半导体封装结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种半导体封装结构，包括：半导体衬底；电子集成电路，设置在半导体衬底上方，电子集成电路的第一有源面朝向半导体衬底；第一电连接件，位于半导体衬底和电子集成电路的第一有源面之间并且电连接半导体衬底和第一有源面；光子集成电路，叠置在电子集成电路上，光子集成电路的第二有源面朝向半导体衬底；引线，电连接第一有源面和第二有源面。本实用新型专利技术的目的在于提供一种半导体封装结构，以实现更短的电路路径。以实现更短的电路路径。以实现更短的电路路径。

【技术实现步骤摘要】
半导体封装结构


[0001]本技术涉及半导体领域，具体地，涉及一种半导体封装结构。

技术介绍

[0002]参见图1，在现有的硅光子(SiPh)封装结构10中，电子集成电路(EIC)12倒装于光子集成电路(PIC)14上，PIC 14再倒装于衬底16上，虽然能通过使EIC 12尽量靠近PIC 14的传感器(sensor)18以缩短电性路径，但是EIC 12至衬底16之间的传输路径L仍然较长，从而难以满足高速或高频讯号的传输需求，难以应用到更高性能(例如高频)的应用中，并且良率和产量也很低。

技术实现思路

[0003]针对相关技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种半导体封装结构，以实现更短的电路路径。
[0004]为实现上述目的，本技术提供了一种半导体封装结构，包括：半导体衬底；电子集成电路，设置在半导体衬底上方，电子集成电路的第一有源面朝向半导体衬底；第一电连接件，位于半导体衬底和电子集成电路的第一有源面之间并且电连接半导体衬底和第一有源面；光子集成电路，叠置在电子集成电路上，光子集成电路的第二有源面朝向半导体衬底；引线，电连接第一有源面和第二有源面。
[0005]在一些实施例中，电子集成电路包括位于第一有源面处的第一焊盘和第二焊盘，第一焊盘连接第一电连接件，第二焊盘连接引线，第二焊盘与第一有源面的边缘之间的距离小于第一焊盘与边缘之间的距离。
[0006]在一些实施例中，半导体封装结构还包括：第二电连接件，位于半导体衬底和光子集成电路的第二有源面之间并且电连接半导体衬底和第二有源面。
[0007]在一些实施例中，半导体封装结构还包括：介电层，位于半导体衬底上方并且覆盖第二有源面，第一电连接件包括第一上部和第一下部，第二电连接件包括第二上部和第二下部，介电层包覆第一上部、第二上部，第一下部、第二下部暴露于介电层的底面。
[0008]在一些实施例中，半导体封装结构还包括：保护层，包覆引线，介电层包覆保护层。
[0009]在一些实施例中，半导体封装结构还包括：导电凸块，将第一下部和第二下部连接至半导体衬底。
[0010]在一些实施例中，半导体封装结构还包括：底部填充层，位于半导体衬底和介电层之间，底部填充层包覆第一下部和第二下部。
[0011]在一些实施例中，底部填充层还延伸到介电层的侧面以及光子集成电路的侧面上。
[0012]在一些实施例中，半导体封装结构还包括：光纤单元阵列，叠置在光子集成电路上方，光子集成电路包括开口以及位于开口底部的光栅，光纤单元阵列发出的光通过开口到达光栅。
[0013]在一些实施例中，半导体封装结构还包括：传感器，位于光栅下方，光纤单元阵列发出的光通过光栅到达传感器，引线位于电子集成电路的邻近传感器的第一侧。
[0014]本技术的有益技术效果在于：
[0015]本申请的实施例通过引线，实现了从EIC的第一有源面到PIC的第二有源面的电路的直接连接；通过EIC的第一有源面面向半导体衬底，并且通过第一电连接件实现了从EIC到半导体衬底的电路的直接连接；通过PIC的第二有源面面向半导体衬底，并且通过第二电连接件实现了从PIC到半导体衬底的电路的直接连接。
附图说明
[0016]当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本技术的各个方面。应当注意，根据工业中的标准实践，各个部件并非按比例绘制。事实上，为了清楚讨论，各个部件的尺寸可以任意增大或减小。
[0017]图1示出了现有的硅光子(SiPh)封装结构。
[0018]图2示出了根据本申请实施例的光子集成电路。
[0019]图3示出了将电子集成电路粘附在光子集成电路上。
[0020]图4示出了引线的第一端连接到第二焊盘。
[0021]图5示出了引线的第二端连接到光子集成电路。
[0022]图6示出了形成介电层。
[0023]图7示出了显影介电层。
[0024]图8示出了形成掩模层。
[0025]图9示出了显影掩模层和形成金属层和焊料。
[0026]图10示出了移除掩模层并图案化种子层。
[0027]图11示出了单片化的光子集成电路和电子集成电路的组合。
[0028]图12示出了将单片化的光子集成电路和电子集成电路的组合利用焊料接合于半导体衬底。
[0029]图13示出了底部填充层的形成。
[0030]图14示出了在半导体衬底120上形成焊球。
[0031]图15示出了将光纤单元阵列粘附于光子集成电路。
[0032]图16示出了单片化的半导体封装结构。
[0033]图17单独示出了介电层、第一电连接件、第二电连接件。
[0034]图18示出了第一电连接件、第二电连接件是导电柱的实施例。
[0035]图19示出了第一电连接件是导电柱，第二电连接件是通孔的实施例。
[0036]图20示出了将图18的介电层和底部填充层一起替换为底部填充层的实施例。
[0037]图21示出了第一电连接件、第二电连接件是导电凸块的实施例。
[0038]图22示出了底部填充层的侧壁与半导体衬底的侧壁齐平的实施例。
[0039]图23和图24分别示出了面板级载体和晶圆级载体。
具体实施方式
[0040]下列公开提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面
将描述元件和布置的特定实例以简化本技术。当然这些仅仅是实例并不旨在限定本技术。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括在第一部件和第二部件之间形成额外的部件使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。而且，本技术在各个实例中可重复参考数字和/或字母。这种重复仅是为了简明和清楚，其自身并不表示所论述的各个实施例和/或配置之间的关系。
[0041]下面将结合附图，说明本申请的半导体封装结构1000(见图16)的形成过程。
[0042]参见图2，提供光子集成电路20，具有开口22和位于开口22底部的光栅24，传感器28位于光栅24下方。
[0043]参见图3，翻转光子集成电路20，并且通过第一粘合层32将电子集成电路30粘附在光子集成电路20的第二有源面26上，电子集成电路30的第一有源面34背对于光子集成电路20。电子集成电路30包括位于第一有源面34处的第一焊盘36和第二焊盘38，第二焊盘38位于第一焊盘36的外侧。在一些实施例中，电子集成电路30和光子集成电路20的横向尺寸为几十μm至几mm，厚度为20μm至200μm。
[0044]参见图4，引线40的第一端连接到左侧的第二焊盘38。
[0045]参见图5，引线40的第二端连接到光子集成电路20的位于第二有源面26处的第三焊盘29，接着以保护层50包覆引线40，并且在电子集成电路30的右侧设置引线40连接第一有源面34和第本文档来自技高网...

【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：半导体衬底；电子集成电路，设置在所述半导体衬底上方，所述电子集成电路的第一有源面朝向所述半导体衬底；第一电连接件，位于所述半导体衬底和所述电子集成电路的所述第一有源面之间并且电连接所述半导体衬底和所述第一有源面；光子集成电路，叠置在所述电子集成电路上，所述光子集成电路的第二有源面朝向所述半导体衬底；引线，电连接所述第一有源面和所述第二有源面。2.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所述电子集成电路包括位于所述第一有源面处的第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘连接所述第一电连接件，所述第二焊盘连接所述引线，所述第二焊盘与所述第一有源面的边缘之间的距离小于所述第一焊盘与所述边缘之间的距离。3.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括：第二电连接件，位于所述半导体衬底和所述光子集成电路的所述第二有源面之间并且电连接所述半导体衬底和所述第二有源面。4.根据权利要求3所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括：介电层，位于所述半导体衬底上方并且覆盖所述第二有源面，所述第一电连接件包括第一上部和第一下部，所述第二电连接件包括第二上部和第二下部...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕文隆，
申请(专利权)人：日月光半导体制造股份有限公司，
类型：新型
国别省市：