一种半导体器件的封装方法技术

本发明专利技术提供一种半导体器件的封装方法，包括：提供晶圆，所述晶圆正面形成有焊垫；在所述晶圆正面覆盖保护膜；进行晶圆背部研磨工艺；去除所述保护膜；提供焊球，将所述焊球放置于所述焊垫之上。根据本发明专利技术的封装方法，可改善晶圆背面印刷层的均匀性，同时还可降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造工艺，尤其涉及。
技术介绍
晶圆级芯片封装(WaferLevel Chip Scale Packaging,简称WLCSP),不同于传统的芯片封装方式(先切割再封测，而封装后至少增加原芯片20%的体积)，此种最新技术是先在整片晶圆上进行封装和测试，然后才切割成一个个的IC颗粒，因此封装后的体积即等同IC裸晶的原尺寸。WLCSP的封装方式，一方面不仅明显地缩小了封装模块的尺寸，而且符合目前各类装置对于机体空间的高密度需求；另一方面在效能的表现上，更提升了数据传输的速度与稳定性。图1A-1F示出了现有技术中晶圆进行WLCSP封装包括的步骤:首先，如图1A所示，提供晶圆100，所述晶圆100表面已经形成有凸块下金属化(UBM)结构101，提供焊球102，将焊球102对应设置于UBM层101之上。接着，如图1B所示，执行回流焊工艺步骤，熔融焊球102以使其与UBM结构电连接。接着，如图1C所示，在晶圆正面粘贴紫外(UV)膜103，以保护器件。接着，如图1D所示，进行晶圆背部研磨，将晶圆研磨到工艺要求的尺寸。接着，如图1E所示，采用紫外光照射以去除紫外膜和晶圆之间的粘性，去除紫外膜。接着，如图1F所示进行晶圆背部环氧树脂层104的涂覆和固化。对于WLCSP产品，由于焊球尺寸的公差往往有± 15 μ m，而终端客户需求的背面印刷层的公差仅为±5μπι，焊球的公差影响了背面印刷层的均匀性，从而极大的影响了产品的合格率。同时由于晶圆表面焊球的存在，而球的高度高达300 μ m，所以在进行晶圆背部研磨时必须采用成本较高的UV膜对晶圆正面的器件进行保护，这给成本也带来了很大的挑战。这些问题的产生均由于晶圆已经完成正面的制程，从而造成了背面制程的不可控性及成本上升。因此，为了解决上述技术问题，有必要提出一种新的封装方法。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在【具体实施方式】部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提出了，包括下列步骤:提供晶圆，所述晶圆正面形成有焊垫；在所述晶圆正面覆盖保护膜；进行晶圆背部研磨工艺；去除所述保护膜；提供焊球，将所述焊球放置于所述焊垫之上。进一步，在将所述焊球放置于所述焊垫上之前还包括在所述晶圆背面覆盖环氧树脂层，并进行固化的步骤。进一步，在将所述焊球放置于所述焊垫上之后还包括执行回流焊工艺的步骤。进一步，所述保护膜选自紫外膜或者蓝膜。 进一步，所述焊垫为凸块下金属化结构。综上所示，根据本专利技术的封装方法，可改善晶圆背面印刷层的均匀性，同时还可降低生产成本。【附图说明】本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中:图1A-图1F为现有技术中晶圆进行WLCSP封装包括的步骤相应结构的示意图；图2A-图2F为本专利技术示例性实施例的方法依次实施的步骤所分别获得的结构的不意图；图3为根据本专利技术示例性实施例的方法依次实施的步骤的流程图。【具体实施方式】在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本专利技术提出的本专利技术的制造工艺。显然，本专利技术的施行并不限定于半导体领域的技术人员所熟习的特殊细节。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。下面将结合附图对本专利技术进行更详细的描述，其中标示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以进行修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。首先，如图2A所示，提供晶圆200，所述晶圆正面形成有焊垫201，在所述晶圆200正面覆盖保护膜202。所述晶圆200是由半导体衬底和器件组成，半导体衬底的材料是单晶硅，也可以是绝缘体上的硅或者应力硅等其他衬底。所述器件是由若干个金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFETs)以及电容、电阻等其他器件通过合金互联形成的集成电路，也可以是其他集成电路领域内常见的半导体器件，例如双极器件或者功率器件等。所述焊垫201为导电材料，使用PVD、CVD、溅射、电解电镀、无电极电镀工艺、或其它合适的金属沉积工艺在晶圆上形成焊垫201，作为一个实例，焊垫可为凸块下金属化(UBM)结构，可以是一层或多层的11、111、附￥、0、0(:11、41、(:11、311、附、411、48或其它适当的导电材料。作为一个实例，凸块下金属化(UBM)结构可由粘附层、阻挡层、和种子或润湿层的多层金属堆叠而成。UBM结构有助于防止焊球和多芯片半导体器件的集成电路之间的扩散，同时提供了低阻电连接。在所述晶圆正面覆盖保护膜202，所述保护膜用于在晶圆背部研磨过程中对晶圆正面电路提供保护。所述保护膜选自紫外(UV)膜或者蓝膜，本实施例，优选蓝膜。因为UV膜的成本相对比较高，而在此采用胶层厚度较薄的蓝膜，即可满足后续制程中晶圆背部研磨工艺要求。蓝膜的贴覆采用现有技术，在此不做赘述。接着，如图2B所示，进行晶圆背部研磨工艺。根据封装尺寸要求，减薄晶圆厚度到芯片规定尺寸，本实施例中，采用机械研磨减薄所述晶圆厚度，由于与现有技术相同，在此不作赘述。接着，如图2C所示，去除晶圆正面保护膜。UV膜在紫外光照射下，失去粘性很容易剥离。而蓝膜的剥离需要使用去膜机配合滚轮和去膜胶带将蓝膜剥离。上述步骤采用现有技术，在此不做赘述。接着，如图2D所示，在晶圆背面覆盖环氧树脂层203，并进行固化。采用印刷工艺，将液态环氧树脂均匀涂覆于整个晶圆背面，之后进行固化步骤，利用紫外线照射或加热处理以硬化上述环氧树脂(epoxy)。接着，如图2E所示，提供焊球204，将焊球204放置于焊垫201之上。将选择好与焊垫相匹配的焊球204，对应放置于焊垫201之上，此过程称为植球，植球的方法可以为人工植球或者植球器植球，优选为植球器植球，以上过程为现有技术，在此不作赘述。值得一提的是，本专利技术仅以焊球为例进行一般性阐释，所以这里所提及的焊球并不局限于严格的球状焊锡，它还可以是其它形状的焊锡或金属凸块。接着，如图2F所示，执行回流焊工艺步骤。执行回流焊工艺步骤，熔融焊球204以使其与焊垫201电连接。作为一个实例，回流焊的温度范围为200°C?260°C。根据本专利技术实施例把植球工艺后置，环氧树脂层印刷公差受UBM结构的影响，而UBM结构的公差仅±lum，从而避免球高的影响，可有效改善环氧树脂层的均匀性。另外，现有技术采用先植球后进行晶圆背部研磨的方式，所以必须采用胶层厚度较厚的UV膜来保护晶圆的正面。而本专利技术实施例把植球后置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的封装方法，包括：提供晶圆，所述晶圆正面形成有焊垫；在所述晶圆正面覆盖保护膜；进行晶圆背部研磨工艺；去除所述保护膜；提供焊球，将所述焊球放置于所述焊垫之上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任恺珺，王玲，吴波，佟大明，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31