一种晶圆级封装结构的制备方法及晶圆级封装结构技术

本发明专利技术公开了一种晶圆级封装结构的制备方法及晶圆级封装结构，其中，晶圆级封装结构的制备方法包括：提供集成有多颗芯片的第一晶圆，其中，所述第一晶圆包括形成有多个凸点的正面以及相对于所述正面的背面，所述凸点与对应的芯片电连接；对所述第一晶圆进行临时键合；沿所述第一晶圆背面的切割道设定位置对所述第一晶圆进行刻蚀，且至少刻蚀至键合界面；对所述第一晶圆进行解键合，形成单颗芯片。本发明专利技术可降低对切割道尺寸的要求，增加晶圆的有效芯片数量。

Method for preparing wafer level packaging structure and wafer level packaging structure

The invention discloses a preparation method and wafer level packaging structure, a wafer level packaging structure which includes the preparation method of wafer level packaging structure: the first wafer, providing integrated multi chip wherein the first wafer includes forming a plurality of convex front and back to the front the salient point, and the chip is electrically connected to the first wafer; temporary bonding; along the first wafer on the back of the cutting path set the position of the first wafer etching, and etching at least to the bonding interface; on the first wafer de bonding, forming a single chip. The invention can reduce the requirement of the size of the cutting path and increase the effective chip number of the wafer.

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆级封装结构的制备方法及晶圆级封装结构
本专利技术实施例涉及半导体封装
，尤其涉及一种晶圆级封装结构的制备方法及晶圆级封装结构。
技术介绍
随着半导体技术的发展以及消费电子市场的驱动，封装技术向更轻、更薄、体积更小、电热性能更优良的方向发展。芯片封装工艺由逐个芯片封装向晶圆级封装转变，而晶圆片级芯片规模封装(WaferLevelChipScalePackaging，WLCSP)，简称晶圆级芯片封装，因具有高密度、体积小、可靠性高和电热性能优良等优点而正好满足封装工艺的要求而逐渐成为目前最先进也是最重要的封装形式之一。由于封装芯片尺寸越来越小，因此，切割道尺寸也必须相应变小。然而，目前的机械切割所形成的切割道宽度在40μm以上，很难实现对具有密集凸点芯片的封装。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提出一种晶圆级封装结构的制备方法及晶圆级封装结构，以降低对切割道尺寸的要求，增加晶圆的有效芯片数量。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一方面，本专利技术实施例提供了一种晶圆级封装结构的制备方法，其特征在于，包括：提供集成有多颗芯片的第一晶圆，其中，所述第一晶圆包括形成有多个凸点的正面以及相对于所述正面的背面，所述凸点与对应的芯片电连接；对所述第一晶圆进行临时键合；沿所述第一晶圆背面的切割道设定位置对所述第一晶圆进行刻蚀，且至少刻蚀至键合界面；对所述第一晶圆进行解键合，形成单颗芯片。可选的，对所述第一晶圆进行临时键合，包括：采用激光键合方式、机械键合方式或紫外键合方式，将所述第一晶圆承载至第二晶圆。可选的，在沿所述第一晶圆背面的切割道设定位置对所述第一晶圆进行刻蚀之前，还包括：去除所述第一晶圆背面的部分材料，以使所述第一晶圆减薄至目标厚度。可选的，所述目标厚度为50-300μm。可选的，所述第一晶圆正面与所述凸点之间设置有氧化层，所述凸点正下方的氧化层区域开有凹槽，露出所述第一晶圆中的焊盘，所述凸点通过所述焊盘与对应的芯片电连接；沿所述第一晶圆背面的切割道设定位置对所述第一晶圆进行刻蚀，包括：沿所述第一晶圆背面的切割道设定位置对所述第一晶圆进行第一次刻蚀，形成垂直直角沟槽；沿所述垂直直角沟槽对所述第一晶圆进行第二次刻蚀，形成第一倒角并露出所述氧化层；沿所述垂直直角沟槽对所述氧化层进行刻蚀，形成第二倒角，以在所述单颗芯片正面的四周形成倒角。可选的，还包括：所述垂直直角沟槽的开口宽度大于或等于7μm。可选的，在对所述第一晶圆进行解键合之前，还包括：在所述第一晶圆背面贴膜。可选的，在对所述第一晶圆进行解键合之后，还包括：对所述第一晶圆进行清洗和扩膜，以增加所述单颗芯片之间的距离。可选的，所述凸点的材料包括Sn、Ag、Cu、Pb、Au、Ni、Zn、Mo、Ta、Bi、In及其合金中的至少一种。另一方面，本专利技术实施例提供了一种晶圆级封装结构，所述晶圆级封装结构根据上述一方面所述的晶圆级封装结构的制备方法制备。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的晶圆级封装结构的制备方法及晶圆级封装结构，针对具有密集凸点芯片的晶圆级封装，先通过对集成有多个该种芯片的晶圆进行临时键合，为该晶圆提供足够的机械支撑力，防止晶圆在加工过程中发生碎裂和翘曲等；然后沿晶圆背面的切割道设定位置对上述晶圆进行刻蚀，且至少刻蚀至键合界面，使得晶圆上的各个芯片完全相互分离，且刻蚀工艺具有范围较宽的工艺窗口，因此可降低对切割道尺寸的要求，刻蚀出很窄的切割道，避免了现有的机械切割对凸点造成损坏，在对晶圆进行解键合后，很容易形成完好的单颗芯片，进而可实现更小尺寸的晶圆级芯片封装，增加晶圆的有效芯片数量。附图说明下面将通过参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本专利技术的上述及其他特征和优点，附图中：图1是本专利技术实施例一提供的晶圆级封装结构的制备方法的流程示意图；图2a-2d是本专利技术实施例一提供的晶圆级封装结构的制备方法各工艺流程对应的晶圆级封装结构的剖面示意图；图3是本专利技术实施例二提供的晶圆级封装结构的制备方法的流程示意图；图4a-4i是本专利技术实施例二提供的晶圆级封装结构的制备方法各工艺流程对应的晶圆级封装结构的剖面示意图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1是本专利技术实施例一提供的晶圆级封装结构的制备方法的流程示意图。该方法适用于制备具有密集凸点芯片的晶圆级封装结构的情况。如图1所示，该方法包括：步骤110、提供集成有多颗芯片的第一晶圆。其中，该第一晶圆包括形成有多个凸点的正面以及相对于正面的背面，凸点与对应的芯片电连接，凸点可以为导电金属，可选的，凸点的材料可包括Sn、Ag、Cu、Pb、Au、Ni、Zn、Mo、Ta、Bi、In及其合金中的至少一种。如图2a所示，第一晶圆10集成有多个芯片(图中未示出)，第一晶圆10正面设置有多个凸点20，凸点20与对应的芯片电连接，单颗芯片可对应多个凸点20，例如，单颗芯片具有多个电极(引脚)，每个凸点20与对应芯片的对应电极电连接。示例性的，可以通过电镀、印刷、植球、放球等工艺，然后进行回流工艺，制备得到凸点20。步骤120、对第一晶圆进行临时键合。本实施例中，对第一晶圆进行临时键合可包括：采用激光键合方式、机械键合方式或紫外键合方式，将第一晶圆承载至第二晶圆。其中，第二晶圆作为承载晶圆，用于为第一晶圆提供机械支撑力。示例性的，如图2b所示，在第一晶圆10正面或第二晶圆30与第一晶圆10相对的一面旋转涂覆一层键合粘合剂40，然后将两块晶圆转移至键合腔，并置于键合腔中央，提高温度后在真空中进行键合。步骤130、沿第一晶圆背面的切割道设定位置对第一晶圆进行刻蚀，且至少刻蚀至键合界面。其中，切割道设定位置位于第一晶圆上任意相邻的两个芯片之间，可以通过设置切割线确定切割道设定位置。参考图2c，基于步骤120，沿第一晶圆10背面的切割道设定位置(图中未示出)对第一晶圆10进行刻蚀，直至露出键合粘合剂40，由此，可将各个芯片分割出来。具体的，在第一晶圆10背面涂覆一层光刻胶，经曝光显影，去除切割道设定位置处的光刻胶，利用干法刻蚀或湿法刻蚀在切割道设定位置刻蚀出第一垂直直角沟槽。由于刻蚀工艺具有范围较宽的工艺窗口，因此可刻蚀出很窄的切割道，避免了现有的机械切割对凸点造成损坏。步骤140、对第一晶圆进行解键合，形成单颗芯片。相应的，本实施例可采用激光解键合、机械解键合或紫外解键合，将第二晶圆从第一晶圆上剥离掉，以进行芯片与晶圆、芯片到芯片或芯片到电路板的键合；或者进行全晶圆永久键合至另一块器件晶圆。示例性的，如图2d所示，示出了解键合之后的两颗芯片1。本专利技术实施例一提供的晶圆级封装结构的制备方法，针对具有密集凸点芯片的晶圆级封装，先通过对集成有多个该种芯片的晶圆进行临时键合，为该晶圆提供足够的机械支撑力，防止晶圆在加工过程中发生碎裂和翘曲等；然后沿晶圆背面的切割道设定位置对上述晶圆进行刻蚀，且至少刻蚀至键合界面，使得晶圆上的各个芯片完全相互分离，且刻蚀工艺具有范围较宽的工艺窗口，因此可降低对切割道尺寸的要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆级封装结构的制备方法，其特征在于，包括：提供集成有多颗芯片的第一晶圆，其中，所述第一晶圆包括形成有多个凸点的正面以及相对于所述正面的背面，所述凸点与对应的芯片电连接；对所述第一晶圆进行临时键合；沿所述第一晶圆背面的切割道设定位置对所述第一晶圆进行刻蚀，且至少刻蚀至键合界面；对所述第一晶圆进行解键合，形成单颗芯片。

【技术特征摘要】
1.一种晶圆级封装结构的制备方法，其特征在于，包括：提供集成有多颗芯片的第一晶圆，其中，所述第一晶圆包括形成有多个凸点的正面以及相对于所述正面的背面，所述凸点与对应的芯片电连接；对所述第一晶圆进行临时键合；沿所述第一晶圆背面的切割道设定位置对所述第一晶圆进行刻蚀，且至少刻蚀至键合界面；对所述第一晶圆进行解键合，形成单颗芯片。2.根据权利要求1所述的晶圆级封装结构的制备方法，其特征在于，对所述第一晶圆进行临时键合，包括：采用激光键合方式、机械键合方式或紫外键合方式，将所述第一晶圆承载至第二晶圆。3.根据权利要求1所述的晶圆级封装结构的制备方法，其特征在于，在沿所述第一晶圆背面的切割道设定位置对所述第一晶圆进行刻蚀之前，还包括：去除所述第一晶圆背面的部分材料，以使所述第一晶圆减薄至目标厚度。4.根据权利要求3所述的晶圆级封装结构的制备方法，其特征在于，所述目标厚度为50-300μm。5.根据权利要求1所述的晶圆级封装结构的制备方法，其特征在于，所述第一晶圆正面与所述凸点之间设置有氧化层，所述凸点正下方的氧化层区域开有凹槽，露出所述第一晶圆中的焊盘，所述凸点通过所述焊盘与对应的芯片电连接；沿所...

【专利技术属性】
技术研发人员：任玉龙，孙鹏，耿菲，
申请(专利权)人：华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32