[发明专利]晶圆级芯片封装结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，特别是涉及一种晶圆级芯片封装结构及其制备方法。

背景技术

在现有的晶圆级芯片封装结构(WLCSP)中，为了满足小尺寸发展的需求，会在晶圆级芯片封装结构中使用低k介质层(譬如，重新布线层)，以及在后续要进行激光切割(laser saw)或刀片切割(blade saw)；但由于低k介质层比较脆，尤其是在低k介质层暴露于大气环境中，大气中的水汽进入到低k介质层内之后，使得所述低k介质层在后续的切割过程中会容易产生裂痕(crack)，而低k介质层中裂痕的存在会严重影响封装芯片的性能。同时，在切割的过程中，由于半导体芯片的背面直接裸露在外，很容易造成半导体芯片从背面发生破裂(chipping)等问题；此外，现有封装结构制备时一般都是将半导体芯片通过剥离层之间贴置于半导体衬底上，然后再进行塑封封装；由于半导体芯片与剥离层之间的粘合力较差，容易造成半导体芯片在封装过程中及封装后发生晃动，从而造成半导体芯片与重新布线层的接触不良，进而影响封装结构的性能。

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结构及其制备方法，用于解决现有技术中存在的在切割过程中会导致低k介质层产生裂痕，进而影响封装芯片的性能的问题，容易造成半导体芯片背面发生破裂的问题及由于半导体芯片与剥离层之间的粘合力较差，容易造成半导体芯片在封装过程中及封装后发生晃动，从而造成半导体芯片与重新布线层的接触不良，进而影响封装结构的性能的问题。

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结构，所述晶圆级芯片封装结构包括：

半导体芯片；

重新布线层，位于所述半导体芯片的正面，且与所述半导体芯片电连接；

焊料凸块，位于所述重新布线层远离所述半导体芯片的表面，且与所述重新布线层电连接；

粘片膜，位于所述半导体芯片的背面；

保护材料层，塑封于所述半导体芯片、所述重新布线层、所述焊料凸块及所述粘片膜的外围，所述保护材料层的上表面不高于所述焊料凸块的上表面，且所述保护材料层的下表面与所述粘片膜的下表面相平齐。

优选地，所述重新布线层包括：

介质层，位于所述半导体芯片的正面；

金属线层，位于所述介质层内及所述介质层表面，且与半导体芯片及所述焊料凸块电连接。

优选地，所述重新布线层包括：

第一介质层，位于所述半导体芯片的正面；

至少一层金属线层，位于所述第一介质层内，且与所述半导体芯片电连接；

第二介质层，覆盖于所述第一介质层及所述金属线层的上表面；

凸块下金属层，位于所述第二介质层内及所述第二介质层表面，且与所述金属线层及所述焊料凸块电连接。

优选地，所述保护材料层为高分子防水材料层。

优选地，所述保护材料层为环氧树脂层层。

优选地，所述粘片膜为DAF膜或BSL膜。

优选地，所述焊料凸块包括：

金属柱，位于所述重新布线层的第二表面，且与所述重新布线层电连接；

焊球，位于所述金属柱的远离所述半导体芯片的表面。

优选地，所述焊料凸块为焊球。

优选地，所述晶圆级芯片封装结构内所述半导体芯片的数量为一个。

优选地，所述晶圆级芯片封装结构内所述半导体芯片的数量为至少两个，相邻所述半导体芯片之间具有间距。

本发明还提供一种晶圆级芯片封装结构的制备方法，所述晶圆级芯片封装结构的制备方法包括如下步骤：

1)提供一晶圆，所述晶圆内形成有若干个半导体芯片；

2)于所述晶圆的上表面形成重新布线层，所述重新布线层与所述半导体芯片电连接；所述重新布线层包括介质层及位于所述介质层内及所述介质层上表面的金属连线层；

3)于所述重新布线层的上表面形成焊料凸块，所述焊料凸块与所述金属连线层电连接；

4)于所述介质层内形成上下贯穿所述介质层第一沟槽，所述第一沟槽位于各所述半导体芯片之间，且环绕所述半导体芯片；

5)使用粘片膜将上表面形成有所述重新布线层及所述焊料凸块的所述晶圆贴置于一切割蓝膜上，所述晶圆的下表面与所述粘片膜相接触；

6)于所述第一沟槽正下方形成第二沟槽，所述第二沟槽上下贯穿所述晶圆及所述粘片膜，并延伸至所述切割蓝膜内，以得到相互分离的、正面形成有重新布线层及焊料凸块且背面形成有粘片膜的半导体芯片；