芯片封装结构制造技术

本实用新型专利技术提供芯片封装结构。该芯片封装结构包括：晶圆，晶圆具有第一表面以及第二表面，晶圆第一表面集成有多个芯片单元；相邻芯片单元的焊盘衬垫之间形成有第一凹槽；第一凹槽内以及晶圆第一表面形成有第一线路层，第一线路层与焊盘衬垫电连接；第一凹槽内填充有固化的第一胶水；晶圆第二表面形成有第二凹槽；第二凹槽内填充有固化的第二胶水；晶圆第二表面键合有补强绝缘基板；第三凹槽贯穿补强绝缘基板以及第二凹槽；第三凹槽内以及补强绝缘基板上形成有第二线路层，第二线路层与第一线路层电连接。本实用新型专利技术提供的芯片封装方法及封装结构，解决了晶圆焊盘衬垫处晶圆比较薄易断裂，封装强度可靠性不高的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体制造
，尤其涉及芯片封装结构。
技术介绍
目前，晶圆级芯片尺寸封装是集成电路封装方式中的一种，它是一种先将整片晶片进行封装，再切割得到单粒芯片的封装方法。目前主要封装方式为晶圆背面深反应刻蚀形成槽和孔结构，再通过激光钻孔和重布线工艺，将晶圆焊盘信号引至芯片背面完成封装。这样的封装方式存在的问题是：晶圆焊盘处硅比较薄，易断裂，封装强度可靠性不高。
技术实现思路
本技术提供一种芯片封装结构，以实现提高封装强度可靠性。第一方面，本技术实施例提供芯片封装结构，包括：晶圆，所述晶圆具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述晶圆第一表面集成有多个芯片单元；相邻所述芯片单元的焊盘衬垫之间形成有第一凹槽；所述第一凹槽内以及所述晶圆第一表面形成有第一绝缘层，所述第一绝缘层具有多个开口结构，所述开口结构露出所述焊盘衬垫；所述第一绝缘层的表面形成有第一线路层，所述第一线路层与所述焊盘衬垫电连接；所述第一凹槽内填充有固化的第一胶水；所述晶圆第二表面形成有第二凹槽，所述第二凹槽位于所述第一凹槽的下方，且所述第二凹槽底部露出所述第一绝缘层；所述第二凹槽内填充有固化的第二胶水；所述晶圆第二表面键合有补强绝缘基板；第三凹槽贯穿所述补强绝缘基板以及所述第二凹槽，所述第三凹槽露出部分所述第一线路层；所述第三凹槽内以及所述补强绝缘基板上依次形成有第二线路层和阻焊层，所述第二线路层与所述第一线路层电连接。可选地，所述第二凹槽的底部与所述第一凹槽的底部对接设置；或，所述第一凹槽的底部位于所述第二凹槽内。可选地，所述第三凹槽底部位于所述第一凹槽内，所述第三凹槽的侧壁露出部分所述第一线路层；或，所述第三凹槽底部露出部分所述第一线路层。可选地，所述第三凹槽内填充有固化的第三胶水本技术实施例提供的芯片封装结构，通过在所述晶圆第一表面的所述第一凹槽内填充所述填充第一胶水，这样在所述第二表面进行减薄处理、开所述第二凹槽和所述第三凹槽并且制作所述第二线路层时，在所述第二凹槽填充第二胶水，在所述第二表面键合绝缘补强基板，对所述晶圆提供了强度支撑，解决了晶圆焊盘衬垫处所述晶圆比较薄，易断裂，封装强度可靠性不高的问题。附图说明图1为本技术实施例一提供的芯片封装方法的流程示意图；图2a-2p为本技术实施例一提供的芯片封装方法各步骤对应的剖面图；图2q-2s为本技术实施例二提供的芯片封装结构剖面示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本技术实施例一提供的芯片封装方法的流程示意图，图2a-2p为本技术实施例一提供的芯片封装方法各步骤对应的剖面图。参见图1，所述方法包括以下步骤：步骤110、提供晶圆，所述晶圆具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面，所述晶圆第一表面集成有多个芯片单元，每个所述芯片单元在所述第一表面设置有若干焊盘衬垫。请参见图2a，晶圆10具有第一表面100以及与第一表面100相对的第二表面200，晶圆10第一表面100集成有多个芯片单元(未示出)。芯片单元例如是通过多次光刻、离子注入、刻蚀以及蒸镀等工艺在晶圆第一表面形成具有特定功能的多层电子元件组成的电路结构。每个芯片单元在第一表面100设置有若干焊盘衬垫101。焊盘衬垫101相当于每个芯片单元的引出电极，焊盘衬垫101与芯片单元中的电路结构连接。晶圆10可以是硅、锗或其他半导体衬底材料。步骤120、在相邻所述芯片单元的焊盘衬垫之间形成第一凹槽。参见图2b，在相邻芯片单元的焊盘衬垫101之间形成第一凹槽102。第一凹槽102例如可以通过连续光刻和深反应离子刻蚀工艺形成。步骤130、在所述第一凹槽内以及所述晶圆第一表面形成第一绝缘层，所述第一绝缘层具有多个开口结构，所述开口结构露出所述焊盘衬垫。参见图2c，在第一凹槽102内以及晶圆10第一表面100形成第一绝缘层103，第一绝缘层103具有多个开口结构104，且开口结构104露出焊盘衬垫101。第一绝缘层103可以是通过热生长或者淀积工艺在晶圆10第一表面100形成。可选地，第一绝缘层103可以是SiO2。当第一绝缘层103为SiO2时，SiO2可通过热生长或淀积的方式生成。热生长工艺即通过外部供给高纯氧气使之与晶圆(例如硅片)反应，在硅片表面形成一层氧化层，该氧化层即为第一绝缘层103。淀积即通过外部供给氧气和硅源，使它们在腔体内反应，从而在硅片表面形成一层氧化层薄膜，即第一绝缘层103。第一开口结构104例如可以通过带图案的掩膜版在晶圆表面形成第一绝缘层103时，预留出开口结构104；还可以在形成第一绝缘层103之后，例如通过刻蚀工艺完成开口结构104的制作。步骤140、在所述第一绝缘层的表面制作第一线路层，所述第一线路层与所述焊盘衬垫电连接。参见图2d，在第一绝缘层103的表面制作第一线路层105，第一线路层105通过开口结构104与焊盘衬垫101电连接。可选地，第一绝缘层103的表面上的第一线路层105可以包括一层或多层金属。第一线路层105的制备工艺例如可以是磁控溅射工艺。第一线路层105将焊盘衬垫101的电信号引出至晶圆10的第一表面100。需要说明的是，多层金属形成第一线路层105较一层金属形成第一线路层105可以更好的与焊盘衬垫101之间形成电连接。示例性地，在第一绝缘层103表面溅射金属钛，再通过磁控溅射在金属钛表面溅射一层金属铜，从而完成金属布线层的制作。步骤150、在所述第一凹槽内填充第一胶水并固化。参见图2e，在第一凹槽102内填充第一胶水106并固化。第一胶水例如可以是环氧树脂等高分子材料，经过固化之后，可以增加晶圆10的机械强度。可选地，在所述步骤150之后，以及在所述步骤160之前，还包括步骤151：在所述晶圆的所述第一表面键合支撑基板，并对所述晶圆的所述第二表面进行减薄处理。参见图2f，在晶圆10的第一表面100键合支撑基板20，并对晶圆10的第二表面200进行减薄处理(虚线部分为减薄去掉的晶圆材料)。键合基板20是为了在减薄工艺过程中增加机械强度。在将晶圆减薄到适当厚度之前，必须在晶圆正面临时键合一块支撑基板，以便在背面减薄的过程中提供足够的机械强度。减薄工艺例如可以是化学机械研磨工艺。较薄的晶圆衬底材料可以降低干法蚀刻，机械切割以及重布线等工艺的难度，同时，更薄的晶圆厚度可以改善芯片散热，并使产品变得更薄。步骤160、在所述晶圆第二表面形成第二凹槽，所述第二凹槽位于所述第一凹槽的下方，且所述第二凹槽底部露出所述第一绝缘层。参见图2g，在晶圆10第二表面200形成第二凹槽107，第二凹槽107位于第一凹槽102的下方，且第二凹槽107底部露出第一绝缘层103。第二凹槽107例如可以通过连续光刻和深反应离子刻蚀工艺形成。可选地，第二凹槽107的底部与所述第一凹槽102的底部对接设置；或，第一凹槽102的底部位于第二凹槽107内。需要说明的是，本实施例示例性的设置第二凹槽107的底部与第一凹槽102的底部对接设置，而并非对本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
晶圆级芯片封装结构，其特征在于，包括：晶圆，所述晶圆具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述晶圆第一表面集成有多个芯片单元；相邻所述芯片单元的焊盘衬垫之间形成有第一凹槽；所述第一凹槽内以及所述晶圆第一表面形成有第一绝缘层，所述第一绝缘层具有多个开口结构，所述开口结构露出所述焊盘衬垫；所述第一绝缘层的表面形成有第一线路层，所述第一线路层与所述焊盘衬垫电连接；所述第一凹槽内填充有固化的第一胶水；所述晶圆第二表面形成有第二凹槽，所述第二凹槽位于所述第一凹槽的下方，且所述第二凹槽底部露出所述第一绝缘层；所述第二凹槽内填充有固化的第二胶水；所述晶圆第二表面键合有补强绝缘基板；第三凹槽贯穿所述补强绝缘基板以及所述第二凹槽，所述第三凹槽露出部分所述第一线路层；所述第三凹槽内以及所述补强绝缘基板上依次形成有第二线路层和阻焊层，所述第二线路层与所述第一线路层电连接。

【技术特征摘要】
1.晶圆级芯片封装结构，其特征在于，包括：晶圆，所述晶圆具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述晶圆第一表面集成有多个芯片单元；相邻所述芯片单元的焊盘衬垫之间形成有第一凹槽；所述第一凹槽内以及所述晶圆第一表面形成有第一绝缘层，所述第一绝缘层具有多个开口结构，所述开口结构露出所述焊盘衬垫；所述第一绝缘层的表面形成有第一线路层，所述第一线路层与所述焊盘衬垫电连接；所述第一凹槽内填充有固化的第一胶水；所述晶圆第二表面形成有第二凹槽，所述第二凹槽位于所述第一凹槽的下方，且所述第二凹槽底部露出所述第一绝缘层；所述第二凹槽内填充有固化的第二胶水；所述晶圆第二表面键合有补强绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕军，朱文辉，赖芳奇，王邦旭，沙长青，
申请(专利权)人：苏州科阳光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32