植球工艺和封装工艺的制作方法

本发明涉及半导体集成电路制造工艺，特别涉及一种植球工艺和封装工艺。

背景技术：

倒装工艺(flip-chiptechnology)是在i/o(输入/输出)衬垫(pad)上沉积焊球，然后将芯片翻转加热利用熔融的焊球与陶瓷板相结合的技术，此技术已替换常规的打线接合，逐渐成为未来封装潮流。因倒装工艺(flip-chiptechnology)具有成本低、封装尺寸小等优点，其在半导体集成电路制造工艺中使用越来越多。

由于工艺原因，晶圆具有一定的针测良率(cpyield)，现有技术中，采用网版对晶圆进行植球，由于网版工艺不具有选择性，只要是具有网孔的位置都会被植球，这就导致晶圆所有位置都进行了植球。晶圆中有部分芯片未通过良率测试，是失效芯片(faildie)，对这样的芯片进行植球不仅浪费了材料，也提高了封装成本。

技术实现要素：

本发明提供一种克服上述现象的植球工艺以及封装工艺，以降低植球工艺的成本，实现封装的多元化。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种植球工艺，包括：提供晶圆，所述晶圆具有多个第一植球区及多个第二植球区，所述第一植球区对应性能合格的芯片，所述第二植球区对应性能不合格的芯片；对所述晶圆进行植球，所述第一植球区被植球，同时所述第二植球区未被植球。

可选的，采用真空治具对所述晶圆进行植球，所述真空治具具有多个焊球板，每个焊球板对应于一个植球区。

可选的，所述真空治具的每个焊球板具有独立的真空开关。

可选的，所述真空治具与晶圆检测设备相连接，接收晶圆中芯片的测试结果数据。

可选的，所述真空治具包括真空发生器及真空管道，所述真空管道的一端连接所述真空发生器，另一端连接所述焊球板。

可选的，真空治具接收晶圆中芯片的测试结果数据具体包含：将芯片的测试结果数据转化为电磁信号传给所述真空治具，所述真空治具按照接收到的电磁信号控制所述真空开关。

可选的，所述真空管道具有一卡扣，所述卡扣可以分离所述真空管道。

可选的，对所述晶圆进行植球具体包括：用所述真空治具从焊球存储装置中吸取焊球；去除多余焊球；将余下的焊球植入相应的植球区。可选的，去除多余焊球，具体包含：用真空吸具吸取所述焊球，所述真空吸具的吸力小于所述真空治具，且所述真空吸具的吸力方向与所述真空治具的吸力方向相反。

可选的，去除多余焊球后，在所述焊球上涂覆一层助焊剂。

本发明还包括一种封装工艺，所述封装工艺包括上述的植球工艺的步骤。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

通过引入真空治具，实现选择性地选取性能合格的芯片进行植球，降低了工艺成本。

进一步，可以植入尺寸不同的焊球，实现灵活的多样性封装。

附图说明

图1是一种常规的植球方法示意图；

图2是一种植球结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的植球工艺一步骤示意图；

图4是本发明一实施例提供的真空治具结构示意图；

图5是本发明一实施例提供的焊球板排列结构示意图；

图6是本发明一实施例提供的植球工艺一步骤示意图；

图7本发明一实施例提供的植球工艺一步骤示意图；

图8是本发明一实施例提供的植球工艺一步骤示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的晶圆测试结构进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

如前文所述，传统植球工艺过程中存在诸多问题，为解决所述技术问题，本发明提供：一种植球工艺，包括：提供晶圆，所述晶圆具有多个第一植球区及多个第二植球区，所述第一植球区对应性能合格的芯片，所述第二植球区对应性能不合格的芯片；对所述晶圆进行植球，所述第一植球区被植球，同时所述第二植球区未被植球。

其中，本发明的工艺方法中，实现选择性地选取性能合格的芯片进行植球，降低了工艺成本。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1是一种常规的植球方法示意图，图1中，晶圆12放置在平台16上方，准备进行植球工艺，在晶圆12上方放置网版10，网版10具有网状结构，具有多个网孔，进行植球工艺时，在网版上方涂刷焊球材料，有网孔的位置，焊球材料会掉落下来，填充在晶圆中。具体地，请参照图2，晶圆12上设置有导电层11，导电层11上设置有一保护层15，其中所述保护层15在相应位置设置有多个开口，以露出所述导电层11，所述开口用于后续焊球的植入，然后，在所述开口中植入焊球14，其中，在植入焊球14之前，还包括涂布助焊剂13的过程。

晶圆中包含多个芯片(die)，由于工艺的原因，其中一些芯片无法通过芯片探测测试(chipprobingtest，cp)。cp测试是对整片晶圆的每个芯片(die)做测试，属于晶圆级别的的电路及功能测试，是对整个晶圆工艺所做的一些基本器件参数，如vt，rdson，bvdss等的测试。cp测试的项目比较多，也比较全，能够把不满足规格界限的坏的芯片挑出来，用满足规格界限的好的die数量除以晶圆总的die数量，就可以知道该片晶圆的良率。cp测试一方面可以监控前后道工艺好坏，另一方面可以避免封装过多的坏芯片，降低后道封装测试的成本。cp测试通过后，该die才会进行下一步的封装，然后进行最终测试(finaltest)，确认die在应用方面的性能。

本申请文件中，通过良率测试、性能合格的芯片所在区域称为第一植球区，未通过良率测试、性能不合格的芯片所在的区域称为第二植球区。其中，良率测试的具体内容为：先导入一定的电讯号，芯片接收电讯号后给出反馈，测试仪器通过接收到的电讯号，来判断芯片是否失效。

具体地，请参照图3，图3是本发明一实施例提供的植球工艺一步骤示意图。存储装置100中存储有大量的焊球101，可选地，本发明采用真空治具102以吸取焊球101，以代替传统工艺中的网版技术。

真空治具102具有真空吸盘103，利用真空发生器装置在吸盘中产生真空或负压，将真空吸盘103靠近焊球101，由于压强的原因，焊球101会被吸收在真空吸盘103上。

真空治具的具体结构请参考图4，图4是真空治具102的结构示意图。具体地，真空治具102包含真空发生器107、真空管道112、多个焊球板109。所述真空发生器107用于制造真空环境，例如通过制造真空治具内外的空气压力差，从而产生吸力，需要说明的是，本文所说的真空不一定是100％的真空，只要能起到吸取焊球作用的负压，都属于本真空发生器107制造的工艺条件。所述真空管道112一端连接所述真空发生器，另一端连接所述焊球板，起连通作用，将真空环境传递至焊球板上的真空吸盘上。每个焊球板109对应于一个植球区，且每个焊球板具有独立的真空开关，可以根据植球区是否通过良率测试，决定是否打开真空开关，进行植球。

具体地，例如，对应于第一植球区的焊球板处于真空吸盘打开状态，吸取焊球，并进一步填充至对应芯片中；对应于第二植球区的焊球板处于真空吸盘关闭状态，不吸取焊球，因此不会向第二植球区的芯片中填充焊球。通过这种操作，可以仅在性能合格的第一植球区植入焊球，减少焊球的消耗，从而减低生产成本。

可选地，每个焊球板可以吸取不同尺寸的焊球，从而使得每个晶圆的植球区可以植入不同尺寸的焊球，相比于现有技术，生产灵活性、可控性更高。

可选地，真空治具102与晶圆检测设备相连接，接收晶圆中芯片的测试结果数据。具体地，真空治具102接收晶圆中芯片的测试结果数据具体包含：将芯片的测试结果数据转化为电磁信号传给所述真空治具102，真空治具102按照接收到的电磁信号控制所述真空开关。

焊球板109的排列结构如图5所示，图5中，每个格子代表一个焊球板，其中a区域的焊球板代表对应第二植球区的焊球板，即未吸取焊球的焊球板。b区域的焊球板代表对应第一植球区的焊球板，即吸取焊球的焊球板。每个焊球板对应晶圆中的一个芯片，根据芯片经过良率测试的结果数据，判断芯片所在区域属于第一植球区还是第二植球区，从而判断是否进行植球。

可选地，所述真空管道具有一卡扣108，卡扣108可以分离所述真空管道，这样的设计使得真空治具102更加灵活。卡扣可以是任何一种机械连接方式，只要能起到连接与可拆卸的目的，都在本发明的思想之内。

上文所述的这种真空吸取焊球的方法，可能会导致多余的焊球存在，因此在吸取焊球后，进行如图6所示的步骤。每一个晶圆中具有多个芯片(die)，每个芯片具有多个衬垫，每个衬垫对应一个焊球，多余的焊球是指第一植球区中，数目多于衬垫数目的焊球。

请参考图6，可选地，在真空治具吸取焊球后，用真空吸具104进行吸取，真空吸具104的吸力方向与所述真空治具的吸力方向相反，且真空吸具104对焊球的吸力应小于真空吸盘103对焊球的吸力，因此未被真空吸盘103直接对应吸附的焊球在真空吸具104的吸力作用下，被去除，从而去除真空治具中多余的焊球。所述真空吸具104的吸力根据实际情况设置，其吸力应做到既能去除掉多余的焊球，又不会将与真空吸盘对应的焊球吸附掉。去除多余焊球的方法可不限于真空吸取，其它能够去除多余焊球的方法都可以选用。

可选地，本申请文件所说的焊球是锡球。

请参考图7，可选地，在去除多余的焊球之后，在焊球表面涂覆一层助焊剂105，以便于固定所述焊球。

请参考图8，晶圆106置于平台110上方，将涂覆了助焊剂的焊球置于晶圆106的衬垫111上，打开所有真空开关，使焊球落入目标衬垫上，完成焊球的植入工艺。

本发明还包含一种封装工艺，所述封装工艺包括上述植球方法的步骤。

采用本发明的植球工艺及封装工艺，能够减少焊球用量，降低成本，此外还可以植入不同尺寸的焊球，实现多元化封装，灵活性更好。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。