[发明专利]半导体元件及其制造方法及半导体封装结构

说明书

技术领域

本发明关于一种半导体元件及其制造方法，以及一种具有该半导体元件的半导体封装结构，详言之，关于一种具有二层聚合物层的半导体元件及其制造方法，以及一种具有该半导体元件的半导体封装结构。

背景技术

已知半导体元件包含一硅基材、一布线层、数个铜柱(Copper Pillar)及一聚合物层。该硅基材具有一主动面及一背面。该布线层位于该硅基材的主动面，且具有数个焊垫。这些铜柱位于焊垫上。由于这些铜柱具有高的高宽比(High Aspect Ratio)，因此会有容易断裂及倒塌的风险。此外，该聚合物层位于该硅基材的背面，由于该聚合物层与该硅基材的热膨胀系数(CTE)并不匹配，因此容易形成翘曲。

发明内容

本发明提供一半导体元件，其包括一半导体基板、一布线层、至少一导通柱(Conductive Via)、一钝化层(Passivation Layer)、至少一金属柱(Metal Pillar)、一第一聚合物层(Polymer Layer)及一第二聚合物层。该半导体基板具有一第一表面及一第二表面。该布线层位于该半导体基板的第一表面。该导通柱贯穿该半导体基板，且电性连接至该布线层。该钝化层覆盖该布线层且显露部分该布线层。该金属柱邻接该半导体基板的第一表面，且电性连接至该显露的部分该布线层。该第一聚合物层覆盖该钝化层，且该至少一金属柱凸出于该第一聚合物层之外。该第二聚合物层邻接该半导体基板的第二表面。

在本发明中，该第一聚合物层包覆这些该金属柱的下半部，因此可以支撑这些该金属柱，降低这些该金属柱断裂及倒塌的风险。此外，该第一聚合物层及该第二聚合物层分别位于该半导体基板的二侧，其热膨胀时会互相抵销，因此可避免该半导体基板发生翘曲。

本发明另提供一种半导体元件的制造方法，其包括以下步骤：(a)提供一晶圆，该晶圆包括一半导体基板、一布线层、至少一导通柱(Conductive Via)及一钝化层(Passivation Layer)，该半导体基板具有一第一表面及一第二表面，该布线层位于该半导体基板的第一表面，该至少一导通柱位于该半导体基板内，且电性连接至该布线层，该钝化层覆盖该布线层且显露部分该布线层；(b)形成至少一金属柱，其中该至少一金属柱邻接该半导体基板的第一表面，且电性连接至该显露的部分该布线层；(c)形成一第一聚合物层(Polymer Layer)以覆盖该钝化层，其中该至少一金属柱凸出于该第一聚合物层之外；及(d)形成一第二聚合物层于该半导体基板的第二表面。

本发明另提供一种半导体封装结构，其包括一下基板、一半导体元件、一上半导体元件及一封胶材料。该半导体元件与上述的该半导体元件相同，且位于该下基板上。该半导体元件的金属柱电性连接至该下基板。该上半导体元件位于该半导体元件上，且电性连接至该至少一导通柱。该封胶材料包覆该下基板、该半导体元件及该上半导体元件。

附图说明

图1显示本发明半导体元件的一实施例的示意图；

图2至图15显示本发明半导体元件的制造方法的一实施例的示意图；

图16显示本发明半导体封装结构的一实施例的示意图；

图17至图19显示本发明半导体封装结构的制造方法的一实施例的示意图；

图20显示本发明半导体元件的另一实施例的示意图；

图21至图25显示本发明半导体元件的制造方法的另一实施例的示意图；

图26显示本发明半导体元件的另一实施例的示意图；及

图27显示本发明半导体封装结构元件的另一实施例的示意图。

具体实施方式

参考图1，显示本发明半导体元件的一实施例的示意图。该半导体元件1包括一半导体基板11、一布线层12、至少一导通柱(Conductive Via)13、至少一阻绝层(Liner)131、一钝化层(Passivation Layer)14、至少一金属柱(Metal Pillar)15、一第一聚合物层(Polymer Layer)16、一第二聚合物层17及一保护盖(Protection Cap)2。