[發(fā)明專(zhuān)利]半導(dǎo)體器件和形成具有垂直互連單元的低輪廓扇出式封裝的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310669363.X
• 申請(qǐng)日: 2013-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103943553B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P.C.馬里穆圖;沈一權(quán);林耀劍;崔源璟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 新科金朋有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/768
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/768;H01L23/528
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬紅梅;馬永利

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件和形成具有垂直互連單元的低輪廓扇出式封裝的方法。一種半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體管芯。第一互連結(jié)構(gòu)被設(shè)置在半導(dǎo)體管芯的外圍區(qū)上。半導(dǎo)體部件被設(shè)置在半導(dǎo)體管芯上。半導(dǎo)體部件包括第二互連結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體部件被設(shè)置在半導(dǎo)體管芯上以使第二互連結(jié)構(gòu)與第一互連結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)。第一互連結(jié)構(gòu)包括多個(gè)互連單元，該多個(gè)互連單元圍繞半導(dǎo)體管芯的第一和第二相鄰側(cè)設(shè)置以形成互連單元的圍繞半導(dǎo)體管芯的L形邊界。第三互連結(jié)構(gòu)被形成在半導(dǎo)體管芯上，與第一互連結(jié)構(gòu)垂直。絕緣層被形成在半導(dǎo)體管芯和第一互連結(jié)構(gòu)上。形成通過(guò)絕緣層且進(jìn)入第一互連結(jié)構(gòu)的多個(gè)通孔，其中第二互連結(jié)構(gòu)被設(shè)置在該通孔內(nèi)。

要求保護(hù)本國(guó)優(yōu)先權(quán)

本申請(qǐng)要求保護(hù)2012年12月11日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No. 61/735,926的權(quán)益，通過(guò)引用將該申請(qǐng)合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及半導(dǎo)體器件，并且更特別地涉及半導(dǎo)體器件以及形成具有垂直互連單元的扇出式封裝（fan-out package）或?qū)盈B封裝（package-on-package）半導(dǎo)體器件的方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體器件常見(jiàn)于現(xiàn)代電子產(chǎn)品中。半導(dǎo)體器件在電氣部件的數(shù)目和密度方面變化。分立的半導(dǎo)體器件通常包含一種類(lèi)型的電氣部件，例如發(fā)光二極管（LED）、小型信號(hào)晶體管、電阻器、電容器、電感器以及功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）。集成半導(dǎo)體器件典型地包含幾百到幾百萬(wàn)個(gè)電氣部件。集成半導(dǎo)體器件的示例包括微控制器、微處理器、電荷耦合器件（CCD）、太陽(yáng)能電池、以及數(shù)字微鏡器件（DMD）。

半導(dǎo)體器件執(zhí)行許多種功能，諸如信號(hào)處理、高速計(jì)算、發(fā)射和接收電磁信號(hào)、控制電子器件、將太陽(yáng)光變換成電、以及為電視顯示創(chuàng)建視覺(jué)投影。半導(dǎo)體器件見(jiàn)于娛樂(lè)、通信、功率轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)以及消費(fèi)者產(chǎn)品的領(lǐng)域中。半導(dǎo)體器件還見(jiàn)于軍事應(yīng)用、飛機(jī)制造業(yè)、汽車(chē)、工業(yè)控制器以及辦公設(shè)備中。

半導(dǎo)體器件利用了半導(dǎo)體材料的電氣性質(zhì)。半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)允許通過(guò)施加電場(chǎng)或基底電流或者通過(guò)摻雜工藝來(lái)操縱其電導(dǎo)率。摻雜將雜質(zhì)引入到半導(dǎo)體材料中以便操縱和控制半導(dǎo)體器件的電導(dǎo)率。

半導(dǎo)體器件包含有源和無(wú)源電氣結(jié)構(gòu)。包括雙極型和場(chǎng)效應(yīng)晶體管的有源結(jié)構(gòu)控制電流的流動(dòng)。通過(guò)改變摻雜級(jí)以及電場(chǎng)或基底電流的施加，晶體管提升或者約束電流的流動(dòng)。包括電阻器、電容器和電感器的無(wú)源結(jié)構(gòu)創(chuàng)建了執(zhí)行各種各樣的電氣功能所必需的電壓和電流之間的關(guān)系。無(wú)源和有源結(jié)構(gòu)被電連接以形成電路，該電路使半導(dǎo)體器件能夠執(zhí)行高速操作和其他有用功能。

通常使用兩個(gè)復(fù)雜制造工藝（即前端制造和后端制造）來(lái)制造半導(dǎo)體器件，該前端制造和后端制造中的每一個(gè)都潛在地包括幾百個(gè)步驟。前端制造包括將多個(gè)管芯形成在半導(dǎo)體晶片的表面上。每個(gè)半導(dǎo)體管芯通常相同且包含通過(guò)電連接有源和無(wú)源部件而形成的電路。后端制造包括從完成的晶片單切（singulate）個(gè)體半導(dǎo)體管芯以及封裝該管芯以提供結(jié)構(gòu)支撐和環(huán)境隔離。如這里所使用的術(shù)語(yǔ)“半導(dǎo)體管芯”指代該詞語(yǔ)的單數(shù)和復(fù)數(shù)形式二者，并且相應(yīng)地可以指代單個(gè)半導(dǎo)體器件和多個(gè)半導(dǎo)體器件二者。

半導(dǎo)體制造的一個(gè)目標(biāo)是生產(chǎn)更小半導(dǎo)體器件。更小器件通常耗費(fèi)更少功率，具有更高性能，并可以被更高效地生產(chǎn)。此外，更小半導(dǎo)體器件具有更小的覆蓋區(qū)，這對(duì)于更小的最終產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是期望的。可以通過(guò)得到具有更小、更高密度的有源和無(wú)源部件的半導(dǎo)體管芯的前端工藝中的改進(jìn)來(lái)實(shí)現(xiàn)更小的半導(dǎo)體管芯尺寸。后端工藝可以通過(guò)電互連以及封裝材料中的改進(jìn)來(lái)得到具有更小覆蓋區(qū)的半導(dǎo)體器件封裝。