[发明专利]用于晶圆级芯片的重布线制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于晶圆级芯片的重布线制造工艺，属于半导体封装技术领域。

背景技术

目前，半导体芯片的TSV封装一般采用先开槽状开口，再开圆孔硅开口，使圆孔硅底部露出芯片的引脚焊盘，然后激光打孔打穿芯片引脚焊盘，完成电路的导出。这种方式，比较适合芯片引脚焊盘较大的结构，而对于芯片的引脚焊盘偏小的产品，在芯片的引脚焊盘上开圆孔的开口大小相对具有局限性，这就导致激光打孔的偏移量允许范围较小，激光打孔容易打到圆孔边缘的硅造成短路，从而使产品的不良率较高；其次，由于底部盲孔的焊盘厚度仅为1um左右，且此种方式封装线路和晶圆触点连接是环形的线接触，接触面积很有限，同时受热冲击或者机械冲击的情况下，容易造成触点处断裂等不良，可靠性较差。

发明内容

本发明目的是提供一种用于晶圆级芯片的重布线制造工艺，该重布线制造工艺其封装线路和晶圆触点采用面接触，增大接触面积，提升电性能和产品可靠性；其次，有利于在高深宽比的盲孔内，将保护光阻液均匀覆盖于盲孔四壁、底部，提升产品性能，也提高了后续显影的精度，进一步提升电性能、产品可靠性和良率。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于晶圆级芯片的重布线制造工艺，所述晶圆级芯片表面的四周边缘区域分布有若干个盲孔，所述晶圆级芯片表面和盲孔侧表面、底部具有钝化层，位于此盲孔底部钝化层下方具有氧化硅层，一引脚焊盘位于氧化硅层与盲孔相背的一侧且位于盲孔正下方；所述重布线制造工艺包括以下步骤：

步骤一、将晶圆级芯片固定于所述晶圆级静电喷涂装置上；所述晶圆级静电喷涂装置包括腔体、金属托盘、喷嘴和静电发生器，所述喷嘴上端安装有高压气体输入管，喷嘴侧壁安装有用于传输保护光阻层的液体传输管，所述金属托盘设置于腔体底部的中央区域，所述静电发生器的第一电极输出端通过导线连接到金属托盘，所述静电发生器的第二电极输出端通过导线连接到喷嘴，所述晶圆级芯片放置于所述金属托盘上表面上，至少2个固定于金属托盘边缘区域的压爪夹持所述晶圆级芯片边缘区，所述金属托盘固定于一旋转盘上，此旋转盘下表面固定有一旋转轴；

步骤二、开启所述静电发生器从而使得金属托盘带上正电荷或负电荷，喷嘴带上正电荷或负电荷，金属托盘和喷嘴带电荷相反，保护光阻液从液体传输管进入喷嘴并在来自高压气体输入管的高压氮气驱动下，喷射至晶圆级芯片表面、盲孔侧表面和底部从而在晶圆级芯片表面、盲孔侧表面和底部形成一层均匀的保护光阻层，所述保护光阻液带上正电荷或负电荷；

步骤三、使用步进曝光机对晶圆级芯片的盲孔底部保护光阻层进行曝光；

步骤四、将曝光后的晶圆级芯片放置于封闭显影机的腔体内，对盲孔底部进行显影，显出工艺窗口从而暴露出盲孔底部的钝化层，同时对封闭显影机的腔体进行抽真空，从而有利于显影液与盲孔内保护光阻层充分接触；

步骤五、通过蚀刻去除位于引脚焊盘正上方的钝化层、氧化硅层，从而露出引脚焊盘；

步骤六、用物理气相沉积或者电子束蒸发在盲孔四壁、底部以及晶圆级芯片表面镀覆一金属导电层，此金属导电层与引脚焊盘电连接；

步骤七、在金属导电层与钝化层相背的表面制作一防焊层，此防焊层上开设若干个通孔，一焊球通过所述通孔与金属导电层电连接。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，所述金属托盘带上正电荷，所述喷嘴带上负电荷，所述保护光阻液带上负电荷。

2. 上述方案中，所述喷嘴从上往下以一定的步进移动来回喷涂，每完成一个整面喷涂，金属托盘旋转90°，再重复从上往下以一定的步进移动完成一个整面喷涂。

3. 上述方案中，所述喷嘴绕其轴线旋转。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

本发明用于晶圆级芯片的重布线制造工艺，其封装线路和晶圆触点采用面接触，增大接触面积，提升电性能和产品可靠性；其次，有利于在高深宽比的盲孔内，将保护光阻液均匀覆盖于盲孔四壁、底部，提升产品性能，也提高了后续显影的精度，进一步提升电性能、产品可靠性和良率。

附图说明

附图1为本发明重布线后晶圆级芯片的结构示意图；

附图2~6为本发明晶圆级芯片重布线流程示意图；

附图7为本发明晶圆级静电喷涂装置结构示意图；

附图8~10为本发明显影工艺流程图。