本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及芯片封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
目前,晶圓級(jí)芯片尺寸封裝是集成電路封裝方式中的一種,它是一種先將整片晶片進(jìn)行封裝,再切割得到單粒芯片的封裝方法。
目前主要封裝方式為晶圓背面深反應(yīng)刻蝕形成槽和孔結(jié)構(gòu),再通過(guò)激光鉆孔和重布線工藝,將晶圓焊盤信號(hào)引至芯片背面完成封裝。這樣的封裝方式存在的問(wèn)題是:晶圓焊盤處硅比較薄,易斷裂,封裝強(qiáng)度可靠性不高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種芯片封裝方法及封裝結(jié)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)提高封裝強(qiáng)度可靠性。
第一方面,本發(fā)明提供晶圓級(jí)芯片封裝方法包括:
步驟110、提供晶圓,所述晶圓具有第一表面以及與第一表面相對(duì)的第二表面,所述晶圓第一表面集成有多個(gè)芯片單元,每個(gè)所述芯片單元在所述第一表面設(shè)置有若干焊盤襯墊;
步驟120、在相鄰所述芯片單元的焊盤襯墊之間形成第一凹槽;
步驟130、在所述第一凹槽內(nèi)以及所述晶圓第一表面形成第一絕緣層,所述第一絕緣層具有多個(gè)開(kāi)口結(jié)構(gòu),所述開(kāi)口結(jié)構(gòu)露出所述焊盤襯墊;
步驟140、在所述第一絕緣層的表面制作第一線路層,所述第一線路層與所述焊盤襯墊電連接;
步驟150、在所述第一凹槽內(nèi)填充第一膠水并固化;
步驟160、在所述晶圓第二表面形成第二凹槽,所述第二凹槽位于所述第一凹槽的下方,且所述第二凹槽底部露出所述第一絕緣層;
步驟170、在所述第二凹槽內(nèi)填充第二膠水并固化;
步驟180、在所述晶圓第二表面鍵合補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板;
步驟190、形成貫穿所述補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板以及所述第二凹槽的第三凹槽,所述第三凹槽露出部分所述第一線路層;
步驟200、在所述第三凹槽內(nèi)以及所述補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板上依次形成第二線路層和阻焊層,所述第二線路層與所述第一線路層電連接;
步驟210、沿所述第三凹槽切割所述多個(gè)芯片單元形成多個(gè)獨(dú)立芯片。
可選地,在所述步驟150之后,以及在所述步驟160之前,還包括步驟151:
在所述晶圓的所述第一表面鍵合支撐基板,并對(duì)所述晶圓的所述第二表面進(jìn)行減薄處理;
在所述步驟200之后,以及在所述步驟210之前還包括:拆除所述支撐基板。
可選地,在所述步驟200之后,以及在所述步驟210之前,還包括步驟211:
在所述第三凹槽內(nèi)填充第三膠水并固化。
可選地,所述步驟190包括:
通過(guò)機(jī)械切割工藝形成貫穿所述補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板以及所述第二凹槽的第三凹槽,所述第三凹槽底部位于所述第一凹槽內(nèi),所述第三凹槽的側(cè)壁露出部分所述第一線路層。
可選地,所述步驟190包括:
通過(guò)刻蝕工藝形成貫穿所述補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板以及所述第二凹槽的第三凹槽;所述第三凹槽底部露出部分所述第一線路層。
可選地,所述第二凹槽的底部與所述第一凹槽的底部對(duì)接設(shè)置;或,所述第一凹槽的底部位于所述第二凹槽內(nèi)。
第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供芯片封裝結(jié)構(gòu),包括:
晶圓,所述晶圓具有第一表面以及與所述第一表面相對(duì)的第二表面,所述晶圓第一表面集成有多個(gè)芯片單元;相鄰所述芯片單元的焊盤襯墊之間形成有第一凹槽;所述第一凹槽內(nèi)以及所述晶圓第一表面形成有第一絕緣層,所述第一絕緣層具有多個(gè)開(kāi)口結(jié)構(gòu),所述開(kāi)口結(jié)構(gòu)露出所述焊盤襯墊;所述第一絕緣層的表面形成有第一線路層,所述第一線路層與所述焊盤襯墊電連接;所述第一凹槽內(nèi)填充有固化的第一膠水;所述晶圓第二表面形成有第二凹槽,所述第二凹槽位于所述第一凹槽的下方,且所述第二凹槽底部露出所述第一絕緣層;所述第二凹槽內(nèi)填充有固化的第二膠水;所述晶圓第二表面鍵合有補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板;第三凹槽貫穿所述補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板以及所述第二凹槽,所述第三凹槽露出部分所述第一線路層;所述第三凹槽內(nèi)以及所述補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板上依次形成有第二線路層和阻焊層,所述第二線路層與所述第一線路層電連接。
可選地,所述第二凹槽的底部與所述第一凹槽的底部對(duì)接設(shè)置;或,所述第一凹槽的底部位于所述第二凹槽內(nèi)。
可選地,所述第三凹槽底部位于所述第一凹槽內(nèi),所述第三凹槽的側(cè)壁露出部分所述第一線路層;或,所述第三凹槽底部露出部分所述第一線路層。
可選地,所述第三凹槽內(nèi)填充有固化的第三膠水
本發(fā)明實(shí)施例提供的芯片封裝方法及封裝結(jié)構(gòu),通過(guò)在所述晶圓第一表面的所述第一凹槽內(nèi)填充所述填充第一膠水,這樣在所述第二表面進(jìn)行減薄處理、開(kāi)所述第二凹槽和所述第三凹槽并且制作所述第二線路層時(shí),在所述第二凹槽填充第二膠水,在所述第二表面鍵合絕緣補(bǔ)強(qiáng)基板,對(duì)所述晶圓提供了強(qiáng)度支撐,解決了晶圓焊盤襯墊處所述晶圓比較薄,易斷裂,封裝強(qiáng)度可靠性不高的問(wèn)題。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的芯片封裝方法的流程示意圖;
圖2a-2p為本發(fā)明實(shí)施例一提供的芯片封裝方法各步驟對(duì)應(yīng)的剖面圖;
圖2q-2s為本發(fā)明實(shí)施例二提供的芯片封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明??梢岳斫獾氖?,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明,而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是,為了便于描述,附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例一
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的芯片封裝方法的流程示意圖,圖2a-2p為本發(fā)明實(shí)施例一提供的芯片封裝方法各步驟對(duì)應(yīng)的剖面圖。參見(jiàn)圖1,所述方法包括以下步驟:
步驟110、提供晶圓,所述晶圓具有第一表面以及與第一表面相對(duì)的第二表面,所述晶圓第一表面集成有多個(gè)芯片單元,每個(gè)所述芯片單元在所述第一表面設(shè)置有若干焊盤襯墊。
請(qǐng)參見(jiàn)圖2a,晶圓10具有第一表面100以及與第一表面100相對(duì)的第二表面200,晶圓10第一表面100集成有多個(gè)芯片單元(未示出)。芯片單元例如是通過(guò)多次光刻、離子注入、刻蝕以及蒸鍍等工藝在晶圓第一表面形成具有特定功能的多層電子元件組成的電路結(jié)構(gòu)。每個(gè)芯片單元在第一表面100設(shè)置有若干焊盤襯墊101。焊盤襯墊101相當(dāng)于每個(gè)芯片單元的引出電極,焊盤襯墊101與芯片單元中的電路結(jié)構(gòu)連接。晶圓10可以是硅、鍺或其他半導(dǎo)體襯底材料。
步驟120、在相鄰所述芯片單元的焊盤襯墊之間形成第一凹槽。
參見(jiàn)圖2b,在相鄰芯片單元的焊盤襯墊101之間形成第一凹槽102。第一凹槽102例如可以通過(guò)連續(xù)光刻和深反應(yīng)離子刻蝕工藝形成。
步驟130、在所述第一凹槽內(nèi)以及所述晶圓第一表面形成第一絕緣層,所述第一絕緣層具有多個(gè)開(kāi)口結(jié)構(gòu),所述開(kāi)口結(jié)構(gòu)露出所述焊盤襯墊。
參見(jiàn)圖2c,在第一凹槽102內(nèi)以及晶圓10第一表面100形成第一絕緣層103,第一絕緣層103具有多個(gè)開(kāi)口結(jié)構(gòu)104,且開(kāi)口結(jié)構(gòu)104露出焊盤襯墊101。第一絕緣層103可以是通過(guò)熱生長(zhǎng)或者淀積工藝在晶圓10第一表面100形成。
可選地,第一絕緣層103可以是SiO2。當(dāng)?shù)谝唤^緣層103為SiO2時(shí),SiO2可通過(guò)熱生長(zhǎng)或淀積的方式生成。熱生長(zhǎng)工藝即通過(guò)外部供給高純氧氣使之與晶圓(例如硅片)反應(yīng),在硅片表面形成一層氧化層,該氧化層即為第一絕緣層103。淀積即通過(guò)外部供給氧氣和硅源,使它們?cè)谇惑w內(nèi)反應(yīng),從而在硅片表面形成一層氧化層薄膜,即第一絕緣層103。第一開(kāi)口結(jié)構(gòu)104例如可以通過(guò)帶圖案的掩膜版在晶圓表面形成第一絕緣層103時(shí),預(yù)留出開(kāi)口結(jié)構(gòu)104;還可以在形成第一絕緣層103之后,例如通過(guò)刻蝕工藝完成開(kāi)口結(jié)構(gòu)104的制作。
步驟140、在所述第一絕緣層的表面制作第一線路層,所述第一線路層與所述焊盤襯墊電連接。
參見(jiàn)圖2d,在第一絕緣層103的表面制作第一線路層105,第一線路層105通過(guò)開(kāi)口結(jié)構(gòu)104與焊盤襯墊101電連接。
可選地,第一絕緣層103的表面上的第一線路層105可以包括一層或多層金屬。第一線路層105的制備工藝?yán)缈梢允谴趴貫R射工藝。第一線路層105將焊盤襯墊101的電信號(hào)引出至晶圓10的第一表面100。需要說(shuō)明的是,多層金屬形成第一線路層105較一層金屬形成第一線路層105可以更好的與焊盤襯墊101之間形成電連接。示例性地,在第一絕緣層103表面濺射金屬鈦,再通過(guò)磁控濺射在金屬鈦表面濺射一層金屬銅,從而完成金屬布線層的制作。
步驟150、在所述第一凹槽內(nèi)填充第一膠水并固化。
參見(jiàn)圖2e,在第一凹槽102內(nèi)填充第一膠水106并固化。
第一膠水例如可以是環(huán)氧樹(shù)脂等高分子材料,經(jīng)過(guò)固化之后,可以增加晶圓10的機(jī)械強(qiáng)度。
可選地,在所述步驟150之后,以及在所述步驟160之前,還包括步驟151:在所述晶圓的所述第一表面鍵合支撐基板,并對(duì)所述晶圓的所述第二表面進(jìn)行減薄處理。
參見(jiàn)圖2f,在晶圓10的第一表面100鍵合支撐基板20,并對(duì)晶圓10的第二表面200進(jìn)行減薄處理(虛線部分為減薄去掉的晶圓材料)。鍵合基板20是為了在減薄工藝過(guò)程中增加機(jī)械強(qiáng)度。在將晶圓減薄到適當(dāng)厚度之前,必須在晶圓正面臨時(shí)鍵合一塊支撐基板,以便在背面減薄的過(guò)程中提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度。減薄工藝?yán)缈梢允腔瘜W(xué)機(jī)械研磨工藝。較薄的晶圓襯底材料可以降低干法蝕刻,機(jī)械切割以及重布線等工藝的難度,同時(shí),更薄的晶圓厚度可以改善芯片散熱,并使產(chǎn)品變得更薄。
步驟160、在所述晶圓第二表面形成第二凹槽,所述第二凹槽位于所述第一凹槽的下方,且所述第二凹槽底部露出所述第一絕緣層。
參見(jiàn)圖2g,在晶圓10第二表面200形成第二凹槽107,第二凹槽107位于第一凹槽102的下方,且第二凹槽107底部露出第一絕緣層103。第二凹槽107例如可以通過(guò)連續(xù)光刻和深反應(yīng)離子刻蝕工藝形成。
可選地,第二凹槽107的底部與所述第一凹槽102的底部對(duì)接設(shè)置;或,第一凹槽102的底部位于第二凹槽107內(nèi)。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例示例性的設(shè)置第二凹槽107的底部與第一凹槽102的底部對(duì)接設(shè)置,而并非對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定,在其他實(shí)施方式中,可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景區(qū)別設(shè)置第一凹槽102和第二凹槽107的形狀、大小以及位置,只要保證第二凹槽107位于第一凹槽102的下方,且第二凹槽107底部露出所述第一絕緣層即可。參見(jiàn)圖2h,第一凹槽102的底部還可以位于第二凹槽107內(nèi)。
步驟170、在所述第二凹槽內(nèi)填充第二膠水108并固化。
參見(jiàn)圖2i,在第二凹槽107內(nèi)填充第二膠水108并固化。膠水例如可以是環(huán)氧樹(shù)脂等高分子材料,經(jīng)過(guò)固化之后,可以增加晶圓10在在后續(xù)切割時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度。而且還可以實(shí)現(xiàn)晶圓10和后續(xù)沉積的金屬線路層的電隔離而設(shè)置的,避免金屬線路層直接與晶圓10接觸引起短路等。
步驟180、在所述晶圓第二表面鍵合補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板。
參見(jiàn)圖2j,在晶圓第二表面200鍵合補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板30。鍵合基板30是為了在后續(xù)切割工藝過(guò)程中增加機(jī)械強(qiáng)度。避免經(jīng)過(guò)減薄后的晶圓10在被切割出現(xiàn)斷裂的情況。而且還可以實(shí)現(xiàn)晶圓10和后續(xù)沉積的金屬線路層的電隔離而設(shè)置的,避免金屬線路層直接與晶圓10接觸引起短路等。
步驟190、形成貫穿所述補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板以及所述第二凹槽的第三凹槽,所述第三凹槽露出部分所述第一線路層。
參見(jiàn)圖2k,形成貫穿補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板30以及第二凹槽107的第三凹槽109,第三凹槽109露出部分第一線路層105。
需要說(shuō)明的是,可以通過(guò)多種工藝形成第三凹槽109,只要第三凹槽109露出部分第一線路層105即可。
可選地,參見(jiàn)圖2k,可以通過(guò)機(jī)械切割工藝在第二凹槽107內(nèi)形成第三凹槽109,第三凹槽109底部位于第一凹槽內(nèi)102,第三凹槽109的側(cè)壁露出部分第一線路層105。
可選地,參見(jiàn)圖2l,還可以刻蝕補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板30和第二凹槽107填充的第二膠水108以及第一絕緣層103,形成第三凹槽109;第三凹槽109底部露出部分第一線路層105??涛g工藝?yán)缈梢允歉煞涛g或濕法刻蝕。
需要說(shuō)明的是,第二凹槽107和第三凹槽109的制作是為了使得第一線路層105和后續(xù)制備的第二線路層110實(shí)現(xiàn)電連接,完成電信號(hào)由晶圓10第一表面100到第二表面200的電信號(hào)引出。并且在此過(guò)程中,沒(méi)有去除焊盤襯墊101下的晶圓材料,使得晶圓焊盤襯墊101處不存在晶圓材料薄,易斷裂,封裝強(qiáng)度可靠性不高的問(wèn)題。
步驟200、在所述第三凹槽內(nèi)以及所述補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板上依次形成第二線路層和阻焊層,所述第二線路層與所述第一線路層電連接。
參見(jiàn)圖2m,第三凹槽109內(nèi)以及補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板30上依次形成第二線路層110和阻焊層111,第二線路層110和第一線路層105電連接。這樣完成了晶圓10內(nèi)的電信號(hào)從芯片單元到焊盤襯墊101途經(jīng)第一線路層105和第二線路層110引至晶圓10第二表面200的傳遞過(guò)程。相比于通過(guò)在焊盤襯墊101下形成通孔將電信號(hào)引至晶圓第二表面的結(jié)構(gòu),本發(fā)明實(shí)施例中焊盤襯墊下的晶圓材料并沒(méi)有減薄(參見(jiàn)圖2m中的虛線框處),因此可以避免在封裝過(guò)程中,焊盤襯墊處晶圓材料較薄,容易發(fā)生斷裂,造成電信號(hào)的中斷的問(wèn)題。
若在晶圓的第一表面100鍵合支撐基板,并對(duì)晶圓10的第二表面200進(jìn)行減薄處理。那么,在步驟200之后,以及在步驟210沿所述第三凹槽切割所述多個(gè)芯片單元形成多個(gè)獨(dú)立芯片之前還包括:拆除支撐基板20。參考圖2n,拆除基板20。在此步驟中拆除基板20,既在前面工藝步驟中增強(qiáng)了晶圓機(jī)械強(qiáng)度,又為后續(xù)切割工藝減小了切割難度。
步驟210、沿所述第三凹槽切割所述多個(gè)芯片單元形成多個(gè)獨(dú)立芯片。
參見(jiàn)圖2o,沿第三凹槽109的中心位置將多個(gè)芯片單元切割形成多個(gè)獨(dú)立芯片。切割工藝?yán)缈梢酝ㄟ^(guò)刀片切割。
可選地,參見(jiàn)圖2p在所述步驟200之后,以及在所述步驟210之前,還包括步驟211:
在所述第三凹槽內(nèi)填充第三膠水并固化。
切割晶圓10之前,在第三凹槽109內(nèi),填充第三膠水112,并固化,可以進(jìn)一步增加晶圓的機(jī)械強(qiáng)度。
本發(fā)明實(shí)施例提供的芯片封裝方法,通過(guò)在晶圓第一表面的第一凹槽內(nèi)填充膠水,并固化,并且在所述晶圓第一表面制作基板,這樣在所述第二表面進(jìn)行減薄處理、開(kāi)所述第二凹槽和所述第三凹槽并且制作所述第二線路層時(shí),在所述第二凹槽填充第二膠水,在所述第二表面鍵合絕緣補(bǔ)強(qiáng)基板,對(duì)所述晶圓提供了強(qiáng)度支撐。通過(guò)上述方法,沒(méi)有去除晶圓焊盤襯墊處的晶圓材料,達(dá)到了將晶圓焊盤襯墊電信號(hào)引至晶圓第二表面的目的,并解決了晶圓焊盤襯墊處所述晶圓比較薄,易斷裂,封裝強(qiáng)度可靠性不高的問(wèn)題。
實(shí)施例二
基于同一發(fā)明構(gòu)思,本發(fā)明實(shí)施例二提供了芯片封裝結(jié)構(gòu),本發(fā)明實(shí)施例二提供的晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)可以參見(jiàn)圖2o。下面以圖2o為例進(jìn)行詳細(xì)介紹。參見(jiàn)圖2o,晶圓級(jí)芯片封裝結(jié)構(gòu)包括晶圓10。晶圓10可以是硅、鍺或其他半導(dǎo)體襯底材料。晶圓10具有第一表面100以及與第一表面100相對(duì)的第二表面200,晶圓10第一表面100集成有多個(gè)芯片單元(未示出)。芯片單元例如是通過(guò)多次光刻、離子注入、刻蝕以及蒸鍍等工藝在晶圓第一表面形成具有特定功能的多層電子元件組成的電路結(jié)構(gòu)。
相鄰芯片單元的焊盤襯墊101之間形成有第一凹槽102。焊盤襯墊101相當(dāng)于每個(gè)芯片單元的引出電極,焊盤襯墊101與芯片單元中的電路結(jié)構(gòu)連接。第一凹槽例如可以通過(guò)連續(xù)光刻和深反應(yīng)離子刻蝕工藝形成。
第一凹槽102內(nèi)以及晶圓10第一表面100形成有第一絕緣層103,第一絕緣層103具有多個(gè)開(kāi)口結(jié)構(gòu),開(kāi)口結(jié)構(gòu)露出焊盤襯墊101。第一絕緣層103可以是通過(guò)熱生長(zhǎng)或者淀積工藝在晶圓10第一表面100形成??蛇x地,第一絕緣層103可以是SiO2。當(dāng)?shù)谝唤^緣層103為SiO2時(shí),SiO2可通過(guò)熱生長(zhǎng)或淀積的方式生成。熱生長(zhǎng)工藝即通過(guò)外部供給高純氧氣使之與晶圓(例如硅片)反應(yīng),在硅片表面形成一層氧化層,該氧化層即為第一絕緣層103。淀積即通過(guò)外部供給氧氣和硅源,使它們?cè)谇惑w內(nèi)反應(yīng),從而在硅片表面形成一層氧化層薄膜,即第一絕緣層103。開(kāi)口結(jié)構(gòu)例如可以通過(guò)帶圖案的掩膜版在晶圓表面形成第一絕緣層103時(shí),預(yù)留出開(kāi)口結(jié)構(gòu);還可以在形成第一絕緣層103之后,例如通過(guò)刻蝕工藝完成開(kāi)口結(jié)構(gòu)的制作。
第一絕緣層103的表面形成有第一線路層105,第一線路層104與焊盤襯墊101電連接??蛇x地,第一絕緣層103的表面上的第一線路層105可以包括一層或多層金屬。第一線路層105的制備工藝?yán)缈梢允谴趴貫R射工藝。第一線路層105將焊盤襯墊101的電信號(hào)引出至晶圓10的第一表面100。需要說(shuō)明的是,多層金屬形成第一線路層105較一層金屬形成第一線路層105可以更好的與焊盤襯墊101之間形成電連接。示例性地,在第一絕緣層103表面濺射金屬鈦,再通過(guò)磁控濺射在金屬鈦表面濺射一層金屬銅,從而完成金屬布線層的制作。
第一凹槽102內(nèi)填充有固化的第一膠水106。第一膠水106例如可以是環(huán)氧樹(shù)脂等高分子材料,經(jīng)過(guò)固化之后,可以增加晶圓10的機(jī)械強(qiáng)度。
晶圓10第二表面200形成有第二凹槽107,第二凹槽107位于第一凹槽102的下方,且第二凹槽107底部露出第一絕緣層103。第二凹槽107例如可以通過(guò)光刻和深反應(yīng)離子刻蝕工藝形成。
可選地,在晶圓10的第二表面200上形成第二凹槽107之前,還可以在晶圓10的第一表面100鍵合支撐基板,并對(duì)晶圓10的第二表面200進(jìn)行減薄處理。鍵合基板是為了在減薄工藝過(guò)程中增加機(jī)械強(qiáng)度。減薄工藝?yán)缈梢允腔瘜W(xué)機(jī)械研磨工藝。較薄的晶圓襯底材料可以降低干法蝕刻,機(jī)械切割以及重布線等工藝的難度,同時(shí),更薄的晶圓厚度可以改善芯片散熱,并使產(chǎn)品變得更薄。第二凹槽105內(nèi)填充有固化的第二膠水108。膠水例如可以是環(huán)氧樹(shù)脂等高分子材料,經(jīng)過(guò)固化之后,可以增加晶圓10在在后續(xù)切割時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度。而且還可以實(shí)現(xiàn)晶圓10和后續(xù)沉積的金屬線路層的電隔離而設(shè)置的,避免金屬線路層直接與晶圓10接觸引起短路等。
晶圓10第二表面200鍵合有補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板30。鍵合基板30是為了在后續(xù)切割工藝過(guò)程中增加機(jī)械強(qiáng)度。避免經(jīng)過(guò)減薄后的晶圓10在被切割出現(xiàn)斷裂的情況。而且還可以實(shí)現(xiàn)晶圓10和后續(xù)沉積的金屬線路層的電隔離而設(shè)置的,避免金屬線路層直接與晶圓10接觸引起短路等。
第三凹槽109貫穿補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板30以及第二凹槽107,第三凹槽107露出部分第一線路層105。第三凹槽109內(nèi)以及補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板30上依次形成有第二線路層110和阻焊層111,第二線路層110與第一線路層105電連接。這樣完成了晶圓10內(nèi)的電信號(hào)從芯片單元到焊盤襯墊101途經(jīng)第一線路層105和第二線路層110引至晶圓10第二表面200的傳遞過(guò)程。相比于通過(guò)在焊盤襯墊101下形成通孔將電信號(hào)引至晶圓第二表面的結(jié)構(gòu),本發(fā)明實(shí)施例中焊盤襯墊下的晶圓材料并沒(méi)有減薄,因此可以避免在封裝過(guò)程中,焊盤襯墊處晶圓材料較薄,容易發(fā)生斷裂,造成電信號(hào)的中斷的問(wèn)題。
參見(jiàn)圖2o,沿第三凹槽109的中心位置將多個(gè)芯片單元切割形成多個(gè)獨(dú)立芯片。切割工藝?yán)缈梢酝ㄟ^(guò)刀片切割。
由于在晶圓的第一表面100鍵合支撐基板,并對(duì)晶圓10的第二表面200進(jìn)行減薄處理??蛇x地,為了減小切割芯片的厚度,在將多個(gè)芯片單元切割形成多個(gè)獨(dú)立芯片之前還可以拆除支撐基板。在切割芯片單元之前拆除支撐基板既在前面工藝步驟中增強(qiáng)了晶圓機(jī)械強(qiáng)度,又為切割工藝減小了切割難度。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明實(shí)施例所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)可以由上述晶圓級(jí)芯片封裝方法制備形成。
本發(fā)明實(shí)施例提供的芯片封裝結(jié)構(gòu),由于不用去除晶圓焊盤襯墊下方的晶圓材料,即可實(shí)現(xiàn)將晶圓焊盤襯墊電信號(hào)引至晶圓第二表面的目的,因此解決了晶圓焊盤襯墊處晶圓比較薄,易斷裂,封裝強(qiáng)度可靠性不高的問(wèn)題。
可選地,第二凹槽107的底部與第一凹槽的底部可以對(duì)接設(shè)置,即如圖2n所示。圖2o示例性的設(shè)置第二凹槽107的底部與第一凹槽的底部對(duì)接設(shè)置,而并非對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定,在其他實(shí)施方式中,可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景區(qū)別設(shè)置第一凹槽和第二凹槽107的形狀、大小以及位置,只要保證第二凹槽107位于第一凹槽的下方,且第二凹槽107底部露出第一絕緣層即可。在其他實(shí)施方式中,參見(jiàn)圖2q所示,第一凹槽的底部還可以位于第二凹槽107內(nèi)。
示例性的,如圖2o所示,第三凹槽109底部可以位于第一凹槽內(nèi),第三凹槽109的側(cè)壁露出部分第一線路層105。參見(jiàn)圖2r所示,還可以是第三凹槽109底部露出部分第一線路層105。需要說(shuō)明的是,可以通過(guò)多種工藝形成第三凹槽109,只要第三凹槽109露出部分第一線路層105即可。
可選地,參見(jiàn)圖2o,可以通過(guò)機(jī)械切割工藝在第二凹槽107內(nèi)形成第三凹槽109,第三凹槽109底部位于第一凹槽內(nèi),第三凹槽109的側(cè)壁露出部分第一線路層105。
可選地,參見(jiàn)圖2r,還可以刻蝕補(bǔ)強(qiáng)絕緣基板30和第二凹槽107填充的第二膠水108以及第一絕緣層103,形成第三凹槽109;第三凹槽109底部露出部分第一線路層105??涛g工藝?yán)缈梢允歉煞涛g或濕法刻蝕。
需要說(shuō)明的是,第二凹槽107和第三凹槽109的制作是為了使得第一線路層105和后續(xù)制備的第二線路層110實(shí)現(xiàn)電連接,完成電信號(hào)由晶圓10第一表面100到第二表面200的電信號(hào)引出。并且在此過(guò)程中,沒(méi)有去除焊盤襯墊101下的晶圓材料,使得晶圓焊盤襯墊101處不存在晶圓材料薄,易斷裂,封裝強(qiáng)度可靠性不高的問(wèn)題。
可選地,參見(jiàn)圖2s,第三凹槽內(nèi)109還可以填充有固化的第三膠水112。切割晶圓之前,在第三凹槽109內(nèi),填充第三膠水112并固化,可以進(jìn)一步增加晶圓的機(jī)械強(qiáng)度。
注意,上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解,本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例,對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明,但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下,還可以包括更多其他等效實(shí)施例,而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。