一种半导体芯片封装方法及封装结构技术

本发明专利技术提供一种半导体芯片封装方法和封装结构。封装方法包括以下步骤：提供芯片；形成互联结构层，互联结构层形成于芯片的一侧；互联结构层包括多层金属层和多层绝缘介质层；形成的多层绝缘介质层中的每一层均包覆同层的金属层的侧部，金属层中的每一层背向芯片一侧的表面与同层的多层绝缘介质层中的每一层背向芯片一侧的表面平齐；其中多层绝缘介质层中的每一层均通过金属顶部注塑暴露的方法形成与同层金属层等高的绝缘介质层。与同层金属层等高的绝缘介质层。与同层金属层等高的绝缘介质层。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体芯片封装方法及封装结构


[0001]本专利技术涉及半导体芯片领域，具体涉及一种半导体芯片封装方法及封装结构。

技术介绍

[0002]随着集成电路技术的不断发展，电子产品越来越向小型化、智能化、高性能以及高可靠性方向发展。而集成电路封装不仅直接影响着集成电路、电子模块乃至整机的性能，而且还制约着整个电子系统的小型化、低成本和可靠性。在集成电路晶片尺寸逐步缩小，集成度不断提高的情况下，电子工业对集成电路封装技术提出了越来越高的要求。现有技术的互联结构层形成工艺中，对于同层的金属重布线层和绝缘介质层，处于重布线加工工艺的需要，通常要求两者表面平齐。通常的做法是，在形成完金属重布线层和绝缘介质层后，进行减薄，直至两者的表面平齐。该方法一定程度上造成材料的浪费，并且容易造成溢胶或裂纹。此外在减薄过程中需要大量使用光刻胶，步骤繁琐，成本较高。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术提供一种半导体芯片封装方法及封装结构，以解决现有技术的封装方法中的材料浪费和易产生溢胶或裂纹的问题以及大量使用光刻胶成本较高的问题。
[0004]本专利技术提供一种半导体芯片封装方法，包括以下步骤：形成互联结构层，互联结构层形成于芯片的一侧；互联结构层包括多层金属层和多层绝缘介质层；形成的多层绝缘介质层中的每一层均包覆同层的金属层的侧部，金属层中的每一层背向芯片一侧的表面与同层的多层绝缘介质层中的每一层背向芯片一侧的表面平齐；其中多层绝缘介质层中的每一层均通过金属顶部注塑暴露技术形成。
[0005]可选的，半导体芯片封装方法，还包括：形成塑封衬底，塑封衬底包括芯片塑封层和埋入芯片塑封层的芯片，芯片塑封层的一侧表面与芯片的正面平齐；互联结构层形成于塑封衬底上芯片正面一侧的表面。
[0006]可选的，形成互联结构层的步骤包括：形成第一金属层，第一金属层形成于芯片正面，且第一金属层接触芯片正面的焊盘；形成第一绝缘介质层，第一绝缘介质层形成于塑封衬底上芯片正面一侧的表面，第一绝缘介质层包覆第一金属层的侧部和塑封衬底上芯片正面一侧的表面；第一绝缘介质层背向芯片一侧的表面与第一金属层背向芯片一侧的表面平齐。
[0007]可选的，形成第一金属层的步骤为：在芯片正面形成多个芯片凸点。
[0008]可选的，形成互联结构层的步骤包括：形成第二金属层，第二金属层形成于第一金属层背向芯片一侧的表面，且延伸至第一金属层侧部的第一绝缘介质层背向芯片一侧的表面；第二金属层接触第一金属层；形成第二绝缘介质层，第二绝缘介质层形成于第一绝缘介质层的表面且包覆第二金属层的侧部，第二绝缘介质层背向芯片一侧的表面与第二金属层背向芯片一侧的表面平齐。
[0009]可选的，形成互联结构层的步骤包括：形成第三金属层，第三金属层形成于第二金
属层背向芯片一侧的表面，且延伸至第二金属层侧部的第二绝缘介质层背向芯片一侧的表面；第三金属层接触第二金属层；形成第三绝缘介质层，第三绝缘介质层形成于第二绝缘介质层的表面且包覆第三金属层的侧部，第三绝缘介质层背向芯片一侧的表面与第三金属层背向芯片一侧的表面平齐。
[0010]可选的，半导体芯片封装方法还包括以下步骤：在第三金属层背向芯片一侧表面形成焊球。
[0011]可选的，形成埋入有芯片的塑封衬底的步骤为：形成芯片塑封层，芯片塑封层包覆芯片的侧部和背面。
[0012]本专利技术还提供一种半导体封装结构，半导体封装结构使用如上所述的半导体芯片封装方法制造；半导体封装结构包括：芯片；互联结构层，互联结构层包括多层金属层和多层绝缘介质层；多层绝缘介质层中的每一层均包覆同层的金属层的侧部，金属层中的每一层背向芯片一侧的表面与同层的多层绝缘介质层中的每一层背向芯片一侧的表面平齐。
[0013]可选的，互联结构层包括：第一金属层，第一金属层位于芯片正面，且第一金属层接触芯片正面的焊盘；第一绝缘介质层，第一绝缘介质层位于塑封衬底上芯片正面一侧的表面，第一绝缘介质层包覆第一金属层的侧部和塑封衬底上芯片正面一侧的表面；第一绝缘介质层背向芯片一侧的表面与第一金属层背向芯片一侧的表面平齐；第二金属层，第二金属层位于第一金属层背向芯片一侧的表面，且延伸至第一金属层侧部的第一绝缘介质层背向芯片一侧的表面；第二金属层接触第一金属层；第二绝缘介质层，第二绝缘介质层位于第一绝缘介质层的表面且包覆第二金属层的侧部，第二绝缘介质层背向芯片一侧的表面与第二金属层背向芯片一侧的表面平齐。第三金属层，第三金属层位于第二金属层背向芯片一侧的表面，且延伸至第二金属层侧部的第二绝缘介质层背向芯片一侧的表面；第三金属层接触第二金属层；第三绝缘介质层，第三绝缘介质层位于第二绝缘介质层的表面且包覆第三金属层的侧部，第三绝缘介质层背向芯片一侧的表面与第三金属层背向芯片一侧的表面平齐。半导体封装结构还包括：塑封衬底，塑封衬底包括芯片塑封层和埋入芯片塑封层的芯片，芯片塑封层的一侧表面与芯片的正面平齐；互联结构层位于塑封衬底上芯片正面一侧的表面，焊球，焊球位于第三金属层背向芯片一侧的表面且接触第三金属层。
[0014]本专利技术的技术方案，具有如下优点：
[0015]本专利技术的封装方法中的互联结构层中的绝缘介质层使用本专利技术的方法形成，可以先形成金属层再形成同层的绝缘介质层，形成绝缘介质层的过程中直接形成与同层金属层等高的绝缘介质层，使得绝缘介质层背向芯片一侧的表面与同层的金属层背向芯片一侧的表面在形成过程中直接平齐，因而无需进行减薄步骤，节省了工艺步骤，不会造成材料浪费，避免了溢胶或裂纹的产生。并且由于不需要减薄步骤，也就减少了封装方法中光刻胶的使用，简化了步骤，节省了成本。此外由于薄膜的设置，可以在制造过程中使封装产品轻松脱模，以及金属表面保持洁净。并且薄膜还可以保护模具，减少模具部件的磨损。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前
提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术的一个实施例的半导体芯片封装方法的流程示意图；
[0018]图2
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图8为本专利技术的一个实施例的半导体芯片封装方法中各个过程步骤中半导体芯片封装结构的状态示意图；
[0019]图8为本专利技术的一个实施例的半导体封装结构的结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体芯片封装方法，其特征在于，包括以下步骤：提供芯片；形成互联结构层，所述互联结构层形成于所述芯片的一侧；所述互联结构层包括多层金属层和多层绝缘介质层；形成的所述多层绝缘介质层中的每一层均包覆同层的所述金属层的侧部，所述金属层中的每一层背向所述芯片一侧的表面与同层的所述多层绝缘介质层中的每一层背向所述芯片一侧的表面平齐；其中所述多层绝缘介质层中的每一层均通以下步骤形成与同层金属层等高的绝缘介质层：在模具中放置塑料薄膜，并真空吸附该薄膜粘贴到模具的内腔表面；加热加压使塑封材料液化，并将液化的塑封材料压入放置有待封装产品的模腔中；封闭模腔并继续保持温度和压力条件，直到所有材料固化形成绝缘介质层。2.根据权利要求1所述的半导体芯片封装方法，其特征在于：还包括：形成塑封衬底，所述塑封衬底包括芯片塑封层和埋入所述芯片塑封层的芯片，所述芯片塑封层的一侧表面与所述芯片的正面平齐；所述互联结构层形成于所述塑封衬底上所述芯片正面一侧的表面。3.根据权利要求2所述的半导体芯片封装方法，其特征在于：所述形成互联结构层的步骤包括：形成第一金属层，所述第一金属层形成于所述芯片正面，且所述第一金属层接触所述芯片正面的焊盘；形成第一绝缘介质层，所述第一绝缘介质层形成于所述塑封衬底上芯片正面一侧的表面，所述第一绝缘介质层包覆所述第一金属层的侧部和所述塑封衬底上所述芯片正面一侧的表面；所述第一绝缘介质层背向所述芯片一侧的表面与所述第一金属层背向所述芯片一侧的表面平齐。4.根据权利要求3所述的半导体芯片封装方法，其特征在于，所述形成第一金属层的步骤为：在所述芯片正面形成多个芯片凸点。5.根据权利要求3或4所述的半导体芯片封装方法，其特征在于，所述形成互联结构层的步骤包括：形成第二金属层，所述第二金属层形成于所述第一金属层背向所述芯片一侧的表面，且延伸至所述第一金属层侧部的所述第一绝缘介质层背向芯片一侧的表面；所述第二金属层接触所述第一金属层；形成第二绝缘介质层，所述第二绝缘介质层形成于所述第一绝缘介质层的表面且包覆所述第二金属层的侧部，所述第二绝缘介质层背向所述芯片一侧的表面与所述第二金属层背向所述芯片一侧的表面平齐。6.根据权利要求5所述的半导体芯片封装方法，其特征在于，所述形成互联结构层的步骤包括：形成第三金属层，所述第三金属层形成于所述第二金属层背向所述芯片一侧的表面，且延伸至所述第二金属层侧部的所述第二绝缘介质层背向芯片一侧的表面；所述第三金属
层接触所述第二金属层；形成第三绝缘介质层，所述第三绝缘介质层形成于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘笑笑，杜敏，
申请(专利权)人：江苏中科智芯集成科技有限公司，
类型：发明
国别省市：