材料和光刻胶层5材料；具体地，在去掉介质层3的过程中，光刻胶层5既作为掩膜层又作为绝缘层；之后，便作为绝缘层留在晶圆上。
[0048]d、参见图5，通过光刻工艺，去除所述焊垫2上方的光刻胶层5，参见图6，去除所述焊垫2上方的介质层3，暴露出所述焊垫2的表面；
[0049]e、参见图7，在步骤d后的光刻胶层5上和暴露出的焊垫2表面上铺设金属布线层6 ；
[0050]f、参见图8，在步骤e形成的金属布线层6上铺设保护层7 ;
[0051 ] g、参见图8，在步骤f形成的保护层7上对应金属布线层6预设焊盘的位置开设第二开口，用于植焊球8。
[0052]h、参见图8，在步骤g形成的第二开口处形成焊球8 ;
[0053]1、参见图9，切割晶圆，形成单个芯片单元的封装结构。
[0054]其中，可选的，介质层3的材料为二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或前述的组合物。可选的，元件区4为晶圆上能实现功能的核心元件区域4，核心元件如光、热、力等感应元件、微机电系统、集成电路电子元件等，但不以此为限。可选的，焊垫2为与外界电信号连接的导电垫，作为元件区4电信号的输入/输出口。可选的，第一开口 9的结构为孔、槽或其组合，其中孔包含直孔和侧壁有一定倾斜角度的孔，即上下孔径不相等的斜孔；槽包含直槽和侧壁有一定倾斜角度的槽，即上下截面尺寸不相等的斜槽；孔、槽的组合包括孔与孔、槽与槽，及孔与槽的组合。
[0055]可选的，步骤b中，形成第一开口 9的方法为干法刻蚀或湿法刻蚀或机械切割。
[0056]优选的，采用真空喷涂工艺铺设所述光刻胶。
[0057]优选的，参见图2，在步骤a和步骤b之间，对基底I的背面进行晶圆减薄。
[0058]优选的，在进行晶圆减薄之前，将所述晶圆的正面连接于一用于保护所述元件区4的基板上，这样，可以避免外界脏污进入元件区4。
[0059]优选的，所述第一开口 9的侧壁与所述晶圆的底面之间的夹角在±2°之间。
[0060]优选的，所述金属布线层6为单层金属或多层金属，所述金属布线层6为单层金属时，金属的材质为铝或铜；所述金属布线层6为为多层金属时，其中，第一层金属的材质为钛、铝和铜中的一种或至少两种的合金，覆盖于第一层金属之上的第二层金属的材质为镍、金、银、钛、钴和铜中的一种或至少两种的合金。
[0061]实施例2
[0062]如图10和图11所示，本实施例2包含上述实施例1中的全部技术特征，其区别在于，步骤b替换为:在所述基底I的背面形成与所述焊垫2相对的第一开口 9，且所述第一开口 9由基底I的背面延伸至对应焊垫2的上方，并暴露出所述焊垫2的表面。步骤d替换为:通过光刻工艺，去除所述焊垫2上方的光刻胶层5，暴露出所述焊垫2的表面。即根据第一开口 9向基底I背面延伸的程度，焊垫2上的阻挡材料可包含光刻胶层5材料或介质层3材料与光刻胶层5材料的组合物。比如，暴露出焊垫2表面时，焊垫2上的阻挡材料仅为步骤c中铺设的光刻胶层5材料；暴露出所述焊垫2上的介质层3时，焊垫2上的阻挡材料依次为介质层3材料和步骤中铺设的光刻胶层5材料。
[0063]综上，本发明提供一种晶圆级芯片尺寸封装中通孔互连的制作方法，在采用刻蚀方法去除焊垫2上的阻挡材料时，通过在开口内和基底I的背面上铺设既作为掩膜层又作为绝缘层的光刻胶，并使光刻胶填满开口，形成光刻胶层5 ;即在去掉介质层3的过程中，光刻胶层5既作为掩膜层又作为绝缘层；之后，便作为绝缘层留在晶圆上；本发明能够简化刻蚀方法形成硅通孔的工艺步骤，使晶圆级芯片尺寸封装步骤更加简单，且通过光刻胶填满开口，可以解决刻蚀过程中开口底部阻挡材料尚未刻蚀去除干净，而晶圆背面的绝缘层已经用尽而造成的线路短路等问题，特别适用于垂直的深通孔的互连。
[0064]以上实施例是参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本发明的实质的情况下，都落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种晶圆级芯片尺寸封装中通孔互连的制作方法，其特征在于:包括以下步骤: a、提供一具有若干个芯片单元的晶圆，所述芯片单元包括基底(I)和位于所述基底的正面的介质层(3)，所述基底的正面设置有元件区(4)，所述元件区周边设有若干焊垫(2)，且所述焊垫位于所述介质层内，所述元件区与其周边的焊垫电性相连； b、在所述基底的背面形成与所述焊垫相对的第一开口(9)，且所述第一开口由基底的背面延伸至对应焊垫的上方； C、在步骤b形成的所述第一开口内和所述基底的背面上铺设光刻胶，且所述光刻胶将所述第一开口填满，形成光刻胶层(5)，所述光刻胶层既作为掩膜层又作为绝缘层； d、通过曝光、显影工艺，去除所述焊垫上方的光刻胶层，暴露出所述焊垫的表面； e、在步骤d后的光刻胶层上和暴露出的焊垫表面上铺设金属布线层(6); f、在步骤e形成的金属布线层上铺设保护层(7)。
2.根据权利要求1所述的晶圆级芯片尺寸封装中通孔互连的制作方法，其特征在于:在步骤b中，所述第一开口由基底的背面延伸至对应焊垫的上方的结构为:暴露出焊垫表面或暴露出所述焊垫上的介质层。
3.根据权利要求2所述的晶圆级芯片尺寸封装中通孔互连的制作方法，其特征在于:步骤b中暴露出所述焊垫上的介质层时，步骤d中在去除所述焊垫上方的光刻胶层后，去除所述焊垫上方的介质层，暴露出所述焊垫的表面。
4.根据权利要求1所述的晶圆级芯片尺寸封装中通孔互连的制作方法，其特征在于:还包括如下步骤: g、在步骤f形成的保护层上对应金属布线层预设焊盘的位置开设第二开口； h、在步骤g形成的第二开口处形成焊球(8); 1、切割晶圆，形成单个芯片单元的封装结构。
5.根据权利要求1所述的晶圆级芯片尺寸封装中通孔互连的制作方法，其特征在于:采用真空喷涂工艺铺设所述光刻胶。
6.根据权利要求1所述的晶圆级芯片尺寸封装中通孔互连的制作方法，其特征在于:在步骤a和步骤b之间，对基底的背面进行晶圆减薄。
7.根据权利要求6所述的晶圆级芯片尺寸封装中通孔互连的制作方法，其特征在于:在进行晶圆减薄之前，将所述晶圆的正面连接于一用于保护所述元件区的基板上。
8.根据权利要求1所述的晶圆级芯片尺寸封装中通孔互连的制作方法，其特征在于:所述第一开口的侧壁与所述晶圆的底面之间的夹角在±2°之间。
9.根据权利要求1所述的晶圆级芯片尺寸封装中通孔互连的制作方法，其特征在于:所述金属布线层为单层金属或多层金属，所述金属布线层为单层金属时，金属的材质为铝或铜；所述金属布线层为为多层金属时，其中，第一层金属的材质为钛、铝和铜中的一种或至少两种的合金，覆盖于第一层金属之上的第二层金属的材质为镍、金、银、钛、钴和铜中的一种或至少两种的合金。
【专利摘要】本发明公开了一种晶圆级芯片尺寸封装中通孔互连的制作方法，在采用刻蚀方法去除焊垫上的阻挡材料时，通过在开口内和基底的背面上铺设光刻胶，并使光刻胶填满开口，形成光刻胶层；接着通过曝光、显影工艺去除焊垫上方的光刻胶层，然后再利用干法刻蚀去除焊垫上方的介质层。该方法简单、易行；且在通过干法刻蚀去除焊垫上的介质层时，可避免焊垫上介质层尚未刻蚀去除干净，而晶圆背面的绝缘层被刻蚀到很薄或者已经用尽而造成线路短路的问题。本发明能够简化刻蚀方法形成硅通孔互连的工艺步骤，使晶圆级芯片尺寸封装步骤更加简单，提高封装效率，同时提高封装的可靠性。
【IPC分类】H01L21-768
【公开号】CN104617036
【申请号】CN201510018332
【发明人】范俊, 黄小花, 沈建树, 王晔晔, 钱静娴, 翟玲玲
【申请人】华天科技（昆山）电子有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月14日