混合型晶圆尺度构装的制作方法及其结构

摘要

本发明提供一种混合型晶圆尺度构装的制作方法及其结构,其主要结构在焊锡凸块的底部先形成一个弹性体凸块(Elsatomer)，再制作一个金属支撑体，然后以一高分子材料如聚亚醯胺(polyimide:PI)包覆，最后再于弹性体上方之金属层上形成一UBM层,同时将复数个焊锡凸块形成于在UBM层上方以使焊锡凸块之尖端部裸露于外，以增加焊锡凸块的高度,进而提升焊锡凸块可靠度,并完成晶圆表面上的复数个晶粒同时封装，之后再切割晶粒即可制成半导体元件。

主权项

1.一种晶圆尺度构装的制作方法,该方法至少包含下列步骤:提供一经预处理完成之半导电体晶圆,其中该晶圆建立在一矽基板上方,该矽基板之顶部表面形成一具有复数个焊垫,且该焊垫除顶部表面裸露于外其余的区域均埋入于一绝缘性的第一保护层;形成一弹性体于该第一保护层上表面;沉积第一金属层于该第一保护层、该焊垫与该弹性体之顶部表面;定义一光阻层做为罩幕,以曝露该焊垫与该弹性体之顶部表面;沉积第二金属层于该焊垫与该弹性体之顶部表面,并去除该光阻层与移除多余的第一金属层;沉积一介电层于该第一保护层之表面,并将该第二金属层的顶部裸露于外;沉积一第三金属层于该介电层、该第二金属层之顶部表面,用以定义金属线;沉积第二保护层于该第三金属层上,并将位于该弹性体上方的该第三金属层裸露于外形成一接触孔;沉积一焊接金相层于该接触孔上;及植入焊锡凸块于该焊接金相层上。2.如申请专利范围第1项所述之晶圆尺度构装的制作方法,其中上述之第一保护层可以选自聚亚醯胺、氧化物、氮化物与有机材料的组合中之任何一种。3.如申请专利范围第1项所述之晶圆尺度构装的制作方法,其中上述之弹性体的材料可以选自矽橡胶与氟矽橡胶的组合中之任何一种。4.如申请专利范围第1项所述之晶圆尺度构装的制作方法,其中上述之弹性体的厚度在10m与150m之间。5.如申请专利范围第1项所述之晶圆尺度构装的制作方法,其中上述之光阻层的厚度在30m与180m之间。6.如申请专利范围第1项所述之晶圆尺度构装的制作方法,其中上述之第二金属层的厚度在30m与150m之间。7.如申请专利范围第1项所述之晶圆尺度构装的制作方法,其中上述形成于该弹性体上方的该第二金属层的厚度略等于该焊垫上方的该第二金属层的厚度。8.如申请专利范围第1项所述之晶圆尺度构装的制作方法,其中上述之介电层的厚度在30m与150m之间。9.如申请专利范围第1项所述之晶圆尺度构装的制作方法,其中上述之介电层的材料可以选自聚亚醯胺、benzocyclobutene (BCB)与绝缘材料的组合中之任何一种。10.如申请专利范围第1项所述之晶圆尺度构装的制作方法,其中上述之第三金属层的厚度在1m与5m之间。11.如申请专利范围第1项所述之晶圆尺度构装的制作方法,其中上述之第三金属层的材料可以选自铜、铝、铜合金与铝合金等其它金属材质的组合中之任何一种。12.如申请专利范围第1项所述之晶圆尺度构装的制作方法,其中上述之第二保护层可以选自聚亚醯胺、氧化物、氮化物与有机材料的组合中之任何一种。13.如申请专利范围第1项所述之晶圆尺度构装的制作方法,其中上述之焊接金相层更包含一黏附扩散防止层与一湿润层及一保护层。14.如申请专利范围第13项所述之晶圆尺度构装的制作方法,其中上述之黏附扩散防止层的材料可以选自钛(Ti)、氮化钛(TiN)、铬(Cr)与其他金属材质的组合中之任何一种。15.如申请专利范围第13项所述之晶圆尺度构装的制作方法,其中上述之湿润层可以选自铜(Cu)与镍(Ni)材质的组合中之任何一种。16.如申请专利范围第13项所述之晶圆尺度构装的制作方法,其中上述之保护层可以选自金(Au)与白金(Pt)材质的组合中之任何一种。17.如申请专利范围第1项所述之晶圆尺度构装的制作方法,其中上述之焊锡凸块的厚度大约在80m-600m之间。18.如申请专利范围第1项所述之晶圆尺度构装的制作方法,其中可藉由植球、网板印刷、电沉积、电镀或是钢板印刷等方式之一将该焊锡凸块植入于该焊接金相层上。19.一种晶圆尺度构装的结构,该结构至少包含:一经预处理完成之矽晶圆,其中该矽晶圆之顶部表面具有复数个焊垫,且该焊垫除顶部表面裸露于外其余的区域均埋入于一绝缘性的第一保护层;一弹性体,形成该第一保护层上表面;一第一金属层,沉积于该第一保护层、该焊垫与该弹性体之顶部表面;一光阻层,用以做为罩幕定义,以曝露该焊垫与该弹性体之顶部表面;一第二金属层,沉积于该焊垫与该弹性体之顶部表面;一介电层,沉积于该第一保护层之顶部表面,并将该第二金属层的顶部裸露于外;一第三金属层,沉积于该介电层、该第二金属层之顶部表面,用以定义金属线;一第二保护层,沉积于该第三金属层上,并将位于该弹性体上方的该第三金属层裸露于外形成一接触孔;一焊接金相层,沉积于该接触孔上;及复数个焊锡凸块,植入于该焊接金相层上。20.如申请专利范围第19项所述之晶圆尺度构装的结构,其中上述之第一保护层可以选自聚亚醯胺、氧化物、氮化物与有机材料的组合中之任何一种。21.如申请专利范围第19项所述之晶圆尺度构装的结构,其中上述之弹性体的材料可以选自矽橡胶与氟矽橡胶的组合中之任何一种。22.如申请专利范围第19项所述之晶圆尺度构装的结构,其中上述之弹性体的厚度在10m与150m之间。23.如申请专利范围第19项所述之晶圆尺度构装的结构,其中上述之光阻层的厚度在30m与180m之间。24.如申请专利范围第19项所述之晶圆尺度构装的结构,其中上述之第二金属层的厚度在30m与150m之间。25.如申请专利范围第19项所述之晶圆尺度构装的结构,其中上述形成于该弹性体上方的该第二金属层的厚度略等于该焊垫上方的该第二金属层的厚度。26.如申请专利范围第19项所述之晶圆尺度构装的结构,其中上述之介电层的厚度在30m与150m之间。27.如申请专利范围第19项所述之晶圆尺度构装的结构,其中上述之介电层的材料可以选自聚亚醯胺、benzocyclobutene(BCB)与绝缘材料的组合中之任何一种。28.如申请专利范围第19项所述之晶圆尺度构装的结构,其中上述之第三金属层的厚度在1m与5m之间。29.如申请专利范围第19项所述之晶圆尺度构装的结构,其中上述之第三金属层的材料可以选自铜、铝、铜合金与铝合金等其它金属材质的组合中之任何一种。30.如申请专利范围第19项所述之晶圆尺度构装的结构,其中上述之第二保护层可以选自聚亚醯胺、氧化物、氮化物与有机材料的组合中之任何一种。31.如申请专利范围第19项所述之晶圆尺度构装的结构,其中上述之焊接金相层更包含一黏附扩散防止层与一湿润层及一保护层。32.如申请专利范围第31项所述之晶圆尺度构装的结构,其中上述之黏附扩散防止层的材料可以选自钛(Ti)、氮化钛(TiN)、铬(Cr)与其他金属材质的组合中之任何一种。33.如申请专利范围第31项所述之晶圆尺度构装的结构,其中上述之湿润层可以选自铜(Cu)与镍(Ni)材质的组合中之任何一种。34.如申请专利范围第31项所述之晶圆尺度构装的结构,其中上述之保护层可以选自金(Au)与白金(Pt)材质的组合中之任何一种。35.如申请专利范围第19项所述之晶圆尺度构装的结构,其中上述之焊锡凸块的厚度大约在80m~600m之间。36.如申请专利范围第19项所述之晶圆尺度构装的结构,其中可藉由植球、网板印刷、电沉积、电镀或是网板印刷等方式之一将该焊锡凸块植入于该焊接金相层上。图式简单说明:第一图为本发明之混合型晶圆尺度构装结构之剖面图;及第二图A~第二图H为本发明之混合型晶圆尺度构装的制作方法每一步骤的剖面图。