[发明专利]使用可光刻键合材料的晶圆级封装方法

说明书

一种使用可光刻键合材料的晶圆级封装方法，包括：提供基板和多个第一芯片；在基板或第一芯片上形成可光刻键合层；利用光刻工艺图形化键合层，在键合层内形成第一通孔；通过键合层，预键合第一芯片至基板，第一芯片与第一通孔与相对应；提供封装材料，采用热压合工艺使基板和多个第一芯片通过键合层实现键合，并使封装材料填充于多个第一芯片之间且覆盖多个第一芯片和基板；在热压合工艺后，刻蚀基板背向第一芯片的面，在基板内形成贯穿基板且与第一通孔相贯通的第二通孔，第二通孔和第一通孔用于构成第一导电通孔；在第一导电通孔内形成与第一芯片电连接的第一导电柱。本发明在提高封装效率的同时，提高封装结构的良率和可靠性。

技术领域

本发明实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种使用可光刻键合材料的晶圆级封装方法。

背景技术

随着超大规模集成电路的发展趋势，集成电路特征尺寸持续减小，人们对集成电路封装技术的要求相应也不断提高。其中，系统级封装(System in Package，SIP)是将多个具有不同功能的有源元件、无源元件、微机电系统(MEMS)、光学元件等其他元件组合到一个单元中，形成一个可提供多种功能的系统或子系统，允许异质IC集成。相比于系统级芯片(System on Chip，SOC)，系统级封装的集成相对简单，设计周期和面市周期更短，成本较低，可以实现更复杂的系统，是一种较为普遍的封装技术。

目前，为了满足集成电路封装的更低成本、更可靠、更快及更高密度的目标，先进的封装方法主要采用晶圆级系统封装(Wafer Level System in Package，WLPSIP)和面板级系统封装(Panel Level System in Package，PLSIP)，与传统的系统级封装相比，晶圆级系统封装和面板级系统封装是在晶圆(Wafer)或面板上完成封装制程，具有大幅度减小封装结构的面积、降低制造成本、优化电性能、批次制造等优势，可显著降低工作量与设备的需求。

发明内容

本发明实施例解决的问题是提供一种使用可光刻键合材料的晶圆级封装方法，在提高封装效率的同时，提高封装结构的良率和可靠性。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种使用可光刻键合材料的晶圆级封装方法，包括：提供基板和多个第一芯片；在所述基板或所述第一芯片上形成可光刻键合层；利用光刻工艺，图形化所述可光刻键合层，在所述可光刻键合层内形成第一通孔；通过所述可光刻键合层，预键合所述第一芯片至所述基板，所述第一芯片与所述第一通孔与相对应；提供封装材料，采用热压合工艺，使所述基板和所述多个第一芯片通过所述键合层实现键合，并使所述封装材料填充于所述多个第一芯片之间且覆盖所述多个第一芯片和基板；在所述热压合工艺后，刻蚀所述基板背向所述第一芯片的表面，在所述基板内形成贯穿所述基板且与所述第一通孔相贯通的第二通孔，所述第二通孔和所述第一通孔用于构成第一导电通孔；在所述第一导电通孔内形成与所述第一芯片电连接的第一导电柱。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

本发明实施例通过光刻工艺在键合层内形成第一通孔，再刻蚀基板以形成第二通孔的方案，避免所述键合层出现横向刻蚀严重的问题，从而避免出现所述第一通孔开口尺寸大于所述第二通孔开口尺寸的问题，且通过光刻的方式提高所述通孔的开口尺寸精度；相应的，后续在第一导电通孔内形成与第一芯片电连接的第一导电柱时，有利于降低所述第一导电柱在所述第一通孔内的形成难度，且能提高所述第一导电柱在所述第一通孔内的形成质量，从而改善所述第一导电柱的电性连接性能，进而优化封装结构的良率和可靠性；而且，所述基板和所述第一芯片通过设置于二者之间的键合层实现预键合后，采用热压合工艺同步实现了所述基板和第一芯片的键合以及封装材料层对第一芯片和基板的封装，在保障所述基板和第一芯片之间具有较高键合强度的同时，相应缩短了封装工艺的加工周期，从而提高了封装效率和生产产能。

附图说明

图1至图2是一种封装方法中各步骤对应的结构示意图；