[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

本发明提供了一种半导体结构及其形成方法。半导体结构包括：基板；电子元件，位于基板上方；导热元件，包括位于基板上方的柱体和覆盖在柱体上的导热材料层；密封体，包覆导热元件和电子元件，导热元件比电子元件更靠近密封体的上表面。上述技术方案至少能够提升半导体结构的散热效率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地，涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

电子产品随着短小轻薄的趋势，使得对相关封装产品内部线路(输入/输出I/O线路)密度的需求不断增加。随着电子元件的I/O线路数量增加，多数封装结构以缩小导线尺寸的方式实现。随之而来，因为这样的方式中电阻抗增加(截面积缩小)而产生更多的热量，所以在封装结构内的热源管理机构设计变得越来越重要。

通常应用于细线路的通孔(Via)容易由于热累积而导致热应力问题。当热应力产生时极易产生翘曲(Warpage)与剪应力问题，特别是在异质材料介质间。图1是现有的封装结构中由于热累积而产生的缺陷的示意图。如图1所示，结果会造成通孔结构其周围处的异质材料介质间发生拨离(Delamination)现象12和/或假焊14等缺陷，进而造成电路断路或短路等问题，甚至在封装结构内产生严重变形或翘曲15。

发明内容

针对相关技术中的上述问题，本发明提出一种半导体结构及其形成方法，从而可以至少提升半导体结构的散热效率。

本发明的实施例提供了一种半导体结构，包括：基板；电子元件，位于基板上方；导热元件，包括位于基板上方的柱体和覆盖在柱体上的导热材料层；密封体，包覆导热元件和电子元件，导热元件比电子元件更靠近密封体的上表面。

根据本发明的实施例，半导体结构还包括：限位元件，邻近导热元件的底部设置并且在横向上与导热元件重叠。

根据本发明的实施例，限位元件包括基板的介电层和位于基板上的迹线。

根据本发明的实施例，导热材料层还覆盖迹线。

根据本发明的实施例，导热元件的顶面是朝向基板凹进的凹面。

根据本发明的实施例，半导体结构还包括：通孔，位于导热元件的顶面上并且通过密封体的上表面暴露。

根据本发明的实施例，导热元件包括第一导热元件和第二导热元件，第一导热元件的尺寸大于第二导热元件的尺寸。

根据本发明的实施例，基板具有第一区域和散热量大于第一区域的第二区域，其中，位于第二区域上的导热元件的密度大于位于第一区域上的导热元件的密度。

根据本发明的实施例，导热元件的顶面与密封体的上表面之间具有距离。

根据本发明的实施例，柱体的顶面与密封体的上表面齐平。

根据本发明的实施例，导热元件位于基板上的迹线上方，或者位于电子元件上方。

根据本发明的实施例，导热材料层为石墨烯层。

根据本发明的实施例，柱体的材料为金属材料或者非金属材料。

本发明的实施例还提供了一种形成半导体结构的方法，包括：在基板上方形成掩模，掩模具有暴露基板的开口并且覆盖基板上的电子元件；在开口中形成导热元件，导热元件包括柱体和覆盖在柱体上的导热材料层，导热元件的高度大于电子元件的高度；去除掩模并用密封体包覆导热元件和电子元件。

根据本发明的实施例，在开口中形成导热元件包括：使基板的上表面凹进以形成凹部；在凹部中形成柱体。

根据本发明的实施例，开口还暴露基板上方的迹线，并且迹线围绕凹部。

根据本发明的实施例，形成导热元件包括：将导热材料层覆盖在迹线上。