芯片的封装方法及芯片封装结构技术

本发明专利技术公开了一种芯片的封装方法及芯片封装结构。方法包括：提供衬底和器件晶圆，器件晶圆上形成有多个待封装芯片；在衬底上形成临时键合层；在临时键合层上形成薄膜顶盖层；在薄膜顶盖层上形成支撑层，支撑层的材料为感光材料；在支撑层中形成与多个待封装芯片一一对应的多个空腔，空腔贯穿支撑层并暴露出薄膜顶盖层，空腔周围的支撑层与空腔暴露出的薄膜顶盖层形成与待封装芯片配合的盖体；将器件晶圆设有待封装芯片的一侧表面与支撑层键合，使每个盖体覆盖一个待封装芯片的有效功能区；去除临时键合层并移除衬底。能够有效降低完成封装的待封装芯片的厚度。

Packaging method and structure of chip

【技术实现步骤摘要】
芯片的封装方法及芯片封装结构
本专利技术涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种芯片的封装方法及芯片封装结构。
技术介绍
自模拟射频通讯技术在上世纪90代初被开发以来，射频前端模块已经逐渐成为通讯设备的核心组件。在所有射频前端模块中，滤波器已成为增长势头最猛、发展前景最大的部件。随着无线通讯技术的高速发展，5G通讯协议日渐成熟，市场对射频滤波器的各方面性能也提出了更为严格的标准。滤波器的性能由组成滤波器的谐振器单元决定。在现有的滤波器中，薄膜体声波谐振器(FBAR)因其体积小、插入损耗低、带外抑制大、品质因数高、工作频率高、功率容量大以及抗静电冲击能力良好等特点，成为最适合5G应用的滤波器之一。对于现有的表面声波滤波器(SAW)或薄膜体声波滤波器(BAW)以及其他芯片，由于产品性能和设计功能需求，通常需要保证待封装芯片功能区域不能接触任何物质，即空腔结构设计。随着半导体技术的发展，半导体器件越来越向着小而薄的方向发展。传统的滤波器封装方法是采用硅盖(Sicap)的方式，采用此种方式封装的待封装芯片整体厚度最低(最薄)只能达到约200um，无法满足高端封装模组的需求。因此需要提出一种能够进一步降低芯片厚度的封装方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种芯片的封装方法及芯片封装结构，实现进一步降低待封装芯片的厚度。为了实现上述目的，本专利技术提供一种芯片的封装方法，包括：提供衬底和器件晶圆，所述器件晶圆上形成有多个待封装芯片；在所述衬底上形成临时键合层；在所述临时键合层上形成薄膜顶盖层；在所述薄膜顶盖层上形成支撑层，所述支撑层的材料为感光材料；在所述支撑层中形成与所述多个待封装芯片一一对应的多个空腔，所述空腔贯穿所述支撑层并暴露出所述薄膜顶盖层，所述空腔周围的支撑层与所述空腔暴露出的所述薄膜顶盖层形成与所述待封装芯片配合的盖体；将所述器件晶圆设有所述待封装芯片的一侧表面与所述支撑层键合，使每个所述盖体覆盖一个所述待封装芯片的有效功能区；降低所述临时键合层的粘性并移除所述衬底。可选地，在所述衬底上形成临时键合层步骤中，包括：清洗所述衬底，并在所述衬底上表面涂覆光热转换涂层，以形成所述临时键合层，所述衬底为透光衬底。可选地，所述光热转换涂层的材质包括激光光解粘性材料。可选地，所述薄膜顶盖层包含拉伸强度大于等于150MPa的聚合物材料。可选地，在所述临时键合层上形成薄膜顶盖层步骤中，包括：在所述临时键合层上贴附聚酰亚胺薄膜或涂覆聚酰亚胺涂层，以形成所述薄膜顶盖层。可选地，在所述临时键合层上形成薄膜顶盖层步骤中，还包括：对所述聚酰亚胺薄膜或所述涂覆聚酰亚胺涂层进行加热，使所述聚酰亚胺薄膜或所述涂覆聚酰亚胺涂层硬化，以形成所述薄膜顶盖层。可选地，所述聚酰亚胺薄膜或所述聚酰亚胺涂层的厚度为10μm-20μm。可选地，在所述薄膜顶盖层上形成支撑层，所述支撑层的材料为感光材料步骤中，包括：在所述薄膜顶盖层上贴附干膜或涂覆光刻胶涂层，以形成所述支撑层。可选地，所述干膜或所述光刻胶涂层的厚度为20μm-30μm。可选地，在所述支撑层中形成与所述多个待封装芯片一一对应的多个空腔步骤中，包括：按照预设图形对所述干膜或所述光刻胶涂层进行光刻，以在所述干膜或所述光刻胶涂层中形成与所述多个待封装芯片一一对应的多个所述空腔。可选地，在将所述器件晶圆设有所述待封装芯片的一侧表面与所述支撑层键合步骤中，包括：当所述支撑层为所述干膜时，将所述器件晶圆设有所述待封装芯片的一侧表面与所述干膜上表面粘合；当所述支撑层为所述光刻胶涂层时，将所述器件晶圆设有所述待封装芯片的一侧表面与所述光刻胶涂层通过键合胶粘合。可选地，在降低所述临时键合层的粘性并移除所述衬底步骤之前，还包括：对所述器件晶圆远离所述待封装芯片的一侧依次进行背面减薄工艺和电性互连工艺。可选地，在降低所述临时键合层的粘性并移除所述衬底步骤中，包括：通过激光照射使所述光热转换涂层降低粘性并移除所述衬底。可选地，在降低所述临时键合层的粘性并移除所述衬底步骤之后，还包括：对所述器件晶圆进行切割工艺，形成多个完成封装的芯片，每个所述完成封装的芯片包括一个所述盖体和一个所述待封装芯片。本专利技术还提供一种芯片，包括：待封装芯片以及盖设于所述待封装芯片上方的盖体，所述盖体覆盖所述待封装芯片的有效功能区并与所述待封装芯片上表面形成空腔；所述盖体包括支撑部和薄膜顶盖，所述支撑部的底部与所述待封装芯片的边缘键合，所述支撑部的顶部与所述薄膜顶盖边缘键合；所述支撑部的材料为感光材料。可选地，所述薄膜顶盖的材料包括聚酰亚胺，所述薄膜顶盖的厚度为10μm-20μm。可选地，所述支撑部的材质为干膜或光刻胶，所述支撑部的厚度为20μm-30μm。可选地，所述薄膜顶盖与所述支撑部键合面相对的表面，粘结有临时键合层。本专利技术的有益效果在于：通过依次在衬底上依次形成临时键合层、薄膜顶盖层以及采用感光材料的支撑层，并在支撑层中形成与多个待封装芯片一一对应的多个空腔，基于空腔周围的支撑层与空腔暴露出的薄膜顶盖形成能够覆盖待封装芯片有效功能区的盖体，支撑层采用感光材料，空腔制作仅光刻就可以完成，精度容易控制，厚度可调，避免高成本干法刻蚀介质层；薄膜顶盖与支撑层粘结性更好，不需要额外的制程实现薄的厚度，提高晶圆封装良率，采用薄膜顶盖以及感光材料制作的支撑层能够有效降低完成封装芯片的厚度，能够满足更高端封装模组的需求。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为一种采用硅盖帽封装的待封装芯片结构示意图；图2为本专利技术的一种芯片的封装方法的步骤图；图3至图13为本实施例提供的一种芯片的封装方法的相应步骤对应的结构示意图；附图标记说明：图1中：101、硅盖帽；102、待封装芯片。图3～13中：201、衬底；202、临时键合层；203、薄膜顶盖层；204、支撑层；205、空腔；206、器件晶圆；207、待封装芯片；203'、薄膜顶盖；204'、支撑部。具体实施方式如图1所示，现有的芯片封装方法采用硅盖帽101对待封装芯片102进行封装，由于硅盖帽101的厚度较厚，导致封装后的芯片整体最薄只能达到200um左右，无法满足高端封装模组的选择。为解决上述问题，本专利技术提供一种芯片的封装方法及芯片。本专利技术提供的芯片的封装方法能够有效的降低完成封装的芯片的厚度，能够满足更高端封装模组的需求。以下结合附图和具体实施例对本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片的封装方法，其特征在于，包括：/n提供衬底和器件晶圆，所述器件晶圆上形成有多个待封装芯片；/n在所述衬底上形成临时键合层；/n在所述临时键合层上形成薄膜顶盖层；/n在所述薄膜顶盖层上形成支撑层，所述支撑层的材料为感光材料；/n在所述支撑层中形成与所述多个待封装芯片一一对应的多个空腔，所述空腔贯穿所述支撑层并暴露出所述薄膜顶盖层，所述空腔周围的支撑层与所述空腔暴露出的所述薄膜顶盖层形成与所述待封装芯片配合的盖体；/n将所述器件晶圆设有所述待封装芯片的一侧表面与所述支撑层键合，使每个所述盖体覆盖一个所述待封装芯片的有效功能区；/n降低所述临时键合层的粘性并移除所述衬底。/n

【技术特征摘要】
1.一种芯片的封装方法，其特征在于，包括：
提供衬底和器件晶圆，所述器件晶圆上形成有多个待封装芯片；
在所述衬底上形成临时键合层；
在所述临时键合层上形成薄膜顶盖层；
在所述薄膜顶盖层上形成支撑层，所述支撑层的材料为感光材料；
在所述支撑层中形成与所述多个待封装芯片一一对应的多个空腔，所述空腔贯穿所述支撑层并暴露出所述薄膜顶盖层，所述空腔周围的支撑层与所述空腔暴露出的所述薄膜顶盖层形成与所述待封装芯片配合的盖体；
将所述器件晶圆设有所述待封装芯片的一侧表面与所述支撑层键合，使每个所述盖体覆盖一个所述待封装芯片的有效功能区；
降低所述临时键合层的粘性并移除所述衬底。


2.根据权利要求1所述的芯片的封装方法，其特征在于，在所述衬底上形成临时键合层步骤中，包括：
清洗所述衬底，并在所述衬底上表面涂覆光热转换涂层，以形成用于粘附所述薄膜顶盖层的所述临时键合层，所述衬底为透光衬底。


3.根据权利要求2所述的芯片的封装方法，其特征在于，所述光热转换涂层的材质包括激光光解粘性材料。


4.根据权利要求1所述的芯片的封装方法，其特征在于，所述薄膜顶盖层包含拉伸强度大于等于150MPa的聚合物材料。


5.根据权利要求1所述的芯片的封装方法，其特征在于，在所述临时键合层上形成薄膜顶盖层步骤中，包括：
在所述临时键合层上贴附聚酰亚胺薄膜或涂覆聚酰亚胺涂层。


6.根据权利要求5所述的芯片的封装方法，其特征在于，在所述临时键合层上形成薄膜顶盖层步骤中，还包括：
对所述聚酰亚胺薄膜或所述涂覆聚酰亚胺涂层进行加热，使所述聚酰亚胺薄膜或所述涂覆聚酰亚胺涂层硬化，以形成所述薄膜顶盖层。


7.根据权利要求5或6任意一项所述的芯片的封装方法，其特征在于，所述聚酰亚胺薄膜或所述聚酰亚胺涂层的厚度为10μm-20μm。


8.根据权利要求1所述的芯片的封装方法，其特征在于，在所述薄膜顶盖层上形成支撑层，所述支撑层的材料为感光材料步骤中，包括：
在所述薄膜顶盖层上贴附干膜或涂覆光刻胶涂层，以形成所述支撑层。


9.根据权利要求8所述的芯片的封装方法，其特征在于，所述干膜或所述光刻胶涂层的厚度为20μm-30μm。


10...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，
申请(专利权)人：中芯集成电路宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33