[發明專利]一種無源器件堆疊濾波器晶圓級封裝方法

有效

• 申請號: 202210067325.6
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114512474B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 朱其壯;倪飛龍;蔣海洋;金科;呂軍
• 申請（專利權）人: 蘇州科陽半導體有限公司
• 主分類號: H01L25/18
• 分類號: H01L25/18;H01L23/66;H01L23/04
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 田玉菲

本發明提供了一種無源器件堆疊濾波器晶圓級封裝方法，將集成無源器件的第二晶圓上濾波器的電極位置相對應的位置制作通孔，將第二晶圓切分成芯片后，通過貼片的方式鍵合到濾波器晶圓的圍堰上，濾波器的圍堰暴露電極及功能區域，從而實現不同尺寸無源器件芯片與濾波器晶圓的晶圓級封裝，不僅提高了封裝效率，晶圓的利用率，而且還能夠提高良品率，降低封裝損耗。

技術領域

本發明屬于涉及半導體技術領域，具體為濾波器芯片與無源器件集成的晶圓級封裝技術。

背景技術

隨著電子產品小型化、便攜化以及智能化的發展，對應芯片的小型化與集成化需求在逐漸增加，越來越多的系統級集成封裝(SIP，Systemin?Packaging)需要集成無源器件(IPD，Integrated?Passive?Device)的集成。

而現有的波器芯片和無源器件封裝在同一基板上，芯片集成度較低，封裝尺寸較大，無法實現芯片封裝小型化。并且通常是通過濾波器晶圓分離成單個芯片后，倒裝在集成無源器件的基板上進行封裝，工藝采用類似fan?out工藝，成本和工藝復雜度均較高。在濾波器晶圓和無源集成器件基板晶圓鍵合在一起的晶圓級封裝工藝中，只能滿足同一類型和同一尺寸的材質鍵合，如果濾波器晶圓和無源集成晶圓材質和尺寸差別較大，則工藝上難以實現。

另一方面，雖然晶圓級封裝能夠提高封裝加工效率，但由于在封裝時同時對晶圓上的所有芯片進行封裝，不論是好的芯片或壞的芯片都將被封裝，因此在晶圓制作的良率不夠高時，就會帶來多余的封裝成本和測試時間浪費。同時，在切割成單芯片時，封裝結構或者材料影響劃片效率和劃片成品率。

發明內容

針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種無源器件堆疊濾波器晶圓級封裝方法，不僅能解決濾波器晶圓和無源集成器件封裝的高度集成問題，實現無源集成器件和濾波器晶圓的不同尺寸和材質的晶圓級封裝，進一步提高晶圓的空間利用率、封裝效率和良品率。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種無源器件堆疊濾波器晶圓級封裝方法，其特征在于，

提供一集成無源器件的第二晶圓，在所述第二晶圓上制作通孔，所述通孔的位置與濾波器的電極位置相對應；對第二晶圓背面進行減薄后，將第二晶圓切割分離成多個集成無源器件的芯片；

提供一承載濾波器的第一晶圓，在濾波器第一晶圓上制作圍堰，所述圍堰暴露出濾波器的電極和關鍵功能區；

將集成無源器件的芯片和第一晶圓上的濾波器位置一一對應得堆疊在濾波器第一晶圓上；集成無源器件的芯片和圍堰一起組成了一個保護濾波器芯片關鍵功能區的空腔；且無源集成器件上的通孔位置對應圍堰暴露濾波器的電極的位置；

在堆疊的集成無源器件的芯片和第一晶圓上制作鈍化層，并暴露出濾波器電極的位置和無源集成器件電感和電容的引腳位置；

制作金屬互聯線將濾波器的電極和無源集成器件引腳引出到表面，再在金屬互聯位置和無源集成器件引腳上制作凸點；然后切割分離并封裝。

進一步地，所述第一晶圓的材質為半導體材料、壓電材料或非金屬材料，第二晶圓的材質為半導體材料、非金屬材料。

進一步地，所述半導體材料為硅、Ge、GaAs或SiC，所述壓電材料為LiTaO₃、LiNbO₃或AlN，所述非金屬材料為玻璃或陶瓷。

進一步地，所述集成有無源器件的第二晶圓是通過物理氣相沉積(簡稱PVD)、等離子體增強化學氣相沉積(簡稱PECVD)、化學氣相沉積(簡稱CVD)、化學機械研磨(簡稱CMP)、光刻和刻蝕工藝在第二晶圓上制作出無源器件，所述無源器件為電感、電阻和/或電容。

進一步地，所述通孔采用干法刻蝕、濕法刻蝕或激光打孔加工而成，通孔的直徑＞1um。