一种半导体结构及制造方法与流程

1.本发明涉及半导体领域，特别是涉及一种半导体结构及制造方法。


背景技术：

2.在进行半导体的生产制作过程中，由于某些产品的生产需要进行工艺的叠加，因此在生产过程中需要利用铜柱进行连接。现有技术中，通常采用单个铜柱进行连接，但是通过实际的生产经验发现，单个铜柱贴装容易倒下来或歪斜，从而影响了产品的质量。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于，提供一种半导体结构及制造方法，能够在半导体封装过程中起到更好的支撑作用。
4.为了实现上述目的，本发明提供了一种半导体结构制造方法，包括：
5.s1、提供基板；
6.s2、在所述基板的表面安装双排铜柱以及工作元件，所述双排铜柱顶端由连接件结合；
7.s3、进行封装，形成封装层，所述封装层覆盖所述基板、所述双排铜柱以及所述工作元件；
8.s4、减薄所述封装层以及所述连接件，暴露出所述双排铜柱。
9.进一步的，所述双排铜柱的高度高于所述工作元件。
10.进一步的，所述铜柱采用表面贴装技术置于所述基板上。
11.进一步的，所述工作元件包括第一封装件、第二封装件以及多个晶振。
12.进一步的，所述第一封装件选用0603封装尺寸。
13.进一步的，所述第二封装件采用扇出型封装。
14.进一步的，所述晶振采用焊接的方式与所述基板相连。
15.进一步的，所述s3中的封装方法采用模塑法。
16.进一步的，在s4之后，还包括：进行切割，切割时从所述双排铜柱中间进行。
17.本发明还提供了一种半导体结构，采用如上任意一项所述的方法获得。
18.相比于现有技术，本发明至少具有以下的有益效果：通过将单个铜柱改换成双排铜柱的变化，增加了在封装时注塑材料所受到的阻力，双排铜柱所受到的压力减小，有更大的的支撑力。
附图说明
19.图1为本发明一实施例中半导体结构的制作方法的流程示意图。
20.图2为本发明一实施例中在基板的第一表面安装双排铜柱以及工作元件的示意图。
21.图3为图2所示结构的俯视图。
22.图4为本发明一实施例中进行封装过程的示意图。
23.图5为本发明一实施例中减薄所述封装层以及所述连接件，暴露出所述双排铜柱的示意图。
24.图6为本发明一实施例中切割后形成的半导体单元的示意图。
25.图7为图6所示结构的俯视图。
26.图中，11-基板；12-铜柱；13-第一封装件；14-第二封装件；15-封装层。
具体实施方式
27.下面将结合示意图对本发明的一种半导体结构及制造方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
28.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
29.在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
30.本发明的实施例中提供了一种半导体结构的制造方法，包括：
31.s1、提供基板11；
32.s2、在所述基板的表面安装双排铜柱12以及工作元件，所述双排铜柱12顶端由连接件结合；
33.s3、进行封装，形成封装层15，所述封装层15覆盖所述基板11、所述铜柱12以及所述工作元件；
34.s4、减薄所述封装层15以及所述连接件，暴露出所述双排铜柱12。
35.对于步骤s1，请参考图2，在一个具体实施例中，所述基板11可以是单晶硅基板，多晶硅基板或者soi基板。此外，所述基板11中还可以设置有导电层，根据实际需要，还可以设置有埋层和离子注入层等等。优选的，所述基板11为单晶硅基板。
36.对于步骤s2，现有技术中采用单个铜柱进行半导体结构的制造，但单个铜柱的直径小且高度高，在进行注塑封装时注塑材料受到的填充阻力小，单个铜柱没有足够的支撑力，容易倾斜或者倾倒，无法起到支撑作用。
37.在本实施例中，将所述单个铜柱改换为双排铜柱。具体的，请参考图2，所述铜柱采用双排，且双排铜柱12通过连接件进行连接，由于双排铜柱12可以横跨单元内更大的跨度，在注塑封装时注塑材料所受到的填充阻力大，双排铜柱12有足够的支撑力可以保证不易倾斜或倾倒，能够起到更好的支撑作用。
38.进一步的，所述双排铜柱12的高度高于所述工作元件。
39.具体的，所述双排铜柱12的高度高于所述工作元件，以便于在后续的生产工艺中进行快速的减薄所述封装层15以及双排铜柱12之间的连接件，同时不会对其他工作元件产生影响。
40.进一步的，所述双排铜柱12采用表面贴装技术置于所述基板11上。
41.在一个具体的实施例中，所述双排铜柱12采用smt(表面贴装技术)贴置于所述基板11的第一表面。本领域技术人员还可以根据实际的情况，选择其他合适的工艺安装所述铜柱。
42.进一步的，所述工作元件包括第一封装件13、第二封装件14以及多个晶振。
43.具体的，所述第一封装件13、多个晶振及第二封装件14与所述基板11通过键合的方式相连。键和方式可以为贴装、引线键合及倒装键合。在本实施例中，所述第一封装件13、多个晶振及第二封装件14均采用倒装焊接的方式与基板11相连接。
44.对于步骤s3，请参考图4，通过封装，形成封装层15，所述封装层15覆盖所述基板11、所述铜柱12、所述第一封装件13、所述多个晶振以及所述第二封装件14。
45.具体的，请参考图4，经过注塑后，形成了封装层15，所述封装层15主要起到保护的作用。通常，所述封装层15的材质可以是聚合物、环氧树脂或树脂，但是不限于此。优选的，本实施例中的封装层15选取树脂。
46.进一步的，所述第一封装件13选用0603封装尺寸。所述第一封装件13可以选用0603、0805、1203等封装尺寸。优选的，所述第一封装件13的封装尺寸为0603。
47.进一步的，所述第二封装件14采用扇出型封装。
48.进一步的，所述多个晶振采用焊接的方式与所述基板相连。
49.进一步的，所述s3中的封装方法采用模塑法。
50.可选的，封装的方式可以采用密封法或模塑法。优选的，本实施例中采用模塑法。
51.对于步骤s4，请参考图5，对所述封装层15以及所述连接件进行减薄，减薄的方式可以有切割或研磨。可选的，所述封装层15的厚度小于或等于所述双排铜柱12的高度。优选的，本实施例中的封装层15的厚度等于双排铜柱12的高度。本实施例中采用研磨的方法，通过研磨使所述双排铜柱12可以去掉连接件，露出与基板11所平行的上表面。
52.进一步的，在进行步骤s4之后，还包括：进行切割，切割时从所述双排铜柱12中间进行。具体的，通过切割形成独立的半导体结构单元。
53.本发明还提供了一种半导体结构，采用如上任意一项所述的方法获得。
54.通过上述制造方法最终形成一种半导体结构如图6所示。
55.综上所述，在本实施例中提出了一种半导体结构及制造方法，通过将单个铜柱改换成双排铜柱的变化，增加了在封装时注塑材料所受到的阻力，双排铜柱所受到的压力减小，有更大的的支撑力，不容易在注塑时因受到太大的阻力而倾斜或倾倒，影响半导体结构的制造。
56.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种半导体结构的制造方法，其特征在于，包括：s1、提供基板；s2、在所述基板的表面安装双排铜柱以及工作元件，所述双排铜柱顶端由连接件结合；s3、进行封装，形成封装层，所述封装层覆盖所述基板、所述双排铜柱以及所述工作元件；s4、减薄所述封装层以及所述连接件，暴露出所述双排铜柱。2.如权利要求1所述的一种半导体结构的制造方法，其特征在于，所述双排铜柱的高度高于所述工作元件。3.如权利要求1所述的一种半导体结构的制造方法，其特征在于，所述双排铜柱采用表面贴装技术置于所述基板上。4.如权利要求1所述的一种半导体结构的制造方法，其特征在于，所述工作元件包括第一封装件、第二封装件以及多个晶振。5.如权利要求1所述的一种半导体结构的制造方法，其特征在于，所述第一封装件选用0603封装尺寸。6.如权利要求1所述的一种半导体结构的制造方法，其特征在于，所述第二封装件采用扇出型封装。7.如权利要求1所述的一种半导体结构的制造方法，其特征在于，所述晶振采用焊接的方式与所述基板相连。8.如权利要求1所述的一种半导体结构的制造方法，其特征在于，所述s3中的封装方法采用模塑法。9.如权利要求1所述的一种半导体结构的制造方法，其特征在于，在s4之后，还包括：进行切割，切割时从所述双排铜柱中间进行。10.一种半导体结构，采用如权利要求1-9中任意一项所述的方法获得。

技术总结
本发明揭示了一种半导体结构及制造方法，包括：S1、提供基板；S2、在所述基板的表面安装双排铜柱以及工作元件，所述双排铜柱顶端由连接件结合；S3、进行封装，形成封装层，所述封装层覆盖所述基板、所述双排铜柱以及所述工作元件；S4、减薄所述封装层以及所述连接件，暴露出所述双排铜柱。通过将铜柱改换为双排铜柱，增加了注塑时的阻力，使得双排铜柱有更大的的支撑力，不容易在注塑时因受到太大的阻力而倾斜或倾倒，提高半导体结构的生产质量。提高半导体结构的生产质量。提高半导体结构的生产质量。


技术研发人员：甘霖 魏信兴 蔡昕宏 蔡泊廷 张竞扬
受保护的技术使用者：无锡摩尔精英微电子技术有限公司
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/9/9