半导体封装件和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体封装件和方法。
【背景技术】
[0002] 自发明集成电路（1C)以来，由于各种电子组件（S卩，晶体管、二极管、电阻器、电容 器等）的集成密度的不断提高使得半导体行业已经历了快速发展。在极大程度上，集成密 度的提高源自于最小部件尺寸的不断减小，这就允许在给定区域内集成更多的组件。
[0003] 这些集成提高实际上是二维（2D)的，原因是集成组件所占用的体积基本上位于 半导体晶圆的表面上。尽管光刻工艺的明显提高已相当大地改善了 2D1C的形成，但是，存 在对可在二维中实现的密度的限制。这些限制之一是需要制造这些组件的最小尺寸。并且， 当将更多个器件放置在一个芯片中时，要利用更为复杂的设计。
[0004] 试图进一步增加电路密度，已经研究了三维（3D) 1C。在典型的3D1C形成过程中， 两个管芯接合在一起并且在衬底上的每个管芯和接触焊盘之间形成电连接件。例如，一种 尝试方法包括将两个管芯互为顶部地接合在一起。然后堆叠的管芯接合至载体衬底并且焊 线将每个管芯上的接触焊盘电连接至载体衬底上的接触焊盘。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种半导体器件，其 包括：
[0006] 第一封装件，包括：
[0007] 第一半导体管芯，被密封剂包围；以及
[0008] 通孔，穿过密封剂并且横向远离第一半导体管芯；以及
[0009] 第一衬底，利用第一外部连接件和第二外部连接件接合至第一封装件，其中，第二 外部连接件包括不同于第一外部连接件的材料。
[0010] 根据本发明的一个实施例，第一外部连接件是焊料球并且第二外部连接件是铜 块。
[0011] 根据本发明的一个实施例，第一外部连接件是焊料球并且第二外部连接件是铜 球。
[0012] 根据本发明的一个实施例，第一外部连接件是焊料球并且第二外部连接件是铜 箱。
[0013] 根据本发明的一个实施例，第二外部连接件完全位于第一半导体管芯的下方。
[0014] 根据本发明的一个实施例，第二外部连接件部分地位于第一半导体管芯的下方。
[0015] 根据本发明的一个实施例，第二外部连接件设置为在从上向下看时横向远离第一 半导体管芯。
[0016] 根据本发明的一个实施例，第一封装件是集成扇出封装件。
[0017] 根据本发明的另一方面，提供了一种半导体器件，包括：
[0018] 集成扇出封装件；
[0019] 第一组外部连接件，接合至集成扇出封装件的第一侧；以及
[0020] 第二组外部连接件，接合至集成扇出封装件的第一侧，其中，第二组外部连接件具 有高于第一组外部连接件的导热率。
[0021] 根据本发明的一个实施例，还包括第一衬底，第一衬底接合至第一组外部连接件 和第二组外部连接件。
[0022] 根据本发明的一个实施例，还包括第二衬底，第二衬底在集成扇出封装件的与第 一衬底相反的一侧接合至集成扇出封装件。
[0023] 根据本发明的一个实施例，第一组外部连接件包括焊料球并且第二组外部连接件 包括铜块。
[0024] 根据本发明的一个实施例，第一组外部连接件包括焊料球且第二组外部连接件包 括铜箱。
[0025] 根据本发明的一个实施例，第一组外部连接件包括焊料球并且第二组外部连接件 包括铜衆。
[0026] 根据本发明的一个实施例，还包括位于第二组外部连接件内的沟槽。
[0027] 根据本发明的又一方面，提供了一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：
[0028] 将第一组外部连接件设置在集成扇出封装件的第一侧；
[0029] 将第二组外部连接件设置在集成扇出封装件的第一侧，其中，第二组外部连接件 具有高于第一组外部连接件的导热率；以及
[0030] 将集成扇出封装件接合至第二组外部连接件和第一组外部连接件。
[0031] 根据本发明的一个实施例，设置第二组外部连接件还包括将铜块设置在集成扇出 封装件的第一侧。
[0032] 根据本发明的一个实施例，设置第二组外部连接件还包括将铜箱设置在集成扇出 封装件的第一侧。
[0033] 根据本发明的一个实施例，设置第二组外部连接件还包括将铜浆设置在集成扇出 封装件的第一侧。
[0034] 根据本发明的一个实施例，还包括将第一封装件接合至不同于集成扇出封装件的 第一侧的集成扇出封装件的第二侧。
【附图说明】
[0035] 当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明。应该强调 的是，根据工业中的标准实践，没有按比例绘制各种部件。实际上，为了清楚地讨论，可以任 意地增加或减少各种部件的尺寸。
[0036] 图1示出了根据一些实施例的第一封装件。
[0037] 图2A至图2B示出了根据一些实施例的第二封装件。
[0038] 图3示出了根据一些实施例的第一封装件接合至第二封装件。
[0039] 图4A至图4C示出了根据一些实施例的使用外部连接件将第二封装件接合至衬 底。
[0040] 图5示出了根据一些实施例的热流。
[0041] 图6示出了根据一些实施例的位于外部连接件内的沟槽。
[0042] 图7示出了根据一些实施例的使用球用作外部连接件的一个实施例。
[0043] 图8示出了根据一些实施例的外部连接件的布置。
【具体实施方式】
[0044] 以下公开提供了多种不同实施例或实例，用于实现本发明的不同特征。以下将描 述组件和布置的特定实例以简化本发明。当然，这些仅是实例并且不旨在限制本发明。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，也可以包括其他部件可以形成在第一部件和第二部件之间使得第一部件和 第二部件不直接接触的实施例。另外，本发明可以在多个实例中重复参考符号和/或字符。 这种重复用于简化和清楚，并且其本身不表示所述多个实施例和/或配置之间的关系。
[0045] 现参照图1，示出了第一封装件100。第一封装件100可包括第一衬底103、第一半 导体器件101、第一接触焊盘109、第一密封剂111、和第一外部连接件113。在一个实施例 中，例如，第一衬底103可以是封装衬底，其包括将第一半导体器件101连接至诸如第二封 装件200(未在图1中示出，但在参照图2A至图2B的下文中给出示出和描述）的其他外部 器件的内部连接件。
[0046] 可选地，第一衬底103可以是插件，其用作将第一半导体器件101连接至其他外部 器件的中间衬底。在该实施例中，例如，第一衬底103可以是娃衬底（掺杂或未掺杂）、或绝 缘体上硅（SOI)衬底的有源层。然而，第一衬底103可选地可为玻璃衬底、陶瓷衬底、聚合 物衬底、或任何其他可提供合适的保护和/或互连功能的衬底。这些和任意其他合适的材 料可选地可用于第一衬底103。
[0047] 第一半导体器件101可以是为特定目的而设计的半导体器件，诸如逻辑管芯、中 央处理单元（CPU)管芯、存储管芯、它们的组合等。在一个实施例中，第一半导体器件101包 括特定功能所期望的位于其内的诸如晶体管、电容器、感应器、电阻器、第一金属化层（未 示出）等的集成电路器件。在一个实施例中，设计和制造第一半导体器件101以与第二半 导体器件211 (未在图1中示出，但在参照图2A至图2B的下文中给出示出和描述）协作工 作或同时工作。
[0048] 第一接触焊盘109可形成在第一衬底103上以在第一半导体器件101和（例如） 第一外部连接件113之间形成电连接。在一个实施例中，第一接触焊盘109可形成在第一 衬底103内的电布线（未在图1中单独示出）的上方且与其电连接。第一接触焊盘109可 包括铝，但是可选地可以使用诸如铜的其他材料。使用诸如溅射的沉积工艺可形成第一接 触焊盘109,从而形成一层材料（未示出），并且然后通过合适的工艺（诸如光刻掩模和蚀 亥IJ)可去除该层材料的部分，从而形成第一接触焊盘109。然而，可利用任何其他合适的工 艺来形成第一接触焊盘109。可形成厚度介于约0. 5μm至约4μm之间（如，约1. 45μm) 的第一接触焊盘109。
[0049] 第一密封剂111可用于密封和保护第一半导体器件101和第一衬底103。在一个 实