[發明專利]半導體芯片堆疊布置和制造這種半導體芯片堆疊布置的半導體芯片

在審

• 申請號: 201880094251.7
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN112262469A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 馬蒂亞斯·費特克;安德烈·科爾巴佐
• 申請（專利權）人: 派克泰克封裝技術有限公司
• 主分類號: H01L25/065
• 分類號: H01L25/065;H01L21/78;H01L23/485
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;蔣靜靜

本發明涉及一種半導體芯片堆疊封裝(10)，其具有多個設置在堆疊布置(18)中的半導體芯片(11)和至少一個將半導體芯片(11)彼此連接的連接襯底(19)，其中半導體芯片(11)在至少一個芯片棱邊(12)處設有至少一個芯片連接面，該芯片連接面至少部分地作為側連接面(13)在半導體芯片(11)的在芯片棱邊(12)處構成的側面(23)中延伸，其中半導體芯片(11)的設有側連接面(13)的側面(23)設置在半導體芯片堆疊布置(18)的共同的側面平面S中，其中連接襯底(19)通過接觸表面(20)平行于半導體芯片(11)的側面S平面設置，并且為了連接在連接襯底(19)中構成的連接導體結構具有在接觸表面(20)上構成的襯底連接面(21)，所述襯底連接面在平行于接觸表面(20)的連接平面V1中經由連接材料與側連接面(13)導電連接。

技術領域

本發明涉及一種半導體芯片堆疊封裝，其具有多個設置在堆疊布置中的半導體芯片和至少一個將半導體芯片彼此連接的連接襯底，其中半導體芯片在至少一個芯片棱邊處設有至少一個芯片連接面，所述芯片連接面至少部分地作為側連接面在半導體芯片的在芯片棱邊處構成的側面中延伸，其中半導體芯片的設有側連接面的側面設置在半導體芯片堆疊布置的共同的側面平面中，其中連接襯底通過接觸表面平行于半導體芯片的側面平面設置并且為了連接在連接襯底中構成的連接導體結構具有在接觸表面上構成的襯底連接面，所述襯底連接面在平行于接觸表面的連接平面中經由連接材料與側連接面導電連接。此外，本發明涉及一種用于制造這種半導體芯片堆疊封裝的半導體芯片。

背景技術

隨著電子設備的日益小型化，這伴隨著對更大的計算能力的需求，對在設備中使用的半導體器件和半導體組件的集成密度的要求也不斷提高。為了節省空間地設置由單個半導體芯片組成的半導體組件，眾所周知的是，將該半導體組件設計為具有多個設置在堆疊布置中半導體芯片的半導體芯片堆疊封裝，其中半導體芯片直接彼此上下連接，例如在US 7,598,617B2中所描述的那樣，并且為此分別在各個半導體芯片中構成所謂的“硅通孔”(TSV)，這些硅通孔從半導體芯片的上側延伸至半導體芯片的下側，并且能夠實現半導體芯片上下間的相應的表面接觸。

因為TSV不能直接彼此連接，而是設有多層地構成的接觸金屬化部與設置其上的、通常構成為焊料的連接材料，所以結果是上下重疊地設置的半導體芯片之間的不可避免的間距，所述間距在多個在堆疊布置中設置的半導體芯片中造成半導體芯片堆疊封裝的結構高度的顯著提高。此外，將借助于TSV以集成到半導體芯片中的方式構成的連接結構造成半導體芯片的熱負荷提高，所述連接結構能夠實現半導體芯片的期望的布線。

從DE 196 26 126 A1中已知一種半導體芯片堆疊封裝，其中用于各個半導體芯片的布線的連接結構與半導體芯片無關地構成為，使得設有柔性的連接襯底，所述連接襯底設有帶狀導線結構，所述連接襯底沿著設置在堆疊布置中的半導體芯片的側棱邊延伸，其中連接襯底的柔性的設計方案能夠實現：按順序進行半導體芯片堆疊封裝的制造，使得在建立設置在芯片的上側上的芯片連接面和連接襯底的帶狀導線結構之間的連接之前，將每個半導體芯片首先單個地相對于設有帶狀導線結構的連接襯底定位。

半導體芯片堆疊封裝的這類按順序的構造的變得必要，因為芯片連接面設置在半導體芯片的上側上，所述芯片連接面經由焊料與連接襯底的帶狀導線結構接觸。

從DE 196 26 126 A1中已知的半導體芯片堆疊封裝由于外部的、在連接襯底中構成的連接導體結構能夠實現半導體芯片的減少的熱負荷，、所述連接導體結構用于半導體芯片上下間的布線，其中由于芯片連接面在半導體芯片的上側上的構成，為了執行半導體芯片與連接襯底的接觸仍然需要構成在上下重疊地設置的半導體芯片之間的相應的間距，所述間距如前面已經描述那樣造成堆疊布置的結構高度的相應的提高。

發明內容

本發明基于如下目的，提出一種半導體芯片堆疊封裝，其在外部構成的、用于半導體芯片的布線的連接導體結構中能夠實現半導體芯片堆疊布置的盡可能小的堆疊高度。