[發明專利]包括磁性壓持層的半導體設備

在審

• 申請號: 201910575682.1
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN112151545A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 劉揚名;葉寧;楊波
• 申請（專利權）人: 西部數據技術公司
• 主分類號: H01L27/11502
• 分類號: H01L27/11502;H01L27/11507
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邱軍

本發明題為“包括磁性壓持層的半導體設備”。本發明公開了一種半導體設備，所述半導體設備包括安裝在基板上的一個或多個半導體管芯。每個半導體管芯可在所述半導體管芯的下部失活表面上形成有鐵磁層。所述鐵磁層在制造期間將所述半導體管芯下拉到彼此和所述基板上，以防止所述管芯翹曲。所述鐵磁層還平衡所述管芯層之間的熱膨脹系數的不匹配，從而進一步防止所述管芯翹曲。

背景技術

便攜式消費電子器件需求的強勁增長推動了對高容量存儲設備的需求。非易失性半導體存儲器設備諸如閃存存儲卡已廣泛用于滿足對數字信息存儲和交換的日益增長的需求。此類存儲器設備的設計具有便攜性、多功能性且堅固耐用，加上它們的高可靠性和大容量，使得它們成為用于各種電子設備的理想選擇，包括例如數字相機、數字音樂播放器、視頻游戲控制器、PDA、蜂窩電話和固態驅動器。

雖然已知許多不同的封裝配置，但是閃存存儲卡通常可以被制造為系統級封裝(SiP)或多芯片模塊(MCM)，其中多個管芯被安裝并互連在小占有面積的基板上。基板通常可以包括剛性的電介質基部，該電介質基部具有在一側或兩側上蝕刻的導電層。在管芯與導電層之間形成電連接，并且導電層提供用于將管芯連接到主機設備的電引線結構。一旦進行管芯與基板之間的電連接，然后就通常將組件封裝在提供保護包裝的模塑化合物中。

為了最有效地使用封裝占用面積，已知的是將半導體管芯堆疊在彼此的頂部。為了在半導體管芯上獲得接合焊盤，將管芯彼此完全重疊地堆疊(相鄰管芯之間具有間隔層)或者偏移地堆疊。在偏移配置中，將管芯堆疊在另一管芯的頂部，使得下部管芯的接合焊盤暴露出來。

常規堆疊管芯的問題在于，在固化將管芯保持在堆疊中的粘合劑附接膜之前，管芯趨于在非線接合側處向上翹曲或傾斜。例如，這是由于管芯在堆疊之后冷卻時，半導體管芯層具有不同的熱膨脹系數。現有技術圖1示出了常規半導體封裝50的示例，該半導體封裝包括堆疊的存儲器管芯52，這些存儲器管芯在非線接合側處從基板54向上傾斜。使用管芯附接膜(DAF)層將管芯附連到每個基板。然而，在固化DAF層之前，管芯的翹曲可能導致DAF層剝離以及相鄰半導體管芯之間和/或最底部管芯與基板之間形成空隙。

這由于一些原因可能存在問題。例如，來自模塑化合物的二氧化硅顆粒可以進入DAF已經分離并且管芯已經翹曲的管芯之間。圖1示出了底部管芯下面的二氧化硅顆粒56的示例。在模塑工藝的壓力下，這些二氧化硅顆粒56會導致管芯破裂。

此外，在一些情況下，管芯可能翹曲并傾斜到頂部管芯的邊緣延伸穿過封裝模塑化合物56的表面的點，然后暴露于外部環境。封裝制造商在封裝表面上打印封裝名稱、規格、標識和/或其他信息。如果已知管芯邊緣突出，可將管芯邊緣突出的區域指定為禁止區域，不能在其中打印任何東西。這限制了制造商在封裝表面上打印的能力。

附圖說明

圖1是常規半導體封裝中的管芯堆疊傾斜的橫截面邊緣視圖。

圖2是根據本發明技術的實施方案的用于形成半導體設備的流程圖。

圖3是根據本發明技術的實施方案的半導體晶圓的頂視圖。

圖4是根據本發明技術的實施方案的半導體管芯的透視圖。

圖5是根據本發明技術的實施方案的半導體管芯的橫截面邊緣視圖。

圖6是根據本發明技術的實施方案的半導體管芯的連續平坦鐵磁層的頂視圖。

圖7至圖9是根據本發明技術的實施方案的半導體管芯的鐵磁層的另外的實施方案的頂視圖。

圖10是根據本發明技術的實施方案的在制造的第一階段包括多個堆疊管芯的半導體設備的示例。

圖11是根據本發明技術的實施方案的在制造的第二階段包括多個堆疊管芯的半導體設備的示例。

圖12是根據本發明技術的實施方案的包括多個堆疊管芯的完成的半導體設備的示例。

具體實施方式