本發(fā)明屬于芯片封裝，具體涉及一種晶圓級(jí)包裹型凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)及其形成工藝。

背景技術(shù)：

1、在驅(qū)動(dòng)芯片的封裝領(lǐng)域，因?yàn)轵?qū)動(dòng)芯片高頻的輸入輸出環(huán)境，對(duì)于芯片的輸入輸出觸點(diǎn)要求極高，目前市場(chǎng)上主流的驅(qū)動(dòng)芯片的輸入輸出觸點(diǎn)為純au金凸點(diǎn)，如圖1所示。

2、但是隨著金價(jià)越來越高，以及顯示驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)激烈，越來越多的客戶需要在滿足觸點(diǎn)基本需求的情況下，改變?cè)械腶u結(jié)構(gòu)，進(jìn)行多樣化低成本的結(jié)構(gòu)開發(fā)，cuni等有色金屬的低成本的復(fù)合結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生。

3、目前有一種采用銅鎳金組合來代替純金的ic封裝凸塊，可以有效降低成本，其結(jié)構(gòu)包括從下向上依次設(shè)置的載體、導(dǎo)電層、絕緣層、鈦層、第一銅層、第二銅層、鎳層和金層，如圖2所示。

4、隨著市場(chǎng)的驗(yàn)證，cuniau有色金屬的暴露型結(jié)構(gòu)因其下部的cu有色金屬裸露導(dǎo)致的缺點(diǎn)也暴露無遺，其中最關(guān)鍵的問題就是有色金屬cu的氧化導(dǎo)致觸點(diǎn)的可靠性降低，影響了觸點(diǎn)的使用壽命，需要經(jīng)常更換，極大的增加的更新?lián)Q代的成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述的技術(shù)問題，本技術(shù)方案提供了一種晶圓級(jí)包裹型凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)及其形成工藝，通過全包裹式貴金屬層將有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)的頂面和側(cè)面面全方位包裹封閉，對(duì)有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)起到固定和保護(hù)的作用，避免有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)的氧化，增加了有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)的使用壽命；能有效的解決上述問題。

2、本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種晶圓級(jí)包裹型凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)，包括裸晶圓結(jié)構(gòu)，裸晶圓結(jié)構(gòu)的頂面嵌入式固定有多個(gè)pad底座；位于pad底座的上側(cè)設(shè)有種子層和有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)，位于有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)的外側(cè)固定有全包裹式貴金屬層；所述的種子層包括與有色金屬凸點(diǎn)底層連接的種子層一和與pad底座頂層固定的種子層二，種子層一和種子層二采用濺鍍的方式固定于pad底座的上層。

4、進(jìn)一步的，所述全包裹式貴金屬層的厚度大于等于1.5微米。

5、進(jìn)一步的，所述全包裹式貴金屬層采用金au元素，通過電鍍或化鍍的工藝固定于有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)包含側(cè)面的外表層。

6、進(jìn)一步的，所述的種子層選擇鈦ti或銅cu或鎢tiw或金au或多種合金金屬。

7、進(jìn)一步的，所述的有色金屬凸點(diǎn)與種子層一采用相同的金屬材料。

8、進(jìn)一步的，所述的裸晶圓結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在最底層的基材，基材頂面的指定位置固定有多個(gè)pad底座；所述基材的頂面位于pad底座之間設(shè)置有保護(hù)層，保護(hù)層延伸至pad底座的邊沿處，形成pad底座嵌入式結(jié)構(gòu)。

9、一種晶圓級(jí)包裹型凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)的形成工藝，用于制作上述的一種晶圓級(jí)包裹型凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)，具體的工藝流程包括：

10、步驟1：在晶圓表面進(jìn)行濺鍍，得到一層覆蓋于晶圓表面的種子層；

11、步驟2：在晶圓表面種子層的上側(cè)涂布一層可以被曝光打開的樹脂膠，樹脂膠涂布的厚度大于有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)的計(jì)劃高度；

12、步驟3：涂布完成之后進(jìn)行曝光與顯影，得到與內(nèi)凸點(diǎn)尺寸一致的pr開口；

13、步驟4：在pr開口的內(nèi)部，采用電鍍或化渡得到有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)；

14、步驟5：去除樹脂膠得到裸露的種子層和有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)；

15、步驟6：進(jìn)行第二次涂布，在晶圓表面有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)之間涂布光阻層，光阻層的厚度大于有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)的高度；

16、步驟7：進(jìn)行第二次曝光與顯影，得到與凸點(diǎn)計(jì)劃外圍尺寸一致的pr開口，形成金屬凸點(diǎn)與光阻層之間的間隙；

17、步驟8：在間隙中電鍍貴金屬層形成全包裹式貴金屬層；

18、步驟9：進(jìn)行第二次去膠，去除晶圓表面種子層上側(cè)與凸點(diǎn)周圍的樹脂膠，得到裸露的種子層和帶有全包裹式貴金屬層的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)；

19、步驟10：進(jìn)行蝕刻的操作，去除晶圓表層上側(cè)位于凸點(diǎn)之間的種子層，得到裸露的晶圓表層和帶有全包裹式貴金屬層的凸點(diǎn)，完成包裹型凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)的制作。

20、進(jìn)一步的，在進(jìn)行步驟8的操作時(shí)，出現(xiàn)毛細(xì)效應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電鍍液無法進(jìn)入到狹小的空間進(jìn)行電鍍時(shí)，則需進(jìn)行descum或者plasma等離子清洗的鍍金前預(yù)處理操作。

21、有益效果

22、本發(fā)明提出的一種晶圓級(jí)包裹型凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)及其形成工藝，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，其具有以下有益效果：

23、(1)本發(fā)明通過全包裹式貴金屬層將有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)的頂面和側(cè)面面全方位包裹封閉，對(duì)有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)起到固定和保護(hù)的作用，避免有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)的氧化，增加了有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)的使用壽命；同時(shí)還解決了現(xiàn)有技術(shù)中上下結(jié)構(gòu)的封裝在后續(xù)進(jìn)行蝕刻操作時(shí)，有色金屬cu、ni制作的凸點(diǎn)，其側(cè)面的暴露部位受蝕刻的影響出現(xiàn)孔洞，導(dǎo)致形貌不穩(wěn)定，造成壓差穩(wěn)定性的問題。本發(fā)明既得到了低成本的凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)，又能提高低成本凸點(diǎn)封裝的可靠性金和穩(wěn)定性。

24、(2)本發(fā)明利用有色金屬cu制成有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)，減少了貴金屬au的使用，降低了凸點(diǎn)的制作成本，解決了現(xiàn)有技術(shù)中凸點(diǎn)封裝成本高的問題。利用電鍍或化鍍的方式固定在有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)的表層，將有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)包裹固定，提高凸點(diǎn)的穩(wěn)定性，能有效解決現(xiàn)有技術(shù)中金帽與下方金屬存在結(jié)構(gòu)差異的問題。

技術(shù)特征：

1.一種晶圓級(jí)包裹型凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)，包括裸晶圓結(jié)構(gòu)，裸晶圓結(jié)構(gòu)的頂面嵌入式固定有多個(gè)pad底座；其特征在于：位于pad底座的上側(cè)設(shè)有種子層和有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)，位于有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)的外側(cè)固定有全包裹式貴金屬層；所述的種子層包括與有色金屬凸點(diǎn)底層連接的種子層一和與pad底座頂層固定的種子層二，種子層一和種子層二采用濺鍍的方式固定于pad底座的上層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓級(jí)包裹型凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述全包裹式貴金屬層的厚度大于等于1.5微米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種晶圓級(jí)包裹型凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述全包裹式貴金屬層采用金au元素，通過電鍍或化鍍的工藝固定于有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)包含側(cè)面的外表層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓級(jí)包裹型凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的種子層選擇鈦ti或銅cu或鎢tiw或金au或多種合金金屬。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓級(jí)包裹型凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的有色金屬凸點(diǎn)與種子層一采用相同的金屬材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓級(jí)包裹型凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的裸晶圓結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在最底層的基材，基材頂面的指定位置固定有多個(gè)pad底座；所述基材的頂面位于pad底座之間設(shè)置有保護(hù)層，保護(hù)層延伸至pad底座的邊沿處，形成pad底座嵌入式結(jié)構(gòu)。

7.一種晶圓級(jí)包裹型凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)的形成工藝，用于制作權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的一種晶圓級(jí)包裹型凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：具體的工藝流程包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種晶圓級(jí)包裹型凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)的形成工藝，其特征在于：在進(jìn)行步驟8的操作時(shí)，出現(xiàn)毛細(xì)效應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電鍍液無法進(jìn)入到狹小的空間進(jìn)行電鍍時(shí)，則需進(jìn)行descum或者plasma?等離子清洗的鍍金前預(yù)處理操作。

技術(shù)總結(jié)
一種晶圓級(jí)包裹型凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)及其形成工藝，封裝結(jié)構(gòu)包括裸晶圓結(jié)構(gòu)，裸晶圓結(jié)構(gòu)的頂面設(shè)有多個(gè)pad底座；位于pad底座的上側(cè)設(shè)有種子層和有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)，位于有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)的外側(cè)固定有全包裹式貴金屬層。工藝包括：濺鍍得到種子層、一次涂布樹脂膠、一次曝光與顯影得到與內(nèi)凸點(diǎn)尺寸一致的PR開口、在開口內(nèi)部電鍍或化渡得到有色金屬凸點(diǎn)、去除樹脂膠得到裸露的種子層和有色金屬內(nèi)凸點(diǎn)、二次涂布光阻層、二次曝光與顯影得到與凸點(diǎn)外圍尺寸一致的PR開口得到間隙、在間隙中電鍍貴金屬形成全包裹式貴金屬層、二次去膠、蝕刻掉凸點(diǎn)之間的種子層，完成包裹型凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)的制作。本發(fā)明既得到了低成本的凸點(diǎn)封裝結(jié)構(gòu)，又能提高低成本凸點(diǎn)封裝的穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：蔣珩,孫偉,邵文進(jìn),張雪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蔣珩
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30