[发明专利]一种多芯片半导体封装及其形成方法

权利要求书

1.一种多芯片半导体封装结构的形成方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)提供一第一载体衬底，在所述第一载体衬底上设置一第一半导体芯片；

(2)接着在所述第一半导体芯片上键合一第二半导体芯片，所述第二半导体芯片的长度和宽度分别小于所述第一半导体芯片的长度和宽度，所述第一半导体芯片和/或第二半导体芯片中包括硅基晶体管；

(3)接着在所述第一载体衬底上设置一图案化掩膜，所述图案化掩膜包括第一开口和第二开口，所述第一开口暴露所述第一半导体芯片的上表面的一部分，所述第二开口暴露所述第一载体衬底的上表面的一部分；

(4)接着在所述第一开口中形成第一金属柱，在所述第二开口中形成第二金属柱，其中所述第一金属柱用于传导第一半导体芯片产生的热量，所述第二金属柱用于电连接，接着去除所述图案化掩膜；

(5)接着在所述第一载体衬底上设置一塑封树脂层，所述塑封树脂层包裹所述第一半导体芯片、所述第二半导体芯片、所述第一金属柱和所述第二金属柱；

(6)接着对所述塑封树脂层进行固化处理，所述固化处理具体为：首先进行步骤a1：在含有氧气的氛围中热处理第一时间段；接着进行步骤a2：在氮气的氛围中热处理第二时间段；接着进行步骤a3：在第一氢气氛围中热处理第三时间段；接着进行步骤a4：在第二氢气氛围中热处理第四时间段；接着进行步骤a5：在氮气的氛围中热处理第五时间段；接着进行步骤a6：在第三氢气氛围中热处理第六时间段；接着进行步骤a7：在氮气氛围中热处理第七时间段；其中，第一时间段大于第二时间段，第三时间段小于第四时间段，且第三时间段大于所述第六时间段；

(7)接着在所述塑封树脂层上设置第一掩膜，利用所述第一掩膜刻蚀所述第二金属柱的一部分，以使得所述第二金属柱的一端凹入所述塑封树脂层；

(8)接着在所述塑封树脂层上形成第一重新布线层，所述第二金属柱与所述第一重新布线层电连接，且所述第一金属柱不与所述第一重新布线 层电连接，且所述第一重新布线层不覆盖所述第一金属柱；

(9)接着在所述第一重新布线层上设置第二载体衬底，然后去除第一载体衬底，以暴露所述塑封树脂层，然后在所述塑封树脂层上设置第二掩膜，利用所述第二掩膜刻蚀所述第二金属柱的一部分，以使得所述第二金属柱的另一端也凹入所述塑封树脂层；

(10)接着在所述第一半导体芯片、所述第二金属柱以及所述塑封树脂层的上方形成第二重新布线层，所述第一半导体芯片和所述第二金属柱均与所述第二重新布线层电连接，接着在所述第二重新布线层上形成导电焊球，接着去除所述第二载体衬底。

2.根据权利要求1所述的多芯片半导体封装结构的形成方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，在所述第一载体衬底上设置所述图案化掩膜之前，在所述第一载体衬底的上表面、所述第一半导体芯片的上表面和侧表面以及所述第二半导体芯片的上表面和侧表面上形成第一金属种子层。

3.根据权利要求2所述的多芯片半导体封装结构的形成方法，其特征在于：接着在所述第一金属种子层上形成多个第二金属种子凸起，多个所述第二金属种子凸起预先形成在将要形成所述第一开口和所述第二开口的位置处。

4.根据权利要求3所述的多芯片半导体封装结构的形成方法，其特征在于：所述第二金属种子凸起的宽度小于所述第一开口的宽度或所述第二开口的宽度，所述第二金属种子凸起位于所述第一开口的中间区域或所述第二开口的中间区域，所述第二金属种子凸起的侧表面与所述第二金属种子凸起的底面的夹角为30-60度。

5.根据权利要求1所述的多芯片半导体封装结构的形成方法，其特征在于：在所述步骤(6)中，各热处理的温度为200-300℃。