[發明專利]具有天線組件的半導體結構及其制備方法

在審

• 申請號: 201711282003.9
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107910320A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 陳彥亨;吳政達;林章申;林正忠
• 申請（專利權）人: 中芯長電半導體（江陰）有限公司
• 主分類號: H01L23/66
• 分類號: H01L23/66;H01L23/485;H01L21/02;H01L21/60
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙)31219
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別是涉及一種具有天線組件的半導體結構及其制備方法。

背景技術

目前，出于通信效果的考慮，射頻芯片在使用時都會設置天線，射頻芯片的扇出型晶圓級封裝方法一般為：提供載體，在載體表面形成粘合層；在粘合層上光刻、電鍍出重新布線層(Redistribution Layers，RDL)；采用芯片鍵合工藝將射頻芯片安裝到重新布線層上；采用注塑工藝將芯片塑封于塑封材料層中；在所述塑封材料層的表面形成天線；去除載體和粘合層；在重新布線層上光刻、電鍍形成凸塊下金屬層(UBM)；在UBM上進行植球回流，形成焊球凸塊；然后進行晶圓黏片、切割劃片。由上可知，現有的射頻芯片封裝結構中，射頻芯片塑封于塑封材料層中，天線只能制作于塑封材料層的表面與射頻芯片配合使用，該封裝結構存在如下問題：與天線接觸的材料層只能為用于射頻芯片塑封的塑封材料層，可選擇性小，天線訊號的損耗較大；天線與射頻芯片的結構比較固定，使用不夠靈活方便。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種具有天線組件的半導體結構及其制備方法，用于解決現有技術中存在的與天線接觸的材料層只能為用于射頻芯片塑封的塑封材料層，可選擇性小，天線訊號的損耗較大；天線與射頻芯片的結構比較固定，使用不夠靈活方便的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種具有天線組件的半導體結構，所述具有天線組件的半導體結構包括：

天線基板，所述天線基板包括相對的第一表面及第二表面；

天線組件，位于所述天線基板的第一表面上；

重新布線層，位于所述天線基板的第二表面上。

優選地，所述天線基板包括：玻璃基板、硅基板、Roger 5880基板、高分子材料基板或復合材料基板。

優選地，所述天線組件包括至少一個天線單元，所述天線單元為塊狀天線或螺旋狀天線。

優選地，所述天線組件包括多個所述天線單元，多個所述天線單元在所述天線基板的第一表面上呈單層分布。

優選地，所述天線組件包括多個所述天線單元，多個所述天線單元在所述天線基板的第一表面上呈上下間隔疊置的若干層分布，且相鄰兩層所述天線單元之間相連接。

優選地，所述天線組件還包括介質層，所述介質層至少位于相鄰兩層所述天線單元之間。

優選地，各層所述天線單元均包括多個所述天線單元，各層所述天線單元中的多個所述天線單元沿平行于所述天線基板第一表面的方向呈陣列分布、環形分布或無規則間隔排布。

優選地，所述重新布線層包括：

絕緣層，位于所述天線基板的第二表面；

至少一層金屬線層，位于所述絕緣層內；

凸塊下金屬層，位于所述絕緣層遠離所述天線基板的表面，且與所述金屬線層電連接。

本發明還提供一種具有天線組件的半導體結構的制備方法，所述具有天線組件的半導體結構的制備方法包括如下步驟：

1)提供一天線基板，所述天線基板包括相對的第一表面及第二表面；

2)于所述天線基板的第一表面形成天線組件；

3)于所述天線基板的第二表面形成重新布線層。

優選地，步驟1)中提供給的所述天線基板包括：玻璃基板、硅基板、Roger 5880基板、高分子材料基板或復合材料基板。

優選地，步驟2)中，于所述天線基板的第一表面形成所述天線組件的具體方法為：于所述天線基板的第一表面形成一層包括若干個天線單元作為所述天線組件，其中，若干個所述天線單元沿平行于所述天線基板第一表面的方向呈陣列分布、環形分布或無規則間隔排布，所述天線單元為塊狀天線或螺旋狀天線。

優選地，步驟2)中，于所述天線基板的第一表面形成所述天線組件包括如下步驟：

2-1)于所述天線基板的第一表面形成一層包括若干個天線單元的天線，該層天線中若干個所述天線單元沿平行于所述天線基板第一表面的方向呈陣列分布、環形分布或無規則間隔排布，所述天線單元為塊狀天線或螺旋狀天線；

2-2)于所述天線基板的第一表面形成介質層，所述介質層完全覆蓋所述天線單元；

2-3)于所述介質層內形成導電栓塞，所述導電栓塞與所述天線單元電連接；

2-4)于所述介質層的表面再次形成一層包括若干個所述天線單元的天線，該層天線中若干個所述天線單元沿平行于所述天線基板第一表面的方向呈陣列分布、環形分布或無規則間隔排布。

優選地，步驟2-4)之后還包括如下步驟：