芯片封装的方法技术

本申请实施例涉及芯片封装的方法。该方法包括在正面设置有多个独立的芯片区的晶圆的切割道上制作绝缘带，其中，在任意两个相邻芯片区之间，该绝缘带的深度大于或等于该芯片区的厚度且小于或等于该晶圆的厚度，该绝缘带的宽度小于或等于该切割道的宽度；在该晶圆上表面制作绝缘层；在该多个芯片区中每个芯片区上方的该绝缘层上制作多个孔，以露出该每个芯片区；在该多个孔内沉积导电材料，形成多个焊盘；减薄该晶圆背面，以获得封装后的该每个芯片区的分立器件。本申请实施例的芯片封装的方法，能够利用半导体前道工艺进行晶圆级芯片侧面绝缘保护，省去了后道对单个芯片的封装步骤，成本更低，芯片体积更小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】芯片封装的方法
本申请涉及芯片领域，尤其涉及芯片封装的方法。
技术介绍
一般来说，半导体器件的制造可以分为三个步骤：芯片设计、晶圆制造(前道)以及封装和测试(后道)。作为半导体产业链上不可或缺的一环，封装主要起引出芯片的引脚，并将芯片与外界隔离的作用。近年来，随着现代半导体器件不断向小尺寸发展，不仅封装的成本越来越高，后道封装与前道制造的界限也开始逐渐模糊，也就是说晶圆厂可能也会涉及到一些封装工序。与传统封装相比，晶圆级芯片规模封装(WaferLevelChipScalePackaging，WLCSP)在确保低成本的同时，可以有效地减少表面贴装器件(SurfaceMountedDevice，SMD)的封装后体积。然而，WLCSP的密封性不好，芯片的背面和侧面没有保护。在贴装SMD的时候，存在过量焊膏溢出接触芯片侧面导致器件击穿或短路的可能。业内有人提出了一种名为eWLCSP(EncapsulatedWLCSP)的封装技术。简单来讲，eWLCSP需要先将前道制造好的晶圆以WLCSP的形式加工好并切割成一个个芯片；再将测试合格的芯片以一定间隔排布在载片上；然后用塑封料将所有芯片包覆后再固化；最后进行二次切割得到一个个分立器件。此项技术可以有效地保护芯片的六个面，但成本较高。还有一种技术是提出了一种利用注塑模具，在前道制造好的晶圆正面及预先形成的切割槽内覆盖塑封料，然后结合再分布层(RedistributionLayer，RDL)工艺、晶圆背面减薄以及背面塑封，也可以实现芯片六个面的全包覆封装。但由于涉及多道封装工序，此项技术成本较高。
技术实现思路
本申请提供了一种芯片封装的方法，能够利用半导体前道工艺进行晶圆级芯片侧面绝缘保护，省去了后道对单个芯片的封装步骤，成本更低，芯片体积更小。第一方面，提供了一种芯片封装的方法，该方法包括：在晶圆的切割道上制作绝缘带，其中，所述晶圆正面设置有多个独立的芯片区，多个芯片区中任意两个相邻芯片区之间的部分为切割道，在所述任意两个相邻芯片区之间，所述绝缘带的深度大于或者等于所述芯片区的厚度且小于或者等于所述晶圆的厚度，所述绝缘带的宽度小于或者等于所述切割道的宽度；在所述晶圆上表面制作绝缘层；在所述多个芯片区中每个芯片区上方的所述绝缘层上制作多个孔，以露出所述每个芯片区；在所述多个孔内沉积导电材料，形成多个焊盘；减薄所述晶圆背面，以获得封装后的所述每个芯片区的分立器件。结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述在晶圆的切割道上制作绝缘带，包括：在所述切割道上制作环绕所述每个芯片区的沟槽；在所述沟槽内表面沉积绝缘材料，沉积所述绝缘材料后的沟槽形成所述绝缘带，沉积所述绝缘材料后的沟槽的深度大于或者等于所述每个芯片区的厚度；所述减薄所述晶圆背面，以获得封装后的所述每个芯片区的分立器件，包括：减薄所述晶圆背面，以使所述多个芯片区分离，获得封装后的所述每个芯片区的分立器件。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述在晶圆的切割道上制作绝缘带，包括：在所述切割道上制作环绕所述每个芯片区的沟槽，所述沟槽的深度大于或者等于环绕的芯片区的厚度且小于或者等于所述晶圆的厚度；在所述沟槽内部沉积绝缘材料，形成所述绝缘带；所述减薄所述晶圆背面，以获得封装后的所述每个芯片区的分立器件，包括：减薄所述晶圆背面，以露出所述绝缘带，并沿所述绝缘带划片，以获得封装后的所述每个芯片区的分立器件。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述在所述切割道上制作环绕所述每个芯片区的沟槽，包括：通过干法刻蚀、湿法腐蚀和机械切割中的至少一种方式，在所述切割道上制作所述沟槽。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述通过干法刻蚀、湿法腐蚀和机械切割中的至少一种方式，在所述切割道上制作所述沟槽，包括：在所述晶圆上表面沉积第一保护层；在所述切割道上方的所述第一保护层上制作第一窗口；将所述晶圆置于第一化学溶液中腐蚀，以在所述第一窗口处，获得所述沟槽。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述在所述晶圆上表面沉积第一保护层，包括：通过等离子体辅助沉积的方式，在所述晶圆上表面沉积氮化硅层作为所述第一保护层，所述第一化学溶液为以下溶液中的任意一种：氢氧化钾溶液、氢氧化钠(NaOH)溶液，四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液以及含有氢氟酸和硝酸的混合溶液HNA。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述沟槽为底部宽度小于上部宽度的梯形；或，所述沟槽为底部宽度等于上部宽度的矩形。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述在晶圆的切割道上制作绝缘带，包括：通过电化学腐蚀，将所述切割道上环绕所述每个芯片区的部分转化为多孔硅区域，所述多孔硅区域为所述绝缘带；所述减薄所述晶圆背面，以获得封装后的所述每个芯片区的分立器件，包括：减薄所述晶圆背面，以露出所述绝缘带，沿所述绝缘带划片，以获得封装后的所述每个芯片区的分立器件。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述通过电化学腐蚀，将所述切割道上环绕所述每个芯片区的部分转化为多孔硅区域，包括：在所述晶圆上表面沉积第二保护层；在所述切割道上方的所述第二保护层上制作第二窗口；将所述晶圆置于第二化学溶液中，通过所述电化学腐蚀，在所述第二窗口处，获得所述多孔硅区域。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述在所述晶圆上表面沉积第二保护层，包括：通过等离子体辅助沉积的方式，在所述晶圆上表面沉积含氟高聚物层为所述第二保护层，所述第二化学溶液为含有氢氟酸的混合溶液。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述晶圆包括绝缘层，所述绝缘层设置于所述每个芯片区下方，所述绝缘带与所述绝缘层连接。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述减薄所述晶圆背面，以获得封装后的所述每个芯片区的分立器件，包括：减薄所述晶圆背面，以露出所述绝缘层，并沿所述绝缘带划片，以获得封装后的所述每个芯片区的分立器件。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述减薄所述晶圆背面，包括：通过磨削、研磨、化学机械抛光、干式抛光、电化学腐蚀、湿法腐蚀、等离子辅助化学腐蚀和常压等离子腐蚀中的至少一种方式，减薄所述晶圆背面。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述在所述晶圆上表面制作绝缘层，包括：在所述晶圆上表面沉积绝缘材料，以形成所述绝缘层。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述沉积绝缘材料，包括：通过物理气相沉积、化学气相沉积、等离子辅助沉积、喷涂和旋涂中至少一种方式，沉积所述绝缘材料。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述绝缘材料包括以下至少一种：硅的氧化物、硅的氮化物以及聚合物。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述沉积导电材料，包括：通过原子层沉积、物理气相沉积、有机金属化学气相沉积、蒸镀和电镀中至少一种方式，沉积所述导电材料。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述导电材料包括以下至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片封装的方法，其特征在于，包括：在晶圆的切割道上制作绝缘带，其中，所述晶圆正面设置有多个独立的芯片区，多个芯片区中任意两个相邻芯片区之间的部分为切割道，在所述任意两个相邻芯片区之间，所述绝缘带的深度大于或者等于所述芯片区的厚度且小于或者等于所述晶圆的厚度，所述绝缘带的宽度小于或者等于所述切割道的宽度；在所述晶圆上表面制作绝缘层；在所述多个芯片区中每个芯片区上方的所述绝缘层上制作多个孔，以露出所述每个芯片区；在所述多个孔内沉积导电材料，形成多个焊盘；减薄所述晶圆背面，以获得封装后的所述每个芯片区的分立器件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种芯片封装的方法，其特征在于，包括：在晶圆的切割道上制作绝缘带，其中，所述晶圆正面设置有多个独立的芯片区，多个芯片区中任意两个相邻芯片区之间的部分为切割道，在所述任意两个相邻芯片区之间，所述绝缘带的深度大于或者等于所述芯片区的厚度且小于或者等于所述晶圆的厚度，所述绝缘带的宽度小于或者等于所述切割道的宽度；在所述晶圆上表面制作绝缘层；在所述多个芯片区中每个芯片区上方的所述绝缘层上制作多个孔，以露出所述每个芯片区；在所述多个孔内沉积导电材料，形成多个焊盘；减薄所述晶圆背面，以获得封装后的所述每个芯片区的分立器件。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述在晶圆的切割道上制作绝缘带，包括：在所述切割道上制作环绕所述每个芯片区的沟槽；在所述沟槽内表面沉积绝缘材料，沉积所述绝缘材料后的沟槽形成所述绝缘带；所述减薄所述晶圆背面，以获得封装后的所述每个芯片区的分立器件，包括：减薄所述晶圆背面，以使所述多个芯片区分离，获得封装后的所述每个芯片区的分立器件。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述在晶圆的切割道上制作绝缘带，包括：在所述切割道上制作环绕所述每个芯片区的沟槽，所述沟槽的深度大于或者等于环绕的芯片区的厚度且小于或者等于所述晶圆的厚度；在所述沟槽内部沉积绝缘材料，形成所述绝缘带；所述减薄所述晶圆背面，以获得封装后的所述每个芯片区的分立器件，包括：减薄所述晶圆背面，以露出所述绝缘带，并沿所述绝缘带划片，以获得封装后的所述每个芯片区的分立器件。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述在所述切割道上制作环绕所述每个芯片区的沟槽，包括：通过干法刻蚀、湿法腐蚀和机械切割中的至少一种方式，在所述切割道上制作所述沟槽。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述通过干法刻蚀、湿法腐蚀和机械切割中的至少一种方式，在所述切割道上制作所述沟槽，包括：在所述晶圆上表面沉积第一保护层；在所述切割道上方的所述第一保护层上制作第一窗口；将所述晶圆置于第一化学溶液中腐蚀，以在所述第一窗口处，获得所述沟槽。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述在所述晶圆上表面沉积第一保护层，包括：通过等离子体辅助沉积的方式，在所述晶圆上表面沉积氮化硅层作为所述第一保护层，所述第一化学溶液为以下溶液中的任意一种：氢氧化钾溶液、氧化钠溶液，四甲基氢氧化铵溶液以及含有氢氟酸和硝酸的混合溶液。7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，其中，所述沟槽为底部宽度小于上部宽度的梯形；或所述沟槽为底部宽度等于上部宽度的矩形。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述在晶圆的切割道上制作绝缘带，包括：通过电化学腐蚀，将所述切割道上环绕所述每个芯片区的部分转化为多孔硅区域，所述多孔硅区域为所述绝缘带；所述减薄所述晶圆背面，以获得封装后的所述每个芯片区的分立器件，包括：减薄所述晶圆背面，以露出所述绝缘带，沿所述绝缘带划片，以获得封装后的所述每个芯片区的分立器件。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述通过电化学腐蚀，将所述切割道上环绕所述每个芯片区的部分转化为多孔硅区域，包括：在所述晶圆上表面沉积第二保护层；在所述切割道上方的所述第二保护层上制作第二窗口；将所述晶圆置于第二化学溶液中，通过所述电化学腐蚀，在所述第二窗口处，获得所述多孔硅区域。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述在所述晶圆上表面沉积第二保护层，包括：通过等离子体辅助沉积的方式，在所述晶圆上表面沉积含氟高聚物层为所述第二保护层，所述第二化学溶液为含有氢氟酸的混合溶液。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述晶圆包括绝缘层，所述绝缘层设置于所述每个芯片区下方，所述绝缘带与所述绝缘层连接。12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述减薄所述晶圆背面，以获得封装后的所述每个芯片区的分立器件，包括：减薄所述晶圆背面，以露出所述绝缘层，并沿所述绝缘带划片，以获得封装后的所述每个芯片区的分立器件。13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述减薄所述晶圆背面，包括：通过磨削、研磨、化学机械抛光、干式抛光、电化学腐蚀、湿法腐蚀、等离子辅助化学腐蚀和常压等离子腐蚀中的至少一种方式，减薄所述晶圆背面。14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，所述在所述晶圆上表面制作绝缘层，包括：在所述晶圆上表面沉积绝缘材料，以形成所述绝缘层。15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述沉积绝缘材料，包括：通过物理气相沉积、化学气相沉积、喷涂和旋涂中至少一种方式，沉积所述绝缘材料。16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述绝缘材料包括以下至少一种：硅的氧化物、硅的氮化物以及聚合物。17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中，所述沉积导电材料，包括：通过原子层沉积、物理气相沉积、有机金属化学气相沉积、蒸镀和电镀中至少一种方式，沉积所述导电材料。18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述导电材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆斌，沈健，
申请(专利权)人：深圳市为通博科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44