一种半导体封装结构及其制备方法技术

本公开实施例公开了一种半导体封装结构及其制备方法，其中，所述半导体封装结构，包括：衬底；第一半导体芯片，位于所述衬底上，所述第一半导体芯片具有裸露的第一表面，所述第一表面具有含硅表面；第二半导体芯片结构，位于所述第一半导体芯片的所述第一表面上；所述第二半导体芯片结构具有与所述第一表面相对的第二表面；第一封装化合物结构，所述第一封装化合物结构具有接合面，所述接合面至少包覆所述第一半导体芯片的所述第一表面与所述第二半导体芯片结构的所述第二表面；其中，所述接合面具有含硅表面。接合面具有含硅表面。接合面具有含硅表面。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体封装结构及其制备方法


[0001]本公开涉及三维制程
，尤其涉及一种半导体封装结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]在现有的封装结构中，采用模塑料进行封装，但是模塑料的热膨胀系数与芯片中的硅衬底的热膨胀系数差异大，导致芯片的厚度无法进行减薄，当DRAM芯片堆叠的越来越高时，就会发生翘曲或损伤等问题，影响器件的性能。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本公开实施例提供一种半导体封装结构及其制备方法。
[0004]根据本公开实施例的第一方面，提供了一种半导体封装结构，包括：
[0005]衬底；
[0006]第一半导体芯片，位于所述衬底上，所述第一半导体芯片具有裸露的第一表面，所述第一表面具有含硅表面；
[0007]第二半导体芯片结构，位于所述第一半导体芯片的所述第一表面上；所述第二半导体芯片结构具有与所述第一表面相对的第二表面；
[0008]第一封装化合物结构，所述第一封装化合物结构具有接合面，所述接合面至少包覆所述第一半导体芯片的所述第一表面与所述第二半导体芯片结构的所述第二表面；其中，所述接合面具有含硅表面。
[0009]在一些实施例中，所述第二半导体芯片结构包括堆叠的多个第二半导体芯片，所述封装结构还包括：
[0010]第二封装化合物结构；所述第二封装化合物结构与所述第一封装化合物结构接合，以包裹所述第二半导体芯片结构；其中，
[0011]所述第二封装化合物结构包括含硅化合物。
[0012]在一些实施例中，还包括：
[0013]导电凸块，位于所述第一半导体芯片和第二半导体芯片结构之间，以及位于相邻两层所述第二半导体芯片之间；
[0014]所述第一封装化合物结构和所述第二封装化合物结构包裹所述导电凸块。
[0015]在一些实施例中，所述导电凸块的外表面具有含硅表面。
[0016]在一些实施例中，所述第二半导体芯片结构的数量大于或等于2；多个所述第二半导体芯片结构并列位于所述第一半导体芯片的第一表面上。
[0017]在一些实施例中，还包括：
[0018]填充层，位于所述第二半导体芯片结构的外围，和/或，位于相邻两个所述第二半导体芯片结构之间；其中，
[0019]所述填充层的杨氏模量大于所述封装化合物结构的杨氏模量。
[0020]在一些实施例中，所述填充层的材料包括玻璃纤维或者碳纤维。
[0021]在一些实施例中，所述第一封装化合物结构的杨氏模量小于所述第二封装化合物结构的杨氏模量。
[0022]在一些实施例中，所述第二封装化合物结构包括依次堆叠的多层第二封装化合物，每层所述第二封装化合物包裹一层第二半导体芯片；
[0023]沿从所述第一半导体芯片向所述第二半导体芯片结构的方向，每层所述第二封装化合物的杨氏模量逐渐增大。
[0024]根据本公开实施例的第二方面，提供了一种半导体封装结构的制备方法，包括：
[0025]提供衬底；
[0026]在所述衬底上形成第一半导体芯片；所述第一半导体芯片具有裸露的第一表面，所述第一表面具有含硅表面；
[0027]在所述第一半导体芯片的第一表面上形成第一层第二半导体芯片；所述第一层第二半导体芯片具有与所述第一表面相对的第二表面；
[0028]通过旋涂方式在所述第一半导体芯片和所述第一层第二半导体芯片之间形成第一封装化合物结构；所述第一封装化合物结构具有接合面，所述接合面至少包覆所述第一半导体芯片的所述第一表面与所述第一层第二半导体芯片的所述第二表面；其中，所述接合面具有含硅表面。
[0029]在一些实施例中，还包括：
[0030]在所述第一层第二半导体芯片上形成一层或多层第二半导体芯片，以形成第二半导体芯片结构；
[0031]通过旋涂方式形成包裹所述第二半导体芯片结构的第二封装化合物结构，所述第二封装化合物结构与所述第一封装化合物结构接合；其中，
[0032]所述第二封装化合物结构包括含硅化合物。
[0033]在一些实施例中，还包括：
[0034]通过旋涂方式形成包裹所述第一层第二半导体芯片的第一层第二封装化合物；
[0035]在所述第一层第二半导体芯片上形成第二层第二半导体芯片；
[0036]通过旋涂方式形成包裹所述第二层第二半导体芯片的第二层第二封装化合物；
[0037]依次重复，直至形成包裹最后一层第二半导体芯片的第N层第二封装化合物；其中，N大于或等于2；
[0038]多层第二封装化合物形成第二封装化合物结构，所述第二封装化合物结构包括含硅化合物。
[0039]在一些实施例中，多层第二半导体芯片形成第二半导体芯片结构；
[0040]所述第二半导体芯片结构的数量大于或等于2；多个第二半导体芯片结构并列形成在所述第一半导体芯片的第一表面上。
[0041]在一些实施例中，在形成第二封装化合物结构后，所述方法还包括：
[0042]在所述第二半导体芯片结构的外围和/或相邻两个所述第二半导体芯片结构之间刻蚀形成通孔；
[0043]对所述通孔进行填充，以形成填充层；其中，所述填充层的杨氏模量大于所述第一封装化合物结构和所述第二封装化合物结构的杨氏模量。
[0044]在一些实施例中，所述填充层的材料包括玻璃纤维或者碳纤维。
[0045]在一些实施例中，所述第一封装化合物结构的杨氏模量小于所述第二封装化合物结构的杨氏模量。
[0046]本公开实施例中，第一封装化合物结构的接合面与芯片的表面都含有硅元素，即都为硅表面，相比于用模塑料进行封装，能够提高界面的接合性能，从而改善了封装结构的翘曲和损伤等问题。
附图说明
[0047]为了更清楚地说明本公开实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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。
[0048]图1a为本公开实施例提供的半导体封装结构的结构示意图；
[0049]图1b为本公开另一实施例提供的半导体封装结构的结构示意图；
[0050]图2为本公开又一实施例提供的半导体封装结构的结构示意图；
[0051]图3为本公开实施例提供的半导体封装结构的制备方法的流程示意图；
[0052]图4a至图4g为本公开一实施例提供的半导体封装结构在制备过程中的结构示意图；
[0053]图5a至图5e为本公开另一实施例提供的半导体封装结构在制备过程中的结构示意图。
[0054]附图标记说明：
[0055]10
‑
衬底；20
‑
粘附层；
[0056]30
‑
第一半导体芯片；311
‑
第一表面；
[0057]40
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装结构，其特征在于，包括：衬底；第一半导体芯片，位于所述衬底上，所述第一半导体芯片具有裸露的第一表面，所述第一表面具有含硅表面；第二半导体芯片结构，位于所述第一半导体芯片的所述第一表面上；所述第二半导体芯片结构具有与所述第一表面相对的第二表面；第一封装化合物结构，所述第一封装化合物结构具有接合面，所述接合面至少包覆所述第一半导体芯片的所述第一表面与所述第二半导体芯片结构的所述第二表面；其中，所述接合面具有含硅表面。2.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所述第二半导体芯片结构包括堆叠的多个第二半导体芯片，所述封装结构还包括：第二封装化合物结构；所述第二封装化合物结构与所述第一封装化合物结构接合，以包裹所述第二半导体芯片结构；其中，所述第二封装化合物结构包括含硅化合物。3.根据权利要求2所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括：导电凸块，位于所述第一半导体芯片和第二半导体芯片结构之间，以及位于相邻两层所述第二半导体芯片之间；所述第一封装化合物结构和所述第二封装化合物结构包裹所述导电凸块。4.根据权利要求3所述的半导体封装结构，其特征在于，所述导电凸块的外表面具有含硅表面。5.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所述第二半导体芯片结构的数量大于或等于2；多个所述第二半导体芯片结构并列位于所述第一半导体芯片的第一表面上。6.根据权利要求5所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括：填充层，位于所述第二半导体芯片结构的外围，和/或，位于相邻两个所述第二半导体芯片结构之间；其中，所述填充层的杨氏模量大于所述封装化合物结构的杨氏模量。7.根据权利要求6所述的半导体封装结构，其特征在于，所述填充层的材料包括玻璃纤维或者碳纤维。8.根据权利要求2所述的半导体封装结构，其特征在于，所述第一封装化合物结构的杨氏模量小于所述第二封装化合物结构的杨氏模量。9.根据权利要求2所述的半导体封装结构，其特征在于，所述第二封装化合物结构包括依次堆叠的多层第二封装化合物，每层所述第二封装化合物包裹一层第二半导体芯片；沿从所述第一半导体芯片向所述第二半导体芯片结构的方向，每层所述第二封装化合物的杨氏模量逐渐增大。10.一种半导体封装结构的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底；在...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄凌艺，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：