半导体晶圆凸点结构的形成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体晶圆凸点结构的形成方法。
【背景技术】
[0002]近年来，半导体器件在成本降低和前道晶圆制造工艺的提升的共同促进下，实现了同样功能的半导体器件的单体芯片尺寸越来越小的目标，可以直接在半导体晶圆上形成直接可以应用在印刷电路板上安装的球状凸点。由于半导体晶圆制造工艺局限性或者设计者出于同一款集成电路多种用途的考虑，在半导体晶圆级封装时需要对传输电信号的输入端子重新定义位置形成球状凸点，这就需要金属再布线结构。然而，在半导体晶圆凸点结构在再布线金属层厚度超过1um时，在封装过程中容易形成翘曲，翘曲度在2mm以上，甚至能够达到4mm，无法实现半导体晶圆级封装制造的大生产需求；同时，在后续的恶化试验时容易形成再造钝化层底部与再布线金属层顶部之间的分层，这种产品容易造成后续的电性能失效;另外，对于高速专用半导体器件而言，这种封装结构虽然在结构上满足了倒装芯片封装结构的要求，但是没有在最大程度上避免金属焊料中α射线对半导体芯片内电路的影响导致的半导体器件失效。
【发明内容】
[0003]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本发明提供一种半导体晶圆凸点结构的形成方法。
[0004]本发明提供了一种半导体晶圆凸点结构的形成方法，包括:
[0005]在晶圆上表面形成再造钝化层；
[0006]在晶圆下表面形成聚合物材料层；
[0007]在聚合物材料层的各裸露面上形成背胶层。
[0008]与现有技术相比，本发明提供的半导体晶圆凸点结构的形成方法，通过在晶圆的下表面形成有聚合物材料层，在封装的过程中，由于聚合物材料层热膨胀也会产生应力，能够抵消全部或者大部分再造钝化层热膨胀产生的应力，削弱了应力释放造成的晶圆翘曲，翘曲度仅为0.4?1mm，从而有利于切割前的测试、打印、植球等工序的制造，在测试时再造钝化层底部与再布线金属层顶部之间不会分层，从而避免了电性能失效;另外，对于高速专用半导体器件而言，这种封装结构不仅在结构上满足了倒装芯片封装结构的要求，而且在最大程度上避免金属焊料中α射线对半导体芯片内电路的影响导致的半导体器件失效。
【附图说明】
[0009]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。
[0010]图1为本发明提供的半导体晶圆凸点结构的形成方法一种实施例的流程图；
[0011]图2-图10为本发明提供的半导体晶圆凸点结构的形成方法的一种实施例的工艺示意图。
[0012]图中标记示意为:101、1lX —晶圆；102 —电极；103—钝化层；104 —第一开口部；310b—第一间隙；610 —胶层；110—第一再造钝化层;210—再布线金属层;310—第二再造钝化层；710 —聚合物材料层；71 Oa —第三开口部；31 Oa —第二开口部；71 Ob —第二间隙；410—凸点下金属层;510—球形凸点;810、810a、810b—背胶层;700 —晶圆级封装的单体。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
[0014]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0015]参照图1，本发明公开了一种半导体晶圆凸点结构的形成方法，包括:
[0016]参照图1，本发明公开了一种半导体晶圆凸点结构的形成方法，包括:
[0017]S10、在晶圆上表面形成再造钝化层；
[0018]S20、在晶圆下表面形成聚合物材料层；
[0019]S30、在聚合物材料层的各裸露面上及开口部中形成背胶层。
[0020]更具体的，本发明的半导体晶圆凸点结构的形成方法，包括步骤:
[0021]S110、提供上表面具有电极及钝化层的晶圆，所述钝化层具有裸露所述电极的第一开口部；
[0022]S120、在所述钝化层上形成第一再造钝化层；
[0023]S130、在所述第一再造钝化层上形成再布线金属层；
[0024]S140、在所述再布线金属层的各裸露面形成第二再造钝化层，所述第二再造钝化层上具有第二开口部；
[0025 ] S150、在晶圆的下表面形成聚合物材料层；
[0026]S160、在所述第二开口部中形成凸点下金属层，并在凸点下金属层上形成球形凸占.V ，
[0027]S170、在聚合物材料层的各裸露面上形成背胶层；
[0028]S180、切割后形成晶圆级封装的单体。
[0029]首先进行步骤S110，参见图2，提供上表面具有电极102及钝化层103的晶圆101，所述钝化层103具有裸露所述电极102的第一开口部104。
[0030]可选的，所述晶圆101具有多个分区单元，晶圆101上各分区单元之间具有不形成钝化层103的第一间隙31Ob，优选在所述第一间隙31Ob中形成有胶层610，以便对晶圆101进行更好的密封，所述胶层材质优选为氮化硅。
[0031]然后进行步骤S120、参见图3，在所述钝化层103上形成第一再造钝化层110;优选通过涂胶、曝光、显影和固化的方法在所述钝化层103上形成第一再造钝化层110。
[0032]进行步骤S130、参见图4，在所述第一再造钝化层110上形成再布线金属层210。所述再布线金属层210厚度优选为3?I Ιμπι。
[0033]在一种可选的实施方式中，在步骤S130后接着进行步骤S135:从晶圆110下表面对晶圆110的厚度进行减薄，减薄优选采用打磨的方式，打磨后的晶圆1lX结构参见图5。
[0034]在一种可选的实施方式中，从晶圆101的下表面对晶圆1I的厚度进行减薄后，晶圆1lX的厚度为150?380μπι。
[0035]进行步骤S140、参见图6，在所述再布线金属层210的各裸露面形成第二再造钝化层310，所述第二再造钝化层310上具有第二开口部310a。优选通过涂胶、曝光、显影和固化的方法在再布线金属层210的各裸露面形成第二再造钝化层310。
[0036]接着进行步骤SI50、继续参见图6，在晶圆101的下表面形成聚合物材料层710。
[0037]作为一种可选的实施方案，通过涂胶、曝光、显影和固化的方法在在晶圆101的下表面形成聚合物材料层710。
[0038]作为一种可选的实施方案，所述聚合物材料层710的厚度为第一再造钝化层110与第二再造钝化层310厚度之和，并且第一再造钝化层110与第二再造钝化层310热膨胀系数差值小于5，具体实施时热膨胀系数最好相同，以便在封装的过程中，聚合物材料层710热膨胀与第一再造钝化层110和第二再造钝化层310热膨胀释放相同或基本相当的应力，更大程度上削弱应力释放造成的晶圆101翘曲。具体实施时，第一再造钝化层110厚度优选为4?6μm，所述第二再造钝化层310厚度优选为7?I Ιμπι。