[发明专利]晶圆级芯片封装结构及其封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体封装技术，具体涉及一种晶圆级芯片封装结构及其封装方法。

背景技术

目前使用电镀铜柱，塑封后研磨成型，并使用铜柱作为基底层进行植球。此结构在大电流方面有优势。但是在大电流工作过程中，铜和锡球材料直接接触，形成的铜锡金属间化合物对于后续的可靠性、电性能和机械性能有不利的影响。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种能够有效阻止金属间化合物的不利影响，提高产品电性能和机械性能的晶圆级芯片封装结构及其封装方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种晶圆级芯片封装结构，包括金属凸点，所述金属凸点上设有阻挡层，所述阻挡层上设有焊球，所述金属凸点和所述阻挡层的外围设有塑封层，所述阻挡层的下表面位于所述塑封层的上表面以下。

本发明还提供一种上述的晶圆级芯片封装方法，包括以下步骤：

在硅承载层上开设凹槽，在凹槽内设有铝层，在所述硅承载层上设有钝化层，所述钝化层在铝层上形成开口；

在所述钝化层及开口下方的铝层上形成附着层；

在所述附着层上先涂覆光阻材料，然后感光使光阻材料上形成用于暴露附着层的开口；

在暴露附着层的开口形成再布线层；

去除光阻材料；

在再布线层和附着层上涂覆光阻材料或形成干膜，然后感光使光阻材料或干膜上形成用于暴露再布线层的开口；

在暴露再布线层的开口形成金属凸点，在金属凸点的上表面形成阻挡层，在阻挡层上形成铜层；

去除光阻材料或干膜；

去除附着层；

将金属凸点、阻挡层和金属层的周围、再布线层上及钝化层上使用塑封料进行塑封，形成塑封层；

对塑封料进行打磨减薄，裸露出铜层的上表面，使阻挡层的下表面位于所述塑封层的上表面以下；

蚀刻铜层，裸露出阻挡层，然后在阻挡层上设置焊球。

本发明又提供一种上述的晶圆级芯片封装方法，包括以下步骤：包括以下步骤：

在硅承载层上开设凹槽，在凹槽内设有铝层，在所述硅承载层上设有钝化层，所述钝化层在铝层上形成开口；

在所述钝化层及开口下方的铝层上形成附着层；

在所述附着层上先涂覆光阻材料，然后感光使光阻材料上形成用于暴露附着层的开口；

在暴露附着层的开口形成再布线层；

去除光阻材料；

在再布线层和附着层上涂覆光阻材料或形成干膜，然后感光使光阻材料或干膜上形成用于暴露再布线层的开口；

在暴露再布线层的开口形成金属凸点，在金属凸点的上表面形成阻挡层，在阻挡层上形成锡银合金层；

去除光阻材料或干膜；

去除附着层；

将金属凸点、阻挡层和锡银合金层的周围、再布线层上及钝化层上使用塑封料进行塑封，形成塑封层；

对塑封料进行打磨减薄，裸露出锡银合金层的上表面，使阻挡层的下表面位于所述塑封层的上表面以下；

在锡银合金层上设置焊球。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用本发明的封装方法制备的晶圆级芯片封装结构，在晶圆级芯片封装结构(Wafer Level Chip Scale Packaging，WLCSP)中增加一层阻挡层，可以有效阻止金属间化合物的不利影响。对于产品的电性能和机械性能有明显提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本发明实施例提供的一种晶圆级芯片封装方法的流程图；

图1b为本发明实施例提供的另一种晶圆级芯片封装方法的流程图；

图2-图20分别为本发明实施例提供的各个制备步骤所对应的晶圆级芯片封装的结构示意图。

附图标记：