[發(fā)明專利]用于晶圓級封裝的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310294010.6
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN104051429A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于宗源;陳憲偉;呂文雄;林鴻仁
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/544
• 分類號: H01L23/544;H01L23/31;H01L21/56;H01L21/78
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

相關(guān)申請交叉引用

本申請要求于2013年03月11日提交的美國臨時專利申請第61/776,629號、名稱為“Methods?and?Apparatus?for?Wafer?Level?Packaging”的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總的來說涉及集成電路，更具體地，涉及用于晶圓級封裝的方法和裝置。

背景技術(shù)

自發(fā)明集成電路（IC）以后，由于各種電子元件的集成密度的不斷提高，半導(dǎo)體工業(yè)經(jīng)歷了快速的發(fā)展。在很大程度上，這種集成密度的提高源自最小部件尺寸的不斷縮小，這允許將更多的元件集成到給定的區(qū)域。隨著對更小的電子器件的需求的增加，對于半導(dǎo)體管芯的更小且更具創(chuàng)造性的封裝技術(shù)的需求也日益增加。

傳統(tǒng)的封裝技術(shù)將晶圓切分成單獨的管芯并封裝每一個單獨的管芯，隨后將單個管芯放置在封裝襯底上，通常通過引線接合或倒裝芯片形成第一級互連、封裝、測試、檢驗、并且在最終的組件中形成針對電路板的第二級互連。這些技術(shù)和工藝都是耗時的。

晶圓級封裝（WLP）技術(shù)是一種以晶圓級封裝管芯的技術(shù)，WLP技術(shù)可以生產(chǎn)尺寸小且電性能良好的管芯，并且由于其低成本和相對簡單的工藝目前被廣泛應(yīng)用。WLP技術(shù)基本上將晶圓制造工藝擴(kuò)展至包括器件互連和器件保護(hù)工藝。在WLP技術(shù)中，后段制程（BEOL）工藝涉及切割之前開始于聚合物介電層的一些掩模層、再分配層，凸塊下金屬化層和晶圓凸塊。有時也在切割工藝中切割整個晶圓之前以晶圓級進(jìn)行封裝。

切割是一種將管芯與晶圓分離的工藝。可以通過劃線和割斷、機(jī)械鋸切（通常通過稱為切割鋸的機(jī)器）或激光切割來完成切割工藝。在WLP技術(shù)中，諸如模塑料的封裝材料會覆蓋晶圓的劃線并且降低管芯切割的精度。需要在芯片切割工藝中提高用于WLP封裝的管芯切割精度的方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：襯底；第一接合焊盤，位于襯底上方；保護(hù)環(huán)，位于襯底上方；第一對準(zhǔn)標(biāo)記，在第一接合焊盤和保護(hù)環(huán)之間位于襯底上方。

優(yōu)選地，第一對準(zhǔn)標(biāo)記的形狀選自基本上包括圓形、正方形、菱形、L形或中空形狀的組。

優(yōu)選地，第一對準(zhǔn)標(biāo)記在襯底上方與第一接合焊盤處于同一層。

優(yōu)選地，該器件進(jìn)一步包括：鈍化層，位于襯底上，覆蓋第一接合焊盤的第一部分同時暴露第一接合焊盤的第二部分；第一聚合物層，位于鈍化層上并且部分地暴露第一接合焊盤；鈍化后互連（PPI）層，位于第一聚合物層上方并且與第一接合焊盤接觸；以及其中，第一對準(zhǔn)標(biāo)記位于第一聚合物層上方的PPI層中。

優(yōu)選地，該器件進(jìn)一步包括與PPI層處于不同層的第二對準(zhǔn)標(biāo)記。

優(yōu)選地，該器件進(jìn)一步包括：連接件，位于PPI層上，連接件位于第一接合焊盤和保護(hù)環(huán)之間，并且第一對準(zhǔn)標(biāo)記位于連接件和保護(hù)環(huán)之間。

優(yōu)選地，該器件進(jìn)一步包括：第二聚合物層，位于第一聚合物層上和PPI層上，第二聚合物層具有開口以暴露PPI層；凸塊下金屬化（UBM）層，位于第二聚合物層上，覆蓋第二聚合物層的開口并且電連接至PPI層；以及連接件，位于UBM層上，連接件位于第一接合焊盤和保護(hù)環(huán)之間，并且第一對準(zhǔn)標(biāo)記位于連接件和保護(hù)環(huán)之間。

優(yōu)選地，該器件進(jìn)一步包括：第二接合焊盤，位于襯底上方，第一接合焊盤和第二接合焊盤位于被保護(hù)環(huán)環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)；以及第二對準(zhǔn)標(biāo)記，在第二接合焊盤與保護(hù)環(huán)之間位于襯底上。

優(yōu)選地，第一對準(zhǔn)標(biāo)記位于被保護(hù)環(huán)環(huán)繞的區(qū)域的角部，并且第一接合焊盤位于區(qū)域內(nèi)。

優(yōu)選地，第一對準(zhǔn)標(biāo)記靠近被保護(hù)環(huán)環(huán)繞的區(qū)域的邊緣，并且第一接合焊盤位于區(qū)域內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種形成封裝器件的方法，包括：提供具有襯底的晶圓；形成第一器件，第一器件包括：位于襯底上方的多個第一接合焊盤、位于襯底上方環(huán)繞多個第一接合焊盤的保護(hù)環(huán)、在多個第一接合焊盤與保護(hù)環(huán)之間位于襯底上方的多個第一對準(zhǔn)標(biāo)記；將第一連接件放置在第一接合焊盤上方并將第一連接件電連接至第一接合焊盤，連接件位于第一器件的第一對準(zhǔn)標(biāo)記與第一接合焊盤之間；以及形成模塑料層，模塑料層覆蓋第一接合焊盤、第一對準(zhǔn)標(biāo)記和連接件。