[发明专利]多芯片半导体封装结构及制作方法

权利要求书

1.一种多芯片半导体封装结构，包括半导体芯片(1)，所述半导体芯片具有第一表面(103)和与其背对的第二表面(104)；所述第一表面具有元件区(102)和位于所述元件区周边的若干个第一焊垫(101)，其特征在于：所述第二表面形成有向所述第一表面延伸的开口(2)和凹槽(3)，且所述凹槽与所述元件区背对，所述开口与第一焊垫背对并暴露所述第一焊垫；所述第二表面、所述凹槽的内壁和所述开口的内壁上依次形成有第一绝缘层(4)、金属布线层(5)和第二绝缘层(6)，所述凹槽内放置有至少一个功能芯片(7)，所述凹槽内的其他空余空间填充有绝缘材料(8)，且所述金属布线层电连接所述第一焊垫和所述功能芯片的焊垫(701)。

2.根据权利要求1所述的多芯片半导体封装结构，其特征在于：所述凹槽内间隔放置有两个所述功能芯片，两个所述功能芯片的焊垫分别与所述金属布线层电连接，且所述功能芯片和所述绝缘材料均位于所述第一绝缘层和所述金属布线层之间。

3.根据权利要求1所述的多芯片半导体封装结构，其特征在于：所述第二绝缘层上留有若干缺口，所述缺口内形成有电连接所述金属布线层的对外连接点(9)。

4.根据权利要求3所述的多芯片半导体封装结构，其特征在于：所述对外连接点为BGA或LGA。

5.根据权利要求1所述的多芯片半导体封装结构，其特征在于：另设有连接层，所述功能芯片通过所述连接层连接于所述凹槽内第一绝缘层或所述半导体芯片上。

6.根据权利要求1所述的多芯片半导体封装结构，其特征在于：所述功能芯片为处理芯片或记忆芯片或flash芯片或前述的组合芯片。

7.根据权利要求1所述的多芯片半导体封装结构，其特征在于：所述绝缘材料为环氧树脂或聚酰亚胺或苯并环丁烯或聚苯并恶唑或酚醛树脂或聚氨酯。

8.根据权利要求1所述的多芯片半导体封装结构，其特征在于：所述元件区上设有保护层(11)。

9.一种多芯片半导体封装结构的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、准备一具有若干个半导体芯片的晶圆，每个所述半导体芯片具有第一表面(103)和与第一表面背对的第二表面(104)；所述半导体芯片的第一表面上具有元件区(102)和位于所述元件区周边的若干第一焊垫(101)，若干个所述第一焊垫电连接所述元件区；

b、对所述晶圆的第二表面进行减薄；

c、在所述晶圆的第二表面上与每个半导体芯片的第一焊垫背对的位置刻出开口(2)，同时，在所述晶圆的第二表面与每个半导体芯片的元件区背对的位置刻出凹槽(3)；

d、在步骤c形成的晶圆的第二表面、每个开口的内壁、每个凹槽的内壁上覆盖一层第一绝缘层(4)，并使每个开口对应的第一焊垫暴露出来；

e、在步骤d后的每个凹槽内放置至少一个功能芯片(7)，并使功能芯片的焊垫背向凹槽的底部；

f、在步骤e后的每个凹槽内填充绝缘材料(8)，并使绝缘材料与第二表面上的第一绝缘层平齐；

g、通过光刻工艺将步骤f后的功能芯片的焊垫暴露出来；

h、在步骤g形成的第一绝缘层上、暴露出的第一焊垫的位置和暴露出的功能芯片的焊垫的位置沉积一层金属布线层(5)，形成第一焊垫与各功能芯片的焊垫以及各功能芯片焊垫之间的互连；

i、在步骤h后的金属布线层外形成一层第二绝缘层(6)，并在其上留有若干缺口(10)；

j、在步骤i形成的每个缺口内形成电连接金属布线层的对外连接点(9)；

k、对晶圆进行切割，分立为单颗芯片，形成单个的多芯片半导体封装结构。

10.根据权利要求9所示的一种多芯片半导体封装结构的制作方法，其特征在于，步骤d放在步骤e之后，且步骤e中在凹槽内放置功能芯片前先涂覆一层连接层，再放置于凹槽内。