TWI901721B - 半導體封裝以及其製造方法 - Google Patents
半導體封裝以及其製造方法Info
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Abstract
一種半導體封裝結構和一種用於製造半導體封裝的方法。作為非限制性實例,本揭示內容的各種態樣提供各種半導體封裝結構和其製造方法,所述半導體封裝結構包括在多個其它半導體晶粒之間路由電信號的連接晶粒。
Description
本發明涉及半導體封裝和製造半導體封裝的方法。
對相關申請案的交叉參考 / 以引用的方式併入
本申請案為2019年12月2日提交且名為“半導體封裝以及其製造方法(SEMICONDUCTOR PACKAGE AND FABRICATING METHOD THEREOF)”的第16/700,592號美國專利申請案的部分接續;所述美國專利申請案為2018年12月7日提交且名為“半導體封裝以及其製造方法(SEMICONDUCTOR PACKAGE AND FABRICATING METHOD THEREOF)”第16/213,769號美國專利申請案(現在為第10,497,674號美國專利)的延續部分,以上美國專利申請案中的每一個特此以全文引用的方式併入本文中。
本申請案與以下申請案有關:2015年4月14日提交且名為“具有高佈設密度貼片的半導體封裝(SEMICONDUCTOR PACKAGE WITH HIGH ROUTING DENSITY PATCH)”的第14/686,725號美國專利申請案;2015年8月11日提交且名為“半導體封裝以及其製造方法(SEMICONDUCTOR PACKAGE AND FABRICATING METHOD THEREOF)”的第14/823,689號美國專利申請案(現在是第9,543,242號美國專利);2017年1月6日提交且名為“半導體封裝以及其製造方法(SEMICONDUCTOR PACKAGE AND FABRICATING METHOD THEREOF)”的第15/400,041號美國專利申請案;以及2016年3月10日提交且名為“半導體封裝以及其製造方法(SEMICONDUCTOR PACKAGE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF)”的第15/066,724號美國專利申請案,以上申請案中的每一個特此以全文引用的方式併入本文中。
目前的半導體封裝和用於形成半導體封裝的方法不適當,例如,導致過多成本、可靠性降低或封裝大小過大。通過比較常規和傳統方法與如在本申請案的其餘部分中參考圖式闡述的本揭示內容,所屬領域的技術人員將顯而易見此類方法的另外的限制和缺點。
本揭示內容的各種態樣提供一種半導體封裝結構和一種用於製造半導體封裝的方法。作為非限制性實例,本揭示內容的各種態樣提供各種半導體封裝結構和其製造方法,所述半導體封裝結構包括在多個其它半導體晶粒之間路由電信號的連接晶粒。
以下論述通過提供實例來呈現本揭示內容的各個態樣。此類實例是非限制性的,並且由此本揭示內容的各個態樣的範圍應不必受所提供的實例的任何特定特性限制。在以下論述中,短語“舉例來說”、“例如”和“示例性”是非限制性的且通常與“借助於實例而非限制”“舉例來說且非限制”等等同義。
如本文中所使用,“和/或”意指通過“和/或”連結的列表中的項目中的任何一個或多個。作為一個實例,“x和/或y”意指三元素集合{(x), (y), (x, y)}中的任何元素。換句話說,“x和/或y”意味著“x和y中的一個或兩個”。作為另一實例,“x、y和/或z”意指七元素集合{(x), (y), (z), (x, y), (x, z), (y, z), (x, y, z)}中的任何元素。換句話說,“x、y和/或z”意指“x、y和z中的一個或多個”。類似地,如本文中所使用,“和/或”意指通過“或”連結的列表中的項目中的任何一個或多個。
本文中所使用的術語僅出於描述特定實例的目的,且並不意圖限制本揭示內容。如本文中所使用,除非上下文另有清晰指示,否則單數形式也希望包含複數形式。將進一步理解,術語“包括”、“包含”、“具有”和類似者當在本說明書中使用時,指定所陳述特徵、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在,但是不排除一個或多個其它特徵、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其群組的存在或添加。
應理解,雖然術語“第一”、“第二”等可在本文中用以描述各種元件,但這些元件不應受這些術語限制。這些術語僅用以將一個元件與另一元件區分開來。因此,例如,在不脫離本揭示內容的教示內容的情況下,下文論述的第一元件、第一組件或第一區段可被稱為第二元件、第二組件或第二區段。類似地,各種空間術語,例如“上部”、“下部”、“側部”和類似者可用於以相對方式將一個元件與另一元件區分開來中。然而,應理解,組件可以不同方式定向,例如,在不脫離本揭示內容的教示的情況下,半導體裝置或封裝可以側向轉動,使得其“頂”表面水平地面向且其“側”表面垂直地面向。
本揭示內容的各種態樣提供了一種半導體裝置或封裝和其製造方法,其可以降低成本,增加可靠性和/或提高半導體裝置或封裝的可製造性。
本揭示內容的以上和其它態樣將在各種實例實施方案的以下描述中進行描述並從各種實例實施方案的以下描述中顯而易見。現將參考附圖提出本揭示內容的各種態樣,使得所屬領域的技術人員可容易地實踐各種態樣。
圖1展示製造電子裝置(例如,半導體封裝等)的實例方法100的流程圖。實例方法100可以例如與本文中論述的任何其它實例方法(例如,圖3的實例方法300、圖5的實例方法500、圖7的實例方法700等)共享任何或所有特性。圖2A到2Q展示根據本揭示內容的各種態樣的說明實例電子裝置(例如,半導體封裝等)和製造實例電子裝置的實例方法的橫截面視圖。圖2A到2Q可以例如以圖1的方法100的各個方塊(或步驟)說明實例電子裝置。現將一起論述圖1和2A到2Q。應注意,在不脫離本揭示內容的範圍的情況下,方法100的實例方塊的次序可變化。
實例方法100可在方塊105處開始執行。方法100可以響應於各種原因或條件中的任何一種而開始執行,本文提供了其非限制性實例。例如,方法100可以響應於從一個或多個上游和/或下游製造站接收的一個或多個信號、響應於來自中央製造線控制器的信號、在方法100執行期間使用的組件和/或製造材料到達時等等而開始自動執行。又例如,方法100可以響應於操作員命令開始而開始執行。另外,舉例來說,方法100可以響應於從本文中論述的任何其它方法方塊(或步驟)接收執行流而開始執行。
實例方法100可以在方塊110處包括接收、製造和/或準備多個功能晶粒。方塊110可以包括以各種方式中的任何一種接收、製造和/或準備多個功能晶粒,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊110可以與本文論述的功能晶粒接收、製造和/或準備操作中的任何一個共享任何或所有特性。在圖2A呈現了方塊110的各種實例態樣。
方塊110可以例如包括在相同設施或地理位置從上游製造工藝接收多個功能晶粒(或其任何部分)。方塊110還可以例如包括從供應商(例如,從鑄造廠等)接收功能晶粒(或其任何部分)。
所接收、製造和/或準備的功能晶粒可以包括各種特性中的任何一種。例如,儘管未展示,但是所接收的晶粒可以包括在同一晶圓(例如,多項目晶圓(MPW))上的多個不同晶粒。第15/594,313號美國專利申請案的圖2A的實例210A中展示了此類配置的實例,所述美國專利申請案出於所有目的特此以全文引用的方式併入本文中。在此類MPW配置中,晶圓可以包含多個不同類型的功能晶粒。例如,第一晶粒可以包括處理器,並且第二晶粒可以包括記憶體晶片。又例如,第一晶粒可以包括處理器,並且第二晶粒可以包括協處理器(co-processor)。另外,例如,第一晶粒和第二晶粒均可以包括記憶體晶片。通常,晶粒可以包括主動半導體電路系統。儘管本文中呈現的各種實例通常放置或附接經過單一化切割的功能晶粒,但是此類晶粒也可以在放置之前相互連接(例如,作為同一半導體晶圓的一部分、作為重構晶圓的一部分等)。
方塊110可以例如包括在專用於單一類型的晶粒的一個或多個相應晶圓中接收功能晶粒。例如,如圖2A所展示,實例200A-1展示專用於晶粒1的整個晶圓的晶圓,所述晶粒的實例晶粒在標簽211處展示,並且實例晶圓200A-3展示專用於晶粒2的整個晶圓的晶圓,所述晶粒的實例晶粒在標簽212處展示。應理解,儘管本文所展示的各種實例通常涉及第一和第二功能晶粒(例如,晶粒1和晶粒2),但本揭示內容的範圍擴展到相同或不同類型的任何數量的功能晶粒(例如,三個晶粒、四個晶粒等)。例如,除了或代替功能半導體晶粒,本揭示內容的範圍還擴展到被動電子組件(例如,電阻器、電容器、電感器等)。
功能晶粒211和212可以包括晶粒互連結構。例如,如圖2A所展示,第一功能晶粒211包括第一組一個或多個晶粒互連結構213,及第二組一個或多個晶粒互連結構214。類似地,第二功能晶粒212可以包括此類結構。晶粒互連結構213和214可以包括各種晶粒互連結構特性中的任何一種,本文提供了其非限制性實例。
第一晶粒互連結構213可例如包括金屬(例如,銅、鋁等)柱或焊盤。第一晶粒互連結構213還可以例如包括導電凸塊(例如,C4凸塊等)或球、引線、柱等。
第一晶粒互連結構213可以各種方式中的任何一種形成。舉例來說,第一晶粒互連結構213可電鍍於功能晶粒211的晶粒襯墊上。並且,舉例來說,第一晶粒互連結構213可被印刷和回焊、引線接合等。應注意,在一些實例實施方案中,第一晶粒互連結構213可以是第一功能晶粒211的晶粒襯墊。
第一晶粒互連結構213可以例如被封蓋。例如,第一晶粒互連結構213可以被焊料封蓋。又例如,第一晶粒互連結構213可以蓋有金屬層(例如,除了焊料之外的金屬層,其形成取代型固體溶液或具有銅的金屬間化合物)。例如,第一晶粒互連結構213可如在2015年12月8日提交且名為“金屬鍵的瞬態界面梯度鍵合(Transient Interface Gradient Bonding for Metal Bonds)”的第14/963,037號美國專利申請案中所解釋般形成和/或連接,所述美國專利申請案的全部內容特此以引用的方式併入本文中。另外,例如,第一晶粒互連結構213可如在2016年1月6日提交且名為“具有互鎖金屬到金屬鍵的半導體產品和其製造方法(Semiconductor Product with Interlocking Metal-to-Metal Bonds and Method for Manufacturing Thereof)”的第14/989,455號美國專利申請案中所解釋般形成和/或連接,所述美國專利申請案的全部內容特此以引用的方式併入本文中。
第一晶粒互連結構213可以例如包括各種尺寸特性中的任何一種。舉例來說,在實例實施方案中,第一晶粒互連結構213可包括30微米的間距(例如,中心到中心間隔)和17.5微米的直徑(或寬度、短軸或長軸寬度等)。又例如,在實例實施方案中,第一晶粒互連結構213可以包括在20到40(或30到40)微米範圍內的間距和在10到25微米範圍內的直徑(或寬度、短軸或長軸寬度等)。第一晶粒互連結構213可以例如是15到20微米高。
第二晶粒互連結構214可例如與第一晶粒互連結構213共享任何或所有特性。第二晶粒互連結構214中的一些或全部可例如與第一晶粒互連結構213基本上不同。
第二晶粒互連結構214可例如包括金屬(例如,銅、鋁等)柱或焊盤。第二晶粒互連結構214還可以例如包括導電凸塊(例如,C4凸塊等)或球、引線等。第二晶粒互連結構214可例如為與第一晶粒互連結構213相同的一般類型的互連結構,但並非必須如此。例如,第一晶粒互連結構213和第二晶粒互連結構214都可以包括銅柱。又例如,第一晶粒互連結構213可以包括金屬焊盤,並且第二晶粒互連結構214可以包括銅柱。
第二晶粒互連結構214可以各種方式中的任何一種形成。例如,第二晶粒互連結構214可以被電鍍在功能晶粒211的晶粒襯墊上。並且,舉例來說,第二晶粒互連結構214可被印刷和回焊、引線接合等。第二晶粒互連結構214可與第一晶粒互連結構213以相同工藝步驟形成,但此類晶粒互連結構213和214也可以單獨的相應步驟和/或以重疊步驟形成。
例如,在第一實例情境中,可以在與第一晶粒互連結構213相同的第一電鍍操作中形成第二晶粒互連結構214中的每一個的第一部分(例如,第一半部、前三分之一等)。繼續第一實例情境,然後可以在第二電鍍操作中形成第二晶粒互連結構214中的每一個的第二部分(例如,第二半部、其餘三分之二等)。例如,在第二電鍍操作期間,可以抑制第一晶粒互連結構213進行額外的電鍍(例如,通過在其上形成的電介質或保護遮罩層、通過去除電鍍信號等)。在另一實例情境中,可以在完全獨立於用於形成第一晶粒互連結構213的第一電鍍工藝的第二電鍍工藝中形成第二晶粒互連結構214,在第二電鍍工藝期間所述第一晶粒互連結構可以例如由保護遮罩層覆蓋。
第二晶粒互連結構214可以例如未封蓋。例如,第二晶粒互連結構214可以未被焊料封蓋。在實例情境中,第一晶粒互連結構213可以被封蓋(例如,被焊料封蓋、被金屬層封蓋等),而第二晶粒互連結構214未被封蓋。在另一實例情境中,第一晶粒互連結構213和第二晶粒互連結構214均未被封蓋。
第二晶粒互連結構214可以例如包括各種尺寸特性中的任何一種。例如,在實例實施方案中,第二晶粒互連結構214可以包括80微米的間距(例如,中心到中心的間隔)和25微米或更大的直徑(或寬度)。又例如,在實例實施方案中,第二晶粒互連結構214可以包括在50到80微米範圍內的間距和在20到30微米範圍內的直徑(或寬度、短軸或長軸寬度等)。另外,例如,在實例實施方案中,第二晶粒互連結構214可以包括在80到150(或100到150)微米範圍內的間距和在25到40微米範圍內的直徑(或寬度、短軸或長軸寬度等)。第二晶粒互連結構214可以例如是40到80微米高。
應注意,可以接收已經具有形成在其上的一個或多個晶粒互連結構213/214(或其任何部分)的功能晶粒(例如,呈晶圓形式等)。
還應注意,此時可以從其原始晶粒厚度(例如,通過研磨、機械和/或化學薄化等)使功能晶粒(例如,呈晶圓形式)薄化,但是不必如此。例如,功能晶粒晶圓(例如,實例200A-1、200A-2、200A-3和/或200A-4所展示的晶圓)可以是全厚度晶圓。又例如,可以將功能晶粒晶圓(例如,實例200A-1、200A-2、200A-3、200A-4等所展示的晶圓)可至少部分地被薄化以縮減所得封裝的厚度同時仍實現安全地處理晶圓。
通常,方塊110可以包括接收、製造和/或準備多個功能晶粒。因此,本揭示內容的範圍不應受此類接收和/或製造的任何特定方式的特性的限制,也不受此類功能晶粒的任何特定特性的限制。
實例方法100可以在方塊115處包括接收、製造和/或準備連接晶粒。方塊115可以包括以各種方式中的任何一種接收和/或製造多個連接晶粒,本文提供了其非限制性實例。在圖2B-1和2B-2所展示的實例200B-1到200B-7中呈現了方塊115的各種實例態樣。
方塊115可以例如包括在相同設施或地理位置從上游製造工藝接收多個連接晶粒。方塊115還可以例如包括從供應商(例如,從鑄造廠等)接收連接晶粒。
所接收、製造和/或準備的連接晶粒可以包括各種特性中的任何一種。例如,所接收、製造和/或準備的晶粒可以包括晶圓(例如,矽或其它半導體晶圓、玻璃晶圓或面板、金屬晶圓或面板等)上的多個連接晶粒。例如,如圖2B-1所展示,實例200B-1包括連接晶粒的整個晶圓,連接晶粒的實例連接晶粒以元件符號216a標記展示。應理解,儘管本文所展示的各種實例通常涉及封裝中單個連接晶粒的利用,但是可以在單個電子裝置封裝中利用多個連接晶粒(例如,具有相同或不同設計的多個連接晶粒)。本文提供了此類配置的非限制性實例。
在本文中所展示的實例(例如200B-1到200B-4)中,連接晶粒可以例如僅包含電路由電路系統(例如,沒有主動半導體組件和/或被動組件)。然而,應注意,本揭示內容的範圍不限於此。例如,本文中所展示的連接晶粒可以包括被動電子組件(例如,電阻器、電容器、電感器、集成被動裝置(IPD)等)和/或主動電子組件(例如,電晶體、邏輯電路、半導體處理組件、半導體記憶體組件等)和/或光學組件等。
連接晶粒可以包括連接晶粒互連結構。例如,圖200B-1中所展示的實例連接晶粒216a包括連接晶粒互連結構217。連接晶粒互連結構217可以包括各種互連結構特性中的任何一種,本文提供了其非限制性實例。儘管此論述通常將所有連接晶粒互連結構217呈現為彼此相同,但是它們也可以彼此不同。例如,參考圖2B-1,連接晶粒互連結構217的左側部分可以與連接晶粒互連結構217的右側部分相同或不同。
連接晶粒互連結構217和/或其形成可以與本文論述的第一晶粒互連結構213和/或第二晶粒互連結構214和/或其形成共享任何或所有特性。在實例實施方案中,連接晶粒互連結構217的第一部分可以包括提供將此類第一部分配合到第一功能晶粒211的相應第一晶粒互連結構213的間隔、佈局、形狀、大小和/或材料特性,並且連接晶粒互連結構217的第二部分可以包括提供將此類第二部分配合到第二功能晶粒212的相應第一晶粒互連結構213的間隔、佈局、形狀、大小和/或材料特性。
連接晶粒互連結構217可例如包括金屬(例如,銅、鋁等)柱或焊盤。連接晶粒互連結構217還可以例如包括導電凸塊(例如,C4凸塊等)或球、引線、柱等。
連接晶粒互連結構217可以各種方式中的任何一種形成。舉例來說,連接晶粒互連結構217可電鍍於連接晶粒216a的晶粒襯墊上。並且,舉例來說,連接晶粒互連結構217可被印刷和回焊、引線接合等。應注意,在一些實例實施方案中,連接晶粒互連結構217可以是連接晶粒216a的晶粒襯墊。
連接晶粒互連結構217可以例如被封蓋。例如,連接晶粒互連結構217可以被焊料覆蓋。又例如,連接晶粒互連結構217可以覆蓋有金屬層(例如,形成取代型固體溶液或具有銅的金屬間化合物的金屬層)。例如,連接晶粒互連結構217可如在2015年12月8日提交且名為“金屬接合的瞬態界面梯度接合(Transient Interface Gradient Bonding for Metal Bonds)”的第14/963,037號美國專利申請案中所解釋般形成和/或連接,所述美國專利申請案的全部內容特此以引用的方式併入本文中。另外,例如,連接晶粒互連結構217可如在2016年1月6日提交且名為“具有互鎖金屬到金屬接合的半導體產品和其製造方法(Semiconductor Product with Interlocking Metal-to-Metal Bonds and Method for Manufacturing Thereof)”的第14/989,455號美國專利申請案中所解釋般形成和/或連接,所述美國專利申請案的全部內容特此以引用的方式併入本文中。
連接晶粒互連結構217可以例如包括各種尺寸特性中的任何一種。舉例來說,在實例實施方案中,連接晶粒互連結構217可包括30微米的間距(例如,中心到中心間隔)和17.5微米的直徑(或寬度、短軸或長軸寬度等)。又例如,在實例實施方案中,連接晶粒互連結構217可以包括在20到40(或30到40)微米範圍內的間距和在10到25微米範圍內的直徑(或寬度、短軸或長軸寬度等)。連接晶粒互連結構217可以例如是15到20微米高。
在實例情境中,連接晶粒互連結構217可以包括與第一功能晶粒211和第二功能晶粒212的相應第一晶粒互連結構213(例如,金屬焊盤、導電凸塊、銅柱等)配合的銅柱。
連接晶粒216a(或其晶圓200B-1)可以各種方式中的任何一種形成,本文討論了其非限制性實例。例如,參考圖2B-1,連接晶粒216a(例如,在實例200B-3中展示)或其晶圓(例如,在實例200B-1中展示)可以例如包括支撐層290a(例如,矽或其它半導體層、玻璃層、金屬層、塑料層等)。重佈(RD)結構298可形成於支撐層290上。RD結構298可例如包括基底介電層291、第一介電層293、第一傳導跡線292、第二介電層296、第二傳導跡線295和連接晶粒互連結構217。
基底介電層291可例如在支撐層290上。基底介電層291可例如包括氧化物層、氮化物層、多種無機介電材料中的任一個等等。基底介電層291可例如根據規範形成和/或可為原生的。基底介電層291可以被稱為鈍化層。基底介電層291可為或包括例如使用低壓化學氣相沉積(LPCVD)工藝形成的二氧化矽層。在其它實例實施方案中,基底介電層291可以由各種有機介電材料中的任何一種形成,本文提供了其許多實例。
連接晶粒216a(例如,在實例200B-3中展示)或其晶圓(例如,在實例200B-1中展示)還可例如包括第一傳導跡線292和第一介電層293。第一傳導跡線292可例如包括沉積的導電金屬(例如,銅、鋁、鎢等)。第一傳導跡線292可例如通過濺鍍、電鍍、無電鍍等形成。第一傳導跡線292可例如以亞微米或亞兩微米間距(或中心到中心間隔)形成。第一介電層293可例如包括無機介電材料(例如,氧化矽、氮化矽等)。應注意,在各種實施方案中,第一介電層293可在第一傳導跡線292前形成,例如,形成有接著填充有第一傳導跡線292或其一部分的孔隙。在例如包括銅傳導跡線的實例實施方案中,可以利用雙鑲嵌工藝來沉積跡線。
在替代組合件中,第一介電層293可以包括有機介電材料。例如,第一介電層293可以包括雙馬來醯亞胺三嗪(BT)、酚醛樹脂、聚醯亞胺(PI)、苯並環丁烯(BCB)、聚苯並噁唑(PBO)、環氧樹脂和其等同物和其化合物,但是本揭示內容的態樣不限於此。可以各種方式中的任何一種來形成有機介電材料,例如化學氣相沉積(CVD)。在此類替代組合件中,第一傳導跡線292可以例如呈2到5微米的間距(或中心到中心的間隔)。
連接晶粒216a(例如,在實例200B-3中展示)或其晶圓200B-1(例如,在實例200B-1中展示)還可例如包括第二傳導跡線295和第二介電層296。第二傳導跡線295可例如包括沉積的導電金屬(例如,銅等)。第二傳導跡線295可以例如通過相應的導電通孔294或孔(例如,在第一介電層293中)連接到相應的第一傳導跡線292。第二介電層296可例如包括無機介電材料(例如,氧化矽、氮化矽等)。在替代組合件中,第二介電層296可以包括有機介電材料。例如,第二介電層296可以包括雙馬來醯亞胺三嗪(BT)、酚醛樹脂、聚醯亞胺(PI)、苯並環丁烯(BCB)、聚苯並噁唑(PBO)、環氧樹脂和其等同物和其化合物,但是本揭示內容的態樣不限於此。第二介電層296可以例如使用CVD工藝形成,但是本揭示內容的範圍不限於此。應注意,各種介電層(例如,第一介電層293、第二介電層296等)可以由相同的介電材料形成和/或使用相同的工藝形成,但這不是必需的。例如,第一介電層293可以由本文論述的任何無機介電材料形成,第二介電層296可以由本文論述的任何有機介電材料形成,反之亦然。
儘管在圖2B-1中說明了兩組介電層和傳導跡線,但是應理解,連接晶粒216a(例如,在實例200B-3中展示)的RD結構298或其晶圓(例如在實例200B-1中展示)可以包括任何數量的此類層和跡線。舉例來說,RD結構298可包括僅一個介電層和/或一組傳導跡線、三組介電層和/或傳導跡線等。
連接晶粒互連結構217(例如,導電凸塊、導電球、導電柱或桿、導電焊盤或襯墊等)可以形成在RD結構298的表面上。此類連接晶粒互連結構217的實例在圖2B-1和2B-2中展示,其中連接晶粒互連結構217展示為形成在RD結構298的前側(或頂側)上,並且通過第二介電層296中的導電通孔電連接到相應的第二傳導跡線295。此類連接晶粒互連結構217可以例如用於將RD結構298耦合到各種電子組件(例如,主動半導體組件或晶粒、被動組件等),包含例如本文論述的第一功能晶粒211和第二功能晶粒212。
連接晶粒互連結構217可以例如包括各種導電材料中的任何一種(例如,銅、鎳、金等中的任何一種或組合)。連接晶粒互連結構217也可以例如包括焊料。又例如,連接晶粒互連結構217可包括焊球或凸塊、多球焊料柱、細長焊球、在金屬芯上具有焊料層的金屬(例如,銅)芯球、電鍍柱結構(例如,銅柱等)、引線結構(例如,引線接合引線)等。
參考圖2B-1,展示連接晶粒216a的晶圓的實例200B-1可被薄化,例如以產生如在實例200B-2處所展示的薄連接晶粒216b的薄連接晶粒晶圓。舉例來說,薄連接晶粒晶圓(例如,如實例200B-2中所展示)可在仍然允許薄連接晶粒晶圓和/或其個別薄連接晶粒216b的安全處置但提供低剖面的程度上薄化(例如,通過研磨、化學和/或機械薄化等)。舉例來說,參考圖2B-1,在其中支撐層290包括矽的實例實施方案中,薄連接晶粒216b仍可包括矽支撐層290的至少一部分。舉例來說,薄連接晶粒216b的底側(或後側)可包括足夠的不導電支撐層290、基底介電層291等,以阻止在剩餘的支撐層290的底側處進行導電接入到頂側處的導電層。在其它實例中,薄連接晶粒216b可被薄化以基本上或完全地去除支撐層290。在此類實例中,連接晶粒216b的底側處的導電接入仍可由基底介電質291阻擋。
例如,在實例實施方案中,薄連接晶粒晶圓(例如,如實例200B-2所展示)或其薄連接晶粒216b可以具有50微米或更小的厚度。在另一實例實施方案中,薄連接晶粒晶圓(或其薄連接晶粒216b)可以具有20到40微米範圍內的厚度。如本文將要論述的,薄連接晶粒216b的厚度可以小於第一晶粒211和第二晶粒212的第二晶粒互連結構214的長度,例如,使得薄連接晶粒216b可以裝配在載體與功能晶粒211和212之間。
在圖2B-2的200B-5處展示了標記為“連接晶粒實例1”和“連接晶粒實例2”的兩個實例連接晶粒實施方案。連接晶粒實例1可例如在RD結構298和半導體支撐層290中利用無機介電層(和/或無機和有機介電層的組合)。可例如利用安靠公司(Amkor Technology)的無矽整合模塊(SLIMTM)技術產生連接晶粒實例1。半導體支撐層可以例如是30到100 μm(例如70 μm)厚,並且RD結構的每個層級(或子層或層)(例如,至少包含介電層和導電層)可以例如是1到3 μm(例如3 μm、5 μm等)厚。實例所得結構的總厚度可以例如在33到109 μm的範圍內(例如,<80 μm等)。應注意,本揭示內容的範圍不限於任何特定尺寸。
連接晶粒實例2可例如在RD結構298和半導體支撐層290中利用有機介電層(和/或無機和有機介電層的組合)。連接晶粒實例2可例如利用安靠公司的矽晶圓整合扇出(SWIFT
TM)技術產生。半導體支撐層可例如為30到100 μm(例如,70 μm)厚,且RD結構的每一層級(或子層或層)(例如,至少包含介電層和導電層)可例如為4到7 μm厚,10 μm厚等等。實例所得結構的總厚度可以例如在41到121 μm的範圍內(例如,<80 μm、100 μm、110 μm等)。應注意,本揭示內容的範圍不限於任何特定尺寸。還應注意,在各種實例實施方案中,可以使連接晶粒實例2的支撐層290薄化(例如,相對於連接晶粒實例1),以得到相同或相似的總厚度。
本文呈現的實例實施方案通常涉及單面連接晶粒,其可以例如僅在一側上具有互連結構。然而,應注意,本揭示內容的範圍不限於此類單側結構。例如,如實例200B-6和200B-7所展示,連接晶粒216c可以在兩側上包括互連結構。圖2B-2處展示此連接晶粒216c(例如,如在實例200B-7處所展示)和其晶圓(例如,如在實例200B-6處所展示)的實例實施方案,所述連接晶粒還可被稱作雙側連接晶粒。(例如,實例200B-6)的實例晶圓可例如與圖2B中所展示且本文中所論述的(例如,實例200B-1和/或200B-2)的實例晶圓共享任何或所有特性。又例如,實例連接晶粒216c可以與圖2B-1中展示並且在本文中論述的實例連接晶粒216a和/或216b共享任何或所有特性。例如,連接晶粒互連結構217b可與圖2B-1中展示並且在本文中論述的連接晶粒互連結構217共享任何或所有特性。又例如,重佈(RD)結構298b、基底介電層291b、第一傳導跡線292b、第一介電層293b、導電通孔294b、第二傳導跡線295b和第二介電層296b中的任何一個或全部可以分別與圖2B-1中展示並且在本文中論述的重佈(RD)結構298、基底介電層291、第一傳導跡線292、第一介電層293、導電通孔294、第二傳導跡線295和第二介電層296共享任何或所有特性。實例連接晶粒216c還包含在連接晶粒216c的與連接晶粒互連結構217b相反的一側上接收和/或製造的第二組連接晶粒互連結構299。此類第二連接晶粒互連結構299可與連接晶粒互連結構217共享任何或所有特性。在實例實施方案中,當RD結構298b建立在支撐結構(例如,如支撐結構290)上時,第二連接晶粒互連結構299可首先形成,所述支撐結構接著被去除或薄化或平坦化(例如,通過研磨、剝離、剝除、蝕刻等)。
類似地,第15/594,313號美國專利申請案中展示的任何或所有實例方法和結構可以通過任何此類連接晶粒216a、216b和/或216c執行,所述美國專利申請案特此以全文引用的方式併入本文中。
應注意,第二連接晶粒互連結構299中的一個或多個或全部可與連接晶粒216c的其它電路系統隔離,連接晶粒216c在本文中也可被稱作虛設結構(例如,虛設柱等)、錨定結構(例如,錨定柱等)等。舉例來說,第二連接晶粒互連結構299中的任一個或全部可被形成以僅用於在稍後步驟將連接晶粒216c錨定到載體或RD結構或金屬圖案。還應注意,第二連接晶粒互連結構299中的一個或多個或全部可以電連接到電跡線,所述電跡線可以例如連接到附接到連接晶粒216c的晶粒的電子裝置電路系統。此類結構可以例如被稱為主動結構(例如,主動柱等)等。
通常,方塊115可以包括接收、製造和/或準備連接晶粒。因此,本揭示內容的範圍不應受此類接收、製造和/或準備的任何特定方式的特性或此類連接晶粒的任何特定特性的限制。
實例方法100可以在方塊120處包括接收、製造和/或準備第一載體。方塊120可以包括以各種方式中的任何一種接收、製造和/或準備載體,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊120可以例如與本文論述的其它載體接收、製造和/或準備步驟共享任何或所有特性。在圖2C的實例200C處呈現了方塊120的各種實例態樣。
方塊120可以例如包括在相同設施或地理位置從上游製造工藝接收載體。方塊120還可以例如包括從供應商(例如,從鑄造廠等)接收載體。
所接收、製造和/或準備的載體221可以包括各種特性中的任何一種。例如,載體221可以包括半導體晶圓或面板(例如,典型的半導體晶圓,利用比本文論述的功能晶粒所使用的矽低級的矽的低級半導體晶圓等)。又例如,載體221可包括金屬、玻璃、塑料等。載體221可例如為可再用的或可破壞的(例如,單次用、多次用等)。
載體221可以包括各種形狀中的任何一種。例如,所述載體可為晶圓形(例如,圓形等)、可為板形(例如,正方形、矩形等)等。載體221可具有多種橫向尺寸和/或厚度中的任一個。例如,載體221可以具有本文論述的功能晶粒和/或連接晶粒的晶圓的相同或相似的橫向尺寸和/或厚度。又例如,載體221可以具有與本文論述的功能晶粒和/或連接晶粒的晶圓相同或相似的厚度。本揭示內容的範圍不受任何特定載體特性(例如,材料、形狀、尺寸等)的限制。
圖2C處所展示的實例200C包括一層黏著材料223。黏著材料223可以包括各種類型的黏著劑中的任何一種。例如,黏著劑可以是液體、糊劑、膠帶等。
黏著劑223可以包括各種尺寸中的任何一種。例如,黏著劑223可以覆蓋第一載體221的整個頂側。又例如,黏著劑可以覆蓋第一載體221的頂側的中心部分,同時保留第一載體221的頂側的外圍邊緣未被覆蓋又例如,黏著劑可以覆蓋第一載體221的頂側的在位置上對應於單個電子封裝的功能晶粒的未來位置的相應部分。
黏著劑223的厚度可以大於第二晶粒互連結構214的高度,並且因此也大於第一晶粒互連結構213的高度(例如,大5%、大10%、大20%等)。
實例載體221可以與本文論述的任何載體共享任何或所有特性。例如但不限於,載體可以沒有信號分佈層,但是也可以包括一個或多個信號分佈層。此類結構和其形成的實例在圖6A的實例600A中說明並且在本文中進行了論述。
通常,方塊120可以包括接收、製造和/或準備載體。因此,本揭示內容的範圍不應受接收載體的任何特定條件、製造載體的任何特定方式和/或準備此類載體以供使用的任何特定方式的特性的限制。
實例方法100可以在方塊125處包括將功能晶粒耦合(或安裝)到載體(例如,耦合到非導電載體的頂側、耦合到載體的頂側上的金屬圖案、耦合到載體的頂側上的RD結構等)。方塊125可以包括以各種方式中的任何一種執行此類耦合,本文提供了其非限制性實例。舉例來說,方塊125可例如與本文中所論述的其它晶粒安裝步驟共享任何或所有特性。圖2處所展示的實例200D中呈現方塊125的各種實例態樣。
例如,功能晶粒201到204(例如,功能晶粒211和212中的任何一個)可以作為單獨的晶粒被接收。又例如,功能晶粒201到204中的一個或多個可在單個晶圓上被接收,功能晶粒201到204中的一個或多個可在多個相應晶圓(例如,如實例200A-1和200A-3處所展示等)上被接收,等等。在按晶圓形式接收功能晶粒中的一個或兩個的情境中,可從晶圓單切功能晶粒。應注意,如果功能晶粒201到204中的任何功能晶粒被接收在單個MPW上,那麼可以將此類功能晶粒作為附接裝置(例如,與塊狀矽連接)從晶圓中單粒化切割出來。
方塊125可以包括將功能晶粒201到204放置在黏著層223中。例如,第二晶粒互連結構214和第一晶粒互連結構213可以被完全(或部分地)插入黏著層223中。如本文中所論述,黏著層223可以比第二晶粒互連結構214的高度厚,使得當晶粒201到204的底部表面接觸黏著層223的頂部表面時,第二晶粒互連結構214的底端不接觸載體221。然而,在替代實施方案中,黏著層223可以比第二晶粒互連結構214的高度薄,但是仍然足夠厚以當晶粒201到204放置在黏著層223上時覆蓋第一晶粒互連結構213的至少一部分。
方塊125可以包括利用例如晶粒拾取和放置機器來放置功能晶粒201到204。
應注意,儘管本文的圖示總體上將功能晶粒201到204(和其互連結構)的大小和形狀設置為相似,但此類對稱性並非必需的。舉例來說,功能晶粒201到204可具有不同的相應形狀和大小,可具有不同類型的和/或數目個互連結構等。還應注意,功能晶粒201到204(或本文中所論述的任一所謂的功能晶粒)可以是半導體晶粒,但也可以是多種電子組件(例如被動電子組件、主動電子組件、裸露晶粒、經封裝晶粒等)中的任一個。因此,本揭示內容的範圍不應受功能晶粒201到204(或本文中所論述的任一所謂的功能晶粒)的特性限制。
通常,方塊125可以包括將功能晶粒耦合(或安裝)到載體。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類耦合的任何特定方式的特性或此類功能晶粒、互連結構、載體、附接構件等的任何特定特性的限制。
實例方法100可以在方塊130處包括囊封。方塊130可以包括以各種方式中的任何一種執行此類囊封,本文提供了其非限制性實例。在圖2E所展示的實例200E中呈現了方塊130的各種實例態樣。方塊130可以例如與本文論述的其它囊封共享任何或所有特性。
方塊130可以例如包括執行晶圓(或面板)級模製工藝。如本文所論述,在單粒化切割個別模塊之前,本文論述的任何或所有工藝步驟可以在面板或晶圓級執行。參考圖2E所展示的實例實施方案200E,囊封材料226'可覆蓋黏著劑223的頂側、功能晶粒201到204的頂側、功能晶粒201到204的橫向側表面的至少部分(或全部)等等。囊封材料226'還可例如覆蓋從223暴露的功能晶粒201到204的第二晶粒互連結構214、第一晶粒互連結構213和底部表面的任一部分(如果暴露此類組件中的任一個的話)。
囊封材料226'可以包括各種類型的囊封材料中的任何一種,例如模製材料、本文呈現的任何介電材料等。
儘管囊封材料226'(如圖2E所展示)被展示為覆蓋功能晶粒201到204的頂側,但是任何或所有此類頂側(或此類頂側的任何相應部分)可以從囊封材料226暴露(如圖2F所展示)。方塊130可以例如包括最初形成其中晶粒頂側暴露的囊封材料226(例如,利用膜輔助模製技術、晶粒密封模製技術等);形成囊封材料226',接著進行薄化工藝(例如,在方塊135處執行)以使囊封材料226'薄化到足以暴露任何或所有功能晶粒201到204的頂側;形成囊封材料226',接著進行薄化工藝(例如,在方塊135處執行)以使囊封材料薄化但仍保留一部分囊封材料226'覆蓋任何或所有功能晶粒201到204的頂側(或其任何相應部分);等。
通常,方塊130可以包括囊封。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類囊封的任何特定方式的特性或任何特定類型的囊封材料或其配置的特性的限制。
實例方法100可以在方塊135處包括研磨囊封材料。方塊135可以包括以各種方式中的任何一種執行此類研磨(或任何薄化或平坦化),本文提供了其非限制性實例。方塊135可以例如與本文論述的其它研磨(或薄化)方塊(或步驟)共享任何或所有特性。在圖2F所展示的實例200F中呈現了方塊135的各種實例態樣。
如本文所論述,在各種實例實施方案中,囊封材料226'可以最初形成為大於最終所需的厚度。在此類實例實施方案中,可以執行方塊135以研磨(或者以其它方式薄化或平坦化)囊封材料226'。在圖2F所展示的實例200F中,已研磨囊封材料226'以形成囊封材料226。研磨(或薄化或平坦化)的囊封材料226的頂部表面與功能晶粒201到204的頂部表面共面,因此,所述功能晶粒從囊封材料226暴露。應注意,在各種實例實施方案中,功能晶粒201到204中的一個或多個可以暴露,而功能晶粒201到204中的一個或多個可以保持由囊封材料226覆蓋。應注意,如果執行,此類研磨操作不需要暴露功能晶粒201到204的頂側。
在實例實施方案中,方塊135可以包括研磨(或薄化或平坦化)囊封材料226'以及任何或所有功能晶粒201到204的背側,從而實現囊封材料226的頂部表面與功能晶粒201到204中的一個或多個的共面性。
通常,方塊135可以包括研磨囊封材料。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類研磨(或薄化或平坦化)的任何特定方式的特性的限制。
實例方法100可以在方塊140處包括附接第二載體。方塊140可以包括以各種方式中的任何一種附接第二載體,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊140可以與本文論述的任何載體附接共享任何或所有特性。圖2G展示了方塊140的各種實例態樣。
如圖2G的實例200G所展示,第二載體231可以附接到囊封材料226的頂側和/或功能晶粒201到204的頂側。應注意,此時組合件可能仍為晶圓(或面板)形式。第二載體231可以包括各種特性中的任何一種。舉例來說,第二載體231可以包括玻璃載體、矽(或半導體)載體、金屬載體、塑料載體等等。方塊140可以包括以各種方式中的任何一種附接(或耦合或安裝)第二載體231。例如,方塊140可以包括使用黏著劑、使用機械附接機制、使用真空附接等附接第二載體231。
通常,方塊140可以包括附接第二載體。因此,本揭示內容的範圍不應受附接載體的任何特定方式的特性或任何特定類型的載體的特性的限制。
實例方法100可以在方塊145處包括去除第一載體。方塊145可以包括以各種方式中的任何一種去除第一載體,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊145可以與本文論述的任何載體去除工藝共享任何或所有特性。在圖2H所展示的實例200H中呈現了方塊145的各種實例態樣。
例如,圖2H的實例200H展示去除了第一載體221(例如,與圖2G的實例200G相比)。方塊145可以包括以各種方式中的任何一種(例如,研磨、蝕刻、化學機械平坦化、剝離、剪切、熱釋放或雷射釋放等)執行此類載體去除。
又例如,方塊145可以包括去除在方塊125處利用的將功能晶粒201到204耦合到第一載體221的黏著層223。例如,此類黏著層223可以與第一載體221一起在單步或多步工藝中去除。例如,在實例實施方案中,方塊145可以包括從功能晶粒201到204和囊封材料226中拉出第一載體221,其中與第一載體221一起去除黏著劑(或其一部分)。又例如,方塊145可以包括利用溶劑、熱能、光能或其它清潔技術從功能晶粒201到204(例如,從功能晶粒201到204的底部表面、從第一晶粒213和/或第二晶粒214互連結構等)和囊封材料226去除黏著層223(例如,整個黏著層223和/或黏著層223的在去除第一載體221之後剩餘的任何部分等)。
通常,方塊145可以包括去除第一載體。因此,本揭示內容的範圍不應受去除載體的任何特定方式的特性或任何特定類型的載體的特性的限制。
實例方法100可以在方塊150處包括將連接晶粒附接(或耦合或安裝)到功能晶粒。方塊150可以包括以各種方式中的任何一種執行此類附接,本文提供了其非限制性實例。方塊150可以例如與本文論述的任何晶粒附接工藝共享任何或所有特性。在圖2I處呈現了方塊150的各種實例態樣。
例如,第一連接晶粒216b(例如,此類連接晶粒中的任何一個或全部)的晶粒互連結構217可以機械地且電連接到第一功能晶粒201和第二功能晶粒202的相應的第一晶粒互連結構213。
此類互連結構可以各種方式中的任何一種來連接。例如,可以通過焊接來執行連接。在實例實施方案中,第一晶粒互連結構213和/或連接晶粒互連結構217可以包括可被回焊以執行連接的焊料蓋(或其它焊料結構)。此類焊料蓋可例如通過質量回焊(mass reflow)、熱壓接合(TCB)等經回焊。在另一實例實施方案中,可代替利用焊料通過直接金屬到金屬(例如,銅到銅等)接合來執行連接。此類連接的實例在2015年12月8日提交且名為“金屬結合的瞬態界面梯度結合(Transient Interface Gradient Bonding for Metal Bonds)”的第14/963,037號美國專利申請案和在2016年1月6日提交且名為“具有互鎖金屬到金屬鍵的半導體產品和其製造方法(Semiconductor Product with Interlocking Metal-to-Metal Bonds and Method for Manufacturing Thereof)”的第14/989,455號美國專利申請案中提供,所述美國專利申請案中的每一個的全部內容特此以引用的方式併入本文中。可以利用各種技術中的任何一種來將第一晶粒互連結構213附接到連接晶粒互連結構217(例如,質量回焊、熱壓接合(TCB)、直接的金屬到金屬的金屬間接合、導電黏著劑,等)。
如實例200I所展示,第一連接晶粒201的第一晶粒互連結構213連接到連接晶粒216b的相應連接晶粒互連結構217,並且第二連接晶粒202的第一晶粒互連結構213連接到連接晶粒216b的相應連接晶粒互連結構217。在連接時,連接晶粒216b經由RD結構298在第一功能晶粒201和第二功能晶粒202的各種晶粒互連結構之間提供電連接(例如,如圖2B-1的實例200B-3等所展示)。
在圖2I所展示的實例200I中,第二晶粒互連結構214的高度可以例如大於(或等於)第一晶粒互連結構213、連接晶粒互連結構217、RD結構298以及連接晶粒216b的任何支撐層290b的組合高度。此類高度差可以例如為連接晶粒216b與另一基板(例如,如圖2N的實例200N所展示並且在本文中論述)之間的緩衝材料(例如,底部填充物等)提供空間。
應注意,儘管實例連接晶粒(216b)被展示為單側連接晶粒(例如,類似於圖2B-1的實例連接晶粒216b),但是本揭示內容的範圍不限於此。例如,任何或所有此類實例連接晶粒216b可以是雙側的(例如,類似於圖2B-2的實例連接晶粒216c)。
通常,方塊150可以包括將連接晶粒附接(或耦合或安裝)到功能晶粒。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類附接的任何特定方式的特性或任何特定類型的附接結構的特性的限制。
實例方法100可以在方塊155處包括對連接晶粒進行底部填充。方塊155可以包括以各種方式中的任何一種執行此類底部填充,本文提供了其非限制性實例。方塊155可以例如與本文論述的任何底部填充工藝共享任何或所有特性。在圖2J所展示的實例200J中呈現了方塊155的各種實例態樣。
應注意,可以在連接晶粒216b與功能晶粒201到204之間施加底部填充物。在利用預施加底部填充物(PUF)的情境中,可以在將連接晶粒互連結構217耦合到功能晶粒201到204的第一晶粒互連結構213之前(例如,在方塊150處)將此類PUF施加到功能晶粒201到204和/或施加到連接晶粒216b。
在方塊150處執行的附接之後,方塊155可以包括形成底部填充物(例如,毛細管底部填充物等)。如圖2J的實例實施方案200J所展示,底部填充材料223(例如,本文論述的任何底部填充材料等)可以完全或部分覆蓋連接晶粒216b的底側(例如,如圖2J所示的定向),和/或連接晶粒216b的橫向側的至少一部分(如果不是全部的話)。底部填充材料223還可以例如圍繞連接晶粒互連結構217,並且圍繞功能晶粒201到204的第一晶粒互連結構213。底部填充材料223可另外例如覆蓋對應於第一晶粒互連結構213的區中的功能晶粒201到204的頂側(如圖2J所示的定向)。
應注意,在實例方法100的各種實例實施方案中,可以跳過在方塊155處執行的底部填充。例如,可以在另一方塊處(例如,在方塊175等處)執行對連接晶粒進行底部填充。又例如,可以完全省略此類底部填充。
通常,方塊155可以包括對連接晶粒進行底部填充。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類底部填充的任何特定方式的特性或任何特定類型的底部填充的特性的限制。
實例方法100可以在方塊160處包括去除第二載體。方塊160可以包括以各種方式中的任何一種去除第二載體,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊160可以與本文論述的任何載體去除處理(例如,關於方塊145等)共享任何或所有特性。圖2K所展示的實例200K呈現了方塊160的各種實例態樣。
例如,圖2K所展示的實例實施方案200K不包含圖2J所展示的實例實施方案200J的第二載體231。應注意,此類去除可以例如包括清潔表面、去除黏著劑(如果使用的話)等。
通常,方塊160可包括去除第二載體。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類載體去除的任何特定方式的特性或被去除的任何特定類型的載體或載體材料的特性的限制。
實例方法100可以在方塊165處包括單粒化切割。方塊165可以包括以各種方式中的任何一種執行此類單粒化切割,本文論述了其非限制性實例。方塊165可以例如與本文論述的任何單粒化切割共享任何或所有特性。圖2L所展示的實例200L呈現了方塊165的各種實例態樣。
如本文所論述,本文所展示的實例組合件可以形成於包含多個此類組合件(或模塊)的晶圓或面板上。例如,圖2K所展示的實例200K具有通過囊封材料226接合在一起的兩個組合件(左和右)。在此類實例實施方案中,可以將晶圓或面板單粒化切割(或切塊)以形成個別組合件(或模塊)。在圖2L的實例200L中,將囊封材料226鋸切(或剪裁、折斷、拉斷、切塊或以其它方式剪裁等)成兩個囊封材料部分226a和226b,每個部分對應於相應的電子裝置。
在圖2L所展示的實例實施方案200L中,僅需要剪裁囊封材料226。然而,方塊165可以包括剪裁各種材料中的任何一種(如果沿著單粒化切割線(或剪裁線)存在的話)。例如,方塊165可以包括剪裁底部填充材料、載體材料、功能和/或連接晶粒材料、基板材料等。
通常,方塊165可以包括單粒化切割。因此,本揭示內容的範圍不應受單粒化切割的任何特定方式的限制。
實例方法100可以在方塊170處包括安裝到基板。方塊170可以例如包括以各種方式中的任何一種執行此類附接,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊170可以與本文論述的任何安裝(或附接)步驟(例如,附接互連結構、附接晶粒背側等)共享任何或所有特性。圖4M所展示的實例400M中呈現了方塊170的各種實例態樣。
基板288可以包括各種特性中的任何一種,本文提供了其非限制性實例。舉例來說,基板288可以包括封裝基板、插入件、母板、印刷線路板、功能半導體晶粒、另一裝置的堆積重佈結構等。舉例來說,基板288可包括無芯基板、有機基板、陶瓷基板等。基板288可例如包括形成於半導體(例如,矽等)基板、玻璃或金屬基板、陶瓷基板等上的一個或多個介電層(例如,有機和/或無機介電層)和/或導電層。基板288可例如與圖2B-1的RD結構298、圖2B-2的RD結構298b、本文中所論述的任一RD結構等共享任何或所有特性。基板288可例如包括個別封裝基板或可包括耦合在一起(例如,在面板或晶圓中)的多個基板,所述基板稍後可被單粒化切割。
在圖2M所展示的實例200M中,方塊170可以包括將功能晶粒201到202的第二晶粒互連結構214焊接(例如,利用質量回焊、熱壓接合、雷射焊接等)到相應襯墊(例如,接合襯墊、跡線、焊盤等)或基板288的其它互連結構(例如,柱、桿、球、凸塊等)。
應注意,在其中連接晶粒216b是類似於連接晶粒216c的雙側連接晶粒的實例實施方案中,方塊170還可以包括將第二組連接晶粒互連結構299連接到基板288的相應襯墊或其它互連結構。然而,在圖2M的實例200M中,連接晶粒216b是單側連接晶粒。應注意,如本文所論述,由於功能晶粒201到202的第二晶粒互連結構214比第一晶粒互連結構213、連接晶粒互連結構217和連接晶粒216b的支撐層290b的組合高度高,因此在連接晶粒216b的背側(圖2M中的連接晶粒216b的下側)與基板288的頂側之間存在間隙。如圖2N所展示,此間隙可以用底部填充物填充。
通常,方塊170包括將在方塊165處單粒化切割的組合件(或模塊)安裝(或附接或耦合)到基板。因此,本揭示內容的範圍不應受任何特定類型的安裝(或附接)的特性或任何特定安裝(或附接)結構的特性的限制。
實例方法100可以在方塊175處包括在基板與在方塊170處安裝到其上的組合件(或模塊)之間進行底部填充。方塊175可以包括以各種方式中的任何一種執行底部填充,本文提供了其非限制性實例。方塊175可以例如與本文論述的任何底部填充(或囊封)工藝(例如,關於方塊155等)共享任何或所有特性。在圖2N所展示的實例200N中呈現了方塊175的各種態樣。
方塊175可以例如包括在方塊170處執行安裝之後執行毛細管底部填充物或注入的底部填充物工藝。又例如,在利用預施加底部填充物(PUF)的情境中,可以在此類安裝之前將此類PUF施加到基板、基板的金屬圖案和/或其互連結構。方塊175還可以包括利用模製的底部填充工藝執行此類底部填充。
如圖2N的實例實施方案200N所展示,底部填充材料291(例如,本文論述的任何底部填充材料等)可以完全或部分覆蓋基板288的頂側。底部填充材料291還可以例如圍繞功能晶粒201到202的第二晶粒互連結構214(和/或相應的基板襯墊)。底部填充材料291可以例如覆蓋功能晶粒201到202的底側、連接晶粒216b的底側和囊封材料226a的底側。底部填充材料291還可以例如覆蓋連接晶粒216b的橫向側表面和/或在連接晶粒216b與功能晶粒201到202之間的底部填充物223的暴露的橫向表面。底部填充材料291可以例如覆蓋囊封材料226a和/或功能晶粒201到202的橫向側表面(例如,全部或一部分)。
在其中未形成底部填充物223的實例實施方案中,可以形成底部填充材料291代替底部填充物223。例如,參考實例200N,在實例200N中可以用更多的底部填充材料291代替底部填充材料223。
在其中形成底部填充物223的實例實施方案中,底部填充材料291可以是與底部填充材料223不同類型的底部填充材料。在另一實例實施方案中,底部填充材料223和291都可以是相同類型的材料。
與方塊155一樣,也可以跳過方塊175,例如在另一方塊處留下要用另一底部填充物(例如,模製底部填充物等)填充的空間。
通常,方塊175包括進行底部填充。因此,本揭示內容的範圍不應受任何特定類型的底部填充的特性或任何特定底部填充材料的特性的限制。
實例方法100可在方塊190處包括執行繼續的處理。此類繼續處理可以包括各種特性中的任何一種,本文提供了其非限制性實例。舉例來說,方塊190可包括將實例方法100的執行流程返回到其任一方塊。又例如,方塊190可以包括將實例方法100的執行流程引導到本文論述的任何其它方法方塊(或步驟)(例如,關於圖3的實例方法300、圖5的實例方法500等)。
例如,方塊190可以包括在基板288的底側上形成互連結構299(例如,導電球、凸塊、柱等)。
又例如,如圖2O的實例200O所展示,方塊190可以包括形成囊封材料225。此類囊封材料225可以例如覆蓋基板288的頂側、底部填充物224的橫向側、囊封材料226a的橫向側和/或功能晶粒201到202的橫向側。在圖2O所展示的實例200O中,囊封材料225的頂側、囊封材料226a的頂側和/或功能晶粒201到202的頂側可以共面。
如本文所論述,可能不形成底部填充物224(例如,如在方塊175處形成的底部填充物)。在這種狀況下,囊封材料225可以代替底部填充物。在圖2P處提供了此類結構和方法的實例200P。相對於圖2O所展示的實例實施方案200O,在實例實施方案200P中,用囊封材料225替換實例實施方案200O的底部填充物224作為底部填充物。
如本文所論述,可能不形成底部填充物223(例如,如在方塊155處形成的底部填充物)和底部填充物224。在這種狀況下,囊封材料225可以代替它們。在圖2Q處提供了此類結構和方法的實例實施方案200Q。相對於圖2P所展示的實例實施方案200P,在實例實施方案200Q中,用囊封材料225代替實例實施方案200P的底部填充物223。
應注意,在圖2O、2P和2Q所展示的任何實例實施方案200O、200P和200Q中,囊封材料225和基板288的橫向側可以共面。
在圖1和圖2A到2Q所展示的實例方法100中,各種晶粒互連結構(例如,第一晶粒互連結構213、第二晶粒互連結構214、連接晶粒互連結構217(和/或299)等)通常在晶粒的接收、製造和/或準備工藝期間形成。例如,此類各種晶粒互連結構通常可以在其相應晶粒整合到組合件中之前形成。然而,本揭示內容的範圍不應受此類實例實施方案的時序的限制。例如,任何或所有各種晶粒互連結構可以在其相應晶粒整合到組合件中之後形成。現將論述展示在不同階段形成晶粒互連結構的實例方法300。
圖3展示製造電子裝置(例如,半導體封裝等)的實例方法300的流程圖。實例方法300可以例如與本文論述的任何其它實例方法(例如,圖1的實例方法100、圖5的實例方法500、圖7的實例方法700等)共享任何或所有特性。圖4A到4N展示根據本揭示內容的各種態樣的說明實例電子裝置(例如,半導體封裝等)和製造實例電子裝置的實例方法的橫截面視圖。圖4A到4N可以例如以圖3的方法300的各個方塊(或步驟)說明實例電子裝置。現將一起論述圖3和4A到4N。應注意,在不脫離本揭示內容的範圍的情況下,方法300的實例方塊的次序可變化。
實例方法300可在方塊305處開始執行。方法300可響應於多種原因或條件中的任何一個而開始執行,本文中提供其非限制性實例。舉例來說,方法300可響應於從一個或多個上游和/或下游製造站接收到的一個或多個信號、響應於來自中央製造線控制器的信號等而開始自動執行。又例如,方法300可以響應於操作員命令開始而開始執行。另外,舉例來說,方法300可以響應於從本文中論述的任何其它方法方塊(或步驟)接收執行流而開始執行。
實例方法300可以在方塊310處包括接收、製造和/或準備多個功能晶粒。方塊310可以包括以各種方式中的任何一種接收、製造和/或準備多個功能晶粒,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊310可以與圖1所展示且在本文論述的實例方法100的方塊110共享任何或所有特性。在圖4A所展示的實例400A-1到400A-4中呈現了方塊310的各種態樣。
方塊310可以例如包括在相同設施或地理位置從上游製造工藝接收多個功能晶粒。方塊310還可以例如包括從供應商(例如,從鑄造廠)接收功能晶粒。方塊310還可以例如包括形成多個功能晶粒的任何或所有特徵。
在實例實施方案中,方塊310可以與圖1的實例方法100的方塊110共享任何或所有特性,但是不具有第一晶粒互連結構213和第二晶粒互連結構214。將會看到,此類晶粒互連結構可以稍後在實例方法300中形成(例如,在方塊347處等)。儘管未在圖4A中展示,但是功能晶粒411到412中的每一個可以例如包括晶粒襯墊和/或凸塊下金屬化結構,可以在其上形成此類晶粒互連結構。
圖4A所展示的功能晶粒411到412可以例如與圖2A所展示的功能晶粒211到212共享任何或所有特性(例如,不具有第一晶粒互連結構213和第二晶粒互連結構214)。例如但不限於,功能晶粒411到412可以包括各種電子組件(例如,被動電子組件、主動電子組件、裸露晶粒或組件、封裝晶粒或組件等)中的任何一個的特性。
通常,方塊310可以包括接收、製造和/或準備多個功能晶粒。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類接收、製造和/或準備的任何特定方式的特性的限制,也不受此類功能晶粒的任何特定特性的限制。
實例方法300可以在方塊315處包括接收、製造和/或準備連接晶粒。方塊315可以包括以各種方式中的任何一種接收、製造和/或準備一個或多個連接晶粒,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊315可以與圖1所展示且在本文論述的實例方法100的方塊115共享任何或所有特性。在圖4B所展示的實例400B-1和400B-2中呈現了方塊315的各種實例態樣。
連接晶粒416a和/或416b(或其晶圓)可以例如包括連接晶粒互連結構417。連接晶粒互連結構417可以包括各種特性中的任一個。例如,連接晶粒互連結構417和/或其任何態樣的形成可以與圖2B-1到2B-2所展示且在本文論述的連接晶粒互連結構217和/或其形成共享任何或所有特性。
連接晶粒416a和/或416b(或其晶圓)可以各種方式中的任何一種形成,本文例如關於圖2B-1到2B-2的連接晶粒216a、216b和/或216c提供了其非限制性實例。
通常,方塊315可以包括接收、製造和/或準備連接晶粒。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類接收、製造和/或準備的任何特定方式的特性的限制,也不受此類連接晶粒的任何特定特性的限制。
實例方法300可以在方塊320處包括接收、製造和/或準備第一載體。方塊320可以包括以各種方式中的任何一種接收、製造和/或準備第一載體,本文提供了其非限制性實例。方塊320可以例如與本文論述的其它載體接收、製造和/或準備步驟(例如,與圖1的實例方法100的方塊120等)共享任何或所有特性。
在圖4C所展示的實例400C中呈現了方塊320的各種實例態樣。例如,載體421可以與圖2C的載體221共享任何或所有特性。又例如,黏著劑423可以與圖2C的黏著劑223共享任何或所有特性。然而,應注意,由於黏著劑423不接收功能晶粒的晶粒互連結構(例如,在方塊325處),因此黏著劑423不必與黏著劑223一樣厚。
通常,方塊320可以包括接收、製造和/或準備第一載體。因此,本揭示內容的範圍不應受接收載體的任何特定條件、製造載體的任何特定方式和/或準備此類載體以供使用的任何特定方式的特性的限制。
實例方法300可以在方塊325處包括將功能晶粒耦合(或安裝)到載體(例如,耦合到非導電載體的頂側、耦合到載體的頂側上的金屬圖案、耦合到載體的頂側上的RD結構等)。方塊325可以包括以各種方式中的任何一種執行此類耦合,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊325可以例如與本文論述的其它晶粒安裝步驟(例如,在圖1的實例方法100的方塊125處等)共享任何或所有特性。
在圖4D所展示的實例400D中呈現了方塊325的各種實例態樣。實例400D可以與圖2D的實例200D共享任何或所有特性。例如,功能晶粒401到404(例如,晶粒411和/或412的實例)可以與圖2D的功能晶粒201到204(例如,晶粒211和/或212的實例)共享任何或所有特性(例如,晶粒互連結構213和214未延伸到黏著劑223中)。
在實例400D中,展示了功能晶粒401到404的相應作用側面耦合到黏著劑423,但是本揭示內容的範圍不限於此類定向。在替代實施方案中,功能晶粒401到404的相應非作用側面可以安裝到黏著劑423(例如,其中功能晶粒401到404可以具有矽通孔或其它結構以稍後連接到連接晶粒等)。
通常,方塊325可以包括將功能晶粒耦合到載體。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類耦合的任何特定方式的特性的限制。
實例方法300可在方塊330處包括囊封。方塊330可以包括以各種方式中的任何一種執行此類囊封,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊330可以與本文論述的其它囊封(例如,與圖1的實例方法100的方塊130等)共享任何或所有特性。
在圖4E所展示的實例400E中呈現了方塊330的各種實例態樣。例如,囊封材料426'(和/或其形成)可以與圖2E的囊封材料226'(和/或其形成)共享任何或所有特性。
通常,方塊330可以包括囊封。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類囊封的任何特定方式的特性、任何特定類型的囊封材料的特性等的限制。
實例方法300可以在方塊335處包括研磨(或以其它方式薄化或平坦化)囊封材料。方塊335可以包括以各種方式中的任何一種執行此類研磨(或任何薄化或平坦化工藝),本文提供了其非限制性實例。例如,方塊335可以與本文論述的其它研磨(或薄化或平坦化)(例如,與圖1的實例方法100的方塊135等)共享任何或所有特性。
在圖4F所展示的實例400F中呈現了方塊335的各種實例態樣。實例研磨的(或薄化或平坦化的等)囊封材料426(和/或其形成)可以與圖2F的囊封材料226(和/或其形成)共享任何或所有特性。
通常,方塊335可以包括研磨(或以其它方式薄化或平坦化)囊封材料。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類研磨(或薄化或平坦化)的任何特定方式的特性的限制。
實例方法300可以在方塊340處包括附接第二載體。方塊340可以包括以各種方式中的任何一種附接第二載體,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊340可以與本文論述的任何載體附接(例如,與圖1的實例方法100的方塊140等)共享任何或所有特性。
在圖4G所展示的實例400G中展示了方塊340的各種實例態樣。第二載體431(和/或其附接)可以例如與圖2G的第二載體231共享任何或所有特性。
通常,方塊340可以包括附接第二載體。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類附接的任何特定方式的特性和/或任何特定類型的第二載體的特性的限制。
實例方法300可以在方塊345處包括去除第一載體。方塊345可以包括以各種方式中的任何一種去除第一載體,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊345可以與本文討論的任何載體去除(例如,與圖1所示的實例方法100的方塊145等)共享任何或所有特徵。
在圖4H-1所展示的實例400H中展示了方塊345的各個實例態樣。例如,相對於實例400G,已經去除了第一載體421。
通常,方塊345可以包括去除第一載體。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類去除的任何特定方式的特性的限制。
實例方法300可以在方塊347處包括形成互連結構。方塊347可以包括以各種方式中的任何一種形成互連結構,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊347可以與本文論述的其它互連結構形成工藝(或步驟或方塊)(例如,關於圖1所展示和本文論述的實例方法100的方塊110等)共享任何或所有特性。
在圖4H-2的實例400H-2處展示了方塊347的各種實例態樣。圖4H-2的第一晶粒互連結構413(和/或其形成)可以與圖2A的第一晶粒互連結構213(和/或其形成)共享任何或所有特性。類似地,圖4H-2的第二晶粒互連結構414(和/或其形成)可以與圖2A的第二晶粒互連結構214(和/或其形成)共享任何或所有特性。
實例實施方案400H-2包含鈍化層417(或重新鈍化層)。儘管在圖2A的實例實施方案和/或本文呈現的其它實例實施方案中未展示,但是此類實例實施方案也可以包含此類鈍化層417(例如,在功能晶粒與晶粒互連結構之間和/或在晶粒互連結構的基底周圍,在連接晶粒與連接晶粒互連結構之間和/或在連接晶粒互連結構的基底周圍,等)。例如,在方塊347之前尚未形成此類鈍化層417的情境中,方塊347可以包括形成此類鈍化層417。應注意,也可以省略鈍化層417。
在實例實施方案中,例如其中通過外部無機介電層接收或形成功能晶粒,鈍化層417可以包括有機介電層(例如,包括本文論述的任何有機介電層)。
鈍化層417(和/或其形成)可以包括本文論述的任何鈍化(或質電)層(和/或其形成)的特性。第一晶粒互連結構413和第二晶粒互連結構414可以例如通過鈍化層417中的相應孔電連接到功能晶粒401到404。
儘管在模製層426和功能晶粒401到404上展示了鈍化層417,但是鈍化層417也可以僅在功能晶粒401到404上形成(例如,在方塊310處)。在此類實例實施方案中,鈍化層417的外表面(例如,在圖4H-2中鈍化層417的面向上的表面)可以與囊封材料426的對應表面(例如,在圖4H-2中囊封材料426的面向上的表面)共面。
通常,方塊347可以包括形成互連結構。因此,本揭示內容的範圍不應受此類形成的任何特定方式的特性或互連結構的任何特定特性的限制。
實例方法300可以在方塊350處包括將連接晶粒附接(或耦合或安裝)到功能晶粒。方塊350可以包括以各種方式中的任何一種執行此類附接,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊350可以例如與本文論述的任何晶粒附接(例如,與圖1的實例方法100的方塊150等)共享任何或所有特性。
在圖4I所示的實例400I中呈現了方塊350的各種實例態樣。連接晶粒416b、功能晶粒401到404和/或此類晶粒彼此的連接可以例如與圖2I所展示的實例200I的連接晶粒216b、功能晶粒201到204和/或此類晶粒彼此的連接共享任何或所有特性。
通常,方塊350可以包括將連接晶粒附接到功能晶粒。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類附接的任何特定方式的特性和/或用於執行此類附接的任何特定結構的特性的限制。
實例方法300可以在方塊355處包括對連接晶粒進行底部填充。方塊355可以包括以各種方式中的任何一種執行此類底部填充,本文提供了其非限制性實例。方塊355可以例如與本文論述的任何底部填充(例如,與圖1的實例方法100的方塊155和/或方塊175等)共享任何或所有特性。
在圖4J所展示的實例400J中呈現了方塊355的各種實例態樣。例如,圖4J的底部填充物423(和/或其形成)可以與圖2J的底部填充物223(和/或其形成)共享任何或所有特性。應注意,與本文論述的任何底部填充一樣,各種實例實施方案可以省略執行此類底部填充。
通常,方塊355可以包括對連接晶粒進行底部填充。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類底部填充的任何特定方式的特性或任何特定類型的底部填充材料的特性的限制。
實例方法300可以在方塊360處包括去除第二載體。方塊360可以包括以各種方式中的任何一種去除第二載體,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊360可以與本文論述的任何載體去除(例如,與圖1的實例方法100的方塊145和/或方塊160、與方塊345等)共享任何或所有特性。
在圖4K所展示的實例400K中呈現了方塊360的各種實例態樣。例如,將圖4K與圖4J進行比較,已經去除了第二載體431。
通常,方塊360可包括去除第二載體。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類去除的任何特定方式的特性的限制。
實例方法300可以在方塊365處包括單粒化切割。方塊365可以包括以各種方式中的任何一種執行此類單粒化切割,本文論述了其非限制性實例。方塊365可以例如與本文論述的任何單粒化切割(例如,如關於圖1的實例方法100的方塊165所論述的等)共享任何或所有特性。
在圖4L所展示的實例400L中呈現了方塊365的各種實例態樣。單粒化切割的結構(例如,對應於兩個囊封材料部分426a和426b)可以例如與圖2L的單粒化切割的結構(例如,對應於兩個囊封材料部分226a和226b)共享任何或所有特性。
通常,方塊365可以包括單粒化切割。因此,本揭示內容的範圍不應受單粒化切割的任何特定方式的特性的限制。
實例方法300可以在方塊370處包括安裝到基板。方塊370可以例如包括以各種方式中的任何一種執行此類安裝(或耦合或附接),本文提供了其非限制性實例。例如,方塊370可以與本文論述的任何安裝(或耦合或附接)(例如,關於圖1所展示的實例方法100的方塊170等)共享任何或所有特性。
圖4M所展示的實例400M中呈現了方塊370的各種實例態樣。例如,基板488(和/或到此類基板288的附接)可以與圖2M的實例200M的基板288(和/或到此類基板288的附接)共享任何或所有特性。
通常,方塊370可以包括安裝到基板。因此,本揭示內容的範圍不應受安裝到基板的任何特定方式的特性或任何特定類型的基板的特性的限制。
實例方法300可以在方塊375處包括在基板與在方塊370處安裝到其上的組合件(或模塊)之間進行底部填充。方塊375可以包括以各種方式中的任何一種執行底部填充,本文提供了其非限制性實例。方塊375可以例如與本文論述的任何底部填充(或囊封)工藝(例如,關於方塊355、關於圖1的實例方法100的方塊155和175等)共享任何或所有特性。
在圖4N所展示的實例400N中呈現了方塊375的各種態樣。底部填充物424(和/或其形成)可以例如與圖2N的實例200N所展示的實例底部填充物224(和/或其形成)共享任何或所有特性。應注意,與本文論述的任何底部填充一樣,可以跳過或可以在方法中的不同點處執行方塊375的底部填充。
通常,方塊375可以包括在基板與安裝到基板的組合件之間進行底部填充。因此,本揭示內容的範圍不應受安裝到基板的任何特定方式的特性或任何特定類型的基板的特性的限制。
實例方法300可在方塊390處包括執行繼續的處理。此類繼續處理可以包括各種特性中的任何一種,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊390可以與本文論述的圖1的實例方法100的方塊190共享任何或所有特性。
舉例來說,方塊390可包括將實例方法300的執行流返回到其任一方塊。又例如,方塊390可以包括將實例方法300的執行流引導到本文論述的任何其它方法方塊(或步驟)(例如,關於圖1的實例方法100、圖5的實例方法500、圖7的實例方法700等)。
例如,方塊390可以包括在基板488的底側上形成互連結構499(例如,導電球、凸塊、柱等)。
又例如,如圖2O的實例200O、圖2P的實例200P和圖2Q的實例200Q所展示,方塊390可以包括形成囊封材料和/或底部填充物(或跳過形成囊封材料和/或底部填充物)。
在本文論述的各種實例實施方案中,在將連接晶粒附接到功能晶粒之前,將功能晶粒安裝到載體。本揭示內容的範圍不限於此類安裝次序。現將呈現非限制性實例,其中在將連接晶粒附接到功能晶粒之前將連接晶粒安裝到載體。
圖5展示根據本揭示內容的各種態樣的製造電子裝置的實例方法500的流程圖。實例方法500可以例如與本文論述的任何其它實例方法(例如,圖1的實例方法100、圖3的實例方法300、圖7的實例方法700等)共享任何或所有特性。圖6A到6M展示根據本揭示內容的各種態樣的說明實例電子裝置(例如,半導體封裝等)和製造實例電子裝置的實例方法的橫截面視圖。圖6A到6M可例如說明在圖5的方法500的各種方塊(或步驟)處的實例電子裝置。現將一起論述圖5和6A到6M。應注意,在不脫離本揭示內容的範圍的情況下,方法500的實例方塊的次序可變化。
實例方法500可以在方塊505處開始執行。方法500可響應於各種原因或條件中的任何一種而開始執行,本文提供了其非限制性實例。舉例來說,方法500可響應於從一個或多個上游和/或下游製造站接收到的一個或多個信號、響應於來自中央製造線控制器的信號等而開始自動執行。又例如,方法500可以響應於操作員命令開始而開始執行。另外,舉例來說,方法500可以響應於從本文中論述的任何其它方法方塊(或步驟)接收執行流而開始執行。
實例方法500可以在方塊510處包括接收、製造和/或準備多個功能晶粒。方塊510可以包括以各種方式中的任何一種接收、製造和/或準備多個功能晶粒,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊510可以與圖3所展示且在本文論述的實例方法300的方塊310共享任何或所有特性。在圖4A所展示的實例400A-1到400A-4中呈現了方塊510的各種態樣。應注意,方塊510還可以例如與圖1所展示且在本文論述的實例方法100的方塊110共享任何或所有特性。
如圖6A到6M中的許多圖所展示的功能晶粒611a和612a(和/或其形成)可以例如與圖4A的功能晶粒411和412(和/或其形成)、與圖2A的功能晶粒211到212(和/或其形成)等共享任何或所有特性。例如但不限於,功能晶粒611和612可以包括各種電子組件(例如,被動電子組件、主動電子組件、裸露晶粒或組件、封裝晶粒或組件等)中的任何一種的特性。
通常,方塊510可以包括接收、製造和/或準備多個功能晶粒。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類接收和/或製造的任何特定方式的特性的限制,也不受此類功能晶粒的任何特定特性的限制。
實例方法500可以在方塊515處包括接收、製造和/或準備連接晶粒。方塊515可以包括以各種方式中的任何一種接收和/或製造多個連接晶粒,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊515可以與圖1所展示且在本文論述的實例方法100的方塊115共享任何或所有特性。在圖2B-1到2B-2所展示的實例200B-1和200B-7中呈現了方塊515的各種實例態樣。應注意,方塊515還可例如與圖3所展示且在本文論述的實例方法300的方塊315共享任何或所有特性。
如圖6A到6M中的許多圖所展示的連接晶粒616b和連接晶粒互連結構617(和/或其形成)可以例如與圖2B-1到2B-2的連接晶粒216b和連接晶粒互連結構217(和/或其形成)共享任何或所有特性。
應注意,連接晶粒互連結構617(和/或其形成)可以例如與第一晶粒互連結構213(和/或其形成)共享任何或所有特性。例如,在實例實施方案中,代替在功能晶粒211/212上形成如圖2A的第一晶粒互連結構213之類的第一晶粒互連結構,可以在連接晶粒616b上形成相同或相似的連接晶粒互連結構617。
通常,方塊515可以包括接收、製造和/或準備連接晶粒。因此,本揭示內容的範圍不應受此類接收、製造和/或準備的任何特定方式的特性或此類連接晶粒的任何特定特性的限制。
實例方法500可以在方塊520處包括接收、製造和/或準備其上具有信號重佈(RD)結構(或分佈結構)的載體。方塊520可以包括以各種方式中的任何一種執行此類接收、製造和/或準備,本文提供了其非限制性實例。
方塊520可以例如與本文論述的任何或所有載體接收、製造和/或準備(例如,關於圖1的實例方法100的方塊120、關於圖3的實例方法300的方塊320等)共享任何或所有特性。在圖6A的實例600A中提供了方塊520的各種實例態樣。
如本文所論述,本文論述的任何或所有載體可以例如僅包括塊狀材料(例如,塊狀矽、塊狀玻璃、塊狀金屬等)。任何或所有此類載體還可以在塊狀材料上(或代替塊狀材料)包括信號重佈(RD)結構。方塊520提供了此類載體的接收、製造和/或準備的實例。
方塊520可以包括以各種方式中的任何一種在塊狀載體621a上形成RD結構646a,本文呈現了其非限制性實例。在實例實施方案中,一個或多個介電層和一個或多個導電層可以形成為將電連接橫向地和/或垂直地分佈到第二晶粒互連結構614(稍後形成),所述第二晶粒互連結構將最終連接到功能晶粒611和612(稍後連接)。
圖6A展示了其中RD結構646a包括三個介電層647和三個導電層648的實例。此類層數僅僅是實例,並且本揭示內容的範圍不限於此。在另一實例實施方案中,RD結構646a可僅包括單個介電層647和單個導電層648、每一層中的兩個等。實例重佈(RD)結構646a形成於塊狀載體621a材料上。
介電層647可以由各種材料(例如,Si
3N
4、SiO
2、SiON、PI、BCB、PBO、WPR、環氧樹脂或其它絕緣材料)中的任一種形成。可以利用各種工藝(例如,PVD、CVD、印刷、旋塗、噴塗、燒結、熱氧化等)中的任何一種來形成介電層647。介電層647可以例如被圖案化以暴露各種表面(例如,暴露導電層648的下部跡線或襯墊等)。
導電層648可以由各種材料(例如,銅、銀、金、鋁、鎳、其組合、其合金等)中的任何一種形成。可以利用各種工藝(例如,電解鍍、無電鍍、CVD、PVD等)中的任何一種來形成導電層648。
重佈結構646a可以例如包括在其外表面處暴露(例如,在實例600A的頂部表面處暴露)的導體。此類暴露的導體可以例如用於晶粒互連結構的附接(或形成)(例如,在方塊525等處)。在此類實施方案中,暴露的導體可以包括襯墊,並且可以例如包括在其上形成的凸塊下金屬(UBM),以增強晶粒互連結構的附接(或形成)。此類凸塊下金屬可以例如包括一層或多層的Ti、Cr、Al、TiW、TiN或其它導電材料。
實例重佈結構和/或其形成提供於2015年8月11日申請且名為“半導體封裝以及其製造方法(SEMICONDUCTOR PACKAGE AND FABRICATING METHOD THEREOF)”的第14/823,689號美國專利申請案且名為“半導體裝置以及其製造方法(SEMICONDUCTOR DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF)”的第8,362,612號美國專利,所述專利中的每一個的內容特此以引用的方式全部併入本文中。
重佈結構646a可以例如執行至少一些電連接的扇出重佈,例如將到(將要形成的)晶粒互連結構614的至少一部分的電連接橫向地移動到將經由此類晶粒互連結構614附接的功能晶粒611和612的覆蓋區之外的位置。又例如,重佈結構646a可以執行至少一些電連接的扇入重佈,例如將到(將要形成的)晶粒互連結構614的至少一部分的電連接橫向地移動到(待連接的)連接晶粒616b的覆蓋區內部和/或到(待連接的)功能晶粒611和612的覆蓋區內部的位置。重佈結構646a還可以例如提供功能晶粒611與612之間的各種信號的連接性(例如,除了由連接晶粒616b提供的連接之外)。
在各種實例實施方案中,方塊520可以包括僅形成整個RD結構646的第一部分646a,其中可以在稍後(例如,在方塊570處)形成整個RD結構646的第二部分646b。
通常,方塊520可以包括接收、製造和/或準備其上具有信號重佈(RD)結構的載體。因此,本揭示內容的範圍不應受製造此類載體和/或信號重佈結構的任何特定方式的特性或此類載體和/或信號重佈結構的任何特定特性的限制。
實例方法500可以在方塊525處包括在RD結構(例如,如在方塊520處所提供的)上形成高晶粒互連結構。方塊525可以包括以各種方式中的任何一種在RD結構上形成高晶粒互連結構,本文提供了其非限制性實例。
方塊525可以例如與本文論述的任何或所有功能晶粒接收、製造和/或準備(例如,關於圖1的實例方法100的方塊110和第二晶粒互連結構214的形成和/或第一晶粒互連結構213的形成、關於圖3的實例方法300的方塊347和第二晶粒互連結構414的形成等)共享任何或所有特性(例如,第二晶粒互連結構形成特性等)。
在圖6B的實例600B中提供了方塊525的各種實例態樣。高互連結構614(和/或其形成)可以與圖2A的第二晶粒互連結構214(和/或其形成)和/或與圖4H-2的第二晶粒互連結構414(和/或其形成)共享任何或所有特性。
通常,方塊525可以包括在RD結構(例如,如在方塊520處所提供的)上形成高晶粒互連結構。因此,本揭示內容的範圍不應受形成此類高晶粒互連結構的任何特定方式的特性和/或任何特定類型的高互連結構的特性的限制。
實例方法500可以在方塊530處包括將連接晶粒安裝到RD結構(例如,如在方塊520處所提供的)。方塊530可以包括以各種方式中的任何一種執行此類安裝(或附接或耦合),本文提供了其非限制性實例。方塊530可例如與本文論述的晶粒附接中的任一個(例如,關於圖3展示且本文論述的的實例方法300的方塊325、關於圖1展示且本文論述的實例方法100的方塊125等)共享任何或所有特性。圖6C展示的實例600C中呈現了方塊530的各種實例態樣。
方塊530可以例如包括利用晶粒附接黏著劑(例如,膠帶、液體、糊劑等)將連接晶粒616b的背側附接到RD結構646a。儘管在圖6C中展示連接晶粒616b耦合到RD結構646a的介電層,但是在其它實例實施方案中,可以將連接晶粒616b的背側耦合到導電層(例如,為了增強散熱,提供額外的結構支撐等)。
另外,如本文所論述,本文論述的任何連接晶粒可以是雙側的。在此類實例實施方案中,背側互連結構可以電連接到RD結構646a的對應互連結構(例如,襯墊、焊盤、凸塊等)。
通常,方塊530可以包括將連接晶粒安裝到RD結構(例如,如在方塊520處所提供的)。因此,本揭示內容的範圍不應受安裝連接晶粒的任何特定方式的特性的限制。
實例方法500可以在方塊535處包括囊封。方塊535可以包括以各種方式中的任何一種執行此類囊封,本文提供了其非限制性實例。方塊535可以例如與本文論述的其它囊封方塊(或步驟)(例如,與圖1的實例方法100的方塊130、與圖3的實例方法300的方塊330等)共享任何或所有特性。在圖6D處呈現了方塊535的各種實例態樣。
方塊535可以例如包括執行晶圓(或面板)級模製工藝。如本文所論述,在單粒化切割個別模塊之前,本文論述的任何或所有工藝步驟可以在面板或晶圓級執行。參考圖6D所展示的實例實施方案600D,囊封材料651'可以覆蓋RD結構646a的頂側、高的柱614、連接晶粒互連結構617、連接晶粒616b的頂側(或主動側或前側),以及連接晶粒616b的橫向側表面的至少部分(或全部)。
儘管囊封材料651'(如圖6D所展示)被展示為覆蓋高互連結構614的頂端和連接晶粒互連結構617的頂端,但是此類端部中的任何一個或全部可以從囊封材料651'暴露(如圖6E所展示)。方塊535可以例如包括最初形成囊封材料651',其中各種互連件的頂端暴露或突出(例如,利用膜輔助模製技術、晶粒密封模製技術等)。替代地,方塊535可以包括形成囊封材料651',隨後進行薄化(或平坦化或研磨)工藝(例如,在方塊540處執行),以使囊封材料651'薄化至足以暴露高互連結構614和連接晶粒互連結構617等中的任一個或全部的頂側。
通常,方塊535可以包括囊封。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類囊封的任何特定方式的特性或任何特定類型的囊封材料或其配置的特性的限制。
實例方法500可以在方塊540處包括研磨囊封材料和/或各種互連結構。方塊540可以包括以各種方式中的任何一種執行此類研磨(或任何薄化或平坦化),本文提供了其非限制性實例。在圖6E所展示的實例600E中呈現了方塊540的各種實例態樣。方塊540可以例如與本文論述的其它研磨(或薄化或平坦化)方塊(或步驟)共享任何或所有特性。
如本文所論述,在各種實例實施方案中,囊封材料651'可以最初形成為大於最終所需的厚度,和/或高互連結構614和連接晶粒互連結構617可以最初形成為大於最終所需的厚度。在此類實例實施方案中,可執行方塊540以研磨(或另外薄化或平坦化)囊封材料651'、高互連結構614和/或連接晶粒互連結構617。在圖6E中所展示的實例600E中,囊封材料651、高互連結構614和/或連接晶粒互連結構617已經研磨以產生囊封材料651和互連結構613及617(如圖6E中所展示)。研磨的囊封材料651的頂部表面、高互連結構614的頂部表面和/或連接晶粒互連結構617的頂部表面可以例如是共面的。
應注意,在各種實例實施方案中,例如利用使囊封材料651比互連結構614和/或617薄化更多的化學或機械工藝,在方塊535處利用膜輔助和/或密封模製工藝等,高互連結構614的頂部表面和/或連接晶粒互連結構617的頂部表面可以從囊封材料651的頂部表面突出。
通常,方塊540可以包括研磨(或薄化或平坦化)囊封材料和/或各種互連結構。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類研磨(或薄化或平坦化)的任何特定方式的特性的限制。
實例方法500可以在方塊545處包括將功能晶粒附接(或耦合或安裝)到高互連結構以及連接晶粒互連結構。方塊545可以包括以各種方式中的任何一種執行此類附接,本文提供了其非限制性實例。方塊545可以例如與本文論述的任何晶粒附接工藝共享任何或所有特性。在圖6F所展示的實例600F中呈現了方塊545的各種實例態樣。
例如,第一功能晶粒611a的晶粒互連結構(例如,襯墊、凸塊等)可以機械地且電連接到相應的高互連結構614並連接到相應的連接晶粒互連結構617。類似地,第二功能晶粒612a的晶粒互連結構(例如,襯墊、凸塊等)可以機械地且電連接到相應的高互連結構614並連接到相應的連接晶粒互連結構617。
此類互連結構可以各種方式中的任何一種來連接。例如,可以通過焊接來執行連接。在實例實施方案中,高晶粒互連結構614、連接晶粒互連結構617和/或第一功能晶粒611a和第二功能晶粒612a的相應互連結構可以包括可被回焊以執行連接的焊料蓋(或其它焊料結構)。此類焊料蓋可例如通過質量回焊、熱壓接合(TCB)等經回焊。在另一實例實施方案中,可代替利用焊料通過直接金屬到金屬(例如,銅到銅等)接合來執行連接。此類連接的實例在2015年12月8日提交且名為“金屬接合的瞬態界面梯度接合(Transient Interface Gradient Bonding for Metal Bonds)”的第14/963,037號美國專利申請案和在2016年1月6日提交且名為“具有互鎖金屬到金屬接合的半導體產品和其製造方法(Semiconductor Product with Interlocking Metal-to-Metal Bonds and Method for Manufacturing Thereof)”的第14/989,455號美國專利申請案中提供,所述美國專利申請案中的每一個的全部內容特此以引用的方式併入本文中。可以利用各種技術中的任何一種來將功能晶粒互連結構附接到高互連結構614和連接晶粒互連結構617(例如,質量回焊、熱壓接合(TCB)、直接的金屬到金屬的金屬間接合、導電黏著劑,等)。
如實例實施方案600F所展示,連接晶粒616b的第一連接晶粒互連結構617連接到第一功能晶粒611a的相應互連結構,並且連接晶粒616b的第二連接晶粒互連結構617連接到第二功能晶粒612a的相應互連結構。在連接時,連接晶粒616b經由連接晶粒616b的RD結構298在第一功能晶粒611a和第二功能晶粒612a的各種晶粒互連結構之間提供電連接(例如,如圖2B-1的實例200B-4等所展示)。
在圖6F所展示的實例600F中,高互連結構614的高度可以例如等於(或大於)連接晶粒互連結構217和連接晶粒616b的支撐層290b以及用於將連接晶粒616b附接到RD結構646a的黏著劑或其它構件的組合高度。
通常,方塊545可以包括將功能晶粒附接(或耦合或安裝)到高互連結構以及連接晶粒互連結構。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類附接的任何特定方式的特性或任何特定類型的附接結構的特性的限制。
實例方法500可以在方塊550處包括對功能晶粒進行底部填充。方塊550可以包括以各種方式中的任何一種執行此類底部填充,本文提供了其非限制性實例。方塊550可以例如與本文論述的任何底部填充(例如,與圖1的實例方法100的方塊155和/或方塊175、與圖3的實例方法300的方塊355和/或方塊375等)共享任何或所有特性。在圖6G所展示的實例600G中呈現了方塊550的各種實例態樣。
應注意,可以在功能晶粒611a和612a與囊封材料651之間施加底部填充物。在利用預施加底部填充物(PUF)的情境中,在耦合功能晶粒之前,可以將此類PUF施加到功能晶粒611a和612a,和/或施加到囊封材料651和/或互連結構614和617的頂部暴露端部。
在方塊545處執行的附接之後,方塊550可以包括形成底部填充物(例如,毛細管底部填充物、注入的底部填充物等)。如在圖6G的實例實施方案600G所展示,底部填充材料661(例如,本文論述的任何底部填充材料等)可以完全或部分覆蓋功能晶粒611a和612a的底側(例如,如圖6G所示的定向),和/或功能晶粒611a和612a的橫向側的至少一部分(如果不是全部的話)。底部填充材料661還可以例如覆蓋囊封材料651的頂側的大部分(或全部)。底部填充材料661還可以例如圍繞高互連結構614和連接晶粒互連結構617所附接到的功能晶粒611a和612a的相應互連結構。在其中高互連結構614和/或連接晶粒互連結構617的端部從囊封材料651突出的實例實施方案中,底部填充材料661也可以圍繞此類突出部分。
應注意,在實例方法500的各種實例實施方案中,可以跳過在方塊550處執行的底部填充。例如,可以在另一方塊處(例如,在方塊555等處)執行對功能晶粒進行底部填充。又例如,可以完全省略此類底部填充。
通常,方塊550可以包括對功能晶粒進行底部填充。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類底部填充的任何特定方式的特性或任何特定類型的底部填充材料的特性的限制。
實例方法500可以在方塊555處包括囊封。方塊555可以包括以各種方式中的任何一種執行此類囊封,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊555可以例如與本文論述的其它囊封方塊(或步驟)(例如,與方塊535、與圖1的實例方法100的方塊130、與圖3的實例方法300的方塊330等)共享任何或所有特性。
在圖6H所展示的實例600H中呈現了方塊555的各種實例態樣。例如,囊封材料652'(和/或其形成)可以與圖2E的囊封材料226'(和/或其形成)、與圖4K的囊封材料426(和/或其形成)、與圖6D的囊封材料651(和/或其形成)等共享任何或所有特性。
囊封材料652'覆蓋囊封材料651的頂側,覆蓋底部填充物661的橫向側表面,覆蓋功能晶粒611a和612b的橫向側表面中的至少一些(如果不是全部的話),覆蓋功能晶粒611a和612b的頂側等。
如本文關於其它囊封材料(例如,圖2E的囊封材料226'等)所論述的,囊封材料652'最初不必形成為覆蓋功能晶粒611a和612a的頂側。例如,方塊555可以包括利用膜輔助模製、密封模製等來形成囊封材料652'。
通常,方塊555可以包括囊封。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類囊封的任何特定方式的特性、任何特定類型的囊封材料的特性等的限制。
實例方法500可以在方塊560處包括研磨(或以其它方式薄化或平坦化)囊封材料。方塊560可以包括以各種方式中的任何一種執行此類研磨(或任何薄化或平坦化工藝),本文提供了其非限制性實例。例如,方塊560可以例如與本文論述的其它研磨(或薄化)方塊(或步驟)(例如,與圖1的實例方法100的方塊135、與圖3的實例方法300的方塊335、與方塊540等)共享任何或所有特性。
在圖6I所展示的實例600I中呈現了方塊560的各種實例態樣。實例研磨的(或薄化或平坦化的等)囊封材料652(和/或其形成)可以與圖2F的囊封材料226(和/或其形成)、與圖4F的囊封材料426(和/或其形成)、與圖6E的囊封材料651(和/或其形成)等共享任何或所有特性。
方塊560可以例如包括研磨囊封材料652和/或功能晶粒611a和612a,使得囊封材料652的頂部表面與功能晶粒611a的頂部表面和/或與功能晶粒612a的頂部表面共面。
通常,方塊560可以包括研磨(或以其它方式薄化或平坦化)囊封材料。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類研磨(或薄化或平坦化)的任何特定方式的特性的限制。
實例方法500可以在方塊565處包括去除載體。方塊565可以包括以各種方式中的任何一種去除載體,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊565可以與本文論述的任何載體去除工藝(例如,與圖1的實例方法100的方塊145和/或方塊160、與圖3的實例方法300的方塊345和/或方塊360等)共享任何或所有特性。在圖6J的實例600J中展示了方塊565的各種實例態樣。
例如,圖6J的實例600J展示去除了第一載體621a(例如,與圖6I的實例600I相比)。方塊565可以包括以各種方式中的任何一種(例如,研磨、蝕刻、化學機械平坦化、剝離、剪切、熱釋放或雷射釋放等)執行此類載體去除。又例如,如果例如在方塊520處在RD結構646a的形成期間利用了黏著層,那麼方塊565可以包括去除黏著層。
應注意,在各種實例實施方案中,如本文關於圖1和3的實例方法100和300所展示和所論述的,可以利用第二載體(例如,耦合到囊封材料652和/或耦合到功能晶粒611a和612a)。在其它實例實施方案中,可以利用各種工具結構代替載體。
通常,方塊565可以包括去除載體。因此,本揭示內容的範圍不應受去除載體的任何特定方式的特性或任何特定類型的載體的特性的限制。
實例方法500可以在方塊570處包括完成信號重佈(RD)結構。方塊570可以包括以各種方式中的任何一種完成RD結構,本文提供了其非限制性實例。方塊570可以例如與方塊520(例如,關於方塊520的RD結構形成態樣)共享任何或所有特性。在圖6K所展示的實例600K中呈現了方塊570的各種態樣。
如本文所論述,例如,關於方塊520,可以在僅形成所需RD結構的一部分的情況下已經(但不必已經)接收(或製造或準備)載體。在此類實例情境中,方塊570可以包括完成RD結構的形成。
參考圖6K,方塊570可以包括在RD結構的第一部分646a(例如,在方塊520處已經接收或製造或準備RD結構的第一部分646a)上形成RD結構的第二部分646b。方塊570可以例如包括以與形成RD結構的第一部分646a相同的方式形成RD結構的第二部分646b。
應注意,在各種實施方案中,RD結構的第一部分646a和RD結構的第二部分646b可以利用不同的材料和/或不同的工藝形成。例如,RD結構的第一部分646a可以利用無機介電層形成,而RD結構的第二部分646b可以利用有機介電層形成。又例如,RD結構的第一部分646a可以形成為具有較細的間距(或較細的跡線等),而RD結構的第二部分646b可以形成為具有較粗的間距(或較粗的跡線等)。又例如,RD結構的第一部分646a可以利用後段工藝(BEOL)半導體晶圓製造(fab)工藝形成,而RD結構的第二部分646b可以利用fab後電子裝置封裝工藝形成。另外,RD結構的第一部分646a和RD結構的第二部分646b可以形成在不同的地理位置處。
與RD結構的第一部分646a一樣,RD結構的第二部分646b可以具有任意數量的介電層和/或導電層。
如本文所論述,可以在RD結構646b上形成互連結構。在此類實例實施方案中,方塊565可以包括在暴露的襯墊上形成凸塊下金屬化物(UBM),以增強此類互連結構的形成(或附接)。
通常,方塊570可以包括完成信號重佈(RD)結構。因此,本揭示內容的範圍不應受形成信號重佈結構的任何特定方式的特性或任何特定類型的信號重佈結構的特性的限制。
實例方法500可以在方塊575處包括在重佈結構上形成互連結構。方塊575可以包括以各種方式中的任何一種形成互連結構,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊575可以與本文論述的任何互連結構形成共享任何或所有特性。
在圖6L所展示的實例600L中呈現了方塊575的各種實例態樣。實例互連結構652(例如,封裝互連結構等)可以包括各種互連結構中的任何一種的特性。例如,封裝互連結構652可以包括導電球(例如,焊球等)、導電凸塊、導電柱、引線等。
方塊575可以包括以各種方式中的任何一種形成互連結構652。例如,可以將互連結構652黏貼和/或印刷在RD結構646b上(例如,黏貼和/或印刷到其相應的襯墊651和/或UBM),然後進行回焊。又例如,互連結構652(例如,導電球、導電凸塊、柱、引線等)可以在附接之前預先形成,然後例如經過回焊、電鍍、用環氧樹脂膠合、引線接合等附接到RD結構646b(例如,附接到其相應的襯墊651)。
應注意,如上文所論述,RD結構646b的襯墊651可形成有凸塊下金屬(UBM)或任一金屬化物以幫助形成(例如,構建、附接、耦合、沉積等)互連結構652。例如,可以在方塊570處和/或在方塊575處執行此類UBM形成。
通常,方塊575可以包括在重佈結構上形成互連結構。因此,本揭示內容的範圍不應受形成此類互連結構的任何特定方式的特性或互連結構的任何特定特性的限制。
實例方法500可以在方塊580處包括單粒化切割。方塊580可以包括以各種方式中的任何一種執行此類單粒化切割,本文論述了其非限制性實例。方塊580可以例如與本文論述的任何單粒化切割(例如,如關於圖1的實例方法100的方塊165所論述、如關於圖3的實例方法300的方塊365所論述等)共享任何或所有特性。
在圖6M所展示的實例600M中呈現了方塊580的各種實例態樣。單粒化切割的結構(例如,對應於囊封材料部分652a)可以例如與圖2L的單粒化切割的結構(例如,對應於兩個囊封材料部分226a和226b)、與圖4L的單粒化切割的結構(例如,對應於兩個囊封材料部分426a和426b)等共享任何或所有特性。
通常,方塊580可以包括單粒化切割。因此,本揭示內容的範圍不應受單粒化切割的任何特定方式的特性的限制。
實例方法500可在方塊590處包括執行繼續的處理。此類繼續處理可以包括各種特性中的任何一種,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊590可以與圖1的實例方法100的方塊190、與圖3的實例方法300的方塊390等共享任何或所有特性。
舉例來說,方塊590可包括將實例方法500的執行流程返回到其任一方塊。又例如,方塊590可以包括將實例方法500的執行流程引導到本文論述的任何其它方法方塊(或步驟)(例如,關於圖1的實例方法100、圖3的實例方法300、圖7的實例方法700等)。
例如,如圖2O的實例200O、圖2P的實例200P和圖2Q的實例200Q所展示,方塊590可以包括形成囊封材料和/或底部填充物(或跳過形成囊封材料和/或底部填充物)。
如本文所論述,功能晶粒和連接晶粒可以例如以多晶片模塊配置安裝到基板。在圖9和10中展示此類配置的非限制性實例。
圖7展示根據本揭示內容的各種態樣的製造電子裝置的實例方法700的流程圖。實例方法700可以例如與本文論述的任何其它實例方法(例如,圖1的實例方法100、圖3的實例方法300、圖5的實例方法500等)共享任何或所有特性。圖8A到8N展示根據本揭示內容的各種態樣的說明實例電子裝置(例如,半導體封裝等)和製造實例電子裝置的實例方法的橫截面視圖。圖8A到8N可例如說明在圖7的方法700的各種方塊(或步驟)處的實例電子裝置。現將一起論述圖7和圖8A到8N。應注意,在不脫離本揭示內容的範圍的情況下,方法700的實例方塊的次序可變化。在實例實施方案中,可以認為圖7的方法700與圖5的方法相似,但是增加了用於形成第二重佈結構的方塊742。
實例方法700可以在方塊705處開始執行。方法700可以響應於各種原因或條件中的任何一種而開始執行,本文提供了其非限制性實例。舉例來說,方法700可響應於從一個或多個上游和/或下游製造站接收到的一個或多個信號、響應於來自中央製造線控制器的信號等而開始自動執行。又例如,方法700可以響應於操作員命令開始而開始執行。另外,舉例來說,方法700可以響應於從本文中論述的任何其它方法方塊(或步驟)接收執行流程而開始執行。
實例方法700可以在方塊710處包括接收、製造和/或準備多個功能晶粒。方塊710可以包括以各種方式中的任何一種接收、製造和/或準備多個功能晶粒,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊710可以與圖5所展示且在本文論述的實例方法500的方塊510、與圖3所展示且在本文論述的實例方法300的方塊310等共享任何或所有特性。在圖4A所展示的實例400A-1到400A-4中呈現了方塊710的各種態樣。應注意,方塊710還可以例如與圖1所展示且在本文論述的實例方法100的方塊110共享任何或所有特性。
如圖8A到8N中的許多圖所展示的功能晶粒811a和812a(和/或其形成)可以例如與功能晶粒611a和612a(和/或其形成)、功能晶粒411和412(和/或其形成)、功能晶粒211和212(和/或其形成)等共享任何或所有特性。例如但不限於,功能晶粒811a和812a可以包括各種電子組件(例如,被動電子組件、主動電子組件、裸露晶粒或組件、封裝晶粒或組件等)中的任何一種的特性。
通常,方塊710可以包括接收、製造和/或準備多個功能晶粒。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類接收和/或製造的任何特定方式的特性的限制,也不受此類功能晶粒的任何特定特性的限制。
實例方法700可以在方塊715處包括接收、製造和/或準備連接晶粒。方塊715可以包括以各種方式中的任何一種接收和/或製造多個連接晶粒,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊715可以與圖1所展示且在本文論述的實例方法100的方塊115共享任何或所有特性。在圖2B-1到2B-2所展示的實例200B-1和200B-7中呈現了方塊715的各種實例態樣。應注意,方塊715還可以例如與圖3所展示且在本文論述的實例方法100的方塊315、與圖5中所展示的實例方法500的方塊515等共享任何或所有特性。
如圖8A到8N中的許多圖所展示的連接晶粒816b和連接晶粒互連結構817(和/或其形成)可以例如與圖2B-1到2B-2的連接晶粒216b和連接晶粒互連結構217(和/或其形成)共享任何或所有特性。
應注意,連接晶粒互連結構817(和/或其形成)可以例如與第一晶粒互連結構213(和/或其形成)共享任何或所有特性。例如,在實例實施方案中,代替在功能晶粒211/212上形成如圖2A的第一晶粒互連結構213之類的第一晶粒互連結構,可以在連接晶粒816b上形成相同或相似的連接晶粒互連結構817。
通常,方塊715可以包括接收、製造和/或準備連接晶粒。因此,本揭示內容的範圍不應受此類接收、製造和/或準備的任何特定方式的特性或此類連接晶粒的任何特定特性的限制。
實例方法700可以在方塊720處包括接收、製造和/或準備其上具有信號重佈(RD)結構(或分佈結構)的載體。方塊720可以包括以各種方式中的任何一種執行此類接收、製造和/或準備,本文提供了其非限制性實例。
方塊720可以例如與本文論述的任何或所有載體接收、製造和/或準備(例如,關於圖1的實例方法100的方塊120、關於圖3的實例方法300的方塊320、關於圖5的實例方法500的方塊520等)共享任何或所有特性。在圖8A的實例800A中提供了方塊720的各種實例態樣。
如本文所論述,本文論述的任何或所有載體可以例如僅包括塊狀材料(例如,塊狀矽、塊狀玻璃、塊狀金屬等)。任何或所有此類載體還可以在塊狀材料上(或代替塊狀材料)包括信號重佈(RD)結構。塊720提供了此類載體的接收、製造和/或準備的實例。
方塊720可以包括以各種方式中的任何一種在塊狀載體821a上形成RD結構846a,本文呈現了其非限制性實例。在實例實施方案中,一個或多個介電層和一個或多個導電層可以形成為將電連接橫向地和/或垂直地分佈到垂直互連結構814(稍後形成),所述垂直互連結構將最終電連接到第二重佈結構896和/或功能晶粒811和812(稍後連接)。因此,RD結構846a可以是無芯的。然而,應注意,在各種替代實施方案中,RD結構846a可以是有芯結構。
圖8A展示其中RD結構846a包括三個介電層847和三個導電層848的實例。此類層數僅僅是實例,並且本揭示內容的範圍不限於此。在另一實例實施方案中,RD結構846a可僅包括單個介電層847和單個導電層848、每一層中的兩個等。實例重佈(RD)結構846a形成於塊狀載體821a材料上。
介電層847可以由各種材料(例如,Si
3N
4、SiO
2、SiON、PI、BCB、PBO、WPR、環氧樹脂或其它絕緣材料)中的任一種形成。可以利用各種工藝(例如,PVD、CVD、印刷、旋塗、噴塗、燒結、熱氧化等)中的任何一種來形成介電層847。介電層847可以例如被圖案化以暴露各種表面(例如,暴露導電層848的下部跡線或襯墊等)。
導電層848可以由各種材料(例如,銅、銀、金、鋁、鎳、其組合、其合金等)中的任何一種形成。可以利用各種工藝(例如,電解鍍、無電鍍、CVD、PVD等)中的任何一種來形成導電層848。
重佈結構846a可以例如包括在其外表面處暴露(例如,在實例800A的頂部表面處暴露)的導體。此類暴露的導體可以例如用於晶粒互連結構的附接(或形成)(例如,在方塊725等處)。在此類實施方案中,暴露的導體可以包括襯墊,並且可以例如包括在其上形成的凸塊下金屬(UBM),以增強晶粒互連結構的附接(或形成)。此類凸塊下金屬可以例如包括一層或多層的Ti、Cr、Al、TiW、TiN或其它導電材料。
實例重佈結構和/或其形成提供於2015年8月11日申請且名為“半導體封裝以及其製造方法(SEMICONDUCTOR PACKAGE AND FABRICATING METHOD THEREOF)”的第14/823,689號美國專利申請案且名為“半導體裝置以及其製造方法(SEMICONDUCTOR DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF)”的第8,362,612號美國專利,所述專利中的每一個的內容特此以引用的方式全部併入本文中。
重佈結構846a可以例如執行至少一些電連接的扇出重佈,例如將到(將要形成的)垂直互連結構814的至少一部分的電連接橫向地移動到將經由此類垂直互連結構814附接的功能晶粒811和812的覆蓋區之外的位置。又例如,重佈結構846a可以執行至少一些電連接的扇入重佈,例如將到(將要形成的)垂直互連結構814的至少一部分的電連接橫向地移動到(待連接的)連接晶粒816b的覆蓋區內部和/或到(待連接的)功能晶粒811和812的覆蓋區內部的位置。重佈結構846a還可以例如提供功能晶粒811和812之間的各種信號的連接性(例如,除了由連接晶粒816b提供的連接之外)。
在各種實例實施方案中,方塊720可以包括僅形成整個RD結構846的第一部分846a,其中可以在稍後(例如,在方塊770處)形成整個RD結構846的第二部分846b。
通常,方塊720可以包括接收、製造和/或準備其上具有信號重佈(RD)結構的載體。因此,本揭示內容的範圍不應受製造此類載體和/或信號重佈結構的任何特定方式的特性或此類載體和/或信號重佈結構的任何特定特性的限制。
實例方法700可以在方塊725處包括在RD結構(例如,如在方塊720處所提供的)上形成垂直互連結構。方塊725可以包括以各種方式中的任何一種在RD結構上形成垂直互連結構,本文提供了其非限制性實例。應注意,垂直互連結構在本文中也可以被稱為高凸塊、高柱、高桿、晶粒互連結構、功能晶粒互連結構等。
方塊725可以例如與本文論述的任何或所有功能晶粒接收、製造和/或準備(例如,關於圖1的實例方法100的方塊110和第二晶粒互連結構214的形成和/或第一晶粒互連結構213的形成、關於圖3的實例方法347的方塊347和第二晶粒互連結構414的形成、關於圖5的實例方法500的方塊525等)共享任何或所有特性(例如,第二晶粒互連結構形成特性等)。
在圖8B的實例800B中提供了方塊725的各種實例態樣。垂直互連結構814(和/或其形成)可以與圖2A的第二晶粒互連結構214(和/或其形成)和/或與圖4H-2的第二晶粒互連結構414(和/或其形成)共享任何或所有特性。另外,垂直互連結構814(和/或其形成)可以與圖6B的互連結構614(和/或其形成)共享任何或所有特性。
通常,方塊725可以包括在RD結構(例如,如在方塊720處所提供的)上形成垂直互連結構。因此,本揭示內容的範圍不應受形成此類垂直互連結構的任何特定方式的特性和/或任何特定類型的垂直互連結構的特性的限制。
實例方法700可以在方塊730處包括將連接晶粒安裝到RD結構(例如,如在方塊720處所提供的)。方塊730可以包括以各種方式中的任何一種執行此類安裝(或附接或耦合),本文提供了其非限制性實例。方塊730可以例如與本文論述的任何晶粒附接(例如,關於圖5所展示且在本文論述的實例方法500的方塊530、關於圖3所展示且在本文論述的實例方法300的方塊325、關於圖1所展示且本文論述的實例方法100的方塊125等)共享任何或所有特性。圖8C展示的實例800C中呈現了方塊730的各種實例態樣。
方塊730可以例如包括利用晶粒附接黏著劑(例如,膠帶、液體、糊劑等)將連接晶粒816b的背側附接到RD結構846a。儘管在圖8C中展示連接晶粒816b耦合到RD結構846a的介電層,但是在其它實例實施方案中,可以將連接晶粒816b的背側耦合到導電層(例如,為了增強散熱,提供額外的結構支撐等)。
另外,如本文所論述,本文論述的任何連接晶粒可以是雙側的。在此類實例實施方案中,背側互連結構可以電連接到RD結構846a的對應互連結構(例如,襯墊、焊盤、凸塊等)。
通常,方塊730可以包括將連接晶粒安裝到RD結構(例如,如在方塊720處所提供的)。因此,本揭示內容的範圍不應受安裝連接晶粒的任何特定方式的特性的限制。
實例方法700可以在方塊735處包括囊封。方塊735可以包括以各種方式中的任何一種執行此類囊封,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊735可以例如與本文論述的其它囊封方塊(或步驟)(例如,與圖1的實例方法100的方塊130、與圖3的實例方法300的方塊330、與圖5的實例方法500的方塊530等)共享任何或所有特性。在圖8D處呈現了方塊735的各種實例態樣。
方塊735可以例如包括執行晶圓(或面板)級模製工藝。如本文所論述,在單粒化切割個別模塊之前,本文論述的任何或所有工藝步驟可以在面板或晶圓級執行。參考圖8D所展示的實例實施方案800D,囊封材料851'可以覆蓋RD結構846a的頂側、垂直互連結構814、連接晶粒互連結構817、連接晶粒816b的頂側(或主動側或前側),以及連接晶粒816b的橫向側表面的至少部分(或全部)。
儘管囊封材料851'(如圖8D所展示)被展示為覆蓋垂直互連結構814的頂端和連接晶粒互連結構817的頂端,但是此類端部中的任何一個或全部可以從囊封材料851'暴露(如圖8E所展示)。方塊735可以例如包括最初形成囊封材料851',其中各種互連件的頂端暴露或突出(例如,利用膜輔助模製技術、晶粒密封模製技術等)。替代地,方塊735可以包括形成囊封材料851',隨後進行薄化(或平坦化或研磨)工藝(例如,在方塊740處執行),以使囊封材料851'薄化至足以暴露垂直互連結構814和連接晶粒互連結構817等中的任一個或全部的頂側。
通常,方塊735可以包括囊封。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類囊封的任何特定方式的特性或任何特定類型的囊封材料或其配置的特性的限制。
實例方法700可以在方塊740處包括研磨囊封材料和/或各種互連結構。方塊740可以包括以各種方式中的任何一種執行此類研磨(或任何薄化或平坦化),本文提供了其非限制性實例。在圖8E所展示的實例800E中呈現了方塊740的各種實例態樣。方塊740可以例如與本文論述的其它研磨(或薄化或平坦化)方塊(或步驟)共享任何或所有特性。
如本文所論述,在各種實例實施方案中,囊封材料851'可以最初形成為大於最終所需的厚度,和/或垂直互連結構814和連接晶粒互連結構817可以最初形成為大於最終所需的厚度。在此類實例實施方案中,可以執行方塊740以研磨(或以其它方式薄化或平坦化)囊封材料851'、垂直互連結構814和/或連接晶粒互連結構817。在圖8E所展示的實例800E中,囊封材料851、垂直互連結構814和/或連接晶粒互連結構817已經被研磨以產生囊封材料851和垂直互連結構814以及連接晶粒互連結構817(如圖8E所展示)。研磨的囊封材料851的頂部表面、垂直互連結構814的頂部表面和/或連接晶粒互連結構817的頂部表面可以例如是共面的。
應注意,在各種實例實施方案中,例如利用使囊封材料851比垂直互連結構814和/或連接晶粒互連結構817薄化更多的化學或機械工藝,在方塊735處利用膜輔助和/或密封模製工藝等,垂直互連結構814的頂部表面和/或連接晶粒互連結構817的頂部表面可以從囊封材料851的頂部表面突出。
通常,方塊740可以包括研磨(或薄化或平坦化)囊封材料和/或各種互連結構。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類研磨(或薄化或平坦化)的任何特定方式的特性的限制。
實例方法700可以在方塊742處包括形成第二信號重佈(RD)結構(或分佈結構)。方塊742可以包括以各種方式中的任何一種執行此類形成,本文提供了其非限制性實例。
方塊742可以例如與本文論述的任何或所有信號分佈結構形成(例如,關於圖1的實例方法100的方塊120、關於圖3的實例方法300的方塊320、關於圖5的實例方法500的方塊520、關於方塊720等)共享任何或所有特性。在圖8F的實例800F中提供了方塊742的各種實例態樣。
如本文所論述,由方塊740產生的實例結構800E可以包括頂部表面,所述頂部表面包括囊封材料851的頂部表面、垂直互連結構814和/或連接晶粒互連結構817的暴露的頂端表面、垂直互連結構814和/或連接晶粒互連結構817的暴露的頂部橫向表面等。方塊742可以例如包括在任何或所有此類表面上形成第二信號重佈結構。
方塊742可以包括以各種方式中的任何一種例如在結構800E的頂部上形成第二RD結構,本文呈現了其非限制性實例。在實例實施方案中,一個或多個介電層和一個或多個導電層可以形成為將垂直互連結構814和/或連接晶粒互連結構817之間的電連接橫向地和/或垂直地分佈到安裝在其中的電組件(例如,分佈到例如晶粒811和812的半導體晶粒、被動電組件、屏蔽組件等)。圖8F展示其中第二RD結構896包括三個介電層897和三個導電層898的實例。此類層數僅僅是實例,並且本揭示內容的範圍不限於此。在另一實例實施方案中,第二RD結構896可以僅包括單個介電層897和單個導電層898、每一層中的兩個等。因此,第二RD結構896可以是無芯的。然而,應注意,在各種替代實施方案中,第二RD結構896可以是有芯結構。在另一實例實施方案中,第二重佈(或分佈)結構896可以僅包括單個垂直金屬結構(例如,一層或多層),例如凸塊下金屬化結構。
介電層897可以由各種材料(例如,Si
3N
4、SiO
2、SiON、PI、BCB、PBO、WPR、環氧樹脂或其它絕緣材料)中的任一種形成。可以利用各種工藝(例如,PVD、CVD、印刷、旋塗、噴塗、燒結、熱氧化等)中的任何一種來形成介電層897。介電層897可以例如被圖案化以暴露各種表面(例如,暴露導電層898的下部跡線或襯墊等)。
導電層898可以由各種材料(例如,銅、銀、金、鋁、鎳、其組合、其合金等)中的任何一種形成。可以利用各種工藝(例如,電解鍍、無電鍍、CVD、PVD等)中的任何一種來形成導電層898。
第二RD結構896可以例如包括在其外表面處暴露(例如,在實例800F的頂部表面處暴露)的導體。此類暴露的導體可以例如用於電組件和/或其附接結構的附接(或形成)(例如,在方塊745等處)。此類暴露的導體可例如包括襯墊結構、凸塊下金屬化結構等。在此類實施方案中,暴露的導體可以包括襯墊,並且可以例如包括在其上形成的凸塊下金屬(UBM),以增強組件和/或其互連結構的附接(或形成)。此類凸塊下金屬可以例如包括一層或多層的Ti、Cr、Al、TiW、TiN或其它導電材料。
實例重佈結構和/或其形成提供於2015年8月11日申請且名為“半導體封裝以及其製造方法(SEMICONDUCTOR PACKAGE AND FABRICATING METHOD THEREOF)”的第14/823,689號美國專利申請案且名為“半導體裝置以及其製造方法(SEMICONDUCTOR DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF)”的第8,362,612號美國專利,所述專利中的每一個的內容特此以引用的方式全部併入本文中。
第二RD結構896可以例如執行至少一些電連接或信號的扇出重佈,將電連接或信號從連接晶粒互連結構817和/或垂直互連結構814(附接到第二RD結構896的底側)的至少一部分橫向地移動到連接晶粒互連結構817(或連接晶粒816b)和/或垂直互連結構814的覆蓋區外部的位置。又例如,第二RD結構896可以執行至少一些電連接或信號的扇入重佈,將電連接或信號從連接晶粒互連結構817和/或垂直互連結構814的至少一部分橫向地移動到連接晶粒互連結構817(或連接晶粒816b)和/或垂直互連結構814的覆蓋區內部的位置。第二RD結構896還可以例如提供功能晶粒811與812之間的各種信號的連接性(例如,除了由連接晶粒816b提供的連接之外、除了由RD結構846a提供的連接之外等)。
儘管實例方塊742已描述為逐層形成第二RD結構,但是應注意,可以預形成的格式接收第二RD結構且接著在方塊742處附接(例如,焊接、用環氧樹脂膠合等)第二RD結構。
通常,方塊742可以包括形成第二重佈(RD)結構。因此,本揭示內容的範圍不應受製造此類載體和/或信號重佈結構的任何特定方式的特性或此類載體和/或信號重佈結構的任何特定特性的限制。
實例方法700可以在方塊745處包括將功能晶粒附接(或耦合或安裝)到第二重佈(RD)結構(例如,如在方塊742處形成的)。方塊745可以包括以各種方式中的任何一種執行此類附接,本文提供了其非限制性實例。方塊745可以例如與本文論述的任何晶粒附接工藝共享任何或所有特性。在圖8G所展示的實例800G中呈現了方塊745的各種實例態樣。
例如,第一功能晶粒811a的晶粒互連結構(例如,襯墊、凸塊等)可以機械地且電連接到第二RD結構896的相應導體(例如,襯墊、凸塊下金屬、暴露的跡線等)。例如,第一功能晶粒811a的晶粒互連結構可以通過第二RD結構896的導體電連接到相應的垂直互連結構814和/或電連接到相應的連接晶粒互連結構817。類似地,第二功能晶粒812a的晶粒互連結構(例如,襯墊、凸塊等)可以機械地且電連接到第二RD結構896的相應導體(例如,襯墊、凸塊下金屬、暴露的跡線等)。例如,第二功能晶粒812a的晶粒互連結構可以通過第二RD結構896的導體電連接到相應的垂直互連結構814和/或電連接到相應的連接晶粒互連結構817。
功能晶粒的此類互連結構可以各種方式中的任何一種來連接。例如,可以通過焊接來執行連接。在實例實施方案中,功能晶粒811a和812a的互連結構可以包括可以通過質量回焊、熱壓接合(TCB)等進行回焊的焊料蓋(或其它焊料結構)。類似地,第二RD結構896的襯墊或凸塊下金屬可以已經形成有(例如,在方塊742處)可以通過質量回焊、熱壓接合(TCB)等進行回焊的焊料蓋(或其它焊料結構)。在另一實例實施方案中,可以通過直接的金屬到金屬(例如,銅到銅等)接合而不利用焊料和/或通過利用一個或多個中間的非焊料金屬層來執行連接。此類連接的實例在2015年12月8日提交且名為“金屬鍵的瞬態界面梯度鍵合(Transient Interface Gradient Bonding for Metal Bonds)”的第14/963,037號美國專利申請案和在2016年1月6日提交且名為“具有互鎖金屬到金屬鍵的半導體產品和其製造方法(Semiconductor Product with Interlocking Metal-to-Metal Bonds and Method for Manufacturing Thereof)”的第14/989,455號美國專利申請案中提供,所述美國專利申請案中的每一個的全部內容特此以引用的方式併入本文中。可以利用各種技術中的任何一種來將功能晶粒互連結構附接到第二RD結構896(例如,質量回焊、熱壓接合(TCB)、直接的金屬到金屬的金屬間接合、導電黏著劑,等)。
如實例實施方案800G所展示,連接晶粒816b的第一連接晶粒互連結構817通過第二RD結構896連接到第一功能晶粒811a的相應互連結構,並且連接晶粒816b的第二連接晶粒互連結構817通過第二RD結構896連接到第二功能晶粒812a的相應互連結構。在連接時,連接晶粒816b(例如,與第二RD結構896結合)經由連接晶粒816b的RD結構298在第一功能晶粒811a和第二功能晶粒812a的各種晶粒互連結構之間提供電連接(例如,如圖2B-1的實例200B-4等所展示)。
在圖8F所展示的實例800G中,垂直互連結構814的高度可以例如等於(或大於)連接晶粒互連結構217和連接晶粒816b的支撐層290b以及用於將連接晶粒816b附接到RD結構846a的黏著劑或其它構件的組合高度。因此,第二RD結構896可以例如包括大致平面的下側、大致均勻的厚度和大致平面的上側。
通常,方塊745可以包括將功能晶粒附接(或耦合或安裝)到第二RD結構。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類附接的任何特定方式的特性或任何特定類型的附接結構的特性的限制。
實例方法700可以在方塊750處包括對功能晶粒進行底部填充。方塊750可以包括以各種方式中的任何一種執行此類底部填充,本文提供了其非限制性實例。方塊750可以例如與本文論述的任何底部填充(例如,與圖1的實例方法100的方塊155和/或方塊175、與圖3的實例方法300的方塊355和/或方塊375、與圖5的實例方法500的方塊550等)共享任何或所有特性。在圖8H所展示的實例800H中呈現了方塊750的各種實例態樣。
應注意,可以在功能晶粒811a和812a與第二RD結構896之間施加底部填充物。在利用預施加底部填充物(PUF)的情境中,在耦合功能晶粒811a和812a之前,可以將此類PUF施加到功能晶粒811a和812a,和/或施加到第二RD結構896和/或第二RD結構896的頂部暴露導體(例如,襯墊、凸塊下金屬化物、暴露的跡線等)。
在方塊745處執行的附接之後,方塊750可以包括形成底部填充物(例如,毛細管底部填充物、注入的底部填充物等)。如圖8H的實例實施方案800H所展示,底部填充材料861(例如,本文論述的任何底部填充材料等)可以完全或部分覆蓋功能晶粒811a和812a的底側(例如,如圖8H所示的定向),和/或功能晶粒811a和812a的橫向側的至少一部分(如果不是全部的話)。底部填充材料861還可例如覆蓋第二RD結構896的頂側的大部分(或全部)。底部填充材料861還可例如圍繞第二RD結構896的相應的互連結構(例如,襯墊、焊盤、跡線、凸塊下金屬化物等)附接到的功能晶粒811a和812a的相應的互連結構(例如,襯墊、凸塊等)。在其中第二RD結構896的互連結構的端部從第二RD結構896的頂部表面(例如,頂部介電層表面)突出的實例實施方案中,底部填充材料861也可以圍繞此類突出部分。
應注意,在實例方法700的各種實例實施方案中,可以跳過在方塊750處執行的底部填充。例如,可以在另一方塊處(例如,在方塊755等處)執行對功能晶粒進行底部填充。又例如,可以完全省略此類底部填充。
通常,方塊750可以包括對功能晶粒進行底部填充。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類底部填充的任何特定方式的特性或任何特定類型的底部填充材料的特性的限制。
實例方法700可以在方塊755處包括囊封。方塊755可以包括以各種方式中的任何一種執行此類囊封,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊755可以例如與本文論述的其它囊封方塊(或步驟)(例如,與方塊735、與圖1的實例方法100的方塊130、與圖3的實例方法300的方塊330、與圖5的實例方法500的方塊535和555等)共享任何或所有特性。
在圖8I所展示的實例800I中呈現了方塊755的各種實例態樣。例如,囊封材料852'(和/或其形成)可以與圖2E的囊封材料226'(和/或其形成)、與圖4K的囊封材料426(和/或其形成)、與圖6D和6H的囊封材料651和652'(和/或其形成)、與圖8E的囊封材料851等共享任何或所有特性。
囊封材料852'覆蓋第二RD結構896的頂側,覆蓋底部填充物861的橫向側表面,覆蓋底部填充物861的頂部表面(例如,在晶粒811a與812a之間),覆蓋功能晶粒811a和812a的橫向側表面的至少一些(如果不是全部的話),覆蓋功能晶粒811a和812a的頂側等。在其它實例中,囊封材料852'可以代替底部填充物861,因此在功能晶粒811a和/或812a與第二RD結構896之間提供底部填充物。
如本文關於其它囊封材料(例如,圖2E的囊封材料226'等)所論述的,囊封材料852'最初不必形成為覆蓋功能晶粒811a和812a的頂側。例如,方塊755可以包括利用膜輔助模製、密封模製等來形成囊封材料852'。
通常,方塊755可以包括囊封。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類囊封的任何特定方式的特性、任何特定類型的囊封材料的特性等的限制。
實例方法700可以在方塊760處包括研磨(或以其它方式薄化或平坦化)囊封材料。方塊760可以包括以各種方式中的任何一種執行此類研磨(或任何薄化或平坦化工藝),本文提供了其非限制性實例。例如,方塊760可以例如與本文論述的其它研磨(或薄化)方塊(或步驟)(例如,與圖1的實例方法100的方塊135、與圖3的實例方法300的方塊335、與圖5的實例方法500的方塊540和555、與方塊735等)共享任何或所有特性。
在圖8J所展示的實例800J中呈現了方塊760的各種實例態樣。實例研磨的(或薄化或平坦化的等)囊封材料852(和/或其形成)可以與圖2F的囊封材料226(和/或其形成)、與圖4F的囊封材料426(和/或其形成)、與圖6E和6I的囊封材料651和652(和/或其形成)、與囊封材料851等共享任何或所有特性。
方塊760可以例如包括研磨囊封材料852和/或功能晶粒811a和812a,使得囊封材料852的頂部表面與功能晶粒811a的頂部表面和/或與功能晶粒812a的頂部表面共面。
通常,方塊760可以包括研磨(或以其它方式薄化或平坦化)囊封材料。因此,本揭示內容的範圍不應受執行此類研磨(或薄化或平坦化)的任何特定方式的特性的限制。
實例方法700可以在方塊765處包括去除載體。方塊765可以包括以各種方式中的任何一種去除載體,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊765可以與本文論述的任何載體去除工藝(例如,與圖1的實例方法100的方塊145和/或方塊160、與圖3的實例方法300的方塊345和/或方塊360、與圖5的實例方法500的方塊565等)共享任何或所有特性。在圖8K的實例800K中展示了方塊765的各種實例態樣。
例如,圖8K的實例800K展示去除了第一載體821a(例如,與圖8J的實例800J相比)。方塊765可以包括以各種方式(例如,研磨、蝕刻、化學機械平坦化、剝離、剪切、熱釋放或雷射釋放等)中的任何一種執行此類載體去除。又例如,如果例如在方塊720處在RD結構846a的形成期間利用了黏著層,則方塊765可以包括去除黏著層。
應注意,在各種實例實施方案中,如本文關於圖1和3的實例方法100和300所展示和所論述的,可以利用第二載體(例如,耦合到囊封材料852和/或耦合到功能晶粒811a和812a)。在其它實例實施方案中,可以利用各種工具結構代替載體。
通常,方塊765可以包括去除載體。因此,本揭示內容的範圍不應受去除載體的任何特定方式的特性或任何特定類型的載體的特性的限制。
實例方法700可以在方塊770處包括完成信號重佈(RD)結構(例如,如果在方塊820處沒有完全形成RD結構846a)。方塊770可以包括以各種方式中的任何一種完成RD結構,本文提供了其非限制性實例。方塊770可以例如與方塊720(例如,關於方塊720的RD結構形成態樣)共享任何或所有特性。在圖8L所展示的實例800L中呈現了方塊770的各種態樣。
如本文所論述,例如,關於方塊720,可以在僅形成所需RD結構的一部分的情況下已經(但不必已經)接收(或製造或準備)載體。在此類實例情境中,方塊770可以包括完成RD結構的形成。
參考圖8L,方塊770可以包括在RD結構的第一部分846a(例如,在方塊720處已經接收或製造或準備RD結構的第一部分846a)上形成RD結構的第二部分846b。方塊770可以例如包括以與形成RD結構的第一部分846a相同的方式形成RD結構的第二部分846b。
應注意,在各種實施方案中,RD結構的第一部分846a和RD結構的第二部分846b可以利用不同的材料和/或不同的工藝形成。例如,RD結構的第一部分846a可以利用無機介電層形成,而RD結構的第二部分846b可以利用有機介電層形成。又例如,RD結構的第一部分846a可以形成為具有較細的間距(或較細的跡線等),而RD結構的第二部分846b可以形成為具有較粗的間距(或較粗的跡線等)。又例如,RD結構的第一部分846a可以利用後段工藝(BEOL)半導體晶圓製造(fab)工藝形成,而RD結構的第二部分846b可以利用fab後電子裝置封裝工藝形成。另外,RD結構的第一部分846a和RD結構的第二部分846b可以形成在不同的地理位置處。
與RD結構的第一部分846a一樣,RD結構的第二部分846b可以具有任意數量的介電層和/或導電層。
如本文所論述,可以在RD結構846b上形成互連結構。在此類實例實施方案中,方塊765可以包括在暴露的襯墊上形成凸塊下金屬化物(UBM),以增強此類互連結構的形成(或附接)。
通常,方塊770可以包括完成信號重佈(RD)結構。因此,本揭示內容的範圍不應受形成信號重佈結構的任何特定方式的特性或任何特定類型的信號分佈結構的特性的限制。
實例方法700可以在方塊775處包括在重佈結構上形成互連結構。方塊775可以包括以各種方式中的任何一種形成互連結構,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊775可以與本文論述的任何互連結構形成共享任何或所有特性。
在圖8M所展示的實例800M中呈現了方塊775的各種實例態樣。實例互連結構852(例如,封裝互連結構等)可以包括各種互連結構中的任何一種的特性。例如,封裝互連結構852可以包括導電球(例如,焊球等)、導電凸塊、導電柱、引線等。
方塊775可以包括以各種方式中的任何一種形成互連結構852。例如,可以將互連結構852黏貼和/或印刷在RD結構846b上(例如,黏貼和/或印刷到其相應的襯墊851和/或UBM),然後進行回焊。又例如,互連結構852(例如,導電球、導電凸塊、支柱、引線等)可以在附接之前預先形成,然後例如經過回焊、電鍍、用環氧樹脂膠合、引線接合等附接到RD結構846b(例如,附接到其相應的襯墊851)。
應注意,如上文所論述,RD結構846b的襯墊851可形成有凸塊下金屬(UBM)或任一金屬化物以幫助形成(例如,構建、附接、耦合、沉積等)互連結構852。例如,可以在方塊770處和/或在方塊775處執行此類UBM形成。
通常,方塊775可以包括在重佈結構上形成互連結構。因此,本揭示內容的範圍不應受形成此類互連結構的任何特定方式的特性或互連結構的任何特定特性的限制。
實例方法700可以在方塊780處包括單粒化切割。方塊780可以包括以各種方式中的任何一種執行此類單粒化切割,本文論述了其非限制性實例。方塊780可以例如與本文論述的任何單粒化切割(例如,如關於圖1的實例方法100的方塊165所論述、如關於圖3的實例方法300的方塊365所論述、如關於圖5的實例方法500的方塊580所論述等)共享任何或所有特性。
在圖8N所展示的實例800N中呈現了方塊780的各種實例態樣。單粒化切割的結構(例如,對應於囊封材料部分852a)可以例如與圖2L的單粒化切割的結構(例如,對應於兩個囊封材料部分226a和226b)、與圖4L的單粒化切割的結構(例如,對應於兩個囊封材料部分426a和426b)、與圖6M的單粒化切割的結構600M等共享任何或所有特性。
通常,方塊780可以包括單粒化切割。因此,本揭示內容的範圍不應受單粒化切割的任何特定方式的特性的限制。
實例方法700可以在方塊790處包括執行繼續處理。此類繼續處理可以包括各種特性中的任何一種,本文提供了其非限制性實例。例如,方塊790可以與圖1的實例方法100的方塊190、與圖3的實例方法300的方塊390、與圖5的實例方法500的方塊590等共享任何或所有特性。
例如,方塊790可以包括將實例方法700的執行流返回到其任何方塊。又例如,方塊790可以包括將實例方法700的執行流引導到本文論述的任何其它方法方塊(或步驟)(例如,關於圖1的實例方法100、圖3的實例方法300、圖5的實例方法500等)。
例如,如圖2O的實例200O、圖2P的實例200P和圖2Q的實例200Q所展示,方塊790可以包括形成囊封材料和/或底部填充物(或跳過形成囊封材料和/或底部填充物)。
如本文所論述,功能晶粒和連接晶粒可以例如以多晶片模塊配置安裝到基板。在圖9和10中展示此類配置的非限制性實例。
圖9展示根據本揭示內容的各種態樣的實例電子裝置900的俯視圖。實例電子裝置900可以例如與本文論述的任何或所有電子裝置共享任何或所有特性。例如,功能晶粒911和912可以與本文論述的任何或所有功能晶粒(211、212、201到204、411、412、401到404、611a、612a、811a、812a等)共享任何或所有特性。又例如,連接晶粒916可以與本文論述的任何或所有連接晶粒(216a、216b、216c、290a、290b、416a、416b、616b、816b等)共享任何或所有特性。另外,例如,基板930可以與本文論述的任何或所有基板和/或RD結構(288、488、646、846、896等)共享任何或所有特性。
圖10展示根據本揭示內容的各種態樣的實例電子裝置的俯視圖。實例電子裝置1000可以例如與本文論述的任何或所有電子裝置共享任何或所有特性。例如,功能晶粒(功能晶粒1到功能晶粒10)可以與本文論述的任何或所有功能晶粒(211、212、201到204、411、412、401到404、611a、612a、811a、812a、911、912等)共享任何或所有特性。又例如,連接晶粒(連接晶粒1到連接晶粒10)可以與本文論述的任何或所有連接晶粒(216a、216b、216c、290a、290b、416a、416b、616b、816b、916等)共享任何或所有特性。另外,例如,基板1030可以與本文論述的任何或所有基板和/或RD結構(288、488、646、846、896、930等)共享任何或所有特性。
儘管本文論述的圖示通常包括兩個功能晶粒之間的連接晶粒,但是本揭示內容的範圍不限於此。例如,如圖10所展示,連接晶粒9連接到三個功能晶粒(例如,功能晶粒2、功能晶粒9和功能晶粒10),例如將每個此類功能晶粒彼此電連接。因此,單個連接晶粒可以耦合多個功能晶粒(例如,兩個功能晶粒、三個功能晶粒、四個功能晶粒等)。
另外,儘管本文論述的圖示通常包括僅連接到一個連接晶粒的功能晶粒,但是本揭示內容的範圍不限於此。例如,單個功能晶粒可以連接到兩個或更多個連接晶粒。例如,如圖10所展示,功能晶粒1經由許多相應的連接晶粒連接到許多其它功能晶粒。
圖11展示根據本揭示內容的各種態樣的說明實例電子裝置1100、連接晶粒11-16和電子組合件1100A的橫截面視圖。在圖11中展示的實例中,電子裝置1100可包括外部基板11-46、裝置互連件11-14、連接晶粒11-16、黏著劑11-23、內部組件11-16z、黏著劑11-23z、內部囊封體11-51、內部基板11-96、電子組件11-11、11-12、外部囊封體11-52、底部填充物11-61(任選的)和外部互連件11-92。實例電子裝置1100和電子組合件1100A或其類似命名的部分可與本文所公開的任何其它裝置或組合件或其類似命名的部分共享任何或所有特性。
外部基板11-46可包括介電結構11-47和導電結構11-48。內部基板11-96可包括介電結構11-97和導電結構11-98。電子組件11-11可包括具有相對較薄的寬度或較細的間距的組件互連件11-11a,和具有相對較厚的寬度或較粗的間距的組件互連件11-11b。電子組件11-12可包括具有相對較薄的寬度或較細的間距的組件互連件11-12a,和具有相對較厚的寬度或較粗的間距的組件互連件11-12b。
在圖11中展示的實例中,連接晶粒11-16可包括連接晶粒互連件11-17、連接晶粒基板11-18,和連接晶粒囊封體11-19。連接晶粒基板11-18可包括:介電結構,其包括一個或多個介電層;和導電結構,其包括由一個或多個導電層限定的導電特徵。內部組件11-16z可包括組件主體11-15z、組件互連件11-17z、組件基板11-18z或組件囊封體11-19z。
在圖11中展示的實例中,電子組合件1100A可包括電子裝置1100、組合件基板11-56、周邊結構11-57和組件11-58。
外部基板11-46、內部囊封體11-51、內部基板11-96和外部囊封體11-52可被稱為半導體封裝,且所述封裝可為電子組件11-11和11-12、連接晶粒11-16或內部組件11-16z提供保護以免受外部元件或環境暴露影響。半導體封裝可在外部電組件與外部互連件之間提供電耦合。
圖12A到12E展示根據本揭示內容的各種態樣的說明製造實例連接晶粒11-16的實例方法的橫截面視圖。
圖12A展示早期製造階段的連接晶粒11-16的橫截面視圖。在圖12A中展示的實例中,可提供支撐載體11-16A,且連接晶粒基板11-18可形成於支撐載體11-16A上。在一些實例中,連接晶粒基板11-18可在結構或形成態樣類似於本文在圖2B-1或2B-2中所描述的RD結構298。在一些實例中,支撐載體11-16A可包括或被稱作矽、玻璃、陶瓷、金屬或塑料晶圓或面板。在一些實例中,支撐載體11-16A可包括或被稱作低級印刷電路板或低級引線框架。在一些實例中,支撐載體11-16A可為晶圓形(例如,圓形等)或板形(例如,正方形、矩形等)。支撐載體11-16A可在以下稍後階段期間支撐連接晶粒基板11-18、連接晶粒互連件11-17和連接晶粒囊封體11-19。
在一些實例中,連接晶粒基板11-18可建置在支撐載體11-16A上。儘管本文中的圖示呈現建置在支撐載體11-16A上的一個單個連接晶粒基板11-18,但多個連接晶粒基板11-18可以N×M矩陣建置在支撐載體11-16A上,其中N或M中的至少一個大於1。
在一些實例中,連接晶粒基板11-18可被稱作重佈(“RD”)層、基板或結構。RD基板可包括可逐層形成在支撐載體上方的一個或多個導電重佈層和一個或多個介電層,所述支撐載體可在提供RD基板之後被完全去除或至少部分地去除。RD基板可以在圓形晶圓上以晶圓級工藝逐層製造為晶圓級基板,或在矩形或正方形面板載體上以面板級工藝逐層製造為面板級基板。RD基板可在添加劑累積工藝中形成,所述RD基板可包含與一個或多個導電層交替堆疊的一個或多個介電層,所述導電層限定相應的導電重佈圖案或跡線。可使用電鍍工藝或無電鍍工藝等鍍覆工藝來形成導電圖案。導電圖案可包括導電材料,例如銅或其它可鍍覆金屬。可以使用光圖案化工藝,例如光微影工藝和用於形成光微影遮罩的光阻材料來限定導電圖案的位置。RD基板的介電層可以利用光圖案化工藝來圖案化,且可包含光微影遮罩,通過所述光微影遮罩,光暴露於光圖案期望的特徵,例如介電層中的通孔。因此,介電層可以由例如聚醯亞胺(PI)、苯並環丁烯(BCB)或聚苯並噁唑(PBO)的光可限定(photo-definable)的有機介電材料製成。此類介電材料可以液體形式旋塗或以其它方式塗布,而非以預先形成的膜的形式附接。為了准許適當地形成期望的光限定特徵,此類光可限定的介電材料可以省略結構增強劑,或者可以是無填料的,並且沒有可能會干擾來自光圖案化工藝的光的股線、織造物或其它顆粒。在一些實例中,無填料介電材料的此類無填料特性可准許所得介電層的厚度減小。儘管上文描述的光可限定介電材料可以是有機材料,但是在其它實例中,RD基板的介電材料可以包括一個或多個無機介電層。無機介電層的一些實例可以包括氮化矽(Si
3N
4)、氧化矽(SiO
2)或SiON。一個或多個無機介電層可以不是通過使用光限定的有機介電材料而是通過使用氧化或氮化工藝生長無機介電層而形成。此類無機介電層可以是無填料的,而無股線、織造物或其它不同的無機顆粒。在一些實例中,RD基板可以省略永久性芯結構或載體,例如包括雙馬來醯亞胺三嗪(BT)或FR4的介電材料,並且這些類型的RD基板可以被稱為無芯基板。
在一些實例中,連接晶粒基板11-18的介電結構或導電結構可具有在約0.1微米到約30微米的範圍內的線/空間/寬度。在一些實例中,連接晶粒基板11-18的總厚度可以在約3微米到約50微米的範圍內。
圖12B展示在製造稍後階段的連接晶粒11-16的橫截面視圖。在圖12B展示的實例中,連接晶粒互連件11-17可設置於連接晶粒基板11-18上。在一些實例中,連接晶粒互連件11-17可形成於連接晶粒基板11-18的導電結構上。連接晶粒互連件11-17可包括或被稱作柱、桿、球、引線或凸塊。在一些實例中,連接晶粒互連件11-17可包括金屬,例如銅、鋁、金、銀、鎳、鈀或焊料。連接晶粒互連件11-17可以多種方式中的任一種形成。在一些實例中,可通過鍍敷在連接晶粒基板11-18的導電結構上設置連接晶粒互連件11-17。在一些實例中,可通過印刷、回焊或線接合在連接晶粒基板11-18上設置連接晶粒互連件11-17。在一些實例中,連接晶粒互連件11-17可從連接晶粒基板11-18的導電結構延伸。在一些實例中,連接晶粒互連件11-17可具有在約20微米到約300微米的範圍內的線/空間間隔或間距。在一些實例中,連接晶粒互連件11-17的高度可以在約10微米到約300微米的範圍內。
在一些實例中,連接晶粒互連件11-17可作為電橋在電子組件11-11的組件互連件11-11a與電子組件11-12的組件互連件11-12a之間電連接,且因此兩個電子組件11-11和11-12可通過連接晶粒基板11-18在水平方向上彼此電連接。
在一些實例中,連接晶粒基板11-18可電連接到電子組件11-11的組件互連件11-11a和電子組件11-12的組件互連件11-12a,因此通過連接晶粒基板11-18在水平方向上使兩個電子組件11-11和11-12彼此電連接,且連接晶粒互連件11-17可電連接到外部基板11-46,因此通過連接晶粒互連件11-17將兩個電子組件11-11和11-12電連接到外部基板11-46。在實例實施方案中,來自外部基板11-46的功率可通過連接晶粒互連件11-17而被供應到電子組件11-11和11-12。
圖12C展示在製造稍後階段的連接晶粒11-16的橫截面視圖。在圖12C展示的實例中,連接晶粒囊封體11-19可設置於連接晶粒基板11-18和連接晶粒互連件11-17上。連接晶粒囊封體11-19可覆蓋連接晶粒基板11-18的頂側或可覆蓋連接晶粒互連件11-17的橫向側。在一些實例中,連接晶粒囊封體11-19可包括環氧樹脂或酚醛樹脂,或矽石填料。在一些實例中,連接晶粒囊封體11-19可包括或被稱作模製化合物、樹脂、密封劑、填料增強聚合物或有機主體。在一些實例中,連接晶粒囊封體11-19不僅可覆蓋橫向側並且還覆蓋連接晶粒互連件11-17的頂端。在一些實例中,連接晶粒囊封體11-19的頂側和連接晶粒互連件11-17的頂側可為共面的。在一些實例中,連接晶粒囊封體11-19可通過壓縮模製工藝、轉移模製工藝、液相囊封體模製工藝、真空層壓工藝、膏體印刷工藝或膜輔助模製工藝而形成。在一些實例中,可執行壓縮模製工藝,使得可流動樹脂預先被供應到模具,具有連接晶粒互連件11-17的連接晶粒基板11-18被放置到所述模具中,且對應的可流動樹脂接著固化。可執行轉移模製工藝,使得可流動樹脂從模具的門(供應孔口)被供應到包括連接晶粒互連件11-17的連接晶粒基板11-18的外圍邊緣。在一些實例中,連接晶粒囊封體11-19的厚度(高度)可類似於連接晶粒互連件11-17。連接晶粒囊封體11-19可為連接晶粒11-16(例如,連接晶粒互連件11-17)提供結構完整性或保護以在製造連接晶粒11-16時免於外部元件或環境暴露的影響。
圖12D展示在製造稍後階段的連接晶粒11-16的橫截面視圖。在圖12D展示的實例中,可實行薄化工藝。可使用砂輪或研磨襯墊來縮減連接晶粒互連件11-17的頂側和連接晶粒囊封體11-19的頂側。在薄化工藝之後或之前,可蝕刻連接晶粒互連件11-17的頂側和連接晶粒囊封體11-19的頂側。在薄化工藝之後,連接晶粒互連件11-17的頂側與連接晶粒囊封體11-19的頂側可為共面的,或連接晶粒互連件11-17的頂側可通過連接晶粒囊封體11-19的頂側被暴露。
圖12E展示在製造稍後階段的連接晶粒11-16的橫截面視圖。在圖12E展示的實例中,可從連接晶粒基板11-18去除支撐載體11-16A。在一些實例中,晶圓支撐系統可首先附接到連接晶粒互連件11-17和連接晶粒囊封體11-19。在一些實例中,當臨時黏著劑定位於連接晶粒基板11-18與支撐載體11-16A之間時,熱或光(例如,雷射束)可被供應到臨時黏著劑,且因此可弱化或去除臨時黏著劑的黏著性,進而從連接晶粒基板11-18去除支撐載體11-16A。在一些實例中,可使用機械力強制性地將支撐載體11-16A與連接晶粒基板11-18分離。在一些實例中,可通過機械研磨和化學蝕刻來去除支撐載體11-16A。當以如上文所論述的矩陣型製造連接晶粒基板11-18時,可另外執行單粒化切割或鋸切工藝以分離成個別連接晶粒11-16。連接晶粒囊封體11-19的橫向側與連接晶粒基板11-18的橫向側可通過單粒化切割工藝而共面。
當完成時,連接晶粒11-16可包括具有細或窄間距的連接晶粒基板11-18和具有細或窄間距的連接晶粒互連件11-17。在一些實例中,連接晶粒互連件11-17可連接到內部基板11-96,其中面朝內部基板11-96(面向上)的連接晶粒互連件11-17和此類面向上的佈置可通過連接晶粒11-16在水平方向上耦合電子組件11-11與11-12。在一些實例中,連接晶粒基板11-18可連接到內部基板11-96,且連接晶粒互連件11-17可連接到外部基板11-46,其中連接晶粒互連件11-17面朝外部基板11-46(面向下)。具有類似結構的連接晶粒11-16在一些實例中可用作面向上類型的連接晶粒,且在一些其它實例中可用作面向下類型的連接晶粒,且將在下文進一步詳細描述。
圖13A到13K展示根據本揭示內容的各種態樣的說明製造實例電子裝置1100的實例方法和實例電子組合件1100A的橫截面視圖。
圖13A展示在製造早期階段的電子組合件1100A的橫截面視圖。在圖13A中展示的實例中,外部基板11-46可設置或形成於支撐載體11-46A上。在一些實例中,外部基板11-46可包括或被稱作重佈(RD)層、基板或結構。外部基板11-46可包括介電結構11-47和導電結構11-48。介電結構11-47可包括或被稱作一個或多個介電層。導電結構11-48可包括或被稱作一個或多個導電層、跡線、通孔、襯墊或UBM。在一些實例中,介電結構11-47可包括PI、BCB、PBO、Si
3N
4、SiO
2或SiON,並且可通過PVD、CVD、印刷、旋塗、噴塗、燒結或熱氧化而提供。在一些實例中,導電結構11-48可包括銅、銀、金、鋁、鎳或鈀,或可通過電鍍、無電鍍、CVD或PVD而提供。在一些實例中,導電結構11-48的一部分可通過介電結構11-47暴露。導電結構11-48的暴露部分可包括襯墊,且所述襯墊可包括UBM。UBM可包括Ti、Cr、Al、TiW、TiN、Cu、NiV或其它導電材料。在一些實例中,圖13A的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖6A展示的實例600A、圖8A展示的實例800A或圖12A展示的實例的特徵、材料、結構或工藝。
圖13B展示在製造稍後階段的電子組合件1100A的橫截面視圖。在圖13B展示的實例中,裝置互連件11-14可形成或設置於外部基板11-46上。裝置互連件11-14可設置於導電結構11-48上。裝置互連件11-14可包括或被稱作柱、桿、球、引線或凸塊。在一些實例中,圖13B的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖6B展示的實例600B、圖8B展示的實例800B或圖12B展示的實例的特徵、材料、結構或工藝。
圖13C展示在製造稍後階段的電子組合件1100A的橫截面視圖。在圖13C展示的實例中,連接晶粒11-16可設置於外部基板11-46上。在一些實例中,黏著劑11-23可被供應在連接晶粒基板11-18與外部基板11-46的介電結構11-47之間。在一些實例中,黏著劑11-23可包括電絕緣體層。在一些實例中,連接晶粒基板11-18和外部基板11-46可通過黏著劑11-23彼此電解耦。在一些實例中,黏著劑11-23可包括或被稱作黏著劑膠帶、黏著劑膜或黏著劑膏體。在一些實例中,黏著劑11-23可進一步包括基於例如AlN、BN、Al2O
3、SiC的氮化物、氧化物或碳化物的導熱填料。在一些實例中,連接晶粒11-16以面向上的配置附接,其中連接晶粒互連件11-17面向上或背離外部基板11-46。在一些實例中,圖13C的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖6C展示的實例600C或圖8C展示的實例800C的特徵、材料、結構或工藝。
在一些實例中,內部組件11-16z(圖11)可另外設置於外部基板11-46上。在一些實例中,內部組件主體11-15z可使用黏著劑11-23z附接到外部基板11-46的介電結構11-47或導電結構11-48。在一些實例中,內部組件11-16z可包括例如處理器、微控制器、記憶體或電晶體裝置的主動裝置、例如電阻器、電容器、電感器或集成被動裝置(IPD)的被動裝置,或類似於連接晶粒11-16的另一連接晶粒。
圖13D展示在製造稍後階段的電子組合件1100A的橫截面視圖。在圖13D展示的實例中,內部囊封體11-51可設置於外部基板11-46上。內部囊封體11-51可覆蓋外部基板11-46,且還可覆蓋裝置互連件11-14和連接晶粒11-16。在一些實例中,內部囊封體11-51的厚度可大於裝置互連件11-14的厚度或連接晶粒11-16的厚度。在此狀況下,可另外執行用於去除內部囊封體11-51的頂部部分的薄化工藝。在一些實例中,裝置互連件11-14和連接晶粒11-16的頂側可通過薄化工藝通過內部囊封體11-51來暴露。在一些實例中,在薄化工藝之後或之前,可執行用於去除內部囊封體11-51的頂側的蝕刻工藝。在一些實例中,連接晶粒互連件11-17的頂側和連接晶粒囊封體11-19的頂側可通過內部囊封體11-51的頂側暴露。在一些實例中,裝置互連件11-14的頂側和連接晶粒11-16的頂側可與內部囊封體11-51的頂側共面。在一些實例中,連接晶粒互連件11-17的頂側和連接晶粒囊封體11-19的頂側可與內部囊封體11-51的頂側共面。在一些實例中,圖13D的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖6D和6E展示的實例600D和600E、圖8D和8E展示的實例800D和800E或圖12D展示的實例的特徵、材料、結構或工藝。
圖13E展示在製造稍後階段的電子組合件1100A的橫截面視圖。在圖13E展示的實例中,內部基板11-96可形成或設置於裝置互連件11-14、內部囊封體11-51和連接晶粒11-16上。在一些實例中,內部基板11-96可包括或被稱作重佈(RD)層、RD基板或RD結構。內部基板11-96可包括介電結構11-97和導電結構11-98。介電結構11-97可包括或被稱作一個或多個介電層。導電結構11-98可包括或被稱作一個或多個導電層、跡線、通孔、襯墊或UBM。在一些實例中,內部基板11-96的介電結構11-97可形成於內部囊封體11-51或連接晶粒囊封體11-19上。在一些實例中,內部基板11-96的導電結構11-98可形成為接觸裝置互連件11-14或連接晶粒互連件11-17。在一些實例中,不僅裝置互連件11-14並且連接晶粒11-16也可電連接到內部基板11-96。在一些實例中,導電結構11-98的一部分可通過介電結構11-97暴露,導電結構11-98的暴露部分可包括襯墊,且所述襯墊可包括UBM。在一些實例中,圖13E的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖8F展示的實例800F的特徵、材料、結構或工藝。在一些實例中,內部基板11-96的介電結構11-97可與組件囊封體11-19z接觸(參見圖11)。在一些實例中,內部基板11-96的導電結構11-98可電接觸組件互連件11-17z(參見圖11)。
圖13F展示在製造稍後階段的電子組合件1100A的橫截面視圖。在圖13F展示的實例中,電子組件11-11和11-12可設置於內部基板11-96上。在一些實例中,電子組件11-11或11-12可類似於本文中所描述的組件811a或812a。電子組件11-11可包括具有相對較薄的寬度或較細的間距(例如,在約20微米到約300微米的範圍內)的一組組件互連件11-11a和具有相對較厚的寬度或較粗的間距(例如,在約30微米到約500微米的範圍內)的一組組件互連件11-11b,且這些組件互連件集合11-11a和組件互連件集合11-11b可電連接到內部基板11-96的導電結構11-98。電子組件11-12可包括具有相對較薄的寬度或較細的間距(例如,在約20微米到約300微米的範圍內)的一組組件互連件11-12a和具有相對較厚的寬度或較粗的間距(例如,在約30微米到約500微米的範圍內)的一組組件互連件11-12b,且這些組件互連件集合11-12a和組件互連件集合11-12b可電連接到內部基板11-96的導電結構11-98。
在一些實例中,組件互連件11-11a、11-11b、11-12a和11-12b可包括或被稱作凸塊、柱、焊料蓋、襯墊或引線。在一些實例中,電子組件11-11和11-12可包括或被稱作晶粒、晶片或封裝。在一些實例中,電子組件11-11可包括處理器,且電子組件11-12可包括記憶體晶片。在一些實例中,電子組件11-11和11-12都可包括處理器或記憶體晶片。在一些實例中,組件互連件11-11a、11-11b、11-12a或11-12b可直接連接到內部基板11-96的導電結構11-98,或可使用例如焊料的導電黏著劑來連接。在一些實例中,底部填充物11-61可另外設置於電子組件11-11、11-12與內部基板11-96之間。底部填充物11-61可設置於電子組件11-11和11-12的底側與內部基板11-96的頂側之間,且可覆蓋電子組件11-11或11-12的橫向側。底部填充物11-61可圍繞組件互連件11-11a、11-11b、11-12a或11-12b的橫向側。在一些實例中,圖13F的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖6F和6G中展示的實例600F和600G以及圖8G和8H中展示的實例800G和800H的特徵、材料、結構或工藝。
圖13G展示在製造稍後階段的電子組合件1100A的橫截面視圖。在圖13G展示的實例中,外部囊封體11-52可設置於內部基板11-96及電子組件11-11和11-12上。在一些實例中,外部囊封體11-52可覆蓋內部基板11-96的頂側、電子組件11-11和11-12的頂側和(或橫向)側面及底部填充物11-61的側面。在一些實例中,外部囊封體11-52的頂側或電子組件11-11和11-12的頂側可被研磨(或以其它方式被平坦化)。在一些實例中,外部囊封體11-52的頂側可與電子組件11-11和11-12的頂側共面。在一些實例中,電子組件11-11和11-12的頂側可通過外部囊封體11-52的頂側暴露。在一些實例中,圖13G的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖6H和6I中展示的實例600H和600I或圖8I和8J中展示的實例800I和800J的特徵、材料、結構或工藝。
圖13H展示在製造稍後階段的電子組合件1100A的橫截面視圖。在圖13H展示的實例中,可使用臨時黏著劑將支撐載體11-52A設置於電子組件11-11和11-12及外部囊封體11-52上,且可從外部基板11-46去除支撐載體11-16A。在一些實例中,可通過研磨或蝕刻從外部基板11-46去除支撐載體11-16A。在去除支撐載體11-16A之後,可暴露外部基板11-46的介電結構11-47和導電結構11-48的底側。在一些實例中,去除支撐載體11-16A的工藝可類似於圖8K展示的實例800K。在一些實例中,圖13H的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖8K展示的實例800K的特徵、材料、結構或工藝。
圖13I展示在製造稍後階段的電子組合件1100A的橫截面視圖。在圖13I展示的實例中,外部互連件11-92可設置於外部基板11-46上。在一些實例中,外部互連件11-92可設置成耦合到外部基板11-46的導電結構11-48。在一些實例中,外部互連件11-92可包括或被稱作導電球、導電凸塊、導電柱或焊料蓋。在一些實例中,圖13I的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖6L展示的實例600L或圖8M展示的實例800M的特徵、材料、結構或工藝。
可在去除支撐載體11-52A之後完成電子裝置1100。電子裝置1100可包括呈面向上配置的連接晶粒11-16,其中連接晶粒11-16在水平方向上電耦合電子組件11-11及11-12。在一些實例中,當以矩陣型製造多個電子裝置1100時,可另外執行單粒化切割或鋸切工藝以將所述多個電子裝置分離成個別電子裝置1100。由於單粒化切割工藝,外部基板11-46、內部囊封體11-51、內部基板11-96和外部囊封體11-52的橫向側可為共面的。
圖13J展示電子組合件1100A的製造稍後階段的橫截面視圖。在圖13J展示的實例中,電子裝置1100可設置於組合件基板11-56上。在一些實例中,電子裝置1100的外部互連件11-92可耦合到組合件基板11-56。在一些實例中,底部填充物11-61A可設置於電子裝置1100與組合件基板11-56之間。在一些實例中,電子組件11-58可另外設置於組合件基板11-56上(參見圖11)。組合件基板11-56可包括:介電結構,其具有一個或多個介電層;和導電結構,其具有由一個或多個導電層限定的一個或多個特徵,例如襯墊、焊盤或跡線。
在一些實例中,組合件基板11-56可以是預成型基板。預成型基板可以在附接到電子裝置之前製造並且可以包括在相應導電層之間的介電層。導電層可以包括銅,並且可以使用電鍍工藝形成。介電層可以是可以預成型膜形式而不是以液體形式附接的相對較厚的非光可限定層,並且可以包含具有用於剛性或結構性支撐的股線、織造物或其它無機顆粒等填料的樹脂。由於介電層是非光可限定的,因此可通過使用鑽孔或雷射來形成通孔或開口等特徵。在一些實例中,介電層可包括預浸材料或味之素堆積膜(ABF)。預成型基板可包含永久性芯結構或載體,例如包括雙馬來醯亞胺三嗪(BT)或FR4的介電材料,且介電層和導電層可形成於永久性芯結構上。在其它實例中,預成型基板可以是無芯基板並且省略永久性芯結構,且介電層和導電層可形成於犧牲載體上且在形成介電層和導電層之後且在附接到電子裝置之前去除。預成型基板可被稱作印刷電路板(PCB)或層壓基板。此類預成型基板可通過半加成工藝或修改後的半加成工藝來形成。
圖13K展示在製造稍後階段的電子組合件1100A的橫截面視圖。在圖13K展示的實例中,周邊結構11-57可設置於組合件基板11-56上。在一些實例中,周邊結構11-57可包括或被稱作蓋、護罩、散熱片、加強件、罩蓋或封蓋。在一些實例中,周邊結構11-57可包括導電材料(例如銅、鋼、或鋁)、介電材料(例如模製化合物、樹脂或陶瓷),或塗布有導電材料的介電材料。在一些實例中,周邊結構11-57可作為預成型零件來應用,或可通過作為層塗布或濺鍍在外部囊封體11-52或內部囊封體11-51的頂側或橫向側上而在適當位置形成。
在一些實例中,周邊結構11-57可包括耦合到組合件基板11-56的側壁,和在所述側壁上方且覆蓋電子裝置1100的頂側的頂部部分。在一些實例中,黏著劑11-23A可將周邊結構11-57的頂部部分耦合到電子裝置1100的頂側。黏著劑11-23A可包括熱界面材料(TIM)或類似於黏著劑11-23的黏著劑。在一些實例中,周邊結構11-57可能缺少頂部部分且可僅包括周邊側壁。在一些實例中,周邊結構11-57的側壁可通過黏著劑11-23B耦合到組合件基板11-56。在一些實例中,黏著劑11-23B可包括導電黏著劑,例如焊料,其將周邊結構11-57電耦合到組合件基板11-56的導電結構的部分,例如接地節點。在一些實例中,組合件互連件11-98可設置於組合件基板11-56的底側上。組合件互連件11-98可包括或被稱作導電球、導電凸塊、導電柱或具有焊料蓋的導電柱。
當完成時,電子組合件1100A可包括具有呈向上的配置的連接晶粒11-16的電子裝置1100。當以矩陣型製造電子組合件1100A時,可另外執行單粒化切割或鋸切工藝以使個別組合件分離。
圖14展示根據本揭示內容的各種態樣的說明實例電子裝置1400、連接晶粒11-16和電子組合件1400A的橫截面視圖。電子裝置1400、連接晶粒11-16和電子組合件1400A的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖11-12展示的實例電子裝置1100、連接晶粒11-16和電子組合件1100A的特徵、材料、結構或工藝。實例電子裝置1400和電子組合件1400A或其類似命名的部分可與本文所公開的任何其它裝置或組合件或其類似命名的部分共享任何或所有特性。
在圖14展示的實例中,連接晶粒11-16以面向下的配置定位,在所述面向下的配置中,連接晶粒互連件11-17面朝外部基板11-46且連接晶粒基板11-18面朝內部基板11-96。
圖15A到15J展示根據本揭示內容的各種態樣的說明製造實例電子裝置1400的實例方法和實例電子組合件1400A的橫截面視圖。圖15A到15J展示的實例方法可類似於圖13A到13K展示的實例方法,除了使用連接晶粒11-16的面向下的配置之外。
圖15A展示在製造早期階段的電子組合件1400A的橫截面視圖。在圖15A展示的實例中,裝置互連件11-14可形成或設置於支撐載體11-46A上。裝置互連件11-14可包括或被稱作柱、桿、球、引線或凸塊。在一些實例中,圖15A的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖6B展示的實例600B、圖8B展示的實例800B或圖13B展示的實例的特徵、材料、結構或工藝,除了裝置互連件11-14設置於支撐載體11-46A上且其間無基板之外。
圖15B展示在製造稍後階段的電子組合件1400A的橫截面視圖。在圖15B展示的實例中,連接晶粒11-16可設置於支撐載體11-46A上。在一些實例中,黏著劑11-23可設置於連接晶粒基板11-18與支撐載體11-46A之間或設置在所述連接晶粒基板和所述支撐載體上。在一些實例中,黏著劑11-23可包括或被稱作黏著劑膠帶、黏著劑膜或黏著劑膏體。在一些實例中,圖15B的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖6C展示的實例600C、圖8C展示的實例800C或圖13C展示的實例的特徵、材料、結構或工藝,除了連接晶粒11-16設置於支撐載體11-46A上且其間無基板之外。
在一些實例中,內部組件11-16z(圖14)可設置於支撐載體11-46A上。在一些實例中,組件互連件11-17z和組件囊封體11-19z可附接到支撐載體11-46A。在後期,組件互連件11-17z和組件囊封體11-19z可與內部基板11-96耦合,且組件主體11-15z可與外部基板11-46耦合。
圖15C展示在製造稍後階段的電子組合件1400A的橫截面視圖。在圖15C展示的實例中,內部囊封體11-51可設置於支撐載體11-46A上。內部囊封體11-51不僅可覆蓋支撐載體11-46A並且還可覆蓋裝置互連件11-14和連接晶粒11-16。在一些實例中,內部囊封體11-51的厚度可大於裝置互連件11-14的厚度或連接晶粒11-16的厚度。在此狀況下,可另外執行薄化工藝,例如用於縮減內部囊封體11-51的高度的研磨或蝕刻。在一些實例中,由於薄化工藝,裝置互連件11-14和連接晶粒11-16的頂側可通過內部囊封體11-51暴露。在一些實例中,連接晶粒互連件11-17的頂側和連接晶粒囊封體11-19的頂側可通過內部囊封體11-51的頂側暴露。在一些實例中,裝置互連件11-14的頂側和連接晶粒11-16的頂側可與內部囊封體11-51的頂側共面。在一些實例中,連接晶粒互連件11-17的頂側和連接晶粒囊封體11-19的頂側可與內部囊封體11-51的頂側共面。在一些實例中,圖15C的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖6D和6E展示的實例600D和600E、圖8D和8E展示的實例800D和800E或圖13D展示的實例的特徵、材料、結構或工藝。
圖15D展示在製造稍後階段的電子組合件1400A的橫截面視圖。在圖15D展示的實例中,外部基板11-46可形成或設置於裝置互連件11-14、內部囊封體11-51和連接晶粒11-16上。外部基板11-46可包括介電結構11-47和導電結構11-48。在一些實例中,外部基板11-46的介電結構11-47可接觸內部囊封體11-51和連接晶粒囊封體11-19或可形成於所述內部囊封體和所述連接晶粒囊封體上。在一些實例中,外部基板11-46的導電結構11-48可與裝置互連件11-14或連接晶粒互連件11-17耦合。因此,連接晶粒11-16可經由連接晶粒互連件11-17電連接到外部基板11-46。在一些實例中,圖15D的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖6A展示的實例600A、圖8A或8F展示的實例800A或800F或圖13A或13E展示的實例的特徵、材料、結構或工藝。
圖15E展示在製造稍後階段的電子組合件1400A的橫截面視圖。在圖15E展示的實例中,外部互連件11-92可形成或設置於外部基板11-46上。在一些實例中,外部互連件11-92可設置於外部基板11-46的導電結構11-48上。在一些實例中,外部互連件11-92可包括或被稱作導電球、導電凸塊、導電柱或焊料蓋。在一些實例中,圖15E的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖6L展示的實例600L、圖8M展示的實例800M或圖13I展示的實例的特徵、材料、結構或工藝。
圖15F展示在製造稍後階段的電子組合件1400A的橫截面視圖。在圖15F展示的實例中,可使用橫向地界定外部互連件11-92的黏著劑223將支撐載體11-52A耦合在外部互連件11-92或外部基板11-46上方,且可去除支撐載體11-46A。在一些實例中,由於去除支撐載體11-46A,可暴露連接晶粒11-16、內部囊封體11-51和裝置互連件11-14的頂側。在一些實例中,連接晶粒11-16上的黏著劑11-23可通過內部囊封體11-51暴露。
圖15G展示在製造稍後階段的電子組合件1400A的橫截面視圖。在圖15G展示的實例中,可視需要去除連接晶粒11-16上的黏著劑11-23。在一些實例中,可通過例如研磨或蝕刻的薄化工藝來去除黏著劑11-23。在一些實例中,裝置互連件11-14、內部囊封體11-51或連接晶粒基板11-18的頂側可由於薄化工藝而為共面的。在一些實例中,連接晶粒基板11-18的頂側可通過內部囊封體11-51的頂側暴露。在一些實例中,內部組件11-16z(圖14)還可通過內部囊封體11-51暴露。在一些實例中,內部組件11-16z的組件互連件11-17z和組件囊封體11-19z的頂側可通過內部囊封體11-51的頂側暴露。在一些實例中,圖15G的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖6D和6E展示的實例600D和600E、圖8D和8E展示的實例800D和800E或圖13D展示的實例的特徵、材料、結構或工藝。
圖15H展示在製造稍後階段的電子組合件1400A的橫截面視圖。在圖15H展示的實例中,內部基板11-96可形成或設置於裝置互連件11-14、內部囊封體11-51和連接晶粒11-16上。內部基板11-96可包括介電結構11-97和導電結構11-98。在一些實例中,內部基板11-96的介電結構11-97可接觸內部囊封體11-51和連接晶粒基板11-18或可形成於所述內部囊封體和所述連接晶粒基板上。在一些實例中,內部基板11-96的導電結構11-98可與裝置互連件11-14或連接晶粒基板11-18耦合。因此,內部基板11-96可電連接到裝置互連件11-14和連接晶粒11-16。在一些實例中,圖15H的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖8F展示的實例800F或圖13E展示的實例的特徵、材料、結構或工藝。
圖15I展示在製造稍後階段的電子組合件1400A的橫截面視圖。在圖15I展示的實例中,電子組件11-11和11-12可耦合到內部基板11-96。在一些實例中,電子組件11-11或11-12可類似於本文中所描述的組件811a或812a。電子組件11-11可包括具有相對較薄的寬度或較細的間距的一組組件互連件11-11a和具有相對較厚的寬度或較粗的間距的一組組件互連件11-11b,且這些組件互連件集合11-11a和組件互連件集合11-11b可電連接到內部基板11-96的導電結構11-98。電子組件11-12可包括具有相對較薄的寬度或較細的間距的一組組件互連件11-12a和具有相對較厚的寬度或較粗的間距的一組組件互連件11-12b,且這些組件互連件集合11-12a和組件互連件集合11-12b可電連接到內部基板11-96的導電結構11-98。
在一些實例中,底部填充物11-61可另外設置於電子組件11-11、11-12與內部基板11-96之間。底部填充物11-61可設置於電子組件11-11和11-12與內部基板11-96的頂側之間,且可覆蓋電子組件11-11或11-12的橫向側。底部填充物11-61可圍繞組件互連件11-11a、11-11b、11-12a或11-12b的橫向側。底部填充物11-61可設置於電子組件11-11和11-12與內部基板11-96的頂側之間,且可覆蓋電子組件11-11或11-12的橫向側。底部填充物11-61可圍繞組件互連件11-11a、11-11b、11-12a或11-12b的橫向側。在一些實例中,關於電子組件11-11與11-12的耦合的圖15I的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖6F到6G展示的實例600F和600G、圖8G到8H展示的實例800G和800H或圖13F展示的實例的特徵、材料、結構或工藝。
在一些實例中,外部囊封體11-52可設置於內部基板11-96和電子組件11-11及11-12上。在一些實例中,外部囊封體11-52可覆蓋內部基板11-96的頂側、電子組件11-11和11-12的頂側和(或橫向)側面,或底部填充物11-61。在一些實例中,外部囊封體11-52的頂側或電子組件11-11和11-12的頂側可通過研磨或蝕刻而薄化。在一些實例中,外部囊封體11-52的頂側可與電子組件11-11和11-12的頂側共面。在一些實例中,電子組件11-11和11-12的頂側可通過外部囊封體11-52的頂側暴露。在一些實例中,關於外部囊封體11-52的圖15I的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖6H和6I展示的實例600H和600I、圖8I和8J展示的實例800I和800J或圖13G展示的實例的特徵、材料、結構或工藝。在一些實例中,在提供外部囊封體11-52的工藝之後,可去除支撐載體11-52A,且因此可暴露外部互連件11-92。
可在去除支撐載體11-52A和黏著劑223之後完成電子裝置1400。電子裝置1400可包括呈面向下的配置的連接晶粒11-16,在所述配置中,高密度連接晶粒基板11-18面向或耦合到內部基板11-96,且在所述配置中,連接晶粒互連件11-17面向或耦合到外部基板11-46。此類面向下的配置可准許高密度連接晶粒11-16使電子組件11-11和11-12彼此在水平方向上電連接,且還可准許連接晶粒11-16使電子組件11-11和11-12在垂直方向上電連接到外部基板11-46以用於通過連接晶粒11-16傳送功率或信號。
圖15J展示在製造稍後階段的電子組合件1400A的橫截面視圖。在圖15J展示的實例中,電子裝置1400可設置於組合件基板11-56上。在一些實例中,電子裝置1400的外部互連件11-92可電連接到組合件基板11-56。在一些實例中,底部填充物11-61A可施加在電子裝置1400與組合件基板11-56之間。在一些實例中,電子組件11-58(圖14)可另外設置於組合件基板11-56上,且可包括例如處理器、微控制器、記憶體或電晶體裝置的主動裝置或例如電阻器、電容器、電感器或集成被動裝置(IPD)的被動裝置。
在一些實例中,周邊結構11-57可設置於組合件基板11-56上。周邊結構11-57可包括或被稱作蓋、護罩、散熱片、加強件、罩蓋或封蓋。在一些實例中,組合件互連件11-98可設置於組合件基板11-56的底側上。組合件互連件11-98可包括或被稱作導電球、導電凸塊、導電柱或具有焊料蓋的導電柱。在一些實例中,圖15J的特徵、材料、結構或工藝可類似於圖13J到13K展示的實例的特徵、材料、結構或工藝。
當完成時,電子組合件1400A可包括具有呈面向下的配置的連接晶粒11-16的電子裝置1400。當以矩陣型製造電子組合件1400A時,可另外執行單粒化切割或鋸切工藝以使個別組合件分離。
本文的論述包含許多說明性附圖,其展示了半導體裝置組合件(或封裝)和/或其製造方法的各個部分。為了清楚地說明,這些附圖未展示每個實例組合件的所有態樣。本文呈現的任何實例組合件可以與本文呈現的任何或所有其它組合件共享任何或所有特性。
本揭示內容的各種態樣提供一種半導體封裝結構和一種用於製造半導體封裝的方法。作為非限制性實例,本揭示內容的各種態樣提供各種半導體封裝結構和其製造方法,所述半導體封裝結構包括在多個其它半導體晶粒之間路由電信號的連接晶粒。雖然已經參考某些態樣及實例描述了以上內容,但是所屬領域的技術人員應理解,在不脫離本揭示內容的範圍的情況下,可進行各種改變且可替代等效物。另外,在不脫離本揭示內容的範圍的情況下,可以進行許多修改以使特定情況或材料適應本揭示內容的教示。因此,希望本揭示內容不限於所公開的特定實例,而是本揭示內容將包含落入所附申請專利範圍內的所有實例。
100:實例方法 / 方法
105-190:方塊
200A-1:實例
200A-2:實例
200A-3:實例
200A-4:實例
200B-1:實例
200B-2:實例
200B-3:實例
200B-4:實例
200B-5:實例
200B-6:實例
200B-7:實例
200C:實例
200D:實例
200E:實例
200F:實例
200G:實例
200H:實例
200I:實例
200J:實例
200K:實例
200L:實例
200M:實例
200N:實例
200O:實例
200P:實例
200Q:實例
201:功能晶粒
202:功能晶粒
203:功能晶粒
204:功能晶粒
211:功能晶粒 / 第一功能晶粒
212:功能晶粒 / 第二功能晶粒
213:晶粒互連結構 / 第一晶粒互連結構
214:晶粒互連結構 / 第二晶粒互連結構
216a:連接晶粒
216b:連接晶粒
216c:連接晶粒
217:連接晶粒互連結構
217b:連接晶粒互連結構
221:載體
223:黏著劑
224:底部填充物
225:囊封材料
226:囊封材料
226’:囊封材料
226a:囊封材料部分
226b:囊封材料部分
231:第二載體
288:RD結構
290:支撐層
290a:支撐層 / 連接晶粒
290b:支撐層 / 連接晶粒
291:基底介電層
292:第一傳導跡線
292b:第一傳導跡線
293:第一介電層
293b:第一介電層
294:導電通孔
294b:導電通孔
295:第二傳導跡線
295b:第二傳導跡線
296:第二介電層
296b:第二介電層
298:重佈(RD)結構
298b:重佈(RD)結構
299:第二連接晶粒互連結構
300:實例方法 / 方法
305-390:方塊
400A-1:實例
400A-2:實例
400A-3:實例
400A-4:實例
400B-1:實例
400B-2:實例
400C:實例
400D:實例
400E:實例
400F:實例
400G:實例
400H:實例
400H-2:實例
400I:實例
400J:實例
400K:實例
400L:實例
400M:實例
400N:實例
401:功能晶粒
402:功能晶粒
403:功能晶粒
404:功能晶粒
411:功能晶粒
412:功能晶粒
413:第一晶粒互連結構
414:第二晶粒互連結構
416a:連接晶粒
416b:連接晶粒
417:鈍化層
421:第一載體
423:底部填充物
424:底部填充物
426:囊封材料
426’:囊封材料
426a:囊封材料部分
426b:囊封材料部分
431:第二載體
488:基板
499:互連結構
500:實例方法 / 方法
505-590:方塊
600A:實例
600B:實例
600C:實例
600D:實例
600E:實例
600F:實例
600G:實例
600H:實例
600I:實例
600J:實例
600K:實例
600L:實例
600M:結構
611a:功能晶粒
612a:功能晶粒
614:第二晶粒互連結構
616b:連接晶粒
617:連接晶粒互連結構
621a:塊狀載體 / 第一載體
646:RD結構
646a:RD結構 / RD結構的第一部分
646b:RD結構 / RD結構的第二部分
647:介電層
648:導電層
651:囊封材料
651’:囊封材料
652:囊封材料
652’:囊封材料
652a:囊封材料部分
661:底部填充材料
700:實例方法 / 方法
705-790:方塊
800A:實例
800B:實例
800C:實例
800D:實例
800E:實例
800F:實例
800G:實例
800H:實例
800I:實例
800J:實例
800K:實例
800L:實例
800M:實例
800N:實例
811a:功能晶粒
812a:功能晶粒
814:垂直互連結構
816b:連接晶粒
817:連接晶粒互連結構
821a:第一載體 / 塊狀載體
846:RD結構
846a:RD結構 / RD結構的第一部分
846b:RD結構 / RD結構的第二部分
847:介電層
848:導電層
851:囊封材料 / 襯墊
851’:囊封材料
852:互連結構
852’:囊封材料
852:囊封材料部分
861:底部填充材料
896:第二RD結構 / RD結構
897:介電層
898:導電層
900:實例電子裝置
911:功能晶粒
912:功能晶粒
916:連接晶粒
930:基板
1000:實例電子裝置
1030:基板
1100:電子裝置
1100A:電子組合件
11-11:電子組件
11-11a:組件互連件
11-11b:組件互連件
11-12:電子組件
11-12a:組件互連件 / 組件互連件集合
11-12b:組件互連件 / 組件互連件集合
11-14:裝置互連件
11-15z:組件主體
11-16:連接晶粒
11-16A:支撐載體
11-16z:內部組件
11-17:連接晶粒互連件
11-17z:組件互連件
11-18:連接晶粒基板
11-18z:組件基板
11-19:連接晶粒囊封體
11-19z:組件囊封體
11-23:黏著劑
11-23A:黏著劑
11-23B:黏著劑
11-23z:黏著劑
11-46:外部基板
11-46A:支撐載體
11-47:介電結構
11-48:導電結構
11-51:內部囊封體
11-52:外部囊封體
11-52A:支撐載體
11-56:組合件基板
11-57:周邊結構
11-58:電子組件 / 組件
11-61:底部填充物
11-61A:底部填充物
11-92:外部互連件
11-96:內部基板
11-97:介電結構
11-98:導電結構 / 組合件互連件
1400:電子裝置
1400A:電子組合件
[圖1]展示根據本揭示內容的各種態樣的製造電子裝置的實例方法的流程圖。
[圖2A到2Q]展示根據本揭示內容的各種態樣的說明實例電子裝置和製造實例電子裝置的實例方法的橫截面視圖。
[圖3]展示根據本揭示內容的各種態樣的製造電子裝置的實例方法的流程圖。
[圖4A到4N]展示根據本揭示內容的各種態樣的說明實例電子裝置和製造實例電子裝置的實例方法的橫截面視圖。
[圖5]展示根據本揭示內容的各種態樣的製造電子裝置的實例方法的流程圖。
[圖6A到6M]展示根據本揭示內容的各種態樣的說明實例電子裝置和製造實例電子裝置的實例方法的橫截面視圖。
[圖7]展示根據本揭示內容的各種態樣的製造電子裝置的實例方法的流程圖。
[圖8A到8N]展示根據本揭示內容的各種態樣的說明實例電子裝置和製造實例電子裝置的實例方法的橫截面視圖。
[圖9]展示根據本揭示內容的各種態樣的實例電子裝置的俯視圖。
[圖10]展示根據本揭示內容的各種態樣的實例電子裝置的俯視圖。
[圖11]展示根據本揭示內容的各種態樣的說明實例電子裝置、連接晶粒和電子組合件的橫截面視圖。
[圖12A到12E]展示根據本揭示內容的各種態樣的說明製造實例連接晶粒的實例方法的橫截面視圖。
[圖13A到13K]展示根據本揭示內容的各種態樣的說明製造實例電子裝置的實例方法和實例電子組合件的橫截面視圖。
[圖14]展示根據本揭示內容的各種態樣的說明實例電子裝置、連接晶粒和電子組合件的橫截面視圖。
[圖15A到15J]展示根據本揭示內容的各種態樣的說明製造實例電子裝置的實例方法和實例電子組合件的橫截面視圖。
100:實例方法/方法
105-190:方塊
Claims (23)
- 一種電子裝置,其包括: 上部信號重佈結構,其包括上部信號重佈結構頂側、上部信號重佈結構底側和多個上部信號重佈結構橫向側; 下部信號重佈結構,其包括下部信號重佈結構頂側、下部信號重佈結構底側和多個下部信號重佈結構橫向側; 電子組件,其包括組件頂側、組件底側和多個組件橫向側,其中所述組件頂側包括組件信號重佈結構,其中所述組件信號重佈結構的導電結構耦合到所述上部信號重佈結構底側,且其中多個組件互連結構沿著所述組件信號重佈結構的底側將所述組件信號重佈結構電耦合到所述下部信號重佈結構頂側; 多個垂直互連結構,其在從所述電子組件橫向偏移的多個位置處將所述上部信號重佈結構底側耦合到所述下部信號重佈結構頂側; 第一半導體晶粒,其包括第一晶粒頂側、第一晶粒底側和多個第一晶粒橫向側; 第二半導體晶粒,其包括第二晶粒頂側、第二晶粒底側和多個第二晶粒橫向側; 多個第一晶粒互連結構,其將所述第一晶粒底側及所述第二晶粒底側耦合到所述上部信號重佈結構頂側,使得所述第一半導體晶粒及所述第二半導體晶粒各自電耦合到所述垂直互連結構之一個或多個; 多個第二晶粒互連結構,其將所述第一晶粒底側及所述第二晶粒底側耦合到所述上部信號重佈結構頂側,使得所述第一半導體晶粒及所述第二半導體晶粒各自電耦合到所述電子組件; 底部填充材料,其位於所述第一晶粒底側和所述上部信號重佈結構頂側之間且位於所述第二晶粒底側和所述上部信號重佈結構頂側之間,其中所述底部填充材料橫向地圍繞所述第一晶粒互連結構和所述第二晶粒互連結構;以及 上部囊封材料,其橫向地圍繞所述第一半導體晶粒和所述第二半導體晶粒和所述底部填充材料。
- 根據請求項1所述的電子裝置,其中: 所述第一半導體晶粒和第二半導體晶粒各自通過至少所述第一晶粒互連結構和所述上部信號重佈結構電耦合到所述垂直互連結構;且 所述第一半導體晶粒和第二半導體晶粒各自通過至少所述第二晶粒互連結構和所述上部信號重佈結構電耦合到所述組件信號重佈結構。
- 根據請求項1所述的電子裝置,其中每個組件互連結構包括金屬柱。
- 根據請求項1所述的電子裝置,其中所述垂直互連結構垂直地橫跨所述電子組件。
- 根據請求項1所述的電子裝置,其包括下部囊封材料,所述下部囊封材料橫向地圍繞所述電子組件和所述垂直互連結構。
- 根據請求項5所述的電子裝置,其中: 所述組件底側從所述下部囊封材料暴露,且 所述組件互連結構將所述組件信號重佈結構電耦合到所述下部信號重佈結構。
- 根據請求項1所述的電子裝置,其中所述底部填充材料覆蓋所述第一晶粒橫向側的至少一部分和所述第二晶粒橫向側的至少一部分。
- 根據請求項1所述的電子裝置,其中所述電子組件包括組件囊封體,所述組件囊封體囊封所述組件互連結構和所述組件信號重佈結構的底側。
- 根據請求項1所述的電子裝置,其中所述電子組件的第一部分定位在所述第一半導體晶粒的覆蓋區內,且所述電子組件的第二部分定位在所述第二半導體晶粒的所述覆蓋區內。
- 一種電子裝置,其包括: 第一信號重佈結構,其包括第一重佈結構第一側和與所述第一重佈結構第一側相對的第一重佈結構第二側; 所述第一重佈結構第一側上的垂直互連結構; 所述第一重佈結構第一側上的連接晶粒,其包括: 連接晶粒信號重佈結構,其包括背離所述第一信號重佈結構的第一側,和面向所述第一信號重佈結構的第二側; 連接晶粒互連件,其耦合到所述連接晶粒信號重佈結構的所述第二側和所述第一重佈結構第一側;及 連接晶粒囊封體,其囊封所述連接晶粒互連件和所述連接晶粒信號重佈結構的所述第二側;及 第二信號重佈結構,其在所述垂直互連結構上且在所述連接晶粒信號重佈結構的所述第一側上,所述第二信號重佈結構包括背離所述連接晶粒的第二重佈結構第一側和面向所述連接晶粒的第二重佈結構第二側。
- 根據請求項10所述的電子裝置,其包括耦合到所述第一重佈結構第二側的第一半導體晶粒,和耦合到所述第一重佈結構第二側的第二半導體晶粒。
- 根據請求項10所述的電子裝置,其包括囊封材料,所述囊封材料囊封所述垂直互連結構、所述連接晶粒、所述第一重佈結構第一側和所述第二重佈結構第二側。
- 根據請求項12所述的電子裝置,其中所述囊封材料包括與所述連接晶粒囊封體的側面共面的側面。
- 根據請求項10所述的電子裝置,其包括將所述連接晶粒信號重佈結構的所述第一側耦合到所述第二重佈結構第二側的黏著層。
- 根據請求項11所述的電子裝置,其包括囊封所述第一半導體晶粒、第二半導體晶粒和所述第一重佈結構第二側的囊封材料。
- 根據請求項10所述的電子裝置,其包括耦合到所述第二重佈結構第一側的第一半導體晶粒,和耦合到所述第二重佈結構第一側的第二半導體晶粒。
- 根據請求項16所述的電子裝置,其包括囊封所述第一半導體晶粒、第二半導體晶粒和所述第二重佈結構第一側的囊封材料。
- 根據請求項10所述的電子裝置,其中: 所述第二信號重佈結構包括介電結構和導電結構; 所述連接晶粒信號重佈結構包括介電結構和導電結構;且 所述連接晶粒信號重佈結構的所述導電結構與所述第二信號重佈結構所述導電結構直接接觸。
- 一種製造電子裝置的方法,所述方法包括: 提供上部信號重佈結構,所述上部信號重佈結構包括上部信號重佈結構頂側、上部信號重佈結構底側和多個上部信號重佈結構橫向側; 提供下部信號重佈結構,所述下部信號重佈結構包括下部信號重佈結構頂側、下部信號重佈結構底側和多個下部信號重佈結構橫向側; 提供電子組件,所述下部電子組件包括組件頂側、組件底側和多個組件橫向側,其中所述組件頂側包括組件信號重佈結構,其中所述組件信號重佈結構的導電結構耦合到所述上部信號重佈結構底側,且其中多個組件互連結構沿著所述組件信號重佈結構的底側將所述組件信號重佈結構電耦合到所述下部信號重佈結構頂側; 提供多個垂直互連結構,所述垂直互連結構在從所述電子組件橫向偏移的位置處將所述上部信號重佈結構底側耦合到所述下部信號重佈結構頂側; 提供第一半導體晶粒,所述第一半導體晶粒包括第一晶粒頂側、第一晶粒底側和多個第一晶粒橫向側; 提供第二半導體晶粒,所述第二半導體晶粒包括第二晶粒頂側、第二晶粒底側和多個第二晶粒橫向側; 提供多個第一晶粒互連結構,所述第一晶粒互連結構將所述第一晶粒底側和所述第二晶粒底側耦合到所述上部信號重佈結構頂側,使得所述第一半導體晶粒和所述第二半導體晶粒各自電耦合到所述垂直互連結構之一個或多個; 提供多個第二晶粒互連結構,所述第二晶粒互連結構將所述第一晶粒底側和所述第二晶粒底側耦合到所述上部信號重佈結構頂側,使得所述第一半導體晶粒和所述第二半導體晶粒各自電耦合到所述電子組件; 提供底部填充材料,所述底部填充材料位於所述第一晶粒底側和所述上部信號重佈結構頂側之間且位於所述第二晶粒底側和所述上部信號重佈結構頂側之間,其中所述底部填充材料橫向地圍繞所述第一晶粒互連結構和所述第二晶粒互連結構;以及 提供上部囊封材料,所述上部囊封材料橫向地圍繞所述第一半導體晶粒和所述第二半導體晶粒和所述底部填充材料。
- 根據請求項19所述的方法,其中: 所述第一半導體晶粒和所述第二半導體晶粒各自通過至少所述第一晶粒互連結構和所述上部信號重佈結構電耦合到所述垂直互連結構;且 所述第一半導體晶粒和所述第二半導體晶粒各自通過至少所述第二晶粒互連結構和所述上部信號重佈結構電耦合到所述組件信號重佈結構。
- 根據請求項19所述的方法,其進一步包括: 提供下部囊封材料,所述下部囊封材料橫向地圍繞所述電子組件和所述垂直互連結構。
- 根據請求項21所述的方法,其中所述上部信號重佈結構橫向側中的每一個與所述下部囊封材料的相應橫向側共面,且與所述上部囊封材料的相應橫向側共面。
- 根據請求項19所述的電子裝置,其中所述電子組件包括囊封所述組件互連結構和所述組件信號重佈結構之底側的組件囊封體。
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