晶圆型态扩散型封装之制程

摘要

本发明是一种半导体封装技术，特别是有关于利用扩散型(fan out)晶圆型态封装制程制作封装之方法。本发明包含切割晶粒后，经过筛选，将晶粒黏着于玻璃底座上，再将黏于晶粒上的金属垫的I/O接头透过特殊材质与方式，将I/O接头植球的位置，以扩散型(fan out)方式，将接触点往外扩散到晶粒的边缘甚至晶粒的外围，此种接触点往外扩散，由于有较大的范围来植入I/O植球，因此，一来可以增加I/O植球的数目，增加更多I/O接触点，二来可以减少由于接触点距(pitch)过于接近所造 成的讯号干扰(signal coupling)及焊锡接头过于接近时造成的焊锡桥接(solder bridge)问题。本发明的特征是延用原来之封装机台，不需额外花费，同时，本发明可以应用到8寸与12寸晶圆的封装过程，又可以包含到晶粒与电容以及多晶粒(multi-chip)或多种被动元件，例如处理器、DRAM，SRAM等等在封装底座的封装过程。此外，由于所选用的底做为玻璃底座，不会产生减少不同层之间，由于材质使用的不同所引发的应力不平衡问题，增加其可靠度。

主权项

1.一种晶圆型态扩散型封装之制程,该晶圆型态扩散型封装之制程包含:提供具有复数晶粒形成于其上之晶圆;测试该晶圆上之复数晶粒并标记合格之晶粒;旋涂BCB绝缘层以保护该晶粒;去除部分的该BCB层,形成第一开口以曝露出该晶粒上之金属铝垫;切割该晶圆以分离该复数晶粒;经筛选通过品质管制后的晶粒,透过吸取与放置的动作重新排列配置黏着于一绝缘底座之上;全面性地填充一层第一环氧树脂于该绝缘底座、该晶粒、该BCB与该第一开口的该铝垫上;蚀刻以移除该铝垫上方的该第一环氧树脂,形成第二开口,固化该第一环氧树脂;溅镀一阻障层于该铝垫的上;以网印(printer)技术用焊锡在该阻障层上并填满该第二开口;形成铜种子层于焊锡及第一环氧树脂之上;利用一光阻电镀一定面积的铜导线于该焊锡与该阻障层之上;形成化镍或化金于铜导线之上;去除光阻;全面性地涂布(coating)一层第二环氧树脂(epoxy)于该铜导线之上;固化上述之该第二环氧树脂;去除该铜导线上部分该第二环氧树脂并形成第三开口;植入焊锡球于该第三开口;以及切割该绝缘基座用以分离个别封装单体。2.如申请专利范围第1项之晶圆型态扩散型封装之制程,其中在形成上述铜导线之前更包含溅镀一铜种子层于该焊锡与该第一环氧树脂上面。3.如申请专利范围第1项之晶圆型态扩散型封装之制程,其中该黏着晶粒于该底座的过程,更包含在炉内予以固化该黏着剂。4.如申请专利范围第1项之晶圆型态扩散型封装之制程,其中该BCB绝缘层之厚度大约为5-25m。5.如申请专利范围第1项之晶圆型态扩散型封装之制程,其中该蚀刻该第一环氧树脂,以形成该第二开口的过程,是藉由光阻型蚀刻或化学药剂进行。6.如申请专利范围第5项之晶圆型态扩散型封装之制程,其中形成上述第二开口之后,更包含以RIE电浆清洗晶粒表面。7.如申请专利范围第1项之晶圆型态扩散型封装之制程,该阻障层之材料包含镍/铜或化镍层。8.如申请专利范围第1项之晶圆型态扩散型封装之制程,完成上述网印(printer)技术后,更包含以红外线(IR)回流固化该焊锡。9.如申请专利范围第2项之晶圆型态扩散型封装之制程,其中上述之铜种子层包含钛/铜。10.如申请专利范围第1项之晶圆型态扩散型封装之制程,其中固化该第二环氧树脂之步骤系包含利用紫外线照射或加热处理。11.如申请专利范围第1项之晶圆型态扩散型封装之制程,其中上述植入于该第三开口的之焊锡球系采用网印技术或植球技术。12.如申请专利范围第1项之晶圆型态扩散型封装之制程,其中更包含电容配置于该晶粒之侧并排于该玻璃底座上。13.如申请专利范围第1项之晶圆型态扩散型封装之制程,其中更包含另一晶粒配置于该晶粒之侧并排于该玻璃底座上,形成多晶粒(multi-chip)封装结构,该另一晶粒包含但不限于CPU,DRAM,SRAM等元件。14.如申请专利范围第1项之晶圆型态扩散型封装之制程,其中上述绝缘底座包含玻璃。15.如申请专利范围第1项之晶圆型态扩散型封装之制程,其中上述绝缘底座包含陶瓷。16.如申请专利范围第1项之晶圆型态扩散型封装之制程,其中上述绝缘底座包含矽晶。17.一种晶圆型态扩散型封装,包含:绝缘基座;晶粒,配置于该绝缘基座之上,其中该晶圆包含复数个铝垫形成于其上;BCB层,涂布于该晶粒表面,并具有复数第一开口暴露该复数铝垫;焊锡,填充于该第一开口;第一环氧树脂,涂布于该晶粒、该绝缘基座以及该BCB层之上;铜导线,配置于该第一环氧树脂并与该焊锡连接;第二环氧树脂,涂布于该铜导线之上,并具有第二开口暴露部分之该铜导线;及锡球,配置于该第二环氧树脂之上并填入该第二开口与该铜导线连接。18.如申请专利范围第17项之晶圆型态扩散型封装,其中更包含铜种子层形成于该第一焊锡之上。19.如申请专利范围第18项之晶圆型态扩散型封装,其中上述铜种子层包含钛/铜(Ti/Cu)。20.如申请专利范围第18项之晶圆型态扩散型封装,其中上述铜种子层包含镍/铜(Ni/Cu)。21.如申请专利范围第17项之晶圆型态扩散型封装,其中更包含阻障或黏着层形成于该铝垫之上。22.如申请专利范围第21项之晶圆型态扩散型封装,其中该阻障或黏着层包含镍/铝(Ni/A1)。23.如申请专利范围第17项之晶圆型态扩散型封装,其中该锡球与该铜导线之介面包含镍(Ni)。24.如申请专利范围第17项之晶圆型态扩散型封装,其中更包含一电容配置于该晶粒之侧。25.如申请专利范围第17项之晶圆型态扩散型封装,其中更包含另一晶粒配置于该晶粒之侧。图式简单说明:图一为晶圆级封装单一晶粒由晶圆切割后厚摆置于玻璃底座之示意图。图二为晶圆级封装具有电容的晶粒由晶圆切割后摆置于玻璃底座之示意图。图三所显示为本发明中具有金属垫的晶粒的表面上形成一层BCB保护层之示意图。图四所显示为本发明中去除部分BCB保护层之示意图。图五所显示为本发明中,晶粒经过吸附与放置后黏至于底座之示意图。图六所显示为本发明中,全面性地填充一层第一环氧树脂之示意图。图七所显示为本发明中,经过光阻型蚀刻或化学药剂以移除铝垫上方的第一环氧树脂之示意图。图八所显示为本发明中,用焊锡(solder)以网印(printer)技术填满该第二开口之示意图。图九所显示为本发明中,显示为透过校准、曝光与显影电镀(plating)一定面积的铜导线之示意图。图十所显示为本发明中,为全面性地涂布(coating)一层第二环氧树脂(epoxy)之示意图。图十一所显示为本发明中,去除铜导线上面的部分第二环氧树脂(epoxy)16并形成第三开口之示意图。图十二所显示为透过网印技术或植球技术,植入焊锡球之示意图。图十三所显示为切割晶粒与晶粒间切割线与玻璃基座之示意图。图十四所显示为晶粒上各阻障层的相关位置示意图。图十五所显示为单一晶粒的晶圆型态扩散型封装成型的剖面图。图十六所显示为电容植入到玻璃基座上与单一晶粒的晶圆型态扩散型封装的成型剖面图。图十七所显示为多晶粒的封装过程中晶圆型态扩散型封装的剖面图。