[发明专利]半导体装置、封装结构及其制备方法

说明书

一种封装结构包括半导体管芯、第一绝缘包封体、多个第一导电特征、互连结构和凸块结构。半导体管芯包括由第一材料制成的多个导电柱。第一绝缘包封体包封半导体管芯。第一导电特征设置在半导体管芯上并且电连接到导电柱。第一导电特征至少包括不同于第一材料的第二材料。互连结构设置在第一导电特征上，其中互连结构包括由第二材料制成的多个连接结构。凸块结构将第一导电特征电连接到连接结构，其中凸块结构包括不同于第一材料和第二材料的第三材料。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置、封装结构及其制备方法。

背景技术

在各种电子应用(例如手机及其他移动电子设备)中使用的半导体装置及集成电路通常是在单个半导体晶片上制造。可以在晶片级下，对晶片的管芯进行处理并与其他半导体装置或管芯封装在一起，且已开发出用于晶片级封装(wafer level packaging)的各种技术。

发明内容

一种封装结构，包括多个半导体管芯、第一绝缘包封体、多个第一导电特征、局部硅互连结构以及凸块结构。多个半导体管芯包括由第一材料制成的多个导电柱。多个第一导电特征设置在多个半导体管芯上且与多个导电柱电连接，其中第一导电特征包括与第一材料不同的第二材料。局部硅互连结构设置在多个第一导电特征上，其中局部硅互连结构包括由第二材料制成的多个连接结构，且局部硅互连结构用以提供多个半导体管芯之间的电连接。凸块结构将多个第一导电特征电连接至多个连接结构，其中凸块结构包括不同于第一材料和第二材料的第三材料。

一种半导体装置包括互连结构、穿孔、导电柱、重布线层、凸块结构以及第一金属间化合物。互连结构包括多个连接结构。穿孔环绕互连结构。导电柱电连接到互连结构和穿孔。重布线层配置于导电柱上并包括多个第一导电特征与多个第二导电特征，多个第一导电特征将多个连接结构电连接至导电柱，并且多个第二导电特征将穿孔电连接到导电柱。凸块结构设置在多个连接结构和多个第一导电特征之间。第一金属间化合物夹置在多个第一导电特征与凸块结构之间，其中以第一金属间化合物的厚度T1与凸块结构的厚度TB的总和为100％时，第一金属间化合物的厚度T1在5％到20％的范围内。

一种封装结构的制备方法包括以下步骤。提供半导体管芯，半导体管芯包括由第一材料制成的多个导电柱。形成包封半导体管芯的第一绝缘包封体。在半导体管芯上形成多个第一导电特征并电连接到多个导电柱，其中多个第一导电特征件至少包括与第一材料不同的第二材料。在多个第一导电特征上提供互连结构，其中互连结构包括由第二材料制成的多个连接结构。在多个第一导电特征和多个连接结构之间提供凸块结构，并执行回焊工艺，使得凸块结构将多个第一导电特征电连接到多个连接结构，其中凸块结构包括不同于第一材料和第二材料的第三材料。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，将最佳地理解本揭露的各态样。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为使论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1至图13是根据本公开的一些示例性实施例的制造封装结构的方法中的各个阶段的示意性剖面图。

图14为根据本公开的其他实施例的封装结构的示意性剖面图。

图15为根据本公开的其他实施例的封装结构的示意性剖面图。

图16至图18是根据本公开的一些其他示例性实施例的制造封装结构的方法中的各个阶段的示意性剖面图。

图19至图25是根据本公开的一些其他示例性实施例的制造封装结构的方法中的各个阶段的示意性剖面图。

附图标记说明

102、401：载体

104：缓冲层

104A：剥离层

104B、110、120B、128A、210、402A：介电层