半导体结构及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种半导体结构及其制造方法，且特别是有关于一种具有导热柱的半导体结构及其制造方法。
【背景技术】
[0002]随着半导体工艺的发展，芯片的工作频率愈来愈高。然而，此会增加芯片的发热量。因此，如何将芯片的热量导至外界是本技术领域通常知识者努力的重点之一。
【发明内容】
[0003]本发明是有关于一种半导体结构及其制造方法，可将芯片的热量导至外界。
[0004]根据本发明，提出一种半导体结构。半导体结构包括一基板、一芯片、一第一介电层、一基板导热柱、一基板电性柱、一第一介电层电性柱及一走线。基板具有相对的一上表面与一下表面。芯片设于基板的上表面上方。第一介电层形成于基板的上表面上方且包覆芯片。基板导热柱位于该芯片正下方且且从基板的上表面贯穿至下表面。基板电性柱从基板的上表面贯穿至下表面。第一介电层电性柱贯穿第一介电层并连接于基板电性柱。走线形成于第一介电层上并连接芯片与第一介电层电性柱。其中，芯片的热量通过基板导热柱传导至基板的下表面且经由走线、第一介电层电性柱与基板电性柱传导至基板的下表面。
[0005]根据本发明，提出一种半导体结构的制造方法。制造方法包括以下步骤。提供一基板，基板具有一上表面与一下表面；形成一基板导热柱从基板的上表面贯穿至下表面；形成一基板电性柱从基板的上表面贯穿至下表面；设置一芯片于基板的上表面上方；形成一第一介电层包覆芯片；形成一第一介电层电性柱贯穿第一介电层，其中第一介电层电性柱连接基板电性柱；以及，形成一走线于第一介电层上并连接芯片与第二导热柱。其中，芯片的热量通过基板导热柱传导至基板的下表面且经由走线、第一介电层电性柱与基板电性柱传导至基板的下表面。
[0006]为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下:
【附图说明】
[0007]图1A绘示依照本发明另一实施例的半导体结构的剖视图。
[0008]图1B绘示图1A中沿方向1B-1B’的剖视图。
[0009]图1C绘示图1A中沿方向1C-1C’的剖视图。
[0010]图2绘示依照本发明另一实施例的半导体结构的剖视图。
[0011]图3绘示依照本发明另一实施例的半导体结构的剖视图。
[0012]图4绘示依照本发明另一实施例的半导体结构的剖视图。
[0013]图5绘示依照本发明另一实施例的半导体结构的剖视图。
[0014]图6A至6L绘示图1A的半导体结构的制造过程图。
[0015]图7A至7J绘示图2的半导体结构的制造过程图。
[0016]图8绘示图3的半导体结构的制造过程图。
[0017]图9A至9F绘示图4的半导体结构的制造过程图。
[0018]主要元件符号说明:
[0019]12、14、16、18:光阻层
[0020]100、200、300、400、500:半导体结构
[0021]100al、110al、110a2、130al、130a2、170a、170a、175al、175a2:开孔
[0022]110:基板
[0023]IlOb:下表面
[0024]IlOc:基板电性柱
[0025]IlOh:基板导热柱
[0026]IlOs:外侧面
[0027]110u、130u:上表面
[0028]111: 第一导电层
[0029]1111:芯片导热垫
[0030]1112:柱电性接垫
[0031]112:第二导电层
[0032]113:种子层
[0033]120:芯片
[0034]121:接垫
[0035]125:黏胶
[0036]130:第一介电层
[0037]130c:第一介电层电性柱
[0038]140，、150，:传导材料
[0039]141，、151，:第一部分
[0040]142，、152，:第二部分
[0041]150:第一传导层
[0042]151:第一导热垫
[0043]153’:第三部分
[0044]153:第二导热垫
[0045]160:第二传导层
[0046]161:第三导热垫
[0047]162:电性接垫
[0048]170:第一保护层
[0049]175:第二保护层
[0050]180:电性接点
[0051]230c:第二介电层电性柱
【具体实施方式】
[0052]请参照图1A，其绘示依照本发明一实施例的半导体结构的剖视图。半导体结构100包括基板110、至少一基板导热柱110h、至少一基板电性柱110c、芯片120、黏胶125、第一介电层130、第一介电层电性柱130c、走线140、第一传导层150、第二传导层160、第一保护层170、第二保护层175及电性接点180。
[0053]基板110例如是由BT(Bismaleimide Triazine)树脂此外，基板110可以是单层或多层结构。基板110具有至少一开孔IlOal及至少一开孔110a2,基板导热柱IlOh及基板电性柱IlOc分别形成于开孔IlOal及开孔110a2内。本实施例中，开孔IlOal及开孔110a2由例如是采用机械钻孔形成，其是一直孔(各截面的内径大致上相同)。开孔IlOal及开孔110a2的内径介于约80微米与200微米之间，然本发明实施例不限于此。
[0054]基板导热柱IlOh从基板110的上表面IlOu贯穿至下表面110b。基板导热柱IlOh位于芯片120的正下方，可使芯片120的热量经由基板导热柱IlOh往下传导至基板110的下表面110b。本实施例中，基板导热柱IlOh笔直地贯穿基板110，使芯片120的热量以最短路径经由基板导热柱IlOh传导至基板110的下表面110b。基板导热柱IlOh可由导热材料形成于基板110的开孔IlOal内而形成，其中导热材料例如是铜、铝或其合金。此外，基板导热柱IlOh可以实心结构，亦可为中空结构。以中空结构来说，基板导热柱IlOh可以是薄层结构，其通过电镀工艺形成于开孔IlOal的内侧壁而围绕出中空结构。本发明所有实施例的导热柱及电性柱都可以是类似基板导热柱IlOh的实心或空心结构。
[0055]基板电性柱IlOc位于基板110的外侧面IlOs与基板导热柱IlOh之间的区域。基板电性柱IlOc从基板110的上表面IlOu贯穿至下表面110b。基板电性柱IlOc具有电性且兼具导热性，可使芯片120的热量通过基板电性柱IlOc往下传导至基板110的下表面IlOb0此外，基板电性柱IlOc是笔直地贯穿基板110，使芯片120的热量以最短路径经由基板电性柱IlOc传导至基板110的下表面110b。基板电性柱IlOc的形成方法及材料可相似于基板导热柱llOh，容此不再赘述。
[0056]芯片120设于基板110的上表面IlOu上方。本实施例中，芯片120是以主动面朝上方位设于基板110上，芯片120的非主动面通过黏胶125设于基板110的上表面IlOu上。芯片120包括至少一接垫121，其突出地形成，可使走线140容易接触到接垫121。由于接垫121的材质与走线140的材质相同，因此可提升接垫121与走线140之间的结合性。一实施例中，接垫121的材质包括铜、铝或其合金。
[0057]第一介电层130形成于基板110的上表面IlOu上方。本实施例中，第一介电层130覆盖基板110的上表面IlOu且包覆芯片120，以