芯片封装方法及芯片封装结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109698137A(43)申请公布日2019.04.30(21)申请号201710986872.3H01L21/60(2006.01)(22)申请日2017.10.20(71)申请人中芯国际集成电路制造（上海）有限公司地址201203上海市浦东新区张江路18号申请人中芯国际集成电路制造（北京）有限公司(72)发明人陈彧(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)31237代理人屈蘅李时云(51)Int.Cl.H01L21/56(2006.01)H01L23/31(2006.01)H01L23/488(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图6页(54)发明名称芯片封装方法及芯片封装结构(57)摘要本发明提供一种芯片封装方法及芯片封装结构，在元件晶圆上形成有暴露用于晶片堆叠的预留位置表面的具有较低热膨胀系数的热膨胀系数过渡层，可以避免包封层对元件晶圆上的晶片和热膨胀系数过渡层包封后引起较大的热膨胀系数不匹配的问题，由此能够改善晶圆翘曲和应力引起的分层的问题，避免堆叠的晶片和包封层从元件晶圆上剥离，提高封装结构的性能；进一步的，所述热膨胀系数过渡层采用印刷电路板用阻焊剂材料形成，易于实现，不会产生副作用，并可以增强与后续包封层之间的粘附性，避免包封层从元件晶圆表面剥离。CN109698137ACN109698137A权利要求书1/2页1.一种芯片封装方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一元件晶圆，在所述元件晶圆的表面上形成热膨胀系数过渡层；图案化所述热膨胀系数过渡层，以暴露出所述元件晶圆的用于堆叠晶片的预留位置表面；在所述预留位置表面上堆叠晶片；在所述热膨胀系数过渡层以及晶片的表面上形成包封层，所述热膨胀系数过渡层的热膨胀系数低于所述包封层。2.如权利要求1所述的芯片封装方法，其特征在于，至少有一个所述预留位置的表面上以多层层叠的形式堆叠有多个所述晶片。3.如权利要求2所述的芯片封装方法，其特征在于，所述多个晶片的尺寸不完全相同。4.如权利要求2所述的芯片封装方法，其特征在于，所述热膨胀系数过渡层的上表面与所述元件晶圆表面上堆叠的最高的晶片的上表面齐平。5.如权利要求1所述的芯片封装方法，其特征在于，所述热膨胀系数过渡层的热膨胀系数小于45ppm/K，所述包封层的热膨胀系数为45ppm/K～70ppm/K。6.如权利要求1所述芯片封装方法，其特征在于，所述热膨胀系数过渡层包括阻焊干膜、热固化阻焊剂、液态感光阻焊油墨和光固化阻焊剂中的至少一种。7.如权利要求6所述的芯片封装方法，其特征在于，通过光刻工艺或者刻蚀工艺图案化所述热膨胀系数过渡层，以暴露出所述预留位置表面。8.如权利要求1至7中任一项所述的芯片封装方法，其特征在于，所述元件晶圆包括多条从横交错的切割线以及所述切割线划分出来的晶片区，所有晶片区分为坏晶片区以及用于堆叠晶片的好晶片区，每个好晶片区由至少一个用于堆叠晶片的预留位置以及不用于堆叠晶片的空白区域组成，去除所述预留位置表面上的热膨胀系数过渡层的同时还去除所有切割线上的热膨胀系数过渡层后，剩余的热膨胀系数过渡层覆盖所有坏晶片区以及所有好晶片区中空白区域。9.如权利要求1所述芯片封装方法，其特征在于，所述包封层通过用热塑性塑料进行挤压形成，或者通过用注塑封料进行涂覆或浇铸后进一步固化形成。10.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：元件晶圆、热膨胀系数过渡层、至少一个晶片以及包封层；其中，所述热膨胀系数过渡层位于所述元件晶圆上且暴露出所述元件晶圆的用于堆叠晶片的预留位置表面，所述晶片堆叠在所述元件晶圆用于堆叠晶片的预留位置的表面上，所述包封层覆盖在所述热膨胀系数过渡层和所有晶片的表面上，且所述热膨胀系数过渡层的热膨胀系数低于所述包封层。11.如权利要求10所述的芯片封装结构，其特征在于，至少有一个所述预留位置的表面上以多层层叠的形式堆叠有多个所述晶片。12.如权利要求11所述的芯片封装结构，其特征在于，所述多个晶片的尺寸不完全相同。13.如权利要求11所述的芯片封装结构，其特征在于，所述热膨胀系数过渡层的上表面与所述元件晶圆表面上堆叠的最高的晶片的上表面齐平。14.如权利要求11所述的芯片封装结构，其特征在于，所述热膨胀系数过渡层的热膨胀系数小于45ppm/K，所述包封层的热膨胀系数为45ppm/K～70ppm/K。2CN109698137A权利要求书2/2页15.如权利要求11所述的芯片封装结构，其特征在于，所述热膨胀系数过渡层包括阻焊干膜、热固化阻焊剂、液态感光阻焊油墨和光固化阻焊剂中的至少一种。16.如权利要求15所述的芯片封装结构，其特征在于，通过光刻工艺或者刻蚀工艺以去除所述预留位置表面上的热膨胀系数过渡层。17.如