49]可选的，步骤b中，形成第一开口 3的方法为干法刻蚀或湿法刻蚀或机械切割。
[0050]可选的，步骤d中，激光为可见光、红外、紫外或多波长可调谐激光，激光波长根据焊垫2材质及阻挡材料的特性选定。当阻挡材料为多种特性不同的材料组合时，可以采用多波长可调谐激光，进行阻挡材料的去除。即对阻挡材料中不同材质的材料，作用相应的波长激光依次去除，直至露出焊垫2表面。
[0051]可选的，在需要对晶圆进行减薄时，在步骤a和步骤b之间，对基底I的背面进行晶圆减薄，使晶圆的基底I厚度满足实际的需要。
[0052]优选的，步骤b中，所述第一开口 3由基底I的背面延伸至对应焊垫2的上方的结构为:暴露出焊垫2表面或暴露出所述焊垫2上的介质层4或未暴露出所述焊垫2上的介质层4。即根据第一开口 3向基底I背面延伸的程度，焊垫2上的阻挡材料可包含绝缘层5材料、介质层4材料或基底I材料，或者前述的组合物等。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中铺设的绝缘层5材料；暴露出所述焊垫2上的介质层4时，焊垫2上的阻挡材料依次为介质层4材料和步骤c中铺设的绝缘层5材料；未暴露出所述焊垫2上的介质层4时，焊垫2上的阻挡材料依次为介质层4材料、基底I材料和步骤c中铺设的绝缘层5材料。
[0053]优选的，步骤d中，通过改变所述激光光束7的聚焦位置或光斑面积或单脉冲能量大小或作用脉冲个数，来控制暴露出所述焊垫2表面的面积大小。并通过选择激光波长、调节激光聚焦位置，使激光对阻挡材料作用达到最大，而对焊垫2的作用最小，实现激光在焊垫2表面的停留效果。
[0054]优选的，所述激光光束7聚焦于所述焊垫2上方O?3mm处。
[0055]优选的，所述激光光束7的聚焦光斑直径为10 μ m?1000 μ m。
[0056]优选的，所述激光光束7的功率为0.1ff?50W。
[0057]优选的，所述激光光束7的作用脉冲数为I个?500个。
[0058]根据激光强度或作用时间的不同，可实现激光深入焊垫2，对焊垫2进行不同深度的刻蚀。优选的，激光在焊垫2部位的刻蚀深度为O?5 μ m。
[0059]优选的，在步骤a和步骤b之间，在基底I的正面的介质层4外侧设置保护层。保护层用于保护元件区8不被划伤、挤压或污染，其材质可为高分子材料、玻璃11、硅基板、陶瓷或前述组合。可选的，保护层为覆盖焊垫2且环绕元件区8的围堰6与围堰6上的玻璃11两者组合的结构；可选的，保护层为整面覆盖的平板结构；但不以此为限。
[0060]本发明上述形成暴露焊垫2的开口的方法的工作原理如下:
[0061]激光具有方向性好，亮度高的特性，在打孔、切割等领域有优异的表现。激光光束7可通过聚焦，在焦点位置产生相当高的能量密度，在远离焦点的位置能量密度较弱。将激光光束7聚焦于第一开口 3底阻挡材料的上方，离焦点较近的材料接收到的激光能量较其下方的焊垫2接收的多，且阻挡材料吸收激光，也会削弱激光到达焊垫2表面的强度；此外，选择波段为阻挡材料强吸收而焊垫材料弱吸收的激光，焊垫2反射较多的激光会再次作用在阻挡材料上，使阻挡材料吸收激光能量，自身熔融气化，从而更容易从焊垫2表面去除；同时，调节激光的作用能量密度及作用脉冲数，来控制激光刻蚀的强度。可使激光对阻挡材料的作用达到最大，而对焊垫2的作用最小，实现激光在焊垫2表面停留的效果。
[0062]与现有技术中激光打孔形成的芯片单元封装结构相比，通过本发明晶圆级芯片封装中背面互连的方法形成的芯片单元封装结构，其中的焊垫2与电性导出线路的接触面积大大增加，因此，能够提高电导通性能的可靠性。
[0063]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】
1.一种晶圆级芯片封装中背面互连的方法，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(4)，所述基底的正面设有元件区(8)，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(3)，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绝缘层(5); d、利用激光辐射所述第一开口的底部，使激光(7)光束刻蚀去除所述焊垫上的阻挡材料，暴露出设定面积的焊垫表面； e、在所述第一开口内的绝缘层上和暴露出的焊垫表面上铺设金属布线层(9)。
2.根据权利要求1所述的晶圆级芯片封装中背面互连的方法，其特征在于: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或未暴露出所述焊垫上的介质层。
3.根据权利要求1所述的晶圆级芯片封装中背面互连的方法，其特征在于:步骤d中，通过改变所述激光光束的聚焦位置或光斑面积或单脉冲能量大小或作用脉冲个数，来控制暴露出所述焊垫表面的面积大小。
4.根据权利要求3所述的晶圆级芯片封装中背面互连的方法，其特征在于:所述激光光束聚焦于所述焊垫上方O?3mm处。
5.根据权利要求3所述的晶圆级芯片封装中背面互连的方法，其特征在于:所述激光光束的聚焦光斑直径为10 μπι?1000 μm。
6.根据权利要求3所述的晶圆级芯片封装中背面互连的方法，其特征在于，所述激光光束的功率为0.1ff?50W。
7.根据权利要求3所述的晶圆级芯片封装中背面互连的方法，其特征在于:所述激光光束的作用脉冲数为I个?500个。
8.根据权利要求1所述的晶圆级芯片封装中背面互连的方法，其特征在于:所述激光光束在所述焊垫上的刻蚀深度为O?5 μπι。
9.根据权利要求1所述的晶圆级芯片封装中背面互连的方法，其特征在于:在步骤a和步骤b之间，在基底的正面的介质层外侧设置保护层。
10.根据权利要求1所述的晶圆级芯片封装中背面互连的方法，其特征在于:还包括以下步骤: f、在步骤e形成的金属布线层上铺设防护层(10); g、在步骤f形成的防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料凸点(12); l、切割晶圆，形成单个芯片单元的封装结构。
【专利摘要】本发明公开了一种晶圆级芯片封装中背面互连的方法，通过激光刻蚀的方式，去除晶圆焊垫上的阻挡材料，暴露出一定面积的焊垫表面，以与金属布线层连接，将元件区的电性引到晶圆的背面。本发明采用激光直接刻蚀去除焊垫上的阻挡材料的方法，避免了光刻胶涂布、光刻曝光、显影和去胶等工艺步骤；通过选定合适激光波长，调节激光聚焦位置及作用到第一开口底部激光能量、激光聚焦光斑面积、激光作用脉冲数等参数，控制激光刻蚀到焊垫表面而不穿透焊垫，从而暴露出较大的焊垫面积。本发明操作方便，扩大了焊垫与金属布线层的接触面积，导电性能更可靠。
【IPC分类】H01L21-768
【公开号】CN104576520
【申请号】CN201510019051
【发明人】谷成进, 万里兮, 范俊, 廖建亚, 黄小花, 翟玲玲, 钱静娴
【申请人】华天科技（昆山）电子有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月14日