[發明專利]使用埋入式架橋硅穿通孔內連件的半導體封裝

在審

• 申請號: 201710081919.1
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN107919343A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 施信益
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H01L23/31;H01L21/56
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司11287
• 代理人: 王允方

技術領域

本發明涉及半導體封裝技術領域，特別是涉及一種2.5D晶圓級封裝，其使用樹脂模塑封裝襯底及埋入式架橋硅穿通孔內連件。

背景技術

2.5D半導體封裝，例如CoWoS(Chip-On-Wafer-On-Substrate)技術是本領域所已知的，CoWoS技術通常使用穿硅通孔(TSV)技術將多個芯片結合至單一裝置中。

此架構提供了更高密度的互連、降低整體互連長度以及減輕相關的電阻電容負載，從而于更小的形狀因子上提高性能及減少功耗。

以往，2.5D半導體封裝在硅穿通孔(through-silicon-via,TSV)硅中介層上并排放置多個芯片。芯片通過微凸塊與硅中介層貼合，其中微凸塊的直徑約10μm。硅中介層是通過控制崩塌芯片連接(C4)凸塊與封裝襯底貼合，其中C4凸塊的直徑約100μm。

發明內容

本發明涉及一種2.5D半導體封裝，其使用樹脂模塑封裝襯底及埋入式架橋硅穿通孔內連件。

本發明一方面，提出一種半導體封裝，包含有：一樹脂模塑封裝襯底，其包含一樹脂模塑堆芯、多個金屬插塞，貫穿樹脂模塑堆芯的一正面及一背面、一前側重分布層結構，整體構成在樹脂模塑堆芯的正面上，以及一背側重分布層結構，整體構成在樹脂模塑堆芯的背面上。

一架橋硅穿通孔內連件，埋設于樹脂模塑堆芯內，其中架橋硅穿通孔內連件包含一硅基底部、一內埋的重分布層結構，整體構成在硅基底部上，以及多個穿硅通孔，設于硅基底部中。

一第一半導體芯片，設于前側重分布層結構上；一第二半導體芯片，設于前側重分布層結構上，其中第一半導體芯片與第二半導體芯片位于共平面。多個錫球，設于背側重分布層結構的一下表面上。

本發明另一方面，提出一種制作半導體封裝的方法，首先，提供一第一載板；然后，于第一載板上形成一模版層；再于模版層中形成多個導孔；接著，分別于多個導孔中形成金屬插塞；隨后移除模版層，于第一載板上留下金屬插塞；然后，于第一載板上安裝一架橋硅穿通孔內連件。

之后，形成一模塑料，將金屬插塞與架橋硅穿通孔內連件包覆起來；接著，拋光模塑料與架橋硅穿通孔內連件，顯露出架橋硅穿通孔內連件的穿硅通孔以及埋設在模塑料中的金屬插塞。

隨后，于模塑料上形成一背側重分布層結構；再于背側重分布層結構上形成多個錫球；然后移除所述第一載板；接著，將一第二載板與多個錫球貼合；之后，于模塑料上形成一前側重分布層結構；接著，將一第一半導體芯片與一第二半導體芯片安置于前側重分布層結構上；最后，移除第二載板。

為讓本發明的上述目的、特征及優點能更明顯易懂，下文特舉優選實施方式，并配合附圖，作詳細說明如下。然而如下的優選實施方式與附圖僅供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制。

附圖說明

附圖包括對本發明的實施例提供進一步的理解，及被并入且構成說明書中的一部份。附圖說明一些本發明的實施例，并與說明書一起用于解釋其原理。

圖1至圖3是根據本發明的實施例所繪示的制作架橋硅穿通孔內連件的示例性方法。

圖4至圖14是根據本發明的實施例所繪示的制作2.5D半導體封裝的示例性方法的剖面圖，其使用樹脂模塑封裝襯底及埋入式架橋硅穿通孔內連件。

其中，附圖標記說明如下：

100 半導體襯底

110 金屬插塞

100a正面

100b背面

200 重分布層(RDL)結構

202 介電層

204 金屬層

208 接觸墊

210 連接件

101 硅穿通孔內連件

300 載板

500 模版層

501 導孔

510 金屬插塞

t 厚度

601 硅穿通孔內連件安裝區域

550 模塑料

550a表面

700 重分布層(RDL)結構

712 介電層

714 金屬層

718 接觸墊

810 錫球

802 防焊層

320 載板

900 重分布層(RDL)結構

10樹脂模塑封裝襯底

912 介電層

914 金屬層

918 接觸墊

11半導體芯片

12半導體芯片

111 金屬凸塊