具有自粘性保护层的半导体晶圆制造技术

一种具有自粘性保护层的半导体晶圆，包括具有第一表面和相对的第二表面的本体；多个形成于该第二表面上的电性连接垫；以及形成于该本体的第二表面及该多个电性连接垫上的保护层；其中，该保护层的材料包括感光性粘着剂、热固化粘着剂以及介电材料。本发明专利技术的半导体晶圆的保护层除了可阻绝晶圆表面电路与空气水尘接触外更具有可图案化和粘着的性质，并可利用保护层的自粘性便于使晶圆与后续工艺的电路基板结合，无须在晶圆的预定结合表面涂覆粘着剂，大幅简化例如封装工艺期间与电路基板结合的工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体晶圆，特别是涉及一种具有自粘性保护层 的半导体晶圆。
技术介绍
通常半导体制造工艺由半导体芯片制作开始，例如叠层、图案化、 惨杂以及热处理。 一旦制作完成半导体芯片，半导体芯片需要额外的 工艺例如测试、封装以及芯片组装。之后，在芯片的封装工艺阶段， 不论导线架技术或球栅阵列技术皆需要通过粘着剂将芯片粘合于封装 基板上后，再以焊线电性连接封装基板。以开窗型球栅阵列封装工艺为例，不论是先在芯片表面或封装基 板表面涂布粘着剂后，再将芯片与基板粘合，皆需要一在粘着层形成 开口以外露芯片的电性连接垫的加工程序。此外，由于芯片与封装基 板是通过粘着剂固定彼此，然而粘着剂与芯片表面的覆盖层以及基板 所形成的两个界面，往往因为的材料不同，使得层与层的分离发生在 芯片与粘着层之间或粘着层与基板之间，而造成制造良率不佳。因此，业界急需一种简化晶圆粘合基板的程序的半导体晶圆或芯 片，以及改善层与层分离的问题的技术。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的缺点，本专利技术的一目的是提供一种具有自粘 性保护层的半导体晶圆，从而简化制造工艺和降低制造成本。本专利技术的另一目的是提供一种具有自粘性保护层的半导体晶圆， 并通过晶圆所含的保护层保护晶圆表面的线路和电性连接垫。为达到上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种具有自粘性保 护层的半导体晶圆，包括具有第一表面和相对的第二表面的本体；多 个形成于该第二表面上的电性连接垫；以及形成于该本体第二表面及4该多个电性连接垫上的保护层；其中，该保护层的材料包括感光性粘 着剂、热固化粘着剂以及介电材料，且用以通过该保护层使该经裁切 后的晶圆与封装载板结合。本专利技术还提供一种具有自粘性保护层的半导体晶圆，包括具有第 一表面和相对的第二表面的本体；形成于该第一表面和该第二表面上 的多个电性连接垫；以及形成于该第一表面和该第二表面及该多个电 性连接垫上的保护层；其中，该保护层的材料包括感光性粘着剂、热 固化粘着剂以及介电材料，且用以通过该保护层使该经裁切后的晶圆 与封装载板结合。如上所述，本专利技术的半导体晶圆可通过具有绝缘和粘着性质的保 护层阻绝晶圆表面电路与空气水尘，并可利用保护层的自粘性使晶圆 与后续工艺的电路基板结合，无须在晶圆的预定结合表面涂覆粘着剂， 大幅简化例如封装工艺期间与电路基板结合的工序，并同时降低制造 成本。附图说明图1是显示本专利技术具有自粘性保护层的半导体晶圆的剖面示意图； 图2是显示本专利技术另一具有自粘性保护层的半导体晶圆的剖面示 意图3A至图3E是显示本专利技术具有开口及自粘性保护层的半导体晶 圆的剖面示意图3F是显示本专利技术具有自粘性保护层的半导体晶圆结合于封装载 板的剖面示意图4是显示本专利技术另一具有开口及自粘性保护层的半导体晶圆的 剖面示意图5A及图5B是显示本专利技术具有导电凸块及自粘性保护层的半导 体晶圆的剖面示意图。主要元件符号说明10、 20、 30、 40、 50 晶圆11、 211、 311 第一表面312、 412 开口318封装载板13、 213、 313 第二表面15、 215、 315 本体17、 217、 317、 417、 517电性连接垫19、 219、 319、 419 保护层514导电凸块具体实施例方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人 员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。为达到本专利技术的目的，本专利技术提供一种制造具有自粘性保护层的 半导体晶圆的方法，包括提供一表面完成线路布局并形成有多个电性 连接垫的本体，在该本体表面形成保护层，该保护层包括感光性粘着 剂、热固性粘着剂以及介电材料。在本实施例的方法中，本专利技术的保 护层包括感光性粘着剂，因此，可视需要，对该保护层进行曝光显影 工艺以外露出该电性连接垫，并经由焊线电性连接至封装基板。本专利技术还提供一种制造具有自粘性保护层的半导体晶圆的方法， 包括提供一表面完成线路布局的本体，在该本体表面形成保护层，该 保护层包括感光性粘着剂、热固性粘着剂以及介电材料，接着，以所 属
的现有方法对该保护层进行曝光显影工艺以形成多个外露 部分线路的开口后，在该开口形成多个电性连接垫，以及，视需要地 在该保护层及电性连接垫上形成如本专利技术的保护层。本专利技术的保护层包括感光性粘着剂，因此，在完成曝光显影后， 该保护层对该晶圆的粘着强度也更加提升。此外，本专利技术是先曝光该 保护层至感光性粘着剂可曝光显影的程度并接着完成曝光显影后，视 需要地，再对该保护层进行照光，使该感光性粘着剂全硬化(c-stage); 或者，由于本专利技术的保护层还包括热固性粘着剂，故可视需要地在任 何阶段对该保护层进行热处理，使该热固性粘着剂转为半硬化阶段 (b-stage)粘着剂或使该整个保护层转为半硬化阶段(b-stage)，从而更加 提升保护层的粘着强度。当然，也可对该保护层皆进行照光和热处理以使该整个保护层转为半硬化阶段(b-stage)。再者，本专利技术的保护层包 含介电材料，该介电材料是选自与晶圆本身或与封装基板较为相容的 材料，是以，可一定程度地提升保护层与晶圆或封装基板的结合强度。本文中的"半硬化阶段"或"b-stage"是指材料或粘着剂的反应转化 率未达80至100%。较佳地，反应转化率为35至80%。反应转化率是 指，例如，化合物中35至80%的可交联的官能基产生交联反应，使得 材料或粘着剂产生粘性。"保护层转为半硬化阶段"是指保护层所含的 可交联的官能基的35至80%产生交联反应。本文中的"全硬化"或 "c-stage"是指材料或粘着剂的反应转化率达到80至100n/。，较佳地，反 应转化率达到90至100%。图1是显示本专利技术具有自粘性保护层的半导体晶圆的剖面示意图。 该半导体晶圆IO包括具有第一表面11和相对的第二表面13的本体15; 形成于该第二表面13上的多个电性连接垫17;以及形成于该第二表面 13及该多个电性连接垫17上的保护层19;其中，该保护层19的材料 包括感光性粘着剂、热固化粘着剂以及介电材料。于另一具体实例，本发朋又提供一种具有自粘性保护层的半导体 晶圆。如图2所示的半导体晶圆的剖面示意图，该半导体晶圆20包括 具有第一表面211和相对的第二表面213的本体215;形成于该第一表 面211和该第二表面上213的多个电性连接垫217;以及形成于该第一 表面211和该第二表面213及该多个电性连接垫217上的保护层219; 其中，该保护层219的材料包括感光性粘着剂、热固化粘着剂以及介 电材料。在本具体实施例中，可通过如前述的方法制作具有自粘性保 护层的半导体晶圆。在本专利技术中，该电性连接垫的材料的实例包括，但不限于铝或铜， 也可使用其他适合的导电金属材料。又，本专利技术的保护层的材料包括， 但不限于感光性粘着剂、热固化粘着剂以及介电材料。其中，感光性 粘着剂可为适合用于微影工艺的光阻材料，例如，可吸收紫外光波长 的聚丙烯酸酯系的光阻剂或其他光固性的光阻材料。热固化粘着剂的 材料实例则包括环氧树脂或其他可热交联且与感光性粘着剂相容的材 料。本专利技术的介电材料是选自聚亚酰胺、二氧化硅、氮硅化物或其组本专利技术的半导体晶圆为一例如硅(silicon)晶圆或砷化镓(AsGa)晶圆 等，该晶圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自粘性保护层的半导体晶圆，其特征在于，包括：　　本体，具有第一表面和相对的第二表面；　　多个形成于该第二表面上的电性连接垫；以及　　形成于该本体的第二表面及该多个电性连接垫上的保护层；　　其中，该保护层的材料包括感光性粘着剂、热固化粘着剂以及介电材料，且用以通过该保护层使该经裁切后的晶圆与封装载板结合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡宪聪，
申请(专利权)人：联测科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]