[發明專利]包括用于嵌入和/或隔開半導體裸芯的獨立膜層的半導體器件

有效

• 申請號: 201380052391.5
• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN104769713B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 葉寧;邱進添;S.厄帕德亞尤拉;付鵬;呂忠;俞志明;Y.張;王麗;P.K.雷;王偉利;邰恩勇;K.H.王;莫金理
• 申請（專利權）人: 晟碟半導體（上海）有限公司;晟碟信息科技（上海）有限公司
• 主分類號: H01L25/00
• 分類號: H01L25/00;H01L23/48
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 萬里晴

背景技術

便攜式消費電子產品的強勁增長需要促進了對高容量存儲裝置的需求。諸如閃存存儲卡的非易失性半導體存儲器裝置正變得越來越廣泛用于滿足對數字信息存儲和交換的日益增長的需要。它們的便攜性、多用些和穩定的設計、以及其高可靠性和大容量已經使得這種存儲器器件理想地用于各種電子設備，包括例如，數碼相機、數字音樂播放器、視頻游戲機、PDA和蜂窩電話。

雖然已知了多種封裝體配置，但是通常閃存存儲卡可以制造為系統級封裝體(SiP)或多芯片模塊(MCM)，其中，在小足印基板上安裝和互連多個裸芯。該基板通常可以包括剛性的介電基底，其具有在一面或兩面上蝕刻的導電層。在裸芯和(一個或多個)導電層之間形成電連接，且(一個或多個)導電層提供用于將裸芯連接到主機設備的電引線結構。一旦進行在裸芯和基板之間的電連接，則典型地在模塑化合物中包封該裝配件，以提供保護性封裝。

圖1和圖2中示出了傳統半導體封裝體20的剖面側視圖和俯視圖(在圖2中沒有示出模塑化合物)。典型的封裝體包括附著到基板26的的多個半導體裸芯，諸如閃存裸芯22和控制器裸芯24。在裸芯制造工藝期間，可以在半導體裸芯22、24上形成包括裸芯鍵合墊28a和28b的多個裸芯鍵合墊28。類似地，可以在基板26上形成多個接觸墊30。裸芯22可以被附著在基板26上，然后裸芯24可以被安裝在裸芯22上。然后，可以通過在相應的裸芯鍵合墊28和接觸墊30對之間附著引線鍵合體32來將所有裸芯電耦合到基板。一旦完成了所有電連接，則可以在模塑化合物34中包封這些裸芯和引線鍵合體，以密封該封裝并保護這些裸芯和引線鍵合體。

為了最高效地使用封裝足印，已知上下堆疊半導體裸芯，無論是完全彼此重疊還是帶有偏移地重疊，如圖1和2所示。在偏移配置中，一個裸芯被堆疊在另一裸芯的頂上使得下方裸芯的鍵合墊被暴露。偏移配置提供方便地接近在堆疊中的每個半導體裸芯上的鍵合墊的優點。

為了增加半導體封裝中的存儲器容量、同時維持或減少該封裝的總體尺寸，存儲器裸芯的尺寸相比于封裝體的總體尺寸已經變大。如此，存儲器裸芯的足印通常幾乎與基板的足印一樣大。因此，半導體封裝體內的用于向下引線鍵合到基板的空間是寶貴的。具體地，在存在多個堆疊的閃存裸芯22的情況下，可能變得難以對于所有接觸焊墊找到基板上的空間進行所有必需的電連接。在實際半導體封裝體中，裸芯鍵合墊、接觸墊和引線鍵合體的數量將比圖1和2中所示的多得多。圖1和2中示出的數量是為了清楚的原因而極大地減少了。另外，圖1和2僅包括一對半導體裸芯22。可以在裸芯堆疊中存在更多的裸芯，這使得更加難以對于所需的所有引線鍵合體找到空間。

控制器裸芯24通常小于存儲器裸芯22。因此，常規地，控制器裸芯24置于存儲器裸芯堆疊的頂上。但是，在有已經焊接到基板的多個堆疊的半導體裸芯的情況下，通常難以對于所有所需的控制器裸芯引線鍵合體在基板上找到空間。另外，期望增加半導體器件操作的速度，即使在半導體器件內的半導體裸芯的數量增加的情況下。由于這些因素，一些半導體封裝體被制造為控制器裸芯直接焊接到基板。

為了隨后將存儲器裸芯焊接到控制器的頂上，底層存儲器裸芯被提供有液體粘合劑的層。底層裸芯被施加到控制器裸芯的頂上，使得控制器裸芯和引線鍵合體嵌入到液體粘合劑層內。然后，該液體粘合劑層固化。

該操作具有某些缺點。例如，液體粘合劑易于溢流到底層存儲器裸芯的上表面，在此處，它可能污染裸芯鍵合墊，且阻礙對于基板的適當引線鍵合。另外，通常在底層裸芯的頂上添加附加的存儲器裸芯以形成存儲器裸芯的堆疊。傳統設計的另一問題是在第一站(用液體粘合劑)附著底層裸芯，然后，該封裝體被移動到第二站，在第二站，(使用裸芯粘附粘合劑)安裝堆疊中的剩余裸芯。其他問題包括在液體粘合劑固化之前底層存儲器裸芯的移動、在嵌入到液體粘合劑時對控制器裸芯或引線鍵合體的損壞、和在固化時對底層存儲器裸芯的損壞以及在液體粘合劑和底層存儲器裸芯之間的熱失配。

附圖說明

圖1是傳統半導體封裝體的剖面側視圖。

圖2是傳統基板和引線鍵合的半導體裸芯的俯視圖。

圖3是根據本發明的實施例的半導體器件的整體制造工藝的流程圖。

圖4是根據本技術的一個實施例的在制造工藝中的第一步的半導體器件的側視圖，該半導體器件包括表面安裝到基板的控制器裸芯。

圖5是圖4所示的半導體器件的俯視圖。

圖6是根據本技術的一個實施例的在制造工藝中的第二步的半導體器件的側視圖，該半導體器件包括在基板上形成的膜層。