[发明专利]晶圆级系统封装方法及封装结构在审
申请号: | 201911016401.5 | 申请日: | 2019-10-24 |
公开(公告)号: | CN110783327A | 公开(公告)日: | 2020-02-11 |
发明(设计)人: | 刘孟彬 | 申请(专利权)人: | 中芯集成电路(宁波)有限公司 |
主分类号: | H01L25/18 | 分类号: | H01L25/18;H01L23/31;H01L21/98;H01L23/485;H01L23/488;H01L21/60 |
代理公司: | 31327 上海知锦知识产权代理事务所(特殊普通合伙) | 代理人: | 高静 |
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: | 导电凸块 焊垫 晶圆正面 电连接 晶圆 封装结构 互连结构 芯片 封装层 封装 电连接性能 多个器件 封装性能 器件周边 芯片背面 芯片正面 级系统 顶面 填充 贴合 种晶 | ||
1.一种晶圆级系统封装方法,其特征在于,包括:
提供第一器件晶圆,所述第一器件晶圆中形成有多个器件,以及各器件周边的多个第一焊垫,所述第一焊垫与所述器件电连接;
在所述第一器件晶圆上形成与所述第一焊垫电连接的第一导电凸块,所述第一导电凸块形成在所述第一焊垫上,或朝所述器件内部分布,形成有所述第一导电凸块的面为器件晶圆正面;
提供芯片;
在所述芯片上形成第二导电凸块,形成有所述第二导电凸块的面为芯片正面,与所述芯片正面相背的面为芯片背面;
将所述芯片背面贴合于所述器件晶圆正面上,所述第一导电凸块顶面高于所述芯片正面;
在所述器件晶圆正面上形成封装层,所述封装层填充于所述芯片和所述第一导电凸块之间,且露出所述第一导电凸块和第二导电凸块;
在所述封装层上形成互连结构,所述互连结构与所述第一导电凸块和所述第二导电凸块电连接。
2.如权利要求1所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,所述第一导电凸块的高度为60μm至200μm,半径大于或等于30μm。
3.如权利要求1所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,所述第一导电凸块与所述第一焊垫相接触;
形成所述第一导电凸块的步骤包括:在所述第一器件晶圆上形成第一图形层,所述第一图形层中形成有露出所述第一焊垫的第一开口;
在所述第一开口中形成所述第一导电凸块;
形成所述第一导电凸块后,去除所述第一图形层。
4.如权利要求1所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,所述第一导电凸块与所述第一焊垫通过第一再布线结构电连接;
形成所述第一导电凸块之前,所述封装方法还包括:在所述第一器件晶圆上形成第一钝化层,所述第一钝化层还覆盖所述第一焊垫;在所述第一钝化层中形成露出所述第一焊垫的第一凹槽;形成覆盖部分所述第一钝化层且填充所述第一凹槽的所述第一再布线结构,所述第一再布线结构朝向所述器件内部延伸;
形成所述第一导电凸块的步骤包括:在所述第一再布线结构和第一钝化层上形成第二图形层,所述第二图形层中形成有露出所述第一再布线结构的第二开口;在所述第二开口中形成所述第一导电凸块;形成所述第一导电凸块后,去除所述第二图形层。
5.如权利要求1所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,所述提供芯片的步骤中,所述芯片上形成有第二焊垫;
形成所述第二导电凸块的步骤包括:在所述芯片上形成第三图形层,所述第三图形层中形成有露出所述第二焊垫的第三开口;
在所述第三开口中形成所述第二导电凸块;
形成所述第二导电凸块后,去除所述第三图形层。
6.如权利要求1所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,所述互连结构为第二再布线结构,形成所述第二再布线结构的步骤包括:在所述第一导电凸块和第二导电凸块上形成导电柱;
在所述导电柱和所述封装层上形成互连线,所述互连线与所述导电柱构成所述第二再布线结构。
7.如权利要求1所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,所述互连结构为第二再布线结构,形成所述第二再布线结构的步骤包括:在所述封装层上形成第一介质层,所述第一介质层中形成有露出所述第一导电凸块和第二导电凸块的第四开口;
形成填充于所述第四开口内、且覆盖部分所述第一介质层的所述第二再布线结构。
8.如权利要求1所述的晶圆级系统封装方法,其特征在于,将所述芯片背面贴合于所述第一导电凸块露出的所述器件晶圆正面上时,所述第一导电凸块的顶面高于所述第二导电凸块的顶面;
形成所述封装层的步骤包括:在所述器件晶圆正面上形成封装材料层,所述封装材料层填充于所述芯片和所述第一导电凸块之间,且覆盖所述第一导电凸块和所述芯片的顶面;去除高于所述第二导电凸块顶面的封装材料层,剩余所述封装材料层作为所述封装层;
去除高于所述第二导电凸块顶面的封装材料层的步骤中,去除高于所述第二导电凸块顶面的所述第一导电凸块。
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