[發(fā)明專利]半導體芯片封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法

在審

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• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN113130411A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐罕;陳彥亨;吳政達;林正忠;高建章
• 申請（專利權(quán)）人: 盛合晶微半導體（江陰）有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L23/29;H01L23/498;H01L21/48;H01L21/56
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種半導體芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述半導體芯片封裝結(jié)構(gòu)包括：

半導體芯片；

導電柱，位于所述半導體芯片的上表面，所述導電柱與所述半導體芯片電連接；

環(huán)氧樹脂層，所述環(huán)氧樹脂層將所述半導體芯片及所述導電柱塑封且覆蓋所述半導體芯片的側(cè)壁，所述環(huán)氧樹脂層的下表面和所述半導體芯片的下表面相平齊，所述導電柱暴露于所述環(huán)氧樹脂層的上表面；

第一聚合樹脂層，位于所述環(huán)氧樹脂層的上表面，所述第一聚合樹脂層內(nèi)具有開口，所述開口暴露出所述導電柱；

金屬布線層，位于所述導電柱的上表面且延伸到所述第一聚合樹脂層的上表面，所述金屬布線層對應所述導電柱的表面形成有凹槽；

第二聚合樹脂層，位于所述金屬布線層的側(cè)壁及上表面；所述第二聚合樹脂層內(nèi)具有開口，所述開口暴露出所述金屬布線層的凹槽；

凸塊下金屬層，位于所述金屬布線層的凹槽內(nèi)且延伸到所述第二聚合樹脂層的上表面；

焊球，位于所述凸塊下金屬層的上表面，且所述焊球的上表面高于所述第二聚合樹脂層的上表面；

保護膜，位于所述半導體芯片和所述環(huán)氧樹脂層的下表面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述半導體芯片封裝結(jié)構(gòu)還包括金屬種子層，位于所述半導體芯片和所述導電柱之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述金屬布線層包括第一金屬層和第二金屬層，所述第一金屬層位于所述導電柱的上表面且延伸到所述第二聚合樹脂層的上表面，所述第二金屬層位于所述第一金屬層的上表面；所述第一金屬層包括銅和鈦中的一種，所述第二金屬層包括電鍍銅。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項所述的半導體芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述保護膜的材質(zhì)包括環(huán)氧樹脂和聚酰亞胺中的一種或兩種，所述保護膜的厚度為8～50μm。

5.一種半導體芯片封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述半導體芯片封裝結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下步驟：

1)提供半導體襯底，所述半導體襯底內(nèi)形成有若干個半導體芯片；

2)于所述半導體襯底的上表面形成導電柱，所述導電柱與所述半導體芯片電連接；

3)于所述半導體襯底內(nèi)形成溝槽，所述溝槽位于各所述半導體芯片之間，且環(huán)繞各所述半導體芯片；

4)于步驟3)得到的結(jié)構(gòu)表面形成環(huán)氧樹脂層，所述環(huán)氧樹脂層將所述半導體芯片及所述導電柱塑封且填滿所述溝槽，所述導電柱暴露于所述環(huán)氧樹脂層的上表面；

5)于所述環(huán)氧樹脂層的上表面形成第一聚合樹脂層并于所述第一聚合樹脂層內(nèi)形成開口，所述開口暴露出所述導電柱；

6)于所述導電柱的上表面形成金屬布線層，所述金屬布線層延伸到所述第一聚合樹脂層的上表面，所述金屬布線層內(nèi)形成有凹槽；

7)于所述金屬布線層的側(cè)壁及上表面形成第二聚合樹脂層，并于所述第二聚合樹脂層內(nèi)形成開口，所述開口暴露出所述金屬布線層的凹槽；

8)于所述金屬布線層的凹槽內(nèi)形成凸塊下金屬層，所述凸塊下金屬層延伸到所述第二聚合樹脂層的上表面；

9)于所述凸塊下金屬層的上表面形成焊球，所述焊球的上表面高于所述第二聚合樹脂層的上表面；

10)對所述半導體襯底的下表面進行減薄直至暴露出所述溝槽內(nèi)的所述環(huán)氧樹脂層；

11)于所述半導體襯底和所述環(huán)氧樹脂層的下表面形成保護膜；

12)自所述半導體襯底的溝槽處對步驟11)得到的結(jié)構(gòu)進行切割以得到多個相互獨立的半導體芯片封裝結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導體芯片封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于：形成所述導電柱前還包括于所述半導體襯底的上表面形成金屬種子層的步驟，所述導電柱形成于所述金屬種子層的上表面。