半导体封装件制造技术

提供了一种半导体封装件。所述半导体封装件包括半导体芯片、具有第一开口的再分布绝缘层以及包括填充第一开口的第一部分的外部连接凸块。下凸块垫包括第一表面和与第一表面相对的第二表面。第一表面包括直接接触外部连接凸块的第一部分的接触部分以及围绕接触部分的侧表面的覆盖部分。第一导电阻挡层围绕下凸块垫的侧表面并且设置在下凸块垫与再分布绝缘层之间。再分布图案直接接触下凸块垫的第二表面并且被构造为将下凸块垫电连接到半导体芯片。芯片。芯片。

Semiconductor package

【技术实现步骤摘要】
半导体封装件
[0001]本申请要求于2019年12月31日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0179975号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。


[0002]本专利技术构思的一个或更多个实施例涉及一种半导体封装件。

技术介绍

[0003]在电子产品工业的最近发展中，对便携式电子设备的需求已经迅速增加。因此，对于便携式电子设备的电子组件具有紧凑的尺寸且减轻的重量的需求已经增加。安装在便携式电子设备上的半导体封装件可以以高容量处理数据并且提供电子组件的紧凑的尺寸和减轻的重量。
[0004]在具有紧凑的尺寸和减轻的重量的半导体封装件中，由于外部应力，应力会集中在半导体封装件的下凸块垫(pad，或称为“焊盘”)和再分布绝缘层上。应力会导致裂纹沿下凸块垫的侧表面传播。因此，下凸块垫和再分布绝缘层因裂纹而频繁地剥离。下凸块垫和再分布绝缘层也会因从半导体封装件产生的热而剥离。

技术实现思路

[0005]本专利技术构思的一个或更多个示例性实施例提供了一种具有改善的可靠性的半导体封装件。
[0006]根据本专利技术构思的示例性实施例，一种半导体封装件包括半导体芯片、具有第一开口的再分布绝缘层以及包括填充第一开口的第一部分的外部连接凸块。下凸块垫包括第一表面和与第一表面相对的第二表面。第一表面包括直接接触外部连接凸块的第一部分的接触部分以及围绕接触部分的侧表面的覆盖部分。第一导电阻挡层围绕下凸块垫的侧表面并且设置在下凸块垫与再分布绝缘层之间。再分布图案直接接触下凸块垫的第二表面并且被构造为将下凸块垫电连接到半导体芯片。
[0007]根据本专利技术构思的另一示例性实施例，一种半导体封装件包括半导体芯片、包括开口的再分布绝缘层和包括填充开口的第一部分的外部连接凸块。下凸块垫包括第一表面和与第一表面相对的第二表面。第一表面包括直接接触外部连接凸块的第一部分的接触部分以及围绕接触部分的侧表面并且被再分布绝缘层覆盖的覆盖部分。第一导电阻挡层围绕下凸块垫的侧表面，并且在水平方向上设置在下凸块垫的侧表面与再分布绝缘层之间。第二导电阻挡层设置在下凸块垫的覆盖部分上并且围绕外部连接凸块的侧壁。外部连接凸块的接触下凸块垫的接触部分的表面在竖直方向上与第二导电阻挡层的直接接触下凸块垫的覆盖部分的表面共面。竖直方向垂直于水平方向。
[0008]根据本专利技术构思的另一示例性实施例，一种半导体封装件包括半导体芯片、包括开口的再分布绝缘层以及包括填充开口的第一部分的外部连接凸块。下凸块垫包括直接接触外部连接凸块的第一部分的第一导电层、设置在第一导电层上的扩散阻挡层以及设置在
扩散阻挡层上并且在竖直方向上与第一导电层间隔开的第二导电层。第一导电阻挡层围绕下凸块垫的侧表面，并且在与竖直方向垂直的水平方向上设置在下凸块垫与再分布绝缘层之间。
附图说明
[0009]通过下面结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解本专利技术构思的示例性实施例，在附图中：
[0010]图1是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的半导体封装件的剖视图；
[0011]图2是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图1中的区域II的放大剖视图；
[0012]图3是沿图1的线III-III'截取的示出根据本专利技术构思的示例性实施例的下凸块垫和第一导电阻挡层的剖视图；
[0013]图4是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的半导体模块的剖视图；
[0014]图5是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图4的区域V的放大剖视图；
[0015]图6是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的半导体封装件的剖视图；
[0016]图7是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图6中的区域VII的放大剖视图；
[0017]图8是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的半导体封装件的剖视图；以及
[0018]图9至图23是顺序地示出根据本专利技术构思的示例性实施例的制造半导体封装件的方法的剖视图。
具体实施方式
[0019]在下文中，将参照附图详细地描述本专利技术构思的示例性实施例。在附图中，同样的附图标记将用于同样的元件，并将省略其冗余描述。
[0020]图1是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的半导体封装件10的剖视图。图2是示出图1的区域II的放大图。图3是沿图1的线III-III'截取的示出下凸块垫150和第一导电阻挡层160的剖视图。
[0021]参照图1至图3，根据本专利技术构思的示例性实施例的半导体封装件10可以包括再分布结构100、半导体芯片200、模制层300和外部连接凸块400。
[0022]再分布结构100可以包括再分布绝缘层110、第一再分布图案至第三再分布图案120、130和140、下凸块垫150、第一导电阻挡层160以及第二导电阻挡层170。
[0023]在示例性实施例中，再分布绝缘层110可以包括第一再分布绝缘层至第四再分布绝缘层111、113、115和117。例如，如图1的示例性实施例中所示，再分布绝缘层110的第一再分布绝缘层111、第二再分布绝缘层113、第三再分布绝缘层115和第四再分布绝缘层117可以在与再分布绝缘层110的厚度方向(例如，从再分布绝缘层110的下表面119延伸到再分布绝缘层110的上表面118的方向)平行的竖直方向上顺序地堆叠。在示例性实施例中，第一再分布绝缘层至第四再分布绝缘层111、113、115和117中的每个可以由有机化合物制成的材料膜形成。例如，第一再分布绝缘层至第四再分布绝缘层111、113、115和117中的每个可以由有机聚合物材料制成的材料膜形成。然而，本专利技术构思的示例性实施例不限于此。
[0024]例如，在另一示例性实施例中，第一再分布绝缘层至第四再分布绝缘层111、113、115和117中的每个可以包括由能够执行光刻工艺的光可成像电介质(PID)材料制成的绝缘
材料。可选地，第一再分布绝缘层至第四再分布绝缘层111、113、115和117中的每个可以由光敏聚酰亚胺(PSPI)制成。
[0025]然而，本专利技术构思的示例性实施例不限于此。第一再分布绝缘层至第四再分布绝缘层111、113、115和117中的每个还可以包括氧化物或氮化物。例如，第一再分布绝缘层至第四再分布绝缘层111、113、115和117中的每个可以包括选自于氧化硅或氮化硅的化合物。
[0026]第一再分布图案至第三再分布图案120、130和140中的每个可以包括第一导电线图案至第三导电线图案121、131和141以及第一导电过孔图案至第三导电过孔图案123、133和143。第一导电线图案至第三导电线图案121、131和141可以设置在第一再分布绝缘层至第四再分布绝缘层111、113、115和117中的每个的上表面和下表面中的至少一个上。第一导电过孔图案至第三导电过孔图案123、133和143可以穿透第一再分布绝缘层至第四再分布绝缘层111、113、115和117中的至少一个。第一导电过孔图案至第三导电过孔图案123、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装件，所述半导体封装件包括：半导体芯片；再分布绝缘层，具有第一开口；外部连接凸块，包括填充第一开口的第一部分；下凸块垫，包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，第一表面包括直接接触外部连接凸块的第一部分的接触部分以及围绕接触部分的侧表面的覆盖部分；第一导电阻挡层，围绕下凸块垫的侧表面并且设置在下凸块垫与再分布绝缘层之间；以及再分布图案，直接接触下凸块垫的第二表面并且被构造为将下凸块垫电连接到半导体芯片。2.根据权利要求1所述的半导体封装件，其中，下凸块垫在竖直方向上的长度与第一导电阻挡层在竖直方向上的长度基本相同。3.根据权利要求2所述的半导体封装件，其中，下凸块垫在竖直方向上的长度和第一导电阻挡层在竖直方向上的长度在5μm至10μm的范围内。4.根据权利要求1所述的半导体封装件，其中：下凸块垫包括铜；并且第一导电阻挡层包括选自于镍和钛中的至少一种。5.根据权利要求1所述的半导体封装件，所述半导体封装件还包括设置在下凸块垫的覆盖部分上的第二导电阻挡层。6.根据权利要求5所述的半导体封装件，其中，第二导电阻挡层围绕外部连接凸块的侧壁。7.根据权利要求1所述的半导体封装件，所述半导体封装件还包括：模制层，设置在再分布绝缘层上，模制层围绕半导体芯片，其中，外部连接凸块包括多个外部连接凸块，并且其中，所述多个外部连接凸块中的至少一个在竖直方向上不与半导体芯片叠置。8.根据权利要求7所述的半导体封装件，其中：模制层围绕半导体芯片的侧表面并且使半导体芯片的上表面暴露，其中，模制层的上表面与半导体芯片的上表面共面。9.根据权利要求1所述的半导体封装件，其中：再分布绝缘层还包括第二开口；并且再分布图案还包括导电过孔图案，导电过孔图案填充再分布绝缘层的第二开口并且直接接触下凸块垫的第二表面。10.根据权利要求9所述的半导体封装件，其中：再分布绝缘层的第一开口在水平方向上具有在远离下凸块垫的第一表面的方向上增大的宽度；并且再分布绝缘层的第二开口具有在远离下凸块垫的第二表面的方向上增大的宽度。11.一种半导体封装件，所述半导体封装件包括：半导体芯片；再分布绝缘层，包括开口；
外部连接凸块，包括填充开口的第一部分；下凸块垫，包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，第一表面包括直接接触外部连接凸块的第一部分的接触部分以及围绕接触部分的侧表面并且被再分布绝缘层覆盖的覆盖部分；第一导电阻挡层，围绕下凸块垫的侧表面并且在水平方向上设置在下凸块垫的侧表面与再分布绝缘层之间；以及第二导电阻挡层，设置在下凸块垫的覆盖部分上并且围绕外部连接凸块的侧壁，其中，外部连接凸块的接触下凸块垫的接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：金锺润，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：