一種晶圓級(jí)芯片封裝體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體芯片的封裝工藝方法，尤其涉及一種晶圓級(jí)芯片尺寸封裝(WLCSP)體的制作方法，屬于半導(dǎo)體芯片封裝領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著各類電子產(chǎn)品不斷向高集成度、高性能、輕量化和微型化方向發(fā)展，相應(yīng)地要求芯片越來越薄。
[0003]現(xiàn)有的晶圓級(jí)芯片尺寸封裝(WLCSP)工藝中先對(duì)整片晶圓進(jìn)行減薄，然后完成封裝，最后以兩個(gè)芯片之間的中心位置作為切割道進(jìn)行機(jī)械切割，得到單顆芯片。這種封裝工藝在實(shí)施過程中，要求晶圓厚度不能過薄，否則很容易造成晶圓裂片。另外，由于采用的是刀片對(duì)晶圓進(jìn)行機(jī)械切割，所以必須在芯片之間預(yù)留足夠的空間作為切割道，寬度一般為50?80μπι，從而減少了晶圓的有效利用面積。切割后的單顆芯片其金屬線路側(cè)壁及硅側(cè)壁都是裸露的，這樣直接與外界接觸可能會(huì)吸濕、腐蝕、分層或者受到其他損傷，引起一些可靠性問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了改善上述問題，本發(fā)明提供了一種晶圓級(jí)芯片封裝體的制作方法，以避免薄晶圓機(jī)械切割時(shí)發(fā)生裂片，同時(shí)只需在芯片之間預(yù)留較窄的切割道，提高了晶圓的有效利用率，并對(duì)切割后的芯片金屬線路側(cè)壁及硅側(cè)壁進(jìn)行包覆，以對(duì)芯片進(jìn)行保護(hù)，阻絕外界環(huán)境的侵蝕。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種圓級(jí)芯片封裝體的制作方法，其工藝流程如下:
[0007]Α)提供一晶圓(100)，所述晶圓功能面為正面，與其相反的一面為反面。正面具有第一鈍化層(100b)、若干焊盤(100a)，所述焊盤上形成有凸點(diǎn)下金屬層(100c);
[0008]B)于所述晶圓(100)正面切割道位置處形成切割道第一開口(110);
[0009]C)于所述晶圓(100)正面及切割道第一開口(110)內(nèi)沉積一層第二鈍化層(101);
[0010]D)于第二鈍化層(101)上涂覆第一光阻層(102)，并通過曝光、顯影在與焊盤區(qū)域?qū)?yīng)處形成第一光阻層第二開口( 120)以暴露底部的第二鈍化層(101);
[0011]E)以第一光阻層(102)為掩膜，暴露凸點(diǎn)下金屬層(100c);
[0012]F)于第一光阻層第二開口(120)內(nèi)凸點(diǎn)下金屬層(100c)上沉積焊料層(103);
[0013]G)去除第一光阻層(102);
[0014]H)將所述焊料層(103)進(jìn)行回流形成微凸點(diǎn)(104);
[0015]I)于所述晶圓(100)背面進(jìn)行研磨減薄至芯片最終厚度，將晶圓分立為單顆芯片。
[0016]進(jìn)一步地，所述切割道第一開口的形成方法為干法刻蝕或激光燒蝕。
[0017]進(jìn)一步地，所述第二鈍化層的形成方法為PECVD或熱氧化。
[0018]進(jìn)一步地，所述第二鈍化層的材質(zhì)為氧化硅或氮化硅或氮氧化硅。
[0019]進(jìn)一步地，所述焊料層的沉積方法為電鍍法或者絲網(wǎng)印刷法。
[0020]進(jìn)一步地，所述焊料層的材質(zhì)為錫銀合金或錫銀銅合金。
[0021]進(jìn)一步地，所述第一光阻層的去除方式為剝離或刻蝕。
[0022]進(jìn)一步地，所述晶圓背面減薄方法為機(jī)械研磨或者干法刻蝕。
[0023]—種圓級(jí)芯片封裝體的制作方法，其工藝流程如下:
[0024]A)提供一晶圓(100)，所述晶圓正面具有第一鈍化層(100b)、若干焊盤(100a)，所述焊盤(100a)上形成有凸點(diǎn)下金屬層(100c);
[0025]B)于所述晶圓(100)正面涂覆第一光阻層(102)，并通過曝光、顯影在焊盤區(qū)域形成第一光阻層第一開口(130)以暴露底部的凸點(diǎn)下金屬層(100c)；
[0026]C)于第一光阻層第一開口(130)內(nèi)電鍍沉積或絲網(wǎng)印刷焊料層(103)，所述焊料層(103)的材質(zhì)為錫銀合金或錫銀銅合金；
[0027]D)去除第一光阻層(102);
[0028]E)將所述焊料層(103)進(jìn)行回流形成微凸點(diǎn)(104);
[0029]F)于所述晶圓(100)正面切割道位置利用干法刻蝕方法或激光燒蝕方法形成切割道第二開口(140);
[0030]G)于所述晶圓(100)正面采用PECVD或熱氧化工藝沉積第二鈍化層(101)，所述第二鈍化層(101)的材質(zhì)為氧化硅或氮化硅或氮氧化硅；
[0031]H)于所述第二鈍化層(101)上涂覆第二光阻層(105)，并通過曝光和顯影在微凸點(diǎn)區(qū)域形成第二光阻層第三開口( 150)以暴露出微凸點(diǎn)(104);
[0032]I)以第二光阻層(105)為掩膜，去除微凸點(diǎn)表面的第二鈍化層(101);
[0033]J)去除第二光阻層(105);
[0034]K)于所述晶圓(100)背面進(jìn)行研磨減薄至芯片最終厚度，將晶圓分割成單顆芯片。
[0035]進(jìn)一步地，第一開口或第二開口的開口深度為300?500μπι，開口寬度為5?ΙΟμπι;
[0036]進(jìn)一步地，第一鈍化層或第二鈍化層(101)厚度為2?3μπι。
[0037]上述兩種方法的區(qū)別僅僅在于:形成切割道開口與形成微凸點(diǎn)的先后順序不同。
[0038]本發(fā)明的有益效果是:
[0039]1)該晶圓級(jí)芯片封裝體的制作方法先采用干法刻蝕會(huì)激光燒蝕對(duì)晶圓進(jìn)行預(yù)切害J，切割深度為300?500μπι，大于或等于芯片最終厚度，切割寬度為10?20μπι，小于刀片切割預(yù)留的切割道寬度。然后對(duì)晶圓進(jìn)行背面減薄以分割成單顆芯片，避免了薄晶圓機(jī)械切割時(shí)發(fā)生裂片，另外只需在芯片之間為切割刀片預(yù)留較窄的切割道，提高了晶圓的有效利用率。
[0040]2)該晶圓級(jí)芯片封裝體的制作方法利用鈍化層對(duì)芯片金屬線路側(cè)壁及硅側(cè)壁進(jìn)行保護(hù)，阻絕外界環(huán)境的侵蝕，避免吸濕、腐蝕、分層等可靠性問題的發(fā)生，提高產(chǎn)品良率。
【附圖說明】
[0041]圖1?圖9為本發(fā)明第一實(shí)施例的【具體實(shí)施方式】流程圖。
[0042]圖1為第一實(shí)施例步驟Α提供的晶圓結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0043]圖2為第一實(shí)施例步驟B后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0044]圖3為第一實(shí)施例步驟C后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0045]圖4為第一實(shí)施例步驟D后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0046]圖5為第一實(shí)施例步驟E后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0047]圖6為第一實(shí)施例步驟F后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0048]圖7為第一實(shí)施例步驟G后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0049]圖8為第一實(shí)施例步驟Η后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0050]圖9為第一實(shí)施例步驟I后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0051 ]圖10?圖20為本發(fā)明第二實(shí)施例的【具體實(shí)施方式】流程圖。
[0052]圖10為第二實(shí)施例步驟Α提供的晶圓結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0053]圖11為第二實(shí)施例步驟B后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0054]圖12為第二實(shí)施例步驟C后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0055]圖13為第二實(shí)施例步驟D后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0056]圖14為第二實(shí)施例步驟E后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0057]圖15為第二實(shí)施例步驟F后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0058]圖16為第二實(shí)施例步驟G后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0059]圖17為第二實(shí)施例步驟Η后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0060]圖18為第二實(shí)施例步驟I后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0061 ]圖19為第二實(shí)施例步驟J后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0062]圖20為第二實(shí)施例步驟Κ后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0063]結(jié)合附圖，做以下說明:
[0064]圖中標(biāo)號(hào)說明
[0065]100-1C 晶圓
[0066]100a-芯片焊盤
[0067]100b-第一鈍化層
[0068]100c-凸點(diǎn)下金屬層
[0069]101-第二鈍化層
[0070]102-第一光阻層
[0071]103-焊料層
[0072]104-微凸點(diǎn)
[0073]105-第二光阻層
[0074]110-切割道第一開口
[0075]120-第一光阻層第二開口
[0076]130-第一光阻層第一開口
[0077]140-切割道第二開口
[0078]150-第二光阻層第三開口
【具體實(shí)施方式】
[0079]為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明，并配合附圖對(duì)本發(fā)明的