[发明专利]一种直接在晶圆片上沉积过渡衬底薄膜的CSP器件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种直接在晶圆片上沉积过渡衬底薄膜的CSP器件及其制备方法。所述制备方法包括：将放置了晶圆的载板装置放入PECVD设备反应腔室内，抽空，升温；连通射频电源，将晶圆片倒置，通入反应气体；将晶圆片正置，镀上金属电极，然后在出光面涂覆一层荧光胶。得到所述CSP器件。本发明还设计了上述的载板装置，其包括载板主体、模具单元和隔模板；载板主体上设有电极层，所述的模具单元和隔膜板内嵌在载板主体内；模具单元外部是于载板主体相贴合，叠置在一起。本发明提供的制备方法，能避免MCPCB板对芯片应力传递，引起外延层裂纹的问题，能防止在所沉积的薄膜覆盖晶圆片的电极。

技术领域

本发明属于微电子产业中芯片制造领域，具体涉及一种直接在晶圆片上沉积过渡衬底薄膜的CSP器件及其制备方法。

背景技术

随着LED在照明、汽车、背光等领域渗透的进一步提高，市场对光源效率、品质、可靠性及性能价格比提出了更加苛刻的需求，倒装技术-芯片尺寸封装(Chip ScalePackage,CSP)被认为在某种程度上可以颠覆现有LED制造技术格局的新趋势。传统的LED封装形式主要是水平封装和垂直封装。但是传统的LED封装，其出光面主要在上面，因水平和垂直封装的电极挤占发光面积从而影响发光效率。而倒装封装其电器面朝下，无金线芯片极的封装，减少了金线的焊线工艺，因为倒装工艺无焊线，减少了因焊线虚焊或者是接触不良而引起LED灯不亮。亦不会因为金线而阻挡出光面，影响发光效率。

在CSP封装过程中，由于LED倒装芯片的发光层位于芯片下方，其材料为脆性材料，当LED芯片直接贴装在金属芯线路板(MCPCB)上时，外部应力会直接传导至芯片上，由于MCPCB板的材料膨胀系数(CET约为18-23ppm/K)与芯片的材料膨胀系数(GaN CTE约5ppm/K)相差较大。芯片会由于外部应力使得外延层产生裂纹。为了避免该问题，需要在LED芯片和MCPCB板间引入过渡层薄膜，以缓解二者之前的应力传递。

薄膜的制备方法有很多种，有化学气相沉积法(CVD)，等离子增强化学气相沉积法(PECVD)，低压气相沉积法(LPCVD)等等。等离子化学气相沉积法因其成模质量良好，受到广泛应用。

PECVD法的实验机理：是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。PECVD法的优点：基本温度低；沉积速率快；成膜质量好，针孔较少，不易龟裂。因此在该发明中，采用PECVD法预先在芯片上引入衬底薄膜，以减缓MCPCB板与芯片贴装时，MCPCB热失配应力向芯片的热失配应力传递。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种直接在晶圆片上沉积过渡衬底薄膜的CSP器件及其制备方法。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

为使用PECVD法在芯片与MCPCB板间引入过渡薄膜，本发明提供了一种在晶圆上直接镀膜的方法。本发明提供的制备方法涉及到LED封装过程，应用PECVD法直接在晶圆片上镀薄膜，以阻挡MCPCB板与芯片贴装时MCPCB热失配应力向芯片的热失配应力传递。

本发明提供的一种直接在晶圆片上沉积过渡衬底薄膜的CSP器件的制备方法，其中，过渡衬底薄膜是在晶圆片切割前便沉积在晶圆片的底面。沉积时避开晶圆片上的电极区域，晶圆片上的电极裸露在外，在沉积好过渡衬底薄膜后，镀上电极，涂覆荧光胶，最后切割成单个CSP器件。所沉积的薄膜为绝缘薄膜。沉积好过渡衬底薄膜后，镀上电极，涂覆荧光胶，最后切割成单个CSP器件。

本发明提供的一种直接在晶圆片上沉积过渡衬底薄膜的CSP器件的制备方法，包括如下步骤：

(1)将已放置晶圆的载板装置放入PECVD设备的反应腔室内，抽真空，升温后在沉积过程中维持温度恒定；

(2)将PECVD设备以及晶圆载板装置连通中频或者射频电源，使腔室内形成反应气体所需的气氛氛围；