[发明专利]半导体封装结构及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及封装领域，特别涉及一种半导体封装结构及其形成方法。

背景技术

在信息化高速发展的今天，集成电路的市场前景越来越广阔，相应的，集成电路设计、芯片制作和集成电路封装产业都迅猛发展。在我国，集成电路封装业已成为集成电路产业的重要经济增长点。为了满足集成电路组件的高速处理化、多功能化、集成化、小型化以及低价化等多方面的需求，集成电路封装技术也需朝着轻微化、高密度化发展。目前常用的集成电路封装技术包括球栅阵列式封装（Ball Grid Array，BGA）、芯片尺寸级封装（Chip-Scale Package，CSP）及多芯片模块（Multi-Chip Module，MCM）。在集成电路的封装技术中，集成电路封装密度指的是单位面积所含有的阵脚（Pin）的数量的多少程度，对于高密度的集成电路封装而言，缩短配线的长度有助于提高信号的传递速度，因此凸块（Bump）的应用已成为高密度封装的主流。

参考图1，图1为现有技术凸块封装结构的剖面结构示意图。所述凸块封装结构包括：半导体基底101，所述半导体基底101上形成有焊垫层102；覆盖所述半导体基底101和部分焊垫层102表面的钝化层103，所述钝化层103具有暴露部分焊垫层102表面的第一开口；位于第一开口内的焊垫层102和第一开口外的部分钝化层103表面的凸下金属层105；位于凸下金属层105上的凸块104。

但是，现有的芯片封装结构占据的体积较大，集成度较低。

发明内容

本发明解决的问题是提高封装结构的集成度。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体封装结构的形成方法，包括：提供若干半导体芯片，所述半导体芯片的表面上具有焊盘；将若干半导体芯片通过密封材料层密封，所述密封材料层的正面露出半导体芯片的表面上的焊盘；在相邻半导体芯片之间的密封材料层中形成通孔互连结构，密封材料层的正面露出通孔互连结构的表面；在密封材料层的正面上形成与所述焊盘和通孔互连结构顶部表面相连接的第一再布线层；在所述第一再布线层上形成第一凸块；平坦化所述密封材料层的背面，暴露出通孔互连结构的底部表面；在所述密封材料层的背面上形成与通孔互连结构底部表面相连的第二再布线层；在第二再布线层上形成第二凸块。

可选的，所述密封材料层的材料为树脂。

可选的，所述树脂为环氧树脂、聚酰亚胺树脂、苯环并丁烯树脂、聚苯并恶唑树脂、PPE树脂、氟树脂或酚醛树脂。

可选的，所述通孔互连结构的材料为Cu、Al、Ag、Au、Pt、Ni、Ti或W中的一种或几种。

可选的，所述通孔互连结构的形成过程为：在通孔的侧壁和底部以及密封材料层的表面形成种子层；在种子层表面形成光刻胶掩膜，所述光刻胶掩膜中具有暴露通孔的开口；采用电镀工艺在通孔中填充满金属，形成通孔互连结构。

可选的，所述通孔互连结构在所述密封材料层中的深度大于所述半导体芯片在所述密封材料层中的深度。

可选的，还包括：形成覆盖所述密封材料层正面和第一再布线层的第一钝化层，所述第一钝化层中具有暴露第一再布线层表面的第一开口，在第一开口中形成第一凸块。

可选的，还包括：形成覆盖所述密封材料层背面和第二再布线层的第二钝化层，所述第二钝化层中具有暴露第二再布线层表面的第二开口，在第二开口中形成第二凸块。

可选的，所述第一凸块或第二凸块为焊球。

可选的，所述第一凸块或第二凸块包括金属柱和位于金属柱顶部表面的焊球。

本发明还提供了一种半导体封装结构，包括：若干半导体芯片，所述半导体芯片的表面上具有焊盘；密封所述若干半导体芯片的密封材料层，所述密封材料层的正面露出半导体芯片的表面上的焊盘；位于相邻半导体芯片之间的密封材料层中的通孔互连结构，通孔互连结构贯穿密封材料层的厚度；位于密封材料层的正面上且与所述焊盘和通孔互连结构顶部表面相连接的第一再布线层；位于第一再布线层上的第一凸块；位于所述密封材料层的背面上且与通孔互连结构底部表面相连的第二再布线层；位于第二再布线层上的第二凸块。

可选的，所述密封材料层的材料为树脂。

可选的，所述树脂为环氧树脂、聚酰亚胺树脂、苯环并丁烯树脂、聚苯并恶唑树脂、PPE树脂、氟树脂或酚醛树脂。

可选的，所述通孔互连结构的材料为Cu、Al、Ag、Au、Pt、Ni、Ti或W中的一种或几种。

可选的，还包括：覆盖所述密封材料层正面和第一再布线层的第一钝化层，所述第一钝化层中具有暴露第一再布线层表面的第一开口，第一凸块位于第一开内。