晶圆级封装方法技术

本发明专利技术涉及一种晶圆级封装方法，在晶圆上各晶片之间的连接梗上形成通孔；在所述晶圆上形成保护层，并露出用于植焊球的植球点，所述保护层包括形成在所述晶圆顶面的上保护层、形成在所述晶圆底面的下保护层、以及在各所述通孔之间的中间保护层，所述中间保护层连接所述上保护层和所述下保护层；在露出的所述植球点上植焊球；其中，所述连接梗是各晶片之间划线槽下方的连接部分。不需要形成第三钝化层，避免第三钝化层底部与晶圆之间分层，中间保护层连接上保护层和下保护层，避免保护层与晶圆之间发生分层，提高了产品的良率。

【技术实现步骤摘要】
晶圆级封装方法
本专利技术涉及半导体封装
，尤其涉及晶圆级封装方法。
技术介绍
半导体器件在成本降低和前道晶圆制造工艺的提升的共同促进下，实现了同样功能的半导体器件的单体芯片尺寸越来越小的目标，可以在半导体晶圆上形成可以直接应用在印刷电路板上安装的焊球。由于半导体晶圆制造工艺局限性或者设计者出于同一款集成电路多种用途的考虑，在半导体晶圆级封装时需要对传输电信号的输入输入端子重新定义位置设置焊球。参见图1，是有技术中重新定义焊球位置的方式晶圆结构，半导体晶圆101’主动面形成电路后表面有电极102’和第一钝化层103’，半导体晶圆上有多个半导体晶片100’，多个半导体晶片100’之间通过划线槽104a’连接；在第一钝化层上形成第二钝化层110’，第二钝化层在电极102附近形成开口；在第二造钝化层110’上形成再布线金属层210’；再形成第三造钝化层310’，第三钝化层在再布线210’上形成开口；在第三钝化层开口上形成凸点下金属层410’；通过植球回流的方法形成球形凸点510’；在半导体晶圆101’的背面贴一层背胶膜610’并固化；切割后形成全包封晶圆级封装的单体100’。这种方式容易形成第三钝化层310’底部与再布线金属层210’顶部之间的分层，这种产品容易造成后续的电性能失效。
技术实现思路
在下文中给出关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。本专利技术还提供一种晶圆级封装方法，在晶圆上各晶片之间的连接梗上形成通孔；在所述晶圆上形成保护层，并露出用于植焊球的植球点，所述保护层包括形成在所述晶圆顶面的上保护层、形成在所述晶圆底面的下保护层、以及在各所述通孔之间的中间保护层，所述中间保护层连接所述上保护层和所述下保护层；在露出的所述植球点上植焊球；其中，所述连接梗是各晶片之间划线槽下方的连接部分。本专利技术至少具备如下有益效果：不需要形成第三钝化层，避免第三钝化层底部与晶圆之间分层，中间保护层连接上保护层和下保护层，避免保护层与晶圆之间发生分层，提高了产品的良率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中的晶圆结构的示意图；图2为本专利技术晶圆级封装方法的流程图；图3为本专利技术晶圆级封装结构(芯片结构)的示意图；图4-图8为本专利技术晶圆级封装方法各步骤的示意图。附图标记：103-第一钝化层；110-第二钝化层；210-布线金属层；105-边缘部；100a-晶片；102-电极；104a-划线槽；104b-连接梗；104c-残余的连接梗；420-铜柱；321-盲孔；321a-通孔；320-保护层；320a-上保护层；320b-下保护层；320c-中间保护层；200-芯片结构；510-焊球。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在本专利技术的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本专利技术无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术以下各实施例中，实施例的序号和/或先后顺序仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本专利技术涉及一种晶圆级封装方法，参见图2和3，包括步骤10，在晶圆上各晶片100a之间的连接梗上形成通孔321a(参见图6b)；步骤20，在所述晶圆上形成保护层320，并露出用于植焊球510的植球点(参见图7)，所述保护层包括形成在所述晶圆顶面的上保护层320a、形成在所述晶圆底面的下保护层320b、以及在各所述通孔之间的中间保护层320c，所述中间保护层连接所述上保护层和所述下保护层；步骤30，在露出的所述植球点上植焊球(参见图8)。需要理解，所述连接梗是各晶片之间划线槽下方的连接部分。可选的保护层为树脂。采用树脂作为保护层不仅能够节约成本，还能够形成全包封的结构，能够更好的抵挡外部环境如湿气、静电对器件的损伤。同时，因为由同一种材料包裹，热膨胀系数相同，因此不会引起应力释放造成的翘曲。当然，在植球后，需要切割连接梗，使晶圆上的各晶片成多个芯片结构200。可以理解，除了切割连接梗，保护层也需要被相应的切割，例如中间保护层可能被切割成两份，分别属于两个独立的晶片。晶圆上包括电极以及第一钝化层，第一钝化层具有开口部，电极从所述开口部露出；在包裹所述保护层之前，在所述第一钝化层上形成布线金属层，通过所述开口部与所述电极连通。当然，电极是形成在晶圆上的，或者说是形成在晶圆上各晶片上的。在形成上述保护层前，在布线金属层上形成铜柱，铜柱的上表面为所述植球点。在一种可选的实施方式中，布线金属层直接形成于第一钝化层上(图中未示出)。或者也可以是在第一钝化层上先形成第二钝化层，布线金属层形成于所述第二钝化层上(图4-图8均为这种方式，并且图3示出的结构也是这种方式做成的)。在步骤10中，在连接梗上形成通孔的可以为直接贯通连接梗形成通孔，也可以如图6a和6b所示，先从所述连接梗正面形成预定深度的盲孔321(如图6a)，再研磨各晶片底面和所述连接梗的底面，直至将盲孔研磨成通孔321a(如图6b)。为了方便理解，先说明一下在执行步骤10之前的晶圆结构及该晶圆的形成方法。晶圆包括多个晶片100a，每个晶片上都有：电极102以及第一钝化层103，第一钝化层具有开口部，电极从开口部露出，还包括：布线金属层210，形成于第一钝化层上，通过开口部与所述电极连通；铜柱420，形成于布线金属层上；焊球510形成于所述铜柱上；保护层320，完全包裹所述晶片、电极、第一钝化层、布线金属层和所述铜柱形成的结构，焊点从所述保护层中露出。在一种可选的实施方式中，在第一钝化层和所述布线金属层之间，还形成有第二钝化层110，图3中表示的为这种形式，即在第一钝化层上形成第二钝化层，在第二钝化层上形成布线金属层。结合本专利技术晶圆级封装方法和上述的晶圆，其最终制成的结构参见图3所示。可以理解，这是单独一个晶片及其上形成的机构，即是单个的晶片结构200，当然在制造时，多个晶片100a是组成一个完整的晶圆的，在晶圆的每个晶片上都独立形成上述电极、第一钝化层、布线金属层、铜柱和焊球。每个晶片之间通过连接梗连接。另外，需要注意的是，可以将晶圆理解为是对多个晶片的统称，下文提及到的对晶圆的处理方法，相应的也表示对单个晶片同样处理。同样的，在提及晶圆时，自然的包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆级封装方法，其特征在于，在晶圆上各晶片之间的连接梗上形成通孔；在所述晶圆上形成保护层，并露出用于植焊球的植球点，所述保护层包括形成在所述晶圆顶面的上保护层、形成在所述晶圆底面的下保护层、以及在各所述通孔之间的中间保护层，所述中间保护层连接所述上保护层和所述下保护层；在露出的所述植球点上植焊球；沿所述连接梗所在位置分割所述晶圆，形成多个独立的芯片结构；其中，所述连接梗是各晶片之间划线槽下方的连接部分。

【技术特征摘要】
1.一种晶圆级封装方法，其特征在于，在晶圆上各晶片之间的连接梗上形成通孔；在所述晶圆上形成保护层，并露出用于植焊球的植球点，所述保护层包括形成在所述晶圆顶面的上保护层、形成在所述晶圆底面的下保护层、以及在各所述通孔之间的中间保护层，所述中间保护层连接所述上保护层和所述下保护层，形成所述保护层时，先软化所述保护层材料，使所述保护层材料从所述晶圆的一侧沿所述通孔流至另一侧，以包裹所述晶圆；在露出的所述植球点上植焊球；沿所述连接梗所在位置分割所述晶圆，形成多个独立的芯片结构；其中，所述连接梗是各晶片之间划线槽下方的连接部分。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护层的材料为树脂。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述晶圆上包括电极以及钝化层，所述钝化层具有开口部，电极从所述开口...

【专利技术属性】
技术研发人员：施建根，
申请(专利权)人：南通富士通微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32