本發(fā)明涉及半導(dǎo)體加工，具體涉及一種先進(jìn)封裝tsv標(biāo)識(shí)對(duì)準(zhǔn)封裝方法、封裝結(jié)構(gòu)及封裝對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、先進(jìn)封裝技術(shù)介于傳統(tǒng)圓晶制造與封裝制造之間，在縮短互聯(lián)長(zhǎng)度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)不同芯片之間的系統(tǒng)重構(gòu)。先進(jìn)封裝技術(shù)需要解決封裝對(duì)準(zhǔn)的問(wèn)題。封裝對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)是半導(dǎo)體封裝過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)，它確保了封裝元件的精確定位和對(duì)準(zhǔn)。芯片對(duì)準(zhǔn)技術(shù)通常包括光學(xué)對(duì)準(zhǔn)、電子束對(duì)準(zhǔn)、x射線對(duì)準(zhǔn)、激光對(duì)準(zhǔn)等。這些技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是實(shí)現(xiàn)更高的對(duì)準(zhǔn)精度、更快的對(duì)準(zhǔn)速度和更多的層次對(duì)準(zhǔn)。

2、2.5d封裝技術(shù)和3d封裝技術(shù)是先進(jìn)封裝技術(shù)的代表。其中，3d封裝技術(shù)，又稱為疊層芯片封裝技術(shù)，通過(guò)在垂直方向上堆疊兩個(gè)以上芯片，并使用硅穿孔（tsv）直接連接上下不同芯片的電子訊號(hào)，實(shí)現(xiàn)更短的連接距離、更高的連接強(qiáng)度，以及更小更薄的封裝效果和更高的密度。而在封裝過(guò)程中，不得不考慮封裝對(duì)準(zhǔn)的問(wèn)題。

3、在先進(jìn)封裝技術(shù)中，借助對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記（alignment?mark）能夠?qū)崿F(xiàn)更高效的封裝對(duì)準(zhǔn)。對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記是先進(jìn)封裝技術(shù)中確保微細(xì)電路圖案精確套刻的關(guān)鍵元素，其作用在于保證封裝過(guò)程中各個(gè)芯片原件之間的對(duì)準(zhǔn)，它們的存在對(duì)于提高封裝密度、保證電氣連接的準(zhǔn)確性以及最終產(chǎn)品的性能都有著決定性的影響。

4、對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記通常是預(yù)先在硅片上制作的特殊圖案，用于在后續(xù)的光刻步驟中實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)套刻。這些對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記不僅需要在光刻過(guò)程中保持穩(wěn)定，不易被工藝損壞，同時(shí)還要便于放置在掩膜版上而不影響到器件，并且能夠有效地被對(duì)準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)探測(cè)到，提供最大的信號(hào)強(qiáng)度。

5、實(shí)現(xiàn)晶圓級(jí)對(duì)準(zhǔn)的方法有頂部對(duì)準(zhǔn)或者底部對(duì)準(zhǔn)（tsa/bsa）、紅外透射對(duì)準(zhǔn)（ir）、片中間對(duì)準(zhǔn)（isa）/面-面對(duì)準(zhǔn)、背對(duì)背對(duì)準(zhǔn)等。如圖1至圖3所示，為現(xiàn)有技術(shù)中先進(jìn)封裝技術(shù)中，采用晶圓底部對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)步驟流程示意圖。先進(jìn)封裝技術(shù)采用bonding工藝再經(jīng)過(guò)背面減薄，在后續(xù)tsv工藝形成過(guò)程中，需要先在晶圓背面做對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，在鍵合面向晶圓背面的方向開(kāi)tsv窗口槽。tsv窗口槽的寬度要盡量小，為了能夠識(shí)別晶圓背面的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，tsv窗口槽的尺寸可以略大于對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。窗口操的深度通?？梢赃_(dá)到5-10，需要具有一定的深度，才能識(shí)別晶圓背面標(biāo)記。開(kāi)槽后，在晶圓鍵合面的方向沉積光刻膠，進(jìn)行曝光、烘干、光刻膠清洗等步驟，完成晶圓產(chǎn)品的加工。但是，由于tsv窗口槽深度過(guò)大，且開(kāi)口較小，tsv窗口槽底部沉積的光刻膠較難清洗，容易造成窗口操底部光刻膠（pr）堆積。而，如果光刻膠清洗不徹底，殘留的光刻膠可能會(huì)影響光刻膠與晶圓表面的粘附性，導(dǎo)致光刻膠剝離，影響后續(xù)工藝的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量；光刻膠和其他化學(xué)物質(zhì)可能會(huì)在后續(xù)工藝中形成缺陷，可能會(huì)在器件操作過(guò)程中遷移或擴(kuò)散，影響器件的電氣性能，增加芯片的缺陷率，降低成品率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)問(wèn)題之一，提供一種先進(jìn)封裝tsv標(biāo)識(shí)對(duì)準(zhǔn)封裝方法、封裝結(jié)構(gòu)及封裝系統(tǒng)，解決先進(jìn)封裝技術(shù)中tsv窗口槽及對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)的技術(shù)問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一些實(shí)施例中，提供如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明一些實(shí)施例提供一種先進(jìn)封裝tsv標(biāo)識(shí)對(duì)準(zhǔn)封裝方法，用于芯片的封裝對(duì)準(zhǔn)，所述芯片集成在晶圓上，所述晶圓包括鍵合面和與鍵合面相對(duì)的背面，所述封裝方法包括以下步驟：

4、s1：在晶圓的背面加工對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)；

5、s2：對(duì)晶圓進(jìn)行開(kāi)窗處理，所述開(kāi)窗處理的步驟包括：在晶圓鍵合面加工tsv窗口槽，該tsv窗口槽對(duì)準(zhǔn)晶圓背面對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)所在位置；tsv窗口槽結(jié)構(gòu)的深度被配置為，能夠從該晶圓的鍵合面一側(cè)識(shí)別該晶圓背面的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)；

6、s3：在晶圓的鍵合面一側(cè)沉積氧化物介質(zhì)層，所述氧化物介質(zhì)層具有透明度，以能夠從該晶圓的鍵合面一側(cè)識(shí)別該晶圓背面的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)；

7、s4：在晶圓氧化物介質(zhì)層表面沉積光刻膠層，進(jìn)行曝光、顯影、刻蝕處理，其中顯影處理過(guò)程中，去除曝光后的光刻膠；

8、s5：提供待封裝基底，根據(jù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)的位置，調(diào)整晶圓的位置至對(duì)準(zhǔn)，并完成芯片的封裝。

9、本發(fā)明一些實(shí)施例中，所述步驟s3包括：

10、s31：由所述鍵合面一側(cè)沉積氧化物介質(zhì)層，所述氧化物介質(zhì)層覆蓋所述鍵合面和所述tsv窗口槽。

11、本發(fā)明一些實(shí)施例中，所述步驟s3包括：

12、s32：對(duì)鍵合面表面的氧化物介質(zhì)層和所述tsv窗口槽中的氧化物介質(zhì)層進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨處理，減薄所述氧化物介質(zhì)層。

13、本發(fā)明一些實(shí)施例中，所述步驟s32包括：對(duì)鍵合面表面的氧化物介質(zhì)層和所述tsv窗口槽中的氧化物介質(zhì)層進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨處理，減薄所述氧化物介質(zhì)層，減小鍵合面表面的氧化物介質(zhì)層和所述tsv窗口槽中的氧化物介質(zhì)層之間的高度差。

14、本發(fā)明一些實(shí)施例中，所述步驟s32包括：對(duì)鍵合面表面的氧化物介質(zhì)層和所述tsv窗口槽中的氧化物介質(zhì)層進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨處理，在相同研磨時(shí)間下，對(duì)鍵合面表面的氧化物介質(zhì)層的研磨速率大于對(duì)tsv窗口槽中氧化物介質(zhì)層的研磨速率。

15、本發(fā)明一些實(shí)施例中，所述待封裝基底為載體襯底、晶圓或芯片。

16、本發(fā)明一些實(shí)施例中，步驟s32中，鍵合面表面的氧化物介質(zhì)層和所述tsv窗口槽中的氧化物介質(zhì)層進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨處理，減薄所述氧化物介質(zhì)層，減薄處理結(jié)束后，tsv窗口槽中的氧化物介質(zhì)層的表面被處理下凹的弧形。

17、本發(fā)明一些實(shí)施例中，步驟s32中，對(duì)鍵合面表面的氧化物介質(zhì)層和所述tsv窗口槽中的氧化物介質(zhì)層進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨處理，減薄所述氧化物介質(zhì)層，減薄處理結(jié)束后，所述鍵合面表面殘留氧化物介質(zhì)層。

18、本發(fā)明一些實(shí)施例進(jìn)一步提供一種封裝結(jié)構(gòu)，用于以上所述的先進(jìn)封裝tsv標(biāo)識(shí)對(duì)準(zhǔn)封裝方法，該封裝結(jié)構(gòu)包括晶圓，所述晶圓包括鍵合面和與鍵合面相對(duì)的背面；

19、所述晶圓的背面設(shè)置有對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)，所述晶圓的鍵合面設(shè)置有tsv窗口槽，所述tsv窗口槽的位置與對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)的位置相對(duì)；

20、所述晶圓的鍵合面沉積有氧化物介質(zhì)層，所述氧化物介質(zhì)層填充所述窗口槽，且，所述氧化物介質(zhì)層具有透明度，以能夠從該晶圓的鍵合面一側(cè)識(shí)別該晶圓背面的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)。

21、本發(fā)明一些實(shí)施例進(jìn)一步提供一種封裝對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，用于執(zhí)行以上所述的先進(jìn)封裝tsv標(biāo)識(shí)對(duì)準(zhǔn)封裝方法，包括：

22、光學(xué)系統(tǒng)：用于識(shí)別對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)，采集對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)的位置；

23、執(zhí)行機(jī)構(gòu)：用于調(diào)整晶圓和載體襯底之間的位置；

24、處理器：用于與光學(xué)系統(tǒng)通信，獲取對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)的位置，并根據(jù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)生成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)，控制調(diào)整晶圓和載體襯底對(duì)準(zhǔn)。

25、較現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果在于：

26、1、通過(guò)在晶圓表面開(kāi)tsv窗口槽，在tsv窗口槽內(nèi)填充氧化物介質(zhì)層，氧化物介質(zhì)層不會(huì)影響封裝對(duì)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)的識(shí)別。光刻過(guò)程中，將光刻膠涂覆在氧化物介質(zhì)層的表面，可以解決直接向tsv窗口槽中填充光刻膠，造成光刻膠填充深度過(guò)大，清洗不凈的問(wèn)題。

27、2、對(duì)氧化物介質(zhì)層進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨處理，在tsv窗口槽處形成下凹的弧形層表面，光刻膠層沉積后，便于光刻膠的清洗。

28、3、對(duì)氧化物介質(zhì)層進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨處理，在鍵合面表面殘留氧化物介質(zhì)層，可以節(jié)省光刻膠清洗后、封裝前氧化物介質(zhì)層沉積的步驟流程，簡(jiǎn)化晶圓處理工藝步驟。