封装载体及其制备方法、封装方法与流程

1.本发明涉及半导体封装技术领域，具体涉及一种封装载体及其制备方法，以及基于该封装载体进行的封装方法。


背景技术：

2.随着半导体技术的飞速发展，器件集成度日益提高而尺寸日益缩小，由此对器件封装提出了越来越高的要求，比如封装互连密度日益增加而封装厚度不断减小，一些先进的封装技术，如wlp(晶圆级封装)、tsv(硅通孔互连)、2.5d中介层、3d ic封装、fan out(扇出型封装)等技术相继应运而生。
3.玻璃在2.5d和3d封装中通常用作重要的封装载体，即在封装过程中将待封装的器件放置于玻璃基底上，完成所需的封装工艺后再将玻璃基底剥离。但现有技术中通常是使用表面未做任何保护处理的玻璃，而封装过程中常常涉及到高温、机械剥离以及化学腐蚀等工艺，使得封装完成后剥离下来的玻璃存在不同程度的损伤，比如边缘表面经常存在裂纹或碎片，表面存在划痕等。这些损伤导致玻璃的回收率低，封装成本上升，因为玻璃边缘的碎片和裂纹可能导致封装产品的不良和/或封装设备的损伤乃至人员伤害，因而一旦玻璃出现损伤，只能做废弃处理。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种封装载体及其制备方法，以及基于该封装载体的封装方法，用于解决现有技术中使用表面未经任何保护处理的玻璃基底作为封装载体，玻璃在高温、化学腐蚀和机械剥离等封装工艺中容易造成损伤，无法回收利用，导致封装成本上升等问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种封装载体的制备方法，所述封装载体的制备方法包括步骤:
6.提供玻璃基底；
7.于所述玻璃基底的非封装表面形成第一保护层以得到所述封装载体，所述非封装表面包括玻璃基底的侧面和底面。
8.可选地，所述第一保护层包括pi材料层和黏胶层中的一种或两种构成的叠层。
9.可选地，形成所述第一保护层的方法包括涂布法和粘贴法中的一种或两种的结合。
10.可选地，所述封装载体的制备方法还包括在所述玻璃基底的封装表面形成第二保护层以得到所述封装载体的步骤。
11.本发明还提供一种封装载体，所述封装载体包括玻璃基底及位于所述玻璃基底的非封装表面的第一保护层，所述非封装表面包括玻璃基底的侧面和底面。
12.可选地，所述第一保护层包括pi材料层和黏胶层中的一种或两种构成的叠层。
13.可选地，所述玻璃基底的封装表面形成有第二保护层。
14.本发明还提供一种封装方法，所述封装方法包括步骤：
15.提供玻璃基底；
16.于所述玻璃基底的非封装表面形成第一保护层以得到所述封装载体，所述非封装表面包括玻璃基底的侧面和底面；
17.将待封装结构贴合至所述封装载体的封装表面；
18.在待封装结构上完成预设的封装工艺后，将所述封装载体剥离。
19.可选地，所述第一保护层包括pi材料层和黏胶层中的一种或两种构成的叠层，形成所述第一保护层的方法包括涂布法和粘贴法中的一种或两种的结合。
20.可选地，所述封装方法还包括于所述玻璃基底的封装表面形成第二保护层的步骤，待封装结构贴合至所述封装载体的第二保护层上。
21.如上所述，本发明的封装载体及其制备方法、封装方法，具有以下有益效果：本发明通过在玻璃基底表面设置保护层，避免玻璃基底在封装工艺中发生损伤，比如避免玻璃基底的边缘出现裂缝或碎片，避免表面出现划痕等，避免对待封装产品造成损伤，可实现玻璃基底的循环利用以降低封装成本。
附图说明
22.图1显示为本发明提供的封装载体的结构示意图。
23.图2显示为基于本发明提供的封装载体进行封装的示意图。
24.元件标号说明
25.11
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玻璃基底
26.12
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第一保护层
27.13
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第二保护层
28.14
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待封装结构
具体实施方式
29.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。如在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
30.为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。
31.在本技术的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
32.需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。为使图示尽量简洁，各附图中并未对所有的结构全部标示。
33.玻璃基底在封装过程中被广泛作为载体使用，即封装过程中将待封装结构放置在玻璃基底表面，在玻璃基底上完成一系列封装工艺，比如基于刻蚀沉积等工艺形成互连结构后将玻璃基底剥离(当前也可能在此之前的步骤中就将玻璃基底剥离)，再基于激光刻蚀完成芯片切割。现有技术中使用的都是表面未做任何保护处理的玻璃，玻璃经这些高温、化学腐蚀和/或机械剥离过程，其侧面和表面容易出现划痕和/或破损，故而无法回收再利用，导致封装成本上升，甚至可能因玻璃基底的边缘破损导致产品报废，造成巨大的经济损失。本技术的发明人在长期工作中，基于此类问题提出了一种改善方案。
34.具体地，如图1所示，本发明提供一种封装载体，所述封装载体包括玻璃基底11及位于所述玻璃基底11的非封装表面的第一保护层12，所述非封装表面包括玻璃基底11的侧面和底面，底面定义为封装过程中背离待封装结构14的表面，即可以描述为第一保护层12中形成一个凹槽，而玻璃基底11则正好完全嵌设在该凹槽内。通过在玻璃基底11表面设置保护层，避免玻璃基底11在封装工艺中发生损伤，比如避免玻璃基底11的边缘出现裂缝(crack)或碎片(chipping)以及表面出现划痕(scratch)等，由此避免对待封装产品造成损伤，实现玻璃基底11的循环利用以降低封装成本。
35.在一示例中，所述第一保护层12为pi(聚酰亚胺)材料层，pi材料层可以通过涂布工艺制备而成，或者也可以将定制的pi材料层转移黏贴至玻璃基底11的非封装表面，还可以是将玻璃基底11置于熔融的pi材料中，以在其非封装表面形成一层保护层。且在较佳的示例中，所述第一保护层12的厚度为玻璃基底11的厚度的1％到1/10。
36.在另一示例中，所述第一保护层12为黏胶层，黏胶层可以通过涂布黏胶或粘贴胶带而成。
37.在其他示例中，所述第一保护层12可以同时包括pi材料层和黏胶层，因而其制备方法也可以同时包括涂布法和粘贴法，比如黏胶层位于pi材料层的内侧，或者说将pi材料层通过黏胶层贴附于玻璃基底11的非封装表面而形成所述第一保护层12，或者所述第一保护层12还可以包括由多个黏胶层和多个pi材料层构成的叠层结构，即第一保护层12为多个，多个第一保护层12依次堆叠，或者由黏胶层和多个pi材料层构成复合层，多个复合层再上下叠置，因而在每完成一次封装工艺后剥离一层保护层以避免杂质污染。
38.所述第一保护层12的上表面优选与所述玻璃基底11的封装表面相平齐。
39.在一示例中，所述玻璃基底11的封装表面还形成有第二保护层13，所述第二保护层13的材质可以与所述第一保护层12的材质相同或不同，厚度小于等于第一保护层的厚度，比如第二保护层同样包括pi材料层和黏胶层中的一种或两种构成的叠层，形成方法同样可以为涂布法和/或粘贴法中的一种或两种的结合。
40.本发明还提供一种封装载体的制备方法，所述封装载体的制备方法包括步骤:
41.提供玻璃基底11，所述玻璃基底11的具体结构可根据待封装结构14而定，比如待封装结构为硅晶圆时，则所述玻璃基底11为圆形基底；
42.于所述玻璃基底11的非封装表面形成第一保护层12以得到所述封装载体，所述非
封装表面包括玻璃基底11的侧面和底面。具体地，所述第一保护层12包括但不限于pi材料层和黏胶层中的一种或两种构成的叠层，形成所述第一保护层12的方法包括但不限于涂布法和粘贴法中的一种或两种的结合。
43.在进一步的示例中，所述封装载体的制备方法还包括在所述玻璃基底11的封装表面形成第二保护层13以得到所述封装载体的步骤。所述第二保护层13的材质可与第一保护层12的材质相同或不同，比如同样包括但不限于pi材料层和黏胶层中的一种或两种构成的叠层，形成方法同样包括但不限于涂布法和粘贴法中的一种或两种的结合。
44.本发明还提供一种封装方法，该封装方法基于前述任一项所述的封装载体进行，故而前述内容可全文引用至此。具体地，所述封装方法包括步骤：
45.提供玻璃基底11；
46.于所述玻璃基底11的非封装表面形成第一保护层12以得到所述封装载体，所述非封装表面包括玻璃基底11的侧面和底面，所述第一保护层12包括但不限于pi材料层和黏胶层中的一种或两种构成的叠层，形成所述第一保护层12的方法包括但不限于涂布法和粘贴法中的一种或两种的结合；
47.将待封装结构14贴合至所述封装载体的封装表面，比如若所述待封装结构14为硅晶圆，则通常可以用tb胶将玻璃和硅晶圆键合，封装体可以是硅也可以是pi rdl，在其他示例中也可以采用高温键合方法将硅晶圆键合至所述玻璃基底11的封装表面，当然也可以借助一些特殊的粘合材料层将所述待封装结构14贴合至所述封装载体的封装表面；而本发明的玻璃基底11由于有所述第一保护层12的保护，使其在各种键合方式中都不容易受损，或者说使其适用性大大提高；
48.在待封装结构14上完成预设的封装工艺后，将所述封装载体剥离，比如采用激光剥离将所述封装载体剥离。
49.在其他示例中，所述封装方法还包括于所述玻璃基底11的封装表面形成第二保护层13的步骤，待封装结构14贴合至所述封装载体的第二保护层13上。所述第二保护层13包括但不限于pi材料层和黏胶层中的一种或两种构成的叠层，形成所述第二保护层13的方法包括但不限于涂布法和粘贴法中的一种或两种的结合。
50.当然，需要特别说明的是，本发明中的封装载体由于形成前述的第一保护层12，因而可以实现循环利用，故而并不是每次封装前都需要形成所述第一保护层12。或者第一保护层12可以预先制备而成，因而封装时直接使用现成的所述封装载体。
51.综上所述，本发明提供一种封装载体及其制备方法，以及基于该封装载体的封装方法。所述封装载体包括玻璃基底及位于所述玻璃基底的非封装表面的第一保护层，所述非封装表面包括玻璃基底的侧面和底面，底面定义为封装过程中背离待封装结构的表面，即可以描述为第一保护层中形成一个凹槽(只是第一保护层比较薄)，而玻璃基底则正好完全嵌设在该凹槽内。通过在玻璃基底表面设置保护层，避免玻璃基底在封装工艺中发生损伤，比如避免玻璃基底的边缘出现裂缝(crack)或碎片(chipping)以及表面出现划痕(scratch)等，由此避免对待封装产品造成损伤，实现玻璃基底的循环利用以降低封装成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
52.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因
此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。