用于制造半导体封装元件的半导体结构制造技术

本发明专利技术公开一种用于制造半导体封装元件的半导体结构。半导体结构包括载板以及绝缘层。载板具有相对的第一表面与第二表面，载板包括内层(inner layer)及外披覆层(exterior clad layer)，外披覆层包覆内层。绝缘层形成于载板的第一表面上，其中载板支撑绝缘层。

Semiconductor structure for manufacturing semiconductor packaging elements

The present invention discloses a semiconductor structure for manufacturing semiconductor packaging elements. The semiconductor structure includes a carrier plate and an insulating layer. The support plate is provided with a first surface and a second surface opposite the carrier plate, including the inner layer (inner layer) and external coating (exterior clad layer), external coating coating layer. The insulating layer is formed on the first surface of the carrier plate, wherein the carrier plate supports the insulating layer.

【技术实现步骤摘要】
用于制造半导体封装元件的半导体结构本申请是2012年7月23日提交的、申请号为201210256856.6、专利技术名称为“用于制造半导体封装元件的半导体结构及其制造方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种半导体结构及其制造方法，且特别是涉及一种用于制造半导体封装元件的半导体结构及其制造方法。
技术介绍
传统的半导体封装元件例如包括基板、导线、环氧树脂封装层及芯片。基板的材质例如是铜，用以承载芯片，芯片与导线电连接，环氧树脂封装层包覆导线与芯片。然而，基板整体材质都以铜来制作时，其成本较高，且容易发生翘曲。并且，环氧树脂封装层与导线之间的密封性不佳，常产生后续蚀刻制作工艺中的蚀刻液露出而破坏导线的问题。因此，为了因应上述问题而提出解决方法实为必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半导体结构及其制造方法。半导体结构中，载板的外披覆层包覆内层，可于后续蚀刻步骤中提供较佳的蚀刻阻隔，并且，导线层埋设于绝缘层中，可以防止导线层在后续的蚀刻制作工艺中受到蚀刻液的破坏。为达上述目的，根据本专利技术的一方面，提出一种用于制造半导体封装元件的半导体结构。半导体结构包括载板以及绝缘层。载板具有相对的一第一表面与一第二表面，载板包括内层及外披覆层，外披覆层包覆内层。绝缘层形成于该载板的该第一表面上，其中该载板支撑该绝缘层。根据本专利技术的另一方面，提出一种半导体封装元件的制造方法。半导体封装元件的制造方法包括：提供一载板，载板具有相对的一第一表面与一第二表面，载板包括一内层及一外披覆层，外披覆层包覆内层；形成一导线层于载板的第一表面上；以及形成一绝缘层于载板上且暴露出导线层。为让本专利技术的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，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结构的剖视图；图1B为本专利技术另一实施例的半导体结构的剖视图；图1C为本专利技术再一实施例的半导体结构的剖视图；图2A为本专利技术一实施例的半导体封装元件的剖视图；图2B为本专利技术另一实施例的半导体封装元件的剖视图；图2C为本专利技术再一实施例的半导体封装元件的剖视图；图3A至图3G为本专利技术一实施例的半导体封装元件的制造方法的流程图；图4A至图4C为本专利技术另一实施例的半导体封装元件的制造方法的流程图；图5A至图5D为本专利技术一实施例的移除载板的制作工艺步骤的流程图；图6为本专利技术另一实施例的移除载板的制作工艺步骤的流程图；图7为本专利技术更一实施例的移除载板的制作工艺步骤的流程图。主要元件符号说明10A、10B、10C：半导体结构110：载板110a、130a：第一表面110b、130b：第二表面111：内层113：外披覆层120：导线层121：导电层123：阻障层125：保护层130：绝缘层130’：绝缘材料层140：半导体芯片150：连接元件160：封装层170：粘着层20A、20B、20C、20D：半导体封装元件T1、T2、T3：厚度具体实施方式请参照图1A。图1A绘示依照本专利技术一实施例的半导体结构的剖视图。半导体结构10A包括载板110以及导线层120。载板110具有相对的第一表面110a与第二表面110b，载板110包括内层111(innerlayer)及外披覆层113(exteriorcladlayer)，外披覆层113包覆内层111。实施例中，内层111的厚度例如是大约200微米，外披覆层113的厚度例如是5～20微米。实施例中，内层111的厚度相对于外披覆层113的厚度的一比例例如是大于10。实施例中，内层111包括一第一金属，第一金属的材质例如是钢，或是包括铁、碳、镁、磷、硫、铬及镍其中两种以上的合金，或是不锈钢合金。一实施例中，内层111的材质例如是具有以下组成的合金：97％以上的铁、小于或等于0.12％的碳、小于或等于0.5％的镁、小于或等于0.05％的磷、小于或等于0.05％的硫、小于或等于0.2％的铬及小于或等于0.2％的镍，其中碳和镍的百分比最低可以为0％。另一实施例中，内层111的材质例如包括导电金属材料。实施例中，外披覆层113包括一第二金属，第二金属的材质例如是铜，其材质与第一金属的材质为不相同。在后续的半导体制作工艺中，可于移除载板110的蚀刻步骤中，利用外披覆层113的材质与内层111的材质不相同，从而提供较佳的蚀刻阻隔。并且，外披覆层113的材质例如是铜时，使得载板110可以被视作一个完整的铜层来操作应用，并且能够降低整体制作成本。另一实施例中，外披覆层113的材质例如包括导电金属材料。载板110的热膨胀系数(CTE)和模数(modulus)取决于内层111的热膨胀系数(CTE)和模数(modulus)。实施例中，内层111的第一金属的热膨胀系数(CTE)介于约10至15ppm/℃，此热膨胀系数接近用以包覆半导体芯片的封装材料的热膨胀系数，可以使得应用载板110而制成的半导体封装元件的翘曲量减少，可容许载板110的面积增大，在此情况下，可在载板110上形成更多数量的半导体封装元件。实施例中，内层111的第一金属的模数(modulus)介于约150至250GPa，载板110坚固的特性有利于后续的制作工艺操作。如图1A所示，半导体结构10A可包括绝缘层130，绝缘层130形成于载板110上。实施例中，绝缘层130形成于载板110的第一表面110a上。实施例中，绝缘层130例如是树脂(resin)材料，树脂材料的热膨胀系数介于约10至15ppm/℃，其与载板110的热膨胀系数的差值小于3ppm/℃。一实施例中，绝缘层130的材质例如是有机树脂材料。另一实施例中，绝缘层130的材质例如包括环氧树脂及氧化硅填料(silicafillers)。如图1A所示，导线层120埋设于绝缘层130中。导线层120埋设于绝缘层130中可以防止导线层120在后续的蚀刻制作工艺中受到蚀刻液的破坏。实施例中，绝缘层130具有一第一表面邻接于载板110以及一第二表面相对于第一表面，导线层120埋设于绝缘层130的第一表面和第二表面之间，导线层120连接绝缘层130的第一表面和第二表面。实施例中，部分导线层120暴露于绝缘层130之外。实施例中，外披覆层113的材质例如是铜，导线层120的材质例如是和外披覆层113的材质为相同。请参照图1B。图1B绘示依照本专利技术另一实施例的半导体结构的剖视图。本实施例与图1A的实施例的差别在于，半导体结构10B中，导线层120包括一导电层121和一阻障层123，导电层121形成于110载板上，阻障层123形成载板110与导电层121之间。实施例中，导电层121的材质例如是铜，阻障层123的材质例如包括镍、金或锡。实施例中，导电层121的厚度例如是大约15微米，阻障层123的厚度例如是大约5微米。请参照图1C。图1C绘示依照本专利技术再一实施例的半导体结构的剖视图。本实施例与图1B的实施例的差别在于，半导体结构10C中，导线层120还包括一保护层125，保护层125形成于载板110上且位于载板110与阻障层123之间。实施例中，保护层125的材质例如是铜，保护层125的材质与外披覆层113的材质例如相同。实施例中，保护层125的厚度例如是大约5微米。请参照图2A。图2A绘示依照本专利技术一实施例的半导体封装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造半导体封装元件的半导体结构，包括：载板，具有相对的第一表面与第二表面，包括内层(inner layer)及外披覆层(exterior clad layer)，该外披覆层包覆该内层；以及绝缘层，形成于该载板的该第一表面上，其中该载板支撑该绝缘层。

【技术特征摘要】
2011.07.22 US 61/510,4941.一种用于制造半导体封装元件的半导体结构，包括：载板，具有相对的第一表面与第二表面，包括内层(innerlayer)及外披覆层(exteriorcladlayer)，该外披覆层包覆该内层；以及绝缘层，形成于该载板的该第一表面上，其中该载板支撑该绝缘层。2.如权利要求1所述的用于制造半导体封装元件的半导体结构，其中该内层包括第一金属，该外披覆层包括第二金属。3.如权利要求2所述的用于制造半导体封装元件的半导体结构，其中该第一金属包括铁，该第二金属包括铜。4.如权利要求3所述的用于制造半导体封装元件的半导体结构，其中该第一金属为一合金，该第一金属还包括碳、镁、磷、硫、铬或镍。5.如权利要求4所述的用于制造半导体封装元件的半导体结构，其中该第一金属为一不锈钢合金。6.如权利要求2所述的用于制造半导体封装元件的半导体结构，其中该第一金属具有一热膨胀系数(CTE)为10至15ppm/℃。7.如权利要求2所述的用于制造半导体封装元件的半导体结构，其中该第一金属具有一模数(modulus)为150至250GPa。8.如权利要求1所述的用于制造半导体封装元件的半导体结构，其中该内层的厚度相对于该外披覆层的厚度的一比例为大于10。9.如权利要求1所述的用于制造半导体封装元件的半导体结构，其中该绝缘层为一树脂(resin)材料，该树脂材料具有一热膨胀系数(CTE)为10至15ppm/℃。10.如权利要求1所述的用于制造半导体封装元件的半导体结构，其中该载板与该绝缘层的热膨胀系数差值为小于3ppm/℃。11.如权利要求1所述的用于制造半导体封装元件的半导体结构，还包括：导线层，形成于该载板的该第一表面上，其中该导线层埋设于该绝缘层中。12.如权利要求11所述的用于制造半导体封装元件的半导体结构，其中该绝缘层具有第一表面，邻接于该载板；以及第二表面，相对于该第一表面，该导线层埋设于该第一表面和该第二表面之间，该导线层连接该第一表面和该第二表面。13.如权利要求11所述的用于制造半导体封装元件的半导体结构，其中该导线层的材质与该外披覆层的材质为相同。14.如权利要求11所述的用于制造半导体封装元件的半导体结构，其中该导线层包括导电层，形成于该载板上。15.如权利要求14所述的用于制造半导体封装元件的半导体结构，其中该导线层还包括阻障层，形成该载板与该导电层之间。16.如权利要求15所述的用于制造半导体封装元件的半导体结构，其中该导线层还包括保护层，形成于该载板上且位于该载板与该...

【专利技术属性】
技术研发人员：周辉星，林建福，欧菲索，林少雄，
申请(专利权)人：先进封装技术私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG