[发明专利]晶圆级芯片封装方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体制造领域，特别是涉及一种晶圆级芯片封装方法。

背景技术

随着集成电路制造业的快速发展，人们对集成电路的封装技术的要求也不断提高，现有的封装技术包括球栅阵列封装(BGA)、芯片尺寸封装(CSP)、圆片级封装(WLP)、三维封装(3D)和系统封装(SiP)等。其中，圆片级封装(WLP)由于其出色的优点逐渐被大部分的半导体制造者所采用，它的全部或大部分工艺步骤是在已完成前工序的硅圆片上完成的，最后将圆片直接切割成分离的独立器件。圆片级封装(WLP)具有其独特的优点：①封装加工效率高，可以多个圆片同时加工；②具有倒装芯片封装的优点，即轻、薄、短、小；③与前工序相比，只是增加了引脚重新布线(RDL)和凸点制作两个工序，其余全部是传统工艺；④减少了传统封装中的多次测试。因此世界上各大型IC封装公司纷纷投入这类WLP的研究、开发和生产。WLP的不足是目前引脚数较低，还没有标准化和成本较高。WLP所涉及的关键技术除了前工序所必须的金属淀积技术、光刻技术、蚀刻技术等以外，还包括重新布线(RDL)技术和凸点制作技术。通常芯片上的引出端焊盘是排到在管芯周边的方形铝层，为了使WLP适应了SMT二级封装较宽的焊盘节距，需将这些焊盘重新分布，使这些焊盘由芯片周边排列改为芯片有源面上阵列排布，这就需要重新布线(RDL)技术。

重新布线层(RDL)是倒装芯片组件中芯片与封装之间的接口界面。重新布线层是一个额外的金属层，由核心金属顶部走线组成，用于将裸片的I/O焊盘向外绑定到诸如凸点焊盘等其它位置。凸点通常以栅格图案布置，每个凸点都浇铸有两个焊盘(一个在顶部，一个在底部)，它们分别连接重新布线层和封装基板。

现有的扇出型芯片封装技术往往会面临一个比较突出的问题：装配变形。在现有的工艺中，一般是将半导体芯片正面朝下粘贴于载体的贴膜上，然后进行塑封，塑封之后将载体及贴膜去除。在之后的重新布线层工艺以及植球回流工艺的过程中，塑封材料往往会出现变形弯曲等问题，从而大大影响封装产品的性能。

为了克服上述缺陷，现有的一种解决方案是，将半导体芯片正面朝上地装配于塑封材料中，由于所述塑封材料由刚性载体作为支撑，这种方法可以大大降低后续的重新布线层工艺以及植球工艺所造成的塑封材料的变形概率。然而，这种方法需要增加如研磨、减薄等一些工艺步骤，从而会造成产品成本的提高。

鉴于以上原因，提供一种避免重新布线及植球工艺过程中塑封材料容易变形的问题，而又不增加产品成本的晶圆级芯片封装方法实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种晶圆级芯片封装方法，用于解决现有技术中重新布线及植球工艺过程中塑封材料容易变形的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种晶圆级芯片封装方法，所述晶圆级芯片封装方法包括步骤：1)提供第一载体，所述第一载体表面具有第一粘合层，将半导体芯片正面朝下地粘附于所述第一粘合层表面；2)采用注塑工艺对各半导体芯片进行封装，形成封装层；3)分离所述第一粘合层及各半导体芯片，以去除所述第一载体及第一粘合层；4)提供第二载体，所述第二载体表面具有第二粘合层，将所述封装层粘合于所述第二粘合层，且使各半导体芯片正面朝上；5)于各半导体芯片正面形成介质层，并基于所述介质层对各半导体芯片制作重新布线层；6)于所述重新布线层上进行植球回流工艺，形成微凸点；7)分离所述第二粘合层及封装层，以去除所述第二载体及第二粘合层。

作为本发明的晶圆级芯片封装方法的一种优选方案，所述半导体芯片为扇出型半导体芯片。

作为本发明的晶圆级芯片封装方法的一种优选方案，所述第一载体包括玻璃、半导体、金属及刚性的聚合物中的一种。

作为本发明的晶圆级芯片封装方法的一种优选方案，所述第一粘合层为双面均具有粘性的胶带、或者通过旋涂工艺制作的粘合胶，所述第一粘合层与各半导体芯片的分离方法包括化学溶剂法、UV光曝光法、或加热保温法。

作为本发明的晶圆级芯片封装方法的一种优选方案，所述第二载体包括玻璃、半导体、金属及刚性的聚合物中的一种。

作为本发明的晶圆级芯片封装方法的一种优选方案，所述第二粘合层为双面均具有粘性的胶带、或者通过旋涂工艺制作的粘合胶，所述第二粘合层与所述封装层的分离方法包括化学溶剂法、UV光曝光法、或加热保温法。

作为本发明的晶圆级芯片封装方法的一种优选方案，步骤2)的注塑工艺采用的封装材料为聚合物复合材料。所述聚合物复合材料可以是带填料的环氧树脂及带填料的环氧丙烯酸酯树脂等材料。