本發(fā)明涉及晶圓級(jí)封裝，具體涉及一種晶圓級(jí)封裝方法及晶圓封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、在半導(dǎo)體器件中，部分芯片或器件的有源區(qū)域需要提供空腔環(huán)境以保證正常工作，空腔結(jié)構(gòu)可以減少寄生效應(yīng)引入的損耗，提供更好的射頻性能和更低的介電常數(shù)，除此外空腔結(jié)構(gòu)可以保護(hù)其微觀結(jié)構(gòu)免受外部環(huán)境的影響，提高器件的穩(wěn)定性和可靠性等。

2、現(xiàn)有的芯片或器件封裝主要采用晶圓級(jí)封裝，通常采用兩層光敏薄膜材料通過(guò)光刻顯影方式在芯片表面形成空腔保護(hù)結(jié)構(gòu)。由于對(duì)腔體尺寸大小敏感，腔體尺寸過(guò)大容易出現(xiàn)覆膜塌陷，影響芯片功能。同時(shí)作為空腔蓋板的薄膜，還需與作為基底的薄膜材料性能相匹配，其材料性能例如彈性模量、熱膨脹系數(shù)、光敏特性等都要求嚴(yán)格，選材限制大，材料成本高。此外，在熱壓蓋板與基底的過(guò)程中，可能會(huì)引入污染物，并且作為蓋板支撐體的圍壩層受熱壓易出現(xiàn)變形、倒塌、溢膠等情況，導(dǎo)致空腔高度減小、空腔面積減小、蓋板向某個(gè)方向傾斜等問(wèn)題發(fā)生。

3、因此需要一種工藝方法，在制備具有空腔結(jié)構(gòu)的晶圓封裝結(jié)構(gòu)時(shí)，減少污染物的引入，避免空腔內(nèi)部出現(xiàn)上層膜下陷的問(wèn)題，并選擇支撐力強(qiáng)且粘附力高的圍壩層，從而形成密封性高、尺寸大的空腔，同時(shí)降低工藝成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明提供一種晶圓級(jí)封裝方法，以解決現(xiàn)有的晶圓級(jí)封裝技術(shù)在形成空腔結(jié)構(gòu)時(shí)會(huì)引入污染物，空腔內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)上層膜下陷，以及圍壩層無(wú)法同時(shí)具有高支撐力和高粘附力的問(wèn)題。

2、本發(fā)明提供一種晶圓級(jí)封裝方法，包括：

3、提供晶圓，所述晶圓上設(shè)置有芯片，所述芯片具有暴露出所述晶圓表面的功能區(qū)域；

4、在所述晶圓一側(cè)表面形成支撐圍壩層；所述支撐圍壩層環(huán)繞所述晶圓表面暴露出的所述功能區(qū)域形成封閉結(jié)構(gòu)；

5、在所述晶圓一側(cè)表面形成粘附圍壩層；所述粘附圍壩層位于所述支撐圍壩層背向所述晶圓表面暴露出的所述功能區(qū)域的一側(cè)的側(cè)面，且所述粘附圍壩層的高度大于所述支撐圍壩層的高度；

6、提供蓋板，將所述蓋板設(shè)置于所述支撐圍壩層背向所述晶圓一側(cè)，且至少投影覆蓋所述支撐圍壩層背向所述晶圓的一側(cè)表面；

7、壓合所述蓋板與所述晶圓；壓合后所述支撐圍壩層支撐所述蓋板；所述粘附圍壩層粘附于所述支撐圍壩層的側(cè)面，且填充所述蓋板與所述支撐圍壩層之間的空隙；所述蓋板與所述支撐圍壩層、所述粘附圍壩層、所述晶圓共同形成空腔。

8、可選的，所述粘附圍壩層還包圍并粘附于所述蓋板部分高度的側(cè)部。

9、可選的，所述粘附圍壩層還延伸并完全覆蓋所述支撐圍壩層背向所述晶圓的一側(cè)表面。

10、可選的，所述在所述晶圓一側(cè)表面形成支撐圍壩層的步驟中，包括：

11、調(diào)整打印設(shè)備的打印頭下降至距離晶圓表面第一間距，采用直寫打印按照設(shè)定路徑運(yùn)動(dòng)打印頭并擠出材料形成所述支撐圍壩層；

12、固化所述支撐圍壩層；

13、可選的，所述在所述晶圓一側(cè)表面形成粘附圍壩層的步驟中，包括：

14、調(diào)整所述打印頭下降至距離晶圓表面第二間距，采用直寫打印沿著所述支撐圍壩層背向所述晶圓表面暴露出的所述功能區(qū)域的一側(cè)的外邊緣擠出材料形成所述粘附圍壩層。

15、可選的，所述支撐圍壩層具有第一高度和第一寬度；待形成的所述空腔具有第三高度；所述第一高度等于所述第三高度；

16、當(dāng)所述第一高度小于或者等于所述第一寬度的1/2時(shí)，采用單層打印的方式形成所述支撐圍壩層；所述第一間距等于所述第一高度；

17、當(dāng)所述第一高度大于所述第一寬度的1/2時(shí)，采用疊層打印的方式形成所述支撐圍壩層；所述第一間距小于所述第一高度。

18、可選的，所述粘附圍壩層具有第二高度和第二寬度；

19、當(dāng)所述第二高度小于或者等于所述第二寬度的1/2時(shí)，采用單層打印的方式形成所述粘附圍壩層；所述第二間距等于所述第二高度；

20、當(dāng)所述第二高度大于所述第二寬度的1/2時(shí)，采用疊層打印的方式形成所述粘附圍壩層；所述第二間距小于所述第二高度。

21、可選的，所述壓合所述蓋板與所述晶圓的步驟中，

22、通過(guò)熱壓貼片工藝壓合所述蓋板與所述晶圓。

23、可選的，所述壓合所述蓋板與所述晶圓的步驟之后，所述晶圓級(jí)封裝方法還包括：

24、固化所述粘附圍壩層。

25、本發(fā)明還提供了一種根據(jù)上述晶圓級(jí)封裝方法制備的晶圓封裝結(jié)構(gòu)，包括：

26、晶圓，所述晶圓上設(shè)置有芯片，所述芯片具有暴露出所述晶圓表面的功能區(qū)域；

27、支撐圍壩層，位于所述晶圓一側(cè)表面；所述支撐圍壩層環(huán)繞所述晶圓表面暴露出的所述功能區(qū)域形成封閉結(jié)構(gòu)；

28、粘附圍壩層，位于所述支撐圍壩層背向所述晶圓表面暴露出的所述功能區(qū)域的一側(cè)的側(cè)面，并覆蓋所述支撐圍壩層背向所述蓋板一側(cè)表面，且所述粘附圍壩層的高度大于所述支撐圍壩層的高度；

29、蓋板，所述蓋板位于所述支撐圍壩層背向所述晶圓的一側(cè)，且至少投影覆蓋所述粘附圍壩層背向所述晶圓的一側(cè)表面；

30、所述支撐圍壩層支撐所述蓋板；所述粘附圍壩層粘附于所述支撐圍壩層的側(cè)面，且填充所述蓋板與所述支撐圍壩層之間的空隙；所述蓋板與所述支撐圍壩層、所述粘附圍壩層、所述晶圓共同形成空腔。

31、可選的，所述粘附圍壩層還包圍并粘附于所述蓋板部分高度的側(cè)部。

32、可選的，所述粘附圍壩層還延伸并完全覆蓋所述支撐圍壩層背向所述晶圓的一側(cè)表面。

33、可選的，所述支撐圍壩層具有第一高度；所述粘附圍壩層具有第二高度；所述空腔具有第三高度；

34、所述第二高度小于第一高度的1.2倍；

35、所述第一高度等于所述第三高度；

36、所述第三高度為10μm～1mm。

37、可選的，所述支撐圍壩層具有第一寬度；所述粘附圍壩層具有第二寬度；

38、所述第一寬度大于10μm；

39、所述第二寬度大于10μm。

40、可選的，所述支撐圍壩層的材料為金屬漿料或樹脂材料；

41、所述粘附圍壩層的材料為樹脂材料。

42、可選的，所述芯片為濾波器芯片，所述濾波器芯片具有暴露出所述晶圓表面的idt區(qū)域或諧振腔區(qū)域。

43、本發(fā)明的技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

44、(1)本發(fā)明提供的晶圓級(jí)封裝方法及晶圓封裝結(jié)構(gòu)，一方面，通過(guò)支撐圍壩層可以嚴(yán)格控制空腔高度，保證空腔的長(zhǎng)寬高尺寸精度，利用粘附圍壩層可以增加蓋板與晶圓之間的粘附力，保證了空腔結(jié)構(gòu)的密封性和可靠性；另一方面，通過(guò)支撐性強(qiáng)的支撐圍壩層與高粘附力的粘附圍壩層相結(jié)合，可以提高空腔的密封性和穩(wěn)固性，避免空腔內(nèi)部上層膜下陷的問(wèn)題，避免了在空腔中引入污染物，同時(shí)有利于形成更大的尺寸的空腔，降低了工藝成本。

45、(2)本發(fā)明提供的晶圓級(jí)封裝方法，粘附圍壩層還包圍并粘附于蓋板部分高度的側(cè)部，并延伸并完全覆蓋所述支撐圍壩層背向所述晶圓的一側(cè)表面，可以增大蓋板與粘附圍壩層的接觸面積，增加蓋板與晶圓之間的粘附力，使得蓋板與晶圓之間的粘結(jié)更穩(wěn)固，從而提高空腔的穩(wěn)定性和密封性。

46、(3)本發(fā)明提供的晶圓級(jí)封裝方法，采用直寫打印技術(shù)形成支撐圍壩層和粘附圍壩層，無(wú)需掩膜工藝，可以簡(jiǎn)化工藝流程，降低成本，還可以在設(shè)計(jì)更改時(shí)快速調(diào)整，縮短生產(chǎn)周期；同時(shí)可以提高圍壩層的精度，使支撐圍壩層和粘附圍壩層可以達(dá)到微米級(jí)別。此外，由于直寫打印技術(shù)可以適用多種材料，使得支撐圍壩層和粘附圍壩層的材料選擇具有高度靈活性。

47、(4)本發(fā)明提供的晶圓級(jí)封裝方法，可以根據(jù)需求采用單層打印的方式或者疊層打印的方式形成支撐圍壩層和粘附圍壩層，可以保證圍壩層厚度較高時(shí)不會(huì)塌陷，并且使圍壩層在寬度較大時(shí)保持一致的厚度和形狀精度，確保支撐圍壩層和粘附圍壩層在不同區(qū)域的性能一致性。