一种晶圆级芯片封装体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体芯片的封装工艺方法，尤其涉及一种晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP)体的制作方法，属于半导体芯片封装领域。
【背景技术】
[0002]随着各类电子产品不断向高集成度、高性能、轻量化和微型化方向发展，相应地要求芯片越来越薄。
[0003]现有的晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP)工艺中先对整片晶圆进行减薄，然后完成封装，最后以两个芯片之间的中心位置作为切割道进行机械切割，得到单颗芯片。这种封装工艺在实施过程中，要求晶圆厚度不能过薄，否则很容易造成晶圆裂片。另外，由于采用的是刀片对晶圆进行机械切割，所以必须在芯片之间预留足够的空间作为切割道，宽度一般为50?80μπι，从而减少了晶圆的有效利用面积。切割后的单颗芯片其金属线路侧壁及硅侧壁都是裸露的，这样直接与外界接触可能会吸湿、腐蚀、分层或者受到其他损伤，引起一些可靠性问题。
【发明内容】
[0004]为了改善上述问题，本发明提供了一种晶圆级芯片封装体的制作方法，以避免薄晶圆机械切割时发生裂片，同时只需在芯片之间预留较窄的切割道，提高了晶圆的有效利用率，并对切割后的芯片金属线路侧壁及硅侧壁进行包覆，以对芯片进行保护，阻绝外界环境的侵蚀。
[0005]本发明的技术方案是这样实现的:
[0006]—种圆级芯片封装体的制作方法，其工艺流程如下:
[0007]Α)提供一晶圆(100)，所述晶圆功能面为正面，与其相反的一面为反面。正面具有第一钝化层(100b)、若干焊盘(100a)，所述焊盘上形成有凸点下金属层(100c);
[0008]B)于所述晶圆(100)正面切割道位置处形成切割道第一开口(110);
[0009]C)于所述晶圆(100)正面及切割道第一开口(110)内沉积一层第二钝化层(101);
[0010]D)于第二钝化层(101)上涂覆第一光阻层(102)，并通过曝光、显影在与焊盘区域对应处形成第一光阻层第二开口( 120)以暴露底部的第二钝化层(101);
[0011]E)以第一光阻层(102)为掩膜，暴露凸点下金属层(100c);
[0012]F)于第一光阻层第二开口(120)内凸点下金属层(100c)上沉积焊料层(103);
[0013]G)去除第一光阻层(102);
[0014]H)将所述焊料层(103)进行回流形成微凸点(104);
[0015]I)于所述晶圆(100)背面进行研磨减薄至芯片最终厚度，将晶圆分立为单颗芯片。
[0016]进一步地，所述切割道第一开口的形成方法为干法刻蚀或激光烧蚀。
[0017]进一步地，所述第二钝化层的形成方法为PECVD或热氧化。
[0018]进一步地，所述第二钝化层的材质为氧化硅或氮化硅或氮氧化硅。
[0019]进一步地，所述焊料层的沉积方法为电镀法或者丝网印刷法。
[0020]进一步地，所述焊料层的材质为锡银合金或锡银铜合金。
[0021]进一步地，所述第一光阻层的去除方式为剥离或刻蚀。
[0022]进一步地，所述晶圆背面减薄方法为机械研磨或者干法刻蚀。
[0023]—种圆级芯片封装体的制作方法，其工艺流程如下:
[0024]A)提供一晶圆(100)，所述晶圆正面具有第一钝化层(100b)、若干焊盘(100a)，所述焊盘(100a)上形成有凸点下金属层(100c);
[0025]B)于所述晶圆(100)正面涂覆第一光阻层(102)，并通过曝光、显影在焊盘区域形成第一光阻层第一开口(130)以暴露底部的凸点下金属层(100c)；
[0026]C)于第一光阻层第一开口(130)内电镀沉积或丝网印刷焊料层(103)，所述焊料层(103)的材质为锡银合金或锡银铜合金；
[0027]D)去除第一光阻层(102);
[0028]E)将所述焊料层(103)进行回流形成微凸点(104);
[0029]F)于所述晶圆(100)正面切割道位置利用干法刻蚀方法或激光烧蚀方法形成切割道第二开口(140);
[0030]G)于所述晶圆(100)正面采用PECVD或热氧化工艺沉积第二钝化层(101)，所述第二钝化层(101)的材质为氧化硅或氮化硅或氮氧化硅；
[0031]H)于所述第二钝化层(101)上涂覆第二光阻层(105)，并通过曝光和显影在微凸点区域形成第二光阻层第三开口( 150)以暴露出微凸点(104);
[0032]I)以第二光阻层(105)为掩膜，去除微凸点表面的第二钝化层(101);
[0033]J)去除第二光阻层(105);
[0034]K)于所述晶圆(100)背面进行研磨减薄至芯片最终厚度，将晶圆分割成单颗芯片。
[0035]进一步地，第一开口或第二开口的开口深度为300?500μπι，开口宽度为5?ΙΟμπι;
[0036]进一步地，第一钝化层或第二钝化层(101)厚度为2?3μπι。
[0037]上述两种方法的区别仅仅在于:形成切割道开口与形成微凸点的先后顺序不同。
[0038]本发明的有益效果是:
[0039]1)该晶圆级芯片封装体的制作方法先采用干法刻蚀会激光烧蚀对晶圆进行预切害J，切割深度为300?500μπι，大于或等于芯片最终厚度，切割宽度为10?20μπι，小于刀片切割预留的切割道宽度。然后对晶圆进行背面减薄以分割成单颗芯片，避免了薄晶圆机械切割时发生裂片，另外只需在芯片之间为切割刀片预留较窄的切割道，提高了晶圆的有效利用率。
[0040]2)该晶圆级芯片封装体的制作方法利用钝化层对芯片金属线路侧壁及硅侧壁进行保护，阻绝外界环境的侵蚀，避免吸湿、腐蚀、分层等可靠性问题的发生，提高产品良率。
【附图说明】
[0041]图1?图9为本发明第一实施例的【具体实施方式】流程图。
[0042]图1为第一实施例步骤Α提供的晶圆结构剖面示意图。
[0043]图2为第一实施例步骤B后的封装结构剖面示意图。
[0044]图3为第一实施例步骤C后的封装结构剖面示意图。
[0045]图4为第一实施例步骤D后的封装结构剖面示意图。
[0046]图5为第一实施例步骤E后的封装结构剖面示意图。
[0047]图6为第一实施例步骤F后的封装结构剖面示意图。
[0048]图7为第一实施例步骤G后的封装结构剖面示意图。
[0049]图8为第一实施例步骤Η后的封装结构剖面示意图。
[0050]图9为第一实施例步骤I后的封装结构剖面示意图。
[0051 ]图10?图20为本发明第二实施例的【具体实施方式】流程图。
[0052]图10为第二实施例步骤Α提供的晶圆结构剖面示意图。
[0053]图11为第二实施例步骤B后的封装结构剖面示意图。
[0054]图12为第二实施例步骤C后的封装结构剖面示意图。
[0055]图13为第二实施例步骤D后的封装结构剖面示意图。
[0056]图14为第二实施例步骤E后的封装结构剖面示意图。
[0057]图15为第二实施例步骤F后的封装结构剖面示意图。
[0058]图16为第二实施例步骤G后的封装结构剖面示意图。
[0059]图17为第二实施例步骤Η后的封装结构剖面示意图。
[0060]图18为第二实施例步骤I后的封装结构剖面示意图。
[0061 ]图19为第二实施例步骤J后的封装结构剖面示意图。
[0062]图20为第二实施例步骤Κ后的封装结构剖面示意图。
[0063]结合附图，做以下说明:
[0064]图中标号说明
[0065]100-1C 晶圆
[0066]100a-芯片焊盘
[0067]100b-第一钝化层
[0068]100c-凸点下金属层
[0069]101-第二钝化层
[0070]102-第一光阻层
[0071]103-焊料层
[0072]104-微凸点
[0073]105-第二光阻层
[0074]110-切割道第一开口
[0075]120-第一光阻层第二开口
[0076]130-第一光阻层第一开口
[0077]140-切割道第二开口
[0078]150-第二光阻层第三开口
【具体实施方式】
[0079]为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明，并配合附图对本发明的