一種晶圓級封裝中超薄封蓋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種晶圓級封裝中超薄封蓋的制作方法，本發(fā)明屬于半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，集成電路的特征尺寸不斷縮小，器件互連密度不斷提高。于是，晶圓級封裝(Wafer Level Package，WLP)逐漸取代引線鍵合封裝成為一種較為常用的封裝方法。晶圓級封裝技術(shù)是對整片晶圓進(jìn)行封裝測試后再切割得到單個(gè)成品芯片的技術(shù)，封裝后的芯片尺寸與裸片完全一致，順應(yīng)了市場對微電子產(chǎn)品日益輕、小、短、薄化和低價(jià)化要求。
[0003]晶圓級封裝一般要對晶圓背部進(jìn)行互聯(lián)工藝，包括減薄，研磨，刻蝕及切割等工藝，很容易傷害晶圓的正面區(qū)域，因此在晶圓級封裝之前，會先用一層玻璃之類的封蓋鍵合在晶圓的正面，在有源區(qū)形成空腔結(jié)構(gòu)，一是起到保護(hù)晶圓正面的作用，二是為后面的研磨和切割工藝提供負(fù)載作用。
[0004]業(yè)內(nèi)一般是在連接封蓋和晶圓之間用光阻墻做連接，光阻墻位于切割道內(nèi)，這樣背部工藝所承受的應(yīng)力通過光阻墻傳導(dǎo)到封蓋上。但是隨著CIS芯片、紅外感光芯片等光感器件的發(fā)展，芯片對進(jìn)入感應(yīng)區(qū)域的光子數(shù)有了越來越嚴(yán)格的要求，并且芯片厚度降低的要求越來越高，因此前面封蓋的厚度也在逐漸降低。但是太薄的封蓋又不能足以承受背部工藝的應(yīng)力，并且在背部工藝過程中或者后續(xù)的切割過程中容易發(fā)生破裂，導(dǎo)致封裝工藝的失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種能使應(yīng)力通過支撐直接傳到承載材料上面、避免封蓋因?yàn)楸巢抗に嚮蛘咔懈钸^程中的壓應(yīng)力過大而破裂的一種晶圓級封裝中超薄封蓋的制作方法。
[0006]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述一種晶圓級封裝中超薄封蓋的制作方法包括以下步驟:
a、在負(fù)載材料的背面通過第一粘結(jié)膠臨時(shí)鍵合整體封蓋；
b、使用薄膜對整體封蓋進(jìn)行保護(hù)；
C、移除對應(yīng)于切割道位置的整體封蓋，在負(fù)載材料的背面上形成若干封蓋單元；
d、移除薄膜，在切割道里填入光刻膠，使得光刻膠的膠面將封蓋單元淹沒；
e、通過光刻留下對應(yīng)于切割道區(qū)域的光刻膠做支撐墻；
f、在支撐墻上涂第二粘結(jié)膠，把晶圓的正面與支撐墻通過第二粘結(jié)膠鍵合在一起；
g、進(jìn)行晶圓的背部工藝并引出PAD，進(jìn)行解鍵合；
h、使負(fù)載材料和封蓋單元分離，清洗封蓋單元表面的殘膠；
1、沿著切割道切割晶圓成單獨(dú)芯片。
[0007]作為優(yōu)選，所述負(fù)載材料的厚度為100~500um，負(fù)載材料的材質(zhì)為有機(jī)玻璃、無機(jī)玻璃、半導(dǎo)體材料、氧化物晶體、陶瓷、金屬、有機(jī)塑料、無機(jī)氧化物或者陶瓷材料。
[0008]作為優(yōu)選，所述整體封蓋的厚度為30~300um，整體封蓋的材質(zhì)為有機(jī)玻璃、無機(jī)玻璃、半導(dǎo)體材料、氧化物晶體、陶瓷、金屬、有機(jī)塑料、無機(jī)氧化物或者陶瓷材料。
[0009]作為優(yōu)選，所述第一粘結(jié)膠為熱敏環(huán)氧樹脂或者UV環(huán)氧樹脂，且上膠方式為噴涂方式上膠、掛膠方式上膠或者滾膠方式上膠，第一粘結(jié)膠的厚度為10~50 μπι。
[0010]所述薄膜的材質(zhì)為有機(jī)材料或者無機(jī)材料，且薄膜的厚度為50~200 μπι。
[0011]作為優(yōu)選，所述臨時(shí)鍵合方式為熱壓鍵合方式或者輻射鍵合方式。
[0012]作為優(yōu)選，所述支撐墻的高度為10~200um。
[0013]作為優(yōu)選，所述第二粘結(jié)膠為環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅膠、酸性玻璃膠或者酚醛樹脂，且上膠方式為噴涂方式上膠、掛膠方式上膠或者滾膠方式上膠，第二粘結(jié)膠的厚度為10?50 μ m0
[0014]所述光刻膠為聚丙烯酸酯或者聚異戊二烯橡膠。
[0015]本發(fā)明把超薄整體封蓋與承載材料鍵合，在進(jìn)行鍵合之前就把整體封蓋分割成小塊，使應(yīng)力通過光阻墻直接傳到承載材料上面，避免封蓋因?yàn)楸巢抗に嚮蛘咔懈钸^程中的壓應(yīng)力過大而破裂；本發(fā)明中，背面工藝所承受的應(yīng)力不經(jīng)過封蓋單元而是直接由晶圓傳遞到承載材料上，降低了超薄封蓋單元的破裂風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說明】
[0016]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)明中記載的一些實(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。
[0017]圖1是本發(fā)明步驟a得到的封裝體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明步驟b得到的封裝體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明步驟c得到的封裝體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是本發(fā)明步驟d得到的封裝體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5是本發(fā)明步驟e得到的封裝體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6是本發(fā)明步驟f得到的封裝體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖7是本發(fā)明步驟g得到的封裝體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖8是本發(fā)明步驟h得到的封裝體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖9是本發(fā)明步驟i得到的封裝體的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0027]以下將結(jié)合附圖所示的【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0028]此外，在不同的實(shí)施例中可能使用重復(fù)的標(biāo)號或標(biāo)示。這些重復(fù)僅為了簡單清楚地?cái)⑹霰景l(fā)明，不代表所討論的不同實(shí)施例及/或結(jié)構(gòu)之間具有任何關(guān)聯(lián)性。
[0029]本發(fā)明的各實(shí)施方式中提到的有關(guān)于步驟的標(biāo)號，僅僅是為了描述的方便，而沒有實(shí)質(zhì)上先后順序的聯(lián)系。各【具體實(shí)施方式】中的不同步驟，可以進(jìn)行不同先后順序的組合，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的。
[0030]實(shí)施例1
本發(fā)明一種晶圓級封裝中超薄封蓋的制作方法包括以下步驟:
a、在負(fù)載材料I的背面通過厚度為10μπι第一粘結(jié)膠2臨時(shí)鍵合整體封蓋3，第一粘結(jié)膠2為熱敏環(huán)氧樹脂，第一粘結(jié)膠2的上膠方式為常規(guī)的噴涂方式，且臨時(shí)鍵合方式為熱壓鍵合方式，如圖1所示；
b、使用厚度為50μ m的有機(jī)材料薄膜4對整體封蓋3進(jìn)行保護(hù)，如圖2所示；
C、移除對應(yīng)于切割道位置的整體封蓋3，在負(fù)載材料I的背面上形成若干封蓋單元3.1，如圖3所示；
d、移除薄膜4，在切割道里填入聚丙烯酸酯材質(zhì)的光刻膠5，使得光刻膠5的膠面將封蓋單元3.1淹沒，如圖4所示；
e、通過光刻留下對應(yīng)于切割道區(qū)域的光刻膠5做支撐墻，如圖5所示；
f、在支撐墻上涂厚度為30μ m的第二粘結(jié)膠6，把晶圓7的正面與支撐墻通過第二粘結(jié)膠6鍵合在一起，第二粘結(jié)膠6為環(huán)氧樹脂，第二粘結(jié)膠6的上膠方式為常規(guī)的噴涂方式，如圖6所示；
g、進(jìn)行晶圓7的背部工藝并引出PAD，進(jìn)行解鍵合，如圖7所示；
h、使負(fù)載材料I和封蓋單元3.1分離，清洗封蓋單元3.1表面的殘膠，如圖8所示；
1、沿著切割道切割晶圓7成單獨(dú)芯片，如圖9所示。
[0031]實(shí)施例2
本發(fā)明一種晶圓級封裝中超薄封蓋的制作方法包括以下步驟:
a、在負(fù)載材料I的背面通過厚度為10μπι第一粘結(jié)膠2臨時(shí)鍵合整體封蓋3，第一粘結(jié)膠2為熱敏環(huán)氧樹脂，第一粘結(jié)膠2的上膠方式為常規(guī)的掛膠方式，且臨時(shí)鍵合方式為熱壓鍵合方式，如圖1所示；
b、使用厚度為200μ m的無機(jī)材料薄膜4對整體封蓋3進(jìn)行保護(hù)，如圖2所示；
C、移除對應(yīng)于切割道位置的整體封蓋3，在負(fù)載材料I的背面上形成若干封蓋單元3.1，如圖3所示；
d、移除薄膜4，在切割道里填入聚異戊二烯橡膠材質(zhì)的光刻膠5，使得光刻膠5的膠面將封蓋單元3.1淹沒，如圖4所示；
e、通過光刻留下對應(yīng)于切割道區(qū)域的光刻膠5做支撐墻，如圖5所示；
f、在支撐墻上涂厚度為30μ m的第二粘結(jié)膠6，把晶圓7的正面與支撐墻通過第二粘結(jié)膠6鍵合在一起，第二粘結(jié)膠6為有機(jī)硅膠，第二粘結(jié)膠6的上膠方式為常規(guī)的掛膠方式，如圖6所示；
g、進(jìn)行晶圓7的背部工藝并引出PAD，進(jìn)行解鍵合，如圖7所示；
h、使負(fù)載材料I和封蓋單元3.1分離，清洗封蓋單元3.1表面的殘膠，如圖8所示；
1、沿著切割道切割晶圓7成單獨(dú)芯片，如圖9所示。
[0032]實(shí)施例3 本發(fā)明一種晶圓級封裝中超薄封蓋的制作方法包括以下步驟:
a、在負(fù)載材料I的背面通過厚度為50μ m的第一粘結(jié)膠2臨時(shí)鍵合整體封蓋3，第一粘結(jié)膠2為UV環(huán)氧樹脂，第一粘結(jié)膠2的上膠方式為常規(guī)的滾膠方式，且臨時(shí)鍵合方式為輻射鍵合方式，如圖1所示；
b、使用厚度為100μ m的有機(jī)材料薄膜4對整體封蓋3進(jìn)行保護(hù)，如圖2所示；
C、移除對應(yīng)于切割道位置的整體封蓋3，在負(fù)載材料I的背面上形成若干封蓋單元3.1，如圖3所示；
d、移除薄膜4，在切割道里填入