具有聚合物层的半导体装置的制作方法

本公开大体上涉及半导体装置组合件，且更尤其涉及具有聚合物层的半导体装置。

背景技术：

1、微电子装置大体上具有裸片(即，芯片)，所述裸片包含具有高密度的极小组件的集成电路系统。通常，裸片包含电耦合到集成电路系统的极小键合焊盘阵列。键合焊盘为外部电触点，供应电压、信号等通过所述键合焊盘传输到集成电路系统且从集成电路系统传输。在形成裸片之后，“封装”裸片以将键合焊盘耦合到可较容易地耦合到各种电力供应线、信号线和接地线的较大电端子阵列。用于封装裸片的常规工艺包含将裸片上的键合焊盘电耦合到引线阵列、球焊盘或其它类型的电端子，且包封裸片以保护其免受环境因素(例如，湿气、微粒、静电和物理冲击)的影响。

技术实现思路

1、在一个方面中，本公开是针对一种半导体装置组合件，其包括：第一半导体裸片，其包含：第一有源侧，其包括第一电路系统；第一背侧，其与第一有源侧相对；一或多个接触焊盘，其位于第一背侧处；及聚合物材料层，其安置于第一背侧上方，聚合物材料层具有暴露一或多个接触焊盘的一或多个开口；及第二半导体裸片，其包含：第二有源侧，其包括第二电路系统；介电材料层，其位于第二有源侧处且直接键合到聚合物材料层；及一或多个互连结构，其从第二有源侧突出，一或多个互连结构中的每一相应互连结构延伸到一或多个开口中的相应开口中且耦合到一或多个接触焊盘中的相应接触焊盘，其中一或多个互连结构中的每一者与聚合物材料层横向间隔开。

2、在另一方面中，本公开是针对一种制造半导体装置组合件的方法，其包括：提供第一半导体裸片，所述第一半导体裸片包含：第一有源侧，其包括第一电路系统；第一背侧，其与第一有源侧相对；一或多个接触焊盘，其安置于第一背侧处；及聚合物材料层，其位于第一背侧处，聚合物材料层具有暴露一或多个接触焊盘的一或多个开口；提供第二半导体裸片，所述第二半导体裸片包含：第二有源侧，其包括第二电路系统；一或多个互连结构，其从第二有源侧突出，一或多个互连结构中的每一相应互连结构延伸到一或多个开口中的相应开口中且耦合到一或多个接触焊盘中的相应接触焊盘；及介电材料层，其位于第二有源侧处；及将介电材料层直接键合到聚合物材料层。

3、在另一方面中，本公开是针对一种半导体装置组合件，其包括：第一半导体裸片，其包含：第一有源侧，其包括第一电路系统；第一背侧，其与第一有源侧相对；一或多个接触焊盘，其位于第一背侧处；及聚合物材料层，其安置于第一背侧上方，聚合物材料层具有暴露一或多个接触焊盘的一或多个开口，每一相应开口具有沿着与第一背侧共面的轴线的相应第一宽度尺寸；及第二半导体裸片，其包含：第二有源侧，其包括第二电路系统；及一或多个互连结构，其从第二有源侧突出，一或多个互连结构中的每一相应互连结构延伸到一或多个开口中的相应开口中且耦合到一或多个接触焊盘中的相应接触焊盘，每一相应互连结构具有沿着与第二有源侧共面的轴线的第二相应宽度尺寸，第二相应宽度尺寸小于第一相应宽度尺寸。

技术特征：

1.一种半导体装置组合件，其包括：

2.根据权利要求1所述的半导体装置组合件，其中：

3.根据权利要求2所述的半导体装置组合件，其中：

4.根据权利要求1所述的半导体装置组合件，其中所述聚合物材料层直接接触所述一或多个接触焊盘的一部分。

5.根据权利要求1所述的半导体装置组合件，其中：

6.根据权利要求1所述的半导体装置组合件，其中所述互连结构为柱。

7.根据权利要求1所述的半导体装置组合件，其中每一相应互连结构通过焊接接头耦合到所述相应接触焊盘。

8.根据权利要求1所述的半导体装置组合件，其中所述介电材料层包括氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮化硅碳或其组合。

9.根据权利要求1所述的半导体装置组合件，其中所述聚合物材料层包括聚酰亚胺、聚苯并恶唑、苯并环丁烯、环氧树脂或基于塑料的材料。

10.根据权利要求1所述的半导体装置组合件，其进一步包括至少部分地包封所述第一半导体裸片和所述第二半导体裸片的包封体。

11.根据权利要求1所述的半导体装置组合件，其中：

12.一种制造半导体装置组合件的方法，其包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括通过焊接接头将每一相应互连结构耦合到所述相应接触焊盘。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述介电材料层包括氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮化硅碳或其组合。

15.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

16.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

17.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括在室温下将所述介电材料层耦合到所述聚合物材料层。

18.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括刻蚀所述聚合物材料层以产生所述一或多个开口。

19.一种半导体装置组合件，其包括：

20.根据权利要求19所述的半导体装置组合件，其中每一相应互连结构通过焊接接头耦合到所述相应接触焊盘。

技术总结
本文档公开用于具有聚合物层的半导体装置的技术、设备和系统。描述包含两个半导体裸片的半导体组合件。第一半导体裸片具有具备第一电路系统的第一有源侧和与所述第一有源侧相对的第一背侧。接触焊盘和聚合物材料层安置于所述第一背侧处，使得所述聚合物材料层包含暴露所述接触焊盘的开口。第二半导体裸片具有安置于第二有源侧处的第二电路系统。互连结构还安置于所述第二有源侧处，使得所述互连结构延伸到所述开口中且耦合到接触焊盘。钝化层(例如，介电材料)安置于所述第二有源侧处且直接键合到所述聚合物材料层，以可靠地耦合所述两个半导体裸片。

技术研发人员：周卫
受保护的技术使用者：美光科技公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4