[發(fā)明專利]封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310628982.4
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103633038A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王之奇;喻瓊;王蔚
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州晶方半導(dǎo)體科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L21/50
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法。

背景技術(shù)

晶圓級芯片尺寸封裝（Wafer?Level?Chip?Size?Packaging，WLCSP）技術(shù)是對晶圓進(jìn)行封裝測試后再切割得到單個成品芯片的技術(shù)，封裝后的芯片尺寸與裸片完全一致。晶圓級芯片尺寸封裝技術(shù)徹底顛覆了傳統(tǒng)封裝，例如陶瓷無引線芯片載具（Ceramic?Leadless?Chip?Carrier）和有機(jī)無引線芯片載具（Organic?Leadless?Chip?Carrier）等，順應(yīng)了市場對微電子產(chǎn)品日益輕、小、短、薄化和低價化的要求。經(jīng)晶圓級芯片尺寸封裝技術(shù)封裝后的芯片尺寸能夠達(dá)到高度微型化，芯片成本隨著芯片尺寸的減小和晶圓尺寸的增加而顯著降低。晶圓級芯片尺寸封裝技術(shù)是可以將IC設(shè)計、晶圓制造、封裝測試、基底制造整合為一體的技術(shù)，是當(dāng)前封裝領(lǐng)域的熱點和未來的發(fā)展趨勢。

請參考圖1，圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種采用晶圓級芯片尺寸封裝技術(shù)進(jìn)行封裝的結(jié)構(gòu)。形成所述封裝結(jié)構(gòu)的方法包括：將半導(dǎo)體晶圓10具有器件的表面與同樣尺寸的第一基板20進(jìn)行粘結(jié)；對半導(dǎo)體晶圓10相對于第一基板20的背面10a進(jìn)行減薄，并以光刻和刻蝕工藝對所述半導(dǎo)體晶圓10的背面10a進(jìn)行選擇性刻蝕，已形成多個第一溝槽作為切割道，所述第一溝槽暴露出芯片焊墊11；采用絕緣材料填充所述第一溝槽，并在所述半導(dǎo)體晶圓10背面10a壓合第二基板30；在第二基板30表面形成電熱絕緣焊料層40；采用機(jī)械切割工藝板切割所述第一溝槽所在位置，在電熱絕緣焊料層40和第二基板30內(nèi)形成第二溝槽，所述第二溝槽的側(cè)壁暴露出芯片焊墊11；采用濺射工藝沉積金屬膜，并通過光刻對所述金屬膜圖形化，形成外引線12以及位于半導(dǎo)體晶圓10背面10a的球下金屬層13，所述外引線12將芯片焊墊11與球下金屬層13電連接；在半導(dǎo)體晶圓10背面10a形成絕緣保護(hù)層14，并在保護(hù)層14內(nèi)形成定義出焊球位置的開口，通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)形成焊球錫膏，并回流焊料形成焊球15，所述焊球形成于球下金屬層13表面。完成上述工藝之后，將所述半導(dǎo)體晶圓10沿背面10a的第二溝槽切割分離，以形成帶有球柵陣列的晶圓級封裝（CSP）芯片。

然而，現(xiàn)有技術(shù)所形成的封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性可靠性較低，存在可靠性失效的風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是提供一種封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法，提高所形成的封裝結(jié)構(gòu)的電性能和穩(wěn)定性。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供芯片層，所述芯片層的第一表面具有保護(hù)層，所述保護(hù)層表面具有焊墊層，所述保護(hù)層和焊墊層表面具有基底，所述芯片層的第二表面具有若干暴露出保護(hù)層的溝槽，所述芯片層的第二表面與第一表面相對，所述溝槽的位置與焊墊層相對應(yīng)；在所述芯片層的第二表面、以及溝槽的側(cè)壁和底部表面形成第一絕緣層，位于所述溝槽底部的部分第一絕緣層的厚度、比位于芯片層第二表面的部分第一絕緣層的厚度?。辉谒鰷喜鄣撞啃纬韶灤┧龅谝唤^緣層、保護(hù)層和焊墊層的通孔，所述通孔的側(cè)壁相對于焊墊層表面垂直；去除所述通孔周圍的部分第一絕緣層，并暴露出部分溝槽底部；在去除所述通孔周圍的部分第一絕緣層之后，在所述第一絕緣層表面、溝槽的底部表面以及通孔的側(cè)壁和底部表面形成導(dǎo)電層。

可選的，在去除通孔周圍的部分第一絕緣層之后，所述第一絕緣層暴露出溝槽底部的部分保護(hù)層。

可選的，所述去除通孔周圍的部分第一絕緣層的工藝為等離子干法去膠工藝，所述等離子干法去膠工藝的氣體包括氧氣。

可選的，還包括：去除通孔周圍的部分第一絕緣層和保護(hù)層，并暴露出溝槽底部的部分焊墊層。

可選的，所述去除通孔周圍的部分第一絕緣層和保護(hù)層的工藝為等離子體刻蝕工藝，所述等離子體刻蝕工藝的參數(shù)包括：刻蝕氣體包括CF₄、C₄F₈，其中，CF₄在刻蝕氣體中的體積比為25%～40%。

可選的，采用等離子干法去膠工藝去除通孔周圍的部分第一絕緣層，所述等離子干法去膠工藝的氣體包括氧氣；在所述等離子干法去膠工藝之后，采用等離子體刻蝕工藝去除通孔周圍的部分第一絕緣層和保護(hù)層，所述等離子體刻蝕工藝的參數(shù)包括：刻蝕氣體包括CF₄、C₄F₈，其中，CF₄在刻蝕氣體中的體積比為25%～40%。