一种叠层芯片的晶圆级铜凸块封装结构.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(10)申请公布号CNCN103633051103633051A(43)申请公布日2014.03.12(21)申请号201310682395.3(22)申请日2013.12.12(71)申请人宁波芯健半导体有限公司地址315336浙江省宁波市杭州湾新区庵东工业园区华兴地块中横路18号(72)发明人俞国庆邵长治谢皆雷廖周芳吴超罗立辉吴伟峰(74)专利代理机构上海泰能知识产权代理事务所31233代理人宋缨孙健(51)Int.Cl.H01L23/488(2006.01)H01L21/60(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称一种叠层芯片的晶圆级铜凸块封装结构(57)摘要本发明涉及一种叠层芯片的晶圆级铜凸块封装结构，包括第一硅承载层和第二硅承载层组成的叠层芯片，第二硅承载层铺设在第一硅承载层的底部形成凸起区域；第一硅承载层的底部和凸起区域上均生长有电性隔绝层，并留有第一开口和第二开口；第一开口中设有第一电性连接点；第二开口中设有第二电性连接点；电性隔绝层上生长有光阻层；光阻层上生长有金属层；金属层覆盖第一电性连接点和第二电性连接点；第一电性连接点上通过多次电镀形成第一铜凸块；第二电性连接点上通过多次电镀形成第二铜凸块；第一铜凸块和第二铜凸块顶部处于同一水平面；第一铜凸块和第二铜凸块的顶部生长有等高度的金属球。本发明能够保证在倒装焊的过程中更好地连接。CN103633051ACN10365ACN103633051A权利要求书1/1页1.一种叠层芯片的晶圆级铜凸块封装结构，包括叠层芯片，其特征在于，所述叠层芯片包括第一硅承载层和第二硅承载层，所述第二硅承载层铺设在所述第一硅承载层的底部形成凸起区域；所述第一硅承载层的底部和凸起区域上均生长有电性隔绝层，所述第一硅承载层的底部上的电性隔绝层上留有第一开口；所述第一开口中设有第一电性连接点；所述凸起区域上的电性隔绝层上留有第二开口；所述第二开口中设有第二电性连接点；所述电性隔绝层上生长有光阻层；所述光阻层上生长有金属层；所述金属层覆盖所述第一电性连接点和第二电性连接点；所述第一电性连接点上通过多次电镀形成第一铜凸块；所述第二电性连接点上通过多次电镀形成第二铜凸块；所述第一铜凸块和第二铜凸块顶部处于同一水平面；所述第一铜凸块和第二铜凸块的顶部生长有等高度的金属球。2.根据权利要求1所述的叠层芯片的晶圆级铜凸块封装结构，其特征在于，所述光阻层覆盖凸起区域的侧面。3.根据权利要求1所述的叠层芯片的晶圆级铜凸块封装结构，其特征在于，所述铜凸块为方形或圆形。4.根据权利要求1所述的叠层芯片的晶圆级铜凸块封装结构，其特征在于，所述凸起区域高出所述第一硅承载层底部20-40微米。5.根据权利要求4所述的叠层芯片的晶圆级铜凸块封装结构，其特征在于，所述第一铜凸块的高度为80-120微米；所述第二铜凸块的高度为40-100微米。6.根据权利要求1所述的叠层芯片的晶圆级铜凸块封装结构，其特征在于，所述光阻层的厚度为10-15微米。7.根据权利要求1所述的叠层芯片的晶圆级铜凸块封装结构，其特征在于，所述金属层的厚度为1-2微米。8.根据权利要求1所述的叠层芯片的晶圆级铜凸块封装结构，其特征在于，所述金属层覆盖凸起区域的侧面。2CN103633051A说明书1/4页一种叠层芯片的晶圆级铜凸块封装结构技术领域[0001]本发明涉及半导体封装技术领域中的晶圆级封装，特别是涉及一种叠层芯片的晶圆级铜凸块封装结构。背景技术[0002]目前的封装技术依然是传统封装为主流，虽然进入21世纪以后，圆片级先进封装在影像传感器、闪存、逻辑器件及功率芯片等行业得到了大规模的应用，先进封装的市场份额也逐年保持高速增长，但是先进封装在技术上还存在许多不足，还有不少技术上的难题需要解决，在这些难题解决前，一些芯片还必须选用传统技术进行封装。[0003]微电子行业以符合摩尔定律的速度在发展，决定了在单颗芯片上集成了更多的场效应管、各种电阻、电容器件及逻辑关系，也造成了在更小的单颗芯片上会有更多地对外电性连接点（pad）需要做对外连接，且随着高频信号的使用增多，特别是在通讯芯片及MEMS（微机电系统）行业，对信号串扰、噪声的要求逐渐提高，对单颗芯片上拥有更多的功能模块集成也提出了更多地要求，所以在避免串扰、降低噪声的基础上，单芯片上集成更多功能模块的芯片也越来越多，但受制于晶圆级封装技术的一些行业难题，此类芯片之前全部选用传统封装技术进行芯片封装，叠层结构的晶圆减薄、切割之后进行单颗芯片的粘片，然后通过多层布线的方式来进行电性连接。[0004]但是，随着消费类电子，更小、更薄、更低功耗、更低成本的发展趋势，对半导体