于步驟120，沿第一晶圓10背面的切割道設定位置(圖中未示出)對第一晶圓10進行刻蝕，直至露出鍵合粘合劑40，由此，可將各個芯片分割出來。具體的，在第一晶圓10背面涂覆一層光刻膠，經曝光顯影，去除切割道設定位置處的光刻膠，利用干法刻蝕或濕法刻蝕在切割道設定位置刻蝕出第一垂直直角溝槽。由于刻蝕工藝具有范圍較寬的工藝窗口，因此可刻蝕出很窄的切割道，避免了現有的機械切割對凸點造成損壞。步驟140、對第一晶圓進行解鍵合，形成單顆芯片。相應的，本實施例可采用激光解鍵合、機械解鍵合或紫外解鍵合，將第二晶圓從第一晶圓上剝離掉，以進行芯片與晶圓、芯片到芯片或芯片到電路板的鍵合；或者進行全晶圓永久鍵合至另一塊器件晶圓。示例性的，如圖2d所示，示出了解鍵合之后的兩顆芯片1。本專利技術實施例一提供的晶圓級封裝結構的制備方法，針對具有密集凸點芯片的晶圓級封裝，先通過對集成有多個該種芯片的晶圓進行臨時鍵合，為該晶圓提供足夠的機械支撐力，防止晶圓在加工過程中發生碎裂和翹曲等；然后沿晶圓背面的切割道設定位置對上述晶圓進行刻蝕，且至少刻蝕至鍵合界面，使得晶圓上的各個芯片完全相互分離，且刻蝕工藝具有范圍較寬的工藝窗口，因此可降低對切割道尺寸的要本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種晶圓級封裝結構的制備方法，其特征在于，包括：提供集成有多顆芯片的第一晶圓，其中，所述第一晶圓包括形成有多個凸點的正面以及相對于所述正面的背面，所述凸點與對應的芯片電連接；對所述第一晶圓進行臨時鍵合；沿所述第一晶圓背面的切割道設定位置對所述第一晶圓進行刻蝕，且至少刻蝕至鍵合界面；對所述第一晶圓進行解鍵合，形成單顆芯片。

【技術特征摘要】
1.一種晶圓級封裝結構的制備方法，其特征在于，包括：提供集成有多顆芯片的第一晶圓，其中，所述第一晶圓包括形成有多個凸點的正面以及相對于所述正面的背面，所述凸點與對應的芯片電連接；對所述第一晶圓進行臨時鍵合；沿所述第一晶圓背面的切割道設定位置對所述第一晶圓進行刻蝕，且至少刻蝕至鍵合界面；對所述第一晶圓進行解鍵合，形成單顆芯片。2.根據權利要求1所述的晶圓級封裝結構的制備方法，其特征在于，對所述第一晶圓進行臨時鍵合，包括：采用激光鍵合方式、機械鍵合方式或紫外鍵合方式，將所述第一晶圓承載至第二晶圓。3.根據權利要求1所述的晶圓級封裝結構的制備方法，其特征在于，在沿所述第一晶圓背面的切割道設定位置對所述第一晶圓進行刻蝕之前，還包括：去除所述第一晶圓背面的部分材料，以使所述第一晶圓減薄至目標厚度。4.根據權利要求3所述的晶圓級封裝結構的制備方法，其特征在于，所述目標厚度為50-300μm。5.根據權利要求1所述的晶圓級封裝結構的制備方法，其特征在于，所述第一晶圓正面與所述凸點之間設置有氧化層，所述凸點正下方的氧化層區域開有凹槽，露出所述第一晶圓中的焊盤，所述凸點通過所述焊盤與對應的芯片電連接；沿所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：任玉龍，孫鵬，耿菲，
申請(專利權)人：華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32