[发明专利]晶圆级封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体封装领域，具体涉及一种晶圆级封装方法。

背景技术

传统技术上，IC芯片与外部电路的连接是通过金属引线键合(Wire Bonding)的方式实现的。

随着IC芯片特征尺寸的缩小和集成电路规模的扩大，引线键合技术不再适用。晶圆级芯片尺寸封装(Wafer Level Chip Scale Packaging，WLCSP)技术是对整片晶圆进行封装测试后再切割得到单个成品芯片的技术，封装后的芯片尺寸与裸片完全一致。晶圆级芯片尺寸封装技术彻底颠覆了传统封装如陶瓷无引线芯片载具(Ceramic Leadless Chip Carrier)、有机无引线芯片载具(Organic Leadless Chip Carrier)的模式，顺应了市场对微电子产品日益轻、小、短、薄化和低价化要求。经晶圆级芯片尺寸封装技术封装后的芯片尺寸达到了高度微型化，芯片成本随着芯片尺寸的减小和晶圆尺寸的增大而显著降低。晶圆级芯片尺寸封装技术是可以将IC设计、晶圆制造、封装测试、整合为一体的技术，是当前封装领域的热点和未来发展的趋势。

参考图1为现有技术中的晶圆级芯片尺寸的封装结构的结构示意图，包括：半导体衬底1；位于所述半导体衬底1表面的导电金属垫垫11，位于所述导电金属垫垫11上的球下金属层3，位于所述球下金属层3上的凸点结构2。

但是，这种凸点结构2与球下金属层3的接触面积小，这使整个封装结构的结合强度较低，容易导致封装结构的机械稳定性降低。例如，有时会发生凸点结构2与球下金属层3部分脱离甚至脱落的情况，同时整个封装结构的电传导性能和热传导性能也会受到影响。

因此，如何进一步提高凸点凸点结构与球下金属层之间的结合强度，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种晶圆级封装方法，以尽量提高凸点结构与球下金属层之间的结合强度。

为解决上述问题，本发明提供一种晶圆级封装方法，包括：

提供衬底，所述衬底表面具有导电金属垫；

在所述导电金属垫上形成凸出于衬底表面的金属核；

在所述金属核的顶面和侧面包覆球下金属层；

在所述球下金属层表面形成凸点结构。

可选的，提供衬底的步骤还包括：

在所述衬底表面形成钝化层，并使所述导电金属垫从所述钝化层中露出。

可选的，提供衬底的步骤还包括：

在所述钝化层上形成保护层，并使所述导电金属垫从所述保护层中露出；所述导电金属垫与所述钝化层以及保护层共同形成开口。

可选的，形成金属核的步骤包括：使所述金属核形成于所述开口底部。

可选的，所述保护层的材料为聚酰亚胺。

可选的，形成金属核的步骤包括：

在所述衬底上形成电镀籽晶层；

在所述电镀籽晶层上形成光刻胶层；

去除部分光刻胶以露出对应于导电金属垫位置的电镀籽晶层；

通过电镀在所述对应于导电金属垫位置的电镀籽晶层上形成所述金属核；

去除光刻胶层。

可选的，在所述金属核的顶面和侧面包覆球下金属层的步骤包括：采用电镀的方式形成所述球下金属层。

可选的，形成凸点结构的步骤包括：采用植球、回流工艺形成所述凸点结构。

可选的，所述金属核的材料与凸点结构的材料不相同。

可选的，球下金属层的材料与球下金属层的材料不相同。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

通过在所述导电金属垫上形成凸出于衬底表面的金属核；然后在所述金属核的顶面和侧面包覆球下金属层；在此之后，在所述球下金属层表面形成凸点结构。也就是说，包覆有球下金属层的金属核凸出于所述衬底的表面，这增加了凸点结构与球下金属层之间的接触面，因为金属核的顶面和侧面均包覆球下金属层，而现有技术中，球下金属层的上表面接触凸点结构。并且，包覆有球下金属层的金属核的一部分伸入凸点结构，这样增加了凸点结构与球下金属层之间的结合强度，凸点结构与球下金属层的结构更加稳定，不易发生脱落，进而提升了封装结构的机械稳定程度，并增强了封装结构的热传导性和电传导性。

附图说明

图1是现有的晶圆级芯片尺寸的封装结构的结构示意图；

图2至图6本发明晶圆级封装方法一实施例中各个步骤的结构示意图。

具体实施方式