[发明专利]半导体封装器件及其制造方法

说明书

氮化物半导体封装器件包括氮化物外延叠层、至少一电极、绝缘层、导电通孔、第一金属层、第二金属层以及重配置线路层。至少一电极设于所述氮化物外延叠层上。绝缘层包覆电极与氮化物外延叠层。导电通孔设于电极上且在绝缘层内延伸。第一金属层与第二金属层，设于绝缘层上。第一金属层位于导电通孔上方且通过导电通孔与电极电性连接，且第一金属层与第二金属层隔开。重配置线路层设于第一金属层与第二金属层之间且连接第一金属层与第二金属层，其中重配置线路层具有相对的第一端部与第二端部，第一端部覆盖第一金属层，第二端部覆盖第二金属层，其中重配置线路层的材料不同于第一金属层与第二金属层的材料。

技术领域

本发明一般涉及半导体封装器件。更具体地说，本发明涉及一种具有多层重配置线路层且用于封装多个半导体晶粒的半导体封装器件，其具有良好的散热能力。

背景技术

近年来，对高电子迁移率晶体管(HEMT)的深入研究非常普遍，特别是在高功率开关以及高频应用。HEMT利用两种不同带隙材料间的异质结界面形成类量子阱结构，可容纳二维电子气(2DEG)区域，满足高功率/频率器件的要求。除了HEMT之外，具有异质结构的器件的示例还包括异质结双极晶体管(heterojunction bipolar transistors,HBT)、异质结场效应晶体管(heterojunction field effect transistor,HFET)以及调制掺杂FETs(modulation-doped FETs,MODFET)。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种氮化物半导体封装器件。氮化物半导体封装器件包括载体衬底、第一重配置线路层以及高压氮化物半导体芯片及低压氮化物半导体芯片。第一重配置线路层设于载体衬底的凹槽内。高压氮化物半导体芯片及低压氮化物半导体芯片，设于凹槽内。高压氮化物半导体芯片及低压氮化物半导体芯片分别具有彼此相对的主动表面与背面。高压氮化物半导体芯片及低压氮化物半导体芯片的主动表面背离第一重配置线路层，且高压氮化物半导体芯片及低压氮化物半导体芯片分别通过其对应的背面与第一重配置线路层接触。第一重配置线路层由高于高压氮化物半导体芯片及低压氮化物半导体芯片的背面的位置沿着凹槽的表面延伸至高压氮化物半导体芯片及低压氮化物半导体芯片的一侧。

根据本发明的一个方面，提供了一种氮化物半导体封装器件的制造方法。所述方法包括以下步骤。形成具有凹陷的载体衬底。形成第一重配置线路层于凹陷内。放置高压氮化物半导体芯片及低压氮化物半导体芯片于凹陷内，以使高压氮化物半导体芯片及低压氮化物半导体芯片的背面与第一重配置线路层接触，其中第一重配置线路层被形成，以使其由低于高压氮化物半导体芯片及低压氮化物半导体芯片的背面的位置沿着凹槽的表面延伸至高压氮化物半导体芯片及低压氮化物半导体芯片的一侧。

根据本发明的一个方面，提供了一种半导体封装器件。半导体封装器件包括多个半导体芯片、载体衬底以及第一热传导层。多个半导体芯片设于载体衬底的凹陷内。第一热传导层设置于载体衬底的具有凹陷的第一侧。第一热传导层包括多个热传导部分，其中热传导部分热耦接于对应的半导体芯片且从对应的半导体芯片的上方沿着凹陷的表面横跨半导体芯片的厚度，并沿着背离对应的半导体芯片的方向延伸。

根据上述配置，在本发明的实施例中，载体衬底内设有凹槽，其中凹槽可容置具有不同功能的氮化物半导体芯片(例如是低压氮化物半导体芯片与高压氮化物半导体芯片)。凹槽表面设有重配置线路层，且其具有多个部分分别与低压氮化物半导体芯片与高压氮化物半导体芯片直接接触，从而具有良好的热耦接效果。并且，重配置线路层的一部分从高于低压氮化物半导体芯片的位置延伸到低压氮化物半导体芯片的一侧。重配置线路层的又一部分从高于高压氮化物半导体芯片的位置延伸到高压氮化物半导体芯片的另一侧。通过上述的配置，不同功能的氮化物半导体芯片可将其在运作期间中所产生的热传递至器件的不同位置，故本发明实施例的半导体器件可具有良好的散热效果。

附图说明

当结合附图阅读时，从以下具体实施方式能容易地理解本发明内容的各方面。应注意的是，各个特征可以不按比例绘制。实际上，为了便于论述，可任意增大或减小各种特征的尺寸。