[发明专利]双面布线封装的圆片级大厚度光敏BCB背面制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可用于双面布线封装的圆片级大厚度光敏BCB(苯并环丁烯)背面制作方法，属于高密度封装领域。

背景技术

随着市场的需要，电子器件日趋小型化和系统化，芯片技术和封装技术正向着更高集成密度、更高性能和更低成本的方向发展。在此基础上，各种封装和集成技术蓬勃发展，如MCM(多芯片组件)，SiP(系统级封装)，CSP(芯片尺寸封装)，WLP(圆片级封装)等。目前的主流芯片制造和集成技术都是在晶圆的一面进行加工而芯片另一面则制作相应的保护层。如果能将晶圆的两面都利用起来，那么将大大提高集成和封装密度。故而，当前在国际上，穿硅通孔(TSV)技术是非常热门的研究对象，因为它是实现双面布线集成的基础。如果将双面集成技术与SiP和MCM等高密度封装技术结合起来，会将集成密度提高一倍，实现真正的3D封装。

BCB(苯并环丁烯)是一种常用与MCM和SiP等集成技术中的介质层材料，具有低介电常数、低介电损耗、低的吸湿率、高的热稳定性和化学稳定性，以及高的薄膜平整度，低的固化温度等优良的加工性能。综合性能优异的BCB树脂是目前比较常用的MMCM(微波多芯片组件)介质层材料。BCB分为光敏BCB和干刻BCB两种，使用干刻BCB的MCM可以制造大的深宽比的层间通孔，但工艺较复杂成本较高，而使用光敏BCB的MCM工艺不但与微电子工艺相兼容，而且工艺相对简单，成本也较低。大厚度的BCB介质层有望可以进一步减小MMCM(微波多芯片组件)封装的损耗。目前常用的BCB厚度仅为1μm～10μm/层，若要满足高频应用BCB的厚度应达到15μm以上，而当下使用BCB作为介质层的MCM封装中，BCB厚度往往均在15μm以下，不能满足微波系统封装的损耗要求。

而在双面布线中，如果正面已经完成正面介质层、布线或其他器件的制造，那么在背面BCB制作中，为防止对正面的影响，常规光敏BCB工艺中所必需的前烘，显影前软烘，显影后软烘及固化无法使用热板进行，所以需要对光敏BCB工艺进行必要的改进，从而引导出本发明的构思。

发明内容

为实现双面布线的高密度封装，在已经进行正面介质层、器件和布线的情况下，本发明提供了一种可用于双面布线封装的圆片级大厚度光敏BCB背面制作方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在制造好晶圆正面之后，在背面先进行表面处理，涂覆BCB的增粘剂，涂覆厚度大于20μm的光敏BCB，使用烘箱进行前烘，光刻后将BCB再次放入烘箱进行显影前软烘，根据显影检测工艺确定显影时间并显影，甩干或吹干，进行显影后软烘，最后放入烘箱进行固化，等离子体处理残胶。使用穿硅通孔TSV作为双面布线的连线，形成层间连通。

综上所述，本发明所提供的制作方法不仅能使光敏BCB这种具有低介电常数的常用介质层的应用范围拓展到双面布线，并且大厚度的光敏BCB保证了封装结构在保证成品率和可靠性的基础上达到毫米波段的应用要求。运用这种方法，可在晶圆正面制造有源或无源器件之后，直接在背面BCB介质层上集成微波无源器件如电阻，电容，电感，滤波器和天线等，而不占用晶圆正面的面积，也不影响正面器件的性能，提高了器件集成度，并与集成电路工艺相兼容。此方法有效提高了微波集成结构的封装密度，降低了成本。

附图说明

图1是硅片101完成双面BCB工艺后双面布线的截面图

图2-图6是背面BCB制造及布线工艺流程。

其中，图2是正面布线后，背面预处理；

图3-1是背面第一层金属布线；

图3-2是显影检测硅片301作为光敏BCB光刻陪片；

图4-1在硅片101背面涂覆大厚度光敏BCB，并光刻；

图4-2是硅片301上进行大厚度BCB涂覆，用作显影终点测试；

图5是根据显影终点测试结果，确定显影参数进行背面BCB显影；

图6是背面BCB上金属布线；

图7为使用TSV作为双面布线连通形成锥台形通孔示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，通过实施例的具体描述以充分体现本发明的优点和积极效果。但本发明的范围绝不局限于实施例。

实施例1

本发明提供的大厚度光敏BCB背面的制作方法如图2-图6所示。

1.在已经完成一面制作工艺的硅片101的背面，进行表面预处理，如图2所示。