CN102386108B - 在半导体管芯和载体上形成粘合材料的方法和半导体器件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在半导体管芯和载体上形成粘合材料的方法以及半导体器件。半导体器件具有安装到载体的多个半导体管芯。粘合材料布置在半导体管芯和载体的一部分上面以固定半导体管芯到载体。粘合材料沉积在半导体管芯的侧面和载体的表面上面。粘合材料可以沉积在半导体管芯的拐角上面或半导体管芯的侧面上面或半导体管芯的周界附近。密封剂沉积在半导体管芯和载体上面。粘合材料减小密封期间半导体管芯相对于载体的偏移。粘合材料被固化且载体被去除。粘合材料也可以被去除。互连结构在半导体管芯和密封剂上面形成。半导体管芯通过密封剂和互连结构分割。

Description

在半导体管芯和载体上形成粘合材料的方法和半导体器件

本国优先权

本申请权利要求2010年8月31日提交的临时申请No.61/378,660的优先权且依照35 U.S.C. § 120要求上述申请的优先权。

技术领域

本发明一般涉及半导体器件，且更具体而言，涉及一种在半导体管芯和载体上形成粘合材料以减小封装和处理期间管芯偏移的方法以及半导体器件。

背景技术

常常在现代电子产品中发现半导体器件。半导体器件在电部件的数目和密度方面变化。分立的半导体器件一般包含一种类型的电部件，例如发光二极管（LED）、小信号晶体管、电阻器、电容器、电感器、功率金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。集成半导体器件典型地包含几百个到数以百万的电部件。集成半导体器件的示例包括微控制器、微处理器、电荷耦合器件（CCD）、太阳能电池以及数字微镜器件（DMD）。

半导体器件执行各种的功能，诸如信号处理、高速计算、发射和接收电磁信号、控制电子器件、将太阳光转变为电力以及产生用于电视显示的视觉投影。在娱乐、通信、功率转换、网络、计算机以及消费产品的领域中发现半导体器件。还在军事应用、航空、汽车、工业控制器和办公设备中发现半导体器件。

半导体器件利用半导体材料的电属性。半导体材料的原子结构允许通过施加电场或基电流（base current）或通过掺杂工艺而操纵其导电性。掺杂向半导体材料引入杂质以操纵和控制半导体器件的导电性。

半导体器件包含有源和无源电结构。包括双极和场效应晶体管的有源结构控制电流的流动。通过改变掺杂水平和施加电场或基电流，晶体管要么促进要么限制电流的流动。包括电阻器、电容器和电感器的无源结构创建为执行各种电功能所必须的电压和电流之间的关系。无源和有源结构电连接以形成电路，这使得半导体器件能够执行高速计算和其他有用功能。

半导体器件一般使用两个复杂的制造工艺来制造，即，前端制造和和后端制造，每一个可能涉及成百个步骤。前端制造涉及在半导体晶片的表面上形成多个管芯。每个半导体管芯典型地是相同的且包含通过电连接有源和无源部件而形成的电路。后端制造涉及从完成的晶片分割（singulate）各个半导体管芯且封装管芯以提供结构支撑和环境隔离。此处使用的术语“半导体管芯”指代该词的单数和复数形式二者，且相应地，可指代单半导体器件和多半导体器件二者。

半导体制造的一个目的是生产较小的半导体器件。较小的器件典型地消耗较少的功率、具有较高的性能且可以更高效地生产。另外，较小的半导体器件具有较小的占位面积，这对于较小的终端产品而言是希望的。较小的半导体管芯尺寸可以通过前端工艺中的改进来获得，该前端工艺中的改进导致半导体管芯具有较小、较高密度的有源和无源部件。后端工艺可以通过电互联和封装材料中的改进而导致具有较小占位面积的半导体器件封装。

在扇出晶片级芯片尺度封装（Fo-WLCSP）中，半导体管芯通常安装到临时载体。密封剂典型地通过模制注入沉积在半导体管芯和载体上面。载体被去除以露出半导体管芯，且堆积（build-up）互连结构在露出的半导体管芯上面形成。

半导体管芯已知为在封装期间、尤其在模制注入期间垂直或水平偏移，这可能导致堆积互连结构的不对准。固定半导体管芯到载体以减小管芯偏移的一种技术涉及在载体上面形成可湿焊盘且使用凸块固定半导体管芯到可湿焊盘。可湿焊盘的形成典型地涉及光刻、蚀刻和电镀，它们是耗时且成本高昂的制造工艺。可湿焊盘和凸块增加了半导体管芯和堆积互连结构之间的互连电阻。

发明内容

对于减小封装和处理期间管芯偏移存在需求。因此，在一个实施例中，本发明是一种制备半导体器件的方法，该方法包含以下步骤：提供载体；将多个半导体管芯安装到载体；在半导体管芯和载体上面沉积粘合材料以固定半导体管芯到载体；在半导体管芯和载体上面沉积密封剂；去除载体；以及在半导体管芯和密封剂上面形成互连结构。粘合材料减小在沉积密封剂时半导体管芯相对于载体的偏移。

在另一实施例中，本发明是一种制备半导体器件的方法，该方法包含以下步骤：提供载体；将多个半导体管芯安装到载体；在半导体管芯和载体上面沉积粘合材料以固定半导体管芯到载体；在半导体管芯和载体上面沉积密封剂；去除载体；以及在半导体管芯和密封剂上面形成互连结构。

在另一实施例中，本发明是一种制备半导体器件的方法，该方法包含以下步骤：提供载体；将多个半导体管芯安装到载体；在半导体管芯和载体上面沉积粘合材料；以及在半导体管芯和载体上面沉积密封剂。粘合材料减小在沉积密封剂时半导体管芯相对于载体的偏移。

在另一实施例中，本发明是一种半导体器件，其包含半导体管芯和接触半导体管芯的粘合材料。密封剂沉积在半导体管芯和载体上面。互连结构在半导体管芯和密封剂上面形成。

附图说明

图1说明具有安装到其表面的不同类型的封装的PCB；

图2a-2c说明安装到PCB的代表性半导体封装的进一步细节；

图3a-3c说明具有通过划片线分离的多个半导体管芯的半导体晶片；

图4a-4k说明在半导体管芯和载体上形成粘合材料以减小封装和处理期间管芯偏移的工艺；

图5说明沉积在半导体管芯上面的粘合材料，用于减小封装和处理期间管芯偏移；

图6a-6e说明在半导体管芯和载体上面形成粘合材料以减小封装和处理期间的管芯偏移的另一工艺；

图7说明具有在被去除的粘合材料中填充的堆积互连结构的半导体管芯。

具体实施方式

在下面的描述中，参考图以一个或更多实施例描述本发明，在这些图中相似的标号代表相同或类似的元件。尽管就用于实现本发明目的的最佳模式描述本发明，但是本领域技术人员应当理解，其旨在覆盖可以包括在如下面的公开和图支持的所附权利要求及其等价物限定的本发明的精神和范围内的备选、修改和等价物。

半导体器件一般使用两个复杂制造工艺来制造：前端制造和后端制造。前端制造涉及在半导体晶片的表面上形成多个管芯。晶片上的每个管芯包含有源和无源电部件，它们电连接以形成功能电路。诸如晶体管和二极管的有源电部件具有控制电流流动的能力。诸如电容器、电感器、电阻器和变压器的无源电部件创建为执行电路功能所必须的电压和电流之间的关系。

通过包括掺杂、沉积、光刻、蚀刻和平坦化的一系列工艺步骤在半导体晶片的表面上形成无源和有源部件。掺杂通过诸如离子注入或热扩散的技术将杂质引入到半导体材料中。掺杂工艺修改了有源器件中半导体材料的导电性，将半导体材料转变为绝缘体、导体，或者响应于电场或基电流而动态地改变半导体材料的导电性。晶体管包含不同类型和掺杂程度的区域，其按照需要被布置为使得当施加电场或基电流时晶体管能够促进或限制电流的流动。

通过具有不同电属性的材料层形成有源和无源部件。层可以通过部分由被沉积的材料类型确定的各种沉积技术来形成。例如，薄膜沉积可能涉及化学汽相沉积（CVD）、物理汽相沉积（PVD）、电解电镀和化学电镀工艺。每一层一般被图案化以形成有源部件、无源部件或部件之间的电连接的部分。

可以使用光刻对层进行图案化，光刻涉及例如光刻胶的光敏材料在待被图案化的层上的沉积。使用光，图案从光掩模转印到光刻胶。在一个实施例中，受光影响的光刻胶图案的部分使用溶剂来去除，露出待被图案化的底层的部分。在另一实施例中，未受光影响的光刻胶图案的部分即负性光刻胶使用溶剂来去除，露出待被图案化的底层的部分。去除该光刻胶的剩下部分，留下图案化的层。。备选地，一些类型的材料通过使用诸如化学电镀和电解电镀这样的技术来直接向原先沉积/蚀刻工艺形成的区域或空位沉积材料而被图案化。

在现有图案上沉积材料的薄膜可以放大底层图案且形成不均匀的平坦表面。需要均匀的平坦表面来生产更小且更致密堆叠的有源和无源部件。平坦化可以用于从晶片的表面去除材料且产生均匀的平坦表面。平坦化涉及使用抛光垫对晶片的表面进行抛光。研磨材料和腐蚀化学物在抛光期间被添加到晶片的表面。组合的研磨物的机械行为和化学物的腐蚀行为去除任何不规则拓扑，导致均匀的平坦表面。

后端制造指将完成的晶片切割或分割为各个管芯且然后封装管芯以用于结构支撑和环境隔离。为了分割半导体管芯，晶片沿着称为切割划片线或划线的晶片的非功能区域被划片且折断。使用激光切割工具或锯条来分割晶片。在分割之后，各个半导体管芯被安装到封装基板，该封装基板包括引脚或接触焊盘以用于与其他系统部件互连。在半导体管芯上形成的接触焊盘然后连接到封装内的接触焊盘。电连接可以使用焊料凸块、柱形凸块、导电胶或引线接合来制成。密封剂或其他成型材料沉积在封装上以提供物理支撑和电隔离。完成的封装然后被插入到电系统中且使得半导体器件的功能性对于其他系统部件可用。

图1说明具有芯片载体基板或印刷电路板（PCB）52的电子器件50，该芯片载体基板或印刷电路板（PCB）52具有安装在其表面上的多个半导体封装。取决于应用，电子器件50可以具有一种类型的半导体封装或多种类型的半导体封装。用于说明性目的，在图1中示出了不同类型的半导体封装。

电子器件50可以是使用半导体封装以执行一个或更多电功能的独立系统。备选地，电子器件50可以是较大系统的子部件。例如，电子器件50可以是蜂窝电话、个人数字助理（PDA）、数码摄像机（DVC）或其他电子通信器件的一部分。备选地，电子器件50可以是图形卡、网络接口卡或可以被插入到计算机中的其他信号处理卡。半导体封装可以包括微处理器、存储器、专用集成电路（ASIC）、逻辑电路、模拟电路、RF电路、分立器件或其他半导体管芯或电部件。微型化和重量减小对于这些产品被市场接受是至关重要的。半导体器件之间的距离必须减小以实现更高的密度。

在图1中，PCB 52提供用于安装到PCB上的半导体封装的结构支撑和电互连的一般性基板。使用蒸发、电解电镀、化学电镀、丝网印刷或者其他合适的金属沉积工艺，导电信号迹线54在PCB 52的表面上或其层内形成。信号迹线54提供半导体封装、安装的部件以及其他外部系统部件中的每一个之间的电通信。迹线54还向半导体封装中的每一个提供功率和接地连接。

在一些实施例中，半导体器件具有两个封装级别。第一级封装是用于机械和电附连半导体管芯到中间载体的技术。第二级封装涉及机械和电附连中间载体到PCB。在其他实施例中，半导体器件可以仅具有第一级封装，其中管芯被直接机械和电地安装到PCB。。

用于说明目的，在PCB 52上示出包括接合引线封装56和倒装芯片58的若干类型的第一级封装。另外，示出在PCB 52上安装的若干类型的第二级封装，包括球栅阵列（BGA）60、凸块芯片载体（BCC）62、双列直插式封装（DIP）64、岸面栅格阵列（LGA）66、多芯片模块（MCM）68、四方扁平无引脚封装（QFN）70以及方形扁平封装72。取决于系统需求，使用第一和第二级封装类型的任何组合配置的半导体封装以及其他电子部件的任何组合可以连接到PCB 52。在一些实施例中，电子器件50包括单一附连的半导体封装，而其他实施例需要多个互连封装。通过在单个基板上组合一个或更多半导体封装，制造商可以将预制部件结合到电子器件和系统中。因为半导体封装包括复杂的功能性，可以使用较廉价的部件和流水线制造工艺来制造电子器件。所得到的器件较不倾向于发生故障且对于制造而言较不昂贵，导致针对消费者的较少的成本。

图2a-2c示出示例性半导体封装。图2a说明安装在PCB 52上的DIP 64的进一步细节。半导体管芯74包括有源区域，该有源区域包含实现为根据管芯的电设计而在管芯内形成且电互连的有源器件、无源器件、导电层以及电介质层的模拟或数字电路。例如，电路可以包括一个或更多晶体管、二极管、电感器、电容器、电阻器以及在半导体管芯74的有源区域内形成的其他电路元件。接触焊盘76是诸如铝（Al）、铜（Cu）、锡（Sn）、镍（Ni）、金（Au）或银（Ag）的一层或多层导电材料，且电连接到半导体管芯74内形成的电路元件。在DIP 64的组装期间，半导体管芯74使用金-硅共熔层或者诸如热环氧物或环氧树脂的粘合剂材料而安装到中间载体78。封装体包括诸如聚合物或陶瓷的绝缘封装材料。导线80和接合引线82提供半导体管芯74和PCB 52之间的电互连。密封剂84沉积在封装上，以通过防止湿气和颗粒进入封装且污染半导体管芯74或接合引线82而进行环境保护。

图2b说明安装在PCB 52上的BCC 62的进一步细节。半导体管芯88使用底层填料或者环氧树脂粘合剂材料92而安装在载体90上。接合引线94提供接触焊盘96和98之间的第一级封装互连。模塑料或密封剂100沉积在半导体管芯88和接合引线94上，从而为器件提供物理支撑和电隔离。接触焊盘102使用诸如电解电镀或化学电镀之类的合适的金属沉积工艺而在PCB 52的表面上形成以防止氧化。接触焊盘102电连接到PCB 52中的一个或更多导电信号迹线54。凸块104在BCC 62的接触焊盘98和PCB 52的接触焊盘102之间形成。

在图2c中，使用倒装芯片类型第一级封装将半导体管芯58面朝下地安装到中间载体106。半导体管芯58的有源区域108包含实现为根据管芯的电设计而形成的有源器件、无源器件、导电层以及电介质层的模拟或数字电路。例如，电路可以包括一个或更多晶体管、二极管、电感器、电容器、电阻器以及有源区域108内的其他电路元件。半导体管芯58通过凸块110电和机械连接到载体106。

使用利用凸块112的BGA类型第二级封装，BGA 60电且机械连接到PCB 52。半导体管芯58通过凸块110、信号线114和凸块112电连接到PCB 52中的导电迹线54。模塑料或密封剂116被沉积在半导体管芯58和载体106上以为器件提供物理支撑和电隔离。倒装芯片半导体器件提供从半导体管芯58上的有源器件到PCB 52上的导电迹线的短导电路径以便减小信号传播距离、降低电容且改善整体电路性能。在另一实施例中，半导体管芯58可以使用倒装芯片类型第一级封装来直接机械和电地连接到PCB 52而不使用中间载体106。

图3a示出具有用于结构支撑的基底基板材料122的半导体晶片120，该基底基板材料诸如是硅、锗、砷化镓、磷化铟或者碳化硅。如上所述，在晶片120上形成通过非有源的、管芯间晶片区域或划片线126分离的多个半导体管芯或组件124。划片线126提供切割区域以将半导体晶片120分割为单个半导体管芯124。

图3b示出半导体晶片120的一部分的剖面图。每个半导体管芯124具有背面128和有源表面130，该有源表面包含实现为在管芯内形成的且根据管芯的电设计和功能而电互连的有源器件、无源器件、导电层以及电介质层的模拟或数字电路。例如，电路可以包括一个或更多个晶体管、二极管以及在有源表面130内形成的其他电路元件以实现诸如数字信号处理（DSP）、ASIC、存储器或其他信号处理电路之类的模拟电路或数字电路。半导体管芯124还可以包含诸如电感器、电容器和电阻器的集成无源器件（IPD）以用于RF信号处理。在一个实施例中，半导体管芯124是倒装芯片类型的器件。

使用PVD、CVD、电解电镀、化学电镀工艺或其他合适的金属沉积工艺而在有源表面130上形成导电层132。导电层132可以是Al、Cu、Sn、Ni、Au、Ag或其他合适的导电材料中的一层或更多层。导电层132操作为电连接到有源表面130上的电路的接触焊盘。接触焊盘132可以距离半导体管芯124的边缘第一距离并排设置，如图3b所示。备选地，接触焊盘132可在多排中偏移，以使第一排接触焊盘132以距离该管芯的边缘第一距离设置，且与第一排交替的第二排接触焊盘以距离该管芯边缘第二距离设置。

在图3c中，使用锯条或激光切割工具136，半导体晶片120通过划片线126分割成各个半导体管芯124。

与图1和图2a-2c相关联，图4a-4k说明在半导体管芯和载体上面沉积粘合材料以减小封装和处理期间管芯偏移的工艺。在图4a中，临时基板或载体140包含诸如硅、聚合物、氧化铍或其他合适的低价刚性材料的牺牲基底材料以用于结构支撑。界面层或双面胶带142在载体140上面形成，作为临时粘合接合膜或蚀刻停止层。

在图4b中，来自图3a-3c的半导体管芯124被布置在载体140上面且安装到载体140，有源表面130和导电层132朝载体取向。图4c示出安装到界面层142和载体140的半导体管芯124，作为重建的半导体晶片143。

在图4d中，不导电的粘合材料144使用分配器146沉积在半导体管芯124和界面层142上面。粘合材料144沉积在半导体管芯124的侧面上面，一直向下到达半导体管芯的基底且跨越界面层142的表面。粘合材料144可以是环氧树脂，该环氧树脂包含丁腈橡胶，该丁腈橡胶具有作为助焊剂、酸酐固化剂和固化加速剂的羧基团。合适的环氧树脂包括双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛环氧树脂、双酚AD环氧树脂、联苯环氧树脂、萘环氧树脂、脂环族环氧树脂、缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油胺环氧树脂、杂环环氧树脂、二烯丙砜环氧树脂（epoxy resin of diallyl sulfone）以及对苯二酚环氧树脂。

尤其是，粘合材料144施加在半导体管芯124和界面层142之间的接触界面的地点。图4e示出沉积在其中半导体管芯接触界面层142的半导体管芯124的拐角上面的粘合材料144的顶视图。图4f示出沉积在其中半导体管芯接触界面层142的半导体管芯124的侧面上面的粘合材料148的顶视图。图4g示出沉积在其中半导体管芯接触界面层142的半导体管芯124的周界附近的粘合材料150的顶视图。界面层142本身可能不具有足够的接合强度以在封装和处理期间保持半导体管芯124到载体140。足够数量的粘合材料144沉积在半导体管芯124的侧面，一直向下到达半导体管芯的基底且跨越界面层142的顶表面以提供半导体管芯124和界面层142以及载体140之间的附加接合强度。粘合材料144被固化。

在图4h中，使用膏印、压模、传递成型、液体密封成型、真空压合、旋涂或其他合适的给料器，密封剂或模塑料152沉积在半导体管芯124、载体140以及粘合材料144上面。密封剂152可以是聚合物合成材料，诸如是具有填充物的环氧树脂、具有填充物的环氧丙烯酸脂或具有适当填充物的聚合物。密封剂152是不导电的且在环境方面保护半导体器件免于外部元件和污染的影响。粘合材料144保持半导体管芯124在适当的位置固定在载体140上面以减小封装和处理期间管芯偏移。

在图4i中，通过化学蚀刻、机械剥离、CMP、机械研磨、热烘焙、UV光、激光扫描或湿法拆模去除载体140和界面层142以露出有源表面130、粘合材料144和密封剂152。

在图4j中，底面堆积互连结构154在半导体管芯124的有源表面130、粘合材料144和密封剂152上面形成。堆积互连结构154包括使用图案化和诸如溅射、电解电镀和化学电镀的金属沉积工艺形成的导电层156。导电层156可以是Al、Cu、Sn、Ni、Au、Ag或其他合适的导电材料中的一层或更多层。尤其是，导电层156包括用于电互连的垂直和水平部分。导电层156的一个部分电连接到导电层132。取决于半导体管芯124的设计和功能，导电层156的其他部分可以被电公用或电隔离。

堆积互连结构154还包括在导电层156周围和之间形成的绝缘或钝化层158以用于电隔离。绝缘层158包含二氧化硅（SiO2）、氮化硅（Si3N4）、氮氧化硅（SiON）、五氧化二钽（Ta2O5）、氧化铝（Al2O3）或具有类似绝缘和结构属性的其他材料中的一层或更多层。绝缘层158使用PVD、CVD、印刷、旋涂、喷涂、烧结或热氧化形成。绝缘层158的一部分通过穿透光刻胶层（未示出）的蚀刻工艺去除以露出导电层156。

在图4k中，使用蒸发、电解电镀、化学电镀、球滴或丝网印刷工艺，导电凸块材料被沉积在堆积互连结构154上面且电连接到露出的导电层156。凸块材料可以是具有可选阻焊剂溶液的Al、Sn、Ni、Au、Ag、Pb、Bi、Cu、焊料及其组合。例如，凸块材料可以是共熔Sn/Pb、高铅焊料或无铅焊料。凸块材料使用合适的附连或接合工艺接合到导电层156。在一个实施例中，凸块材料通过加热材料到其熔点之上回流以形成圆球或凸块160。在一些应用中，凸块160二次回流以改善与导电层156的电接触。凸块160还被压缩接合到导电层156。凸块160代表可以在导电层156上面形成的一种类型的互连结构。互连结构也可以使用柱形凸块、微凸块或其他电互连。

使用锯条或激光切割工具162，半导体管芯124通过密封剂152和堆积互连结构154分割成各个Fo-WLCSP 164。图5示出在分割之后的Fo-WLCSP 164。半导体管芯124电连接到堆积互连结构154和凸块160。不导电的粘合材料144固定地保持半导体管芯在合适的位置以减小封装和处理期间的管芯偏移。粘合剂层144在形成堆积互连结构154期间保留。

与图1和2a-2c相关联，图6a-6e说明在半导体管芯周围沉积粘合材料以减小封装和处理期间的管芯偏移的另一工艺。从图4c继续，如图6a所示，不导电的粘合材料170使用分配器172沉积在半导体管芯124和界面层142上面。粘合材料170沉积在在半导体管芯124的侧面，一直向下到达半导体管芯的基底且跨越界面层142的表面。粘合材料170可以是紫外（UV）可释放B级聚合物。尤其是，类似于图4e-4g，粘合材料170可以施加在半导体管芯124和界面层142之间的接触界面的地点。界面层142本身可能不具有足够的接合强度以在封装和处理期间保持半导体管芯124到载体140。足够数量的粘合材料170沉积在半导体管芯124的侧面，一直向下到达半导体管芯的基底且跨越界面层142的表面以提供半导体管芯124和界面层142以及载体140之间的附加接合强度。粘合材料170被固化。

在图6b中，使用膏印、压模、传递成型、液体密封成型、真空压合、旋涂或其他合适的给料器，密封剂或模塑料174沉积在半导体管芯124、载体140以及粘合材料170上面。密封剂174可以是聚合物合成材料，诸如是具有填充物的环氧树脂、具有填充物的环氧丙烯酸脂或具有适当填充物的聚合物。密封剂174是不导电的且在环境方面保护半导体器件免于外部元件和污染的影响。粘合材料170在合适的位置固定地保持半导体管芯124在载体140上面以减小封装和处理期间的管芯偏移。

在图6c中，通过化学蚀刻、机械剥离、CMP、机械研磨、热烘焙、UV光、激光扫描或湿法拆模去除载体140和界面层142以露出有源表面130和密封剂152。粘合材料170还通过暴露于UV、湿法蚀刻工艺或热的施加而去除，在密封剂174中留下腔体175。

在图6d中，底面堆积互连结构176在半导体管芯124的有源表面130和密封剂174上面形成。堆积互连结构176包括使用图案化和诸如溅射、电解电镀和化学电镀的金属沉积工艺形成的导电层178。导电层178可以是Al、Cu、Sn、Ni、Au、Ag或其他合适的导电材料中的一层或更多层。尤其是，导电层178包括用于电互连的垂直和水平部分。导电层178的一个部分电连接到导电层132。取决于半导体管芯124的设计和功能，导电层178的其他部分可以被电公用或电隔离。

堆积互连结构176还包括在导电层178周围和之间形成的绝缘或钝化层180以用于电隔离。绝缘层180包含SiO2、Si3N4、SiON、Ta2O5、Al2O3或具有类似绝缘和结构属性的其他材料中的一层或更多层。绝缘层180使用PVD、CVD、印刷、旋涂、喷涂、烧结或热氧化形成。绝缘层180填充在通过去除粘合材料170留下的腔体175中以减小半导体管芯124和堆积互连结构176之间的分层的机会。绝缘层180的一部分通过穿透光刻胶层的蚀刻工艺去除以露出导电层178。

在图6e中，使用蒸发、电解电镀、化学电镀、球滴或丝网印刷工艺，导电凸块材料被沉积在堆积互连结构176上面且电连接到露出的导电层178。凸块材料可以是具有可选助焊剂溶液的Al、Sn、Ni、Au、Ag、Pb、Bi、Cu、焊料及其组合。例如，凸块材料可以是共熔Sn/Pb、高铅焊料或无铅焊料。凸块材料使用合适的附连或接合工艺接合到导电层178。在一个实施例中，凸块材料通过加热材料到其熔点之上回流以形成圆球或凸块182。在一些应用中，凸块182二次回流以改善与导电层178的电接触。凸块182还被压缩接合到导电层178。凸块182代表可以在导电层178上面形成的一种类型的互连结构。互连结构也可以使用柱形凸块、微凸块或其他电互连。

使用锯条或激光切割工具184，半导体管芯124通过密封剂174和堆积互连结构176分割成各个Fo-WLCSP 186。图7示出在分割之后的Fo-WLCSP 186。半导体管芯124电连接到堆积互连结构176和凸块182。不导电的粘合材料170固定地保持半导体管芯在合适的位置以减小封装和处理期间的管芯偏移。粘合剂层170在封装之后且在形成堆积互连结构154之前被去除。

尽管已经详细描述了本发明的一个或更多实施例，本领域技术人员应当意识到，可以在不偏离如下权利提及的本发明的范围的条件下对这些实施例做出修改和适应。

Claims (13)

1.一种制备半导体器件的方法，包含：

提供载体；

将半导体管芯安装到载体；

在半导体管芯的每个侧面上的离散位置处和载体上沉积粘合材料以固定半导体管芯到载体，其中粘合材料接触半导体管芯的每个侧面上的离散位置并接触载体的表面；

在半导体管芯上面以及在半导体管芯的每个侧面上的粘合材料的离散位置周围的半导体管芯的每个侧面上沉积密封剂并延伸到载体；

去除载体；

去除粘合材料以在半导体管芯的每个侧面上的离散位置处的密封剂中留下腔体；以及

在半导体管芯和密封剂上面形成互连结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中粘合材料减小密封期间半导体管芯相对于载体的偏移。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括在半导体管芯的拐角上面沉积粘合材料。

4.根据权利要求1所述的方法，其中形成互连结构包括：

在半导体管芯上面形成绝缘层；以及

在绝缘层上面形成导电层。

5.根据权利要求4所述的方法，其中绝缘层延伸到半导体管芯的每个侧表面上的离散位置处的密封剂中的腔体之中。

6.一种制备半导体器件的方法，包含：

提供载体；

在载体上面安装半导体管芯；

在半导体管芯的侧面上的离散位置处和载体上沉积粘合材料以固定半导体管芯到载体，其中粘合材料接触半导体管芯的侧面上的离散位置并接触载体的表面；

在半导体管芯上面以及在半导体管芯的侧面上的粘合材料的离散位置周围的半导体管芯的侧面上沉积密封剂并延伸到载体，其中粘合材料减小在沉积密封剂时半导体管芯的偏移；

去除载体；

去除在半导体管芯的侧面上的离散位置处沉积的粘合材料以在半导体管芯的侧面上的离散位置处的密封剂中留下腔体；以及

在半导体管芯上面和腔体内形成绝缘层。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括在半导体管芯和密封剂上面形成互连结构。

8.根据权利要求6所述的方法，还包括在半导体管芯的拐角上面沉积粘合材料。

9.根据权利要求7所述的方法，其中形成互连结构包括：

在半导体管芯上面形成绝缘层；以及

在绝缘层上面形成导电层。

10.根据权利要求9所述的方法，其中绝缘层延伸到半导体管芯的侧面上的离散位置处的密封剂中的腔体中。

11.一种半导体器件，包含：

半导体管芯；

沉积在半导体管芯的侧面上的离散位置处的粘合材料；

沉积在半导体管芯上面以及半导体管芯的侧面上的粘合材料的离散位置周围的半导体管芯的侧面上的密封剂；以及

在半导体管芯和密封剂上面形成的互连结构。

12.根据权利要求11所述的半导体器件，其中粘合材料减小半导体管芯的偏移。

13.根据权利要求11所述的半导体器件，其中粘合材料沉积在半导体管芯的拐角上面。