[發明專利]半導體圓片級封裝工藝

有效

• 申請號: 201410800045.7
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104599987A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 錢泳亮
• 申請（專利權）人: 南通富士通微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 孟阿妮;郭棟梁

技術領域

本發明涉及一種半導體的封裝技術，特別是一種半導體圓片級封裝工藝。

背景技術

為實現圓片級封裝在大尺寸芯片的機械高可靠性，較多的產品開始采用兩層金屬及兩層介電層連接的結構，從而連接金屬焊球端子與芯片表面電極。

圖1是現有的半導體器件圓片級封裝結構。在半導體芯片1上有電極2，通過涂布光刻工藝形成介電層3、4，電解化學鍍的方式形成再布線層5與銅層電極6，最后與金屬焊球端子7通過焊接形成連接，形成圖1所示的半導體器件圓片級封裝結構。

然而，這種半導體器件芯片級封裝結構雖然采用了兩層介電層的結構，在一定程度上增加了機械可靠性，但是其銅層電極與金屬焊球部形成的金屬間化合物容易因受力產生裂紋，導致器件失效。

發明內容

在下文中給出關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

本發明的一個主要目的在于提供一種新的半導體圓片級封裝工藝，可以防止焊球與再配線層之間形成裂紋，從而避免了半導體器件的失效。

根據本發明的一方面，一種半導體圓片級封裝工藝，包括：

在再配線層上的非焊接位置形成樹脂層；

在再配線層的焊接位置填充焊料；

在所述焊接位置植入焊球。

采用本發明的半導體圓片級封裝工藝，使得半導體器件的性能更加穩定可靠。

附圖說明

參照下面結合附圖對本發明實施例的說明，會更加容易地理解本發明的以上和其它目的、特點和優點。附圖中的部件只是為了示出本發明的原理。在附圖中，相同的或類似的技術特征或部件將采用相同或類似的附圖標記來表示。

圖1為現有的半導體圓片級封裝結構的示意圖；

圖2為本發明的半導體圓片級封裝工藝的一種實施方式的流程圖；

圖3為根據本發明的半導體圓片級封裝工藝加工生成的半導體圓片級封裝結構的一種實施方式的結構圖。

具體實施方式

下面參照附圖來說明本發明的實施例。在本發明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或實施方式中示出的元素和特征相結合。應當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發明無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。

參見圖2所示，為本發明的半導體圓片級封裝工藝的一種實施方式的流程圖。

在本實施方式中，半導體圓片級封裝工藝包括如下步驟：

S10:在再配線層上的非焊接位置形成樹脂層；

S20:在再配線層的焊接位置填充焊料；

S30:在焊接位置植入焊球。

由于焊球周圍有樹脂層，使得焊球與再配線層之間的連接更加牢固可靠，減小了焊球與再配線層之間形成裂縫的可能性。

作為一種實施方式，其中的步驟S10可以具體包括：

S11:在再配線層的上表面貼干膜；

S12:對干膜進行圖形曝光顯影形成干膜圖形；

S13:在再配線層上進行樹脂印刷形成樹脂層，且樹脂層覆蓋干膜圖形；

S14:對樹脂層減薄使得干膜圖形的剩余高度達到預定值；

S15:剝離剩余的干膜使得剝離處形成焊接位置。

作為一種優選方案，在步驟S15之后，本發明的半導體圓片級封裝工藝還可以包括：

S16對所述焊接位置進行清洗。例如，可以采用加熱和/或離子清洗法對所述焊接位置進行清洗。在采用粒子清洗時，可以采用氮氣(N2)來進行清洗。

在一種實施方式中，步驟S30可以具體包括：

S31:將焊球置于焊料上；

以及，

S32:采用回流焊將焊球固定于焊接位置。

參見圖3所示，為根據本發明的半導體圓片級封裝工藝加工生成的半導體圓片級封裝結構的一種實施方式的結構圖。

本半導體圓片級封裝結構自下而上包括芯片101、焊盤102，以及形成在焊盤上的鈍化層103、濺射金屬層104和再配線層105。在再配線層105上形成有樹脂層106。此外，在樹脂層上形成的焊接部中，有焊球107與再配線層焊接固定。

采用本發明的半導體圓片級封裝工藝，可以防止焊球與再配線層之間形成裂紋，從而避免了半導體器件的失效。