一种半导体多层芯片封装结构制造技术

本实用新型专利技术涉及半导体技术领域，且公开了一种半导体多层芯片封装结构，包括：第一芯片，第一焊盘区固定连接在第一芯片的顶部，第一氧化层区固定连接在第一芯片的顶部，半导体衬底固定连接在第一芯片的底部且具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，第二焊盘区固定连接在半导体衬底的第一表面且和第一焊盘区贴合，第二氧化层区固定连接在半导体衬底的第二表面。该一种半导体多层芯片封装结构，可以避免在芯片和衬底之间制作凸块结构并采用有机填料填充所带来的热膨胀系数差异的问题，提升了芯片封装的长期可靠性，通过引入位于对位标记之上的半密封空腔，能够保护对位标记不被塑封料挡住，消除对位失败的问题。消除对位失败的问题。消除对位失败的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体多层芯片封装结构


[0001]本技术涉及半导体
，具体为一种半导体多层芯片封装结构。

技术介绍

[0002]随着电子产品多功能化和小型化的潮流，高密度微电子组装技术在新一代电子产品上逐渐成为主流。为了配合新一代电子产品的发展，尤其是智能手机、掌上电脑、超级本等产品的发展，芯片的尺寸向密度更高、速度更快、尺寸更小、成本更低等方向发展。扇出型晶圆级封装技术的出现，为技术的提升提供了更广阔的发展前景。
[0003]但是如公开号CN209880544U的中国专利提到的，在扇出型多层封装结构中，塑封时所用的塑封料为遮光材料，在塑封工艺结束后，会将前层的对位标记遮挡住，导致后续的曝光、刻蚀等工艺无法找到合适的、满足高精度要求的对位标记。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本技术提供了一种半导体多层芯片封装结构。
[0006](二)技术方案
[0007]为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种半导体多层芯片封装结构，包括：
[0008]第一芯片；
[0009]第一焊盘区，固定连接在第一芯片的顶部；
[0010]第一氧化层区，固定连接在第一芯片的顶部；
[0011]半导体衬底，固定连接在第一芯片的底部，且具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；
[0012]第二焊盘区，固定连接在半导体衬底的第一表面，且和第一焊盘区贴合；
[0013]第二氧化层区，固定连接在半导体衬底的第二表面，且和第一氧化层区贴合；
[0014]金属层，固定连接在第一芯片上；
[0015]盲孔，开设在半导体衬底的第二表面；
[0016]引出层，设置在半导体衬底的第二表面上，通过所述盲孔与所述第二焊盘区电连接；
[0017]引脚，固定连接在引出层的底部；
[0018]封装层，设置在所述半导体衬底的第一表面，包封所述第一芯片和半导体衬底的第一表面；
[0019]介质层，固定连接在第一芯片的顶部；
[0020]金属互连结构，固定连接在半导体衬底的顶部；
[0021]对位标记，固定连接在金属互连结构的表面；
[0022]金属柱，电性连接在金属互连结构上；
[0023]导电凸块，设置在第一芯片的一侧；
[0024]第二芯片，固定连接在导电凸块远离导电凸块的一侧。
[0025]本技术技术方案的进一步改进在于：所述第一芯片内设置有半密封空腔，所述半封闭空腔为一面开口其他面封闭的腔体，半密封空腔可以为半球形、柱形等三维结构，腔体的横截面可以为四方形、六边形、圆形、三角形或其他任意形状，半密封空腔的横截面面积大于对位标记的表面面积。
[0026]采用上述技术方案，该方案这样设置使得半密封空腔能够完全覆盖住对位标记，防止对位标记被塑封料污染。
[0027]本技术技术方案的进一步改进在于：所述半导体衬底内设置有凸块结构，所述凸块结构和引出层电连接，即凸块结构之间的填充物质相当于半导体衬底。
[0028]采用上述技术方案，该方案这样可以避免现有技术中芯片和半导体衬底之间制作凸块结构并采用有机填料填充所带来的热膨胀系数差异的问题，提升了芯片封装的长期可靠性。
[0029]本技术技术方案的进一步改进在于：所述半导体衬底第一表面和所述第二焊盘区和所述第二氧化层区位于同一平面。
[0030]采用上述技术方案，该方案这样设置可以提高封装结构的可靠性。
[0031]本技术技术方案的进一步改进在于：所述金属互连结构的层数为四层，金属互连结构低于第一芯片的高度。
[0032]采用上述技术方案，该方案这样设置可以较好的保证金属互连结构与第一芯片的融合焊接或键合。
[0033]本技术技术方案的进一步改进在于：所述半导体衬底和第一芯片的表面在组装前做了等离子处理。
[0034]采用上述技术方案，该方案这样设置，去除半导体衬底和第一芯片表面污染物和焊盘区表面的氧化物，可以提高后续热压过程中贴合的紧密程度，防止第一芯片与半导体衬底之间出线虚焊或空洞，提高封装的可靠性。
[0035](三)有益效果
[0036]与现有技术相比，本技术提供了一种半导体多层芯片封装结构，具备以下有益效果：
[0037]1、该一种半导体多层芯片封装结构，通过芯片的焊盘区与半导体衬底的焊盘区贴合，芯片的氧化层区与半导体衬底的第一表面氧化层区贴合，在半导体衬底上开设盲孔，利用引出层，填充盲孔，在半导体衬底内形成凸块结构，实现引出层与焊盘区电连接，即凸块结构之间的填充物质相当于半导体衬底，这样可以避免现有技术中在芯片和衬底之间制作凸块结构并采用有机填料填充所带来的热膨胀系数差异的问题，提升了芯片封装的长期可靠性。
[0038]2、该一种半导体多层芯片封装结构，通过引入位于对位标记之上的半密封空腔，能够保护对位标记不被塑封料挡住，在后续制程中，不通过其他工艺手段使对位标记显露出来，为后续的曝光、光刻工序提供清晰可见的对位标记，消除对位失败的问题。
附图说明
[0039]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0040]图1为本技术一种半导体多层芯片封装结构正视图；
[0041]图2为本技术一种半导体多层芯片封装结构侧视图；
[0042]图3为本技术一种半导体多层芯片封装结构俯视图。
[0043]图中零部件名称及序号：1、第一芯片；2、第一焊盘区；3、第一氧化层区；4、半导体衬底；5、第二焊盘区；6、第二氧化层；7、金属层；8、盲孔；9、引出层；10、引脚；11、封装层；12、介质层；13、金属互连结构；14、对位标记；15、金属柱；16、导电凸块；17、第二芯片。
具体实施方式
[0044]如图1
‑
3所示，本技术提供了一种半导体多层芯片封装结构，包括：第一芯片1，通过设置第一芯片1内设置有半密封空腔，半封闭空腔为一面开口其他面封闭的腔体，半密封空腔可以为半球形、柱形等三维结构，腔体的横截面可以为四方形、六边形、圆形、三角形或其他任意形状，半密封空腔的横截面面积大于对位标记14的表面面积，这样设置使得半密封空腔能够完全覆盖住对位标记14，防止对位标记14被塑封料污染，第一焊盘区2固定连接在第一芯片1的顶部，第一氧化层区3固定连接在第一芯片1的顶部，半导体衬底4固定连接在第一芯片1的底部且具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，通过设置述半导体衬底4内设置有凸块结构，凸块结构和引出层9电连接，即凸块结构之间的填充物质相当于半导体衬底4，这样可以避免现有技术中芯片和半导体衬底4之间制作凸块结构并采用有机填料填充所带来的热膨胀系数差异的问题，提升了芯片封装的长期可靠性，第二焊盘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体多层芯片封装结构，其特征在于，包括：第一芯片(1)；第一焊盘区(2)，固定连接在第一芯片(1)的顶部；第一氧化层区(3)，固定连接在第一芯片(1)的顶部；半导体衬底(4)，固定连接在第一芯片(1)的底部，且具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；第二焊盘区(5)，固定连接在半导体衬底(4)的第一表面，且和第一焊盘区(2)贴合；第二氧化层区(6)，固定连接在半导体衬底(4)的第二表面，且和第一氧化层区(3)贴合；金属层(7)，固定连接在第一芯片(1)上；盲孔(8)，开设在半导体衬底(4)的第二表面；引出层(9)，设置在半导体衬底(4)的第二表面上，通过所述盲孔(8)与所述第二焊盘区(5)电连接；引脚(10)，固定连接在引出层(9)的底部；封装层(11)，设置在所述半导体衬底(4)的第一表面，包封所述第一芯片(1)和半导体衬底(4)的第一表面；介质层(12)，固定连接在第一芯片(1)的顶部；金属互连结构(13)，固定连接在半导体衬底(4)的顶部；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆金发，
申请(专利权)人：江西安芯美科技有限公司，
类型：新型
国别省市：