[發明專利]晶圓級封裝方法

有效

• 申請號: 201310542070.5
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN104617033B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 倪梁;汪新學;伏廣才
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯集成電路（寧波）有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: 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

一種晶圓級封裝方法，包括：提供基底，基底具有正面和背面，在正面中形成有層間介質層和位于層間介質層上的焊墊；在基底的背面形成第一通孔，第一通孔露出層間介質層；在基底的背面和第一通孔側壁形成聚合物層；刻蝕層間介質層，在刻蝕層間介質層的過程還刻蝕去除聚合物層；重復在基底背面和第一通孔側壁形成聚合物層，和刻蝕層間介質層，在刻蝕層間介質層的過程還刻蝕去除聚合物層的步驟，至焊墊露出停止，形成第二通孔。使用本技術方案，在刻蝕層間介質層過程中，聚合物層保護基底的背面和第一通孔側壁，基底背面和第一通孔側壁不會遭到損傷，基底背面和第一通孔側壁表面光滑，保證后續第二通孔中的再布線的電信號良好，封裝結構的性能較佳。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種晶圓級封裝方法。

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、基底和基底之間、或者基底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封裝方法包括：

參照圖1，提供基底1，所述基底1為硅基底，基底1具有正面S1和背面S2，其中，正面S1與基板2粘貼，且兩者之間具有空腔3，在基底1的正面S1形成有器件結構，還形成有層間介質層4和位于層間介質層4上的焊墊5，焊墊5與層間介質層4中的互連結構電連接；

參照圖2，使用光刻、刻蝕工藝，在基底1的背面S2形成開口6，開口6暴露層間介質層4，開口6的側壁基本垂直于基底1的背面S2；

參照圖3，刻蝕開口6（參照圖2）形成第一通孔7，第一通孔7的側壁傾斜，與基底1的背面S2之間的夾角大于90°，第一通孔7由基底1的背面S2指向正面S1方向逐漸從寬變窄；

參照圖4，刻蝕層間介質層4，至焊墊5暴露形成第二通孔8，第二通孔8為所謂的硅通孔。后續在第二通孔8中和正面S1上形成絕緣層、位于絕緣層上的再布線，再布線的底部與焊墊電連接，正面S1上的再布線與基底1上的其他結構電連接。

但是，參照圖4，在刻蝕層間介質層4時，刻蝕氣體也會與第一通孔7（參照圖3）側壁和基底1背面S2的硅反應，造成硅通孔的側壁和基底1背面S2受損，變得凹凸不平，影響后續硅通孔中的再布線的電信號，造成封裝結構的性能不佳。

發明內容

本發明解決的問題是，使用現有技術的基于硅通孔技術的晶圓級封裝方法，硅通孔和基底背面受損，凹凸不平，影響硅通孔中的金屬層的電信號，造成封裝結構的性能不佳。

為解決上述問題，本發明提供一種晶圓級封裝方法，該晶圓級封裝方法包括：

提供基底，所述基底具有正面和背面，在所述正面中形成有層間介質層和位于層間介質層上的焊墊；

在所述基底的背面形成第一通孔，所述第一通孔露出層間介質層；

在所述基底的背面和第一通孔側壁形成聚合物層；

刻蝕所述層間介質層，在刻蝕層間介質層的過程還刻蝕去除聚合物層；

重復在基底的背面和第一通孔側壁形成聚合物層，和刻蝕層間介質層，在刻蝕層間介質層的過程還刻蝕去除聚合物層的步驟，至焊墊露出停止，形成第二通孔。

可選地，在基底的背面和第一通孔側壁形成聚合物層的方法包括：

使用第一碳氟氣體刻蝕所述基底的背面和第一通孔側壁，在刻蝕過程中，第一碳氟氣體等離子體化后的等離子體與基底的材料反應生成聚合物層，所述聚合物層覆蓋基底的背面和第一通孔側壁。