封装半导体器件的方法和封装的半导体器件的制作方法

文档序号:9490581阅读:207来源:国知局
封装半导体器件的方法和封装的半导体器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及半导体领域,更具体地,涉及半导体器件的封装方法。
【背景技术】
[0002]半导体器件用于各种电子应用中,作为实例,诸如个人电脑、手机、数码相机和其他电子设备。半导体器件通常通过以下步骤制造:在半导体衬底上方依次地沉积绝缘层或介电层、导电层和半导体材料层,以及使用光刻来图案化各个材料层以在半导体衬底上形成电路部件和元件。
[0003]通常在单个半导体晶圆上制造数十或数百个集成电路。通过沿着划线锯切集成电路来分割单独的管芯。然后,封装单独的管芯,例如,以独立封装的形式、以多芯片模块的形式或以其他类型的封装形式来封装。
[0004]半导体工业通过持续减小最小特征尺寸而不断地提高各种电子部件(例如,晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成度,这允许更多的部件集成到给定区域。在一些应用中,诸如集成电路管芯的这些较小的电子部件也需要比之前的封装占用更小区域的较小的封装。芯片级封装(CSP)是一种更小的封装技术。

【发明内容】

[0005]根据本发明的一个方面,提供了一种封装半导体器件的方法,该方法包括:在多个管芯上形成接近所述多个管芯的边缘区的坝结构;在所述多个管芯周围设置模塑材料;以及去除所述模塑材料的顶部和所述坝结构的顶部。
[0006]优选地,去除所述模塑材料的顶部和所述坝结构的顶部包括研磨工艺或化学机械抛光(CMP)工艺。
[0007]优选地,去除所述模塑材料的顶部包括去除所述模塑材料中接近所述坝结构的一部分。
[0008]优选地,该方法还包括:在多个管芯和模塑材料上方形成互连结构。
[0009]优选地,该方法还包括:将多个连接件连接至互连结构。
[0010]优选地,形成互连结构包括形成扇出区域。
[0011]优选地,形成互连结构包括形成钝化后互连(PPI)结构或再分布层(RDL)。
[0012]根据本发明的另一方面,提供了一种封装半导体器件的方法,该方法包括:将多个管芯连接至载体;在多个管芯的每个管芯上都形成接近多个管芯的边缘区的坝结构;在多个管芯周围的载体上方设置模塑材料;去除模塑材料的顶部和坝结构的顶部;在多个管芯和模塑材料上方形成互连结构;去除载体;以及切割模塑材料和互连结构以形成多个封装的半导体器件。
[0013]优选地,在将多个管芯连接至载体之前形成坝结构,或者,在将多个管芯连接至载体之后形成坝结构。
[0014]优选地,形成坝结构包括选自基本上由附接工艺、光刻工艺、旋涂工艺、沉积工艺、层压工艺、用于形成多个管芯的材料层的工艺和它们的组合组成的组的工艺。
[0015]优选地,多个管芯的每个管芯均包括设置在管芯上的多个接触焊盘,多个接触焊盘包括第一高度,并且形成坝结构包括形成包括第二高度的坝结构,第二高度大于第一高度。
[0016]优选地,去除坝结构的顶部包括形成包括第三高度的坝结构,第三高度大于第一高度或者与第一高度大约相同。
[0017]根据本发明的又一方面,提供了一种封装的半导体器件,包括:集成电路管芯,包括设置在集成电路管芯上的多个接触焊盘和坝结构,坝结构设置在多个接触焊盘周围且接近集成电路管芯的边缘区;模塑材料,设置在集成电路管芯和坝结构周围;以及互连结构,设置在集成电路管芯和模塑材料上方。
[0018]优选地,多个接触焊盘包括第一高度,而坝结构包括第二高度,第二高度大于第一高度或者与第一高度大约相同。
[0019]优选地,接近坝结构的模塑材料包括大致第二高度。
[0020]优选地,集成电路管芯包括第一表面和与第一表面相对的第二表面,多个接触焊盘和坝结构设置在集成电路管芯的第一表面上,模塑材料设置在集成电路管芯的第一表面之上,并且模塑材料与集成电路管芯的第二表面基本上共面。
[0021]优选地,坝结构包括选自基本上由聚酰亚胺(PI)、聚苯并恶唑(ΡΒ0)、底部填充(UF)材料、可图案化的环氧树脂、不可去除的光刻胶、阻焊材料和它们的组合组成的组的材料。
[0022]优选地,坝结构包括密封环结构。
[0023]优选地,坝结构包括基本上竖直的侧壁或锥形侧壁。
[0024]优选地,该封装的半导体器件还包括:多个集成电路管芯,其中,模塑材料设置在多个集成电路管芯周围以及多个集成电路管芯之间,并且互连结构设置在多个集成电路管芯和模塑材料上方。
【附图说明】
[0025]当结合附图进行阅读时,从以下详细描述可最佳理解本发明的各方面。应该注意,根据工业中的标准实践,各个部件未按比例绘制。实际上,为了清楚的讨论,各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。
[0026]图1A和图1B是根据本发明的一些实施例的将被封装的集成电路管芯的截面图。
[0027]图2至图9是根据一些实施例的示出封装半导体器件的方法在各个阶段的截面图。
[0028]图10是根据一些实施例的模塑材料形成工艺的截面图。
[0029]图11示出了根据一些实施例的封装的半导体器件的截面图。
[0030]图12A和图12B是根据一些实施例的示出在集成电路管芯上形成的坝结构的顶视图。
【具体实施方式】
[0031]以下公开内容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。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然,这些仅仅是实例,而不旨在限制本发明。例如,在以下描述中,在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件以直接接触的方式形成的实施例,并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外,本发明可在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的,并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
[0032]而且,为了便于描述,本文中可以使用诸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空间相对术语以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或些)元件或部件的关系。空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的除了图中所示的方位外的不同方位。装置可以以其他方位定向(旋转90度或在其他方位上),并且本文中使用的空间相对描述符可以同样地作出相应的解释。
[0033]本发明的实施例提供了封装半导体器件的新方法及其结构,其中,在管芯周围形成模塑材料之前,在集成电路管芯的边缘区附近形成坝结构。该坝结构确保了在管芯周围将施加足够量的模塑材料,这改进了随后的互连结构的形成。
[0034]图1A是根据本发明的一些实施例的将被封装的半导体器件的截面图。为了封装该半导体器件,首先,提供了该半导体器件。半导体器件包括集成电路管芯100。例如,可以预先在半导体晶圆上制造集成电路管芯100,然后分割或切割晶圆以形成多个集成电路管芯100。集成电路管芯100包括衬底102,衬底102包括半导体材
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