[发明专利]系统级扇出型封装结构及其制作方法

说明书

本发明提供一种系统级扇出型封装结构及其制作方法，该制作方法包括以下步骤：形成重新布线层，包括：形成图形化的第一无机介质层；形成金属布线层；于重新布线层的第一主面与半导体芯片之间形成混合键合结构，以将半导体芯片分别电性耦合至重新布线层的第一主面；于重新布线层的第一主面上形成塑封层以构成封装层，塑封层覆盖半导体芯片；暴露重新布线层的第二主面；提供一封装基板，使重新布线层的第二主面电性耦合至封装基板，所形成的系统级扇出型封装结构能够实现多个芯片的异质集成和互连，降低了封装制造的成本，并优化体积。

技术领域

本发明属于半导体封装领域，涉及一种系统级扇出型封装结构及其制作方法。

背景技术

随着手机、个人数字助理(PDA)、数码相机等移动消费型电子产品对功能集成、大存储空间、小型化及高可靠性等封装的要求程度越来越高，如何将多个不同种类的高密度芯片集成封装在一起构成一个功能强大且体积功耗又比较小的系统或者子系统，成为半导体芯片先进封装领域的一大挑战。

系统级封装(System In Package，SIP)技术作为新兴异质集成技术，其能够将多个不同功能的有源器件与无源器件、微机电系统(MEMS)和/或光学元件等其他元器件集成到一个封装体内，从而形成一个可提供多种功能的系统或子系统，业已成为越来越多芯片的封装形式。目前，通常采用由前道工艺(Front End of Line，FEOL)制备的具有不同性能的芯片分别贴合于TSV转接板(Interposer)，并通过TSV转接板将芯片的超精细引脚进行引出和有效互连，从而形成一个功能模块或者系统，但该种技术的成本比较高，从而大大局限了它的应用范围。

此外，随着对封装组件及功能越来越高的需求，现有的系统级封装结构会占用越来越大的面积及厚度，不利于集成度的提高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种系统级扇出型封装结构及其制作方法，用于解决现有的系统级封装结构占用空间难以缩小、I/O密度难以提高，以及封装制造的生产成本过高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种系统级扇出型封装结构的制作方法，包括以下步骤：

提供一支撑衬底，于所述支撑衬底上形成重新布线层，所述重新布线层具有相对设置的第一主面和第二主面，形成重新布线层的步骤包括形成图形化的第一无机介质层；以及形成金属布线层；

于所述重新布线层的第一主面与半导体芯片之间形成混合键合结构，以将所述半导体芯片分别电性耦合至所述重新布线层的第一主面，所述混合键合结构包括于所述重新布线层的第一主面上形成的第一键合层；

于所述重新布线层的第一主面上形成塑封层以构成封装层，所述塑封层覆盖所述半导体芯片；

提供一封装基板，使所述重新布线层的第二主面电性耦合至所述封装基板，包括于所述重新布线层的第二主面与所述封装基板之间形成导电互连。

可选地，形成重新布线层的步骤还包括：重复执行形成图形化的第一无机介质层以及形成金属布线层的步骤至少一次。

可选地，去除所述支撑衬底的步骤包括：采用机械研磨工艺对所述支撑衬底进行减薄处理，然后采用化学机械抛光工艺去除剩余的所述支撑衬底，其中所述支撑衬底为硅基衬底。

可选地，于所述重新布线层的第一主面上形成第一键合层的步骤包括：

于所述重新布线层的第一主面上形成第一钝化层；

通过光刻工艺和刻蚀工艺于所述第一钝化层中形成通孔，于所述通孔中镀覆金属以形成第一焊盘。

可选地，所述第一无机介质层的材料包括氮化硅和氮氧化硅中的一种，所述金属布线层的材料包括铜、铝、镍、金、银、钛中的一种或两种以上组合。

可选地，形成导电互连的步骤还包括：