[發明專利]晶圓級芯片的封裝工藝

有效

• 申請號: 201410378126.2
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN104167387B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 賴芳奇;張志良;呂軍;陳勝
• 申請（專利權）人: 蘇州科陽光電科技有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/312
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 馬明渡,王健

技術領域

本發明涉及一種晶圓級芯片的封裝工藝，屬于半導體封裝技術領域。

背景技術

目前，半導體芯片的TSV封裝一般采用先開槽狀開口，再開圓孔硅開口，使圓孔硅底部露出芯片的引腳焊盤，然后激光打孔打穿芯片引腳焊盤，完成電路的導出。這種方式，比較適合芯片引腳焊盤較大的結構，而對于芯片的引腳焊盤偏小的產品，在芯片的引腳焊盤上開圓孔的開口大小相對具有局限性，這就導致激光打孔的偏移量允許范圍較小，激光打孔容易打到圓孔邊緣的硅造成短路，從而使產品的不良率較高；其次，由于底部盲孔的焊盤厚度僅為1um左右，且此種方式封裝線路和晶圓觸點連接是環形的線接觸，接觸面積很有限，同時受熱沖擊或者機械沖擊的情況下，容易造成觸點處斷裂等不良，可靠性較差。

發明內容

本發明目的是提供一種晶圓級芯片的封裝工藝，該重布線制造工藝其封裝線路和晶圓觸點采用面接觸，增大接觸面積，提升電性能和產品可靠性；其次，有利于在高深寬比的盲孔內，將保護光阻液均勻覆蓋于盲孔四壁、底部，提升產品性能，也提高了后續顯影的精度，進一步提升電性能、產品可靠性和良率。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種晶圓級芯片的封裝工藝，所述晶圓級芯片表面的四周邊緣區域分布有若干個盲孔，所述晶圓級芯片表面和盲孔側表面、底部具有鈍化層，位于此盲孔底部鈍化層下方具有氧化硅層，一引腳焊盤位于氧化硅層與盲孔相背的一側且位于盲孔正下方；所述重布線制造工藝包括以下步驟：

步驟一、將晶圓級芯片固定于所述晶圓級靜電噴涂裝置上；所述晶圓級靜電噴涂裝置包括腔體、金屬托盤、噴嘴和靜電發生器，所述噴嘴上端安裝有高壓氣體輸入管，噴嘴側壁安裝有用于傳輸保護光阻層的液體傳輸管，所述金屬托盤設置于腔體底部的中央區域，所述靜電發生器的第一電極輸出端通過導線連接到金屬托盤，所述靜電發生器的第二電極輸出端通過導線連接到噴嘴，所述晶圓級芯片放置于所述金屬托盤上表面上，至少2個固定于金屬托盤邊緣區域的壓爪夾持所述晶圓級芯片邊緣區；

步驟二、開啟所述靜電發生器從而使得金屬托盤帶上正電荷或負電荷，噴嘴帶上正電荷或負電荷，金屬托盤和噴嘴帶電荷相反，保護光阻液從液體傳輸管進入噴嘴并在來自高壓氣體輸入管的高壓氮氣驅動下，噴射至晶圓級芯片表面、盲孔側表面和底部從而在晶圓級芯片表面、盲孔側表面和底部形成一層均勻的保護光阻層，所述保護光阻液帶上正電荷或負電荷；

步驟三、使用步進曝光機對晶圓級芯片的盲孔底部保護光阻層進行曝光；

步驟四、將曝光后的晶圓級芯片放置于封閉顯影機的腔體內，對盲孔底部進行顯影，顯出工藝窗口從而暴露出盲孔底部的鈍化層；

步驟五、通過蝕刻去除位于引腳焊盤正上方的鈍化層、氧化硅層，從而露出引腳焊盤；

步驟六、用物理氣相沉積或者電子束蒸發在盲孔四壁、底部以及晶圓級芯片表面鍍覆一金屬導電層，此金屬導電層與引腳焊盤電連接；

步驟七、在金屬導電層與鈍化層相背的表面制作一防焊層，此防焊層上開設若干個通孔，一焊球通過所述通孔與金屬導電層電連接。

上述技術方案中進一步改進的方案如下：

1. 上述方案中，所述金屬托盤帶上正電荷，所述噴嘴帶上負電荷，所述保護光阻液帶上負電荷。

2. 上述方案中，所述噴嘴從上往下以一定的步進移動來回噴涂，完成一個整面噴涂。

3. 上述方案中，所述噴嘴繞其軸線旋轉。

4. 上述方案中，所示步驟四中同時對封閉顯影機的腔體進行壓送氣體形成高壓，從而有利于顯影液與盲孔內保護光阻層充分接觸。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點和效果：

本發明晶圓級芯片的封裝工藝，其封裝線路和晶圓觸點采用面接觸，增大接觸面積，提升電性能和產品可靠性；其次，有利于在高深寬比的盲孔內，將保護光阻液均勻覆蓋于盲孔四壁、底部，提升產品性能，也提高了后續顯影的精度，進一步提升電性能、產品可靠性和良率。

附圖說明

附圖1為本發明重布線后晶圓級芯片的結構示意圖；

附圖2~6為本發明晶圓級芯片重布線流程示意圖；

附圖7為本發明晶圓級靜電噴涂裝置結構示意圖；

附圖8~10為本發明顯影工藝流程圖。