[发明专利]一种晶圆级封装方法及半导体器件

说明书

本发明提供一种晶圆级封装方法及半导体器件，所述方法包括：提供底部晶圆和顶部晶圆，所述底部晶圆具有第一表面和第二表面，所述底部晶圆的第一表面上形成有第一焊垫，所述顶部晶圆具有第一表面和第二表面，所述顶部晶圆的第一表面上形成有第二焊垫；将所述顶部晶圆的第二表面键合到所述底部晶圆的第一表面，使所述底部晶圆和所述顶部晶圆无间隙贴合；形成贯通所述顶部晶圆的第一通孔以露出所述底部晶圆第一表面上的第一焊垫；在所述顶部晶圆的第一表面上和所述第一通孔中形成重布线层以连接所述顶部晶圆第一表面上的第二焊垫与所述底部晶圆第一表面上的第一焊垫。采用本发明的方法，在实现功能的同时，可减少封装尺寸及厚度，节约成本。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种晶圆级封装方法及半导体器件。

背景技术

在集成电路工艺中，半导体封装是指将晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。随着电子元件的小型化、轻量化及多功能化的需求日渐增加，导致半导体封装密度不断增加，因而必须缩小封装尺寸及封装时所占的面积。正是这些因素促进了倒装芯片封装(Flip Chip Packaging)、芯片尺寸封装(CSP，Chip Scale Package)以及晶圆级封装(WLP，Wafer Level Packaging)等的发展，以替代传统的引线键合封装(Wire BondPackage)。传统的引线键合封装的尺寸大，而输入/输出(I/O)端口数较少。与引线键合封装方式相比，倒装芯片封装方式具有封装密度高，散热性能优良，I/O端口密度高和可靠性高等优点，可大大减小尺寸和重量。晶圆级封装是直接在晶圆上进行大多数或全部的封装、测试程序，然后再进行切割，它以焊球阵列封装(BGA，Ball Grid Array Package)为基础，是一种经过改进和提高的芯片尺寸封装，已经成为先进封装技术的重要组成部分。

在应用中随着对芯片计算功能要求的提高，多芯片叠装工艺也已进入生产，但以倒装芯片封装方式实现的叠装芯片厚度会大大增加，生产成本高。

本发明的目的在于提供一种晶圆级封装方法，以解决上述技术问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对现有技术的不足，本发明提供一种晶圆级封装方法，所述方法包括：提供底部晶圆和顶部晶圆，所述底部晶圆具有彼此相对的第一表面和第二表面，所述底部晶圆的第一表面上形成有第一焊垫，所述顶部晶圆具有彼此相对的第一表面和第二表面，所述顶部晶圆的第一表面上形成有第二焊垫；将所述顶部晶圆的第二表面键合到所述底部晶圆的第一表面，使所述底部晶圆和所述顶部晶圆无间隙贴合；形成贯通所述顶部晶圆的第一通孔以露出所述底部晶圆第一表面上的第一焊垫；在所述顶部晶圆的第一表面上和所述第一通孔中形成重布线层以连接所述顶部晶圆第一表面上的第二焊垫与所述底部晶圆第一表面上的第一焊垫。

进一步，采用熔胶键合的方法将所述顶部晶圆的第二表面键合到所述底部晶圆的第一表面。

进一步，所述形成贯通所述顶部晶圆的第一通孔的方法包括深反应离子刻蚀。

进一步，形成所述重布线层的方法包括：在所述顶部晶圆的第一表面上和所述第一通孔中形成种子层，然后在所述种子层上电镀金属，以形成所述重布线层。

进一步，所述电镀金属包括铜。

进一步，所述种子层包括依次沉积的钛和铜。

进一步，在所述形成贯通所述顶部晶圆的第一通孔的步骤后，还包括在所述顶部晶圆的第一表面上形成第一绝缘层，然后刻蚀所述第一绝缘层，直至露出所述底部晶圆的第一焊垫和所述顶部晶圆的第二焊垫。

进一步，在所述形成重布线层的步骤后，还包括刻蚀掉所述重布线层不需要的部分的步骤。