用于部件封裝件的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種部件封裝件和形成方法。第一部件封裝件可包括第一半導(dǎo)體器件，具有附接至第一半導(dǎo)體器件的兩側(cè)的一對中介件。每個(gè)中介件可包括形成在其中的跡線以提供電連接至形成在各中介件的表面上的導(dǎo)電部件。多個(gè)通孔可提供將中介件相互電連接。第一中介件可提供至印刷電路板或者后續(xù)半導(dǎo)體器件的電連接。第二中介件可提供至第二半導(dǎo)體器件和第二部件封裝件的電連接。第一和第二部件封裝件可組合以形成封裝件層疊(“PoP”)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還提供了用于部件封裝件的裝置和方法。
【專利說明】用于部件封裝件的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及用于部件封裝件的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]集成電路(“1C”)的尺寸、形成、密度和封裝的改進(jìn)已經(jīng)引導(dǎo)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷快速成長。集成密度的改進(jìn)已經(jīng)使得IC部件尺寸減小，這使得更多部件集成到給定區(qū)域內(nèi)。
[0003]提高電路密度的一種改進(jìn)是兩個(gè)IC管芯在相互的頂部上堆疊(一個(gè)管芯疊在另一個(gè)管芯上)以形成稱作的三維(“3D”)1C。在典型3D IC形成工藝中，兩個(gè)管芯接合在一起并且電連接形成每個(gè)管芯和襯底上的接觸焊盤之間。例如，兩個(gè)管芯在相互的頂部上堆疊并且位于下面的管芯連接至襯底。襯底中的通孔(“TV”)將管芯與襯底的反面上的導(dǎo)電焊盤連接。然后，可用電連接將導(dǎo)電焊盤連接至印刷電路板(“PCB”)等等。
[0004]提高電路密度的另一種3D封裝件稱為“封裝件層疊”(“PoP”)結(jié)構(gòu)，其中連接至各自的襯底的多個(gè)管芯可“堆疊”在相互的頂部上并且連接在一起。為了形成PoP結(jié)構(gòu)，第一管芯電連接至第一襯底以形成第一電路。第一電路包括第一連接點(diǎn)用于連接至第二電路。第二電路包括第二管芯以及在其每側(cè)上具有連接點(diǎn)的襯底。第一電路堆疊并且電連接在第二電路的頂部上以形成PoP結(jié)構(gòu)。然后，可使用電連接將PoP結(jié)構(gòu)電連接至PCB等。
[0005]存儲(chǔ)電路與各種其他電路部件堆疊在3D IC中以形成存儲(chǔ)模塊。這些存儲(chǔ)模塊可通常包括邏輯電路、一個(gè)或者多個(gè)處理器或者一個(gè)或者多個(gè)應(yīng)用處理器單元(“APU”)，可能開發(fā)成用戶定義的專用集成電路(“ASIC”)。設(shè)置在3D IC中的存儲(chǔ)器模塊通常包括連接至襯底的APU，并且TV將APU連接至襯底的反面上的焊盤。TV增加了 3D IC的總高度以及3D IC的設(shè)計(jì)和制造復(fù)雜度。TV還降低了存儲(chǔ)電路的產(chǎn)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種裝置，包括:
[0007]第一半導(dǎo)體器件；
[0008]第二半導(dǎo)體器件；
[0009]第一再分布層(RDL)，電連接至所述第一半導(dǎo)體器件的第一側(cè)；
[0010]第二 RDL，設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體器件的第二側(cè)，所述第二 RDL與所述第二半導(dǎo)體器件電連接；
[0011]第一材料，設(shè)置在所述第一 RDL和所述第二 RDL之間；以及
[0012]多個(gè)通孔，延伸穿過所述第一材料，所述多個(gè)通孔將所述第一 RDL與所述第二 RDL電連接。
[0013]在可選實(shí)施例中，所述多個(gè)通孔延伸穿過與所述第一半導(dǎo)體器件相鄰的一個(gè)或者多個(gè)區(qū)域中的所述第一材料。
[0014]在可選實(shí)施例中，所述通孔由選自由銅、鋁、金、鎢和它們的組合所組成的組中的材料來制造。
[0015]在可選實(shí)施例中，所述第一半導(dǎo)體器件是應(yīng)用處理器單元。
[0016]在可選實(shí)施例中，所述第二半導(dǎo)體器件是存儲(chǔ)器IC管芯。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種裝置，包括:
[0018]第一封裝部件，所述第一封裝部件包括:
[0019]第一半導(dǎo)體器件，具有第一側(cè)和第二側(cè)；
[0020]第一再分布層(RDL)，電連接至所述第一半導(dǎo)體器件的所述第一側(cè)；
[0021]第二 RDL，設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體器件的所述第二側(cè)，所述第二 RDL電連接至第二半導(dǎo)體器件，所述第二 RDL具有形成在其上的多個(gè)第一導(dǎo)電部件；
[0022]第一材料，設(shè)置在所述第一 RDL和所述第二 RDL之間；
[0023]多個(gè)通孔，延伸穿過所述第一材料，所述多個(gè)通孔將所述第一 RDL與所述第二 RDL電連接；
[0024]第二封裝部件，所述第二封裝部件包括:
[0025]第三半導(dǎo)體器件；以及
[0026]中介件，電連接至所述第三半導(dǎo)體器件，所述中介件具有形成在其上的多個(gè)第二導(dǎo)電部件，其中所述第二導(dǎo)電部件電連接至所述第二 RDL的所述第一導(dǎo)電部件。
[0027]在可選實(shí)施例中，所述第一半導(dǎo)體器件是應(yīng)用處理器單元。
[0028]在可選實(shí)施例中，所述第二半導(dǎo)體器件是存儲(chǔ)器IC管芯。
[0029]在可選實(shí)施例中，所述第三半導(dǎo)體器件是存儲(chǔ)器IC管芯。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供了一種方法，包括:
[0031 ] 在第一載體上形成第一金屬層；
[0032]在所述第一金屬層上形成多個(gè)導(dǎo)電柱；
[0033]將第一半導(dǎo)體器件的第一側(cè)附接至所述第一金屬層；
[0034]密封所述第一半導(dǎo)體器件和所述多個(gè)導(dǎo)電柱；
[0035]在所述第一半導(dǎo)體器件的第二側(cè)形成第一再分布層(RDL)，其中所述第一 RDL與所述導(dǎo)電柱和所述第一半導(dǎo)體器件電連接；
[0036]將第二載體附接至所述第一 RDL ；
[0037]去除所述第一載體和所述第一金屬層；以及
[0038]在所述第一半導(dǎo)體器件的所述第一側(cè)形成第二 RDL以形成第一封裝部件，所述第二 RDL與所述多個(gè)導(dǎo)電柱電連接。
[0039]在可選實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括:將第二半導(dǎo)體器件與所述第二 RDL連接。
[0040]在可選實(shí)施例中，所述多個(gè)導(dǎo)電柱設(shè)置在與所述第一半導(dǎo)體器件的垂直部分相鄰的區(qū)域中。
[0041]在可選實(shí)施例中，所述多個(gè)導(dǎo)電柱由銅、鋁、鎢、金或它們的組合的材料制造。
[0042]在可選實(shí)施例中，所述第一半導(dǎo)體器件是應(yīng)用處理器單元。
[0043]在可選實(shí)施例中，所述第二半導(dǎo)體器件是存儲(chǔ)器IC管芯。
[0044]在可選實(shí)施例中，所述第一半導(dǎo)體器件和所述導(dǎo)電柱被密封在選自由樹脂、環(huán)氧樹脂、聚合物和它們的組合所組成的組的材料中。
[0045]在可選實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括:將所述第一封裝部件附接至切割膠帶；從所述第一封裝部件去除所述第二載體；分割所述第一封裝部件；以及，將第二封裝部件連接至所述第一封裝部件以形成封裝層疊(PoP)結(jié)構(gòu)。
[0046]在可選實(shí)施例中，所述連接進(jìn)一步包括:在所述第二 RDL上的第二組導(dǎo)電部件和所述第二封裝部件上的第一組導(dǎo)電部件之間形成電連接。
[0047]在可選實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括:通過所述第一 RDL上的多個(gè)導(dǎo)電連接件將所述PoP結(jié)構(gòu)連接至印刷電路板。
[0048]在可選實(shí)施例中，所述第二封裝部件包括一個(gè)或者多個(gè)存儲(chǔ)器IC管芯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]為更完整的理解本實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)將結(jié)合附圖所進(jìn)行的以下描述作為參考，其中:
[0050]圖1示出了用于說明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的截面圖；以及
[0051]圖2-圖16示出了形成實(shí)施例的各中間階段。
【具體實(shí)施方式】
[0052]下面，詳細(xì)討論本實(shí)施例的制造和使用。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明提供了許多可以在各種具體環(huán)境中實(shí)現(xiàn)的可應(yīng)用的發(fā)明構(gòu)思。所討論的具體實(shí)施例僅僅示出了制造和使用所公開的發(fā)明主旨的具體方式，并且不用于限制不同實(shí)施例的范圍。
[0053]首先參照圖1，示出了用于說明實(shí)施例應(yīng)用的一種實(shí)例PoP結(jié)構(gòu)100。PoP結(jié)構(gòu)100可包括第一部件封裝件110和第二部件封裝件160。第一部件封裝件110和第二部件封裝件160可電連接在一起以形成PoP結(jié)構(gòu)100，將在此詳細(xì)闡述。
[0054]第一部件封裝件110可包括第一管芯120。第一管芯120可具有第一側(cè)和第二側(cè)。第一側(cè)本文還稱為“前側(cè)”，而第二側(cè)還稱為“背側(cè)”。如下面更詳細(xì)描述的，第一管芯120前側(cè)可以電連接至第一再分布層(“RDL”)113。第二 RDL 116可以形成在第一管芯120背側(cè)上。如下面更詳細(xì)描述的，第二管芯140可以電連接至第二 RDL 116。第一 RDL113和第二RDL 116可以使用第一組TV 111 (例如，通孔組件)電連接在一起，第一組TV 111可以設(shè)置在圍繞第一管芯120的第一密封材料112中。
[0055]第一 RDL 113可以包括具有形成在其內(nèi)的第一金屬跡線114的一個(gè)或者多個(gè)介電層。第一跡線114可由銅、鋁、金或者其他類似的材料形成以提供穿過第一 RDL 113的導(dǎo)電通路。第一RDL 113可使用一種或者多種金屬蝕刻工藝(Subtractive Etch Process)、單鑲嵌技術(shù)和/或雙鑲嵌技術(shù)形成。第一 RDL 113可具有形成在其上的第一組導(dǎo)電部件115,第一組導(dǎo)電部件115還可連接至第一跡線114。第一組導(dǎo)電部件115可以由銅、鋁、金或者其他類似的材料形成。第一組導(dǎo)電部件115可以具有形成在其上的第一組導(dǎo)電連接件130，第一組導(dǎo)電連接件130可提供用于PoP結(jié)構(gòu)100至PCB、高密度互連件、襯底、硅襯底、有機(jī)襯底、陶瓷襯底、層壓襯底、另一種半導(dǎo)體封裝件等的電連接。在各種實(shí)施例中，第一組導(dǎo)電連接130可包括無鉛焊料、共晶鉛、導(dǎo)電柱、它們的組合，和/或類似物。
[0056]第一 RDL 113以及對應(yīng)的第一跡線114和第一組導(dǎo)電部件115可提供對第一管芯120的信號再分布以及附加支持。第一 RDL 113還可在第一管芯120和PCB或者PoP結(jié)構(gòu)100可以安裝到其上的其他電子器件之間提供熱應(yīng)力去除。在一種實(shí)施例中，模塑底部填充物(“MUF”)(未示出)可施加在第一組導(dǎo)電部件115之間以保護(hù)部件之間的區(qū)域免受環(huán)境或者外部污染。在一種實(shí)施例中，第一鈍化層(未不出)可以形成在第一管芯120和第一RDL 113之間。第一鈍化層可以為聚酰亞胺層、PBO、BCB、非光敏聚合物，并且在可選實(shí)施例中可由氮化物、碳化物或者其他電介質(zhì)形成。
[0057]如圖1所示，第一RDL 113可沒有TV，這可降低第一封裝件110的總高度以及降低第一封裝件110的設(shè)計(jì)和制造復(fù)雜性。作為附加的優(yōu)勢，第一 RDL 113中缺少TV相對于在類似位置的中介板中包括TV的設(shè)計(jì)可提高PoP結(jié)構(gòu)100的制造產(chǎn)量。
[0058]第二 RDL 116可包括一個(gè)或者多個(gè)介電層，所述介電層具有形成在其內(nèi)的第二金屬跡線117。第二跡線117可由銅、鋁、金或者其他類似的材料形成以提供穿過第二 RDL 116的導(dǎo)電通路。第二 RDL 116可使用一種或者多種金屬蝕刻工藝、單鑲嵌技術(shù)和/或雙鑲嵌技術(shù)形成。第二 RDL 116可具有形成在其上的第二組導(dǎo)電部件118和第三組導(dǎo)電部件119，每組導(dǎo)電部件還可連接至第二跡線117。第二管芯140可具有形成在其上的第四組導(dǎo)電部件141。第二、第三和/或第四組導(dǎo)電部件118、119、141分別由銅、鋁、金或者其他類似的材料形成。第二管芯140可通過第二組導(dǎo)電連接件150連接至第二 RDL 116，第二組導(dǎo)電連接件150可連接至形成在第二 RDL116上的第二組導(dǎo)電部件118和第二管芯140的第四組導(dǎo)電部件141。在一種實(shí)施例中，鈍化層(未不出)可形成在第一管芯120和第二 RDL 116之間。
[0059]第二管芯140可通過由第四組導(dǎo)電部件141、第二組導(dǎo)電連接件150、第二組導(dǎo)電部件118，第二跡線117、第一組TV 111、形成在第一管芯120前側(cè)上的第一線路114和導(dǎo)電部件(未示出)形成的導(dǎo)電通道電連接至第一管芯120。第二跡線117、第一組TV 111、第一跡線114、第一組導(dǎo)電部件115以及第一組導(dǎo)電連接件130還可提供第二管芯140和PCB或者中介件(PoP結(jié)構(gòu)100可安裝至其處)之間的電連接。
[0060]在一種實(shí)施例中，第一管芯120可以為APU。在一種實(shí)施例中，第二管芯140可以為存儲(chǔ)器1C，例如，動(dòng)態(tài)RAM(例如，寬數(shù)據(jù)字(“寬I/O”))DRAM或者DDR RAM。在另一種實(shí)施例中，第二管芯140可以為靜態(tài)RAM(例如，SRAM)，或者非易失性器件(例如，EPROM或者FLAM存儲(chǔ)器)。
[0061]如所述的，TV 111不需要路由穿過第一管芯。在第一管芯120可以為APU和第二管芯可以為存儲(chǔ)器IC的一些實(shí)施例中，去除路由穿過第一管芯120的TV可比包括路由穿過這種管芯的TV的封裝件支持更高的I/O帶寬存儲(chǔ)器1C?？梢砸庾R到通過去除路由穿過第一管芯120的TV的另一種優(yōu)勢是在不需費(fèi)時(shí)間和金錢重新設(shè)計(jì)第一部件封裝件110的情況下，提高使第一部件封裝件110適應(yīng)支持不同的管芯類型(對于第一管芯120和第二管芯140)的靈活性，其中不同的管芯類型根據(jù)不同制造工藝(即45nm、65nm等)構(gòu)建而成或者由不同半導(dǎo)體材料(即，GaAs)制造而成。與使用穿過第一管芯120的TV的技術(shù)相比，這種增加的靈活性可降低制造和測試成本(即，TV信號完整性特征)以及減少對技術(shù)重設(shè)計(jì)來說市場的時(shí)間。而且，去除路由穿過第一管芯120的TV可提高第一部件封裝件110的制造產(chǎn)量。
[0062]在各種實(shí)施例中，第一組TV 111可由銅、鋁、金或類似物形成。在各種實(shí)施例中，第二管芯140可使用凸塊下金屬化結(jié)構(gòu)、微凸塊下金屬化結(jié)構(gòu)、金屬柱、金屬柱凸塊等連接至第二 RDL 116。在各種實(shí)施例中，第二組導(dǎo)電連接件150可包括無鉛焊料、共晶鉛等等。在各種實(shí)施例中，第一密封材料112可包括諸如樹脂、環(huán)氧樹脂、聚合物等并且可保護(hù)第一部件封裝件110中的部件免受環(huán)境影響或者污染。在一種實(shí)施例中，第一部件封裝件110可包括設(shè)置在第一組導(dǎo)電部件115和第一組導(dǎo)電連接件130之間的密封劑或者底部填充物(未示出)。
[0063]如上所述，PoP結(jié)構(gòu)100可包括第二部件封裝件160。第二部件封裝件160可包括電連接至中介件162的一個(gè)或者多個(gè)第三管芯161。如本文進(jìn)一步詳述的，第二部件封裝件160可電連接至第一部件封裝件110。中介件162可以為陶瓷、塑料、層壓板、膜、電介質(zhì)或者其他類似的層并且可包括第三金屬跡線或者RDL 165。中介件162還可以為PCB、襯底、硅襯底、有機(jī)襯底、陶瓷襯底，層壓襯底、另一種半導(dǎo)體封裝件等。第三跡線165可由銅、鋁、金或者其他材料形成以提供穿過中介件162的導(dǎo)電通路。中介件162還可包括可由銅、鋁、鎳或其他類似材料形成的TV 166。
[0064]在第一側(cè)上，中介件162可具有形成在其上的第五組導(dǎo)電部件163，第五組導(dǎo)電部件163還可電連接至第三跡線165。在相反的第二側(cè)，中介件162可具有形成在其上的第六組導(dǎo)電部件167，第六組導(dǎo)電部件167還可電連接至第三跡線165。第五和第六組導(dǎo)電部件可由銅、鋁、金或者其他類似材料形成。一個(gè)或者多個(gè)第三管芯161可通過第三組導(dǎo)電連接件164連接至第五組導(dǎo)電部件163。第三組導(dǎo)電連接件164可包括諸如可由鋁、銅、金或者其他絲焊材料形成的細(xì)絲焊。在一種實(shí)施例中，第三組導(dǎo)電連接件164可例如使用熱壓焊(“TCB”)連接至第五組導(dǎo)電部件163。
[0065]圖1示出了使用絲焊技術(shù)形成在第三管芯161之間(即，通過第三組導(dǎo)電連接件164)的電連接，僅用于說明目的。其他實(shí)施例可使用其他方法，例如，倒裝、球柵陣列、TV、凸塊下金屬、導(dǎo)電柱等。
[0066]第二部件封裝件160可進(jìn)一步包括形成在部件上方的第二密封材料168以保護(hù)部件免受環(huán)境影響和/或外部污染。在各種實(shí)施例中，第二密封材料168可包括諸如樹脂、環(huán)氧樹脂、聚合物或類似物。第二部件封裝件160可通過連接在第三組導(dǎo)電部件119和第六組導(dǎo)電部件167之間的第四組導(dǎo)電連接件170連接至第一部件封裝件110。第四組導(dǎo)電連接件170可包括諸如免鉛焊料、共晶鉛、導(dǎo)電柱、它們的組合，和/或類似物。在一種實(shí)施例中，可分別對第三組導(dǎo)電部件119和第六組導(dǎo)電部件167中的一個(gè)或者兩個(gè)都施加焊劑(未示出)。焊劑可在諸如以下操作期間施加:將第二 RDL 116或者中介件162的表面分別浸在焊劑中或者涂覆在焊劑中。焊劑可有助于清潔中介件的導(dǎo)電部件的表面，從而幫助在第三和第六組導(dǎo)電部件119和167中的每個(gè)導(dǎo)電部件之間分別形成電接觸。在另一種實(shí)施例中，MUF 180可以設(shè)置在第一部件封裝件110和第二部件封裝件160之間以保護(hù)第二 RDL116和中介件162之間的區(qū)域免受環(huán)境或者外部污染。
[0067]在一種實(shí)施例中，第三管芯161可以為動(dòng)態(tài)RAM，例如，寬數(shù)據(jù)字DRAM、DDR RAM或者低功耗DDR( “LPDDR”)RAM。在另一種實(shí)施例中，第三管芯161可以為靜態(tài)RAM(例如，SRAM)，或者非易失性器件(例如，EPROM或者FLASH存儲(chǔ)器)。
[0068]圖2-圖16是形成一種實(shí)施例的各中間階段的截面圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的在第一載體210上設(shè)置第一金屬層220以開始第一封裝件110的形成的截面圖。第一載體210可由各種材料形成，包括但不限于玻璃、硅、陶瓷、它們的組合和/或類似物。如圖2所示，第一金屬層220可使用第一粘附層230暫時(shí)安裝在或者連接至第一載體220。如圖2中所示，第一金屬層220和第一粘附層230的厚度被放大，僅為了示例說明的目的。
[0069]在各種實(shí)施例中，第一金屬層220可由諸如銅箔、銅合金、鋁、鎢、銀、它們的組合等的導(dǎo)電材料形成。在各種實(shí)施例中，第一金屬層220可由諸如環(huán)氧樹脂或類似物形成。
[0070]在一種實(shí)施例中，第一金屬層220可通過電化學(xué)或者電鍍工藝形成。對于這種工藝，第一光刻膠掩模(未不出)可形成在第一粘附層230或者第一載體210上(在沒有第一粘附層230的實(shí)施例中)。第一掩模可被蝕刻以為第一金屬層220提供區(qū)域，然后第一金屬層220使用諸如電鍍技術(shù)形成在其上。
[0071]圖3不出了在第一金屬層220上形成第一組TV 111的截面圖。第一金屬層220可充當(dāng)用于第一組TV 111的種子層，第一組TV 111可從此形成。在一種實(shí)施例中，TV 111可通過電化學(xué)沉積或者電鍍工藝形成。對于這種工藝，第二光刻膠掩模(未示出)可形成在第一金屬層220上。第二掩?？杀晃g刻以為在第一金屬層220上設(shè)置TV 111提供開口。然后，TV 111可使用諸如電鍍技術(shù)形成在第一金屬層220上并且掩?？呻S后去除。隨著TV111的形成，第一管芯120背側(cè)可安裝在第一金屬層220上或者連接至第一金屬層220。在第一管芯120正側(cè)上可形成第一鈍化層310和第七組導(dǎo)電部件312，第七組導(dǎo)電部件312可提供至第一管芯120的電連接。
[0072]在各種實(shí)施例中，第一組TV 111可由銅、鋁、鎢、金、它們的組合和/或類似物形成。在各種實(shí)施例中，第一鈍化層310可以為聚酰亞胺層、PB0、BCB、非光敏聚合物，并且在可選的實(shí)施例中，可由氮化物、碳化物或者其他電介質(zhì)形成。如圖3中所示的TV 111還可稱為導(dǎo)電柱。一旦圍繞導(dǎo)電柱的密封材料(如下圖4所述)形成，柱可稱為TV 111。
[0073]如圖4所示，第一密封材料112可形成在第一封裝件中的部件上，包括但不限于第一管芯120和第一組TV 111。第一密封材料112可使用注入，模鑄或者其他類似的工藝形成在部件上。在一種實(shí)施例中，第一密封材料112可覆蓋第一管芯120前側(cè)表面至預(yù)確定高度。在各種實(shí)施例中，第一密封材料112可包括諸如樹脂、環(huán)氧樹脂、聚合物或類似物并且可保護(hù)第一部件封裝件110中的部件免受環(huán)境影響或者污染。現(xiàn)在參照圖5，可通過研磨、精磨或者其他工藝從第一管芯120的前側(cè)表面去除第一密封材料112以暴露第一管芯120和第七組導(dǎo)電部件312的頂面。
[0074]圖6示出了第一 RDL 113形成在第一管芯120前側(cè)。第一 RDL 113可使用一種或者多種金屬蝕刻工藝、單鑲嵌技術(shù)和/或雙鑲嵌技術(shù)形成。如所述的，第一 RDL 113可包括第一金屬跡線114并且可具有形成在其上的第一組導(dǎo)電部件115。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例，第一 RDL 113可形成大約60 μ m的高度，然而所述高度可隨各種設(shè)計(jì)因素確定而改變，所述設(shè)計(jì)要素包括但不限于穿過第一 RDL 113的第一跡線114的布線要求。
[0075]如圖7所示，第一組導(dǎo)電部件115可具有形成在其上的第一組導(dǎo)電連接件130。在各種實(shí)施例中，第一組導(dǎo)電連接件130可包括免鉛焊料、共晶鉛、導(dǎo)電柱、它們的組合，和/或類似物。在一種實(shí)施例中，MUF 710可設(shè)置在第一組導(dǎo)電部件115和/或第一組導(dǎo)電連接件130之間以保護(hù)第一 RDL 113免受環(huán)境影響或者外部污染。MUF 710可由諸如聚合物、環(huán)氧樹脂或者其他類似材料形成。
[0076]現(xiàn)在參照圖8，可通過第一組導(dǎo)電連接件130對第一管芯120進(jìn)行第一功能測試。可進(jìn)行功能測試以驗(yàn)證經(jīng)由第一跡線114穿過第一 RDL 113至第一管芯120的連接性。還可進(jìn)行功能測試以驗(yàn)證第一管芯120的某些功能。
[0077]如圖9所示，第二載體910可附加或者結(jié)合在與第一載體210相對的一側(cè)。第二載體910可由各種材料形成，包括但不限于，玻璃、硅、陶瓷、它們的組合，和/或類似物?，F(xiàn)在參照圖10，可從第一管芯120的背側(cè)區(qū)域去除或者去結(jié)合第一載體210?？蛇M(jìn)行研磨或者精磨工藝以從背側(cè)區(qū)域去除第一金屬層220和第一粘附層230 (如圖2所示)。
[0078]圖11示出了第二 RDL 116形成在第一管芯120背側(cè)。第二 RDL 116可使用一種或者多種金屬蝕刻工藝、單鑲嵌技術(shù)和/或雙鑲嵌技術(shù)形成。如前所述，第二 RDL 116可具有形成在其上的第二組導(dǎo)電部件118和第三組導(dǎo)電部件119，第二組導(dǎo)電部件118和第三組導(dǎo)電部件119的每組還可連接至第二線路117。
[0079]如圖12所示，第二管芯140可電連接至第二 RDL 116。第二組導(dǎo)電連接件150可形成在第二管芯140的第四組導(dǎo)電部件141和第二 RDL 116的第二組導(dǎo)電部件118之間。在各種實(shí)施例中，第二管芯140可使用凸塊下金屬結(jié)構(gòu)、微凸塊下金屬結(jié)構(gòu)、金屬柱或類似物連接至第二 RDL 116。在各種實(shí)施例中，第二組導(dǎo)電連接件150可包括免鉛焊料、共晶鉛等，其中第二管芯140可使用回流焊工藝連接至第二 RDL 116。在另一種實(shí)施例中，第二管芯140可使用熱壓縮工藝連接至第二 RDL 116。在一種實(shí)施例中，MUF(未示出)可設(shè)置在第二管芯140和第二 RDL 116之間。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例，從第一管芯120前側(cè)至第二 RDL 116的導(dǎo)電部件組之間的高度可以為大約90 μ m，所述高度相比于采用TV將第二管芯電連接至第一管芯的存儲(chǔ)器封裝件可提供封裝件高度改進(jìn)。
[0080]如圖13所示，第一部件封裝件110可附接至切割膠帶1310并且可去接合或者去除第二載體910。如圖14所示，可對第一封裝件進(jìn)行第二功能測試以驗(yàn)證經(jīng)由第一組導(dǎo)電連接件130、第一和第二 RDL 113、116 (以及相應(yīng)的跡線)、第二和第四導(dǎo)電部件118、141和第二組導(dǎo)電連接150形成的通過導(dǎo)電通路至第二管芯140的連接性。還可進(jìn)行第二功能測試以驗(yàn)證第二管芯140的功能。
[0081]在圖15中，可沿劃線1510進(jìn)行分割以形成如圖1所示的第一部件封裝件110。可通過切割或者分割工藝進(jìn)行分割，其中機(jī)械或者激光鋸可用于將第一部件封裝件110的多個(gè)實(shí)例相互分離。隨著分割，可從切割膠帶1310移除第一部件封裝件110。
[0082]現(xiàn)在參照圖16，第二部件封裝件160可連接至第一封裝件110以形成PoP結(jié)構(gòu)100，如圖1所示。連接可通過可電連接在第三組導(dǎo)電部件119和第六組導(dǎo)電部件167之間的第四組導(dǎo)電連接件170進(jìn)行?；亓骱腹に嚳捎糜谛纬蓪⒌诙考庋b件160連接至第一部件封裝件110的電連接。第二部件封裝件160可使用所描述的與第一部件封裝件110的部件和形成類似的工藝和技術(shù)形成。
[0083]在一種實(shí)施例中，提供了一種裝置。所述裝置包括第一半導(dǎo)體器件、第二半導(dǎo)體器件、電連接至所述第一半導(dǎo)體器件的第一側(cè)的第一 RDL、設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體器件的第二側(cè)的第二 RDL，電連接至所述第二半導(dǎo)體器件的所述第二 RDL ;設(shè)置在所述第一 RDL和所述第二 RDL之間的第一材料，以及延伸穿過所述第一材料的多個(gè)通孔，所述通孔將所述第一RDL與所述第二 RDL電連接。
[0084]在另一種實(shí)施例中，提供了另一種裝置。所述裝置包括第一封裝部件和第二封裝部件。所述第一封裝部件包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的第一半導(dǎo)體器件，電連接至第一半導(dǎo)體器件的第一側(cè)的第一再分布層(RDL);設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體器件的所述第二側(cè)的第二RDL,電連接至第二半導(dǎo)體器件的第二 RDL，所述第二 RDL具有形成在其上的多個(gè)第一導(dǎo)電部件，第一材料設(shè)置在第一 RDL和第二 RDL之間，多個(gè)通孔延伸穿過所述第一材料，所述通孔將所述第一 RDL與所述第二 RDL電連接。所述第二封裝部件包括第三半導(dǎo)體器件，以及電連接至第三半導(dǎo)體器件的中介件，所述中介件具有形成在其上的多個(gè)第二導(dǎo)電部件，其中第二導(dǎo)電部件電連接至第二 RDL的第一導(dǎo)電部件。
[0085]在另一種實(shí)施例中,提供了一種方法。所述方法包括在第一載體上形成第一金屬層，在所述第一金屬層上形成多個(gè)導(dǎo)電柱，將第一半導(dǎo)體器件的第一側(cè)附接至第一金屬層，封裝所述第一半導(dǎo)體器件和所述多個(gè)導(dǎo)電柱，在所述第一半導(dǎo)體器件的第二側(cè)形成第一RDL，其中所述第一 RDL電連接至所述導(dǎo)電柱和所述第一半導(dǎo)體器件，將第二載體附接至所述第一 RDL,去除第一載體和第一金屬層，以及在第一半導(dǎo)體器件的第一側(cè)形成第二 RDL以形成第一封裝部件，所述第二 RDL電連接至所述多個(gè)導(dǎo)電柱。
[0086]應(yīng)當(dāng)理解的是，上述提供了各實(shí)施例的一般描述并且這些實(shí)施例可包括許多其他部件。例如，實(shí)施例可包括凸塊下金屬層、鈍化層、模塑料、附加管芯和/或襯底，以及類似物。另外，僅為了示例說明的目的，分別提供了襯底、第一、第二和第三管芯120、140和161的布置和設(shè)置，因此其他實(shí)施例可使用不同的結(jié)構(gòu)，布置和設(shè)置。
[0087]盡管已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明及其優(yōu)勢，但應(yīng)該理解，可以在不背離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明主旨和范圍的情況下，做各種不同的改變，替換和更改。
[0088]例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解上面描述的結(jié)構(gòu)或者步驟的順序可以變化而仍在本申請的范圍內(nèi)。
[0089]而且，本申請的范圍并不僅限于本說明書中描述的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、裝置、方法和步驟的特定實(shí)施例。作為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，通過本發(fā)明，現(xiàn)有的或今后開發(fā)的用于執(zhí)行與根據(jù)本發(fā)明所采用的所述相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或獲得基本相同結(jié)果的工藝、機(jī)器、制造，材料組分、裝置、方法或步驟根據(jù)本發(fā)明可以被使用。因此，所附權(quán)利要求應(yīng)該將這樣的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、裝置、方法或步驟包括在范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，包括: 第一半導(dǎo)體器件； 第二半導(dǎo)體器件； 第一再分布層(RDL)，電連接至所述第一半導(dǎo)體器件的第一側(cè)； 第二 RDL，設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體器件的第二側(cè)，所述第二 RDL與所述第二半導(dǎo)體器件電連接； 第一材料，設(shè)置在所述第一 RDL和所述第二 RDL之間；以及 多個(gè)通孔，延伸穿過所述第一材料，所述多個(gè)通孔將所述第一 RDL與所述第二 RDL電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述多個(gè)通孔延伸穿過與所述第一半導(dǎo)體器件相鄰的一個(gè)或者多個(gè)區(qū)域中的所述第一材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述通孔由選自由銅、鋁、金、鎢和它們的組合所組成的組中的材料來制造。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一半導(dǎo)體器件是應(yīng)用處理器單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第二半導(dǎo)體器件是存儲(chǔ)器IC管芯。
6.一種裝置，包括: 第一封裝部件，所述第一封裝部件包括: 第一半導(dǎo)體器件，具有第一側(cè)和第二側(cè)； 第一再分布層(RDL)，電連接至所述第一半導(dǎo)體器件的所述第一側(cè)； 第二 RDL，設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體器件的所述第二側(cè)，所述第二 RDL電連接至第二半導(dǎo)體器件，所述第二 RDL具有形成在其上的多個(gè)第一導(dǎo)電部件； 第一材料，設(shè)置在所述第一 RDL和所述第二 RDL之間； 多個(gè)通孔，延伸穿過所述第一材料，所述多個(gè)通孔將所述第一 RDL 與所述第二 RDL電連接； 第二封裝部件，所述第二封裝部件包括: 第三半導(dǎo)體器件；以及 中介件，電連接至所述第三半導(dǎo)體器件，所述中介件具有形成在其上的多個(gè)第二導(dǎo)電部件，其中所述第二導(dǎo)電部件電連接至所述第二 RDL的所述第一導(dǎo)電部件。
7.一種方法，包括: 在第一載體上形成第一金屬層； 在所述第一金屬層上形成多個(gè)導(dǎo)電柱； 將第一半導(dǎo)體器件的第一側(cè)附接至所述第一金屬層； 密封所述第一半導(dǎo)體器件和所述多個(gè)導(dǎo)電柱； 在所述第一半導(dǎo)體器件的第二側(cè)形成第一再分布層(RDL)，其中所述第一 RDL與所述導(dǎo)電柱和所述第一半導(dǎo)體器件電連接； 將第二載體附接至所述第一 RDL ； 去除所述第一載體和所述第一金屬層；以及 在所述第一半導(dǎo)體器件的所述第一側(cè)形成第二 RDL以形成第一封裝部件，所述第二RDL與所述多個(gè)導(dǎo)電柱電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括: 將第二半導(dǎo)體器件與所述第二 RDL連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電柱設(shè)置在與所述第一半導(dǎo)體器件的垂直部分相鄰的區(qū)域中。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電柱由銅、鋁、鎢、金或它們的組合的材料制 造。
【文檔編號】H01L23/498GK103715166SQ201310018281
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月2日
【發(fā)明者】陳志華, 陳承先, 蕭景文, 曾明鴻 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司