一种微器件集成结构的制造方法及其集成结构技术

本发明专利技术提供一种微器件集成结构的制造方法及其集成结构，包括步骤：提供基板，基板内形成有多个第一微器件，所述基板包括相对的第一面和第二面，所述基板的第一面形成多个第一导电块；所述介质层上还形成有多个裸露的第一焊垫，所述第一焊垫与所述互连结构电连接；提供第二微器件，所述第二微器件上形成多个裸露的第二焊垫；在所述第一焊垫上和/或所述第二焊垫上形成导电凸块；所述第一微器件和第二微器件粘接连接，所述第一焊垫和第二焊垫通过所述导电凸块电连接。本发明专利技术通过先在第一焊垫上和/或第二焊垫上形成导电凸块，然后通过导电凸块实现第一微器件和第二微器件的电连接，简化工艺，降低工艺难度，提高集成度，提高封装结构的导电性能。构的导电性能。构的导电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种微器件集成结构的制造方法及其集成结构


[0001]本专利技术属于半导体
，更具体地，涉及一种微器件集成结构的制造方法及其集成结构。

技术介绍

[0002]随着超大规模集成电路的发展趋势，集成电路特征尺寸持续减小，人们对集成电路的封装技术的要求相应也不断提高。现有的封装技术包括球栅阵列封装(ball grid array，BGA)、芯片尺寸封装(chip scale package，CSP)、晶圆级封装(wafer level package，WLP)、三维封装(3D)和系统封装(system in package，SiP)。
[0003]目前，为了满足集成电路封装的更低成本、更可靠、更快及更高密度的目标，先进的封装方法主要采用三维立体堆叠模式的晶圆级系统封装(wafer level package system in package，WLPSIP)，与传统的系统封装相比，晶圆级系统封装是在晶圆上完成封装集成制程，具有大幅减小封装结构的面积、降低制造成本、优化电性能、批次制造等优势，可明显的降低工作量与设备的需求。现有的系统级封装，存在以下问题：1、工艺复杂，造成封装效率低；2、封装结构的导电性能差，造成良品率低；3、封装尺寸大，工艺复杂，成本高等问题。因此，期待一种新的系统级封装方法及封装结构，可以解决工艺难度大、封装尺寸大、集成度低以及封装效果差等技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种微器件集成结构的制造方法及其集成结构，能够解决工艺难度大、封装尺寸大、集成度低以及封装效果差等技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种微器件集成结构的制造方法，包括步骤：
[0006]提供基板，所述基板内形成有多个第一微器件，所述基板包括相对的第一面和第二面，所述基板的第一面形成多个第一导电块；
[0007]在所述基板上形成介质层，所述介质层内形成互连结构，所述互连结构与所述第一导电块电连接；所述介质层上还形成有多个裸露的第一焊垫，所述第一焊垫与所述互连结构电连接；
[0008]提供第二微器件，所述第二微器件上形成多个裸露的第二焊垫；
[0009]在所述第一焊垫上和/或所述第二焊垫上形成导电凸块；
[0010]所述第一微器件和第二微器件粘接连接，所述第一焊垫和第二焊垫通过所述导电凸块电连接。
[0011]本专利技术还提供一种微器件集成结构，包括：
[0012]基板，所述基板内设置有多个第一微器件，所述基板包括相对的第一面和第二面，所述基板的第一面设有多个第一导电块；
[0013]介质层，所述介质层位于所述基板上，在所述介质层内形成互连结构，所述互连结构与所述第一导电块电连接；所述介质层上还形成有多个裸露的第一焊垫，所述第一焊垫
与所述互连结构电连接；
[0014]第二微器件，所述第二微器件上设置有多个裸露的第二焊垫；
[0015]导电凸块，所述第一微器件和第二微器件粘接连接；第一焊垫与第二焊垫通过导电凸块电连接。
[0016]有益效果：
[0017]通过先在第一焊垫上和/或第二焊垫上形成导电凸块，然后通过导电凸块实现第一微器件和第二微器件的电连接，简化工艺，降低工艺难度，提高集成度，提高封装结构的导电性能。
[0018]进一步地，在第二介质层上形成可光刻键合材料，并对干膜进行刻蚀，使在导电凸块与第二介质层进行结合时，形成密闭空腔，为第二微器件提供工作腔，提高了其利用率，且能在更多的封装场合使用，使其更具有灵活性。
[0019]进一步地，第一微器件与第二微器件之间通过可光刻键合材料实现物理连接，而且可光刻键合材料覆盖所述导电凸块外围的区域，直接增强了整个结构的机械强度，可以省去现有技术的充填灌胶工艺。
[0020]进一步地，可光刻的键合材料由于弹性模量比较小，在受到热应力时可以很容易变形而不至于破损，从而减小第一微器件与第二微器件的结合应力。
[0021]本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0022]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。
[0023]图1至图13为本专利技术实施例1所提供的微器件集成结构的制造方法中不同步骤对应的结构示意图；
[0024]图14至15为本专利技术实施例2所提供的微器件集成结构的制造方法中不同步骤对应的结构示意图；
[0025]图16至图17为本专利技术实施例3所提供的微器件集成结构的制造方法中不同步骤对应的结构示意图；
[0026]图18为本专利技术实施例5所提供的微器件集成结构的制造方法中不同步骤对应的结构示意图；
[0027]附图标记：
[0028]100、基板；101、第一微器件；200、第一介质层；201、第一导电块；202、互连结构；203、第一互连孔；300、第二介质层；301、第一焊垫；302、导电凸块；303、干膜；304、第二互连孔；400、第二微器件；401、第二焊垫；500、塑封层；600、空腔；700、连通孔。
具体实施方式
[0029]以下结合附图和具体实施例对本专利技术的微器件集成结构的制造方法及其集成结构作进一步详细说明。根据下面的说明和附图，本专利技术的优点和特征将更清楚，然而，需说
明的是，本专利技术技术方案的构思可按照多种不同的形式实施，并不局限于在此阐述的特定实施例。附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0030]在说明书和权利要求书中的术语“第一”“第二”等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换，例如可使得本文所述的本专利技术实施例能够以不同于本文所述的或所示的其他顺序来操作。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。若某附图中的构件与其他附图中的构件相同，虽然在所有附图中都可轻易辨认出这些构件，但为了使附图的说明更为清楚，本说明书不会将所有相同构件的标号标于每一图中。
[0031]实施例1
[0032]本实施例1提供了一种微器件集成结构的制造方法，包括以下步骤：
[0033]S01：提供基板100，基板100内形成有多个第一微器件101，基板100包括相对的第一面和第二面，基板100的第一面形成多个第一导电块201；
[0034]S02:在基板100上形成介质层，介质层内形成互连结构202，互连结构202与第一导电块201电连接；介质层上还形成有多个裸露的第一焊垫301，第一焊垫30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微器件集成结构的制造方法，其特征在于，包括：提供基板，所述基板内形成有多个第一微器件，所述基板包括相对的第一面和第二面，所述基板的第一面形成多个第一导电块；在所述基板上形成介质层，所述介质层内形成互连结构，所述互连结构与所述第一导电块电连接；所述介质层上还形成有多个裸露的第一焊垫，所述第一焊垫与所述互连结构电连接；提供第二微器件，所述第二微器件上形成多个裸露的第二焊垫；在所述第一焊垫上和/或所述第二焊垫上形成导电凸块；所述第一微器件和第二微器件粘接连接，所述第一焊垫和第二焊垫通过所述导电凸块电连接。2.根据权利要求1所述的微器件集成结构的制造方法，其特征在于，所述导电凸块的形成方法包括：在形成第一焊垫之后，在第一焊垫上形成导电凸块；或者，在形成第二焊垫之后，在第二焊垫上形成导电凸块；或者，在形成第一焊垫之后，在第一焊垫上形成第一导电凸块，在形成第二焊垫之后，在第二焊垫上形成第二导电凸块，所述第一微器件和第二微器件粘接连接，所述第一焊垫和第二焊垫通过所述第一导电凸块和第二导电凸块键合实现电连接，所述第一导电凸块和第二导电凸块构成所述导电凸块。3.根据权利要求1所述的微器件集成结构的制造方法，其特征在于，导电凸块通过电镀或者植球工艺形成在所述第一焊垫和/或第二焊垫上。4.根据权利要求2所述的微器件集成结构的制造方法，其特征在于，第一导电凸块与第二导电凸块键合的工艺包括熔融键合、黏着键合。5.根据权利要求1所述的微器件集成结构的制造方法，其特征在于，导电凸块的材料包括：铜、钛、铝、金、镍、铁、锡、银、锌或铬中的任意一种或多种。6.根据权利要求1所述的微器件集成结构的制造方法，其特征在于，所述粘结的方法包括：通过可光刻的键合材料将所述第二微器件粘合在所述介质层上。7.根据权利要求6所述的微器件集成结构的制造方法，其特征在于，可光刻的键合材料覆盖所述导电凸块外围的区域。8.根据权利要求6所述的微器件集成结构的制造方法，其特征在于，所述可光刻的键合材料至少覆盖所述第二微器件面积的10％。9.根据权利要求6所述的微器件集成结构的制造方法，其特征在于，所述可光刻的键合材料包括：膜状干膜或液态干膜。10.根据权利要求9所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺光磊，
申请(专利权)人：芯知微上海电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：