半导体元件及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种半导体元件及其制造方法，半导体元件包括至少一第一管芯、一肋条结构以及一封胶层。肋条结构围绕此至少一第一管芯，且肋条结构由一第一材料所形成。封胶层覆盖此至少一第一管芯，且封胶层由一第二材料所形成。第一材料的杨氏模数大于第二材料的杨氏模数。

Semiconductor element and manufacturing method thereof

The invention discloses a semiconductor device and a manufacturing method thereof, semiconductor device includes at least a first pipe core, a rib structure and a sealing layer. At least a first rib structure around the tube core, and the rib structure is composed of a first material formed. The sealing adhesive layer covers the at least one first tube and the sealing layer is formed of a second material. The young modulus of the first material is more than second of the young's modulus of the material.

【技术实现步骤摘要】
半导体元件及其制造方法
本专利技术涉及一种半导体元件及其制造方法，且特别是涉及一种具有肋条结构的半导体元件及其制造方法。
技术介绍
扇出晶片等级封装(Fan-outWaferlevelPackage,FOWLP)为近年全球封装大厂投入大量资源开发的主轴技术。然而，此封装常面临模封后晶片(moldedwafer)管芯移位(dieshift)和翘曲变形(warpage)的问题。较大的管芯位移会影响重布层(redistributionlayer,RDL)在产量制作工艺中与管芯上的电极(diepad)的对位。此外，进行封装时的各种设备，如进行光蚀刻图案钝化层或光致抗蚀剂制作工艺、溅射金属沉积制作工艺等使用的设备，无法接受模封晶片翘曲得太严重。因此，如何提升模封后晶片的整体抗弯曲强度，以降低不同热膨胀系数(coefficientofthermalexpansion,CTE)的材料，在制作工艺中收缩程度不同所引发的变形，改善扇出晶片等级封装制作工艺中管芯移位和翘曲变形的问题，为本领域的重要课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半导体元件及其制造方法，通过在半导体元件中增加肋条结构(ribstructure)，能有效降低不同热膨胀系数的材料，在制作工艺中收缩程度不同所引发的变形，进而改善扇出晶片等级封装制作工艺中管芯移位和翘曲变形的问题。根据本专利技术，提出一种半导体元件，包括至少一第一管芯、一肋条结构以及一封胶层。肋条结构围绕此至少一第一管芯，且肋条结构由一第一材料所形成。封胶层覆盖此至少一第一管芯，且封胶层由一第二材料所形成。第一材料的杨氏模数大于第二材料的杨氏模数。根据本专利技术，提出一种半导体堆叠结构，包括多个半导体元件，半导体元件彼此上下堆叠，且每个半导体元件包括至少一第一管芯、一肋条结构、一封胶层、一重布层以及多个锡球。肋条结构围绕此至少一第一管芯，且肋条结构由一第一材料所形成。封胶层覆盖此至少一第一管芯，且封胶层由一第二材料所形成。重布层电连接此至少一第一管芯。锡球电连接重布层。第一材料的杨氏模数大于第二材料的杨氏模数，且此些半导体元件通过肋条结构、重布层及锡球彼此电连接。根据本专利技术，提出一种半导体元件的制造方法，包括以下步骤。形成一第一粘胶层于一载体上。形成一肋条结构与至少一第一管芯于第一粘胶层上，肋条结构围绕此至少一第一管芯。填充一封胶层于此至少一第一管芯上，且封胶层填满此至少一第一管芯与肋条结构之间的空隙。硬化封胶层。移除第一粘胶层与载体。形成一重布层与多个锡球电连接于此至少一第一管芯。肋条结构由一第一材料所形成，封胶层由一第二材料所形成，且第一材料的杨氏模数大于第二材料的杨氏模数。为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下：附图说明图1A为本专利技术一实施例的半导体元件的剖面示意图；图1B为本专利技术另一实施例的半导体元件的剖面示意图；图1C为本专利技术一实施例的半导体元件的部分俯视图；图2A为本专利技术另一实施例的半导体元件的剖面示意图；图2B为本专利技术另一实施例的半导体元件的部分俯视图；图3为本专利技术一实施例的肋条结构的剖面示意图；图4为本专利技术实施例的半导体堆叠结构的示意图；图5为本专利技术又一实施例的半导体元件的部分俯视图；图6A至图6H为本专利技术的半导体元件的一制造实施例的示意图；图7A-1至图7F为本专利技术的半导体元件的另一制造实施例的示意图；图8A至图8H为本专利技术的半导体元件的一制造实施例的示意图；图9A-1至图9H为本专利技术的半导体元件的另一制造实施例的示意图；图10为本专利技术另一实施例的半导体元件的剖面示意图。符号说明100、100’、101、102、103、104：半导体元件10、10’：介电层11、11’：第一介电层12、12’：第二介电层21：第一管芯22：第二管芯23：第三管芯30、31、31’：肋条结构301：肋条结构的顶表面30-1：第一肋条30-2：第二肋条311、402：贯孔312：导电材料40：封胶层401：封胶层的顶表面50：重布层51：第一重布层52：第二重布层60：锡球71：载体73、73’：粘胶层75：盖层105：第一孔洞105’：第二孔洞105”、106、107：孔洞A-A’：剖面线B-B’：剖面线C1、C2、C3、C4、C5、C6：线段X、Y、Z：坐标轴具体实施方式以下是参照所附的附图详细叙述本专利技术的实施例。附图中相同的标号用以标示相同或类似的部分。需注意的是，附图已简化以利清楚说明实施例的内容，附图上的尺寸比例并非按照实际产品等比例绘制，因此并非作为限缩本专利技术保护范围之用。图1A绘示本专利技术一实施例的半导体元件100的剖面示意图。如图1A所示，半导体元件100包括一介电层(dielectriclayer)10、一第一管芯(die)21、一肋条结构(ribstructure)30以及一封胶层(moldinglayer)40。第一管芯21设置于介电层10上，举例来说，介电层10可为一粘胶层(adhesivetape)，第一管芯21可直接粘贴于介电层10。肋条结构30围绕第一管芯21。封胶层40覆盖第一管芯21。在本专利技术实施例中，肋条结构30由一第一材料所形成，而封胶层40由一第二材料所形成，第一材料的杨氏模数(Young’smodulus)大于第二材料的杨氏模数。在一实施例中，第一材料为硅(silicon)、金属、金属合金、或陶瓷材料，而第二材料为模封材料(moldingmaterial)，例如为环氧树脂成型胶(Epoxymoldingcompound)。在材料力学中，弹性材料承受正向应力时会产生正向应变，在形变量没有超过对应材料的一定弹性限度时，正向应力与正向应变的比值即定义为这种材料的杨氏模量。也就是说，肋条结构30的刚性，大于封胶层40的刚性。因此，肋条结构30可做为半导体元件100的补强结构，防止在制造过程中，由于各层结构的热膨胀系数不同，造成管芯偏移、错位，或整体翘曲的问题。如图1A所示，本专利技术实施例的半导体元件100可进一步包括一重布层(redistributionlayer)50与多个锡球(solderball)60。重布层50位于介电层10内，且电连接第一管芯21。锡球60电连接重布层50。在一实施例中，重布层50可直接接触并电连接于肋条结构30。本实施例的半导体元件100为一面向下型(facedown)结构，如图1A所示，介电层10(以及重布层50与锡球60)设置于第一管芯21之下。然而，本专利技术并未限定于此。图1B绘示本专利技术另一实施例的半导体元件100’的剖面示意图。图1B所绘示的半导体元件100’为一面向上型(faceup)结构，介电层10’(以及重布层50与锡球60)设置于封胶层40上。其他类似于图1A的半导体元件100之处，在此不多加赘述。图1C绘示本专利技术一实施例的半导体元件100的部分俯视图。图1A的俯视图可例如为沿着图1C中的A-A’剖面线所绘示的剖视图。如图1C所示，肋条结构30可由多个第一肋条30-1与第二肋条30-2交叉所形成，这些第一肋条30-1的延伸方向不同于与第二肋条30-2的延伸方向。举例来说，多个第一肋条30-1可沿着平行X轴的方向排列，而多个第二肋条32可沿着平行Y轴的方向排列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体元件，其特征在于，该半导体元件包括：至少一第一管芯；肋条结构，围绕该至少一第一管芯，且该肋条结构由一第一材料所形成；以及封胶层，覆盖该至少一第一管芯，且该封胶层由一第二材料所形成；其中该第一材料的杨氏模数大于该第二材料的杨氏模数。

【技术特征摘要】
2015.12.15 TW 1041421521.一种半导体元件，其特征在于，该半导体元件包括：至少一第一管芯；肋条结构，围绕该至少一第一管芯，且该肋条结构由一第一材料所形成；以及封胶层，覆盖该至少一第一管芯，且该封胶层由一第二材料所形成；其中该第一材料的杨氏模数大于该第二材料的杨氏模数。2.如权利要求1所述的半导体元件，其中该第一材料为硅、金属、金属合金、或陶瓷材料。3.如权利要求1所述的半导体元件，其中该至少一第一管芯包括多个第一管芯，且该肋条结构围绕该些第一管芯。4.如权利要求1所述的半导体元件，还包括：第二管芯，相邻于该至少一第一管芯，其中该肋条结构分隔该至少一第一管芯与该第二管芯。5.如权利要求1所述的半导体元件，当该第一材料为非导体时，该肋条结构还包括：贯孔；以及导电材料，填满该贯孔。6.如权利要求5所述的半导体元件，其中该导电材料为氧化铟锡、金属或金属合金。7.如权利要求1所述的半导体元件，还包括：重布层，电连接该至少一第一管芯；以及多个锡球，电连接该重布层。8.如权利要求7所述的半导体元件，还包括：介电层，设置于该至少一第一管芯之下；其中该重布层位于该介电层内。9.如权利要求7所述的半导体元件，还包括：介电层，设置于该封胶层上；其中该重布层位于该介电层内。10.如权利要求1所述的半导体元件，其中该封胶层的顶表面与该肋条结构的顶表面共平面。11.如权利要求1所述的半导体元件，其中该肋条结构由多个第一肋条与第二肋条交叉所形成，该些第一肋条的延伸方向不同于该些第二肋条的延伸方向。12.如权利要求1所述的半导体元件，其中该肋条结构由多个第三肋条所形成，该些第三肋条呈同心圆排列。13.一种半导体堆叠结构，其特征在于，该半导体堆叠结构包括多个半导体元件，该些半导体元件彼此上下堆叠，且每该半导体元件包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈志明，吴仕先，戴明吉，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71