[发明专利]晶圆级封装方法及封装结构有效
申请号: | 201811028264.2 | 申请日: | 2018-09-04 |
公开(公告)号: | CN110875207B | 公开(公告)日: | 2021-05-07 |
发明(设计)人: | 罗海龙;克里夫·德劳利 | 申请(专利权)人: | 中芯集成电路(宁波)有限公司 |
主分类号: | H01L21/603 | 分类号: | H01L21/603;H01L23/488 |
代理公司: | 上海知锦知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31327 | 代理人: | 高静;李丽 |
地址: | 315800 浙江省宁波市北*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 晶圆级 封装 方法 结构 | ||
1.一种晶圆级封装方法,其特征在于,包括:
提供器件晶圆,所述器件晶圆包括多个第一芯片,所述第一芯片包括第一电极,且所述第一电极由所述器件晶圆露出,所述器件晶圆露出所述第一电极的面为晶圆正面;
提供承载基板,在所述承载基板上临时键合多个第二芯片,所述第二芯片包括第二电极,且所述第二电极由所述第二芯片露出,所述第二芯片露出所述第二电极的面为芯片正面,与所述芯片正面相背的面为芯片背面;
使所述芯片背面和所述晶圆正面相对设置,采用熔融键合工艺使所述芯片背面键合于所述晶圆正面;
键合之后,对所述第二芯片和承载基板进行解键合处理;
在所述解键合处理后,在所述第二芯片的侧壁上形成绝缘侧墙;
形成保形覆盖所述芯片正面、绝缘侧墙和晶圆正面的导电层。
2.如权利要求1所述的封装方法,其特征在于,所述封装方法还包括:在所述晶圆正面形成第一氧化层;在所述芯片背面形成第二氧化层;
通过所述第一氧化层和所述第二氧化层进行所述熔融键合工艺。
3.如权利要求2所述的封装方法,其特征在于,所述熔融键合工艺的步骤包括:对所述第一氧化层表面和第二氧化层表面依次进行等离子体活化处理、去离子水清洗处理和干燥处理;
在所述干燥处理后,将所述第二氧化层和第一氧化层相对设置并贴合,对所述器件晶圆和第二芯片施加键合压力,进行预键合处理;
在所述预键合处理后,对所述器件晶圆和第二芯片进行退火处理。
4.如权利要求1所述的封装方法,其特征在于,在所述第二芯片的侧壁上形成绝缘侧墙的步骤包括:形成保形覆盖所述第二芯片以及所述第二芯片之间晶圆正面的绝缘层;
去除所述芯片正面和所述晶圆正面的绝缘层,保留所述第二芯片侧壁上的绝缘层作为所述绝缘侧墙。
5.如权利要求1所述的封装方法,其特征在于,在所述第二芯片的侧壁上形成绝缘侧墙的步骤包括:所述绝缘侧墙完全露出所述第一电极。
6.如权利要求1所述的封装方法,其特征在于,所述封装方法还包括:在形成所述导电层之后,在所述导电层上覆盖封装层。
7.如权利要求2所述的封装方法,其特征在于,在所述芯片背面上形成所述第二氧化层之后,将所述芯片正面临时键合于所述承载基板上;
或者,
将所述芯片正面临时键合于所述承载基板之后,在所述芯片背面上形成所述第二氧化层。
8.如权利要求2所述的封装方法,其特征在于,所述第一氧化层的材料为氧化硅、氧化铪、氧化铝或氧化镧,所述第二氧化层的材料为氧化硅、氧化铪、氧化铝或氧化镧,且所述第一氧化层和第二氧化层的材料相同。
9.如权利要求3所述的封装方法,其特征在于,所述等离子体活化处理所采用的反应气体包括Ar、N2、O2和SF6中的一种或多种。
10.如权利要求4所述的封装方法,其特征在于,通过干法刻蚀工艺,去除所述芯片正面和所述晶圆正面的绝缘层。
11.如权利要求4所述的封装方法,其特征在于,所述绝缘层的材料为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。
12.如权利要求1所述的封装方法,其特征在于,所述导电层的材料为铜、铝、锡和镍中的一种或多种。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造