[發明專利]一種晶圓級倒裝互聯方法

無效

• 申請號: 201210532188.5
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103065990A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 劉惠春
• 申請（專利權）人: 山西國惠光電科技有限公司
• 主分類號: H01L21/603
• 分類號: H01L21/603
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明涉及半導體器件制造技術，具體是一種晶圓級倒裝互聯方法。

背景技術

倒裝互聯技術在半導體器件制造工藝中被廣泛應用。這種技術能夠實現兩種芯片之間的混合連接，并具有焊點密度高和可靠性好的特點，因而其被廣泛應用于半導體器件制造工藝中功能芯片（如焦平面探測器陣列、LED光源陣列、空間調制器陣列等光電陣列器件）與電路（如與光電陣列器件配套的讀出電路、驅動電路等）之間的連接。在現有技術條件下，受設備的壓力和精度等限制，倒裝互聯技術均是先分別制備功能芯片的晶圓和電路的晶圓，然后分別將功能芯片的晶圓和電路的晶圓進行切片，并將晶圓切片進行互聯，以此實現功能芯片與電路之間的連接，進而制成半導體器件。但實踐表明，采用上述倒裝互聯技術制成的半導體器件不僅成品率低、可靠性差，而且生產效率低、生產成本高。為此有必要發明一種全新的倒裝互聯技術，以解決采用現有倒裝互聯技術制成的半導體器件成品率低、可靠性差、生產效率低、生產成本高的問題。

發明內容

本發明為了解決采用現有倒裝互聯技術制成的半導體器件成品率低、可靠性差、生產效率低、生產成本高的問題，提供了一種晶圓級倒裝互聯方法。

本發明是采用如下技術方案實現的：一種晶圓級倒裝互聯方法，該方法是采用如下步驟實現的：a.選取兩個晶圓；b.選取縱向導電材料，并將縱向導電材料加工成縱向導電材料層；c.將縱向導電材料層層疊于其中一個晶圓的上表面，并將另一個晶圓層疊于縱向導電材料層的上表面，然后向兩個晶圓施加軸向擠壓力；d.在軸向擠壓力的作用下，兩個晶圓通過縱向導電材料層倒裝互聯形成晶圓對。

與現有倒裝互聯技術相比，本發明所述的一種晶圓級倒裝互聯方法無需將晶圓進行切片，便可直接進行晶圓級倒裝互聯（即直接將晶圓進行互聯），因而采用本發明所述的一種晶圓級倒裝互聯方法制成的半導體器件不僅成品率更高、可靠性更強，而且生產效率更高、生產成本更低。同時，本發明所述的一種晶圓級倒裝互聯方法采用縱向導電材料將晶圓進行互聯，通過利用縱向導電材料僅能在縱向導電、不能在橫向導電的性質（如圖4所示），有效保證了晶圓上各個像素之間的電學隔離。

本發明有效解決了采用現有倒裝互聯技術制成的半導體器件成品率低、可靠性差、生產效率低、生產成本高的問題，適用于半導體器件的制造。

附圖說明

圖1是本發明的步驟a的示意圖。

圖2是本發明的步驟c的示意圖。

圖3是本發明的步驟d的示意圖。

圖4是本發明的晶圓對的內部結構示意圖。

圖5是本發明的微球陣列導電薄膜的立體結構示意圖。

圖6是本發明的微球陣列導電薄膜的內部結構示意圖。

圖7是本發明的特殊有機材料薄膜的內部結構示意圖。

圖中：1-晶圓，2-縱向導電材料層；圖2中的箭頭表示軸向擠壓力的方向；圖4、圖6、圖7中的箭頭均表示導電方向。

具體實施方式

實施例一

一種晶圓級倒裝互聯方法，該方法是采用如下步驟實現的：

a.選取兩個晶圓1；

b.選取縱向導電材料，并將縱向導電材料加工成縱向導電材料層2；

c.將縱向導電材料層2層疊于其中一個晶圓1的上表面，并將另一個晶圓1層疊于縱向導電材料層2的上表面，然后向兩個晶圓1施加軸向擠壓力；

d.在軸向擠壓力的作用下，兩個晶圓1通過縱向導電材料層2倒裝互聯形成晶圓對；

如圖5、圖6所示，在本實施例中，所述步驟b-d中，縱向導電材料層2為微球陣列導電薄膜；

具體實施時，兩個晶圓可分別作為功能芯片（如焦平面探測器陣列、LED光源陣列、空間調制器陣列等光電陣列器件）的晶圓和電路（如與光電陣列器件配套的讀出電路、驅動電路等）的晶圓，用于實現功能芯片與電路之間的連接。

實施例二

一種晶圓級倒裝互聯方法，該方法是采用如下步驟實現的：

a.選取兩個晶圓1；

b.選取縱向導電材料，并將縱向導電材料加工成縱向導電材料層2；

c.將縱向導電材料層2層疊于其中一個晶圓1的上表面，并將另一個晶圓1層疊于縱向導電材料層2的上表面，然后向兩個晶圓1施加軸向擠壓力；

d.在軸向擠壓力的作用下，兩個晶圓1通過縱向導電材料層2倒裝互聯形成晶圓對；

如圖7所示，在本實施例中，所述步驟b-d中，縱向導電材料層2為特殊有機材料薄膜（如3M?ACF（Anisotropic?Conductive?Films）7371等）；

具體實施時，兩個晶圓可分別作為功能芯片（如焦平面探測器陣列、LED光源陣列、空間調制器陣列等光電陣列器件）的晶圓和電路（如與光電陣列器件配套的讀出電路、驅動電路等）的晶圓，用于實現功能芯片與電路之間的連接。