空气隙型半导体器件封装结构及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种空气隙型半导体器件封装结构及其制作方法，在载体上形成具有第一粘结层开口的粘结层，将半导体芯片置于所述粘结层上，在所述第一粘结层开口处形成第一空腔，所述第一空腔至少对准所述半导体芯片的有源区域的一部分，然后，通过塑封工艺将所述半导体芯片塑封在所述载体上，最后，在与所述半导体芯片的输入/输出电极区域对准的位置处形成贯穿所述载体的通孔，述载体异于形成有粘结层的一面形成互连结构，所述互连结构贯穿通孔并电性连接输入/输出电极。发明专利技术提供的空气隙型半导体器件封装结构的制作方法，不需要较长的引脚和上盖密封，减小了封装体积和材料成本。

【技术实现步骤摘要】
空气隙型半导体器件封装结构及其制作方法
本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及一种空气隙型半导体器件封装结构及其制作方法。
技术介绍
半导体器件中，部分器件有源区域会有需要提供空腔环境以保证正常工作，器件制备或封装中需要在器件有源区形成空气隙。如滤波器、MEMS器件等，以SAW滤波器为例。SAW是SurfaceAcousticWave(声表面波)的简称，是在压电固体材料表面产生和传播振幅随深入固体材料的深度增加而迅速减小的弹性波。SAW滤波器作为一种常用电子元件，具有允许某一部分频率的信号顺利的通过、另外一部分频率的信号则受到较大的抑制的功能，被广泛应用于电视、卫星通信、光纤通信和移动通信的基站、直放站、手机、GPS、电子对抗和雷达等领域。随着滤波器封装技术的日益发展，SAW滤波器也向着高性能、体积小、重量轻、成本低的方向快速发展。如图1所示，SAW滤波器10中，电输入信号经由端口(I/O接点)12提供至SAW滤波器内部，其中电输入信号通过在压电基板11上由交叉排列的金属电极13组成的叉指变换器(InterdigitalTransducers，IDT)14被转换成声波15，声波15主要沿着压电基板11的表面与叉指电极升起的方向传播，故称为声表面波，其中，叉指变换器所在的区域为SAW滤波器芯片的有源区域。在SAW滤波器的封装过程中需要在有源区域周围形成一空腔，以保证声波的产生与传播。目前SAW滤波器的封装技术主要是金属封装、塑料封装、表贴封装。上述SAW滤波器的封装过程中至少要用到的底座和上盖，即将SAW滤波器芯片粘贴在底座上再用上盖封住。采用金属封装和塑料封装技术的SAW滤波器具有比较长的引脚，导致器件的体积太大。采用表贴封装技术，虽然应用范围较广，但制作工艺复杂，陶瓷材料诸如HTCC(高温共烧陶瓷)及LTCC(低温共烧陶瓷)价格昂贵。因此，需要找到一种封装体尺寸小，制作简单，价格低廉的滤波器的封装方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种空气隙型半导体器件封装结构的制作方法，目的在于缩小封装体的体积，简化制作工艺，降低成产成本。本专利技术提供一种空气隙型半导体器件封装结构的制作方法，包括：提供载体和半导体芯片，在所述载体上形成粘结层，所述粘结层形成有第一粘结层开口，所述半导体芯片包括有源区域和输入/输出电极区域；将半导体芯片置于所述粘结层上，所述半导体芯片与所述载体在所述第一粘结层开口处形成第一空腔，所述第一空腔至少对准所述半导体芯片的有源区域的一部分；在所述载体形成有所述粘结层的一面进行塑封工艺，以将所述半导体芯片塑封在所述载体上；形成贯穿所述载体的通孔，所述通孔至少对准所述输入/输出电极区域的一部分；以及在所述载体异于形成有所述粘结层的一面形成互连结构，所述互连结构贯穿所述通孔并电性连接所述输入/输出电极区域的输入/输出电极。可选的，所述粘结层还形成有第二粘结层开口，将所述半导体芯片置于所述粘结层上后，所述半导体芯片与所述载体在所述第二粘结层开口处形成第二空腔，所述第二空腔至少对准所述输入/输出电极区域的一部分。可选的，所述粘结层为图案化的干膜层。可选的，所述粘结层的形成方法包括：在所述载体上形成干膜层并进行烘烤；对所述干膜层进行曝光、显影，以在所述载体上形成开口；对显影后的所述干膜层进行坚膜处理。可选的，所述开口包括第一粘结层开口和第二粘结层开口。可选的，所述开口还暴露所述半导体芯片的边缘区域。可选的，所述粘结层还暴露所述半导体芯片的边缘区域。可选的，其特征在于，所述载体为晶圆。可选的，在进行塑封工艺之后，形成贯穿所述载体和所述粘结层的通孔之前，还包括，对所述载体异于形成有所述粘结层的一面进行减薄工艺。可选的，形成互连结构后还包括：在所述载体异于形成有所述粘结层的表面形成钝化层，所述钝化层覆盖所述互连结构；在所述钝化层中形成钝化层开口；在所述钝化层开口处形成电性连接所述互连结构的凸点下金属层；以及在所述凸点下金属层上形成焊球凸块。可选的，所述互连结构的材质包括但不限于金、银、铜、铁、铝、镍、钯或锡。可选的，所述半导体芯片包括滤波器芯片、MEMS芯片、图像传感器芯片、生物传感器芯片。可选的，所述粘结层为干膜层。可选的，所述塑封工艺为热压注塑成型工艺，所述塑封工艺采用的塑封材料包括环氧树脂。本专利技术提供一种空气隙型半导体器件的封装结构，包括：载体；半导体芯片，所述半导体芯片包括的有源区域和输入/输出电极区域；粘结层，所述粘结层被布置于所述载体和所述半导体芯片之间，所述粘结层具有第一粘结层开口，所述半导体芯片和所述载体在所述第一粘结层开口处形成第一空腔，所述第一空腔至少对准所述半导体芯片的有源区域的一部分；塑封层，所述塑封层和所述粘结层位于所述载体的同一侧，且所述塑封层包裹所述半导体芯及所述粘结层暴露的区域。至少一个通孔，所述通孔贯穿所述载体并至少暴露出部分所述输入/输出电极区域；以及，互连结构，形成在所述载体异于形成有所述粘结层的一面，所述互连结构贯穿所述通孔并电性连接所述输入/输出电极区域的输入/输出电极。可选的，所述粘结层还具有第二粘结层开口，所述半导体芯片与所述载体在所述第二粘结层开口处形成第二空腔，所述第二空腔至少对准所述输入/输出电极区域的一部分。可选的，所述粘结层还暴露所述半导体芯片的边缘区域。可选的，所述载体为晶圆。可选的，所述半导体芯片包括滤波器芯片、MEMS芯片、图像传感器芯片、生物传感器芯片。综上所述，本专利技术提供一种空气隙型半导体器件封装结构的制作方法，在载体上形成具有第一粘结层开口的粘结层，将半导体芯片置于所述粘结层上，在所述第一粘结层开口处形成第一空腔，所述第一空腔对准所述半导体芯片的有源区域，形成空气隙，为有源区域提供空腔工作环境，然后，通过塑封工艺将所述半导体芯片塑封在所述载体上，最后，在与所述半导体芯片的输入/输出电极区域对准的位置处形成贯穿所述载体和所述粘结层的通孔，在所述载体异于形成有所述粘结层的一面形成互连结构，所述互连结构贯穿所述通孔并电性连接所述输入/输出电极区域的输入/输出电极。本专利技术提供的空气隙型半导体器件封装结构的制作方法，不需要较长的引脚，也无需利用上盖密封以提供出有源区域所需空腔环境，有利于简化封装工艺，减小封装体的体积，降低材料成本。附图说明图1为一种SAW滤波器的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的空气隙型半导体器件封装结构的制作方法的流程示意图；图3至图6是本专利技术实施例提供的空气隙型半导体器件封装结构的制作方法中在载体上形成不同粘结层的结构示意图；图7A是本专利技术实施例提供的空气隙型半导体器件封装结构的制作方法中一包含有若干半导体芯片的晶圆的俯视图；图7B为图7A中半导体芯片A的结构示意图；图8A至11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气隙型半导体器件封装结构的制作方法，其特征在于，包括：/n提供载体和半导体芯片，在所述载体上形成粘结层，所述粘结层形成有第一粘结层开口，所述半导体芯片包括有源区域和输入/输出电极区域；/n将半导体芯片置于所述粘结层上，所述半导体芯片与所述载体在所述第一粘结层开口处形成第一空腔，所述第一空腔至少对准所述半导体芯片的有源区域的一部分；/n在所述载体形成有所述粘结层的一面进行塑封工艺，以将所述半导体芯片塑封在所述载体上；/n形成贯穿所述载体的通孔，所述通孔至少对准所述输入/输出电极区域的一部分；以及/n在所述载体异于形成有所述粘结层的一面形成互连结构，所述互连结构贯穿所述通孔并电性连接所述输入/输出电极区域的输入/输出电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种空气隙型半导体器件封装结构的制作方法，其特征在于，包括：
提供载体和半导体芯片，在所述载体上形成粘结层，所述粘结层形成有第一粘结层开口，所述半导体芯片包括有源区域和输入/输出电极区域；
将半导体芯片置于所述粘结层上，所述半导体芯片与所述载体在所述第一粘结层开口处形成第一空腔，所述第一空腔至少对准所述半导体芯片的有源区域的一部分；
在所述载体形成有所述粘结层的一面进行塑封工艺，以将所述半导体芯片塑封在所述载体上；
形成贯穿所述载体的通孔，所述通孔至少对准所述输入/输出电极区域的一部分；以及
在所述载体异于形成有所述粘结层的一面形成互连结构，所述互连结构贯穿所述通孔并电性连接所述输入/输出电极区域的输入/输出电极。


2.根据权利要求1所述的空气隙型半导体器件封装结构的制作方法，其特征在于，所述粘结层还形成有第二粘结层开口，将所述半导体芯片置于所述粘结层上后，所述半导体芯片与所述载体在所述第二粘结层开口处形成第二空腔，所述第二空腔至少对准所述输入/输出电极区域的一部分。


3.根据权利要求2所述的空气隙型半导体器件封装结构的制作方法，其特征在于，所述粘结层为图案化的干膜层。


4.根据权利要求3所述的空气隙型半导体器件封装结构的制作方法，其特征在于，所述粘结层的形成方法包括：
在所述载体上形成干膜层并进行烘烤；
对所述干膜层进行曝光、显影，以在所述载体上形成开口；
对显影后的所述干膜层进行坚膜处理。


5.根据权利要求4所述的空气隙型半导体器件封装结构的制作方法，其特征在于，所述开口包括第一粘结层开口和第二粘结层开口。


6.根据权利要求4所述的空气隙型半导体器件封装结构的制作方法，其特征在于，所述开口还暴露所述半导体芯片的边缘区域。


7.根据权利要求1所述的空气隙型半导体器件封装结构的制作方法，其特征在于，所述载体为晶圆。


8.根据权利要求1所述的空气隙型半导体器件封装结构的制作方法，其特征在于，在进行塑封工艺之后，形成通孔之前，还包括：
对所述载体异于形成有所述粘结层的一面进行减薄工艺。


9.根据权利要求1所述的空气隙型半导体器件封装结构的制作方法，其特征在于，形成互连结构后还包括：
在所述载体异于形成有所述粘结层的表面形成钝化层，所述钝化层覆盖所述互连结构；
在所述钝化层中...

【专利技术属性】
技术研发人员：狄云翔，刘孟彬，许嗣拓，
申请(专利权)人：中芯集成电路宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33