[發明專利]半導體鍵合封裝方法

有效

• 申請號: 201910477615.6
• 申請日: 2019-06-03
• 公開（公告）號: CN110299295B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 陳波;陳文淵
• 申請（專利權）人: 蘇州通富超威半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/603
• 分類號: H01L21/603
• 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: 郭棟梁

本申請公開一種半導體鍵合封裝方法，包括：提供基板，所述基板具有相背的第一面和第二面，所述第一面上設有多個金屬凸塊，所述第二面上設有多個焊料凸塊；在所述第一面上形成圖案化的第一光刻膠層，所述第一光刻膠層具有裸露出所述金屬凸塊頂端的第一開口部；提供芯片，在所述第一光刻膠層上倒裝芯片，通過熱壓鍵合法將所述芯片的功能凸點與所述基板的金屬凸塊鍵合連接。具有第一開口部的第一光刻膠層可有效避免芯片的功能凸點與功能凸點之間出現焊料橋接的問題，避免芯片底部的填充出現空洞問題，不會出現多膠使芯片背部被粘污的問題；有效提高良品率和封裝效率。

技術領域

本申請一般涉及半導體制造技術領域，具體涉及一種半導體鍵合封裝方法。

背景技術

隨著電子產品如手機、筆記本電腦等朝著小型化、便攜式、超薄化、多媒體化以及滿足大眾需求的低成本方向發展，高密度、高性能、高可靠性和低成本的封裝形式及其組裝技術得到了快速的發展。半導體封裝中隨著輸入/輸出(input/output，I/O)引腳數量的增加，在縮小芯片尺寸或者不改變芯片尺寸的情況下芯片的功能凸點的間距(bump pitch)越來越小，普通的毛細管底部填充(CUF)工藝無法填充到芯片內部以保護電極焊盤，因此采用熱壓鍵合工藝(TCB)，先在基板上預涂覆非導電膠，然后在基板上倒裝半導體芯片并熱壓鍵合焊接，然后去掉熱壓頭105，參見圖1中箭頭示意方向進行熱壓鍵合。

先在基板100上預涂覆膠水101，膠水在填充過程中容易粘附在芯片102的功能凸點103與基板100的焊盤104之間，從而影響芯片與基板之間的焊接效果；預涂覆膠水是為了解決CUF工藝中填充難度、虛焊等問題，但是由于膠水需要在芯片底部流動填充，因此不可避免的還會存在芯片底部虛焊的情況；另外由于涂膠厚度不容易控制，在熱壓的過程中膠水容易溢到芯片的背面，導致熱壓鍵合頭會被粘污；再者由于芯片的功能凸點與基板的焊盤之間的焊接是通過溫度與壓力控制的，若鍵合高度和壓力控制不均會導致焊料被擠壓或被擠出，從而出現焊料橋接的情況，影響半導體產品的性能。

發明內容

鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種半導體鍵合封裝方法。

本發明提供一種半導體鍵合封裝方法，其特殊之處在于，包括：

提供基板，所述基板具有相背的第一面和第二面，所述第一面上設有多個金屬凸塊，所述第二面上設有多個焊料凸塊；

在所述第一面上形成圖案化的第一光刻膠層，所述第一光刻膠層具有裸露出所述金屬凸塊頂端的第一開口部；

提供芯片，在所述第一光刻膠層上倒裝芯片，通過熱壓鍵合法將所述芯片的功能凸點與所述基板的金屬凸塊鍵合連接；

所述提供芯片包括：

所述芯片具有正對的正面和背面，芯片正面設有多個焊盤，在焊盤所對應位置設置金屬層；在焊盤所對應位置設置金屬層包括：在芯片正面的整面設置金屬層，在金屬層整面涂覆第二光刻膠涂層，然后光照、顯影露出相鄰兩個焊盤之間所對應位置的下的金屬層，刻蝕掉相鄰兩個焊盤之間所對應位置的金屬層后，去掉焊盤所對應位置金屬層上的第二光刻膠涂層；

在芯片正面形成圖案化的第三光刻膠層，所述第三光刻膠層具有裸露出焊盤所對應位置金屬層的第三開口部；

在焊盤所對應位置的金屬層上電鍍功能凸點，通過熱壓鍵合法將所述芯片的功能凸點與所述基板的金屬凸塊鍵合連接。

進一步地，在所述第一面上形成圖案化的第一光刻膠層包括：

在所述基板的第一面上涂覆第一光刻膠涂層；

對所述第一光刻膠涂層進行曝光顯影形成圖案化的所述第一光刻膠層。

進一步地，在芯片正面形成圖案化的第三光刻膠層包括：