用于防止薄晶圓破裂的結(jié)構(gòu)和方法
【專利說明】用于防止薄晶圓破裂的結(jié)構(gòu)和方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2014年I月28日提交的標(biāo)題為“用于防止薄晶圓破裂的結(jié)構(gòu)和方法”的美國臨時專利申請第61/932，498號的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此作為參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及用于防止薄晶圓破裂的結(jié)構(gòu)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]在半導(dǎo)體器件形成工藝中，將器件管芯接合至晶圓。通常，在將管芯接合到晶圓上之后，應(yīng)用模塑料以封裝器件管芯和晶圓。應(yīng)用模塑料后，實施管芯鋸切以將晶圓和器件管芯鋸切為封裝件，其中每個封裝件可以包括一個器件管芯和晶圓中的一個芯片。通常使用刀片切割穿晶圓中的劃線來實施管芯鋸切。
[0005]晶圓上芯片組裝期間的晶圓模制工藝可以引起模塑料收縮和例如硅襯底和模塑料之間的熱膨脹系數(shù)(CTE)失配，從而導(dǎo)致不可接受的晶圓級翹曲。晶圓翹曲可能引起對組件中的襯底通孔(TSV)和低k電介質(zhì)的損壞。由于在形成工藝期間誘導(dǎo)的應(yīng)力，很容易使模制的晶圓上的薄硅破裂。難以對襯底和模塑料的混合材料結(jié)構(gòu)實施管芯鋸切。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種形成半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括:提供安裝在襯底的第一側(cè)上的第一管芯和第二管芯，其中，所述襯底在所述第一管芯和所述第二管芯之間具有凹槽；在所述凹槽中形成一個或多個模塑料層，至少一個所述模塑料層沿著所述第一管芯和所述第二管芯的側(cè)壁延伸；在所述凹槽中分割所述襯底以形成分割的結(jié)構(gòu)。
[0007]在上述方法中，還包括:減薄所述襯底的第二側(cè)，所述減薄暴露出所述凹槽中的所述模塑料層的至少一部分。
[0008]在上述方法中，實施所述分割，從而使得在所述分割之后，所述模塑料層的至少一部分保留在所述襯底的側(cè)壁上。
[0009]在上述方法中，所述襯底包括處理的晶圓，并且其中，所述分割生成堆疊的管芯封裝件。
[0010]在上述方法中，所述提供包括:將所述第一管芯和所述第二管芯放置在所述襯底上；以及在所述放置之后，在所述第一管芯和所述第二管芯之間使所述襯底凹進，從而形成所述凹槽。
[0011]在上述方法中，所述提供包括:提供所述襯底；使所述襯底凹進，從而形成所述凹槽；以及在所述凹進之后，將所述第一管芯和所述第二管芯放置在所述凹槽的相對兩側(cè)上的所述襯底上。
[0012]在上述方法中，形成一個或多個所述模塑料層包括:以第一模塑料層填充所述凹槽；以及在所述第一模塑料層上方形成第二模塑料層。
[0013]在上述方法中，還包括平坦化所述第二模塑料層，從而暴露出所述第一管芯的上表面。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種形成半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括:提供襯底，所述襯底的第一側(cè)具有第一管芯區(qū)域和第二管芯區(qū)域；將第一管芯放置在所述襯底的所述第一管芯區(qū)域上并且將第二管芯放置在所述襯底的所述第二管芯區(qū)域上；在所述第一管芯區(qū)域和所述第二管芯區(qū)域之間的所述襯底中形成凹槽；以及在所述凹槽中和在所述第一管芯和所述第二管芯之間形成一個或多個模塑料層。
[0015]在上述方法中，還包括減薄所述襯底的第二側(cè)，所述減薄暴露出所述模塑料層的至少一部分。
[0016]在上述方法中，在將所述第一管芯和所述第二管芯放置在所述襯底上之前，實施在所述襯底中形成所述凹槽。
[0017]在上述方法中，在將所述第一管芯和所述第二管芯放置在所述襯底上之后，實施在所述襯底中形成所述凹槽。
[0018]在上述方法中，還包括使所述模塑料層的最上表面與所述第一管芯的上表面平坦化。
[0019]在上述方法中，所述凹槽沿著所述襯底的外圍延伸，并且形成所述一個或多個模塑料層包括沿著所述襯底的外圍形成所述一個或多個模塑料層。
[0020]在上述方法中，還包括分割所述襯底，從而形成分割的襯底，所述模塑料層的至少一部分完全覆蓋所述襯底的側(cè)壁。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括:第一襯底；第二襯底；安裝至所述第一襯底；第一模塑料層，位于所述第一襯底旁邊；以及第二模塑料層，位于所述第二襯底旁邊。
[0022]在上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，所述第一襯底包括延伸至所述第一襯底的背側(cè)的多個通孔。
[0023]在上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，所述第一模塑料層延伸至所述第一襯底的上表面。
[0024]在上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，穿過所述第二模塑料層暴露所述第二襯底的上表面。
[0025]在上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，所述第一模塑料層和所述第二模塑料層是相同的材料。
【附圖說明】
[0026]當(dāng)結(jié)合附圖進行閱讀時，從以下詳細(xì)描述可最佳理解本發(fā)明的各方面。應(yīng)該注意，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。
[0027]圖1至圖7示出了根據(jù)一些實施例的形成半導(dǎo)體器件的各個中間階段。
[0028]圖8和圖9示出了根據(jù)一些實施例的形成半導(dǎo)體器件的各個中間階段。
[0029]圖10和圖11示出了根據(jù)一些實施例的形成半導(dǎo)體器件的各個中間階段。
[0030]圖12是根據(jù)一些實施例的晶圓在分割之前的平面圖。
[0031]圖13和圖14示出了根據(jù)一些實施例的形成半導(dǎo)體器件的各個中間階段。
[0032]圖15A至圖18B示出了根據(jù)一些實施例的具有安裝在另一襯底上的多個襯底的各個實施例。
[0033]圖19和圖20示出了根據(jù)一些實施例的形成半導(dǎo)體器件的各個中間階段。
[0034]圖21是根據(jù)一些實施例的示出形成半導(dǎo)體封裝件的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0035]以下公開內(nèi)容提供了許多用于實現(xiàn)本發(fā)明所提供主題的不同特征的不同實施例或?qū)嵗?。下面描述了組件和布置的具體實例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實例，而不旨在限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸形成的實施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實施例。此外，本發(fā)明可在各個實例中重復(fù)參考標(biāo)號和/或字符。該重復(fù)是為了簡單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個實施例和/或配置之間的關(guān)系。
[0036]而且，為便于描述，在此可以使用諸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空間相對術(shù)語，以描述如圖所示的一個元件或部件與另一個(或另一些)元件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外，空間相對術(shù)語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位上)，而本文使用的空間相對描述符可以同樣地作相應(yīng)的解釋。
[0037]在具體上下文中描述本文中論述的實施例，即，切割晶圓上芯片(CoW)結(jié)構(gòu)，從而形成三維集成電路(3DIC)封裝結(jié)構(gòu)。例如，將多個晶片(dice)放置在襯底上，諸如其上形成有集成電路的處理的晶圓。分割襯底以提供例如3DIC結(jié)構(gòu)的堆疊的集成電路。然而，提供這些實施例僅用于說明的目的并且可以在其他實施例中使用當(dāng)前公開的各方面。例如，諸如本文中所公開的那些的實施例可以與諸如封裝襯底、內(nèi)插器等的其他類型的襯底一起利用。此外，本文中所述的工藝被簡化和僅用于說明，并且不限制實施例或權(quán)利要求的范圍，并且這些實例被呈現(xiàn)為用于解釋和理解實施例。
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