一种晶圆级芯片封装方法技术

本发明专利技术涉及半导体封装领域，具体涉及一种晶圆级芯片封装方法，包括：提供待封装晶圆，其第一表面形成有多个芯片焊盘，第二表面覆盖有背金层；形成至少覆盖第一表面以及芯片焊盘表面的第一保护层；形成至少覆盖背金层的背金保护层；开设用以暴露出芯片焊盘的导电通孔；形成覆盖导电通孔的内表面以及芯片焊盘暴露面的金属种子；在金属种子层上方形成焊球，焊球与芯片焊盘电连接，最后去除背金保护层。本发明专利技术通过预先在金属层上形成背金保护层，以使得在开设导电通孔，形成金属种子层，以及在金属种子层上方形成焊球的过程中，避免金属层因刻蚀等工艺而被破坏，降低封装后产品的失败率或者报废率。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆级芯片封装方法
本专利技术涉及半导体封装领域，具体涉及一种晶圆级芯片封装方法。
技术介绍
智能电子设备的普及推动着晶圆级芯片封装技术的快速发展。目前，晶圆级芯片封装技术已广泛应用于闪速存储器、EEPROM、高速DRAM、SRAM、LCD驱动器、射频器件、逻辑器件、电源/电池管理器件和模拟器件(稳压器、温度传感器、控制器、运算放大器、功率放大器)等智能芯片封装领域。随着芯片封装技术的发展，封装晶圆的多样化，带有背金层的晶圆的封装被越来越多的客户选择用到，用来实现一些常规晶圆难以实现的功能。但是，目前基于常规晶圆的封装技术来封装带有背金层的晶圆，会破坏掉芯片背面的金属层，导致产品失败或者报废，因此，如何实现带有背金层的晶圆的封装是目前待解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是现有技术中的晶圆封装方法容易破坏芯片背面的金属层，导致产品失败或者报废的问题。为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种晶圆级芯片封装方法，包括：提供待封装晶圆，所述待封装晶圆的第一表面形成有多个芯片焊盘，所述待封装晶圆的第二表面覆盖有背金层，所述第二表面为与所述第一表面相背的面；形成第一保护层，所述第一保护层至少覆盖所述第一表面以及所述芯片焊盘的表面；形成背金保护层，所述背金保护层至少覆盖所述背金层；开设导电通孔，通过所述导电通孔暴露出所述芯片焊盘；形成金属种子层，所述金属种子层覆盖所述导电通孔的内表面以及所述芯片焊盘的暴露面；在所述金属种子层上方形成焊球，所述焊球与所述芯片焊盘电连接；去除所述背金保护层。在一些可实施的方案中，所述第一保护层的材料为二氧化硅或者氮化硅，所述背金保护层的材料为满足第一温度的材料为UV胶带，其中第一温度大于150℃。在一些可实施的方案中，所述开设导电通孔，通过所述导电通孔暴露出所述芯片焊盘包括：在所述第一保护层上开设导电通孔，所述导电通孔穿过所述第一保护层，通过所述导电通孔暴露出所述芯片焊盘。在另一些可实施的方案中，所述开设导电通孔，通过所述导电通孔暴露出所述芯片焊盘包括：在所述第一保护层上形成强化保护层，在所述强化保护层上开设导电通孔，所述导电通孔穿过所述强化保护层和所述第一保护层，通过所述导电通孔暴露出所述芯片焊盘。在一些可实施的方案中，所述在所述金属种子层上方形成焊球包括：通过蒸发法、化学镀法、电镀法、置球法或悍膏模版印制法在所述金属种子层上方形成焊球。进一步的，所述通过电镀法在所述金属种子层上方形成焊球包括：去除所述背金保护层；在所述金属种子层上方电镀焊球材料和助焊剂；采用回流焊工艺对所述焊球材料进行回流处理，形成焊球；在所述背金层上形成第二保护层，将所述第二保护层作为背金保护层；去除助焊剂。在一些可实施的方案中，所述焊球的顶面为平面或弧面。在一些可实施的方案中，所述形成金属种子层包括：通过溅射或物理气相沉积涂层技术形成金属种子层，以使得所述金属种子层覆盖所述导电通孔的内表面以及所述芯片焊盘的暴露面。进一步的，所述金属种子层为单层结构或多层结构，所述金属种子层的厚度为0.2um-1um。进一步的，所述芯片焊盘的厚度为0.5-1mm。本专利技术所提供的晶圆封装方法，通过预先在金属层上形成背金保护层，以使得在开设导电通孔，形成金属种子层，以及在所述金属种子层上方形成焊球的过程中，避免金属层因刻蚀等工艺而被破坏，可以对芯片起到很好的保护作用，降低封装后产品的失败率或者报废率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本专利技术一种实施例中所述的晶圆级芯片封装方法的流程示意图；图2是本专利技术另一种实施例中所述的晶圆级芯片封装方法的流程示意图；图3中的a-g图为本专利技术实施例中所述的晶圆级芯片封装方法的工艺流程示意图；图4中的A-L为本专利技术实施例中所述的晶圆级芯片封装方法的工艺流程示意图；图中，1-待封装晶圆，2-背金层，3-芯片焊盘，4-第一保护层，5-金属种子层，6-焊球，7-背金保护层，8-强化保护层，9-导电通孔，10-焊球材料，11-助焊剂。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，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，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。为解决上述技术问题，如图1和图3所示，本专利技术公开了一种晶圆级芯片封装方法，包括：S100、提供待封装晶圆1；具体的，所述待封装晶圆1的第一表面形成有多个芯片焊盘3，所述待封装晶圆1的第二表面覆盖有背金层2，所述第二表面为与所述第一表面相背的面；在一种可实施的方案中，所述待封装晶圆1的材质可以为半导体材质，例如硅、锗硅等。所述芯片焊盘3用于实现芯片与外部的电连接。在一些可实施的方案中，所述芯片焊盘3的的材质可以为具有导电性能的金属或金属合金，例如，可以为铝、铜或含有铜、铝的合金等。所述芯片焊盘3的厚度为0.5um-1um。S102、形成第一保护层4；具体的，所述第一保护层4可以覆盖所述第一表面以及所述芯片焊盘3的表面；或者，所述第一保护层4也可以覆盖第一表面、芯片焊盘3的表面以及晶圆的圆周面。在一些可实施的方案中，所述第一保护层4为钝化层，起到对所述第一表面以及位于第一表面的芯片焊盘3的保护作用。避免在后续的操作中，对第一表面和芯片焊盘3造成损坏。在一些可实施的方案中，所述第一保护层4的材质可以为二氧化硅或者氮化硅。S104、形成背金保护层7；可以理解的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶圆级芯片封装方法，其特征在于，包括：/n提供待封装晶圆，所述待封装晶圆的第一表面形成有多个芯片焊盘，所述待封装晶圆的第二表面覆盖有背金层，所述第二表面为与所述第一表面相背的面；/n形成第一保护层，所述第一保护层至少覆盖所述第一表面以及所述芯片焊盘的表面；/n形成背金保护层，所述背金保护层至少覆盖所述背金层；/n开设导电通孔，通过所述导电通孔暴露出所述芯片焊盘；/n形成金属种子层，所述金属种子层覆盖所述导电通孔的内表面以及所述芯片焊盘的暴露面；/n在所述金属种子层上方形成焊球，所述焊球与所述芯片焊盘电连接；/n去除所述背金保护层。/n

【技术特征摘要】
1.一种晶圆级芯片封装方法，其特征在于，包括：
提供待封装晶圆，所述待封装晶圆的第一表面形成有多个芯片焊盘，所述待封装晶圆的第二表面覆盖有背金层，所述第二表面为与所述第一表面相背的面；
形成第一保护层，所述第一保护层至少覆盖所述第一表面以及所述芯片焊盘的表面；
形成背金保护层，所述背金保护层至少覆盖所述背金层；
开设导电通孔，通过所述导电通孔暴露出所述芯片焊盘；
形成金属种子层，所述金属种子层覆盖所述导电通孔的内表面以及所述芯片焊盘的暴露面；
在所述金属种子层上方形成焊球，所述焊球与所述芯片焊盘电连接；
去除所述背金保护层。


2.根据权利要求1所述的晶圆级芯片封装方法，其特征在于，
所述第一保护层的材料为二氧化硅或者氮化硅，所述背金保护层的材料为满足第一温度的材料为UV胶带，其中第一温度大于150℃。


3.根据权利要求1所述的晶圆级芯片封装方法，其特征在于，所述开设导电通孔，通过所述导电通孔暴露出所述芯片焊盘包括：
在所述第一保护层上开设导电通孔，所述导电通孔穿过所述第一保护层，通过所述导电通孔暴露出所述芯片焊盘。


4.根据权利要求1所述的晶圆级芯片封装方法，其特征在于，所述开设导电通孔，通过所述导电通孔暴露出所述芯片焊盘包括：
在所述第一保护层上形成强化保护层，在所述强化保护层上开设导电通孔，所述导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：方梁洪，任超，彭祎，李春阳，刘凤，梁于壕，
申请(专利权)人：宁波芯健半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33