晶圆级封装的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造方法，尤其涉及一种晶圆级封装的制造方法。
【背景技术】
[0002]随着芯片功能越来越多，对于封装的要求也越来越高，倒装、叠层已经成为趋势。在倒装、叠层的同时，还要求封装厚度尽量薄，这样就一定程度上要求芯片封装时尽量薄，从而造成加工过程的风险。
【发明内容】
[0003]在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0004]本发明提供一种晶圆级封装的制造方法，在第一芯片上形成第一光刻胶，在所述第一光刻胶上形成多个第一开口部，露出所述第一芯片的功能面；在从所述多个第一开口部露出的功能面上形成凸点下金属层，然后去除所述第一光刻胶；将所述第二芯片的功能凸点与所述凸点下金属层连接；在所述第一芯片和所述第二芯片之间形成填充层；在所述第一芯片上形成连接层，所述连接层为层状结构；在所述连接层顶面植焊球，所述焊球的顶面高于所述第二芯片的顶面。
[0005]相比于现有技术，本发明的有益效果至少包括:将第一芯片和第二芯片面对面设置，再在第一芯片上形成连接层，由此组成的封装结构在后续倒装工艺中，利用了第一芯片上的连接层与第二芯片形成的高度差，就可以将封装结构倒装，而不破坏封装结构，即倒装时不会损坏第二芯片，降低了加工过程中的风险。
【附图说明】
[0006]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0007]图1为本发明晶圆级封装的制造方法的流程图；
[0008]图2-10为采用本发明晶圆级封装的制造方法的过程中的分步示意图；
[0009]图11为采用本发明晶圆级封装的制造方法制造的晶圆级封装结构的一种示意图；
[0010]图12为采用本发明晶圆级封装的制造方法制造的晶圆级封装结构的另一种示意图。
[0011]附图标记:
[0012]1-第一芯片；2_第二芯片；11_凸点下金属层；21_功能凸点；3_连接层；4-焊球；5-填充层；6_第一光刻胶；61_第一开口部；7_第二光刻胶；71_第二开口部。
【具体实施方式】
[0013]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0014]在本发明以下各实施例中，实施例的序号和/或先后顺序仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0015]本发明公开一种晶圆级封装的制造方法，包括步骤10，在第一芯片I上形成第一光刻胶6 (如图2所示)，在所述第一光刻胶6上形成多个第一开口部61 (参见图3)，露出所述第一芯片I的功能面；步骤20，在从所述多个第一开口部61露出的功能面上形成凸点下金属层11 (如图4)，然后去除所述第一光刻胶6 (参见图5);步骤30，将所述第二芯片2的功能凸点21与所述凸点下金属层11连接(如图6所示)；步骤40，参见图7，在所述第一芯片I和所述第二芯片2之间形成填充层5 ;步骤50，在所述第一芯片I上形成连接层3，该连接层为层状结构(如图11和12所示，但是图中未示出层状结构)；步骤60，继续参见图11和12，在所述连接层3顶面植焊球4，焊球的顶面高于第二芯片的顶面。
[0016]下面说明上述步骤50中的连接层3是如何形成的，可以包括步骤51，在所述第一芯片I和所述第二芯片2之间形成填充层5(如图7)之后，在由所述第一芯片1、第二芯片2和所述填充层5组成的整体结构的上方，形成气象沉积层(图中未示出)，在所述气象沉积层上形成第二光刻胶7 (如图8所示)，并在所述第二光刻胶7上形成多个第二开口部71 (如图9所示)，露出所述气象沉积层；步骤52，如图10所示，在露出的所述气象沉积层上形成连接层3 ;步骤53，去除所述第二光刻胶7并露出所述气象沉积层。
[0017]上述填充层5，可选的为树脂材料。
[0018]在一种可选的实施方式中，连接层为层状结构，从上到下依次为镍层、镍铜合金层、和铜层。
[0019]在一种可选的实施方式中，上述步骤51中可以不使用气象沉积层，当然在步骤53中也就不需要去除气象沉积层的操作。
[0020]在一种可选的实施方式中，以所述第一芯片I的上表面为基准面，焊球顶面到该基准面的距离为100-120微米；第二芯片2顶面到基准面的距离小于60微米。显然这是焊球顶面高于第二芯片顶面的一种实施方式。
[0021]上述的连接层3可选的为铜柱，该铜柱可以采用电镀的方式形成。接焊球4可选的为锡球。
[0022]在一种可选的实施方式中，在第一芯片I上形成第一光刻胶6之前，先在所述第一芯片I上形成保护层，之后在保护层上表面形成所述第一光刻胶6(图中未示出)；所述第一开口部61露出所述功能面上的保护层；凸点下金属层11形成于从所述开口部露出的保护层的上表面；这里应该知晓，既然凸点下金属层11形成在了保护层的上表面，那么该保护面应该是能够导通凸点下金属层11与第一芯片I的。保护层上表面中，形成有所述凸点下金属层11的部分为第一部分，未形成所述凸点下金属层11的为第二部分，去除所述光刻胶后，再去除所述第二部分。
[0023]如图12所示，上述连接层3 (铜柱)具有多个，多个所述连接层3围绕所述第二芯片2，形成在第一芯片I上。
[0024]在形成焊球4之前，可以在连接层3的顶面先形成一层锡层，以方便植球
[0025]最后应说明的是:虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
【主权项】
1.一种晶圆级封装的制造方法，其特征在于， 在第一芯片上形成第一光刻胶，在所述第一光刻胶上形成多个第一开口部，露出所述第一芯片的功能面； 在从所述多个第一开口部露出的功能面上形成凸点下金属层，然后去除所述第一光刻胶； 将所述第二芯片的功能凸点与所述凸点下金属层连接； 在所述第一芯片和所述第二芯片之间形成填充层； 在所述第一芯片上形成连接层，所述连接层为层状结构； 在所述连接层顶面植焊球，所述焊球的顶面高于所述第二芯片的顶面。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 形成所述连接层的方法为: 在所述第一芯片和所述第二芯片之间形成填充层之后，在由所述第一芯片、第二芯片和所述填充层组成的整体结构的上方，形成气象沉积层，在所述气象沉积层上形成第二光刻胶，并在所述第二光刻胶上形成多个第二开口部，露出所述气象沉积层； 在露出的所述气象沉积层上形成连接层； 去除所述第二光刻胶并露出所述气象沉积层。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 以所述第一芯片的上表面为基准面，所述焊球的顶面到所述基准面的距离为100-150微米； 所述第二芯片顶面到所述基准面的距离小于60微米。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 在第一芯片上形成第一光刻胶之前，先在所述第一芯片上形成保护层，之后在保护层上表面形成所述第一光刻胶； 所述第一开口部露出所述功能面上的保护层； 所述凸点下金属层形成于从所述开口部露出的保护层的上表面； 所述保护层上表面中，形成有所述凸点下金属层的部分为第一部分，未形成所述凸点下金属层的为第二部分，去除所述光刻胶后，再去除所述第二部分。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于， 所述连接层的层状结构，从上到下依次为镍层、镍铜合金层、和铜层。
6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于， 所述接焊球为锡球。
7.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于， 所述连接层具有多个，多个所述连接层围绕所述第二芯片，形成在所述第一芯片上。
8.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于， 所述填充层为树脂层。
【专利摘要】本发明涉及一种晶圆级封装的制造方法，在第一芯片上形成第一光刻胶，在第一光刻胶上形成多个第一开口部，露出第一芯片的功能面；在从多个第一开口部露出的功能面上形成凸点下金属层，然后去除第一光刻胶；将第二芯片的功能凸点与凸点下金属层连接；在第一芯片和第二芯片之间形成填充层；在第一芯片上形成连接层，连接层的顶面高于第二芯片顶面；在连接层顶面植焊球。将第一芯片和第二芯片面对面设置，再在第一芯片上形成连接层，由此组成的封装结构在后续倒装工艺中，利用了第一芯片上的连接层与第二芯片形成的高度差，就可以将封装结构倒装，而不破坏封装结构，即倒装时不会损坏第二芯片，降低了加工过程中的风险。
【IPC分类】H01L21-60, H01L21-56
【公开号】CN104616998
【申请号】CN201410839944
【发明人】丁万春
【申请人】南通富士通微电子股份有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月30日