[发明专利]半导体芯片和晶片堆叠封装件的制造方法

说明书

技术领域

示例实施例涉及一种半导体芯片和晶片堆叠封装件的制造方法。

背景技术

随着电子产品向着小型化和多功能化发展的趋势，半导体芯片也变得更高度地集成和多功能化。由于这种趋势，已经开发了将多个半导体芯片封装为一个半导体芯片的多芯片封装(MCP)技术，具体地说，晶片堆叠封装(WSP)技术。

发明内容

本发明提供一种提高结合可靠性和电学性能的半导体芯片和晶片堆叠封装件的方法。

示例实施例涉及一种制造半导体芯片的方法。该方法包括以下步骤：在基底的前表面中形成第一通孔；利用第一导电材料在第一通孔中形成第一导电塞，第一导电塞包括在基底中的第一部分和从基底突出的第二部分；利用第二导电材料在第一导电塞的上表面上形成第二导电塞，第二导电塞的横截面面积小于第一导电塞的横截面面积；对基底的后表面进行背部减薄；在基底的经过背部减薄的后表面中形成第二通孔，第二通孔与第一通孔对准。

在示例实施例中，形成第一通孔的步骤可包括：在基底的前表面上形成第一光致抗蚀剂图案，第一光致抗蚀剂图案具有暴露基底的一部分的开口；利用第一光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模通过激光打孔法或干蚀刻法去除基底的暴露部分。可通过电镀或非电镀覆中的至少一种来形成第一导电塞。

在示例实施例中，形成第一导电塞的步骤可包括：在包括第一通孔的基底的整个前表面上形成种子层，种子层包括铜(Cu)、钨(W)、金(Au)和银(Ag)中的至少一种；在包括种子层的基底的整个表面上涂覆光致抗蚀剂，并对光致抗蚀剂进行曝光和显影，形成具有在第一通孔中的开口的第二光致抗蚀剂图案；利用种子层在基底上执行镀覆第一导电材料的电镀和非电镀覆中的至少一种；去除第二光致抗蚀剂图案。

在示例实施例中，可通过电镀和非电镀覆中的至少一种利用第一导电塞作为种子层形成第二导电塞。形成第二导电塞的步骤可包括：在包括第一导电塞的基底的前表面上涂覆光致抗蚀剂，并对光致抗蚀剂进行曝光和显影，形成具有比第一通孔的横截面面积小的横截面面积的开口的第三光致抗蚀剂图案；利用第一导电塞作为种子层在基底上执行镀覆第二导电材料的电镀和非电镀覆中的至少一种；去除第三光致抗蚀剂图案。

在示例实施例中，可利用锡铅合金(SnPb)通过焊接形成第二导电塞。第一导电塞和第二导电塞可由相同的导电材料形成，第一导电材料和第二导电材料可包括铜(Cu)。第一导电塞和第二导电塞可由不同的导电材料形成，第一导电塞包括铜(Cu)，第二导电塞包括从铝(Al)、钨(W)、金(Au)、银(Ag)和锡铅合金(SnPb)中选择的一种。

在示例实施例中，形成第二通孔的步骤可包括：在经过背部减薄的基底的后表面上涂覆光致抗蚀剂，并对光致抗蚀剂进行曝光和显影，以形成具有暴露基底的一部分并与第一通孔对应的开口的第四光致抗蚀剂图案；利用第四光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模通过激光打孔法或干蚀刻法去除经过背部减薄的基底的暴露部分。

示例实施例涉及一种制造晶片堆叠封装件的方法。该方法包括以下步骤：形成部分地暴露基底的前表面的第一光致抗蚀剂图案，基底包括输入/输出焊盘；利用第一光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模蚀刻基底的前表面以形成第一通孔；去除第一光致抗蚀剂图案；在包括第一通孔的基底的整个表面上形成金属种子层；在包括金属种子层的基底的前表面上涂覆光致抗蚀剂，并对光致抗蚀剂进行曝光和显影，以形成具有在第一通孔中的第二光致抗蚀剂图案；利用金属种子层对基底执行电镀和非电镀覆中的至少一种，以形成第一导电塞，第一导电塞包括在第一通孔中的第一部分和从基底的上表面突出的第二部分；去除第二光致抗蚀剂图案；在基底的前表面上涂覆光致抗蚀剂，并对光致抗蚀剂进行曝光和显影，以形成具有比第一通孔的横截面面积小的横截面面积的开口的第三光致抗蚀剂图案；利用第一导电塞作为种子层执行电镀和非电镀覆中的至少一种，以在第一导电塞上形成第二导电塞，第二导电塞具有比第一导电塞的横截面面积小的横截面面积；去除第三光致抗蚀剂图案；对基底的后表面进行背部减薄；在经过背部减薄的基底的后表面上涂覆光致抗蚀剂，并对光致抗蚀剂进行曝光和显影，以形成具有与第一通孔对应并暴露基底的一部分的开口的第四光致抗蚀剂图案；利用第四光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模通过蚀刻经背部减薄的基底的后表面来形成第二通孔，第二通孔与第一通孔对准。

在示例实施例中，该方法还可包括以下步骤：利用切割工艺将基底切割为单独的半导体芯片；堆叠所述单独的半导体芯片。