[发明专利]半导体封装结构及其加工方法

说明书

本申请公开了一种半导体封装结构及其加工方法，属于半导体工艺技术领域。一种半导体封装结构的加工方法，包括：提供晶圆，晶圆包括相对设置的第一表面和第二表面，晶圆的第一表面暴露出焊垫；在第一表面上依次形成图案化的第一钝化层和布线层，布线层电连接焊垫；在第二表面上形成有钝化层图案化的第二钝化层；以第二钝化层为掩膜，在预设工艺条件下刻蚀晶圆形成贯穿晶圆的锥形孔，从第二表面至第一表面的方向，锥形孔的宽度逐渐减小，且暴露出第一钝化层；其中，预设工艺条件包括：采用的下电极功率小于或等于50W。采用上述技术方案可以解决目前的封装方法在形成硅通孔时，对后续的金属填充容易造成不利影响的问题。

技术领域

本申请属于半导体工艺技术领域，具体涉及一种半导体封装结构及其加工方法。

背景技术

电子封装已经成为半导体行业极其重要的一个组成部分。近年来随着电子产品多功能化和小型化的潮流以及封装技术的发展，相关企业将封装的小型化和高密度作为主要的研发方向，一大批先进的封装方法和封装结构被应用于量产。对于封装而言，若能利用三维空间的区域将可以增加芯片的集成度，可以视作对摩尔定律的延续。利用三维空间进行堆叠封装称为3D系统级封装，其具有更高的容量、更好的性能、更高的良率。相对于传统的芯片封装对单颗芯片进行加工而言，晶圆级封装是先对整个晶圆进行加工，最后再进行切割，可以降低加工成本。

在3D系统级封装技术中，为了实现3D空间中不同芯片之间的互联，需要用到硅通孔技术。具体的硅通孔工艺流程中，最主要的两个步骤是硅通孔刻蚀和金属填充，相关技术中，在进行硅通孔刻蚀时，采用Bosch工艺(高深宽比刻蚀工艺)，其形成的通孔的角度比较垂直，在3D系统级封装的硅通孔中深宽比又比较大，这样不利于后续的金属填充，容易在金属填充过程中出现封口效应、填充不连续等问题，影响产品的良率及生产效率。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种半导体封装结构及其加工方法，能够解决现有的封装方法在形成硅通孔时，对后续的金属填充容易造成不利影响的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请实施例提供了一种半导体封装结构的加工方法，该方法包括以下步骤：

提供晶圆，所述晶圆包括相对设置的第一表面和第二表面，所述晶圆的第一表面暴露出焊垫；

在所述第一表面上依次形成图案化的第一钝化层和布线层，所述布线层电连接所述焊垫；

在所述第二表面上形成有钝化层图案化的第二钝化层；以所述第二钝化层为掩膜，在预设工艺条件下刻蚀所述晶圆形成贯穿所述晶圆的锥形孔，从所述第二表面至所述第一表面的方向，所述锥形孔的宽度逐渐减小，且暴露出所述第一钝化层；其中，所述预设工艺条件包括：采用的下电极功率小于或等于50W；

基于所述锥形孔，在所述第一钝化层上进行刻蚀形成开窗，所述开窗与所述锥形孔连通；

在所述锥形孔和所述开窗中形成金属连接柱，所述锥形孔将所述金属连接柱的一端裸露出来，所述金属连接柱的另一端与所述布线层电连接。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本发明实施例公开一种半导体封装结构的加工方法，采用该方法能够在封装过程中形成锥形孔。并且，本发明实施例公开的加工方法中，在刻蚀形成锥形孔时，采用了较低的下电极功率，其下电极功率可以达到在50W及其以下，借助低功率的下电极功率，有利于避免形成侧壁垂直的直角孔，而形成所需的侧壁倾斜的锥形孔。因此，相比于现有的Bosch工艺或现有的形成直角孔的方式，本发明实施例采用非Bosch工艺获得了侧壁倾斜的锥形孔，可以避免底部形成缺口，这样有利于后续的金属填充，可以避免顶部出现封口效应，以及避免孔内填充不满等不良问题，可以提高器件的良率，提高生产效率，适用于尺寸小、厚度薄的芯片封装。