晶圓級封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，尤其涉及一種晶圓級封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]晶圓級封裝產(chǎn)品正以驚人的速度增長，拉動(dòng)這種增長的器件是集成電路、高性能存貯器等器件，如閃存/電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)、高速動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)等，此類圓片級封裝越來越多的產(chǎn)品開始采用厚金屬再配線連接的方式，連接端子與芯片表面電極，具有高功率、高導(dǎo)電性、低電阻等要求。隨著晶圓級封裝(WLP)尺寸面積縮小，表面再配線面積增加，必然導(dǎo)致再配線之間的間距縮小，隨著再配線厚度與間隔距離形成的深寬比越來越大，必然易導(dǎo)致相鄰再配線之間因電子迀移造成的短路等異常，導(dǎo)致器件失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0004]本發(fā)明提供一種晶圓級封裝結(jié)構(gòu)，包括:晶圓；導(dǎo)電金屬塾，設(shè)置于所述晶圓上；保護(hù)層，覆蓋于所述晶圓上表面，并使所述導(dǎo)電金屬墊露出；絕緣層，覆蓋于所述保護(hù)層的上表面，并具有開口部，使所述導(dǎo)電金屬墊露出，其中，在所述絕緣層的上表面形成有與所述開口部連通的溝壑；再布線層，填充于所述溝壑和所述開口部，并連通所述導(dǎo)電金屬墊。
[0005]相比與現(xiàn)有技術(shù)，將再布線設(shè)置在絕緣層的溝壑內(nèi)，有效防止封裝器件的再布線層(RDL)之間形成的電迀移路徑，避免了短路等異常，從而減少器件失效的發(fā)生。
【附圖說明】
[0006]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0007]圖1為本發(fā)明晶圓級封裝結(jié)構(gòu)一種實(shí)施方式的示意圖；
[0008]圖2為本發(fā)明晶圓級封裝結(jié)構(gòu)另一種實(shí)施方式的示意圖；
[0009]圖3為本發(fā)明晶圓級封裝結(jié)構(gòu)中溝壑處的示意圖。
[0010]附圖標(biāo)記:101-晶圓；103-導(dǎo)電金屬墊；102-保護(hù)層；201_絕緣層；301_再布線層；302_銅柱凸點(diǎn)；401-安裝墊；402_基板；501_保護(hù)膠。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。在本發(fā)明的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個(gè)或更多個(gè)其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0012]在本發(fā)明以下各實(shí)施例中，實(shí)施例的序號和/或先后順序僅僅便于描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。對各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實(shí)施例的相關(guān)描述。
[0013]本發(fā)明涉及一種晶圓級封裝結(jié)構(gòu)，包括晶圓101、導(dǎo)電金屬墊103、保護(hù)層102、絕緣層201和再布線層301，導(dǎo)電金屬墊設(shè)置在晶圓上，當(dāng)然晶圓與導(dǎo)電金屬墊的設(shè)置方式是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以知曉的，保護(hù)層覆蓋在晶圓的上表面，該保護(hù)層上具有開口，使導(dǎo)電金屬墊露出，需要知曉，該露出的金屬墊在后續(xù)的操作中可以是用來植球、或者設(shè)置凸點(diǎn)下金屬層、亦或者設(shè)置銅柱等，具體的將在下面說明。
[0014]繼續(xù)說明晶圓結(jié)構(gòu)，在保護(hù)層102上覆蓋絕緣層201，絕緣層上具有開口部，使導(dǎo)電金屬墊露出，該開口部與保護(hù)層的開口大致上相匹配，在該絕緣層的上表面，還具有溝壑，且溝壑是與開口部連通的，再布線層就形成在溝壑中，并且，連通導(dǎo)電金屬片。參見圖3，圖3中，字母A示出的部分即為溝壑，圖3僅為示意功能，并不能用于限制實(shí)際溝壑的設(shè)置位置、數(shù)量、形狀等。
[0015]與傳統(tǒng)圓片級封裝技術(shù)相反，將再布線設(shè)置在絕緣層的溝壑內(nèi)，有效防止封裝器件的再布線層(RDL)之間形成的電迀移路徑。
[0016]在一種可選的實(shí)施方式中，再布線層通過電解鍍形成于所述溝壑、開口部、以及導(dǎo)電金屬墊表面。通過電解鍍，可釋放由于電鍍工藝產(chǎn)生的再配線應(yīng)力，遏制電子迀移導(dǎo)致的短路。
[0017]可選的，在再布線層上還設(shè)置有銅柱凸點(diǎn)302，該銅柱凸點(diǎn)可以通過電鍍形成于再布線層上。進(jìn)一步還包括基板402，基板上具有安裝墊401，銅柱凸點(diǎn)倒裝固定設(shè)置于所述安裝墊上。在基板與晶圓之間填充保護(hù)膠501，可選的，該保護(hù)膠為樹脂。圖1和圖2示出的是在基板和晶圓之間填充保護(hù)膠的兩種方式，可以如圖1僅在基板和晶圓之間的空隙區(qū)域，也可以是如圖2，填充二者之間的空隙區(qū)域之外，還包裹晶圓四周。當(dāng)然，這兩中僅為可選的實(shí)施方式，例如還可以包裹到晶圓底部等。
[0018]在一種可選的實(shí)施方式中，溝壑底面距離保護(hù)層3-4 μπι。即絕緣層的厚度減去溝壑的深度等于3-4μπι。進(jìn)一步，再布線層的上表面與所述絕緣層的上表面齊平。即再布線層，填滿所述溝壑。
[0019]最后應(yīng)說明的是:雖然以上已經(jīng)詳細(xì)說明了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)理解在不超出由所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變、替代和變換。而且，本發(fā)明的范圍不僅限于說明書所描述的過程、設(shè)備、手段、方法和步驟的具體實(shí)施例。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員從本發(fā)明的公開內(nèi)容將容易理解，根據(jù)本發(fā)明可以使用執(zhí)行與在此所述的相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結(jié)果的、現(xiàn)有和將來要被開發(fā)的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權(quán)利要求旨在在它們的范圍內(nèi)包括這樣的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種晶圓級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 晶圓; 導(dǎo)電金屬墊，設(shè)置于所述晶圓上； 保護(hù)層，覆蓋于所述晶圓上表面，并使所述導(dǎo)電金屬墊露出； 絕緣層，覆蓋于所述保護(hù)層的上表面，并具有露出所述導(dǎo)電金屬墊的開口部，，其中，在所述絕緣層的上表面形成有與所述開口部連通的溝壑； 再布線層，填充于所述溝壑和所述開口部，并連通所述導(dǎo)電金屬墊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述再布線層通過電解鍍形成于所述溝壑、開口部、以及導(dǎo)電金屬墊表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 在所述再布線層上還設(shè)置有銅柱凸點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 進(jìn)一步還包括基板，所述基板上具有安裝墊，所述銅柱凸點(diǎn)倒裝固定設(shè)置于所述安裝墊上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶圓級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 在所述基板與所述晶圓之間填充保護(hù)膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶圓級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述保護(hù)膠為樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述銅柱凸點(diǎn)通過電鍍形成于所述再布線層上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的晶圓級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述溝壑底面距離所述保護(hù)層3-4 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的晶圓級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述再布線層的上表面與所述絕緣層的上表面齊平。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種晶圓級封裝結(jié)構(gòu)，包括：晶圓；導(dǎo)電金屬墊，設(shè)置于所述晶圓上；保護(hù)層，覆蓋于所述晶圓上表面，并使所述導(dǎo)電金屬墊露出；絕緣層，覆蓋于所述保護(hù)層的上表面，并具有露出所述導(dǎo)電金屬墊的開口部，其中，在所述絕緣層的上表面形成有與所述開口部連通的溝壑；再布線層，填充于所述溝壑和所述開口部，并連通所述導(dǎo)電金屬墊。相比與現(xiàn)有技術(shù)，將再布線設(shè)置在絕緣層的溝壑內(nèi)，有效防止封裝器件的再布線層(RDL)之間形成的電遷移路徑，避免了短路等異常，從而減少器件失效的發(fā)生。
【IPC分類】H01L23-528
【公開號】CN104867907
【申請?zhí)枴緾N201510260508
【發(fā)明人】高國華, 郭飛
【申請人】南通富士通微電子股份有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月20日