[發明專利]圖形化光刻膠層的形成方法、晶圓級芯片封裝方法

在審

• 申請號: 201310463712.2
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN104516194A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 陳福成
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;H01L21/3105;H01L21/768
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別是涉及一種圖形化光刻膠層的形成方法，以及一種基于硅通孔技術的晶圓級芯片封裝方法。

背景技術

硅通孔（Through?Silicon?Via，簡稱TSV）技術是一種實現芯片和芯片之間、晶圓和晶圓之間、或者晶圓和芯片之間線路導通的互連技術。與以往的IC封裝鍵合和使用凸點的疊加技術不同，硅通孔技術能夠使芯片在三維方向堆疊的密度最大、外形尺寸最小。

現有一種基于硅通孔技術的晶圓級芯片封裝方法包括：

如圖1所示，提供晶圓1，晶圓1具有正面S1和背面S2，其中，晶圓1的正面S1形成有電路結構，在晶圓1的背面S2形成深寬比較大的通孔2；

如圖2所示，在晶圓1的背面S2、以及通孔2的底部和側壁上形成再布線材料層3a，然后，形成覆蓋再布線材料層3a、并填充通孔2的圖形化光刻膠層4，圖形化光刻膠層4具有露出再布線材料層3a的開口（未標識），所述開口位于通孔2外；

如圖3所示，以圖形化光刻膠層4為掩模，對再布線材料層3a（如圖2所示）進行刻蝕，形成多個間隔的再布線3;

如圖4所示，形成再布線3之后，利用濕法刻蝕方法去除圖形化光刻膠層4（如圖3所示）。

但是，通孔2內的圖形化光刻膠層4（如圖3所示）很難去除干凈，造成通孔2內仍有光刻膠4a殘留。

為了解決該問題，現有技術提供了一種解決方案，如圖5所示，它用由真空貼膜機形成的干膜5來替代圖2中的圖形化光刻膠層4，且干膜5覆蓋在再布線材料層3a上方、并未填充通孔2。以干膜5為掩模對再布線材料層3a進行刻蝕，以形成再布線之后，能夠將干膜5干凈地去除。

但是，干膜的價格非常貴，且干膜的形成工藝非常復雜，因此，不利于降低制造成本、簡化制造工藝。

發明內容

本發明要解決的問題是：現有基于硅通孔技術的晶圓級芯片封裝方法中，位于通孔內的圖形化光刻膠層很難去除干凈。

本發明要解決的另一問題是：現有基于硅通孔技術的晶圓級芯片封裝方法中，用來形成再布線的干膜的價格非常貴，且干膜的形成工藝非常復雜，不利于降低制造成本、簡化制造工藝。

為解決上述問題，本發明提供了一種基于硅通孔技術的晶圓級芯片封裝方法，包括：

提供基底，所述基底具有正面和背面；

在所述基底的背面形成通孔；

形成覆蓋在基底背面、以及通孔的底部和側壁上的再布線材料層；

形成圖形化光刻膠層，所述圖形化光刻膠層覆蓋在所述再布線材料層上方、填充在所述通孔內，所述圖形化光刻膠層具有露出所述再布線材料層、并位于所述通孔外的第一開口，所述圖形化光刻膠層的形成方法包括：在基底上涂敷第一粘度的第一光刻膠層，所述第一粘度小于100cp；在所述第一光刻膠層上涂敷第二粘度的第二光刻膠層，所述第二粘度大于第一粘度；對所述第二光刻膠層和第一光刻膠層進行曝光；曝光之后進行顯影，以形成圖形化光刻膠層；

以所述圖形化光刻膠層為掩模，對所述再布線材料層進行刻蝕，以形成多個間隔的再布線。

可選的，所述第一粘度為10至50cp。

可選的，所述涂敷第一粘度的第一光刻膠層的工藝參數包括：所述基底的轉速為1000至4000rpm，所述第一光刻膠層的厚度為0.3至5微米。

可選的，所述第一軟烘的工藝參數包括：溫度為80至150℃，時間為30至90s。

可選的，所述第二粘度為50至1000cp。

可選的，所述涂敷第二粘度的第二光刻膠層的工藝參數包括：所述基底的轉速為500至3000rpm，所述第二光刻膠層的厚度為1至100微米。

可選的，所述第二軟烘的工藝參數包括：溫度為80至150℃，時間為60至240s。

可選的，所述通孔的深寬比大于等于5。

可選的，形成所述再布線材料層之前，還包括：形成覆蓋所述基底背面及通孔側壁的絕緣層。

可選的，還包括：

去除所述圖形化光刻膠層之后，形成覆蓋所述再布線、填充滿所述通孔及相鄰兩個再布線之間間隙的絕緣層；

對所述絕緣層進行圖形化，以在所述絕緣層內形成露出所述再布線的第二開口；

在所述第二開口下方的再布線上形成焊球。

與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點：