形成封裝件襯底的機制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及形成封裝件襯底的機制。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體器件用于各種電子產(chǎn)品中，諸如個人電腦、手機、數(shù)碼相機或其他電子設(shè)備。通過在半導(dǎo)體襯底上方依次沉積絕緣層或介電層、導(dǎo)電層和半導(dǎo)體層，然后使用光刻和蝕刻工藝以在半導(dǎo)體襯底上形成電路組件和元件，從而制造半導(dǎo)體器件。
[0003]半導(dǎo)體工業(yè)通過不斷地減小最小部件的尺寸不斷地提高各種電子部件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成密度，以允許更多的組件能夠集成到給定的區(qū)域內(nèi)。在一些產(chǎn)品中，這些較小的電子部件還需要比過去的封裝件使用更少面積的較小的封裝件。
[0004]諸如堆疊封裝(PoP)的新的封裝技術(shù)已經(jīng)開始發(fā)展，其中，具有器件管芯的頂部封裝件接合至具有另一器件管芯的底部封裝件。通過采用這種新的封裝技術(shù)，將各種具有不同或相同功能的封裝件集成到一起。這些用于半導(dǎo)體器件的相對新型的封裝技術(shù)在制造上面臨著挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，提供了一種封裝件結(jié)構(gòu)，包括:半導(dǎo)體管芯；模塑料，至少部分地密封半導(dǎo)體管芯；貫通封裝通孔，位于模塑料中；以及界面層，位于貫通封裝通孔和模塑料之間，其中，界面層包括絕緣材料且與模塑料直接接觸。
[0006]其中，界面層包括聚苯并惡唑(PBO)、聚酰亞胺(PI)或它們的組合。
[0007]該封裝件結(jié)構(gòu)進一步包括位于模塑料和半導(dǎo)體管芯的背側(cè)上方的重分布層。
[0008]其中，重分布層電連接到貫通封裝過孔。
[0009]該封裝件結(jié)構(gòu)進一步包括晶種層，其中，重分布層位于晶種層和貫通封裝過孔之間，且晶種層與重分布層的厚度比率在約0.8%到約30%的范圍內(nèi)。
[0010]其中，界面層包括位于半導(dǎo)體管芯的背側(cè)和重分布層之間的平坦部分，且平坦部分基本平行于半導(dǎo)體管芯的背側(cè)。
[0011]該封裝件結(jié)構(gòu)進一步包括第二重分布層，其中，半導(dǎo)體管芯位于重分布層和第二重分布層之間，且第二重分布層電連接到半導(dǎo)體管芯的導(dǎo)電焊盤。
[0012]該封裝件結(jié)構(gòu)進一步包括位于第二重分布層上方的至少一個連接件。
[0013]該封裝件結(jié)構(gòu)進一步包括位于模塑料和半導(dǎo)體管芯的背側(cè)上方的晶種層和重分布層，其中，晶種層直接接觸貫通封裝過孔。
[0014]該封裝件結(jié)構(gòu)進一步包括位于半導(dǎo)體管芯上方的第二半導(dǎo)體管芯，且第二半導(dǎo)體管芯電連接至貫通封裝過孔。
[0015]該封裝件結(jié)構(gòu)進一步包括堆疊在半導(dǎo)體管芯和模塑料上方的管芯封裝件。
[0016]此外，還提供了一種封裝件結(jié)構(gòu)，包括:半導(dǎo)體管芯；模塑料，至少部分地密封半導(dǎo)體管芯；多個貫通封裝通孔，位于模塑料中；以及界面層，位于貫通封裝通孔和模塑料之間，其中，界面層包括聚合物材料且與模塑料直接接觸。
[0017]該封裝件結(jié)構(gòu)進一步包括:第一重分布層，位于貫通封裝過孔和半導(dǎo)體管芯的背側(cè)上方，且電連接至貫通封裝過孔的一個；以及第二重分布層，位于貫通封裝過孔和半導(dǎo)體管芯的前側(cè)上方，且電連接至貫通封裝過孔的一個和半導(dǎo)體管芯的導(dǎo)電焊盤。
[0018]其中，界面層共形地覆蓋貫通封裝過孔的側(cè)壁。
[0019]其中，半導(dǎo)體管芯位于界面層的平坦部分上方，且平坦部分基本平行于半導(dǎo)體管芯的背側(cè)。
[0020]此外，還提供了一種形成封裝件結(jié)構(gòu)的方法，包括:在載體襯底上方形成基層、重分布層和多個導(dǎo)電列；在導(dǎo)電列的側(cè)壁上方沉積界面層，其中，界面層包括絕緣材料；在重分布層上方設(shè)置半導(dǎo)體管芯；形成模塑料，以至少部分地密封半導(dǎo)體管芯、導(dǎo)電列和界面層，其中，模塑料直接接觸界面層；在導(dǎo)電列和半導(dǎo)體管芯上方形成第二重分布層；以及去除載體襯底。
[0021]其中，將導(dǎo)電列直接電鍍到重分布層上。
[0022]該方法進一步包括:去除基層的部分以暴露重分布層的部分；以及通過形成在第二半導(dǎo)體管芯和重分布層之間的連接件將第二半導(dǎo)體管芯堆疊在重分布層上方。
[0023]該方法進一步包括在堆疊第二半導(dǎo)體管芯之后，通過形成在管芯封裝件和重分布層之間的連接件將管芯封裝件接合至重分布層。
[0024]該方法進一步包括在導(dǎo)電列和半導(dǎo)體管芯上方形成第二重分布層之前，研磨模塑料以暴露導(dǎo)電列。
【附圖說明】
[0025]為了更全面地理解本發(fā)明及其優(yōu)勢，現(xiàn)將結(jié)合附圖所進行的以下描述作為參考，其中:
[0026]圖1A是根據(jù)一些實施例的封裝件結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0027]圖1B是根據(jù)一些實施例的兩個接合的管芯封裝件的截面圖。
[0028]圖2A至圖2R是根據(jù)一些實施例的在形成封裝件結(jié)構(gòu)的工藝的各個階段的截面圖。
【具體實施方式】
[0029]下面，詳細(xì)討論本發(fā)明各實施例的制造和使用。然而，應(yīng)該理解，各個實施例可以在多種具體環(huán)境中實施。所討論的具體實施例僅僅是示例性的，而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0030]以下公開內(nèi)容提供了許多用于實施所提供的主題的不同特征的不同實施例或?qū)嵗?。以下描述組件和布置的具體實例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這僅僅是實例，并不是用于限制本發(fā)明。此外，在以下描述中，第一工藝在第二工藝之前實施可以包括在第一工藝之后立即實施第二工藝的實施例，還可以包括在第一工藝和第二工藝之間實施額外的工藝的實施例。為了簡單和清楚的目的，各個部件可以以不同的尺寸任意繪制。而且，在以下描述中，第一部件形成在第二部件上方或者上可以包括第一部件和第二部件直接接觸的實施例，還可以包括在第一部件和第二部件之間形成有額外的部件，從而使得第一部件和第二部件不直接接觸的實施例。
[0031]圖1A根據(jù)一些實施例示出了封裝件結(jié)構(gòu)100的透視圖，其中，管芯封裝件110接合到另一管芯封裝件120，管芯封裝件120還接合到襯底130。管芯封裝件110通過接合結(jié)構(gòu)115接合到管芯封裝件120，且管芯封裝件120通過接合結(jié)構(gòu)125接合到襯底130。每個管芯封裝件(諸如管芯封裝件110或管芯封裝件120)都包括一個或多個半導(dǎo)體管芯。半導(dǎo)體管芯包括在半導(dǎo)體集成電路制造中使用的半導(dǎo)體襯底，并且集成電路可以在半導(dǎo)體襯底中或半導(dǎo)體襯底上形成。在各個實施例中，半導(dǎo)體襯底包括具有半導(dǎo)體材料(諸如，體硅、半導(dǎo)體晶圓、絕緣體上硅(SOI)襯底、硅鍺襯底等)的結(jié)構(gòu)。也可以使用包括III族、IV族、和V族元素的其他半導(dǎo)體材料。
[0032]半導(dǎo)體襯底還可以包括隔離部件(未示出)，諸如淺溝槽隔離(STI)部件或硅的局部氧化(LOCOS)部件。隔離部件可以限定和隔離形成在半導(dǎo)體襯底中的各種器件元件。各種器件元件的實例包括晶體管(例如，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)、互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)晶體管、雙極結(jié)型晶體管(BJT)、高電壓晶體管、高頻率晶體管、P溝道和/或η溝道場效應(yīng)晶體管(PFET/NFET)等)、二極管、或其他合適的元件。實施各種工藝(包括沉積、蝕刻、注入、光刻、退火和/或其他合適的工藝)以形成各種器件元件。將器件元件互連以形成集成電路器件，諸如，邏輯器件、存儲器件(例如，靜態(tài)隨機存取存儲器，SRAM)、射頻(RF)器件、輸入/輸出(I/O)器件、系統(tǒng)芯片(SoC)器件、它們的組合或其他應(yīng)用類型的器件。
[0033]襯底130可以是半導(dǎo)體晶圓或晶圓的部分。在一些實施例中，襯底130包括硅、砷化鎵、絕緣體上硅(“SOI”)或其他合適的材料。在一些實施例中，襯底130還包括無源器件(諸如，電阻器、電容器、電感器等)或有源器件(諸如，晶體管)。在一些實施例中，襯底130包括額外的集成電路。襯底130還包括直通襯底通孔(TSV)且可以是插入件。
[0034]可選地，襯底130可以由其他材料制成。在一些實施例中，襯底130是諸如多層電路板的封裝件襯底。在一些實施例中，封裝件襯底還包括雙馬來酰亞胺三嗪(B