半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体装置，其包括：基底，本体结构和电子元件；所述本体结构，所述主体结构设置在所述基底上方，所述本体结构包括：具有主表面的半导体管芯；模塑料，用于封装所述半导体管芯，且所述模塑料具有下表面，与所述下表面相对的上表面以及从所述下表面延伸到所述上表面的通孔；形成在所述通孔内的导电元件；下层重分布层，形成在所述模塑料的下表面，所述半导体管芯的主表面和从所述下表面暴露出的导电元件之上；所述电子元件，设置在所述模塑料的上表面的上方，并且通过所述导电元件电性连接到所述下层重分布层。本发明专利技术实施例提供的半导体装置，具有较小的体积。

Semiconductor device

The invention provides a semiconductor device, which comprises a substrate, a body structure and an electronic component; the body structure, which is arranged above the substrate, comprises a semiconductor tube core having a main surface; a molded plastic for encapsulating the semiconductor tube core, and the molded plastic having a bottom. A surface, an upper surface opposite the lower surface and a through hole extending from the lower surface to the upper surface, a conductive element formed in the through hole, a lower redistribution layer formed on the lower surface of the molded plastic, a main surface of the semiconductor tube core, and a conductive element exposed from the lower surface; The electronic element is arranged above the upper surface of the molded plastic, and is electrically connected to the lower redistribution layer through the conductive element. The semiconductor device provided by the embodiment of the invention has a smaller volume.

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
本专利技术是关于一种半导体装置，且特别关于一种具有重分布层结构的半导体装置。
技术介绍
在电子工业中，对于新的产品，高集成度以及具有高性能的多个功能变得必不可少。并且同时，由于生产成本与其大小成正比，所以高集成度引起高的生产成本。因此，集成电路封装的最小化的需求变得越来越重要。封装上封装(Package-on-package，PoP)现在是单个芯片中高密度系统集成的有效解决方案，所以封装上封装现在是增长最快的半导体封装技术。在PoP结构中，各种封装被集成在单个半导体封装中以减低半导体封装的尺寸。然而，由于模塑料(moldingcompound)的体积大PoP具有较大的尺寸，以及I/O触头(contact)的数目也较少。
技术实现思路
本专利技术提供一种半导体装置，具有较小的尺寸。本专利技术一实施例提供一种半导体装置，其包括：基底，本体结构和电子元件；所述本体结构，设置在所述基底上方，所述本体结构包括：具有主表面的半导体管芯；模塑料，用于封装(encapsulating)所述半导体管芯，且所述模塑料具有下表面，与所述下表面相对的上表面以及从所述下表面延伸到所述上表面的通孔；形成在所述通孔内的导电元件；下层重分布层，形成在所述模塑料的下表面，所述半导体管芯的主表面和从所述下表面暴露出的导电元件之上；所述电子元件，设置在所述模塑料的上表面的上方，并且通过所述导电元件电性连接到所述下层重分布层。本专利技术另一实施例提供一种半导体装置，其包括：模塑基底和电子元件；所述模塑基底包括：第一模塑料，所述第一模塑料具有上表面，下表面和从所述上表面延伸到所述下表面的第一通孔；第一上层重分布层，形成在所述第一模塑料的所述上表面；下层重分布层，形成在所述第一模塑料的所述下表面；第一导电元件，形成在所述第一通孔中，并且连接所述下层重分布层到所述第一上层重分布层；所述电子元件设置在所述第一上层重分布层之上。本专利技术又一实施例提供一种半导体装置，其包括：下层RDL；体结构，设置在所述下层RDL之上，所述主体结构包括：硅中介层(siliconinterposer)，设置在所述硅中介层之上的电子元件，和第一模塑料，其中所述第一模塑料封装(encapsulating)所述电子元件和所述硅中介层；第二模塑料，形成在所述下层RDL之上，并且封装(encapsulating)所述主体结构。本专利技术实施例提供的半导体装置，相对于以前的半导体装置，具有较小的体积。具体的，本专利技术实施例通过主体结构中的导电元件，使电子元件与相应的重分布层电性连接，使得电子元件可以与主体结构中的半导体管芯电性连接，以形成封装上封装结构。结合附图阅读以下对本专利技术实施例的详细描述，本专利技术的许多目的，特征和优点将变得显而易见。然而，这里使用的附图是为了描述的目的，不应被认为是限制性的。附图说明在阅读以下详细描述和附图之后，本专利技术的上述目的和优点对于本领域普通技术人员来说将变得更加显而易见，其中：图1A是根据本专利技术实施例示出的半导体装置的示意图；图1B是图1A中的半导体装置的顶视图(topview)；图2是根据本专利技术另一实施例示出的半导体装置的示意图；图3A是根据本专利技术另一实施例示出的半导体装置的示意图；图3B是图3A的半导体装置的顶视图；图4A是根据本专利技术另一实施例示出的半导体装置的示意图；图4B是图4A的半导体装置的顶视图；图5A是根据本专利技术另一实施例示出的半导体装置的示意图；图5B是图5A的半导体装置的顶视图；图6是根据本专利技术另一实施例示出的半导体装置的示意图；图7是根据本专利技术另一实施例示出的半导体装置的示意图；图8是根据本专利技术另一实施例示出的半导体装置的示意图；图9是根据本专利技术另一实施例示出的半导体装置的示意图；图10是根据本专利技术另一实施例示出的半导体装置的示意图；图11是根据本专利技术另一实施例示出的半导体装置的示意图。具体实施方式具体实施方式所使用的特定术语指特定的元件。本领域技术人员应当理解的是，生产商可以对一元件使用不同的名字。本申请不以元件采用不同名字来区分元件，而是以元件间功能的不同来区分元件。在如下具体实施方式以及权利要求中，术语“包含”以及“包括”是一开放式限定，应该被理解成“包括但不限于”。术语“耦接”应该被理解为直接或者间接的电连接。相应的，如果一个装置被电连接到另一个装置，该连接可以是一直接的电连接，也可以是通过采用其他装置或者连接的一间接的电连接。图1A是本专利技术实施例提供的半导体装置100的示意图。图1B示出图1A的半导体装置100的顶视图。半导体装置100包括基底(substrate)110，主体结构120，至少一个电子元件130和多个导电触头(conductivecontact)140。例如，基底110可以是多层无芯衬底(corelesssubstrate)或者基于芯的衬底(core-basedsubstrate)。基底110包括多个上接垫(pad)111和通过过孔(via)与上接垫111连接的多个下接垫112。下接垫112可以电性的连接到导电触头140，以及上接垫111是电性的连接到主体结构120。该基底110可以通过导电触头140电性连接到外部的电子设备(未示出)。此外，基底110可以由半导体材料形成，例如，该半导体材料为硅，如双马来酰亚胺三嗪(bismaleimidetriazine,BT),聚酰亚胺(polyimide)或味之素构建膜(Ajinomotobuild-upfilm,ABF)的有机材料形成。主体结构120设置在基底110之上，并且主体结构120包括至少一个半导体管芯(die)121，模塑料122，至少一个导电元件123，下层重分布层124，上层重分布层125以及至少一个上接垫126。半导体管芯121可以由硅晶片(siliconwafer)形成。所以半导体管芯121是硅管芯。例如，半导体管芯121是没有封装的管芯(die)。在实施例中，例如，半导体管芯121是系统上芯片(SystemonChip，SOC)，并且具有面向重分布层124的主动面(activesurface)121a。模塑料122可以由与基底110不同的材料制成。模塑料122封装(encapsulate)半导体管芯121，并且模塑料122具有下表面122b，与下表面122b相对的上表面122u，和从下表面122b延伸到上表面122u的至少一个通孔(throughhole)122h。导电元件123是通过使用导电材料(例如金属)填充通孔122h而形成。模塑料122可以由环氧树脂(epoxy)，树脂(resin)，可模制聚合物(moldablepolymer)等形成。模塑料122可以在基本上为液体的情况下实施，然后通过化学反应(例如在环氧树脂或者树脂中)固化(cure)。在一些其他实施例中，模塑料122可以是紫外线(UV)或者热固化(cured)聚合物，作为能够设置在半导体管芯周围的凝胶(gel)或者可延展的固体，然后通过紫外线(UV)或者热固化程序固化。模塑料可以使用模具(mold)固化。下层RDL124形成在模塑料122的下表面122b，半导体管芯121的主动面121a以及从下表面122b暴露出的导电元件123之上。下层RDL124延伸超过半导体管芯121的侧表面(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其特征在于，包括：基底，本体结构和电子元件；所述本体结构，设置在所述基底上方，所述本体结构包括：具有主表面的半导体管芯；模塑料，用于封装所述半导体管芯，且所述模塑料具有下表面，与所述下表面相对的上表面以及从所述下表面延伸到所述上表面的通孔；形成在所述通孔内的导电元件；下层重分布层，形成在所述模塑料的下表面，所述半导体管芯的主表面和从所述下表面暴露出的所述导电元件之上；所述电子元件，设置在所述模塑料的上表面的上方，并且通过所述导电元件电性连接到所述下层重分布层。

【技术特征摘要】
2017.02.17 US 62/460,122;2017.10.02 US 15/722,3151.一种半导体装置，其特征在于，包括：基底，本体结构和电子元件；所述本体结构，设置在所述基底上方，所述本体结构包括：具有主表面的半导体管芯；模塑料，用于封装所述半导体管芯，且所述模塑料具有下表面，与所述下表面相对的上表面以及从所述下表面延伸到所述上表面的通孔；形成在所述通孔内的导电元件；下层重分布层，形成在所述模塑料的下表面，所述半导体管芯的主表面和从所述下表面暴露出的所述导电元件之上；所述电子元件，设置在所述模塑料的上表面的上方，并且通过所述导电元件电性连接到所述下层重分布层。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述主体结构进一步包括：上层重分布层，形成在所述上表面和所述模塑料之上，并且电性连接到所述导电元件；其中，在所述电子元件和所述半导体管芯的堆叠方向上，所述电子元件与所述半导体管芯至少部分重叠。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述上层重分布层包括：具有上表面的上层钝化层；以及从所述上层钝化层的所述上表面突出的导电接垫；其中，所述电子元件具有导电触头，并且所述电子元件通过所述导电触头被设置在所述导电接垫上。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，在所述电子元件和所述半导体管芯的堆叠方向上，所述电子元件与所述半导体管芯部分重叠。5.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述电子元件是高带宽存储器HBM，或者，所述半导体管芯是系统上芯片SoC，或者，所述半导体管芯由硅晶片形成。6.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述下层重分布层延伸超过所述半导体管芯的侧面以形成扇出结构。7.一种半导体装置，其特征在于，包括：模塑基底和电子元件；所述模塑基底包括：第一模塑料，所述第一模塑料具有上表面，下表面和从所述上表面延伸到所述下表面的第一通孔；第一上层重分布层，形成在所述第一模塑料的所述上表面之上；下层重分布层，形成在所述第一模塑料的所述下表面之上；第一导电元件，形成在所述第一通孔中，并且连接所述下层重分布层到所述第一上层重分布层；所述电子元件设置在所述第一上层重分布层之上。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈南诚，周哲雅，刘兴治，郭哲宏，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71