[發明專利]一種可選擇性晶圓定向凸點制備方法

在審

• 申請號: 202210368568.3
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114724966A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 徐士猛;王勇;林鵬榮;謝曉辰;姜學明;謝爽
• 申請（專利權）人: 北京時代民芯科技有限公司;北京微電子技術研究所
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 賈文婷

本申請涉及半導體封裝領域，公開了一種可選擇性晶圓定向凸點制備方法，先采用全開孔助焊劑涂覆網板在晶圓上完成助焊劑涂覆，隨后根據晶圓中測結果或用戶要求，完成KGD芯片或指定凸點制備區開孔的樹脂薄膜3D打印，隨后將樹脂薄膜與UV鍵合膜貼合，按照植球網板定位孔將薄膜黏附在植球網板背面，隨后完成晶圓落球、焊球回收與晶圓回流。在進行下一片晶圓凸點制備前，采用紫外燈完成晶圓背面UV照射與薄膜解鍵合，重復上述過程完成下一片晶圓凸點制備。本發明能夠通過雙層落球網板方法實現僅中測合格KDG芯片或用戶指定芯片凸點制備，極大降低生產成本，提高成品率和可靠性；該方法也可實現單一晶圓不同成分不同直徑凸點制備，工藝簡單，靈活度高。

技術領域

本發明涉及一種可選擇性晶圓定向凸點制備方法，屬于半導體封裝技術領域。

背景技術

隨著FPGA、SoC、CPU和DSP等超大規模集成電路向高速、高密度、高性能方向發展，芯片尺寸不斷增大，一顆18mm×20mm的中型die在12英寸晶圓上最多可制造150個die。同時，流片工藝從45nm向14nm再到7nm邁進，先進制程晶圓制造成品率僅為30％，而采用整個晶圓植球的方法勢必造成原材料和成本的巨大浪費。晶圓的表面設置有焊盤。

目前常見的晶圓植球技術為落球法和電鍍法，落球法是通過助焊劑涂覆網板在芯片焊盤上涂覆助焊劑，再通過落球網板在整個晶圓上漏置對應焊球，隨后將晶圓回流完成凸點制備；電鍍法是通過光刻工藝制作凹槽，再通過電化學沉積工藝在芯片焊盤上沉積相應大小凸點，隨后通過回流成球完成凸點制備。

采用這兩種方法主要存在以下不足：

(1)電鍍法受限于光罩版成本，批量化生產必須采用單一圖形曝光，無法針對每片晶圓中測結果實現僅KDG(已知好芯片)區域凸點制備。且無法在同一晶圓上實現不同成份凸點制備，且電鍍法工藝步驟多，難度大，成本高。

(2)常用落球法的助焊劑涂覆網板和落球網板為全開孔網板，對晶圓采取全焊盤凸點制備方式，浪費原材料。為降低晶圓凸點制備成本、可選擇性區域植球以及實現同一晶圓不同成份不同直徑凸點制備，有必要開發一種可選擇性晶圓定向凸點制備方法。

發明內容

本發明解決的技術問題是：針對目前落球法技術中無法實現同一晶圓指定區域和不同成份不同直徑凸點制備造成的靈活性低、原材料浪費嚴重、成本高等問題，提出了一種可選擇性晶圓定向凸點制備方法。

本發明解決上述技術問題是通過如下技術方案予以實現的：

一種可選擇性晶圓定向凸點制備方法，包括以下步驟，

(1)在流片后的晶圓表面完成晶圓測試；

(2)在晶圓表面制備鈍化層和焊盤表面制備金屬化層；

(3)制作全開孔助焊劑涂覆上層網板，在步驟(2)完成的晶圓表面金屬化層涂覆助焊劑；

(4)根據中測結果(或用戶特定要求)，制備指定植球區開孔的雙層網板；

(5)采用步驟(4)制備的雙層網板對步驟(3)表面涂覆助焊劑的晶圓完成焊球漏置；

(6)將步驟(5)落球后的晶圓進行回流；

(7)將步驟(6)回流后的晶圓清洗，去除殘留助焊劑與多余物；

(8)在進行下一片晶圓凸點制備前，按照步驟(4)完成對應雙層植球網板制作，重復步驟(5)至步驟(7)完成下一片晶圓凸點制備。

所述不同指定植球區對應的焊球成分不同、或者直徑不同；對于焊球成分不同的焊球，熔點從高到低依次完成對應凸點的制備。

所述晶圓是單一芯片晶圓或MPW拼版晶圓。