一种封装晶圆级芯片的方法技术

本发明专利技术涉及半导体封装领域，具体涉及一种封装晶圆级芯片的方法，包括确定制备锡球的数量及制备锡球的半径；确定目标封装晶圆中目标锡球的目标球下金属层UBM的目标尺寸；提供形成有芯片焊盘的待封装晶圆，在待封装晶圆上形成第一保护层；开设导电通孔，通过导电通孔暴露出芯片焊盘；形成金属种子层；在金属种子层上方形成具有目标尺寸的UBM；在UBM上放置所确定的制备锡球，对制备锡球进行回流处理，形成目标锡球。本发明专利技术基于确定的UBM尺寸，通过对所确定的满足回流个数和回流半径制备锡球进行合并回流处理，从而得到满足用户需求的锡球尺寸。

【技术实现步骤摘要】
一种封装晶圆级芯片的方法
本专利技术涉及半导体封装领域，具体涉及一种封装晶圆级芯片的方法。
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。目前，因为常规锡球的尺寸是确定了的，因此，在晶圆级芯片封装的过程中，根据市场上的常规尺寸的锡球，依据锡球回流模拟公式所得出回流后的锡球尺寸受限制比较大，只能得出某个范围内的锡球尺寸，往往无法满足客户指定的锡球尺寸的要求，因此，如何获取非标尺寸的锡球，以满足不同客户对不同尺寸锡球的需求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锡球无法满足客户指定锡球尺寸要求的问题。为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种封装晶圆级芯片的方法，包括：确定制备锡球的数量及制备锡球的半径，其中，每个制备锡球的半径均相等；确定目标球下金属层UBM的目标尺寸，其中，所述目标球下金属层为目标封装晶圆中目标锡球下方的金属层；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；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；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具有所述目标尺寸的所述目标球下金属层UBM；在所述目标球下金属层UBM上放置所述制备锡球，对所述制备锡球进行回流处理，形成所述目标锡球，其中所放置的所述制备锡球的数量与所确定所述制备锡球的数量相等，所述放置的所述制备锡球的半径与所确定的所述制备锡球的半径相等。具体的，所述确定制备锡球的数量及制备锡球的半径包括：获取目标封装晶圆中目标锡球的目标体积；根据所述目标封装晶圆中目标锡球的目标体积，确定制备锡球的数量及制备锡球的半径，其中，每个制备锡球的半径均相等。具体的，所述获取所述目标封装晶圆中目标锡球的目标体积包括：获取所述目标封装晶圆中目标锡球的目标半径和目标球高；根据所述目标半径、目标球高以及第一公式，确定所述目标封装晶圆中目标锡球的目标体积。具体的，所述根据所述目标封装晶圆中目标锡球的目标体积，确定制备锡球的数量及制备锡球的半径包括：将所述目标封装晶圆中目标锡球的目标体积作为所述制备锡球的总体积；根据所述制备锡球的总体积和第二公式，确定所述制备锡球的数量；根据所述制备锡球的数量和第三公式，确定所述制备锡球的半径。具体的，所述确定目标球下金属层UBM的目标尺寸包括：根据所述目标半径、目标球高以及第四公式，确定所述目标球下金属层UBM的目标尺寸。在一种可实施的方案中，所述第一保护层的材料为二氧化硅或者氮化硅。在一种可实施的方案中，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。在一种可实施的方案中，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。在另一种可实施的方案中，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。在一种可实施的方案中，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，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。本专利技术所提供的封装晶圆级芯片的方法，在晶圆封装过程中，根据已知的客户需求的目标锡球的尺寸，确定目标UBM的目标尺寸，以及制备目标锡球所需求的制备锡球的个数和半径，将所确定出的制备锡球放置至所确定出的目标尺寸的UBM上进行回流处理，从而得到满足客户需求的锡球尺寸，从而实现根据现有技术中的常规尺寸的锡球得到满足客户需求的目标锡球的目的。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是本专利技术所述的目标锡球的结构示意图；图2本专利技术一种实施例中所述的封装晶圆级芯片的流程示意图；图3是确定制备锡球的数量及制备锡球的半径的流程示意图；图4是本专利技术另一种实施例中所述的封装晶圆级芯片的流程示意图；图5中的a-g图为本专利技术一种实施例中所述的封装晶圆级芯片的工艺流程示意图；图6中的A-K为本专利技术另一种实施例中所述的封装晶圆级芯片的工艺流程示意图；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-目标锡球，7-背金保护层，8-强化保护层，9-导电通孔，10-制备锡球，11-助焊剂，12-球下金属层UBM。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。可以理解的是，目前市场上的原料锡球的尺寸是确定的，例如100um、170um、250um等，在晶圆级芯片封装的过程中，对这些锡球进行回流后往往只能得到一定尺寸范围的封装用锡球，例如对100um的原料锡球进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种封装晶圆级芯片的方法，其特征在于，包括：/n确定制备锡球的数量及制备锡球的半径，其中，每个制备锡球的半径均相等；/n确定目标球下金属层UBM的目标尺寸，其中，所述目标球下金属层为目标封装晶圆中目标锡球下方的金属层；/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；/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具有所述目标尺寸的所述目标球下金属层UBM；/n在所述目标球下金属层UBM上放置所述制备锡球，对所述制备锡球进行回流处理，形成所述目标锡球，其中所放置的所述制备锡球的数量与所确定所述制备锡球的数量相等，所述放置的所述制备锡球的半径与所确定的所述制备锡球的半径相等。/n

【技术特征摘要】
1.一种封装晶圆级芯片的方法，其特征在于，包括：
确定制备锡球的数量及制备锡球的半径，其中，每个制备锡球的半径均相等；
确定目标球下金属层UBM的目标尺寸，其中，所述目标球下金属层为目标封装晶圆中目标锡球下方的金属层；
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；
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；
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具有所述目标尺寸的所述目标球下金属层UBM；
在所述目标球下金属层UBM上放置所述制备锡球，对所述制备锡球进行回流处理，形成所述目标锡球，其中所放置的所述制备锡球的数量与所确定所述制备锡球的数量相等，所述放置的所述制备锡球的半径与所确定的所述制备锡球的半径相等。


2.根据权利要求1所述的封装晶圆级芯片的方法，其特征在于，所述确定制备锡球的数量及制备锡球的半径包括：
获取目标封装晶圆中目标锡球的目标体积；
根据所述目标封装晶圆中目标锡球的目标体积，确定制备锡球的数量及制备锡球的半径，其中，每个制备锡球的半径均相等。


3.根据权利要求2所述的封装晶圆级芯片的方法，其特征在于，所述获取所述目标封装晶圆中目标锡球的目标体积包括：
获取所述目标封装晶圆中目标锡球的目标半径和目标球高；
根据所述目标半径、目标球高以及第一公式，确定所述目标封装晶圆中目标锡球的目标体积。


4.根据权利要求2所述的封装晶圆级芯片的方法，其特征在于，所述根据所述目标封装晶圆中目标锡球的目标体积，确定制备锡球的数量及制备锡球的半径包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：任超，方梁洪，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