[发明专利]半导体封装结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种半导体元件及其制作方法，且特别是有关于一种半导体封装结构及其制作方法。

背景技术

芯片封装的目的在于保护裸露的芯片、降低芯片接点的密度及提供芯片良好的散热。当芯片的接点数不断地增加，而芯片的面积却越来越小的情况下，势必难以将芯片所有的接点以面矩阵的方式重新分布于芯片的表面，即使芯片表面容纳得下所有的接点，也将造成接点之间的间距过小，而影响后续焊接焊球时的电性可靠度。

因此，已知技术提出了可先利用封装胶体封装芯片来增加芯片的面积，其中芯片的有源表面与封装胶体的底面暴露于外。之后，再于芯片的有源表面以及封装胶体的底面上形成重配置线路层，并在重配置线路层的接点上分别形成焊球，来作为芯片与外界接点相电性连接的媒介。也就是说，芯片的有源表面与焊球是位于同一平面上。由于封装时易产生溢胶的现象，而导致封装胶体延伸至芯片的部分有源表面上，污染芯片的有源面，因此此方式无法应用于CMOS芯片。

再者，上述的方式亦无法利用垂直堆叠的方式将多个半导体元件(例如是芯片)封装于同一封装结构中。由于已知是通过封装胶体封装芯片来增加芯片的面积设计，但其重配置线路层仅位于芯片的有源表面及封装胶体的底面上，因此无法通过堆叠的形式来堆叠芯片。因此，如何有效缩小多个堆叠芯片的封装结构的厚度与尺寸，同时兼顾封装结构的电性可靠度，已成为亟待解决的课题。

发明内容

本发明提供一种半导体封装结构及其制作方法，具有低成本、制程简单以及适于量产等优势。

本发明提出一种半导体封装结构的制作方法，其包括以下步骤。提供一芯片，其中芯片具有彼此相对的一有源表面与一背面。将芯片配置于一承载板上，其中有源表面朝向承载板。于承载板上形成一第一封装胶体以覆盖芯片。于第一封装胶体上设置一金属层。金属层具有彼此相对的一上表面与一下表面、多个形成于上表面的凹陷以及多个形成于下表面且对应凹陷设置的突出，其中突出嵌于第一封装胶体内。图案化金属层以于第一封装胶体的部分区域上形成多个接垫，其中每一凹陷分别位于每一接垫的一顶表面上，而每一突出分别位于每一接垫的一底表面上。令承载板与第一封装胶体分离。于第一封装胶体中形成多个将突出暴露的通孔。于第一封装胶体与芯片的有源表面上形成一重配置线路层，其中部分重配置线路层从第一封装胶体延伸至芯片的有源表面上以及通孔中，以使芯片通过部分重配置线路层与接垫电性连接。于重配置线路层上形成多个第一焊球，其中部分第一焊球对应于接垫设置。

在本发明的一实施例中，上述形成凹陷与突出的方法包括：提供一金属材料层；于金属材料层的一第一表面上形成一第一图案化光阻层；以第一图案化光阻层为掩模，移除部分金属材料层以于金属材料层的第一表面上形成凹陷；于金属材料层的一第二表面上形成一第二图案化光阻层；以及以第二图案化光阻层为掩模，移除部分金属材料层以于金属材料层的第二表面上形成突出。

在本发明的一实施例中，上述图案化金属层的方法包括：于金属层的上表面上形成一第三图案化光阻层；以及以第三图案化光阻层为掩模，移除部分金属层直至部分第一封装胶体被暴露。

在本发明的一实施例中，上述半导体封装结构的制作方法，还包括：于每一接垫的顶表面上形成一第二焊球。

在本发明的一实施例中，上述半导体封装结构的制作方法，还包括：形成一第二封装胶体于第一封装胶体上，其中第二封装胶体覆盖接垫与第一封装胶体。

在本发明的一实施例中，上述半导体封装结构的制作方法，还包括：形成第一焊球之后，进行一单体化程序，以形成多个各自独立的封装单元。

在本发明的一实施例中，上述的半导体封装结构的制作方法，还包括：于第一封装胶体呈一半固化状态时，将金属层设置于第一封装胶体上，以使突出嵌入于第一封装胶体内；以及于图案化金属层之前，同时对第一封装胶体与金属层进行一烘烤步骤，以固化第一封装胶体。