[发明专利]晶圆级芯片封装方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体制造领域，特别是涉及一种晶圆级芯片封装方法。

背景技术

随着集成电路制造业的快速发展，人们对集成电路的封装技术的要求也不断提高，现有的封装技术包括球栅阵列封装(BGA)、芯片尺寸封装(CSP)、圆片级封装(WLP)、三维封装(3D)和系统封装(SiP)等。其中，圆片级封装(WLP)由于其出色的优点逐渐被大部分的半导体制造者所采用，它的全部或大部分工艺步骤是在已完成前工序的硅圆片上完成的，最后将圆片直接切割成分离的独立器件。圆片级封装(WLP)具有其独特的优点：①封装加工效率高，可以多个圆片同时加工；②具有倒装芯片封装的优点，即轻、薄、短、小；③与前工序相比，只是增加了引脚重新布线(RDL)和凸点制作两个工序，其余全部是传统工艺；④减少了传统封装中的多次测试。因此世界上各大型IC封装公司纷纷投入这类WLP的研究、开发和生产。WLP的不足是目前引脚数较低，还没有标准化和成本较高。WLP所涉及的关键技术除了前工序所必须的金属淀积技术、光刻技术、蚀刻技术等以外，还包括重新布线(RDL)技术和凸点制作技术。通常芯片上的引出端焊盘是排到在管芯周边的方形铝层，为了使WLP适应了SMT二级封装较宽的焊盘节距，需将这些焊盘重新分布，使这些焊盘由芯片周边排列改为芯片有源面上阵列排布，这就需要重新布线(RDL)技术。

重新布线层(RDL)是倒装芯片组件中芯片与封装之间的接口界面。重新布线层是一个额外的金属层，由核心金属顶部走线组成，用于将裸片的I/O焊盘向外绑定到诸如凸点焊盘等其它位置。凸点通常以栅格图案布置，每个凸点都浇铸有两个焊盘(一个在顶部，一个在底部)，它们分别连接重新布线层和封装基板。

现有的扇出型芯片封装技术，通常是将半导体芯片直接粘贴于贴膜上，然后将半导体芯片转移至支撑衬底或支架上。半导体芯片转移后，需要将所述贴膜进行移除，然而，在贴膜移除的同时，贴膜上的粘合胶容易残留在半导体芯片表面，对半导体芯片造成污染，从而影响。

为了克服上述缺陷，现有的一种解决方案是，先直接于硅支撑衬底表面制作重新布线层，然后在半导体芯片表面制作焊接凸点，对准后将半导体芯片封装于所述硅支撑衬底表面，最后减薄所述硅支撑衬底。这种工艺的优点是可以避免贴膜的粘合胶对半导体芯片的污染。但是，由于重新布线层制作于硅支撑衬底上，半导体芯片的封装需要非常高的对准精度，以保证电性能，因而这种工艺的实现难度较高，容易造成成品率的下降。

鉴于以上原因，提供一种能有效避免半导体芯片污染的晶圆级芯片封装方法实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种晶圆级芯片封装方法，用于解决现有技术中半导体芯片封装过程中容易被污染的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种晶圆级芯片封装方法，所述晶圆级芯片封装方法包括步骤：1)提供一载体，于所述载体的表面形成粘合层；2)于所述粘合层表面形成介质层；3)将半导体芯片正面朝下地附着于所述介质层表面；4)采用注塑工艺对各半导体芯片进行封装；5)分离所述粘合层及介质层，以去除所述载体及粘合层；6)基于所述介质层对所述半导体芯片形成重新布线层；7)于所述重新布线层上进行植球回流工艺，形成微凸点。

作为本发明的晶圆级芯片封装方法的一种优选方案，所述半导体芯片为扇出型半导体芯片。

作为本发明的晶圆级芯片封装方法的一种优选方案，所述载体包括玻璃、半导体、金属及刚性的聚合物中的一种。

作为本发明的晶圆级芯片封装方法的一种优选方案，所述粘合层与介质层所采用的材料不同，并且所述粘合层与介质层能实现完全分离。

作为本发明的晶圆级芯片封装方法的一种优选方案，所述介质层与半导体芯片之间具有足够的附着力以将各半导体芯片固定于所述介质层表面。

作为本发明的晶圆级芯片封装方法的一种优选方案，所述粘合层包括胶带、通过旋涂工艺制作的粘合胶或环氧树脂中的一种，所述介质层包括二氧化硅及氮化硅中的一种。

作为本发明的晶圆级芯片封装方法的一种优选方案，步骤4)的注塑工艺采用的封装材料包括硅胶以及环氧树脂中的一种。

作为本发明的晶圆级芯片封装方法的一种优选方案，步骤6)包括以下步骤：6-1)采用光刻工艺及刻蚀工艺于所述介质层中形成与半导体芯片电性引出所对应的通孔；6-2)于各通孔中填充金属导体，形成连接通孔；6-3)于所述介质层表面形成于所述连接通孔对应连接的重新布线层。