[發明專利]一種半導體裝置及其制造方法

在審

• 申請號: 201911420314.6
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111128920A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 張紅梅;劉夢雪
• 申請（專利權）人: 淄博職業學院
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L21/48;H01L25/065
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 葉宇

本發明提供了一種半導體裝置及其制造方法，本發明的半導體裝置利用金屬基板作為封裝基板可以增強其剛性，并且利用芯片背面的凹凸結構，即多個盲孔和多個金屬柱進行有效的散熱和對準，同時本發明的芯片可以利用其內部的第二通孔與部分金屬柱進行電連接，且該種電連接無需在塑封層或樹脂層中形成互聯上下再分布層的通孔結構，傳遞信號路徑更短。

技術領域

本發明涉及半導體器件封裝領域，屬于H01L23/00分類號下，具體涉及一種半導體裝置及其制造方法。

背景技術

對于半導體封裝，多芯片封裝可以實現小型化、多功能化以及低成本化，但是隨著要求的不斷提升，多芯片封裝的薄型化和散熱性能都需要進一步提升，如何在現有硅芯片的基礎上實現更小型封裝、更優的散熱并防止封裝體的翹曲或斷裂，是本領域所一直追求目標。

發明內容

基于解決上述問題，本發明提供了一種半導體裝置的制造方法，其包括以下步驟：

(1)提供金屬基板，所述金屬基板具有相對的第一表面和第二表面；

(2)在所述第一表面上形成凹槽，所述凹槽未貫穿所述金屬基板；

(3)刻蝕所述凹槽底部的金屬基板，形成多個金屬柱；

(4)提供第一芯片，在所述第一芯片的背面形成多個盲孔，將所述第一芯片置于所凹槽內，且使得所述多個金屬柱插入所述多個盲孔中；

(5)形成樹脂材料填充所述凹槽，所述樹脂材料密封所述第一芯片的背面以及所述多個金屬柱；

(6)在所述凹槽的周邊區域刻蝕所述金屬基板的所述第一表面形成至少一環形槽；

(7)在所述環形槽中填充絕緣材以形成絕緣環形槽；

(8)研磨所述第二表面，使得所述絕緣環形槽和所述多個金屬柱從所述第二表面露出，其中所述絕緣環形槽環繞的金屬部分構成第一通孔。

其中，在步驟(4)中，還包括在所述第一芯片中形成第二通孔，且所述第二通孔的一端露出于所述多個盲孔中的其中一個盲孔的底部；進一步的，所述第二通孔與所述多個金屬柱的其中一個金屬柱電連接。

其中，還包括步驟(9)，在所述第一表面上形成再分布層，所述再分布層至少與所述第一芯片、所述第一通孔和第二通孔電連接。

其中，還包括步驟(10)，在所述再分布層上電連接第二芯片，并在所述再分布層上形成密封層以密封所述第二芯片。

其中，還包括步驟(11)，在所述第二表面形成絕緣層，并進行圖案化以形成多個開口，所述多個開口露出所述第一通孔和所述其中一個金屬柱；在所述多個開口中形成外部連接端子。

其中，在步驟(3)中，形成多個金屬柱的具體方法為激光鉆孔、濕法刻蝕或干法刻蝕。

其中，所述第一芯片包括在其正面的互連層，所述互連層的頂面與所述第一表面大致齊平。

根據上述方法，本發明還提供了一種半導體裝置，其包括：

金屬基板，具有相對的第一表面和第二表面，且包括：凹槽，所述凹槽中具有多個金屬柱；至少一第一通孔，所述第一通孔通過絕緣環形槽與所述金屬基板絕緣；以及

第一芯片，所述第一芯片背面具有多個盲孔，所述多個金屬柱插入所述多個盲孔中；

樹脂材料，填充于所述凹槽內和所述多個金屬柱之間；

其中所述多個金屬柱和所述第一通孔屬于所述金屬基板的一部分。

其中，所述金屬基板的材質為銅或鋁，優選為散熱性較好的銅。