TWI224374B - Method for forming a backside encapsulating layer on flip-chip type wafer - Google Patents

Description

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五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種覆晶晶圓封裝技術，特別係有關 於一種覆晶晶圓之背膠層形成方法。 【先前技術】 習知覆晶技術〔f 1 i p ch i p t echno 1 ogy〕係將一晶片 接合至一基板上，其係以該晶片之複數個凸塊接合該基板 之連接塾’通常該些凸塊係在未早體化分離晶圓時加以製 作，而依習知覆晶晶圓製程，在該些凸塊形成之後，該覆 晶晶圓之背面係為顯露，未有任何之保護措施，因此，— 種新的技術需求被提出’即覆晶之晶背覆膠〔compound on backside of f 1 ip chip〕，通常該覆晶之晶背覆膠步 驟係被整併而實施於晶圓級封裝。 如美國專利公告第6, 02 2, 758號揭示有一種晶圓封裝

晶圓之主動表面與背面分別形成有一絕緣封膠層 〔insulative layer〕，對在晶圓主動表面之絕緣封膠層 開設狹長孔洞〔aperture〕，並形成線路層之後，在該主 動表面之絕緣封膠層上形成銲料凸塊〔solder bump〕，

最後再以環氧膠〔epoxy ad he s i ve〕填入該些狹長孔洞， 但該習知技術未揭示在該晶圓背面之絕緣封膠層之形成方 法，且無法適用於在凸塊形成後之覆晶晶背覆膠。可以理 解的是晶圓之背面之絕緣封膠層，若以貼片貼附〔t a p e attaching〕方式形成上述晶圓背面之該絕緣封聲層，則 容易因貼合不良而產生在貼片與晶圓背面之間包覆氣泡，

1224374 五、發明說明（2) 因此，目前較 為旋塗〔spin 其係皆為液態 佳，並必需再 以利覆晶結合 供烤固化，因 我國專利 封裝構造之製 個突出電極， 〔spin coat i 區域，以封裝 層平坦度不足 技術運用覆晶 晶圓之主動表 我國專利 製造方法，一 前，將一樹脂 係無法迅速烘 【發明内容】 本發明之 形成方法，其 一加熱壓模模 動分佈於該晶 背膠層，以降 普遍之絕緣封膠層在晶 i ng coating〕與印刷 塗佈，當液態絕緣封膠 以研磨等方法平坦化該 ’而且完成液態絕緣封 此其作業成本較高，且 公告第452873號係揭示 造方法，先在一晶圓之 一攔壩環繞該晶圓之周 ng〕方式將一封膠塑料 該晶圓之主動表面，由 ，應再執行一平坦化研 圓表面之形成 〔printing 〕 層固化後其平 固化後之絕緣 膠層塗佈後無 製程較複雜。 有一種晶圓級 主動表 邊，再 填滿該 於以旋 磨步驟 圓之背 之晶背覆膠製造，在晶 面上之凸塊將容易遭受震動而 公告第483 1 38號係揭示 形成有複數個凸塊之晶 塗佈在該晶圓之背面， 乾’且密實度較差容易有氣泡 有一種 面形成 利用旋 攔壩所 塗形成 ，若簡 面旋塗 損傷。 半導體 方法*係 5然而 面度不 封膠層 法迅速 半導體 有複數 塗 包圍之 之封膠 單以該 過程， 裝置之 圓係黏在一接著板之 成方法 但此一習知形 產生。 主要目的係在於提供一 係提供一熱固性膠餅於 具壓觸該熱固性膠餅， 圓之背面，而快速及密 低作業成本。 種覆晶晶圓之背膠層 一晶圓之背面，再以 使得該熱固性膠餅流 實地形成覆晶晶圓之 第7頁 1224374 五、發明說明（3) / 、本發月之人目的係在於提供一種覆晶晶圓之背膠層 形成方法，其係提供一熱固性膠餅於一晶圓之背面，再以 一=熱壓模模具壓觸該熱固性膠餅，使得該熱固性膠餅流 動分佈於該晶圓之背面，以達到在覆晶晶圓形成有平坦之 背膠層，以省卻平坦化之功效。 依本發明之覆晶晶圓之背膠層形成方法，其係主要包 含之步驟有，提供一晶圓，該晶圓係具有一主動表面及一 對應之背面，較佳地，並在該晶圓之該主動表面係形成有 $數個凸塊，且該些凸塊係經回銲成為錫球，並以一應力 緩衝層或南刀子保瘦頸〔p〇lymer passivafi〇n c〇iia]r〕 增強該些凸塊之結構；之後，以該晶圓之背面朝上，並提 供一熱固性膠餅於該晶圓之背面；接著，提供一壓模模 具^该壓模模具係具有一壓模平面；及加熱該壓模模具， 並同時以該壓模模具之壓模平面壓觸該熱固性膠餅，使得 該熱固性膠餅流動分佈於該晶圓之背面，以形成具平坦背 膠層之覆晶晶圓。 【實施方式】 參閱所附圖式，本發明將列舉以下之實施例說明。 請參閱第1圖，依據本發明，一種覆晶晶圓之背膠層 形成方法係主要包含有「提供一晶圓」步驟1、 「提供一 熱固性膠餅於該晶圓之背面」步驟2、「提供一壓模模 具」步驟3及「加熱該壓模模具，並同時以該襄模模具壓 觸該熱固性膠餅」步驟4。 請參閱第2圖，在步驟1中，其係提供一已完成積體電

wm 第8頁 1224374 五、發明說明（4) 路製作之晶圓1 0，該晶圓1 0係具有一主動表面1 1及一對應 之背面1 2，較佳地，在該晶圓1 〇之該主動表面11係形成有 複數個凸塊1 3，例如電鍍或印刷形成之錫鉛合金、金、銅 或高分子導電凸塊，且該些凸塊1 3係為錫鉛合金並經回銲 成為錫球〔solder ball〕，並且可以一應力緩衝層14 〔stress buffer layer〕或南分子保護頸〔polymer passivation col lar〕來增強該些凸塊13之結構，必要 時，該晶圓1 0之該背面1 2係經薄化處理。 之後，請參閱第3圖，在步驟2中，以該晶圓1 0之背面 12朝上’並提供一熱固性膠餅20〔thermosetting pel let〕於該晶圓1〇之背面12，該熱固性膠餅20係預先製 成適當尺寸之塊狀，其包含有樹脂、無機填充劑、固化 劑、棕櫊蠟（Carnauba Wax)或合成酯蠟（Ester Wax)等等 材質。

接著，請參閱第4圖，在步驟3中，提供一壓模模具 30，該壓模模具30係對應於該晶圓1 〇之背面12，在本實施 例中，該壓模模具30係具有一模穴31，該模穴31係形成有 一水平度良好之壓模平面32及一環壁33，其中該壓模平面 32係用以壓觸該熱固性膠餅2〇，之後，請參閱第4及5圖， 在步驟4中，加熱該壓模模具3〇，並同時以該壓模模具3〇 之壓模平面32觸壓該熱固性膠餅2〇，該壓模模具3〇係在足 夠加熱溫度〔約1 5 0 °C至1 75 °C間〕與適當之模具下壓壓力 之條件下觸壓該熱固性膠餅2〇，使得該熱固性膠餅2〇流動· 分佈於該晶圓1〇之背面丨2，並且藉由該模穴31之該壓模平

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面32及該環壁33限制該熱固性膠餅2〇流動分佈於該模穴31 中，再如第5圖所示，持續加熱〔約丨5 〇它至丨7 5它間〕該 壓模模具30，將使該流動分佈於該晶圓1 0之背面1 2之熱固 性膠餅20在該晶圓1 〇之背面1 2形成平坦且結合良好之一背 膠層2 1 ’接著，如第6圖所示，移離該壓模模具3 〇，以使 該晶圓1 0之背面1 2形成有良好平坦度之該背膠層2丨，該背 膠層2 1係可以不需要進行平坦化處理，且該背膠層2 1係在 該壓模模具3 0移離前即固化成型，因此其製程快速作業簡 單。 、、

此外，本發明之覆晶晶圓之背膠層形成方法除了可適 用於具有凸塊之覆晶晶圓’更可運用於各種晶圓級封裝製 程，請參閱第7及8圖，其係為本發明之另一具體實施例， 在一晶圓40之主動表面41係已完成各式晶圓級封裝流程， 例如在該主動表面41上製作形成有連接線路及複數個凸塊 43，如銲球，且每一凸塊43之周緣係環設有一高分子保護 頸 44〔polymer passivation collar〕，並以該晶圓4〇 之

背面42係朝上’再將該晶圓40放置於一承座7〇，該承座7〇 具有一環壁71 ’接著，在該晶圓4〇之背面42提供一熱固性 膠餅50，再以一加熱之壓模模具60之壓模平面61壓觸該熱 固性膠餅50，使得該熱固性膠餅50流佈於該晶圓4〇之背面 42 ’再如第8圖所示，藉由該壓模模具之該壓模平面61 與該承座7 0之環壁71限制該熱固性膠餅5 〇流動分佈，以使 該晶圓4 0之背面4 2形成一背膠層5 1，故本發明之覆晶晶圓 之背膠層形成方法係特別適用經薄化處理之覆晶晶圓，以

第10頁 1224374 五、發明說明（6) 具體實施覆晶之晶背覆膠。 本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者 為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範 圍内所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。

第11頁 1224374 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第1圖··依本發明之覆晶晶圓之背膠層形成方法之流程 圖； 第2圖：依本發明之覆晶晶圓之背膠層形成方法，一覆晶 晶圓之截面示意圖； 第3圖：依本發明之覆晶晶圓之背膠層形成方法，該覆晶 晶圓之背面朝上並提供一膠餅於該背面之截面示 意圖；

第4圖：依本發明之覆晶晶圓之背膠層形成方法，提供一 加熱壓模模具觸壓該膠餅之截面示意圖； 第5圖：依本發明之覆晶晶圓之背膠層形成方法，由該膠 餅在該覆晶晶圓之背面形成背膠層之截面示意 圖； 第6圖：依本發明之覆晶晶圓之背膠層形成方法，脫離該 壓模模具，使該覆晶晶圓具有背膠層之截面示意 圖； 第7圖：依本發明之覆晶晶圓之背膠層形成方法，另一種 覆晶晶圓在加熱壓模模具觸壓合膠餅之截面示意 圖；及

第8圖：依本發明之覆晶晶圓之背膠層形成方法，另一種 覆晶晶圓由該膠餅在該覆晶晶圓之背面形成背膠 層之截面示意圖。 元件符號簡單說明：

第12頁 1224374 圖式簡單說明 1 提 供 一丨― 晶 圓 2 提 供 一 _ 熱 固性 .膠餅 於該晶匱 丨之 背 面 3 提 供 _一 壓 模糢 :具 4 加 熱 該 壓 模糢 :具， 並同時以該 壓 模模具壓 觸 該 熱固 膠 餅 10 晶 圓 11 主動表 面 12 背 面 13 凸塊 14 應 力 緩衝層 20 熱 固 性 膠 餅 21 背膠層 30 壓 模 模 具 31 模穴 32 壓 模 平 面 33 環 壁 40 晶 圓 41 主動表 面 42 背 面 43 凸塊 44 分 子 保護 50 熱 固 性 膠 餅 51 背膠層 60 壓 模 模 具 61 壓模平 面 70 承 座 71 環壁

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Claims (1)

1^4374 六、申請專利範圍 【申請專利範圍 1、 一種覆晶晶圓之背膠層形成方法，包含： 提供一晶圓’該晶圓係具有一主動表面及一對應之背 面； 提供一熱固性膠餅於該晶圓之背面； 提供一壓模模具，對應於該晶圓之背面；及 加熱該壓模模具，同時以該壓模模具壓觸該熱固性膠 餅’使得該熱固性膠餅流動分佈於該晶圓之背面。

2、 如申請專利範圍第丨項所述之覆晶晶圓之背膠層形成 方法’其中該壓模模具係具有一壓模平面，在上述之 「加熱該壓模模具，同時以該壓模模具壓觸該熱固性膠 餅」之步驟中，係以該壓模模具之壓模平面壓觸該熱固 性膠餅。 3、 如申請專利範圍第i項所述之覆晶晶圓之背厣層形成 方法’其中在加熱該壓模模具之步驟中，該壓模模具係 持續加熱，以使該熱固性膠餅在該晶圓之背面形成一固 化之背膠層。 4、 如申請專利範圍第1項所述之覆晶晶圓之背膠層形成 方法’其中該晶圓之主動表面係形成有複數個凸塊。

5、 如申請專利範圍第1項所述之覆晶晶圓之背膠層形成 方法’其中在提供晶圓之步驟中，該晶圓之主動表面係 形成有一應力緩衝層。 6、 如申請專利範圍第1項所述之覆晶晶圓之背膠層形成 方法’其中在提供晶圓之步驟中，該晶圓之該背面係經

第14頁 1224374 六、申請專利範圍 薄化處理。 7、一種覆晶晶圓，包含： 一晶圓，其係具有一主動表面及一對應之背面； 複數個凸塊，其係設於該晶圓之該主動表面；及 一背膠層，其係由一熱固性膠餅熱壓形成於該晶圓之 該背面。 «

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