[發(fā)明專利]一種在晶圓級(jí)封裝的塑封工序中避免晶圓破損的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010590130.7
• 申請(qǐng)日: 2010-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN102543767A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃平;吳瑞生;陳益;段磊;陳偉;鮑利華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 萬國半導(dǎo)體(開曼)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/50
• 分類號(hào): H01L21/50;H01L21/56
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及一種晶圓級(jí)封裝體的制備方法，更確切的說，本發(fā)明涉及一種在晶圓級(jí)封裝體的制備過程中，避免晶圓在其晶圓級(jí)封裝的塑封工序中破損的方法。

背景技術(shù)

不同于傳統(tǒng)的芯片封裝方式，晶圓級(jí)封裝WLCSP(Wafer?Level?ChipScale?Packaging)是先在整片晶圓上進(jìn)行封裝和測(cè)試，然后才切割成一個(gè)個(gè)的IC顆粒，因此封裝后的封裝體的體積即幾乎等同于裸芯片的原尺寸。

通常，通過切割晶圓(Wafer?Saw)以將諸多芯片(Die)從晶圓上分離，此過程中切割刀的切割線路是依賴于布置在晶圓上的劃片槽(Scribe?Line)。

在晶圓級(jí)封裝的塑封工藝中，塑封料的起始狀態(tài)為液態(tài)或加熱后為液態(tài)并在冷卻后進(jìn)行固化。為了保障注塑于晶圓表面的塑封料具有預(yù)定的塑封密度，液態(tài)的塑封料在塑封模具內(nèi)必須具有一定的注塑壓力，然而，劃片槽的存在所帶來的問題是，固化前具有流動(dòng)性的塑封料易于從劃片槽中溢出，產(chǎn)生位于晶圓邊緣處的溢膠(Molding?Bleeding)，如果外溢的塑封料將晶圓和塑封模具的夾具黏接在一起，則晶圓在完成塑封后，一旦將夾具與晶圓進(jìn)行分離就會(huì)導(dǎo)致晶圓的破損。并且，由于部分塑封料從晶圓的劃片槽中溢出，余下的塑封料則不足以完全覆蓋晶圓的正面，或是其塑封密度較低。

另一方面，在當(dāng)前的晶圓級(jí)封裝的塑封工藝中，塑封模具的環(huán)形夾具按壓在晶圓正面的邊緣處，并用來固定晶圓，塑封完成后環(huán)形夾具與晶圓分離。如此，則晶圓正面的邊緣部分仍然是裸露的而沒有被塑封料覆蓋，在隨后的晶圓減薄時(shí)，該邊緣部分極易破碎，并影響鄰近晶圓邊緣處的正常芯片。

專利號(hào)為US6107164的美國專利公開了一種晶圓級(jí)封裝的半導(dǎo)體器件及半導(dǎo)體器件的制造方法，其制作流程參見本申請(qǐng)附圖1A-1D(分別引用原申請(qǐng)附圖3B、3D、4B、4C)，這種方法是制作晶圓級(jí)封裝體的例子。產(chǎn)品的電極4是在晶圓10上的焊墊2上制作的，電極4與焊墊2通過銅互連線3連接。帶有凸點(diǎn)電極4的晶圓10表面完全被樹脂23包封起來，對(duì)樹脂23拋光直到凸點(diǎn)電極4暴露出來并在凸點(diǎn)電極4上植球。之后，再按照之前的切割槽22將塑封好的晶圓10進(jìn)行切割分離，形成晶圓級(jí)封裝體1。此過程中，樹脂23完全固化前為液態(tài)并具有流動(dòng)性，易于從切割槽22中溢出，如果溢出的樹脂將晶圓10和塑封模具的夾具黏接，則晶圓10和夾具分離即導(dǎo)致晶圓10破損。并且，總量減少的樹脂23難以完全覆蓋晶圓10。該專利所公開的技術(shù)方案無法避免晶圓10在其塑封工序中易于破損的缺陷。

公開號(hào)為US20080044984的美國專利申請(qǐng)公開了一種背面發(fā)光器件工藝。在一種方法中，其制作流程參見本申請(qǐng)附圖2A-2D(分別引用原申請(qǐng)附圖4A、4B、4C、4D)。在將晶圓2和承載基板4粘接前，先對(duì)晶圓2的邊緣13進(jìn)行處理，將晶圓2的邊緣13切削成一個(gè)垂直的切面20，避免出現(xiàn)鋒利的邊緣。在另外一種方法里，晶圓的邊緣處理安排在晶圓粘接到承載基板之后，在研磨晶圓背面前，用研磨的方法先去掉晶圓邊緣處與承載基板粘接不好的部分。該專利申請(qǐng)的技術(shù)方案在于處理晶圓邊緣與承載基板之間的粘附不佳的問題，但不涉及在晶圓級(jí)封裝中對(duì)晶圓進(jìn)行塑封的工藝。

我們所關(guān)注的領(lǐng)域：晶圓級(jí)封裝的塑封工藝中，在減少塑封料溢出、預(yù)防晶圓破損，以及在解決晶圓的邊緣不完全被塑封料覆蓋的問題上，上述專利申請(qǐng)的方案或是當(dāng)前已有的技術(shù)均難以有效的對(duì)其作出改善。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明提出了一種避免晶圓塑封工序中晶圓破損的方法，包括以下步驟：

提供一晶圓，晶圓的正面包含有多顆以劃片槽相互界定邊界的芯片；

沿劃片槽切割晶圓以形成位于劃片槽處的切割槽；

于晶圓的正面繞著晶圓的邊緣進(jìn)行研磨，形成環(huán)繞在晶圓邊緣處的凹陷于晶圓正面的一環(huán)形研磨槽；

進(jìn)行塑封工藝，于晶圓正面塑封晶圓并形成覆蓋晶圓正面的塑封料。

上述的方法，還包括以下步驟：

研磨塑封料以減薄塑封料的厚度；

于晶圓背面進(jìn)行研磨以減薄晶圓的厚度，并于減薄后的晶圓的背面外露出切割槽；

沿切割槽對(duì)晶圓及塑封料進(jìn)行切割，形成多顆以塑封體塑封包覆所述芯片的晶圓級(jí)封裝體。

上述的方法，在對(duì)晶圓的邊緣進(jìn)行研磨過程中，形成的所述研磨槽的深度大于所述劃片槽的深度。

上述的方法，任一芯片的頂部均設(shè)置有連接芯片內(nèi)部電路的多個(gè)焊墊以及凸出于晶圓正面的多個(gè)凸點(diǎn)電極；并且

凸點(diǎn)電極與焊墊通過設(shè)置在芯片頂部的金屬互聯(lián)層而電性連接。