埋入硅基板扇出型封裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及扇出型封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種埋入硅基板扇出型封裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著芯片變得越來越小，I/O數(shù)越來越多，芯片級封裝已不能滿足I/O扇出的要求。扇出型圓片級封裝技術(shù)(FOWLP)是對圓片級芯片尺寸封裝技術(shù)的補充，通過再構(gòu)圓片的方式將芯片I/O端口引出，在重構(gòu)的包封體上形成焊球或凸點終端陣列，在一定范圍內(nèi)可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的引線鍵合焊球陣列(WBBGA)封裝或倒裝芯片焊球陣列(FCBGA)封裝(〈500I/0S)封裝結(jié)構(gòu)，特別適用于蓬勃發(fā)展的便攜式消費電子領(lǐng)域。
[0003]目前，扇出型封裝有兩種工藝路線。一種是在晶圓級水平進行制作，如8寸或12寸晶圓；另一種是在面板級(Panel Level)水平進行制作。晶圓級扇出封裝，可以做到10微米線寬，具有99.5%以上的高良率。但是由于晶圓的尺寸限制，只有較小的封裝尺寸才具有比倒裝封裝更好的性價比，限制了晶圓級扇出封裝的應(yīng)用。而使用面板級扇出封裝的最主要原因是可實現(xiàn)更大面積整體封裝，可進一步增加封裝效率，降低封裝成本，有望成為本領(lǐng)域未來的封裝趨勢。但是，在面板級扇出封裝過程中，存在金屬布線的線寬、線距較大的技術(shù)問題。目前主流工藝線寬在20微米，如果降低線寬則會帶來良率下降，成本增加的問題。另夕卜，由于面板面積大，芯片到面板的鍵合精度變差，芯片在埋入壓合時會發(fā)生位置移動，面板的翹曲等也會造成曝光時的偏移。因此，對于細節(jié)距焊盤的芯片，比如節(jié)距小于90微米，就難以對準了。加上存在布線線寬的限制，面板級扇出封裝目前尚未規(guī)?；慨a(chǎn)。
[0004]晶圓級扇出封裝技術(shù)雖具有金屬走線線寬/線距小，線路精確的優(yōu)勢，但不能達到面板級扇出封裝的封裝效率及其對應(yīng)的低成本目標。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種埋入硅基板扇出型封裝方法，利用扇出型晶圓級封裝技術(shù)完成芯片貼裝，并在扇出工藝過程中，將完成芯片貼裝的若干晶圓貼在一塊面板上進行整體作業(yè)，從而達到了增加封裝的可操作性，減少面板翹曲，提高整體的對準精度，降低生產(chǎn)成本的目的。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0007]—種埋入硅基板扇出型封裝方法，包括如下步驟:
[0008]A.提供一上表面制作有若干凹槽的硅基體圓片，所述凹槽內(nèi)至少黏結(jié)一顆芯片，且所述凹槽的深度與所述芯片的厚度相當，所述芯片的焊盤面朝外；
[0009]B.通過涂布或壓膜工藝，形成一層覆蓋所述硅基體圓片的上表面及所述芯片的介質(zhì)層，并在所述介質(zhì)層上對應(yīng)所述芯片的焊盤位置處制作介質(zhì)層開口，露出芯片的焊盤；
[0010]C.在所述介質(zhì)層上面制作至少一層連接所述芯片的焊盤的金屬重布線，所述金屬重布線的部分線路置于所述芯片表面外的硅基體圓片上；
[0011]D.在最外層的金屬重布線上制作一層鈍化層，在該金屬重布線上需要做凸點或植焊球的位置打開鈍化層，形成鈍化層開口 ；
[0012]E.在鈍化層開口內(nèi)進行凸點制備或植焊球，最后切割，形成單顆埋入硅基板扇出型封裝結(jié)構(gòu)；
[0013]其中，步驟B、C、D中至少一個工藝制程是在面板級封裝完成，該面板級封裝包括:
[0014]a、將若干個硅基體圓片的下表面貼到一個設(shè)定尺寸的面板上進行整體封裝工藝；
[0015]b、在整體封裝工藝完成后，將若干個硅基體圓片的下表面從該面板上剝離下來。
[0016]進一步的，金屬重布線的形成工藝為:在介質(zhì)層上整面沉積種子金屬層，在種子金屬層上通過光刻及金屬刻蝕工藝形成初始金屬重布線，在初始金屬重布線上電鍍/化鍍形成金屬重布線。
[0017]進一步的，金屬重布線的形成工藝為:在介質(zhì)層上整面沉積種子金屬層，在種子金屬層上光刻暴露出金屬重布線圖形，在暴露出的金屬重布線圖形上通過電鍍或化鍍方式形成金屬線路，最后去除金屬重布線圖形外的種子金屬層，形成金屬重布線。
[0018]進一步的，所述金屬重布線為一層或多層，各層材質(zhì)類型包括鈦、鉻、鎢、銅、鋁中的一種或幾種。
[0019]進一步的，所述鈍化層開口暴露的金屬材料為鈦、鉻、鎢、銅、鎳、金、銀、錫中的一種或幾種。
[0020]進一步的，在凸點制備或植焊球前或后，減薄所述硅基體圓片的下表面至所需厚度。
[0021]進一步的，在步驟B形成介質(zhì)層的過程中，所述凹槽的側(cè)壁與所述芯片之間的間隙由介質(zhì)層填充。
[0022]進一步的，所述介質(zhì)層和/或所述鈍化層為可光刻材料。
[0023]進一步的，所述芯片與所述凹槽通過膠水或干膜黏結(jié)。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供一種埋入硅基板扇出型封裝方法，首先，利用晶圓級封裝工藝完成芯片貼裝，即將芯片埋入到硅基板圓片上，然后，在扇出制程中，將完成芯片貼裝的若干硅基板圓片貼在一塊面板上進行整體作業(yè)，最后，將硅基板圓片從面板上剝離，進行凸點制備或植焊球，并切割硅基板圓片，形成單顆埋入硅基板扇出型封裝結(jié)構(gòu)；上述封裝方法中，由于芯片到晶圓的貼片精度高于芯片到面板的貼裝精度，因此，通過先芯片埋入到硅基板圓片上再進行面板級封裝，相對于直接將芯片貼裝到面板上的面板及封裝，增加了封裝的可操作性和精度。且將若干晶圓貼在面板上進行整體作業(yè)，相對于芯片直接埋入面板上，減少了面板的翹曲。在面板級工藝過程中激光直接曝光時，通過每個晶圓分別進行對準調(diào)整，提高了整體的對準精度，有利于細節(jié)距焊盤芯片的扇出封裝加工。從晶圓級封裝到面板級封裝的過程，結(jié)合了晶圓級封裝金屬布線線寬/線距小、精度高的優(yōu)勢和面板級封裝倍增的封裝數(shù)量，明顯提高了封裝質(zhì)量及效率，大大降低了封裝成本。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明晶圓級尺寸埋入芯片的剖面示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明晶圓埋入芯片后的俯視圖；
[0027]圖3為本發(fā)明形成介質(zhì)層并制作介質(zhì)層開口后的剖面示意圖；
[0028]圖4為本發(fā)明在介質(zhì)層上整面沉積種子金屬層后的剖面示意圖；
[0029]圖5為本發(fā)明在種子金屬層上涂布光刻膠的剖面示意圖；
[0030]圖6為本發(fā)明在種子金屬層上光刻形成初始金屬重布線后的剖面示意圖；
[0031 ]圖7為本發(fā)明在初始金屬重布線上電鍍/化鍍形成金屬重布線的剖面示意圖；
[0032]圖8為本發(fā)明在最外層的金屬重布線上制作一層鈍化層后的剖面示意圖；
[0033]圖9為本發(fā)明在鈍化層上制作鈍化層開口后的剖面示意圖；
[0034]圖10為本發(fā)明在鈍化層開口內(nèi)電鍍或化鍍形成凸點下金屬層后的剖面示意圖；
[0035]圖11為本發(fā)明在鈍化層開口內(nèi)進行凸點制備或植焊球后的剖面示意圖；
[0036]圖12為本發(fā)明切割形成單顆埋入硅基板扇出型封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；
[0037]圖13為本發(fā)明將若干硅基板圓片貼在面板上進行面板級尺寸封裝的俯視圖；
[0038]結(jié)合附圖，作以下說明:
[0039]1-硅基板圓片，101-凹槽，2-芯片，201-焊盤面，202-焊盤，3_膠水或干膜，4_介質(zhì)層，401-介質(zhì)層開口，5-金屬重布線，501-種子金屬層，502-初始金屬重布線，503-凸點下金屬層，6-光刻膠，7-鈍化層，701-鈍化層開口，8-焊球，9-面板。
【具體實施方式】
[0040]為使本發(fā)明能夠更加易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。為方便說明，實施例附圖的結(jié)構(gòu)中各組成部分未按正常比例縮放，故不代表實施例中各結(jié)構(gòu)的實際相對大小。其中所說的結(jié)構(gòu)或面的上面或上側(cè)，包含中間還有其他層的情況。[0041 ] 實施例1
[0042]—種埋入硅基板扇出型封裝方法，包括如下步驟:
[0043]步驟1.參見圖1，提供一上表面制作有若干凹槽101的硅基體圓片1，所述凹槽內(nèi)至少黏結(jié)一顆芯片2，且所述凹槽的深度與所述芯片的厚度相當，所述芯片的焊盤面201朝外，即芯片的焊盤接近硅基體圓片的上表面。為便于安放芯片，所設(shè)凹槽會稍大于芯片的尺寸，后續(xù)需要使用膠或膜填充芯片與凹槽之間的間隙，以增加芯片的穩(wěn)固性，同時保證絕緣性會泛。
[0044]優(yōu)選的，所述芯片與所述凹槽通過膠水或干膜3黏結(jié)。更優(yōu)的，膠水或干膜為非導電聚合物膠或薄膜，粘接芯片與凹槽底面，保證在接下來的工藝中，芯片位置不發(fā)生偏移，以便于獲得較好的對準精度。
[0045]優(yōu)選的，所述芯片的焊盤面和所述硅基體的上表面之間的高度差小于50微米，以保證封裝體表面材料的均一性。
[0046]可選的，娃基板圓片可為6寸晶圓、8寸晶圓或12寸晶圓，如圖2所不。
[0047]優(yōu)選的，所述凹槽的側(cè)壁與所述芯片之間的距離大于1微米，以方便芯片放入凹槽槽底。
[0048]步驟2.參見圖3，通過涂布或壓膜工藝，形成一層覆蓋所述硅基體圓片的上表面及所述芯片的介質(zhì)層4，并在所述介質(zhì)層上對應(yīng)所述芯片的焊盤位置處制作介質(zhì)層開口 401，露出芯片的焊盤202;涂布或壓膜工藝可在真空環(huán)境中進行，介質(zhì)層