[发明专利]一种3D扇出型封装方法及结构

说明书

本发明公开一种3D扇出型封装方法及结构，属于集成电路封装技术领域。首先提供硅基和玻璃载板，所述硅基正面通过截止层与所述玻璃载板键合；接着在硅基背面刻蚀TSG（Through Silicon Groove）凹槽和TSV硅通孔并形成钝化层和第一层再布线；然后制作金属焊垫和通孔焊垫，在硅基背面制作缓冲层并在其表面开口；将芯片埋入TSG凹槽，用干膜材料填充芯片与硅基间隙，并在芯片的焊盘和第一层布线处开口；再进行n层再布线，将异构芯片通过微凸点与n层重布线互连，通过塑封料塑封异构芯片；拆掉玻璃载板露出所述截止层，在金属焊垫和通孔焊垫处开口；依次形成n层再布线、阻焊层和凸点，最后切成单颗封装芯片完成最终封装。

技术领域

本发明涉及集成电路封装技术领域，特别涉及一种3D扇出型晶圆级封装方法及结构。

背景技术

数字信号处理模块是电子产品的核心和大脑，基于高性能晶圆级封装的微系统技术是后摩尔时代（More Moore）的必然选择。微系统技术可以实现差异化异构功能芯片的高密度集成，这也加速和促进了电子器件微型化、智能化、多功能化和低功耗方向的发展。在后摩尔时代，从整个系统层面来看，如何把环环相扣的芯片供应链整合到一起，是未来发展的重心，封测也将扮演重要的角色。有了先进封装技术，半导体世界将会是另一番情形，这也让沉寂了三十年的封装技术成长起来。

在这其中三维（3D）扇出型晶圆级封装由于可以实现差异化功能芯片集成，并且在高集成度的同时，最终封装尺寸减小，微系统组件性能提高。比较有代表性的就是英飞凌eWLB、台积电InFO和华天科技eSiFO。一般来说，要实现三维集成，就需要通孔技术，包括硅通孔（TSV）和树脂通孔（TMV）。随着芯片制造向着7nm制程甚至更小节距的方向发展，芯片的I/O数量越来越多，三维扇出中基体（包括硅基和树脂基）正背面互连的密度也越来越高，需要的通孔就会越来越多。为了保证基体正反面互连，就需要增加扇出面积或减小通孔的孔径，这就增加了封装尺寸或技术难度和制造成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D扇出型封装方法及结构，通过在埋入的芯片底部制作能够实现硅基正反面互连的金属焊垫，增加3D扇出型封装正反面垂直互连I/O数量，解决现有的三维扇出集成封装中高密度垂直互连扇出面积大、工艺难度大且成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种3D扇出型封装方法，包括：

提供硅基和玻璃载板，所述硅基正面通过截止层与所述玻璃载板键合；

在硅基背面刻蚀TSG凹槽和TSV硅通孔并形成钝化层和第一层再布线，在TSG凹槽底部和TSV硅通孔底部分别形成金属焊垫和通孔焊垫；

在硅基背面制作缓冲层并在其表面开口；

将芯片埋入TSG凹槽，用干膜材料填充芯片与硅基间隙，并在芯片的焊盘和第一层布线处开口；

进行n层再布线，将异构芯片通过微凸点与n层重布线互连，通过塑封料塑封异构芯片；

拆掉玻璃载板露出所述截止层，在金属焊垫和通孔焊垫处开口；

依次形成n层再布线、阻焊层和凸点，最后切成单颗封装芯片完成最终封装。

可选的，所述玻璃载板包括键合玻璃和形成在所述键合玻璃上的临时键合激光反应层；

所述临时键合激光反应层通过临时键合胶与所述截止层键合；

所述键合玻璃的厚度不小于100μm；所述临时键合胶的厚度不小于1μm，所述临时键合激光反应层的厚度不小于0.1μm。

可选的，在硅基背面刻蚀TSG凹槽和TSV硅通孔并形成钝化层和第一层再布线包括：

通过研磨或刻蚀工艺将硅基背面减薄到目标厚度；