半導體封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及封裝領(lǐng)域，特別涉及一種半導體封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在信息化高速發(fā)展的今天，集成電路的市場前景越來越廣闊，相應的，集成電路設(shè)計、芯片制作和集成電路封裝產(chǎn)業(yè)都迅猛發(fā)展。在我國，集成電路封裝業(yè)已成為集成電路產(chǎn)業(yè)的重要經(jīng)濟增長點。為了滿足集成電路組件的高速處理化、多功能化、集成化、小型化以及低價化等多方面的需求，集成電路封裝技術(shù)也需朝著輕微化、高密度化發(fā)展。目前常用的集成電路封裝技術(shù)包括球柵陣列式封裝(Ball Grid Array, BGA)、芯片尺寸級封裝(Chip-Scale Package,CSP)及多芯片模塊(Mult1-Chip Module,MCM)。在集成電路的封裝技術(shù)中，集成電路封裝密度指的是單位面積所含有的陣腳(Pin)的數(shù)量的多少程度，對于高密度的集成電路封裝而言，縮短配線的長度有助于提高信號的傳遞速度，因此凸塊(Bump)的應用已成為高密度封裝的主流。
[0003]參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)凸塊封裝結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。所述凸塊封裝結(jié)構(gòu)包括:半導體基底101，所述半導體基底101上形成有焊墊層102 ;覆蓋所述半導體基底101和部分焊墊層102表面的鈍化層103，所述鈍化層103具有暴露部分焊墊層102表面的第一開口 ；位于第一開口內(nèi)的焊墊層102和第一開口外的部分鈍化層103表面的凸下金屬層105 ;位于凸下金屬層105上的凸塊104。
[0004]但是，現(xiàn)有的芯片封裝結(jié)構(gòu)占據(jù)的體積較大，集成度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的問題是提高封裝結(jié)構(gòu)的集成度。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種半導體封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，包括:提供若干半導體芯片，所述半導體芯片的表面上具有焊盤；將若干半導體芯片通過密封材料層密封，所述密封材料層的正面露出半導體芯片的表面上的焊盤；在相鄰半導體芯片之間的密封材料層中形成通孔互連結(jié)構(gòu)，密封材料層的正面露出通孔互連結(jié)構(gòu)的表面；在密封材料層的正面上形成與所述焊盤和通孔互連結(jié)構(gòu)頂部表面相連接的第一再布線層；在所述第一再布線層上形成第一凸塊；平坦化所述密封材料層的背面，暴露出通孔互連結(jié)構(gòu)的底部表面；在所述密封材料層的背面上形成與通孔互連結(jié)構(gòu)底部表面相連的第二再布線層；在第二再布線層上形成第二凸塊。
[0007]可選的，所述密封材料層的材料為樹脂。
[0008]可選的，所述樹脂為環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、苯環(huán)并丁烯樹脂、聚苯并惡唑樹脂、PPE樹脂、氟樹脂或酚醛樹脂。
[0009]可選的，所述通孔互連結(jié)構(gòu)的材料為Cu、Al、Ag、Au、Pt、N1、Ti或W中的一種或幾種。
[0010]可選的，所述通孔互連結(jié)構(gòu)的形成過程為:在通孔的側(cè)壁和底部以及密封材料層的表面形成種子層；在種子層表面形成光刻膠掩膜，所述光刻膠掩膜中具有暴露通孔的開口 ；采用電鍍工藝在通孔中填充滿金屬，形成通孔互連結(jié)構(gòu)。
[0011]可選的，所述通孔互連結(jié)構(gòu)在所述密封材料層中的深度大于所述半導體芯片在所述密封材料層中的深度。
[0012]可選的，還包括:形成覆蓋所述密封材料層正面和第一再布線層的第一鈍化層，所述第一鈍化層中具有暴露第一再布線層表面的第一開口，在第一開口中形成第一凸塊。
[0013]可選的，還包括:形成覆蓋所述密封材料層背面和第二再布線層的第二鈍化層，所述第二鈍化層中具有暴露第二再布線層表面的第二開口，在第二開口中形成第二凸塊。
[0014]可選的，所述第一凸塊或第二凸塊為焊球。
[0015]可選的，所述第一凸塊或第二凸塊包括金屬柱和位于金屬柱頂部表面的焊球。
[0016]本發(fā)明還提供了一種半導體封裝結(jié)構(gòu)，包括:若干半導體芯片，所述半導體芯片的表面上具有焊盤；密封所述若干半導體芯片的密封材料層，所述密封材料層的正面露出半導體芯片的表面上的焊盤；位于相鄰半導體芯片之間的密封材料層中的通孔互連結(jié)構(gòu)，通孔互連結(jié)構(gòu)貫穿密封材料層的厚度；位于密封材料層的正面上且與所述焊盤和通孔互連結(jié)構(gòu)頂部表面相連接的第一再布線層；位于第一再布線層上的第一凸塊；位于所述密封材料層的背面上且與通孔互連結(jié)構(gòu)底部表面相連的第二再布線層；位于第二再布線層上的第二凸塊。
[0017]可選的，所述密封材料層的材料為樹脂。
[0018]可選的，所述樹脂為環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、苯環(huán)并丁烯樹脂、聚苯并惡唑樹脂、PPE樹脂、氟樹脂或酚醛樹脂。
[0019]可選的，所述通孔互連結(jié)構(gòu)的材料為Cu、Al、Ag、Au、Pt、N1、Ti或W中的一種或幾種。
[0020]可選的，還包括:覆蓋所述密封材料層正面和第一再布線層的第一鈍化層，所述第一鈍化層中具有暴露第一再布線層表面的第一開口，第一凸塊位于第一開內(nèi)。
[0021]可選的，還包括:覆蓋所述密封材料層的背面和第二再布線層的第二鈍化層，所述第二鈍化層中具有暴露第二再布線層表面的第二開口，第二凸塊位于第二開口內(nèi)。
[0022]可選的，所述第一凸塊或第二凸塊為焊球。
[0023]可選的，所述第一凸塊或第二凸塊包括金屬柱和位于金屬柱頂部表面的焊球。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0025]本發(fā)明實施例的半導體封裝結(jié)構(gòu)，通過通孔互連結(jié)構(gòu)、第一再布線層和第二再布線層，可以將半導體芯片的焊盤連接點引至密封材料層的背面，通過密封材料層背面上的第二凸塊與其他的電路或芯片相連接，有利于減小密封材料層正面上的第一凸塊的密度，提高封裝結(jié)構(gòu)的可靠性，并且可以實現(xiàn)多個半導體芯片的一體封裝，減小了封裝結(jié)構(gòu)的體積。
[0026]本發(fā)明的半導體封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，通過形成貫穿密封材料層厚度的通孔互連結(jié)構(gòu)，通孔互連結(jié)構(gòu)的兩端分別與密封材料層正面上的第一再布線層和背面上的第二再布線層相連接，形成工藝簡單，并且可以減小封裝結(jié)構(gòu)的體積，提高封裝結(jié)構(gòu)的集成度。
【附圖說明】
[0027]圖1為現(xiàn)有技術(shù)凸塊封裝結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2?圖11為本發(fā)明實施例半導體封裝結(jié)構(gòu)的形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0029]現(xiàn)有的芯片封裝結(jié)構(gòu)占據(jù)的芯片的體積較大，集成度較低，并且不能實現(xiàn)多個芯片一起封裝。
[0030]為此，本發(fā)明實施例提供了一種半導體封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法，通過通孔互連結(jié)構(gòu)實現(xiàn)多個半導體芯片的封裝，節(jié)省了芯片封裝結(jié)構(gòu)占據(jù)的體積，提高了芯片封裝結(jié)構(gòu)的集成度。
[0031]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，示意圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應限制本發(fā)明的保護范圍。此外，在實際制作中應包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。
[0032]圖2?圖11為本發(fā)明實施例半導體封裝結(jié)構(gòu)的形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]參考圖2，提供若干半導體芯片200，所述半導體芯片200的表面上具有焊盤201 ；將若干半導體芯片200通過密封材料層202密封，所述密封材料層202的正面露出半導體芯片200的表面上的焊盤201。
[0034]所述半導體芯片200可以為集成電路芯片，焊盤201位于半導體芯片200的表面，焊盤與半導體芯片200中的集成電路相連。所述半導體芯片200還可以為有源器件或無源器件，焊盤201與半