專利名稱：具有增大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種晶圓級(jí)封裝體的制備方法，更確切的說(shuō)，本發(fā)明旨在提供一種具有較大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)及制備方法。
背景技術(shù)：
晶圓級(jí)芯片尺寸封裝(WaferLevel Chip Scale Packaging, WLCSP)是 IC 封裝方式的一種，是整片晶圓生產(chǎn)完成后，直接在晶圓上進(jìn)行封裝測(cè)試并實(shí)施植球，之后才切割制成單顆1C，完成封裝流程的芯片的尺寸幾乎等同于原晶粒的大小。其中，晶圓級(jí)芯片上所植的焊球或焊接凸點(diǎn)作為芯片與外部電路進(jìn)行電氣連接的接觸端子，我們都知道，功率器件的功耗非常大，而焊球或焊接凸點(diǎn)通常是直接焊接在PCB印刷電路板上的焊盤(pán)上，通常焊球或焊接凸點(diǎn)的體積都比較小并且它們與外界進(jìn)行接觸的接觸面也非常有限，這就使得它們?nèi)菀讓?dǎo)致高阻抗(High impedance)和低熱導(dǎo)(Low thermal conductance)效應(yīng)。另外，晶圓級(jí)芯片尺寸封裝中裸露的芯片不僅缺乏物理保護(hù)，致使芯片在運(yùn)輸或各種工藝制備流程中容易損壞，而且此類不抗?jié)駳獾男酒踩菀捉档推涫褂脡勖?。專利?hào)為US2009/0032871A1的美國(guó)專利公開(kāi)了一種帶有正面金屬接觸和背面金屬接觸的集成電路及其制備方法，其具體結(jié)構(gòu)及制備流程參見(jiàn)本申請(qǐng)附圖1A-1B，這種方法是制作晶圓級(jí)封裝體的一個(gè)典型例子。圖IA中，晶圓190可以通過(guò)溝槽202將芯片200a、200b分割開(kāi)，芯片200a、200b各自的正面均設(shè)置有正面金屬接觸104a、104b、104c，與正面金屬接觸104c連接的金屬互連110設(shè)置在溝槽202中。在圖IB中，減薄后的芯片151a、151b、151c被分割開(kāi)，設(shè)置在芯片正面的正面金屬接觸104c通過(guò)金屬互連110與設(shè)置在芯片背面的背面金屬接觸108進(jìn)行連接，而背面金屬接觸108接觸芯片的有源區(qū)106構(gòu)成一個(gè)位于芯片底部的電極。其中，多個(gè)焊球152分別焊接在正面金屬接觸104a、104b、104c上，焊球152構(gòu)成芯片151a、151b、151c與外部進(jìn)行電氣連接的端口，焊球152用于焊接在設(shè)置于PCB上的焊盤(pán)上，而焊球152焊接在PCB上的之后，其與PCB上的焊盤(pán)這兩者的接觸面非常小，如果圖IB所示的芯片應(yīng)用在功率器件中，則會(huì)產(chǎn)生負(fù)面的高阻抗和低熱導(dǎo)效應(yīng)，而這是我們所不期望發(fā)生的。

發(fā)明內(nèi)容
正是鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種具有較大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，在晶圓所包含的芯片的正面設(shè)置有多個(gè)第一類金屬焊盤(pán)，包括以下步驟
在芯片的正面形成至少一個(gè)第二類金屬焊盤(pán)；形成一將第一類、第二類金屬焊盤(pán)包覆住的第一塑封層覆蓋在晶圓的正面；在晶圓的背面進(jìn)行刻蝕以在晶圓所包含的芯片中形成接觸第二類金屬焊盤(pán)的底部通孔，并在底部通孔中填充金屬以形成接觸第二類金屬焊盤(pán)的底部金屬互連結(jié)構(gòu)；形成一與所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)接觸的金屬層覆蓋在晶圓的背面；從晶圓的背面對(duì)晶圓及金屬層進(jìn)行切割以形成位于晶圓及金屬層中的多個(gè)切割槽，所述切割槽延伸至第一塑封層中并將晶圓所包含的多個(gè)芯片彼此分隔開(kāi)，以及，任意一芯片的背面均形成有一個(gè)由金屬層進(jìn)行切割所構(gòu)成的底部金屬層；利用塑封料形成一第二塑封層覆蓋在所述底部金屬層上，且在形成第二塑封層的同時(shí)塑封料還填充在所述切割槽中；研磨減薄第一塑封層直至填充在所述切割槽中的塑封料在第一塑封層中予以外露，并且第一塑封層經(jīng)研磨后形成覆蓋在芯片正面的頂部塑封層；在頂部塑封層中形成分別接觸第一類、第二類金屬焊盤(pán)的多個(gè)頂部通孔，并在頂部通孔中填充金屬以形成分別接觸第一類、第二類金屬焊盤(pán)的多個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)；在頂部塑封層上形成多個(gè)接觸焊盤(pán)，并且，任意一個(gè)接觸焊盤(pán)均通過(guò)至少一個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的電性連接到一個(gè)第一類金屬焊盤(pán)或一個(gè)第二類金屬焊盤(pán)上；沿所述切割槽對(duì)第二塑封層及填充在切割槽中的塑封料進(jìn)行切割，第二塑封層被切割成包覆在底部金屬層上的底部塑封層。上述的方法，在形成底部通孔之前，先在晶圓的背面進(jìn)行研磨以減薄晶圓的厚度。上述的方法，形成底部通孔之后，沉積一層絕緣隔離層覆蓋在底部通孔的側(cè)壁上，所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)通過(guò)所述絕緣隔離層與晶圓所包含的芯片的位于底部通孔周圍的區(qū)域進(jìn)行絕緣隔離。上述的方法，在晶圓的背面覆蓋所述金屬層之前，先在晶圓的背面注入重?fù)诫s的離子。上述的方法，晶圓所包含的芯片中形成所述底部通孔的區(qū)域?yàn)榉怯行щ娐分苽鋮^(qū)。上述的方法，所述芯片為M0SFET，并且多個(gè)所述第一類金屬焊盤(pán)中至少包括所述芯片的柵極電極和源極電極，以及所述底部金屬層構(gòu)成了所述芯片的漏極電極。上述的方法，所述填充在切割槽中的塑封料經(jīng)切割后形成了包覆在所述芯片側(cè)面的側(cè)部塑封層。上述的方法，在晶圓的背面進(jìn)行刻蝕以形成所述底部通孔的方法為干法刻蝕或濕法刻蝕或激光刻蝕。上述的方法，形成多個(gè)頂部通孔是通過(guò)在所述頂部塑封層中實(shí)施激光刻蝕實(shí)現(xiàn)的。此外，一種實(shí)施方式中，另一種具有較大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，在晶圓所包含的芯片的正面設(shè)置有多個(gè)第一類金屬焊盤(pán)，包括以下步驟
在芯片正面的一側(cè)進(jìn)行刻蝕以在晶圓所包含的任意一個(gè)芯片中均形成至少一個(gè)深度小于晶圓厚度的底部通孔，并在底部通孔中填充金屬以形成底部金屬互連結(jié)構(gòu)；在芯片的正面形成至少一個(gè)與底部金屬互連結(jié)構(gòu)接觸的第二類金屬焊盤(pán)；形成一將第一類、第二類金屬焊盤(pán)包覆住的第一塑封層覆蓋在晶圓的正面；在晶圓的背面進(jìn)行研磨直至所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)在晶圓的背面予以外露；形成一與所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)接觸的金屬層覆蓋在晶圓的背面；從晶圓的背面對(duì)晶圓及金屬層進(jìn)行切割以形成位于晶圓及金屬層中的多個(gè)切割槽，所述切割槽延伸至第一塑封層中并將晶圓所包含的多個(gè)芯片彼此分隔開(kāi)，以及，任意一芯片的背面均形成有一個(gè)由金屬層進(jìn)行切割所構(gòu)成的底部金屬層；利用塑封料形成一第二塑封層覆蓋在所述底部金屬層上，且在形成第二塑封層的同時(shí)塑封料還填充在所述切割槽中；研磨減薄第一塑封層直至填充在所述切割槽中的塑封料在第一塑封層中予以外露，并且第一塑封層經(jīng)研磨后形成覆蓋在芯片正面的頂部塑封層；在頂部塑封層中形成分別接觸第一類、第二類金屬焊盤(pán)的多個(gè)頂部通孔，并在頂部通孔中填充金屬以形成分別接觸第一類、第二類金屬焊盤(pán)的多個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)；在頂部塑封層上形成多個(gè)接觸焊盤(pán)，并且，任意一個(gè)接觸焊盤(pán)均通過(guò)至少一個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的電性連接到一個(gè)第一類金屬焊盤(pán)或一個(gè)第二類金屬焊盤(pán)上；沿所述切割槽對(duì)第二塑封層及填充在切割槽中的塑封料進(jìn)行切割，第二塑封層被切割成包覆在底部金屬層上的底部塑封層。
上述的方法，形成底部通孔之后，沉積一層絕緣隔離層覆蓋在底部通孔的側(cè)壁上，所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)通過(guò)所述絕緣隔離層與晶圓所包含的芯片的位于底部通孔周圍的區(qū)域進(jìn)行絕緣隔離。上述的方法，在晶圓的背面覆蓋所述金屬層之前，先在晶圓的背面注入重?fù)诫s的離子。上述的方法，晶圓所包含的芯片中形成所述底部通孔的區(qū)域?yàn)榉怯行щ娐分苽鋮^(qū)。上述的方法，所述芯片為M0SFET，并且多個(gè)所述第一類金屬焊盤(pán)中至少包括所述芯片的柵極電極和源極電極，以及所述底部金屬層構(gòu)成了所述芯片的漏極電極。上述的方法，所述填充在切割槽中的塑封料經(jīng)切割后形成了包覆在所述芯片側(cè)面的側(cè)部塑封層。另一種具有較大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，在晶圓所包含的芯片的正面設(shè)置有多個(gè)第一類金屬焊盤(pán)，包括以下步驟
在芯片的正面形成至少一個(gè)第二類金屬焊盤(pán)；將多個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)分別焊接在第一類、第二類金屬焊盤(pán)上；形成一將第一類、第二類金屬焊盤(pán)及頂部金屬互連結(jié)構(gòu)包覆住的第一塑封層覆蓋在晶圓的正面；在晶圓的背面進(jìn)行刻蝕以在晶圓所包含的芯片中形成接觸第二類金屬焊盤(pán)的底部通孔，并在底部通孔中填充金屬以形成接觸第二類金屬焊盤(pán)的底部金屬互連結(jié)構(gòu)；形成一與所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)接觸的金屬層覆蓋在晶圓的背面；從晶圓的背面對(duì)晶圓及金屬層進(jìn)行切割以形成位于晶圓及金屬層中的多個(gè)切割槽，所述切割槽延伸至第一塑封層中并將晶圓所包含的多個(gè)芯片彼此分隔開(kāi)，以及，任意一芯片的背面均形成有一個(gè)由金屬層進(jìn)行切割所構(gòu)成的底部金屬層；利用塑封料形成一第二塑封層覆蓋在所述底部金屬層上，且在形成第二塑封層的同時(shí)塑封料還填充在所述切割槽中；研磨減薄第一塑封層直至填充在所述切割槽中的塑封料及所述頂部金屬互連結(jié)構(gòu)均在第一塑封層中予以外露，且第一塑封層經(jīng)研磨后形成覆蓋在芯片正面的頂部塑封層；在頂部塑封層上形成多個(gè)接觸焊盤(pán)，并且，任意一個(gè)接觸焊盤(pán)均通過(guò)至少一個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的電性連接到一個(gè)第一類金屬焊盤(pán)或一個(gè)第二類金屬焊盤(pán)上；沿所述切割槽對(duì)第二塑封層及填充在切割槽中的塑封料進(jìn)行切割，第二塑封層被切割成包覆在底部金屬層上的底部塑封層。上述的方法，所述頂部金屬互連結(jié)構(gòu)為焊錫球或金屬凸塊。上述的方法，在形成底部通孔之前，先在晶圓的背面進(jìn)行研磨以減薄晶圓的厚度。上述的方法，形成底部通孔之后，沉積一層絕緣隔離層覆蓋在底部通孔的側(cè)壁上，所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)通過(guò)所述絕緣隔離層與晶圓所包含的芯片的位于底部通孔周圍的區(qū)域進(jìn)行絕緣隔離。上述的方法，在晶圓的背面覆蓋所述金屬層之前，先在晶圓的背面注入重?fù)诫s的離子。
上述的方法，其特征在于，晶圓所包含的芯片中形成所述底部通孔的區(qū)域?yàn)榉怯行щ娐分苽鋮^(qū)。上述的方法，所述芯片為M0SFET，并且多個(gè)所述第一類金屬焊盤(pán)中至少包括所述芯片的柵極電極和源極電極，以及所述底部金屬層構(gòu)成了所述芯片的漏極電極。上述的方法，所述填充在切割槽中的塑封料經(jīng)切割后形成了包覆在所述芯片側(cè)面的側(cè)部塑封層。另一種具有較大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，在晶圓所包含的芯片的正面設(shè)置有多個(gè)第一類金屬焊盤(pán)，包括以下步驟
在芯片正面的一側(cè)進(jìn)行刻蝕以在晶圓所包含的任意一個(gè)芯片中形成至少一個(gè)深度小于晶圓厚度的底部通孔，并在底部通孔中填充金屬以形成底部金屬互連結(jié)構(gòu)；在芯片的正面形成至少一個(gè)與底部金屬互連結(jié)構(gòu)接觸的第二類金屬焊盤(pán)；將多個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)分別焊接在第一類、第二類金屬焊盤(pán)上；形成一將第一類、第二類金屬焊盤(pán)及頂部金屬互連結(jié)構(gòu)包覆住的第一塑封層覆蓋在晶圓的正面；在晶圓的背面進(jìn)行研磨直至所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)在晶圓的背面予以外露；形成一與所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)接觸的金屬層覆蓋在晶圓的背面；從晶圓的背面對(duì)晶圓及金屬層進(jìn)行切割以形成位于晶圓及金屬層中的多個(gè)切割槽，所述切割槽延伸至第一塑封層中并將晶圓所包含的多個(gè)芯片彼此分隔開(kāi)，以及，任意一芯片的背面均形成有一個(gè)由金屬層進(jìn)行切割所構(gòu)成的底部金屬層；利用塑封料形成一第二塑封層覆蓋在所述底部金屬層上，且在形成第二塑封層的同時(shí)塑封料還填充在所述切割槽中；研磨減薄第一塑封層直至填充在所述切割槽中的塑封料及所述頂部金屬互連結(jié)構(gòu)均在第一塑封層中予以外露，且第一塑封層經(jīng)研磨后形成覆蓋在芯片正面的頂部塑封層；在頂部塑封層上形成多個(gè)接觸焊盤(pán)，并且，任意一個(gè)接觸焊盤(pán)均通過(guò)至少一個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的電性連接到一個(gè)第一類金屬焊盤(pán)或一個(gè)第二類金屬焊盤(pán)上；沿所述切割槽對(duì)第二塑封層及填充在切割槽中的塑封料進(jìn)行切割，第二塑封層被切割成包覆在底部金屬層上的底部塑封層。上述的方法，所述頂部金屬互連結(jié)構(gòu)為焊錫球或金屬凸塊。上述的方法，形成底部通孔之后，沉積一層絕緣隔離層覆蓋在底部通孔的側(cè)壁上，所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)通過(guò)所述絕緣隔離層與晶圓所包含的芯片的位于底部通孔周圍的區(qū)域進(jìn)行絕緣隔離。上述的方法，在晶圓的背面覆蓋所述金屬層之前，先在晶圓的背面注入重?fù)诫s的離子。上述的方法，晶圓所包含的芯片中形成所述底部通孔的區(qū)域?yàn)榉怯行щ娐分苽鋮^(qū)。上述的方法，所述芯片為M0SFET，并且多個(gè)所述第一類金屬焊盤(pán)中至少包括所述芯片的柵極電極和源極電極，以及所述底部金屬層構(gòu)成了所述芯片的漏極。上述的方法，所述填充在切割槽中的塑封料經(jīng)切割后形成了包覆在所述芯片側(cè)面的側(cè)部塑封層。本發(fā)明還提供一種具有較大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，包括
設(shè)置在芯片的正面的第一類、第二類金屬焊盤(pán)；覆蓋在芯片背面的底部金屬層；形成在芯片中接觸第二類金屬焊盤(pán)的底部通孔由芯片的正面延伸至芯片的背面，且位于底部通孔中的底部金屬互連結(jié)構(gòu)將底部金屬層電性連接到第二類金屬焊盤(pán)上；覆蓋在芯片的正面的頂部塑封層及覆蓋在底部金屬層上的底部塑封層；形成在頂部塑封層上的多個(gè)接觸焊盤(pán)；以及形成在頂部塑封層中并分別連接在第一類、第二類金屬焊盤(pán)上的多個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)，并且，任意一個(gè)接觸焊盤(pán)均通過(guò)至少一個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的電性連接到 一個(gè)第一類金屬焊盤(pán)或一個(gè)第二類金屬焊盤(pán)上。上述的具有較大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，在底部通孔的側(cè)壁上還設(shè)置有一層絕緣隔離層，所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)通過(guò)所述絕緣隔離層與芯片的位于底部通孔周圍的區(qū)域進(jìn)行絕緣隔離。上述的具有較大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，芯片中形成所述底部通孔的區(qū)域?yàn)榉怯行щ娐分苽鋮^(qū)。上述的具有較大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，所述芯片為M0SFET，并且多個(gè)所述第一類金屬焊盤(pán)中至少包括所述芯片的柵極電極和源極電極，以及所述底部金屬層構(gòu)成了所述芯片的漏極電極。上述的具有較大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，芯片的側(cè)面還包覆有側(cè)部塑封層。上述的具有較大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，位于頂部塑封層上的所述接觸焊盤(pán)帶有延伸至頂部塑封層邊緣的引腳。本領(lǐng)域的技術(shù)人員閱讀以下較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，并參照附圖之后，本發(fā)明的這些和其他方面的優(yōu)勢(shì)無(wú)疑將顯而易見(jiàn)。


參考所附附圖，以更加充分的描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，所附附圖僅用于說(shuō)明和闡述，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。圖1A-1B是背景技術(shù)中帶有正面、背面金屬接觸的集成電路及其制備方法。圖2A-2M是實(shí)施例一中本發(fā)明所提供的晶圓級(jí)封裝的制備流程示意圖。圖3A-3D是實(shí)施例二中晶圓級(jí)封裝的制備流程示意圖。圖4A-4J是實(shí)施例二中晶圓級(jí)封裝的制備流程不意圖。圖5A-5C是實(shí)施例四中晶圓級(jí)封裝的制備流程不意圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖2A，晶圓200通常包含有大量鑄造連接在一起的芯片，并以未示意出的切割線(Scribe line)界定相鄰的芯片之間的邊界，最終可以沿著切割線將芯片從晶圓200上切割分離，由于這些技術(shù)特征已經(jīng)為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，所以本發(fā)明不再在圖2A中特意對(duì)芯片進(jìn)行額外標(biāo)記。在已知的技術(shù)條件下，晶圓200完成正常的制備流程后，在晶圓200的正面通常制備有多個(gè)第一類金屬焊盤(pán)201、202，具體而言，其實(shí)是在晶圓200所包含的任意一個(gè)芯片的正面制備設(shè)置有第一類金屬焊盤(pán)201、202。第一類金屬焊盤(pán)201、202往往是早已預(yù)先設(shè)計(jì)在芯片上的鋁硅金屬襯墊(I/O Pad)，而且第一類金屬焊盤(pán)201、202通常是用作芯片的電極或是與外界進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)亩俗?。值得注意的是，除了晶圓200所包含的任意一個(gè)芯片上已經(jīng)存在有的第一類金屬焊盤(pán)201、202外，本發(fā)明的要點(diǎn)在于提出了在晶圓200所包含的任意一個(gè)芯片的正面上再額外形成至少一個(gè)第二類金屬焊盤(pán)203，該第二類金屬焊盤(pán)203也可以是鋁硅合金等金屬材料制成的。為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，隔離第一類金屬焊盤(pán)201、202及第二類金屬焊盤(pán)203的鈍化層并未在圖中示意出。較于已經(jīng)電氣連接于芯片內(nèi)部集成電路上的第一類金屬焊盤(pán)201、202，第二類金屬焊盤(pán)203在初始狀態(tài)是空置的，也即初始形成的第二類金屬焊盤(pán)203并未構(gòu)成芯片的任何電極或信號(hào)端口(例如圖2A)。參見(jiàn)圖2B，利用塑封材料形成一層第一塑封層210覆蓋在晶圓200的正面，此時(shí)第一塑封層210將第一類金屬焊盤(pán)201、202以及第二類金屬焊盤(pán)203均包覆住。因?yàn)楣β势骷话阋筝^小的襯底電阻(即較薄的襯底厚度)，尤其是垂直器件，所以可以如圖2C所示先在晶圓200的背面進(jìn)行研磨(如化學(xué)機(jī)械研磨)以減薄其厚度，由于與晶圓200結(jié)合在一起的第一塑封層210能夠有效地起到物理支撐作用，從而使得晶圓200的厚度可以減得足夠薄并且不易碎裂，這意味著晶圓200所包含的芯片的厚度也獲得減薄。晶圓200獲得減薄后，往往還需要在的晶圓200的背面進(jìn)行較大濃度的摻雜物的植入以制備位于晶圓中位于芯片背面的一個(gè)摻雜區(qū)。之后再在晶圓200的背面進(jìn)行刻蝕，以在晶圓200中形成如圖所示的底部通孔204。具體而言，刻蝕是在芯片的背面實(shí)施的，所以晶圓200所包含的任意一個(gè)芯片內(nèi)均形成有底部通孔204，并且底部通孔204與第二類金屬焊盤(pán)203在垂直方向上交疊(定義垂直于晶圓所在平面的方向?yàn)榇怪?豎直方向)，以便所形成的底部通孔204能夠延伸至芯片的正面并接觸第二類金屬焊盤(pán)203。當(dāng)前的娃通孔技術(shù)(TSV,Through SiliconVia)適用于此刻蝕步驟，干法刻蝕、濕法刻蝕或激光刻蝕均適用。一般要求底部通孔204的橫向截面面積小于第二類金屬焊盤(pán)203的平面尺寸面積，以避免第二類金屬焊盤(pán)203下方的襯底被完全刻蝕掉而導(dǎo)致其脫落。在形成底部通孔204之后，還需要沉積一層如Si02之類的絕緣隔離層(未示出)覆蓋在底部通孔204的側(cè)壁上。雖然認(rèn)為芯片中環(huán)繞在底部通孔204周圍的區(qū)域通過(guò)絕緣隔離層而與底部通孔204實(shí)施了絕緣，但是由于芯片中畢竟引入了需要擠占一定空間的底部通孔204，為了最小限度地減少其可能帶來(lái)的負(fù)面影響，在芯片中形成底部通孔204的區(qū)域最好選擇為非有效電路制備區(qū)。也即晶圓200所包含的芯片中，用于刻蝕掉形成底部通孔204的這部分區(qū)域并未參與構(gòu)成芯片中有效的集成電路單元，被刻蝕掉的區(qū)域本身就處于一個(gè)電路空白區(qū)，這樣即使在芯片中形成有底部通孔204它也不會(huì)對(duì)芯片原有的電路產(chǎn)生任何不利影響。參見(jiàn)圖2E所示，先在底部通孔204中填充金屬材料，所以由填充的金屬材料構(gòu)成的底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a就會(huì)與第二類金屬焊盤(pán)203接觸并且這兩者形成電性連接，而且底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a通過(guò)覆蓋在底部通孔204內(nèi)壁上的絕緣隔離層從而與芯片位于底部通孔204周圍的區(qū)域進(jìn)行絕緣隔離。之后再在晶圓200的背面沉積覆蓋一層金屬層211,即背面金屬化(Metallization)的步驟,金屬層211與底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a相接觸的并且這兩者也形成電連接，則第二類金屬焊盤(pán)203和金屬層211就通過(guò)底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a實(shí)現(xiàn)了電性連接。參見(jiàn)圖2F所示，實(shí)施第一次切割工序，從晶圓200的背面對(duì)晶圓200及金屬層211進(jìn)行切割，此切割步驟中可以利用晶圓200上原有的切割線作為切割參考基準(zhǔn)線，以形成位于晶圓200及金屬層211中的多個(gè)切割槽205，此外，當(dāng)選擇將切割刀切入部分厚度的第一塑封層210中時(shí)，切割槽205的切割深度可以延伸至第一塑封層210中。晶圓200所包含的的多個(gè)芯片200’原本相互鑄造連接在一起，直至在此切割步驟中所產(chǎn)生的切割槽205才將這些芯片200’彼此分割開(kāi)。同時(shí)，金屬層211被切割成了多個(gè)底部金屬層211’，而且這些底部金屬層211’與芯片200’——對(duì)應(yīng)，任何一個(gè)芯片200’的背面均形成有一個(gè)底部金屬層211’。此時(shí),位于芯片200’背面的底部金屬層211’通過(guò)底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a而與位于芯片200’正面的第二類金屬焊盤(pán)203進(jìn)行電性連接。摻雜在晶圓200背面的摻雜物此時(shí)分布在分割開(kāi)的芯片200’內(nèi)并位于其背面的一側(cè),從而構(gòu)成芯片200’的背面摻雜區(qū)，該摻雜區(qū)與底部金屬層211’形成歐姆接觸。參見(jiàn)圖2G所示，在位于晶圓200背面的一側(cè)再次實(shí)施塑封工藝，利用塑封料形成一層第二塑封層212覆蓋住所有的底部金屬層211’，由于未固化前的塑封料具流動(dòng)性，則用于形成第二塑封層212的塑封料同時(shí)還填充在切割槽205中。參見(jiàn)圖2H所示，通常要求最終獲得的封裝體的尺寸盡可能的薄并小型化，所以需要研磨減薄第一塑封層210，因?yàn)樘畛湓谇懈畈?05中的塑封料還延伸至第一塑封層210內(nèi)，所以可以選擇持續(xù)研磨第一塑封層210直至填充在切割槽205中的塑封料在第一塑封層中210予以外露。由于切割槽205的存在，導(dǎo)致第一塑封層210經(jīng)研磨減薄后形成了多個(gè)頂部塑封層210’，相鄰的頂部塑封層210’被填充在切割槽205中的塑封料截?cái)喔糸_(kāi)，而且一個(gè)頂部塑封層210’相對(duì)應(yīng)的覆蓋在一個(gè)芯片200’的正面上。參見(jiàn)圖21所示，在頂部塑封層210’中進(jìn)行鉆孔(如激光刻蝕)以在頂部塑封層210’中形成分別接觸第一類金屬焊盤(pán)201、202及第二類金屬焊盤(pán)203的多個(gè)頂部通孔，例如圖中所示的頂部通孔206、207、208，而且在垂直方向上，頂部通孔206對(duì)準(zhǔn)第一類金屬焊盤(pán)201、頂部通孔207對(duì)準(zhǔn)第一類金屬焊盤(pán)202、頂部通孔208對(duì)第二類金屬焊盤(pán)203。之后再在這些頂部通孔206、207、208中填充金屬材料，以便分別形成接觸第一類金屬焊盤(pán)201的頂部金屬互連結(jié)構(gòu)206a、接觸第一類金屬焊盤(pán)202的頂部金屬互連結(jié)構(gòu)207a及接觸第二類金屬焊盤(pán)203的頂部金屬互連結(jié)構(gòu)208a。此后，再形成位于頂部塑封層210’上的多個(gè)接觸焊盤(pán)221、222、223，其中，任意一個(gè)接觸焊盤(pán)均通過(guò)至少一個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的電性連接到一個(gè)第一類金屬焊盤(pán)201、202或一個(gè)第二類金屬焊盤(pán)203上。形成接觸焊盤(pán)221時(shí)要保障接觸焊盤(pán)221與頂部金屬互連結(jié)構(gòu)206a在垂直方向上交疊，這樣位于頂部塑封層210’上方的接觸焊盤(pán)221能接觸頂部金屬互連結(jié)構(gòu)206a，并通過(guò)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)206a相對(duì)應(yīng)的電性連接到第一類金屬焊盤(pán)201上；同樣，形成接觸焊盤(pán)222時(shí)要保障接觸焊盤(pán)222與頂部金屬互連結(jié)構(gòu)207a在垂直方向上交疊，這樣位于頂部塑封層210’上的接觸焊盤(pán)222能接觸頂部金屬互連結(jié)構(gòu)207a，并通過(guò)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)207a相對(duì)應(yīng)的電性連接到第一類金屬焊盤(pán)202上；以及，形成接觸焊盤(pán)223時(shí)要保障接觸焊盤(pán)223與頂部金屬互連結(jié)構(gòu)208a在垂直方向上交疊，這樣位于頂部塑封層210’上的接觸焊盤(pán)223能接觸頂部金屬互連結(jié)構(gòu)208a，以便通過(guò)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)208a而相對(duì)應(yīng)的電性連接到第二類金屬焊盤(pán)203上。如圖2K所示，實(shí)施第二次切割工序，沿切割槽205對(duì)第二塑封層212及填充在切割槽205中的塑封料進(jìn)行切割，便形成了位于它們中的切割槽215，第二塑封層212將被切割成包覆在底部金屬層211’上的底部塑封層212a。如果形成切割槽215的切割刀的寬度小于形成切割槽205的切割刀的寬度，則填充在切割槽205中的塑封料經(jīng)切割后還形成了包覆在芯片200’側(cè)面的側(cè)部塑封層212b。完成圖2K所示的切割工序后，獲得多個(gè)晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)250，在晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)250中，包括設(shè)置在芯片200’正面的第一類金屬焊盤(pán)201、202以及第二類金屬焊盤(pán)203，以及覆蓋在芯片200’背面的底部金屬層211’。其中，形成在芯片200’內(nèi)的底部通孔204由芯片200’的正面向下延伸至芯片200’的背面，并且，第二類金屬焊盤(pán)203位于底部通孔204上方并與它在垂直方向上交疊,而且底部通孔204與第二類金屬焊盤(pán)203、底部金屬層211’相接觸，所以位于底部通孔204中的底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a進(jìn)一步將底部金屬層211’電性連接到第二類金屬焊盤(pán)203上，而底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a通過(guò)設(shè)置在底部通孔204側(cè)壁上的絕緣隔離層(未示出)與芯片200’所包含的位于底部通孔204周圍的區(qū)域進(jìn)行絕緣隔離。晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)250還包括覆蓋在芯片200’正面的頂部塑封層210’及包覆在底部金屬層211’上的底部塑封層212a，及包覆在芯片200’側(cè)面的側(cè)部塑封層212b。晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)250還包括形成在頂部塑封層210’上的多個(gè)接觸焊盤(pán)221、222、223，以及形成在頂部塑封層210’中并分別連接在第一類金屬焊盤(pán)201、第一類金屬焊盤(pán)202、第二類金屬焊盤(pán)203上的多個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)206a、207a、208a，其中，接觸焊盤(pán)221和接觸焊盤(pán)222及接觸焊盤(pán)223這三者分別通過(guò)至少一個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)(例如分別通過(guò)206a、207a、208a)而相對(duì)應(yīng)的電性連接到與之對(duì)應(yīng)的第一類金屬焊盤(pán)201、第一類金屬焊盤(pán)202及第二類金屬焊盤(pán)上203上。每一個(gè)接觸焊盤(pán)可延伸到頂部塑封層210’相鄰的兩個(gè)邊沿使得每個(gè)接觸焊盤(pán)的面積大于其對(duì)應(yīng)的頂部金屬互連結(jié)構(gòu)的橫截面積和第一類金屬焊盤(pán)或第二類金屬焊盤(pán)的面積。在一個(gè)實(shí)施方式中，芯片200’為垂直式的功率半導(dǎo)體器件，例如金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管M0SFET，此時(shí)第一類金屬焊盤(pán)201即為芯片200’的柵極電極，第一類金屬焊盤(pán)202即為芯片200’的源極電極，而芯片200’的背面摻雜區(qū)構(gòu)成了MOSFET的漏區(qū)，并且底部金屬層211’構(gòu)成了芯片200’的漏極電極，以及芯片200’的漏極電極被底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a傳導(dǎo)至位于芯片200’正面的第二類金屬焊盤(pán)203上。對(duì)于整個(gè)封裝體而言，與第一類金屬焊盤(pán)201電性連接的接觸焊盤(pán)221體現(xiàn)為芯片200’的外部柵極端子，與第一類金屬焊盤(pán)202電性連接的接觸焊盤(pán)222體現(xiàn)為芯片200’的外部源極端子，與第二類金屬焊盤(pán)203電性連接的接觸焊盤(pán)223體現(xiàn)為芯片200’的外部漏極端子。接觸焊盤(pán)221、222、223可以直接與PCB印刷電路板上預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)焊盤(pán)(Regular Pad，其表面通常鍍錫)進(jìn)行焊接，平面尺寸較大的接觸焊盤(pán)221、222、223在與PCB上的焊盤(pán)進(jìn)行焊接接觸時(shí)，可以保障它們與PCB電路板上的焊盤(pán)具有較大的接觸面，從而提高芯片200’在與外部電路進(jìn)行電氣連接時(shí)候的阻抗和熱導(dǎo)效能。包覆芯片200’的頂部塑封層210’、底部塑封層212a及側(cè)部塑封層212b則可以提高芯片200’的機(jī)械強(qiáng)度并防止?jié)駳饣蚱渌焕h(huán)境因素對(duì)芯片200’造成的侵蝕。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)，不僅是獲得了較薄的芯片級(jí)尺寸封裝，而且沒(méi)有采用任何傳統(tǒng)引線框架(Lead-frame)，也沒(méi)有采用諸如導(dǎo)電銀漿之類的焊接劑作芯片安放的粘結(jié)劑，更沒(méi)有采用可能帶來(lái)負(fù)面的高阻抗效應(yīng)的鍵合導(dǎo)線(Bondingwire)來(lái)做電氣連接。制備接觸焊盤(pán)221、222、223的方式有多種，可以利用未示意出的掩膜在頂部塑封層210’上進(jìn)行金屬沉積來(lái)制備彼此分隔開(kāi)的接觸焊盤(pán)221、222、223 ;也可以先行在頂部塑封層210’上沉積一層金屬淀積層后，再對(duì)金屬淀積層進(jìn)行刻蝕分割，以將金屬淀積層分割成互不連接的區(qū)域，例如分割成接觸焊盤(pán)221、222、223等不同的區(qū)域。另外，如果一個(gè)頂部塑封層210’的邊緣處的接觸焊盤(pán)與另一個(gè)相鄰的頂部塑封層210’的邊緣處的接觸焊盤(pán)相靠近，那么位于相鄰的頂部塑封層210’上并且是彼此靠近的這兩個(gè)接觸焊盤(pán)在制備的時(shí)候就可以連接成一個(gè)整體，其連接處就剛好位于填充在切割槽205中的塑封料的上方。例如圖2J中，為了簡(jiǎn)化工藝步驟，在生成左側(cè)的頂部塑封層210’上的接觸焊盤(pán)223以及圖中右側(cè)的頂部塑封層210’上的接觸焊盤(pán)221的時(shí)候，它們可以直接制備成一個(gè)整體，只要在對(duì)填充在切割槽205中的塑封料及第二塑封層212實(shí)施切割時(shí)同時(shí)將該連接起來(lái)的接觸焊盤(pán)223和接觸焊盤(pán)221切割截?cái)嗉纯?圖2K)。圖2L所展示的是一種可選實(shí)施例的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)250的俯視圖，較于背景技術(shù)中(圖1B)利用體積較小的焊球152作為芯片與外部電路進(jìn)行電氣連接的接觸端，本發(fā)明中則利用平面面積較大的接觸焊盤(pán)221、222、223用作與外部電路進(jìn)行電氣連接的接觸端，這無(wú)疑極大提高了接觸端的接觸面。接觸焊盤(pán)221、222、223的形狀可以做適應(yīng)性的調(diào)整，例如圖2M作為另一種實(shí)施方式，該接觸焊盤(pán)221、222、223的形狀較之圖2L稍有變化。接觸焊盤(pán)222可以被制備成帶有多個(gè)引腳222’的形狀，同樣接觸焊盤(pán)223可以被制備成帶有多個(gè)引腳223’的形狀，另外接觸焊盤(pán)221本身就可以作為一個(gè)引腳，只要在制備接觸焊盤(pán)221、222,223的時(shí)候，選擇對(duì)它們分別實(shí)施不同的圖案化方式就能很容易實(shí)現(xiàn)。顯而易見(jiàn)，圖2M中示意出的這種晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)250，其位于頂部塑封層210’上的接觸焊盤(pán)222、223各自帶有延伸至頂部塑封層210’邊緣的引腳，這種封裝結(jié)構(gòu)可以和傳統(tǒng)的QFN封裝(Quad FlatNo-lead Package)相兼容，任何適用于焊接QFN之類封裝體的PCB上均可以表面安裝(SMT)這種封裝結(jié)構(gòu)。在另外可選的實(shí)施方式中，圖2E所示的結(jié)構(gòu)還以利用圖3A-3D所示的流程獲得，由于初始狀態(tài)在晶圓200所包含的芯片的正面原本就設(shè)置有多個(gè)第一類金屬焊盤(pán)201、202，但并無(wú)第二類金屬焊盤(pán)203，需要先在芯片的正面的進(jìn)行刻蝕，以在晶圓200所包含的任意一個(gè)芯片中均能至少形成一個(gè)深度小于晶圓200初始厚度的底部通孔204，底部通孔204從芯片的正面向下延伸至一定的深度但并未穿透整個(gè)晶圓200，之后在底部通孔204中填充金屬材料以形成位于底部通孔204中的底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a。同樣，晶圓200所包含的芯片中形成底部通孔204的區(qū)域?yàn)榉怯行щ娐分苽鋮^(qū)。形成底部通孔204之后，還需要沉積一層未示意出的絕緣隔離層(如Si02)覆蓋在底部通孔204的側(cè)壁上再形成位于底部通孔204中的底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a，底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a通過(guò)絕緣隔離層與芯片的位于底部通孔204周圍的區(qū)域進(jìn)行絕緣隔離。然后再如圖3B所示，在晶圓200所包含的芯片的正面形成至少一個(gè)與底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a相接觸的第二類金屬焊盤(pán)203，制備第二類金屬焊盤(pán)203的時(shí)候要使得第二類金屬焊盤(pán)203與底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a在垂直方向上交疊，這樣就能保障第二類金屬焊盤(pán)203剛好能接觸到底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a并與之形成電性連接。如圖3C所示，形成一層第一塑封層210覆蓋在晶圓200的正面，第一塑封層210將第一類金屬焊盤(pán)201、202及第二類金屬焊盤(pán)203均包覆住。利用第一塑封層210的支撐作用再在晶圓200的背面進(jìn)行研磨以減薄晶圓200的厚度，如3C-3D所示，研磨持續(xù)到位于底部通孔204中的底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a在晶圓200的背面予以外露并獲得預(yù)期的晶圓厚度。之后在減薄后的晶圓200的背面注入重?fù)诫s的離子，并在晶圓200的背面沉積一層金屬層211,金屬層211此時(shí)與底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a相接觸(即圖2E所不)。此實(shí)施例余下的步驟就和2E-2M所展示的工藝流程完全相同。參見(jiàn)圖4A-4J，是本發(fā)明所提供的另一種實(shí)施例，初始狀態(tài)在晶圓200所包含的芯片的正面原本設(shè)置有多個(gè)第一類金屬焊盤(pán)201、202但無(wú)第二類金屬焊盤(pán)203。本實(shí)施例中，需要先在晶圓200所包含的任意一個(gè)芯片的正面形成至少一個(gè)第二類金屬焊盤(pán)203，再將多個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)206’ a、207’ a、208’ a分別相對(duì)應(yīng)的焊接到第一類金屬焊盤(pán)201、第一類金屬焊盤(pán)202、第二類金屬焊盤(pán)203上，頂部金屬互連結(jié)構(gòu)206’ a、207’ a、208’ a可以是焊錫球(Solder ball)或金屬凸塊(Solder bump)等金屬材料。參見(jiàn)圖4B所示,形成一層第一塑封層210覆蓋在晶圓200的正面，將第一類金屬焊盤(pán)201、第一類金屬焊盤(pán)202和第二類金屬焊盤(pán)203及頂部金屬互連結(jié)構(gòu)206’ a、207’ a、208’ a都包覆住，之后如圖4C在晶圓200的背面進(jìn)行研磨以減薄晶圓200的厚度。參見(jiàn)圖4D所示，在減薄后的晶圓200所包含的芯片的背面進(jìn)行刻蝕，以在晶圓200所包含的任意一個(gè)芯片中均能形成至少一個(gè)接觸第二類金屬焊盤(pán)203的底部通孔204，形成底部通孔204之后，還要沉積一層絕緣隔離層覆蓋在底部通孔204的內(nèi)壁上，再在底部通孔204中填充金屬材料構(gòu)成金屬互連結(jié)構(gòu)204a。其中，晶圓200所包含的芯片中為了形成底部通孔204的而刻蝕掉的區(qū)域?yàn)榉怯行щ娐分苽鋮^(qū)?？涛g底部通孔204時(shí)，須保障所形成的底部通孔204要與第二類金屬焊盤(pán)203在垂直方向上交疊，以便底部通孔204延伸至芯片的正面后能接觸到第二類金屬焊盤(pán)203，從而使得底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a能夠接觸第二類金屬焊盤(pán)203。參見(jiàn)圖4E所示，先在減薄后的晶圓200的背面注入重?fù)诫s的摻雜物之后，再在晶圓200的背面沉積覆蓋一層金屬層211，然后如圖4F所示實(shí)施第一次切割工序，從晶圓200的背面一側(cè)進(jìn)行切割，主要是對(duì)晶圓200及金屬層211進(jìn)行切割，以便形成位于晶圓200及金屬層211中的多個(gè)切割槽205，切割槽205的切割的深度可以進(jìn)行調(diào)整，例如切割刀還切入部分厚度的第一塑封層210中，從而使得這些切割槽205可以延伸至第一塑封層210中。形成切割槽205的主要用處之一就是將晶圓200所包含的多個(gè)芯片200’彼此分隔開(kāi)，此時(shí)金屬層211隨之也被切割成多個(gè)底部金屬層211’，而且任意一個(gè)芯片200’的背面均形成有一個(gè)由金屬層211進(jìn)行切割所形成的底部金屬層211’。參見(jiàn)圖4G所示，在晶圓200背面的一側(cè)，利用塑封料形成一個(gè)第二塑封層212覆蓋在所有的底部金屬層211’上，在形成第二塑封層212的同時(shí)，塑封料還填充在切割槽205中，位于切割槽205中的塑封料構(gòu)成第二塑封層212的延伸部分。參見(jiàn)圖4H所示，研磨減薄第一塑封層210，直至填充在切割槽205中的塑封料及頂部金屬互連結(jié)構(gòu)206’ a、207’ a、208’ a均在減薄后的第一塑封層210中予以外露。該第一塑封層210經(jīng)研磨減薄至一定的厚度之后被填充在切割槽205中的塑封料間隔成多個(gè)頂部塑封層210’，并且一個(gè)頂部塑封層210’相對(duì)應(yīng)的覆蓋在一個(gè)芯片200’的正面。參見(jiàn)圖41所示，在頂部塑封層210’上形成多個(gè)接觸焊盤(pán)221、222、223，并且，任意一個(gè)接觸焊盤(pán)均通過(guò)至少一個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的電性連接到一個(gè)第一類金屬焊盤(pán)201、202或一個(gè)第二類金屬焊盤(pán)203上。形成接觸焊盤(pán)221時(shí)要保障接觸焊盤(pán)221與頂部金屬互連結(jié)構(gòu)206’ a在垂直方向上交疊，這樣位于頂部塑封層210’上的接觸焊盤(pán)221能接觸頂部金屬互連結(jié)構(gòu)206’ a,并通過(guò)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)206’ a相對(duì)應(yīng)的電性連接到第一類金屬焊盤(pán)201上。形成接觸焊盤(pán)222時(shí)要保障接觸焊盤(pán)222與頂部金屬互連結(jié)構(gòu)207’ a在垂直方向上交疊，這樣位于頂部塑封層210’上的接觸焊盤(pán)222能接觸頂部金屬互連結(jié)構(gòu)207’ a,并通過(guò)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)207’ a相對(duì)應(yīng)的電性連接到第一類金屬焊盤(pán)202上。形成接觸焊盤(pán)223時(shí)要保障接觸焊盤(pán)223與頂部金屬互連結(jié)構(gòu)208’ a在垂直方向上交疊，這樣位于頂部塑封層210’上的接觸焊盤(pán)223能接觸頂部金屬互連結(jié)構(gòu)208’ a,并通過(guò)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)208’ a相對(duì)應(yīng)的電性連接到第二類金屬焊盤(pán)203上。參見(jiàn)圖4J所示，實(shí)施第二次切割工序，沿切割槽205對(duì)第二塑封層212及填充在切割槽205中的塑封料進(jìn)行切割，可獲得如圖所示的多個(gè)晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)250’，相鄰
16兩晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)250’之間的切割槽215即是實(shí)施第二次切割工序所產(chǎn)生的切割間隙，此時(shí)第二塑封層212被切割成包覆在底部金屬層211’上的底部塑封層212a，如果形成切割槽215的切割刀的寬度小于形成切割槽205的切割刀的寬度，則填充在切割槽205中的塑封料經(jīng)切割后還形成了包覆在芯片200’的側(cè)面的側(cè)部塑封層212b。在如圖5A-5C所示的另一個(gè)實(shí)施例中，先按照?qǐng)D3A-3B所示的工藝流程制備圖3B所示的結(jié)構(gòu)。之后如圖5A所示，將頂部金屬互連結(jié)構(gòu)206’a相對(duì)應(yīng)的焊接在第一類金屬焊盤(pán)201上，將將頂部金屬互連結(jié)構(gòu)207’ a相對(duì)應(yīng)的焊接在第一類金屬焊盤(pán)202上，將頂部金屬互連結(jié)構(gòu)208’ a相對(duì)應(yīng)的焊接在第二類金屬焊盤(pán)203上。頂部金屬互連結(jié)構(gòu)206’ a、207’ a、208’ a可以是焊錫球或金屬凸塊等材料。如圖5B所示，形成一第一塑封層210覆蓋在晶圓200的正面，第一塑封層210將第一類金屬焊盤(pán)201、202和第二類金屬焊盤(pán)203以及頂部金屬互連結(jié)構(gòu)206’a、207’a、208’a包覆住。然后如圖5C所示，在晶圓200的背面進(jìn)行研磨，直至位于底部通孔204中的底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a在晶圓200的背面予以外露并獲得預(yù)期的晶圓厚度，此時(shí)在減薄后的晶圓200的背面注入重?fù)诫s的離子，并形成一金屬層211覆蓋在晶圓200的背面，則金屬層211與底部金屬互連結(jié)構(gòu)204a相接觸并與之構(gòu)成電性連接，如此便可獲得如圖4E所示的結(jié)構(gòu)，之后的工藝流程與圖4E-4J所展示的工藝流程完全一致。以上，通過(guò)說(shuō)明和附圖，給出了具體實(shí)施方式
的特定結(jié)構(gòu)的典型實(shí)施例，上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實(shí)施例，但這些內(nèi)容并不作為局限。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說(shuō)明后，各種變化和修正無(wú)疑將顯而易見(jiàn)。因此，所附的權(quán)利要求書(shū)應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)任何和所有等價(jià)的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有增大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，在晶圓所包含的芯片的正面設(shè)置有多個(gè)第一類金屬焊盤(pán)，其特征在于，包括以下步驟 在芯片的正面形成至少一個(gè)第二類金屬焊盤(pán)； 形成一將第一類、第二類金屬焊盤(pán)包覆住的第一塑封層覆蓋在晶圓的正面； 在晶圓的背面進(jìn)行刻蝕以在晶圓所包含的芯片中形成接觸第二類金屬焊盤(pán)的底部通孔，并在底部通孔中填充金屬以形成接觸第二類金屬焊盤(pán)的底部金屬互連結(jié)構(gòu)； 形成一與所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)接觸的金屬層覆蓋在晶圓的背面； 從晶圓的背面對(duì)晶圓及金屬層進(jìn)行切割以形成位于晶圓及金屬層中的多個(gè)切割槽，所述切割槽延伸至第一塑封層中并將晶圓所包含的多個(gè)芯片彼此分隔開(kāi)，以及，任意一芯片的背面均形成有一個(gè)由金屬層進(jìn)行切割所構(gòu)成的底部金屬層； 利用塑封料形成一第二塑封層覆蓋在所述底部金屬層上，且在形成第二塑封層的同時(shí)塑封料還填充在所述切割槽中； 研磨減薄第一塑封層直至填充在所述切割槽中的塑封料在第一塑封層中予以外露，并且第一塑封層經(jīng)研磨后形成覆蓋在芯片正面的頂部塑封層； 在頂部塑封層中形成分別接觸第一類、第二類金屬焊盤(pán)的多個(gè)頂部通孔，并在頂部通孔中填充金屬以形成分別接觸第一類、第二類金屬焊盤(pán)的多個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)； 在頂部塑封層上形成多個(gè)接觸焊盤(pán)，并且，任意一個(gè)接觸焊盤(pán)均通過(guò)至少一個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的電性連接到一個(gè)第一類金屬焊盤(pán)或一個(gè)第二類金屬焊盤(pán)上； 沿所述切割槽對(duì)第二塑封層及填充在切割槽中的塑封料進(jìn)行切割，第二塑封層被切割成包覆在底部金屬層上的底部塑封層。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在形成底部通孔之前，先在晶圓的背面進(jìn)行研磨以減薄晶圓的厚度。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，形成底部通孔之后，沉積一層絕緣隔離層覆蓋在底部通孔的側(cè)壁上，所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)通過(guò)所述絕緣隔離層與晶圓所包含的芯片的位于底部通孔周圍的區(qū)域進(jìn)行絕緣隔離。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在晶圓的背面覆蓋所述金屬層之前，先在晶圓的背面注入重?fù)诫s的離子。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，晶圓所包含的芯片中形成所述底部通孔的區(qū)域?yàn)榉怯行щ娐分苽鋮^(qū)。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述芯片為MOSFET，并且多個(gè)所述第一類金屬焊盤(pán)中至少包括所述芯片的柵極電極和源極電極，以及所述底部金屬層構(gòu)成了所述芯片的漏極電極。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述填充在切割槽中的塑封料經(jīng)切割后形成了包覆在所述芯片側(cè)面的側(cè)部塑封層。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在晶圓的背面進(jìn)行刻蝕以形成所述底部通孔的方法為干法刻蝕或濕法刻蝕或激光刻蝕。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，形成多個(gè)頂部通孔是通過(guò)在所述頂部塑封層中實(shí)施激光刻蝕實(shí)現(xiàn)的。
10.一種具有增大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，在晶圓所包含的芯片的正面設(shè)置有多個(gè)第一類金屬焊盤(pán)，其特征在于，包括以下步驟 在芯片正面的一側(cè)進(jìn)行刻蝕以在晶圓所包含的任意一個(gè)芯片中均形成至少一個(gè)深度小于晶圓厚度的底部通孔，并在底部通孔中填充金屬以形成底部金屬互連結(jié)構(gòu)； 在芯片的正面形成至少一個(gè)與底部金屬互連結(jié)構(gòu)接觸的第二類金屬焊盤(pán)； 形成一將第一類、第二類金屬焊盤(pán)包覆住的第一塑封層覆蓋在晶圓的正面； 在晶圓的背面進(jìn)行研磨直至所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)在晶圓的背面予以外露； 形成一與所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)接觸的金屬層覆蓋在晶圓的背面； 從晶圓的背面對(duì)晶圓及金屬層進(jìn)行切割以形成位于晶圓及金屬層中的多個(gè)切割槽，所述切割槽延伸至第一塑封層中并將晶圓所包含的多個(gè)芯片彼此分隔開(kāi)，以及，任意一芯片的背面均形成有一個(gè)由金屬層進(jìn)行切割所構(gòu)成的底部金屬層； 利用塑封料形成一第二塑封層覆蓋在所述底部金屬層上，且在形成第二塑封層的同時(shí)塑封料還填充在所述切割槽中； 研磨減薄第一塑封層直至填充在所述切割槽中的塑封料在第一塑封層中予以外露，并且第一塑封層經(jīng)研磨后形成覆蓋在芯片正面的頂部塑封層； 在頂部塑封層中形成分別接觸第一類、第二類金屬焊盤(pán)的多個(gè)頂部通孔，并在頂部通孔中填充金屬以形成分別接觸第一類、第二類金屬焊盤(pán)的多個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)； 在頂部塑封層上形成多個(gè)接觸焊盤(pán)，并且，任意一個(gè)接觸焊盤(pán)均通過(guò)至少一個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的電性連接到一個(gè)第一類金屬焊盤(pán)或一個(gè)第二類金屬焊盤(pán)上； 沿所述切割槽對(duì)第二塑封層及填充在切割槽中的塑封料進(jìn)行切割，第二塑封層被切割成包覆在底部金屬層上的底部塑封層。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，形成底部通孔之后，沉積一層絕緣隔離層覆蓋在底部通孔的側(cè)壁上，所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)通過(guò)所述絕緣隔離層與晶圓所包含的芯片的位于底部通孔周圍的區(qū)域進(jìn)行絕緣隔離。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在晶圓的背面覆蓋所述金屬層之前，先在晶圓的背面注入重?fù)诫s的離子。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，晶圓所包含的芯片中形成所述底部通孔的區(qū)域?yàn)榉怯行щ娐分苽鋮^(qū)。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述芯片為MOSFET，并且多個(gè)所述第一類金屬焊盤(pán)中至少包括所述芯片的柵極電極和源極電極，以及所述底部金屬層構(gòu)成了所述芯片的漏極電極。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述填充在切割槽中的塑封料經(jīng)切割后形成了包覆在所述芯片側(cè)面的側(cè)部塑封層。
16.一種具有增大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，在晶圓所包含的芯片的正面設(shè)置有多個(gè)第一類金屬焊盤(pán)，其特征在于，包括以下步驟 在芯片的正面形成至少一個(gè)第二類金屬焊盤(pán)； 將多個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)分別焊接在第一類、第二類金屬焊盤(pán)上； 形成一將第一類、第二類金屬焊盤(pán)及頂部金屬互連結(jié)構(gòu)包覆住的第一塑封層覆蓋在晶圓的正面； 在晶圓的背面進(jìn)行刻蝕以在晶圓所包含的芯片中形成接觸第二類金屬焊盤(pán)的底部通孔，并在底部通孔中填充金屬以形成接觸第二類金屬焊盤(pán)的底部金屬互連結(jié)構(gòu)； 形成一與所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)接觸的金屬層覆蓋在晶圓的背面； 從晶圓的背面對(duì)晶圓及金屬層進(jìn)行切割以形成位于晶圓及金屬層中的多個(gè)切割槽，所述切割槽延伸至第一塑封層中并將晶圓所包含的多個(gè)芯片彼此分隔開(kāi)，以及，任意一芯片的背面均形成有一個(gè)由金屬層進(jìn)行切割所構(gòu)成的底部金屬層； 利用塑封料形成一第二塑封層覆蓋在所述底部金屬層上，且在形成第二塑封層的同時(shí)塑封料還填充在所述切割槽中； 研磨減薄第一塑封層直至填充在所述切割槽中的塑封料及所述頂部金屬互連結(jié)構(gòu)均在第一塑封層中予以外露，且第一塑封層經(jīng)研磨后形成覆蓋在芯片正面的頂部塑封層； 在頂部塑封層上形成多個(gè)接觸焊盤(pán)，并且，任意一個(gè)接觸焊盤(pán)均通過(guò)至少一個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的電性連接到一個(gè)第一類金屬焊盤(pán)或一個(gè)第二類金屬焊盤(pán)上； 沿所述切割槽對(duì)第二塑封層及填充在切割槽中的塑封料進(jìn)行切割，第二塑封層被切割成包覆在底部金屬層上的底部塑封層。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述頂部金屬互連結(jié)構(gòu)為焊錫球或金屬凸塊。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，在形成底部通孔之前，先在晶圓的背面進(jìn)行研磨以減薄晶圓的厚度。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，形成底部通孔之后，沉積一層絕緣隔離層覆蓋在底部通孔的側(cè)壁上，所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)通過(guò)所述絕緣隔離層與晶圓所包含的芯片的位于底部通孔周圍的區(qū)域進(jìn)行絕緣隔離。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，在晶圓的背面覆蓋所述金屬層之前，先在晶圓的背面注入重?fù)诫s的離子。
21.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，晶圓所包含的芯片中形成所述底部通孔的區(qū)域?yàn)榉怯行щ娐分苽鋮^(qū)。
22.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述芯片為MOSFET，并且多個(gè)所述第一類金屬焊盤(pán)中至少包括所述芯片的柵極電極和源極電極，以及所述底部金屬層構(gòu)成了所述芯片的漏極電極。
23.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述填充在切割槽中的塑封料經(jīng)切割后形成了包覆在所述芯片側(cè)面的側(cè)部塑封層。
24.一種具有增大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，在晶圓所包含的芯片的正面設(shè)置有多個(gè)第一類金屬焊盤(pán)，其特征在于，包括以下步驟 在芯片正面的一側(cè)進(jìn)行刻蝕以在晶圓所包含的任意一個(gè)芯片中形成至少一個(gè)深度小于晶圓厚度的底部通孔，并在底部通孔中填充金屬以形成底部金屬互連結(jié)構(gòu)； 在芯片的正面形成至少一個(gè)與底部金屬互連結(jié)構(gòu)接觸的第二類金屬焊盤(pán)； 將多個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)分別焊接在第一類、第二類金屬焊盤(pán)上； 形成一將第一類、第二類金屬焊盤(pán)及頂部金屬互連結(jié)構(gòu)包覆住的第一塑封層覆蓋在晶圓的正面； 在晶圓的背面進(jìn)行研磨直至所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)在晶圓的背面予以外露； 形成一與所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)接觸的金屬層覆蓋在晶圓的背面；從晶圓的背面對(duì)晶圓及金屬層進(jìn)行切割以形成位于晶圓及金屬層中的多個(gè)切割槽，所述切割槽延伸至第一塑封層中并將晶圓所包含的多個(gè)芯片彼此分隔開(kāi)，以及，任意一芯片的背面均形成有一個(gè)由金屬層進(jìn)行切割所構(gòu)成的底部金屬層； 利用塑封料形成一第二塑封層覆蓋在所述底部金屬層上，且在形成第二塑封層的同時(shí)塑封料還填充在所述切割槽中； 研磨減薄第一塑封層直至填充在所述切割槽中的塑封料及所述頂部金屬互連結(jié)構(gòu)均在第一塑封層中予以外露，且第一塑封層經(jīng)研磨后形成覆蓋在芯片正面的頂部塑封層； 在頂部塑封層上形成多個(gè)接觸焊盤(pán)，并且，任意一個(gè)接觸焊盤(pán)均通過(guò)至少一個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的電性連接到一個(gè)第一類金屬焊盤(pán)或一個(gè)第二類金屬焊盤(pán)上； 沿所述切割槽對(duì)第二塑封層及填充在切割槽中的塑封料進(jìn)行切割，第二塑封層被切割成包覆在底部金屬層上的底部塑封層。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述頂部金屬互連結(jié)構(gòu)為焊錫球或金屬凸塊。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，形成底部通孔之后，沉積一層絕緣隔離層覆蓋在底部通孔的側(cè)壁上，所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)通過(guò)所述絕緣隔離層與晶圓所包含的芯片的位于底部通孔周圍的區(qū)域進(jìn)行絕緣隔離。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，在晶圓的背面覆蓋所述金屬層之前，先在晶圓的背面注入重?fù)诫s的離子。
28.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，晶圓所包含的芯片中形成所述底部通孔的區(qū)域?yàn)榉怯行щ娐分苽鋮^(qū)。
29.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述芯片為MOSFET，并且多個(gè)所述第一類金屬焊盤(pán)中至少包括所述芯片的柵極電極和源極電極，以及所述底部金屬層構(gòu)成了所述芯片的漏極。
30.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述填充在切割槽中的塑封料經(jīng)切割后形成了包覆在所述芯片側(cè)面的側(cè)部塑封層。
31.一種具有增大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括 設(shè)置在芯片的正面的第一類、第二類金屬焊盤(pán)； 覆蓋在芯片背面的底部金屬層； 形成在芯片中接觸第二類金屬焊盤(pán)的底部通孔由芯片的正面延伸至芯片的背面，且位于底部通孔中的底部金屬互連結(jié)構(gòu)將底部金屬層電性連接到第二類金屬焊盤(pán)上； 覆蓋在芯片的正面的頂部塑封層及覆蓋在底部金屬層上的底部塑封層； 形成在頂部塑封層上的多個(gè)接觸焊盤(pán)；以及 形成在頂部塑封層中并分別連接在第一類、第二類金屬焊盤(pán)上的多個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)，并且，任意一個(gè)接觸焊盤(pán)均通過(guò)至少一個(gè)頂部金屬互連結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的電性連接到一個(gè)第一類金屬焊盤(pán)或一個(gè)第二類金屬焊盤(pán)上。
32.如權(quán)利要求31所述的具有增大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，在底部通孔的側(cè)壁上還設(shè)置有一層絕緣隔離層，所述底部金屬互連結(jié)構(gòu)通過(guò)所述絕緣隔離層與芯片的位于底部通孔周圍的區(qū)域進(jìn)行絕緣隔離。
33.如權(quán)利要求31所述的具有增大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，芯片中形成所述底部通孔的區(qū)域?yàn)榉怯行щ娐分苽鋮^(qū)。
34.如權(quán)利要求31所述的具有增大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述芯片為MOSFET，并且多個(gè)所述第一類金屬焊盤(pán)中至少包括所述芯片的柵極電極和源極電極，以及所述底部金屬層構(gòu)成了所述芯片的漏極電極。
35.如權(quán)利要求31所述的具有增大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述芯片的側(cè)面還包覆有側(cè)部塑封層。
36.如權(quán)利要求31所述的具有增大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，位于頂部塑封層上的所述接觸焊盤(pán)帶有延伸至頂部塑封層邊緣的引腳。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有增大焊接接觸面的晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)及制備方法。先形成一個(gè)第一塑封層覆蓋在晶圓的正面，并在晶圓的背面研磨，然后在芯片的背面刻蝕出通孔，之后在通孔中填充金屬形成底部金屬互連結(jié)構(gòu)并在芯片的背面進(jìn)行金屬化，從而利用底部金屬互連結(jié)構(gòu)將位于芯片背面的電極傳導(dǎo)到芯片的正面。從晶圓背面實(shí)施切割形成將芯片分割開(kāi)的切割槽，并形成覆蓋住芯片背面金屬的另一層第二塑封層，研磨減薄第一塑封層以形成位于芯片正面的頂部塑封層，并在頂部塑封層中形成頂部金屬互連結(jié)構(gòu)，頂部金屬互連結(jié)構(gòu)將位于頂部塑封層上的金屬焊盤(pán)電性連接到位于芯片正面的電極上。之后對(duì)第二塑封層及切割槽中的塑封料實(shí)施切割以分離出多顆晶圓級(jí)塑封體。
文檔編號(hào)H01L21/48GK102931094SQ20121018722
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者薛彥迅 申請(qǐng)人:萬(wàn)國(guó)半導(dǎo)體股份有限公司