本發(fā)明屬于芯片鍵合封裝，具體涉及一種半導(dǎo)體晶圓級封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、對于具有功能區(qū)的芯片封裝，通常會采用基板與芯片進(jìn)行鍵合，以保護(hù)芯片的功能區(qū)?，F(xiàn)有技術(shù)中，會將芯片與基板采用聚合物-膠水鍵合，成本最優(yōu)。

2、涂布膠水的方式存在如下幾種：

3、第一是絲網(wǎng)印刷法。將基板需涂膠的一面朝上放置，在該面上設(shè)開窗網(wǎng)板，窗口(即下膠處)設(shè)置在基板需要鍵合的部分，使用刮刀將網(wǎng)板上的膠在基板上整面刮過，膠水在此過程中通過絲網(wǎng)上的開窗部分?jǐn)D到基板的鍵合部分上，完成涂膠。

4、第二是滾膠法。將基板需涂膠的一面朝上放置，將表面沾滿膠水的滾筒在基板表面滾過，基板上需要鍵合的部分的表面會沾上膠水。

5、然而，不管是絲網(wǎng)印刷還是滾膠，當(dāng)基板兩面為平面或者基板上用于形成空腔的凹槽區(qū)域相對鍵合部分的高度差較小，以及空腔區(qū)域(芯片功能區(qū)所在區(qū)域)的基板部分起一定功能(比如玻璃基板，需要透光)或者設(shè)置一些功能結(jié)構(gòu)(如微機(jī)械結(jié)構(gòu))的情況下，若采用絲網(wǎng)印刷，則絲網(wǎng)在印膠過程中會下壓變形，膠水在流下窗口時，會有一部分膠水沿著絲網(wǎng)背面流動，在無相對高度或者相對高度過低的情況下，絲網(wǎng)會接觸到空腔區(qū)域從而沾上膠水。若采用滾膠，則因為膠筒上的膠水厚度較厚(約為10μm)，加上膠筒滾刷面為圓形，與基板接觸是有些許弧度的，在無相對高度或者相對高度過低的情況下，膠筒的移動會使得空腔區(qū)域容易沾上膠水。

6、因而采用以上兩種涂膠方式均不合適，膠水有較大概率涂到功能區(qū)域上，影響封裝后的器件性能。

7、公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體晶圓級封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)，其能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一具體實施例提供的技術(shù)方案如下：

3、一種半導(dǎo)體晶圓級封裝方法，包括：

4、提供具有多個芯片單元的第一晶圓，每個所述芯片單元具有功能區(qū)以及第一鍵合區(qū)，所述第一鍵合區(qū)圍繞所述功能區(qū)設(shè)置；

5、提供第二晶圓或基板，所述第二晶圓或基板具有與所述第一鍵合區(qū)對應(yīng)的第二鍵合區(qū)；

6、在所述芯片單元的第一鍵合區(qū)上形成一圈第一環(huán)形凸起，相鄰所述芯片單元的第一環(huán)形凸起之間具有第一間隔區(qū)，和/或，在所述第二晶圓或基板的第二鍵合區(qū)上形成至少一圈第一環(huán)形凸起，相鄰所述第二鍵合區(qū)的第一環(huán)形凸起之間具有第二間隔區(qū)；

7、在所述第一間隔區(qū)和/或第二間隔區(qū)內(nèi)填充膠水，所述膠水凸出所述第一環(huán)形凸起的頂面；

8、將所述第二晶圓或基板與所述第一晶圓對位壓合。

9、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，控制所述膠水的填充量，使得對位壓合后，凸出所述第一環(huán)形凸起頂面的膠水被部分或全部擠壓至所述第一環(huán)形凸起遠(yuǎn)離所述第一間隔區(qū)和/或第二間隔區(qū)的一側(cè)。

10、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，被擠壓至所述第一環(huán)形凸起遠(yuǎn)離所述第一間隔區(qū)和/或第二間隔區(qū)一側(cè)的膠水至少與所述第一晶圓和第二晶圓或基板中的其一相接觸。

11、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，被擠壓至所述第一環(huán)形凸起遠(yuǎn)離所述第一間隔區(qū)和/或第二間隔區(qū)一側(cè)的膠水與所述第一晶圓和第二晶圓或基板均相接觸。

12、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，在將所述第二晶圓或基板與所述第一晶圓對位壓合之前，還包括：

13、在所述芯片單元的第一鍵合區(qū)上和/或第二晶圓或基板的第二鍵合區(qū)上形成第二環(huán)形凸起的步驟。

14、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述第二環(huán)形凸起的內(nèi)徑小于其所屬第一鍵合區(qū)或第二鍵合區(qū)上任一所述第一環(huán)形凸起的內(nèi)徑；

15、所述第二環(huán)形凸起和與其相鄰的第一環(huán)形凸起之間形成有第三間隔區(qū)。

16、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，控制所述膠水的填充量，使得對位壓合后，凸出所述第一環(huán)形凸起頂面的膠水僅被部分或全部擠壓至所述第三間隔區(qū)內(nèi)。

17、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，相鄰所述芯片單元之間形成有第一切割區(qū)域，所述第一切割區(qū)域位于所述第一間隔區(qū)內(nèi)；

18、所述第二晶圓或基板具有與所述第一切割區(qū)域?qū)?yīng)的第二切割區(qū)域，所述第二切割區(qū)域位于所述第二間隔區(qū)內(nèi)。

19、一種半導(dǎo)體晶圓級封裝方法，包括：

20、提供具有一個或多個芯片單元的第一晶圓，每個所述芯片單元具有功能區(qū)以及第一鍵合區(qū)，所述第一鍵合區(qū)圍繞所述功能區(qū)設(shè)置；

21、提供第二晶圓或基板，所述第二晶圓或基板具有與所述第一鍵合區(qū)對應(yīng)的第二鍵合區(qū)；

22、在所述芯片單元的第一鍵合區(qū)上形成至少兩圈第一環(huán)形凸起，和/或，在所述第二晶圓或基板的第二鍵合區(qū)上形成至少兩圈第一環(huán)形凸起，相鄰所述第一環(huán)形凸起之間形成有第四間隔區(qū)；

23、在所述第四間隔區(qū)內(nèi)填充膠水，所述膠水凸出所述第一環(huán)形凸起的頂面；

24、將所述第二晶圓或基板與所述第一晶圓對位壓合。

25、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，控制所述膠水的填充量，使得對位壓合后，凸出所述第一環(huán)形凸起頂面的膠水被部分或全部擠壓至所述第一環(huán)形凸起遠(yuǎn)離所述第四間隔區(qū)的一側(cè)。

26、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，控制所述膠水的填充量，使得對位壓合后，凸出所述第一環(huán)形凸起頂面的膠水被部分?jǐn)D壓至所述第一環(huán)形凸起的頂面和與所述頂面對位的所述第一鍵合區(qū)或所述第二鍵合區(qū)之間的空間內(nèi)。

27、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，當(dāng)形成兩圈以上的第一環(huán)形凸起時，控制靠近所述功能區(qū)的第四間隔區(qū)內(nèi)的膠水填充量小于或等于其他第四間隔區(qū)內(nèi)的膠水填充量。

28、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，在將所述第二晶圓或基板與所述第一晶圓對位壓合之前，還包括：

29、在所述第二晶圓或基板的第二鍵合區(qū)上和/或所述第一晶圓的第一鍵合區(qū)上設(shè)置環(huán)形圍堰的步驟；

30、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述環(huán)形圍堰的內(nèi)徑小于其所屬第一鍵合區(qū)或第二鍵合區(qū)上任一所述第一環(huán)形凸起的內(nèi)徑；

31、所述環(huán)形圍堰設(shè)置于與最內(nèi)圈的所述第一環(huán)形凸起的頂面對位的所述第一鍵合區(qū)或所述第二鍵合區(qū)上。

32、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，形成所述第一環(huán)形凸起的方法包括：

33、形成層結(jié)構(gòu)；

34、在所述層結(jié)構(gòu)上形成光刻膠層并圖形化，形成環(huán)形凸起圖案；

35、將所述環(huán)形凸起圖案轉(zhuǎn)移至所述層結(jié)構(gòu)上，形成所述環(huán)形凸起；或者，

36、形成所述環(huán)形凸起的方法包括：

37、形成光刻膠層并圖形化，形成環(huán)形凹陷圖案；

38、形成覆蓋所述環(huán)形凹陷圖案的層結(jié)構(gòu)；

39、去除所述環(huán)形凹陷圖案的同時去除位于所述環(huán)形凹陷圖案表面的層結(jié)構(gòu)，形成所述環(huán)形凸起。

40、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，采用點膠或打印的方式填充所述膠水。

41、一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，包括：

42、第一芯片，具有第一表面，所述第一表面具有功能區(qū)以及第一鍵合區(qū)，所述第一鍵合區(qū)圍繞所述功能區(qū)設(shè)置；

43、第二芯片或基板，設(shè)置于所述第一芯片的第一表面上，所述第二芯片或基板具有與所述第一鍵合區(qū)相鍵合的第二鍵合區(qū)；

44、膠水鍵合層，設(shè)置于所述第一鍵合區(qū)和所述第二鍵合區(qū)之間；以及

45、第一環(huán)形凸起，設(shè)置于所述第一鍵合區(qū)和/或所述第二鍵合區(qū)上且部分或全部位于所述膠水鍵合層內(nèi)。

46、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，還包括第二環(huán)形凸起，設(shè)置在所述第一芯片的第一鍵合區(qū)上和/或第二芯片或基板的第二鍵合區(qū)上，所述第二環(huán)形凸起的內(nèi)徑小于其所屬第一鍵合區(qū)或第二鍵合區(qū)上任一所述第一環(huán)形凸起的內(nèi)徑，所述第二環(huán)形凸起和與其相鄰的第一環(huán)形凸起之間形成有第三間隔區(qū)，所述第三間隔區(qū)內(nèi)部分或全部設(shè)置有所述膠水鍵合層。

47、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述第二環(huán)形凸起的高度大于或等于所述第一環(huán)形凸起的高度。

48、一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，包括：

49、第一芯片，具有第一表面，所述第一表面具有功能區(qū)以及第一鍵合區(qū)，所述第一鍵合區(qū)圍繞所述功能區(qū)設(shè)置；

50、第二芯片或基板，設(shè)置于所述第一芯片的第一表面上，所述第二芯片或基板具有與所述第一鍵合區(qū)相鍵合的第二鍵合區(qū)；

51、至少兩圈第一環(huán)形凸起，設(shè)置于所述第一芯片的第一鍵合區(qū)上和/或設(shè)置于所述第二芯片或基板的第二鍵合區(qū)上，相鄰所述第一環(huán)形凸起之間形成有第四間隔區(qū)，所述第四間隔區(qū)內(nèi)設(shè)置有膠水，所述膠水自所述第四間隔區(qū)延伸至所述第一環(huán)形凸起的頂面和與所述頂面對位的所述第一鍵合區(qū)或所述第二鍵合區(qū)之間的至少部分空間內(nèi)。

52、在本發(fā)明的一個或多個實施例中，還包括環(huán)形圍堰，所述環(huán)形圍堰設(shè)置于與最靠近所述功能區(qū)設(shè)置的所述第一環(huán)形凸起的頂面對位的所述第一鍵合區(qū)或所述第二鍵合區(qū)上。

53、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶圓級封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)，針對基板或芯片與芯片的鍵合封裝，能防止鍵合時涂布的膠水污染到功能區(qū)域，同時，通過控制膠水量來防止涂布的膠水溢出進(jìn)而影響功能區(qū)域。

54、本發(fā)明的半導(dǎo)體晶圓級封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)，通過環(huán)形凸起的設(shè)置，配合涂膠方式，保持封裝鍵合強(qiáng)度的同時，提升了封裝結(jié)構(gòu)的氣密性和可靠性，同時還能防止鍵合膠影響功能區(qū)域。