[實用新型]封裝結構和半導體器件

有效

• 申請號: 202020375074.4
• 申請日: 2020-03-23
• 公開（公告）號: CN211555854U
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 王蔚;錢孝清;杜鵬;沈戌霖
• 申請（專利權）人: 蘇州晶方半導體科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/29
• 分類號: H01L23/29;H01L23/31;H01L23/538;H01L21/48;H01L21/78
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 于保妹

本實用新型揭示了一種封裝結構和半導體器件，該封裝結構包括：芯片單元，包括襯底以及位于襯底表面的客戶層，定義所述客戶層背離所述襯底的表面為第一表面，所述襯底背離所述客戶層的表面為第二表面，所述客戶層內形成有焊墊；焊接凸起，形成于芯片單元的第二表面；金屬布線層，電性連接于所述焊墊和焊接凸起之間；絕緣層，形成于所述金屬布線層和芯片單元之間，所述絕緣層包括依次形成于所述芯片單元表面的二氧化硅層和Si₃N₄層。本實用新型封裝結構的絕緣層采用SiO₂+Si₃N₄+環氧樹脂三層結構，通過該種結構，不僅可以大大提高濕氣的隔絕效果，且本身抗應力強度也大大提高。

技術領域

本實用新型屬于半導體技術領域，具體涉及一種封裝結構、半導體器件，特別適用于40nm及以下Low-k(低介電損耗常數)芯片TSV(硅通孔技術)封裝。

背景技術

晶圓級芯片封裝(WaferLevel Chip size Packaging，WLCSP)技術是對整片晶圓進行封裝測試后再切割得到單個成品芯片的技術，封裝后的芯片尺寸與裸片一致。晶圓級芯片封裝技術顛覆了傳統封裝如陶瓷無引線芯片載具(Ceramic Leadless ChipCarrier)、有機無引線芯片載具(Organic Leadless ChipCarrier)的模式，順應了市場對微電子產品日益輕、小、短、薄化和低價化要求。經晶圓級芯片封裝技術封裝后的芯片達到了高度微型化，芯片成本隨著芯片的減小和晶圓尺寸的增大而顯著降低。晶圓級芯片封裝技術是可以將IC設計、晶圓制造、封裝測試、整合為一體的技術，是當前封裝領域的熱點和發展趨勢。

現有技術中，TSV封裝常以SiO₂或環氧樹脂等有機材料作絕緣層。但有機材料CTE(熱膨脹系數)較大，對芯片及其焊墊的應力作用比較明顯，容易導致焊墊本身的崩裂或附近客戶層的斷裂。

實用新型內容

本實用新型一實施例提供一種封裝結構、半導體器件，用于解決現有技術中由于絕緣層CTE較大，導致焊墊本身的崩裂或附近客戶層的斷裂的問題，包括：

一種封裝結構，包括：

芯片單元，包括襯底以及位于襯底表面的客戶層，定義所述客戶層背離所述襯底的表面為第一表面，所述襯底背離所述客戶層的表面為第二表面，所述客戶層內形成有焊墊；

焊接凸起，形成于芯片單元的第二表面；

金屬布線層，電性連接于所述焊墊和焊接凸起之間；

絕緣層，形成于所述金屬布線層和芯片單元之間，所述絕緣層包括依次形成于所述芯片單元表面的二氧化硅層和Si₃N₄層。

一實施例中，所述二氧化硅層與焊墊之間連接，和/或

所述Si₃N₄層與焊墊之間連接。

一實施例中，所述絕緣層還包括形成于所述Si₃N₄層和金屬布線層之間的環氧樹脂層。

一實施例中，還包括貫穿所述襯底的通孔，所述通孔暴露出所述焊墊；

所述絕緣層延伸于所述芯片單元第二表面和所述通孔的側壁。

一實施例中，還包括阻焊層，阻焊層至少形成于所述金屬布線層表面，所述阻焊層具有暴露出部分所述金屬布線層的開孔，所述焊接凸起填充所述開孔，并暴露在所述阻焊層表面之外。

一實施例中，所述芯片單元的第一表面具有功能結構，所述封裝結構還包括：

基板，覆蓋所述芯片單元的第一表面；