[发明专利]封装结构及制作方法

说明书

本公开关于用于形成薄形状系数半导体封装的方法及设备。在一个实施例中，通过微喷或激光烧蚀来构造玻璃或硅基板，以形成用于通过基板而形成互连的结构。而后，将基板用作框架以形成其中具有嵌入式晶粒的半导体封装。

技术领域

本公开的实施例大体关于半导体封装结构及其形成方法。更具体而言，本文描述的实施例关于薄形状系数半导体封装的结构及其制作方法。

背景技术

由于对微型电子器件和部件的需求不断增长，集成电路已发展成为复杂的2.5D和3D设备，在单个芯片上可以包含数百万个晶体管、电容器、和电阻器。芯片设计的进展得到更大的电路密度，从而提高了集成电路的处理能力和速度。需要更大电路密度的更快处理能力，对制造集成电路封装中所使用的材料、结构、以及处理产生相应的需求。然而，除了这些趋向于更高的整合度与更高效能的趋势外，人们一直在追求降低制造成本。

传统而言，由于在其中容易形成特征和连接，以及与有机复合物相关的相对较低的封装制造成本，集成电路封装已在有机封装基板上制造。然而，随着电路密度的增加和电子组件的进一步小型化，因用于维持设备规模和相关性能要求的材料结构分辨率的限制，有机封装基板的利用变得不切实际。近来，已经利用放置在有机封装基板上的被动硅中介层作为重分布层来制造2.5D和/或3D集成电路封装，以补偿与有机封装基板相关的一些限制。硅中介层的利用受到高带宽密度、低功耗的晶粒对晶粒通信、以及先进的封装应用中各种各样的整合需求的潜力所驱动。但是，在硅中介层中的特征(例如硅通孔(TSV))的形成，仍然很困难且成本很高。特别地，高深宽比的硅通孔蚀刻、化学机械平面化和半导体后道工艺(BEOL)互连而产生高成本。

因此，在本领域中需要用于先进的封装应用的改进的半导体封装结构及其形成方法。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种封装组件。所述封装组件包括硅框架，所述硅框架具有与第二表面相对的第一表面和至少一个空腔，所述空腔中设置有半导体晶粒。所述框架进一步包括通孔，其具有通孔表面，所述通孔表面定义开口，所述开口从第一表面到第二表面延伸穿过所述框架。绝缘层形成在第一表面和第二表面上方并且接触半导体晶粒的每一侧的至少一部分。电连接设置在所述通孔内，并且所述绝缘层设置在所述电互连与所述通孔表面之间。

在一个实施例中，提供了一种封装组件。所述封装组件包括嵌入式晶粒组件，所述嵌入式晶粒组件具有：框架，所述框架包括硅；氧化层，设置在所述框架的表面上方；以及，一个或多个半导体晶粒，设置在所述框架内并在其上形成有集成电路。绝缘层形成在所述氧化层上，并且包括其中设置有陶瓷颗粒的环氧树脂材料。所述封装组件进一步包括一个或多个金属互连，其设置在嵌入式晶粒组件的一部分内。在一些配置中，氧化层设置在框架的所有暴露表面上，并因此围绕所述框架。

在一个实施例中，提供了一种封装组件。所述封装组件包括嵌入式晶粒组件，所述嵌入式晶粒组件具有：框架，所述框架包括硅；一个或多个半导体晶粒，设置在所述框架内；第一绝缘层，形成在所述框架上；以及，一个或多个电互连，设置成穿过所述框架或所述第一绝缘层。所述第一绝缘层由具有陶瓷颗粒的环氧树脂材料形成。重分布层进一步形成在所述嵌入式晶粒组件上，并包括形成在第一绝缘层上的第二绝缘层，以及设置成穿过所述第二绝缘层的一个或多个电重分布连接。

附图说明

因此，为了可以详细地理解本案的上述特征的方式，可以通过参考实施例来对本案进行更详细的描述，可以通过参考实施例进行如上简要说明的公开的更具体的描述，在附图中图示出一些实施例。然而，应注意，附图仅图示出示例性实施例，因此不应被认为是对其范围的限制，并且可以允许其他等效实施例。

图1图示出根据本文描述的实施例的用于形成半导体封装的工艺的流程图。

图2图示出根据本文描述的实施例的用于形成半导体封装的基板构造的工艺的流程图。

图3A-3D示意性地图示出在图2中描绘的基板构造工艺的不同阶段的基板的截面图。