半導體器件以及使用標準化載體形成嵌入式晶片級芯片尺寸封裝的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及半導體器件以及使用標準化載體形成嵌入式晶片級芯片尺寸封裝的方法。一種半導體器件包括標準化載體。半導體晶片包括多個半導體管芯和基底半導體材料。通過基底半導體材料的第一部分單切半導體晶片以分離半導體管芯。將半導體管芯設置在標準化載體上。標準化載體的尺寸與半導體管芯的尺寸無關。將密封劑沉積在標準化載體上且在半導體管芯周圍。在半導體管芯上形成互連結構，同時使得密封劑沒有互連結構。通過密封劑單切半導體器件。密封劑保持設置在半導體管芯的側面上?？商鎿Q地，通過基底半導體的第二部分且通過密封劑來單切半導體器件以從半導體管芯的側面去除基底半導體的第二部分和密封劑。
【專利說明】半導體器件以及使用標準化載體形成嵌入式晶片級芯片尺寸封裝的方法
[0001]要求保護本國優(yōu)先權
本申請要求保護2013年I月3日提交的美國臨時申請N0.61/748, 742的權益，通過引用將該申請合并于此。
【技術領域】
[0002]本發(fā)明總體上涉及半導體器件，并且更特別地涉及半導體器件以及使用標準化載體形成晶片級芯片尺寸封裝(WLCSP)的方法。
【背景技術】
[0003]半導體器件常見于現(xiàn)代電子產(chǎn)品中。半導體器件在電氣部件的數(shù)目和密度方面變化。分立的半導體器件通常包含一種類型的電氣部件，例如發(fā)光二極管(LED)、小型信號晶體管、電阻器、電容器、電感器以及功率金屬氧化物半導體場效應晶體管(M0SFET)。集成半導體器件典型地包含幾百到幾百萬個電氣部件。集成半導體器件的示例包括微控制器、微處理器、電荷耦合器件(CXD )、太陽能電池、以及數(shù)字微鏡器件(DMD )。
[0004]半導體器件執(zhí)行許多種功能，諸如信號處理、高速計算、發(fā)射和接收電磁信號、控制電子器件、將太陽光變換成電、以及為電視顯示創(chuàng)建視覺投影。半導體器件見于娛樂、通信、功率轉換、網(wǎng)絡、計算機以及消費者產(chǎn)品的領域中。半導體器件還見于軍事應用、飛機制造業(yè)、汽車、工業(yè)控制器以及辦公設備中。
[0005]半導體器件利用了半導體材料的電氣性質(zhì)。半導體材料的結構允許通過施加電場或基底電流或者通過摻雜工藝來操縱其電導率。摻雜將雜質(zhì)引入到半導體材料中以便操縱和控制半導體器件的電導率。
[0006]半導體器件包含有源和無源電氣結構。包括雙極型和場效應晶體管的有源結構控制電流的流動。通過改變摻雜級以及電場或基底電流的施加，晶體管提升或者約束電流的流動。包括電阻器、電容器和電感器的無源結構創(chuàng)建了執(zhí)行各種各樣的電氣功能所必需的電壓和電流之間的關系。無源和有源結構被電連接以形成電路，該電路使半導體器件能夠執(zhí)行高速操作和其他有用功能。
[0007]通常使用兩個復雜制造工藝(即前端制造和后端制造)來制造半導體器件，該前端制造和后端制造中的每一個都潛在地包括幾百個步驟。前端制造包括將多個管芯形成在半導體晶片的表面上。每個半導體管芯通常相同且包含通過電連接有源和無源部件而形成的電路。后端制造包括從完成的晶片單切(Singulate)個體半導體管芯以及封裝該管芯以提供結構支撐和環(huán)境隔離。如這里所使用的術語“半導體管芯”指代該詞語的單數(shù)和復數(shù)形式二者，并且相應地可以指代單個半導體器件和多個半導體器件二者。
[0008]半導體制造的一個目標是生產(chǎn)更小半導體器件。更小器件通常耗費更少功率，具有更高性能，并可以被更高效地生產(chǎn)。此外，更小半導體器件具有更小的覆蓋區(qū)，這對于更小的最終產(chǎn)品來說是期望的。可以通過得到具有更小、更高密度的有源和無源部件的半導體管芯的前端工藝中的改進來實現(xiàn)更小的半導體管芯尺寸。后端工藝可以通過電互連以及封裝材料中的改進來得到具有更小覆蓋區(qū)的半導體器件封裝。
[0009]傳統(tǒng)半導體晶片通常包含由鋸道(saw street)分離的多個半導體管芯。有源和無源電路被形成在每個半導體管芯的表面中?？梢栽诎雽w管芯的表面上形成互連結構。半導體晶片被單切成個體半導體管芯以用在各種各樣的電子產(chǎn)品中。半導體制造的重要方面是高產(chǎn)量以及對應的低成本。
[0010]根據(jù)用于生產(chǎn)半導體晶片和半導體管芯的設備來制造具有各種直徑和半導體管芯尺寸的半導體晶片。通常根據(jù)每個特定的半導體管芯尺寸和引入的半導體晶片尺寸來開發(fā)半導體處理設備。例如，使用200毫米(mm)設備來處理200 mm晶片，并且使用300mm設備來處理300mm晶片。在載體上處理從晶片單切的半導體管芯。根據(jù)要被處理的半導體管芯的尺寸來選擇載體的尺寸。例如，使用與處理5mmX5mm半導體管芯不同的設備來處理IOmmX IOmm半導體管芯。因此，用于封裝半導體器件的設備在處理能力上受限于針對其設計該設備的特定半導體管芯尺寸或半導體晶片尺寸。隨著引入的半導體管芯尺寸和半導體晶片尺寸改變，對制造設備的附加投資是必要的。對半導體器件制造商來說，針對特定尺寸半導體管芯或半導體晶片的設備投資造成了資本投資風險。隨著引入的半導體晶片尺寸改變，晶片專用設備變得過時。類似地，針對半導體管芯的特定尺寸而設計的載體和設備可能變得過時，因為載體在處理不同尺寸的半導體管芯的能力方面受限。不同設備的不斷開發(fā)和實施增加了最終半導體器件的成本。
[0011]半導體晶片包括各種直徑并且通常是利用針對半導體管芯的每個特定尺寸而設計的制造設備來處理的。半導體管芯通常被裝入半導體封裝內(nèi)以用于該管芯的電互連、結構支撐和環(huán)境保護。如果半導體管芯的一部分被暴露于外部元件(特別當對管芯進行表面安裝時)，半導體可能受到損壞或降級。例如，半導體管芯可能在處理或暴露于光期間被損壞或降級。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]存在對使用能夠處理多種尺寸的半導體管芯和引入的晶片的設備和載體來高效地制造半導體器件的需要。相應地，在一個實施例中，本發(fā)明是一種制作半導體器件的方法，其包括下述步驟:提供標準化載體；以及在該標準化載體上設置半導體管芯。該標準化載體的尺寸與半導體管芯的尺寸無關。該方法還包括下述步驟:將密封劑沉積在半導體管芯和標準化載體上；以及通過該密封劑進行單切以形成半導體封裝。
[0013]在另一實施例中，本發(fā)明是一種制作半導體器件的方法，其包括下述步驟:提供載體；以及將半導體管芯設置在該載體上。載體的尺寸與半導體管芯的尺寸無關。該方法還包括下述步驟:去除載體；以及在半導體管芯上形成互連結構，同時使得半導體管芯周圍的外圍區(qū)沒有互連結構。
[0014]在另一實施例中，本發(fā)明是一種半導體器件，其包括載體以及設置在該載體上的半導體管芯。載體的尺寸與半導體管芯的尺寸無關。密封劑被沉積在半導體管芯上。
[0015]在另一實施例中，本發(fā)明是一種半導體器件，其包括半導體管芯和設置在該半導體管芯上的密封劑?；ミB結構被形成在半導體管芯上。半導體管芯周圍的外圍區(qū)沒有互連結構?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0016]圖1圖示一種印刷電路板(PCB)，具有安裝到其表面的不同類型的封裝；
圖2a-2c圖示安裝到PCB的代表性半導體封裝的進一步細節(jié)；
圖3圖示具有由鋸道分離的多個半導體管芯的半導體晶片；
圖4a-4m圖示形成重構或嵌入式晶片級芯片尺寸封裝(eWLCSP)的工藝；
圖5圖示帶有具有暴露側壁和背表面的半導體管芯的eWLCSP ；
圖6圖示具有背側保護層的eWLCSP ；
圖7a-7i圖示形成具有薄側壁密封的eWLCSP的另一工藝；
圖8圖示具有背側保護層和薄側壁密封的eWLCSP ；
圖9a-9p圖示形成eWLCSP的工藝；
圖10圖示在半導體管芯的側壁以及背側保護層上具有密封劑的eWLCSP ；
圖11圖示具有背側保護層的eWLCSP ；
圖12圖示在半導體管芯的側壁和背表面上具有密封劑的eWLCSP ；
圖13圖示在半導體管芯的背表面上具有密封劑的eWLCSP ；
圖14圖示帶有具有暴露側壁和背表面的半導體管芯的eWLCSP ；
圖15a-15k圖示形成eWLCSP的可替換工藝；
圖16圖示在半導體管芯的側壁和背表面上具有密封劑的eWLCSP ；
圖17圖示在半導體管芯的背表面上具有密封劑的eWLCSP ；
圖18圖示在側壁和背側保護層上具有密封劑的eWLCSP ；
圖19圖示具有背側保護層的eWLCSP ；
圖20圖示在側壁和背側保護層上具有密封劑的另一 eWLCSP ;以及 圖21圖示帶有具有暴露側壁和背表面的半導體管芯的eWLCSP。
【具體實施方式】
[0017]在以下描述中的一個或多個實施例中參考附圖來描述本發(fā)明，在附圖中，相似的數(shù)字表示相同或類似的元件。盡管按照用于實現(xiàn)本發(fā)明目的的最佳模式來描述本發(fā)明，但是本領域技術人員將認識到，本發(fā)明意圖覆蓋如可被包括在如由如得到下面的公開和附圖支持的所附權利要求及其等同物限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的替換、修改和等同物。
[0018]通常使用兩個復雜制造工藝(前端制造和后端制造)來制造半導體器件。前端制造包括將多個管芯形成在半導體晶片的表面上。晶片上的每個管芯包含有源和無源電氣部件，它們被電連接以便形成功能性電路。有源電氣部件(諸如晶體管和二極管)具有控制電流的流動的能力。無源電氣部件(諸如電容器、電感器和電阻器)創(chuàng)建執(zhí)行電路功能所必需的電壓和電流之間的關系。
[0019]通過一系列工藝步驟(包括摻雜、沉積、光刻、蝕刻以及平坦化)將無源和有源部件形成在半導體晶片的表面上。摻雜通過諸如離子注入或熱擴散之類的技術將雜質(zhì)引入到半導體材料中。摻雜工藝通過響應于電場或基底電流動態(tài)地改變半導體材料電導率來修改有源器件中半導體材料的電導率。晶體管包含如使晶體管能夠在施加電場或基底電流時提升或約束電流的流動所必需的那樣布置的改變摻雜的類型和程度的區(qū)。[0020]有源和無源部件由具有不同電氣性質(zhì)的材料的層形成?？梢酝ㄟ^各種各樣的沉積技術來形成這些層，所述沉積技術部分地由所沉積的材料的類型來確定。例如，薄膜沉積可以包括化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、電解電鍍以及無電解鍍工藝。每個層通常被圖案化以便形成有源部件部分、無源部件部分或各部件之間的電連接部分。
[0021]后端制造指的是將完成的晶片切割或單切成個體半導體管芯并且然后為了結構支撐和環(huán)境隔離而封裝該半導體管芯。為了單切半導體管芯，沿著被稱為鋸道或痕的晶片非功能區(qū)對晶片刻痕(score)并使其斷裂。使用激光切割工具或鋸片來單切晶片。在單切之后，將個體半導體管芯安裝到包括用于與其他系統(tǒng)部件互連的接觸焊盤或管腳的封裝襯底。然后將在半導體管芯上形成的接觸焊盤連接到封裝內(nèi)的接觸焊盤?？梢岳煤附油箟K、柱形凸塊(stud bump)、導電楽；料或線接合來進行電連接。將密封劑或其他模制材料沉積在封裝上以提供物理支撐和電隔離。然后將完成的封裝插入到電氣系統(tǒng)中并且使半導體器件的功能對其他系統(tǒng)部件來說可用。
[0022]圖1圖示具有芯片載體襯底或印刷電路板(PCB)52的電子器件50，在所述芯片載體襯底或印刷電路板(PCB)52的表面上安裝有多個半導體封裝。根據(jù)應用，電子器件50可以具有一種類型的半導體封裝或多種類型的半導體封裝。為了說明目的，在圖1中示出不同類型的半導體封裝。
[0023]電子器件50可以是獨立的系統(tǒng)，其使用半導體封裝來執(zhí)行一個或多個電氣功能?？商鎿Q地，電子器件50可以是更大系統(tǒng)的子部件。例如，電子器件50可以是蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)字視頻攝像機(DVC)或其他電子通信設備的一部分。可替換地，電子器件50可以是圖形卡、網(wǎng)絡接口卡或可被插入到計算機中的其他信號處理卡。半導體封裝可以包括微處理器、存儲器、專用集成電路(ASIC)、邏輯電路、模擬電路、射頻(RF)電路、分立器件、或者其他半導體管芯或電氣部件。為了使產(chǎn)品被市場接受，小型化和重量減輕是根本的?？梢詼p小半導體器件之間的距離來實現(xiàn)更高密度。
[0024]在圖1中，PCB 52提供了用于在PCB上安裝的半導體封裝的結構支撐和電互連的一般襯底。使用蒸發(fā)、電解電鍍、無電解鍍、絲網(wǎng)印刷或其他適合的金屬沉積工藝來在表面上或在PCB 52的層內(nèi)形成導電信號跡線54。信號跡線54提供了半導體封裝、所安裝的部件以及其他外部系統(tǒng)部件中的每一個之間的電通信。跡線54還提供了向每一個半導體封裝的電源連接和接地連接。
[0025]在一些實施例中，半導體器件具有兩個封裝級。第一級封裝是一種用于將半導體管芯機械和電附著到中間載體的技術。第二級封裝包括將中間載體機械和電附著到PCB。在其他實施例中，半導體器件可以僅具有第一級封裝，在其中管芯直接機械和電安裝到PCB。
[0026]為了說明的目的，在PCB 52上示出若干種類型的第一級封裝，包括接合線封裝56和倒裝芯片58。另外，在PCB 52上示出安裝了若干種類型的第二級封裝，包括球柵陣列(BGA) 60、凸塊芯片載體(BCC) 62、雙列直插式封裝(DIP) 64、焊盤柵陣列(LGA，land gridarray) 66、多芯片模塊(MCM) 68、四方扁平無引線封裝(QFN) 70以及四方扁平封裝72。根據(jù)系統(tǒng)需求，被配置有第一和第二級封裝方式的任何組合的半導體封裝以及其他電子部件的任何組合可以被連接到PCB 52。在一些實施例中，電子器件50包括單個附著的半導體封裝，而其他實施例要求多個互連封裝。通過在單個襯底上組合一個或多個半導體封裝，制造商可以將預制的部件合并到電子器件和系統(tǒng)中。因為半導體封裝包括完善的功能，所以可以使用不太昂貴的部件和流線型制造工藝來制造電子器件。所得到的器件不太可能出現(xiàn)故障且在制造上不太昂貴，從而導致消費者的成本降低。
[0027]圖2a_2c示出示例性半導體封裝。圖2a圖示安裝在PCB 52上的DIP 64的進一步細節(jié)。半導體管芯74包括有源區(qū)，其包含被實施為根據(jù)管芯的電氣設計而在管芯內(nèi)形成且電互連的介電層、導電層、無源器件和有源器件的模擬或數(shù)字電路。例如，該電路可以包括一個或多個晶體管、二極管、電感器、電容器、電阻器、以及在半導體管芯74的有源區(qū)內(nèi)形成的其他電路元件。接觸焊盤76是導電材料(諸如鋁(Al)、銅(Cu)、錫(Sn)、鎳(Ni)、金(Au)或銀(Ag)的一個或多個層，并電連接到在半導體管芯74內(nèi)形成的電路元件。在DIP64的組裝期間，使用金-硅共熔層或粘附材料(諸如熱環(huán)氧或環(huán)氧樹脂)將半導體管芯74安裝到中間載體78。封裝主體包括諸如聚合物或陶瓷之類的絕緣封裝材料。導體引線80和接合線82提供半導體管芯74和PCB 52之間的電互連。將密封劑84沉積在封裝上以便通過防止?jié)駳夂皖w粒進入封裝且污染半導體管芯74或接合線82來進行環(huán)境保護。
[0028]圖2b圖示安裝在PCB 52上的BCC 62的進一步細節(jié)。使用底部填充或環(huán)氧樹脂粘附材料92將半導體管芯88安裝在載體90上。接合線94提供接觸焊盤96和98之間的第一級封裝互連。將模塑料或密封劑100沉積在半導體管芯88和接合線94上以便為該器件提供物理支撐和電隔離。使用諸如電解電鍍或無電解鍍之類的合適金屬沉積工藝將接觸焊盤102形成在PCB 52的表面上以防止氧化。接觸焊盤102被電連接到PCB 52中的一個或多個導電信號跡線54。在BCC 62的接觸焊盤98和PCB 52的接觸焊盤102之間形成凸塊 104。
[0029]在圖2c中，利用倒裝芯片方式第一級封裝將半導體管芯58面朝下地安裝到中間載體106。半導體管芯58的有源區(qū)108包含被實施為根據(jù)管芯的電氣設計而形成的介電層、導電層、無源器件和有源器件的模擬或數(shù)字電路。例如，該電路可以包括一個或多個晶體管、二極管、電感器、電容器、電阻器、以及有源區(qū)108內(nèi)的其他電路元件。通過凸塊110將半導體管芯58電和機械連接到載體106。
[0030]利用使用凸塊112的BGA方式第二級封裝將BGA 60電和機械連接到PCB 52。通過凸塊110、信號線114和凸塊112將半導體管芯58電連接到PCB的52中的導電信號跡線54。將模塑料或密封劑116沉積在半導體管芯58和載體106上以便為器件提供物理支撐和電隔離。倒裝芯片半導體器件提供從半導體管芯58上的有源器件到PCB 52上的導電跡線的短導電路徑，以便減小信號傳播距離、降低電容和改進總體電路性能。在另一實施例中，在沒有中間載體106的情況下可以使用倒裝芯片方式第一級封裝將半導體管芯58直接機械和電連接到PCB 52。
[0031]圖3示出具有用于結構支撐的基底襯底材料122(諸如硅、鍺、砷化鎵、磷化銦或碳化硅)的半導體晶片120。在如上所述通過非有源、管芯間晶片區(qū)域或鋸道126分離的晶片120上形成多個半導體管芯或部件124。鋸道126提供切割區(qū)域以便將半導體晶片120單切成個體半導體管芯124。在一個實施例中，半導體晶片120的直徑是200-300毫米(mm)。在另一實施例中，半導體晶片120的直徑是100-450mm。在將半導體晶片單切成個體半導體管芯124之前，半導體晶片120可以具有任何直徑。半導體管芯124可以具有任何尺寸，并且在一個實施例中，半導體管芯124可以具有IOmmX IOmm的尺度。
[0032]半導體晶片128與半導體晶片120類似，具有諸如硅、鎵、砷化鎵、磷化銦或碳化硅之類的用于結構支撐的基底襯底材料130。在如上所述通過非有源、管芯間晶片區(qū)域或鋸道134分離的晶片128上形成多個半導體管芯或部件132。鋸道134提供切割區(qū)域以便將半導體晶片128單切成個體半導體管芯132。半導體晶片128可以具有與半導體晶片120相同的直徑或不同的直徑。在將半導體晶片單切成個體半導體管芯132之前，半導體晶片128可以具有任何直徑。在一個實施例中，半導體晶片128的直徑是200-300mm。在另一實施例中，半導體晶片128的直徑是100-450mm。半導體管芯132可以具有任何尺寸，并且在一個實施例中，半導體管芯132小于半導體管芯124并具有5mmX5mm的尺度。
[0033]圖4a_4k關于圖1和圖2a_2c圖不形成扇入式重構或嵌入式晶片級芯片尺寸封裝(eWLCSP)的工藝。圖4a示出半導體晶片120的一部分的橫截面視圖。每個半導體管芯124具有背表面或非有源表面136和有源表面138,其包含被實施為根據(jù)管芯的電氣設計和功能而在管芯內(nèi)形成且電互連的介電層、導電層、無源器件和有源器件的模擬或數(shù)字電路。例如，該電路可以包括一個或多個晶體管、二極管、以及在有源表面138內(nèi)形成以實施模擬電路或數(shù)字電路(諸如DSP、ASIC、存儲器或其他信號處理電路)的其他電路元件。半導體管芯124還可以包含用于RF信號處理的IPD，諸如電感器、電容器和電阻器。
[0034]使用PVD、CVD、電解電鍍、無電解鍍工藝或其他適合的金屬沉積工藝來將導電層140形成在有源表面138上。導電層140可以是Al、Cu、Sn、N1、Au、Ag或其他適合導電材料的一個或多個層。導電層140操作為電連接到有源表面138上的電路的接觸焊盤。導電層140可以被形成為在距半導體管芯124的邊緣或側壁144第一距離處并排設置的接觸焊盤，如圖4a中所示?？商鎿Q地，導電層140可以被形成為接觸焊盤，該接觸焊盤在多個行中偏移以使得第一行接觸焊盤被設置成距半導體管芯124的邊緣144第一距離，并且與第一行交替的第二行接觸焊盤被設置成距半導體管芯124的邊緣144第二距離。
[0035]使用PVD、CVD、印刷、旋涂、噴涂、燒結或熱氧化將第一絕緣或鈍化層142形成在半導體管芯124和導電層140上。絕緣層142包含二氧化娃(SiO2)、氮化娃(Si3N4)、氮氧化娃(SiON)、五氧化二鉭(Ta205)、氧化鋁(A1203)、氧化鉿(Η--2)、苯并環(huán)丁烯(BCB)、聚酰亞胺(PI)、聚苯并噁唑(ΡΒ0)、聚合物或者具有類似結構和絕緣性質(zhì)的其他介電材料的一個或多個層。在一個實施例中，絕緣層142是具有或不具有在低于200°C處固化的絕緣填料的低溫固化光敏介電聚合物。絕緣層142覆蓋有源表面138并且為其提供保護。絕緣層142被共形地施加在半導體管芯124的有源表面138和導電層140上并且不延伸到半導體管芯124的邊緣或側壁144上或者超出半導體管芯124的覆蓋區(qū)。換言之，半導體管芯124的鄰近半導體管芯124的外圍區(qū)沒有絕緣層142。通過使用激光器145的LDA或穿過圖案化光致抗蝕劑層的蝕刻工藝來去除絕緣層142的一部分以便通過絕緣層142暴露導電層140，并且絕緣層142的該部分提供了后續(xù)的電互連。
[0036]半導體晶片120經(jīng)受作為質(zhì)量控制工藝的一部分的電氣測試和檢查。人工目視檢查和自動化光學系統(tǒng)被用來對半導體晶片120執(zhí)行檢查?？梢栽诎雽w晶片120的自動化光學分析中使用軟件。目視檢查方法可以采用諸如掃描電子顯微鏡、高強度或紫外光或者金相顯微鏡之類的設備。針對結構特性(包括翹曲、厚度變化、表面顆粒、不規(guī)則性、裂縫、脫層和褪色)來檢查半導體晶片120。
[0037]半導體管芯124內(nèi)的有源和無源部件經(jīng)受對電氣性能和電路功能的晶片級處的測試。使用探頭或其他測試器件來針對功能和電氣參數(shù)測試每個半導體管芯124。探頭被用來進行與每個半導體管芯124上的節(jié)點或接觸焊盤140的電接觸并向接觸焊盤提供電刺激。半導體管芯124對該電刺激做出反應，測量該反應并且將其與預期反應進行比較以測試半導體管芯的功能。電氣測試可以包括電路功能、引線完整性、電阻率、連續(xù)性、可靠性、結深度、ESD、RF性能、驅(qū)動電流、閾值電流、泄漏電流、以及部件類型所專用的操作參數(shù)。半導體晶片120的檢查和電氣測試使通過的半導體管芯124能夠被指定為供在半導體封裝中使用的成品管芯(KGD, known good die)。
[0038]在圖4b中，使用鋸片或激光切割工具146沿著基底襯底材料122的側壁或側表面148通過鋸道126將半導體晶片120單切成個體半導體管芯124。在鋸道區(qū)域126內(nèi)沿著基底襯底材料122的一部分利用沿基底襯底側表面148的薄切對半導體晶片120進行單切，以允許基底襯底材料122的一部分保持設置在半導體管芯124的側壁144上。薄切以半導體側壁114之間且沿著基底襯底側表面148的距離D在尺寸上稍稍超過半導體管芯124。半導體管芯124的側壁144上的基底襯底材料122在重構和稍后的單切工藝期間通過減少介電材料破裂來加強該器件。在一個實施例中，側壁144和基底襯底側表面148之間的距離D是至少10微米(μ m)。在另一實施例中，側壁144和基底襯底側表面148之間的距離D的范圍從14 μ m到36 μ m。類似地，使用鋸片或激光切割工具146通過鋸道134將半導體晶片128單切成個體半導體管芯132?？梢葬槍GD后單切的標識來檢查和電氣測試個體半導體管芯124和132。
[0039]圖4c示出包含犧牲基底材料(諸如硅、聚合物、氧化鈹、玻璃或用于結構支撐的其他適合的低成本剛性材料)的載體或臨時襯底150的一部分的橫截面視圖。界面層或雙面膠帶152被形成在載體150上作為臨時粘附接合膜、蝕刻終止層或熱釋放層。
[0040]載體150是具有用于多個半導體管芯的容量的標準化載體并可以容納從具有任何直徑的半導體晶片單切的多個尺寸的半導體管芯。例如，載體150可以是直徑為305mm或更大的圓形面板或者可以是長度為300mm或更大且寬度為300mm或更大的矩形面板。載體150可以具有比半導體晶片120或128的表面積更大的表面積。在一個實施例中，半導體晶片120具有直徑300mm并包含長度為IOmm且寬度為IOmm的半導體管芯124。在一個實施例中，半導體晶片128具有直徑200mm并包含長度為5mm且寬度為5mm的半導體管芯132。載體150可以容納IOmmX IOmm半導體管芯124和5mmX 5mm半導體管芯132。載體150承載的5mmX5mm半導體管芯132的數(shù)量比承載的IOmmX IOmm半導體管芯124的數(shù)量更多。在另一實施例中，半導體管芯124和132具有相同的尺度。載體150在尺寸和形狀上被標準化以容納任何尺寸半導體管芯。較大的載體降低了半導體封裝的制造成本，因為可以在較大的載體上處理更多的半導體管芯從而降低了每單位的成本。
[0041]針對所處理的載體和半導體管芯的尺寸來設計和配置半導體封裝和處理設備。為了進一步降低制造成本，與半導體管芯124或132的尺寸無關地以及與半導體晶片120和128的尺寸無關地選擇載體150的尺寸。也就是說，載體150具有固定或標準化尺寸，這可以容納從一個或多個半導體晶片120或128單切的各種尺寸的半導體管芯124和132。在一個實施例中，載體150是圓形的，直徑為330mm。在另一實施例中，載體150是矩形的，寬為560_且長為600mm。
[0042]在處理設備的設計期間選擇標準化載體(載體150)的尺寸和尺度，以便開發(fā)對半導體器件的所有后端半導體制造來說統(tǒng)一的生產(chǎn)線。不管要被制造的半導體封裝的尺寸和類型如何，載體150在尺寸上保持不變。例如，半導體管芯124可以具有IOmmX IOmm的尺度并被放置在標準化載體150上?？商鎿Q地，半導體管芯124可以具有20mmX20mm的尺度并被放置在同一標準化載體150上。相應地，標準化載體150可以處理任何尺寸半導體管芯124和132，這允許后續(xù)半導體處理設備被標準化成普通載體，即與管芯尺寸或引入的晶片尺寸無關。可以使用根據(jù)任何引入的晶片尺寸處理任何半導體管芯尺寸的處理工具、設備和材料清單的普通集合來為標準載體設計和配置半導體封裝設備。普通或標準化載體150通過減少或消除對基于管芯尺寸或引入的晶片尺寸的專用半導體工藝線的需要來降低制造成本和資本風險。通過從所有半導體晶片中選擇用于任何尺寸半導體管芯的預定載體尺寸，可以實施靈活的生產(chǎn)線。
[0043]在圖4d中，使用例如拾取和放置操作將來自圖4b的半導體管芯124安裝到載體150和界面層152，其中絕緣層142被定向成朝向載體150。半導體管芯124被安裝到載體150的界面層152以形成重構或重配置晶片156。在一個實施例中，絕緣層142被嵌入在界面層152內(nèi)。例如，半導體管芯124的有源表面138可以與界面層152的表面154共面。在另一實施例中，絕緣層142被安裝在界面層152上以使得半導體管芯124的有源表面138從界面層152偏移。
[0044]圖4e示出被安裝到載體150的界面層152以形成重構或重配置晶片156的半導體管芯123。重構晶片156可以被處理成許多類型的半導體封裝，包括扇入式晶片級芯片尺寸封裝(WLCSP )、eWLCSP、扇出式WLCSP、倒裝芯片封裝、三維(3D )封裝(諸如層疊封裝(PoP,package-on-package))或其他半導體封裝。在一個實施例中，以高密度布置(即相隔300 μ m或更小)將半導體管芯124放置在載體150上以用于處理扇入式器件。以半導體管芯124之間距離為Dl的間隙157分離地將半導體管芯124放置到載體150上?；谝惶幚淼陌雽w封裝的設計和規(guī)范來選擇半導體管芯124之間的距離D1。在一個實施例中，半導體管芯124之間的距離Dl為50 μ m或更小。在另一個實施例中，半導體管芯124之間的距離Dl為100 μ m或更小。優(yōu)化載體150上半導體管芯124之間的距離Dl以便以最低的單位成本制造半導體封裝。
[0045]圖4f示出具有被安裝到載體150或設置在載體150上的半導體管芯124的重構晶片156的平面圖。載體150是標準化形狀和尺寸，并因此構成標準化載體。載體150具有用于從各種尺寸的半導體晶片單切的各種尺寸和數(shù)量的半導體管芯的容量。在一個實施例中，載體150的形狀為矩形并且寬度Wl為560mm且長度LI為600mm。在另一實施例中，載體150的形狀為矩形并且寬度Wl為330mm且長度LI為330mm。在另一實施例中，載體150的形狀為圓形并且直徑為330mm。
[0046]設置在載體150上的半導體管芯124的數(shù)目取決于半導體管芯124的尺寸和重構晶片156的結構內(nèi)半導體管芯124之間的距離D1。被安裝到載體150的半導體管芯124的數(shù)目可以大于、小于或等于從半導體晶片120單切的半導體管芯124的數(shù)目。載體150的較大表面積容納更多半導體管芯124并降低制造成本，因為針對每重構晶片156處理更多半導體管芯124。在一個示例中，半導體晶片120的直徑為300mm，其中在半導體晶片120上形成數(shù)量為大概600的個體IOmmX IOmm半導體管芯124。從一個或多個半導體晶片120單切半導體管芯124。制備例如具有560_的標準寬度Wl和600_的標準長度LI的載體150。寬度Wl為560mm的載體150的尺寸被定為跨越載體150的寬度Wl容納數(shù)量為大概54的半導體管芯124，該半導體管芯124具有IOmmX IOmm的尺度且以200 μ m的距離Dl間隔開。長度LI為600mm的載體150的尺寸被定為跨越載體150的長度LI容納數(shù)量為大概58的半導體管芯124，該半導體管芯124具有IOmmX IOmm的尺度，以200 μ m的距離Dl間隔開。因此，載體150的表面積(寬度Wl乘以長度LI)容納數(shù)量為大概3000的半導體管芯124，該半導體管芯124具有IOmmX IOmm的尺度且半導體管芯124之間的間隙或距離Dl為200 μ m0半導體管芯124可以被放置在載體150上，其中半導體管芯124之間的間隙或距離Dl小于200 μ m以增加半導體管芯124在載體150上的密度且進一步降低處理半導體管芯124的成本。
[0047]使用自動化拾取和放置設備來基于半導體管芯124的數(shù)量和尺寸并且基于載體150的尺度制備重構晶片156。例如,半導體管芯124被選擇成具有IOmmX IOmm的尺度。載體150具有標準尺度，例如560mm的寬度Wl和600mm的長度LI。利用半導體管芯124和載體150的尺度來對自動化設備進行編程以便處理重構晶片156。在將半導體晶片120單切之后，由自動化拾取和放置設備來選擇第一半導體管芯124。在載體150上的由可編程自動化拾取和放置設備確定的位置處將第一半導體管芯124安裝到載體150。第二半導體管芯124由自動化拾取和放置設備選擇，被放置在載體150上，并且被定位在載體150上的第一行中。鄰近半導體管芯124之間的距離Dl被編程到自動化拾取和放置設備中并基于要被處理的半導體封裝的設計和規(guī)范而被選擇。在一個實施例中，載體150上鄰近半導體管芯124之間的間隙157或距離Dl是200 μ m。第三半導體管芯124由自動化拾取和放置設備選擇，被放置在載體150上，并且被定位在載體150上的第一行中。重復該拾取和放置操作直到跨越載體150的寬度Wl設置第一行大概54個半導體管芯124為止。
[0048]另一半導體管芯124由自動化拾取和放置設備選擇，被放置在載體150上，并且被定位在載體150上與第一行鄰近的第二行中。半導體管芯124的鄰近行之間的距離Dl被預先選擇且被編程到自動化拾取和放置設備中。在一個實施例中，第一行半導體管芯124和第二行半導體管芯124之間的距離Dl是200 μ m。重復該拾取和放置操作直到跨越載體150的長度LI設置大概58行半導體管芯124為止。寬度Wl為560mm且長度LI為600mm的標準化載體(載體150)容納大概54列和58行的IOmmX IOmm半導體管芯124,以供總數(shù)大概3000的半導體管芯124布置在載體150上。重復該拾取和放置操作直到載體150被部分或完全填充有半導體管芯124為止。利用標準化載體(諸如載體150)，自動化拾取和放置設備可以在載體150上安裝任何尺寸半導體管芯124以形成重構晶片156。隨后可以使用對載體150來說標準化的后端處理設備來處理重構晶片156。
[0049]圖4g示出具有被安裝到載體150或設置在載體150上的半導體管芯132的重構晶片158的平面圖。相同標準化載體150或尺寸與載體150相同的標準化載體被用于如用于處理重構晶片156那樣處理重構晶片158。載體150可以支持半導體管芯在重構晶片上的任何配置。設置在載體150上的半導體管芯132的數(shù)目取決于半導體管芯132的尺寸以及重構晶片158的結構內(nèi)半導體管芯132之間的距離D2。安裝到載體150的半導體管芯132的數(shù)目可以大于、小于或等于從半導體晶片128單切的半導體管芯132的數(shù)目。載體150的較大表面積容納更多半導體管芯132并降低制造成本，因為針對每重構晶片158處理更多半導體管芯132。
[0050]在一個示例中，半導體晶片128的直徑為200mm，其中在半導體晶片128上形成數(shù)量為大概1000的個體5mmX5mm半導體管芯132。從一個或多個半導體晶片128單切半導體管芯132。制備例如具有560mm的標準寬度Wl和600mm的標準長度LI的載體150。寬度Wl為560mm的載體150的尺寸被定為跨越載體150的寬度Wl容納數(shù)量為大概107的半導體管芯132，該半導體管芯132具有5mmX 5mm的尺度，以200 μ m的距離D2間隔開。長度LI為600mm的載體150的尺寸被定為跨越載體150的長度LI容納數(shù)量為大概115的半導體管芯132，該半導體管芯132具有5mmX5mm的尺度，以200 μ m的距離D2間隔開。因此，載體150的表面積(寬度Wl乘以長度LI)容納大概12000個半導體管芯132，該半導體管芯132具有5mmX5mm的尺度，以200 μ m的距離D2間隔開。半導體管芯132可以被放置在載體150上，其中半導體管芯132之間的間隙或距離D2小于200 μ m以增加半導體管芯132在載體150上的密度且進一步降低處理半導體管芯132的成本。
[0051]使用自動化拾取和放置設備來基于半導體管芯132的數(shù)量和尺寸并且基于載體150的尺度制備重構晶片158。例如,半導體管芯132被選擇成具有5mmX5mm的尺度。載體150具有標準尺度，例如560mm的寬度Wl和600mm的長度LI。利用半導體管芯132和載體150的尺度來對自動化設備進行編程以便處理重構晶片158。在將半導體晶片128單切之后，由自動化拾取和放置設備來選擇第一半導體管芯132。在載體150上的由可編程自動化拾取和放置設備確定的位置處將第一半導體管芯132安裝到載體150。第二半導體管芯132由自動化拾取和放置設備選擇，被放置在載體150上，并且被定位在載體150上的第一行中。鄰近半導體管芯132之間的距離D2被編程到自動化拾取和放置設備中并基于要被處理的半導體封裝的設計和規(guī)范而被選擇。在一個實施例中，載體150上鄰近半導體管芯132之間的間隙或距離D2是200 μ m。第三半導體管芯132由自動化拾取和放置設備選擇，被放置在載體150上，并且被定位在載體150上的第一行中。重復該拾取和放置操作直到跨越載體150的寬度Wl設置一行大概107個半導體管芯132為止。
[0052]另一半導體管芯132由自動化拾取和放置設備選擇，被放置在載體150上，并且被定位在載體150上與第一行鄰近的第二行中。半導體管芯132的鄰近行之間的距離D2被預先選擇且被編程到自動化拾取和放置設備中。在一個實施例中，第一行半導體管芯132和第二行半導體管芯132之間的距離D2是200 μ m。重復該拾取和放置操作直到跨越載體150的長度LI設置大概115行半導體管芯132為止。寬度Wl為560mm且長度LI為600mm的標準化載體(載體150)容納大概107列和115行的5mmX5mm的半導體管芯132，以供總數(shù)大概12000的半導體管芯132設置在載體150上。重復該拾取和放置操作直到載體150被部分或完全填充有半導體管芯132為止。利用標準化載體(諸如載體150)，自動化拾取和放置設備可以在載體150上安裝任何尺寸半導體管芯以形成重構晶片158?？梢允褂门c用于處理重構晶片156相同的載體150和相同的后端處理設備來處理重構晶片158。
[0053]來自圖4f的重構晶片156和來自圖4g的重構晶片158 二者使用相同載體150或者使用具有對重構晶片156和158 二者來說相同的標準化尺寸的載體。針對重構晶片的后端處理而設計的處理設備針對載體150而標準化，并能夠處理在載體150上形成的重構晶片以及在載體150上放置的任何尺寸半導體管芯的任何配置。因為重構晶片156和158 二者使用相同標準化載體150，所以可以在相同生產(chǎn)線上處理重構晶片。因此，標準化載體(載體150)的目的是簡化制造半導體封裝所需的設備。
[0054]在另一示例中，重構晶片158包括半導體管芯124和132，其中每個半導體管芯124和132具有相同的尺度，并且半導體管芯源自具有不同直徑的半導體晶片120和128。半導體晶片120的直徑為450mm，其中在半導體晶片120上形成數(shù)量為大概2200的個體8mmX8mm半導體管芯124。從一個或多個半導體晶片120單切尺度為8mmX8mm的半導體管芯124。半導體晶片128的直徑為300mm，其中在半導體晶片128上形成數(shù)量為大概900的個體8mmX8mm半導體管芯132。從半導體晶片128單切半導體管芯132。制備例如具有560mm的標準寬度Wl和600mm的標準長度LI的載體150。寬度Wl為560mm的載體150的尺寸被定為跨越載體150的寬度Wl容納數(shù)量為大概69的半導體管芯124或132，該半導體管芯124或132具有8mmX 8mm的尺度，以100 μ m的距離Dl或D2間隔開。長度LI為560mm的載體150的尺寸被定為跨越載體150的長度LI容納數(shù)量為大概74的半導體管芯124或132，該半導體管芯124或132具有8mmX 8mm的尺度，以100 μ m的距離Dl或D2間隔開。載體150的表面積(寬度Wl乘以長度LI)容納大概5000個半導體管芯124或132，該半導體管芯124或132具有8mmX8mm的尺度，以100 μ m的距離Dl或D2間隔開。半導體管芯124和132可以被放置在載體150上，其中半導體管芯124或132之間的間隙或距離Dl或D2小于100 μ m以增加半導體管芯124和132在載體150上的密度且進一步降低處理半導體管芯124和132的成本。
[0055]使用自動化拾取和放置設備來基于半導體管芯124和132的數(shù)量和尺寸并且基于載體150的尺度制備重構晶片158。在將半導體晶片128單切之后，由自動化拾取和放置設備來選擇第一半導體管芯124或132。8mmX 8mm的半導體晶片124或132可以源自直徑為450mm的半導體晶片120或者源自直徑為300mm的半導體晶片128。可替換地,8mmX8mm半導體管芯可以源自具有不同直徑的另一半導體晶片。在載體150上的由可編程自動化拾取和放置設備確定的位置處將第一半導體管芯124或132安裝到載體150。第二半導體管芯124或132由自動化拾取和放置設備選擇，被放置在載體150上，并且被定位在載體150上的第一行中。鄰近半導體管芯124或132之間的距離Dl或D2被編程到自動化拾取和放置設備中并基于要被處理的半導體封裝的設計和規(guī)范而被選擇。在一個實施例中，載體150上鄰近半導體管芯124或132之間的間隙157或距離Dl或D2是100 μ m。重復該拾取和放置操作直到跨越載體150的寬度Wl設置一行大概69個半導體管芯124或132為止。
[0056]另一半導體管芯124或132由自動化拾取和放置設備選擇，被放置在載體150上，并且被定位在載體150上與第一行鄰近的第二行中。在一個實施例中，第一行半導體管芯124或132和第二行半導體管芯124或132之間的距離Dl或D2是100 μ m。重復該拾取和放置操作直到跨越載體150的長度LI設置大概74行半導體管芯124或132為止。寬度Wl為560mm且長度LI為600mm的標準化載體(載體150)容納大概69列和74行的8mmX8mm半導體管芯124和132，以供總數(shù)大概5000的半導體管芯124布置在載體150上。重復該拾取和放置操作直到載體150被部分或完全填充有半導體管芯124或132為止。因此，重構晶片158可以包括從任何尺寸半導體晶片單切的半導體管芯124和132。載體150的尺寸與半導體管芯124和132的尺寸無關并與半導體晶片120和128的尺寸無關。可以使用與用于處理重構晶片156相同的載體150和相同的后端處理設備來處理重構晶片158。對于具有從不同尺寸的引入晶片單切的相同尺寸半導體管芯的重構晶片來說，標準化載體150允許相同材料被用于每個重構晶片。因此，針對載體150上的重構晶片156或158的材料清單保持不變。一致且可預測的材料清單允許針對半導體封裝的改進成本分析和規(guī)劃。[0057]在另一實施例中，重構晶片158包含設置在載體150上的各種的半導體管芯尺寸。例如，IOmmX IOmm半導體管芯124被安裝到載體150，且5mmX 5mm半導體管芯132被安裝到載體150以形成重構晶片158。重構晶片包含相同重構晶片上的多個尺寸的半導體管芯。換言之，重構晶片158的一部分包含一個尺寸半導體管芯，且重構晶片的另一部分包含另一尺寸半導體管芯。使用與用于處理具有設置在載體150上的統(tǒng)一尺寸半導體管芯的重構晶片156相同的后端處理設備來處理包含同時在載體150上的不同尺寸半導體管芯124和132的重構晶片158。
[0058]概括來說，載體150具有用于從各種尺寸的半導體晶片單切的各種尺寸和數(shù)量的半導體管芯的容量。載體150的尺寸不隨所處理的半導體管芯的尺寸而變化。標準化載體(載體150)在尺寸上固定并且可以容納多個尺寸的半導體管芯。標準化載體150的尺寸與半導體管芯或半導體晶片的尺度無關。與較大的半導體管芯相比更多的小半導體管芯可以適合于載體150上。適合于載體150上的半導體管芯124或132的數(shù)目隨半導體管芯124或132的尺寸或者半導體管芯124或132之間的空間或距離Dl或D2而變化。例如，長度為LI且寬度為Wl的載體150在載體150的表面區(qū)域上容納的5mmX 5mm半導體管芯132的數(shù)目比在載體150的表面區(qū)域上容納的IOmmX IOmm半導體管芯124的數(shù)目更多。載體150的尺寸和形狀保持固定并與半導體管芯124或132的尺寸或者從其單切出半導體管芯124或132的半導體晶片120或128的尺寸無關。載體150提供了使用處理設備的普通集合將重構晶片156和158制造成具有來自不同尺寸半導體晶片120和128的不同尺寸半導體管芯124和132的許多不同類型的半導體封裝的靈活性。
[0059]圖4h示出使用載體150來制造半導體封裝的工藝。使用處理設備160來對半導體管芯執(zhí)行后端制造工藝，諸如沉積密封劑和絕緣層、沉積導電層、形成凸塊、回流、標記、單切以及其他后端工藝。針對標準化載體(諸如載體150)的尺寸和形狀來設計處理設備160。處理設備160與載體150兼容，因為針對載體150的標準化尺寸和形狀來定制處理設備160的機械和電部件。
[0060]由控制系統(tǒng)162來控制處理設備160。控制系統(tǒng)162可以是用于根據(jù)載體150上的半導體管芯的尺寸和形狀配置處理設備160的軟件程序或算法。對控制系統(tǒng)162進行編程和定制以使處理設備160處理在標準化載體150上形成的每一個不同重構晶片(諸如重構晶片156和158)。
[0061]通過對載體150的尺度進行標準化，處理設備160可以保持不變，因為載體150的尺度不以半導體管芯尺寸和半導體晶片尺寸為變量而改變。對于載體150上的每一個重構晶片，控制系統(tǒng)162使用各種算法。例如，可以使用控制系統(tǒng)162來在載體150上的半導體管芯124的初始拾取和放置操作期間優(yōu)化間隔。重構晶片156的規(guī)范被輸入到控制系統(tǒng)162中?？刂葡到y(tǒng)162被編程為控制處理設備160拾取個體半導體管芯124并以間隔的距離Dl將半導體管芯124放置到載體150上以形成重構晶片156。重構晶片156包括例如IOmmX IOmm半導體管芯124和標準尺度的載體150(寬度Wl和長度LI)。處理設備160被配置有控制系統(tǒng)162以對載體150上的重構晶片156執(zhí)行后端處理。控制系統(tǒng)162指導處理設備160根據(jù)IOmmX IOmm尺寸的半導體管芯124和標準尺寸載體150來執(zhí)行沉積和其他制造步驟。
[0062]控制系統(tǒng)162允許針對標準化載體150上的每個重構晶片來定制處理設備160。不需要為不同尺寸的半導體管芯來重新構建處理設備160。在處理重構晶片156之后，處理設備160準備好處理載體150上具有相同或不同半導體管芯尺寸和間隔的另一重構晶片。重構晶片158的規(guī)范被輸入到控制系統(tǒng)162中?？刂葡到y(tǒng)162被編程為控制處理設備160拾取個體半導體管芯132并以間隔的距離D2將半導體管芯132放置到載體150上以形成重構晶片158。重構晶片158包括例如5_X5mm半導體管芯132和標準尺度的載體150 (寬度Wl和長度LI)。處理設備160被配置有控制系統(tǒng)162以對載體150上的重構晶片158執(zhí)行后端處理?？刂葡到y(tǒng)162指導處理設備160根據(jù)5mmX5mm尺寸的半導體管芯132和標準尺寸載體150來執(zhí)行沉積和其他制造步驟。
[0063]處理設備160保持不變,不管處理設備160是處理重構晶片156或158還是標準化載體150上的其他重構晶片。控制系統(tǒng)162是可編程的，且處理設備160可容易適配于使用載體150的任何重構晶片。因此，處理設備160的機械和物理特性被設計成適應標準化載體150的物理特性，而還可利用控制系統(tǒng)162對處理設備160編程以便對半導體管芯在載體150上的任何配置執(zhí)行制造工藝。
[0064]處理設備160用于從載體150上的重構晶片制造各種各樣的半導體封裝。例如，處理設備160可以用于將重構晶片156或158處理成扇入式WLCSP、重構或eWLCSP、扇出式WLCSP、倒裝芯片封裝、3D封裝(諸如PoP)、或其他半導體封裝。控制系統(tǒng)162被用于修改和控制處理設備160的操作以便根據(jù)要被生產(chǎn)的半導體封裝來執(zhí)行后端制造步驟。因此，處理設備160可以用于制造這里描述的每個半導體封裝?？梢钥缭焦蚕硐嗤叽巛d體150的多個產(chǎn)品生產(chǎn)線使用處理設備160。因此，可以降低與半導體管芯的尺寸、半導體晶片的尺寸以及半導體封裝的類型的改變相關聯(lián)的成本。降低了處理設備160的投資風險，因為在載體150被標準化的情況下簡化了設備160的設計。
[0065]在圖4i中，使用漿料印刷、傳遞模制、液體密封劑模制、真空層壓、旋涂或其他適合的敷料器將密封劑或模塑料164沉積在半導體管芯124和載體150上。密封劑164可以是聚合物復合材料，諸如具有填料的環(huán)氧樹脂、具有填料的環(huán)氧丙烯酸酯、或具有適當填料的聚合物。密封劑164是非導電的并且在環(huán)境上保護半導體器件免于外部元件和污染物。在另一實施例中，密封劑164是絕緣或介電層，其包含使用印刷、旋涂、噴涂、具有熱量或不具有熱量的真空或壓力層壓或者其他適合工藝而沉積的光敏低固化溫度介電抗蝕劑、光敏復合抗蝕劑、層壓復合膜、具有填料的絕緣漿料、焊接掩?？刮g劑膜、液體或粒狀模塑料、聚酰亞胺、BCB、ΡΒ0, SiO2, Si3N4, SiON、Ta205、Al2O3、預浸料或者具有類似絕緣和結構性質(zhì)的其他介電材料的一個或多個層。在一個實施例中，密封劑164是具有或不具有在低于200°C處固化的絕緣填料的低溫固化光敏介電聚合物。
[0066]特別地，沿著基底襯底側表面148設置密封劑164。密封劑164還覆蓋半導體管芯124的背表面136。在一個實施例中，密封劑164是不透明的并且在顏色上是深色或黑色的。密封劑164可以被用來對重構晶片156進行激光標記以便進行對準和單切。可以在后續(xù)的背研磨步驟中使密封劑164變薄。還可以沉積密封劑164以使得密封劑164與半導體管芯124的背表面136共面并且不覆蓋背表面136。將與密封劑164的背側表面166相對的密封劑164的表面168設置在載體150和界面層152上，以使得密封劑164的表面168可以與半導體管芯124的有源表面138共面。
[0067]在圖4j中，通過化學蝕刻、機械剝皮、CMP、機械研磨、熱烘焙、UV光、激光掃描或濕法脫模來去除載體140和界面層152，以暴露絕緣層142、導電層140和密封劑164的表面168。
[0068]使用諸如印刷、PVD、CVD、濺射、電解電鍍和無電解鍍之類的圖案化和金屬沉積工藝來將導電層170形成在絕緣層142和導電層140上。導電層170可以是Al、Cu、Sn、鈦(Ti)、N1、Au、Ag或其他適合導電材料的一個或多個層。導電層170的一部分沿著絕緣層142且平行于半導體管芯124的有源表面138水平延伸，以便橫向地再分布與導電層140的電互連。導電層170操作為用于半導體管芯124的電信號的RDL。導電層170被形成在半導體管芯124的覆蓋區(qū)上并且不延伸超出半導體管芯124的覆蓋區(qū)以及到密封劑164上。換言之，半導體管芯124的鄰近半導體管芯124的外圍區(qū)沒有導電層170以使得密封劑164仍然暴露。在一個實施例中，在距半導體管芯124的側壁144距離D3處形成導電層170，并且距離D3為至少Ιμπι。導電層170的一部分電連接到導電層140。導電層170的其他部分根據(jù)半導體管芯124的連通性而電共用或電隔離。
[0069]在圖4k中，使用PVD、CVD、印刷、旋涂、噴涂、絲網(wǎng)印刷或?qū)訅簩⒔^緣或鈍化層172形成在絕緣層142和導電層170上。絕緣層172可以是Si02、Si3N4, SiON、Ta2O5, Al2O3、或者具有類似絕緣和結構性質(zhì)的其他材料的一個或多個層。在一個實施例中，絕緣層172是在小于200°C處低溫固化的光敏介電聚合物。在一個實施例中，絕緣層172被形成在半導體管芯124的覆蓋區(qū)內(nèi)并且不延伸超出半導體管芯124的覆蓋區(qū)到密封劑164上。換言之，半導體管芯124的鄰近半導體管芯124的外圍區(qū)沒有絕緣層172以使得密封劑164仍然暴露。在另一個實施例中，絕緣層172被形成在絕緣層142、半導體管芯124和密封劑164上。通過利用圖案化光致抗蝕劑層的蝕刻工藝或者通過LDA來去除絕緣層172的一部分以便形成暴露導電層170的開口。
[0070]使用蒸發(fā)、電解電鍍、無電解鍍、落球或絲網(wǎng)印刷工藝將導電凸塊材料沉積在導電層170上。在一個實施例中，利用球落模板來沉積凸塊材料，即不需要掩模。凸塊材料可以是Al、Sn、N1、Au、Ag、鉛(Pb )、B1、Cu、焊料和其組合與可選的助焊劑溶液。例如，凸塊材料可以是共熔的Sn/Pb、高鉛焊料或無鉛焊料。使用適合的附著或接合工藝將凸塊材料接合到導電層170。在一個實施例中，通過將凸塊材料加熱到其熔點以上來使該凸塊材料回流以形成球或凸塊174。在一些應用中，凸塊174被第二次回流以便改進與導電層170的電接觸。凸塊174還可以被壓縮接合或熱壓縮接合到導電層170。凸塊174表示能夠在導電層170上形成的一種類型的互連結構?；ミB結構還可以使用接合線、導電漿料、柱形凸塊、微凸塊或其他電互連?？梢栽谕箟K形成之前或之后或者在去除載體150之后執(zhí)行激光標記。
[0071]共同地，絕緣層172、導電層170和凸塊174構成在半導體管芯124上以及在半導體管芯124的覆蓋區(qū)內(nèi)形成的堆積的互連結構176。半導體管芯124的鄰近半導體管芯124的外圍區(qū)沒有互連結構176以使得密封劑164仍然暴露。堆積的互連結構176可以包括少到一個RDL或?qū)щ妼?諸如導電層170)以及一個絕緣層(諸如絕緣層172)。附加的絕緣層和RDL可以在形成凸塊174之前在絕緣層172上形成，以便根據(jù)半導體管芯124的設計和功能提供遍及該封裝的附加垂直和水平電連通性。
[0072]在圖41中，利用鋸片或激光切割工具180將半導體管芯124單切成個體eWLCSP182。沿著側表面184通過密封劑164和基底襯底材料122單切該重構晶片156以從半導體管芯124的側面去除密封劑164并從半導體管芯124的側面去除基底襯底材料122的一部分。因此，在形成eWLCSP 182期間將基底襯底材料122切割或單切兩次，一次在晶片級且一次在重構晶片級。由此，介電材料較不易于破裂，并且改進了 eWLCSP 182的可靠性。
[0073]在單切之后仍沿著半導體管芯124的側面設置基底襯底材料122的一部分。鄰近半導體管芯124的基底襯底材料122的厚度為至少I μ m。換言之，半導體管芯124的側壁144和側表面184之間的距離D4為至少I μ m。eWLCSP 182在單切之前或之后經(jīng)受電氣測試。
[0074]圖4m示出在單切之后使密封劑覆蓋半導體管芯124的背表面136的eWLCSP 182。半導體管芯124通過導電層140和170電連接到凸塊174以得到通過互連結構176的外部互連?；ミB結構176不延伸超出半導體管芯124的覆蓋區(qū)并因此形成扇入式封裝。密封劑164保持在半導體管芯124的背表面136上。半導體管芯124的背表面136上的密封劑164消除了對背側保護層或背側層壓件的需要，從而降低了 eWLCSP 182的成本。在單切期間從半導體管芯124的側面完全去除密封劑164以暴露基底襯底材料122的側表面184。在一個實施例中，eWLCSP 182具有大概4.445mm的長度X 3.875mm的寬度的尺度，具有用于凸塊174的0.35-0.50mm的節(jié)距。在另一實施例中，eWLCSP 182可以被形成有14mm的長度和14mm的寬度。通過使用為單個標準化載體尺寸設計的設備在標準化載體150上形成重構晶片來制造eWLCSP 182，這降低了 eWLCSP 182的設備和材料成本。使用標準化載體150以較高的體積來制造eWLCSP 182，由此簡化了制造工藝并降低了單位成本。
[0075]圖5示出具有暴露的背表面136和側壁184的eWLCSP 190。半導體管芯124通過導電層140和170電連接到凸塊174以得到通過互連結構176的外部互連?；ミB結構176不延伸超出半導體管芯124的覆蓋區(qū)并因此形成扇入式封裝。在研磨操作期間從半導體管芯124的背表面136完全去除密封劑164。在單切期間從半導體管芯124的側面完全去除密封劑164以暴露基底襯底材料122的側表面184。在一個實施例中，eWLCSP 190具有大概4.4mm的長度X 3.9mm的寬度的尺度，具有用于凸塊174的0.35-0.50mm的節(jié)距。通過使用為單個標準化載體尺寸設計的設備在標準化載體150上形成重構晶片來制造eWLCSP190，這降低了 eWLCSP 190的設備和材料成本。使用標準化載體150以較高的體積來制造eWLCSP 190，由此簡化了制造工藝并降低了單位成本。
[0076]圖6示出具有UBM 194、背側絕緣層196和暴露的側表面184的可替換eWLCSP192。在最終的再鈍化之后使用PVD、CVD、蒸發(fā)、電解電鍍、無電解鍍或其他適合的金屬沉積工藝將導電層194形成在導電層170的暴露部分以及絕緣層172上。導電層194可以是Al、Cu、Sn、N1、Au、Ag、W或其他適合導電材料。導電層194是電連接到導電層170和140的UBM。UBM 194可以是具有粘附層、阻擋層以及種子或濕潤層的多金屬堆疊。粘附層被形成在導電層170上并且可以是T1、氮化鈦(TiN)、鎢化鈦(TiW)、Al或鉻(Cr)。阻擋層被形成在粘附層上并且可以是N1、Ni V、鉬(Pt)、鈀(Pd )、TiW或鉻銅(CrCu )。阻擋層阻止Cu擴散到半導體管芯124的有源表面138中。種子層被形成在阻擋層上并且可以是Cu、N1、NiV,Au或Al。UBM 194提供與導電層170的低電阻互連以及對焊接擴散的阻擋和針對焊接可濕潤性的種子層。
[0077]半導體管芯124通過導電層140、170和194電連接到凸塊174以得到通過互連結構176的外部互連。導電層170和194以及絕緣層142和172不延伸超出半導體管芯124的覆蓋區(qū)并因此形成扇入式封裝。背側絕緣層或背側保護層196被形成在半導體管芯124的背表面136上以得到機械保護和免于由暴露于來自光或其他發(fā)射的光子引起的降級的保護。背側絕緣層196包含光敏低固化溫度介電抗蝕劑、光敏復合抗蝕劑、層壓復合膜、具有填料的絕緣漿料、焊接掩?？刮g劑膜、液體模塑料、粒狀模塑料、聚酰亞胺、BCB、PBO、SiO2,Si3N4, SiON, Ta2O5, Al2O3、預浸料或者具有類似絕緣和結構性質(zhì)的其他介電材料的一個或多個層。使用印刷、旋涂、噴涂、具有熱量或不具有熱量的真空或壓力層壓或者其他適合工藝來沉積背側絕緣層196。在一個實施例中，背側絕緣層196是具有或不具有在低于20(TC處固化的絕緣填料的低溫固化光敏介電聚合物。背側絕緣層196是背側保護層并且提供針對半導體管芯124的機械保護以及免于光的保護。在一個實施例中，背側絕緣層196的厚度在大概從5 μ m至Ij 150 μ m的范圍內(nèi)。
[0078]在單切期間從半導體管芯124的側面完全去除密封劑164以暴露基底襯底材料122的側表面184。在一個實施例中，eWLCSP 192具有大概4.4mm的長度X 3.9mm的寬度的尺度，具有用于凸塊174的0.35-0.50mm的節(jié)距。在另一實施例中，eWLCSP 192可以被形成有14mm的長度和14mm的寬度。通過使用為單個標準化載體尺寸設計的設備在標準化載體150上形成重構晶片來制造eWLCSP 192，這降低了 eWLCSP 192的設備和材料成本。使用標準化載體150以較高的體積來制造eWLCSP 192，由此簡化了制造工藝并降低了單位成本。
[0079]圖7a_7i關于圖1和圖2a_2c圖示形成具有薄側壁密封的重構或嵌入式扇入式WLCSP或eWLCSP的工藝。圖7a示出半導體晶片200的一部分的橫截面視圖。半導體晶片200包括用于結構支撐的基底襯底材料202(諸如硅、鍺、砷化鎵、磷化銦或碳化硅)。在如上所述通過非有源、管芯間晶片區(qū)域或鋸道206分離的晶片200上形成多個半導體管芯或部件204。鋸道206提供切割區(qū)域以便將半導體晶片200單切成個體半導體管芯204。半導體管芯204具有邊緣或側壁208。在一個實施例中，半導體晶片200的直徑是200-300mm。在另一實施例中，半導體晶片200的直徑是100-450mm。在將半導體晶片200單切成個體半導體管芯204之前，該半導體晶片200可以具有任何直徑。
[0080]每個半導體管芯204具有背表面或非有源表面210和有源表面212，其包含被實施為根據(jù)半導體管芯204的電氣設計和功能而在半導體管芯204內(nèi)形成且電互連的介電層、導電層、無源器件和有源器件的模擬或數(shù)字電路。例如，該電路可以包括一個或多個晶體管、二極管、以及在有源表面212內(nèi)形成以實施模擬電路或數(shù)字電路(諸如DSP、ASIC、存儲器或其他信號處理電路)的其他電路元件。半導體管芯204還可以包含用于RF信號處理的IPD，諸如電感器、電容器和電阻器。
[0081]使用PVD、CVD、電解電鍍、無電解鍍工藝或其他適合的金屬沉積工藝來將導電層214形成在有源表面212上。導電層214可以是Al、Cu、Sn、N1、Au、Ag或其他適合導電材料的一個或多個層。導電層214操作為電連接到有源表面212上的電路的接觸焊盤。導電層214可以被形成為在距半導體管芯204的邊緣208第一距離處并排設置的接觸焊盤，如圖7a中所示?？商鎿Q地，導電層214可以被形成為接觸焊盤，該接觸焊盤在多個行中偏移以使得第一行接觸焊盤被設置成距半導體管芯204的邊緣208第一距離，并且與第一行交替的第二行接觸焊盤被設置成距半導體管芯204的邊緣208第二距離。
[0082]使用PVD、CVD、印刷、旋涂、噴涂、燒結或熱氧化將第一絕緣或鈍化層216形成在半導體管芯 204 和導電層 214 上。絕緣層 216 包含 Si02、Si3N4' SiON, Ta2O5、AI2O3、HfO2、BCB、P1、PBO、聚合物或者具有類似結構和絕緣性質(zhì)的其他介電材料的一個或多個層。絕緣層216覆蓋有源表面212并且為有源表面212提供保護。絕緣層216被共形地施加到半導體管芯124的有源表面212和導電層214上并且不延伸到半導體管芯204的邊緣208上或者超出半導體管芯204的覆蓋區(qū)。半導體管芯204的鄰近半導體管芯204的外圍區(qū)沒有絕緣層216。通過使用激光器218的LDA或穿過圖案化光致抗蝕劑層的蝕刻工藝來去除絕緣層216的一部分以便通過絕緣層216暴露導電層214，并且絕緣層216的該部分提供了后續(xù)的電互連。
[0083]半導體晶片200經(jīng)受作為質(zhì)量控制工藝的一部分的電氣測試和檢查。人工目視檢查和自動化光學系統(tǒng)被用來對半導體晶片200執(zhí)行檢查。可以在半導體晶片200的自動化光學分析中使用軟件。目視檢查方法可以采用諸如掃描電子顯微鏡、高強度或紫外光或者金相顯微鏡之類的設備。針對結構特性(包括翹曲、厚度變化、表面顆粒、不規(guī)則性、裂縫、脫層和褪色)來檢查半導體晶片200。
[0084]半導體管芯204內(nèi)的有源和無源部件經(jīng)受對電氣性能和電路功能的晶片級處的測試。使用探頭或其他測試器件來針對功能和電氣參數(shù)測試每個半導體管芯124。探頭被用來進行與每個半導體管芯204上的節(jié)點或接觸焊盤214的電接觸并向接觸焊盤提供電刺激。半導體管芯204對該電刺激做出反應，測量該反應并且將其與預期反應進行比較以測試半導體管芯204的功能。電氣測試可以包括電路功能、引線完整性、電阻率、連續(xù)性、可靠性、結深度、ESD、RF性能、驅(qū)動電流、閾值電流、泄漏電流、以及部件類型所專用的操作參數(shù)。半導體晶片200的檢查和電氣測試使通過的半導體管芯204能夠被指定為供在半導體封裝中使用的KGD。
[0085]在圖7b中，使用鋸片或激光切割工具220通過鋸道206將半導體晶片200單切成個體半導體管芯204。在鋸道區(qū)域206內(nèi)沿著基底襯底材料202的一部分通過沿著基底襯底側表面222進行切割來對半導體晶片200進行單切，以允許基底襯底材料202的一部分保持設置在半導體管芯204的側壁208上。鄰近半導體管芯204的基底襯底材料202的厚度為至少I μ m。換言之，側壁208和基底襯底側表面222之間的距離D5為至少I μ m?？梢葬槍GD后單切的標識來檢查和電氣測試個體半導體管芯204。
[0086]圖7c示出包含犧牲基底材料(諸如硅、聚合物、氧化鈹、玻璃或用于結構支撐的其他適合的低成本剛性材料)的載體或臨時襯底230的一部分的橫截面視圖。界面層或雙面膠帶232被形成在載體230上作為臨時粘附接合膜、蝕刻終止層或熱釋放層。使用例如拾取和放置操作將來自圖7b的半導體管芯204安裝到載體230和界面層232，其中有源表面212被定向成朝向載體230。
[0087]載體230可以是具有用于多個半導體管芯204的容量的圓形或矩形面板(大于300mm)。載體230可以具有比半導體晶片200的表面積更大的表面積。較大的載體降低了半導體封裝的制造成本，因為可以在較大的載體上處理更多的半導體管芯從而降低了每單位的成本。針對所處理的載體或晶片的尺寸來設計和配置半導體封裝和處理設備。
[0088]為了進一步降低制造成本，與半導體管芯204的尺寸或半導體晶片200的尺寸無關地選擇載體230的尺寸。也就是說，載體230具有固定或標準化尺寸，它可以容納從一個或多個半導體晶片200單切的各種尺寸半導體管芯204。在一個實施例中，載體230是直徑為330mm的圓形。在另一實施例中，載體230是寬為560mm且長為600mm的矩形。半導體管芯204可以具有IOmmX IOmm的尺度，其被放置在標準化載體230上?？商鎿Q地，半導體管芯204可以具有20mmX20mm的尺度，其被放置在相同標準化載體230上。因此，標準化載體230可以處理任何尺寸半導體管芯204，這允許后續(xù)的半導體處理設備針對普通載體而標準化，即與管芯尺寸或引入的晶片尺寸無關?？梢允褂酶鶕?jù)任何引入的晶片尺寸處理任何半導體管芯尺寸的處理工具、設備和材料清單的普通集合來為標準載體設計和配置半導體封裝設備。普通或標準化載體230通過減少或消除對基于管芯尺寸或引入的晶片尺寸的專用半導體工藝線的需要來降低制造成本和資本風險。通過從所有半導體晶片中選擇用于任何尺寸半導體管芯的預定載體尺寸，可以實施靈活的生產(chǎn)線。
[0089]圖7d示出具有被設置在載體230上的半導體管芯204的重構晶片240的平面圖。載體230是具有用于從各種尺寸的半導體晶片單切的各種尺寸和數(shù)量的半導體管芯的容量的標準化形狀和尺寸。在一個實施例中，載體230的形狀為矩形并且寬度W2為560mm且長度L2為600mm。安裝到載體230的半導體管芯204的數(shù)目可以大于從半導體晶片200單切的半導體管芯204的數(shù)目。載體230的較大表面積容納更多半導體管芯204并降低制造成本，因為針對每重構晶片240處理了更多半導體管芯204。
[0090]標準化載體230在尺寸上固定并且可以容納多個尺寸的半導體管芯。標準化載體230的尺寸與半導體管芯或半導體晶片的尺度無關。與較大的半導體管芯相比更多的小半導體管芯可以適合于載體230上。例如，載體230在載體230的表面區(qū)域上容納的5mmX 5mm管芯的數(shù)目比在載體230的表面區(qū)域上容納的IOmmX IOmm管芯的數(shù)目更多。
[0091]例如，尺度為IOmmX IOmm的半導體管芯204被放置在載體230上，其中鄰近半導體管芯204之間的距離D6為200 μ m。從半導體晶片200單切的半導體管芯204的數(shù)目是大概600個半導體管芯，其中半導體晶片200的直徑為300mm。可適合于載體230上的IOmmX IOmm半導體管芯204的數(shù)目是超過3000個半導體管芯。可替換地,尺度為5mmX 5mm的半導體管芯204被放置在載體230上，其中鄰近半導體管芯204之間的距離D6為200 μ m。從半導體晶片200單切的半導體管芯204的數(shù)目是大概100個半導體管芯，其中半導體晶片200的直徑為200臟?？蛇m合于載體230上的5mmX5mm半導體管芯204的數(shù)目是超過12000個半導體管芯。
[0092]載體230的尺寸不隨所處理的半導體管芯的尺寸而變化。適合于載體230上的半導體管芯204的數(shù)目隨半導體管芯204的尺寸以及半導體管芯204之間的空間或距離D6而變化。載體230的尺寸和形狀保持固定并與半導體管芯204的尺寸或者從其單切出半導體管芯204的半導體晶片200的尺寸無關。載體230和重構晶片240提供了使用處理設備的普通集合(諸如來自圖4h的處理設備160)制造具有來自不同尺寸半導體晶片200的不同尺寸半導體管芯204的許多不同類型的半導體封裝的靈活性。
[0093]在圖7e中，使用漿料印刷、傳遞模制、液體密封劑模制、真空層壓、旋涂或其他適合的敷料器將密封劑或模塑料244沉積在半導體管芯204和載體230上。密封劑244可以是聚合物復合材料，諸如具有填料的環(huán)氧樹脂、具有填料的環(huán)氧丙烯酸酯、或具有適當填料的聚合物。密封劑244是非導電的并且在環(huán)境上保護半導體器件免于外部元件和污染物。在另一實施例中，密封劑244是絕緣或介電層，其包含使用印刷、旋涂、噴涂、具有熱量或不具有熱量的真空或壓力層壓或者其他適合工藝而沉積的光敏低固化溫度介電抗蝕劑、光敏復合抗蝕劑、層壓復合膜、具有填料的絕緣漿料、焊接掩模抗蝕劑膜、液體或粒狀模塑料、聚酰亞胺、BCB、PBO, SiO2, Si3N4, SiON, Ta205、Al2O3、預浸料或者具有類似絕緣和結構性質(zhì)的其他介電材料的一個或多個層。在一個實施例中，密封劑244是具有或不具有在低于200°C處固化的絕緣填料的低溫固化光敏介電聚合物。
[0094]特別地，沿著基底襯底側表面222設置密封劑244。密封劑244還覆蓋半導體管芯204的背表面210。在一個實施例中，密封劑244是不透明的并且在顏色上是深色或黑色的。密封劑244可以被用來對重構晶片240進行激光標記以便進行對準和單切?？梢栽诤罄m(xù)的背研磨步驟中使密封劑244變薄。還可以沉積密封劑244以使得密封劑的背表面246與半導體管芯204的背表面210共面并且不覆蓋背表面210。將與背側表面246相對的密封劑244的表面248設置在載體230和界面層232上，以使得密封劑244的表面248可以與半導體管芯204的有源表面212共面。
[0095]在圖7f中，通過化學蝕刻、機械剝皮、CMP、機械研磨、熱烘焙、UV光、激光掃描或濕法脫模來去除載體230和界面層232，以暴露絕緣層216、導電層214和密封劑244的表面248。
[0096]使用諸如印刷、PVD、CVD、濺射、電解電鍍和無電解鍍之類的圖案化和金屬沉積工藝來將導電層250形成在絕緣層216和導電層214上。導電層250可以是Al、Cu、Sn、T1、N1、Au、Ag或其他適合導電材料的一個或多個層。導電層250的一部分沿著絕緣層216且平行于半導體管芯204的有源表面212水平延伸，以便橫向地再分布與導電層214的電互連。導電層250操作為用于半導體管芯204的電信號的RDL。導電層250被形成在半導體管芯204的覆蓋區(qū)上并且不延伸超出半導體管芯204的覆蓋區(qū)以及到密封劑244上。換言之，半導體管芯204的鄰近半導體管芯204的外圍區(qū)沒有導電層250。在一個實施例中，導電層250被形成在半導體管芯204的覆蓋區(qū)內(nèi)，并且距半導體管芯204的邊緣或側壁208的D7為至少Ιμπι。導電層250的一部分電連接到導電層214。導電層250的其他部分根據(jù)半導體管芯204的連通性而電共用或電隔離。
[0097]在圖7g中，使用PVD、CVD、印刷、旋涂、噴涂、絲網(wǎng)印刷或?qū)訅簩⒔^緣或鈍化層260形成在絕緣層216和導電層250上。絕緣層260可以是Si02、Si3N4, SiON, Ta2O5, Al2O3、或者具有類似絕緣和結構性質(zhì)的其他材料的一個或多個層。在一個實施例中，絕緣層260是在小于200°C處低溫固化的光敏介電聚合物。在一個實施例中，絕緣層260被形成在絕緣層216、半導體管芯204上并且延伸超出半導體管芯204的覆蓋區(qū)以及到密封劑244的表面248上距離D8，距離D8為I μ m或更多。絕緣層260覆蓋半導體管芯204和密封劑244之間的界面以在處理期間保護該界面并且改進器件的可靠性。通過利用圖案化光致抗蝕劑層的蝕刻工藝或者通過LDA來去除絕緣層260的一部分以便形成暴露導電層250的開口。
[0098]使用蒸發(fā)、電解電鍍、無電解鍍、落球或絲網(wǎng)印刷工藝將導電凸塊材料沉積在導電層250上。在一個實施例中,利用球落模板來沉積凸塊材料,即不需要掩模。凸塊材料可以是Al、Sn、N1、Au、Ag、Pb、B1、Cu、焊料和其組合與可選的助焊劑溶液。例如，凸塊材料可以是共熔的Sn/Pb、高鉛焊料或無鉛焊料。使用適合的附著或接合工藝將凸塊材料接合到導電層250。在一個實施例中，通過將凸塊材料加熱到其熔點以上來使該凸塊材料回流以形成球或凸塊262。在一些應用中，凸塊262被第二次回流以便改進與導電層250的電接觸。凸塊262還可以被壓縮接合或熱壓縮接合到導電層250。凸塊262表示能夠在導電層250上形成的一種類型的互連結構?；ミB結構還可以使用接合線、導電漿料、柱形凸塊、微凸塊或其他電互連?？梢栽谕箟K形成之前或之后或者在去除載體230之后執(zhí)行激光標記。[0099]共同地，絕緣層260、導電層250和凸塊262構成在半導體管芯204以及密封劑244上形成的堆積的互連結構264。可替換地，堆積的互連結構264被完全形成在半導體管芯204的覆蓋區(qū)內(nèi)。堆積的互連結構264可以包括少到一個RDL或?qū)щ妼?諸如導電層250)以及一個絕緣層(諸如絕緣層260)。附加的絕緣層和RDL可以在形成凸塊262之前在絕緣層260上形成，以便根據(jù)半導體管芯204的設計和功能提供遍及該封裝的附加垂直和水平電連通性。
[0100]在圖7h中，利用鋸片或激光切割工具270將半導體管芯204單切成個體eWLCSP272。通過密封劑244單切重構晶片240。在單切之后，仍然沿著半導體管芯204的側面來設置密封劑244的一部分。在單切之前或之后，eWLCSP 272經(jīng)受電氣測試。
[0101]在圖7i中，示出具有在半導體管芯204的側壁208和背表面210上形成的密封劑的eWLCSP 272。半導體管芯204通過導電層214和250電連接到凸塊262以得到通過互連結構264的外部互連?；ミB結構264的導電層不延伸超出半導體管芯204的覆蓋區(qū)并因此形成扇入式封裝。絕緣層260覆蓋半導體管芯204和密封劑244之間的界面以在處理期間保護該界面并且改進器件的可靠性。在可選的研磨操作之后，密封劑244保持在半導體管芯204的背表面210上。密封劑244保持在基底襯底側表面222上以得到半導體管芯204的機械保護和免于由暴露于來自光或其他發(fā)射的光子引起的降級的保護。因此，密封劑244被形成在半導體管芯204的五個側面上，即在四個基底襯底側表面222以及背表面210上。半導體管芯204的背表面210上的密封劑244消除了對背側保護層或背側層壓件的需要，從而降低了 eWLCSP 272的成本。
[0102]對于eWLCSP 272來說，基底襯底側表面222上的密封劑244的厚度小于150 μ m。在一個實施例中，eWLCSP 272具有4.595mm的長度X4.025mm的寬度X0.470mm的高度的尺度，具有用于凸塊262的0.4mm的節(jié)距，其中半導體管芯204具有4.445mm的長度和
3.875mm的寬度。在另一實施例中，基底襯底側表面222上的密封劑244的厚度是75 μ m或更小。eWLCSP 272具有6.075mm的長度X6.075mm的寬度X0.8mm的高度的尺度，具有用于凸塊262的0.5mm的節(jié)距，其中半導體管芯204具有6.0mm的長度X6.0mm的寬度X0.470mm的高度的尺度。在另一實施例中，eWLCSP 272具有5.92mm的長度X5.92mm的寬度X0.765mm的高度的尺度，具有用于凸塊262的0.5mm的節(jié)距，其中半導體管芯204具有5.75mm的長度X5.75mm的寬度X0.535mm的高度的尺度。在另一實施例中，基底襯底側表面222上的密封劑244的厚度是25 μ m或更小。在又一實施例中，eWLCSP 272可以被形成為具有14mm的長度和14mm的寬度。通過使用為單個標準化載體尺寸設計的設備在標準化載體230上形成重構晶片來制造eWLCSP 272，這降低了 eWLCSP 272的設備和材料成本。使用標準化載體230以較高的體積來制造eWLCSP 272，由此簡化了制造工藝并降低了單位成本。
[0103]圖8示出在單切之后在半導體管芯204的側壁208上具有密封劑并且具有背側絕緣層276的eWLCSP 274。半導體管芯204通過導電層214和250電連接到凸塊262以得到通過互連結構264的外部互連?；ミB結構264的導電層不延伸超出半導體管芯204的覆蓋區(qū)并因此形成扇入式封裝。絕緣層260覆蓋半導體管芯204和密封劑244之間的界面以在處理期間保護該界面并且改進器件的可靠性。背側絕緣層或背側保護層276被形成在半導體管芯204的背表面210上以得到機械保護和免于由暴露于來自光或其他發(fā)射的光子引起的降級的保護。背側絕緣層276包含光敏低固化溫度介電抗蝕劑、光敏復合抗蝕劑、層壓復合膜、具有填料的絕緣漿料、焊接掩模抗蝕劑膜、液體模塑料、粒狀模塑料、聚酰亞胺、BCB、PB0、Si02、Si3N4、Si0N、Ta205、Al203、預浸料或者具有類似絕緣和結構性質(zhì)的其他介電材料的一個或多個層。使用印刷、旋涂、噴涂、具有熱量或不具有熱量的真空或壓力層壓或者其他適合工藝來沉積背側絕緣層276。在一個實施例中，背側絕緣層276是具有或不具有在低于200°C處固化的絕緣填料的低溫固化光敏介電聚合物。背側絕緣層276是背側保護層并且提供針對半導體管芯204的機械保護以及免于光的保護。在一個實施例中，背側絕緣層276的厚度在大概從5 μ m到150 μ m的范圍內(nèi)。
[0104]密封劑244覆蓋基底襯底側表面222以保護半導體管芯204免于由暴露于來自光或其他發(fā)射的光子引起的降級。對于eWLCSP 274來說，基底襯底側表面222上的密封劑244的厚度小于150 μ m。在一個實施例中，eWLCSP 274具有4.595mm的長度X 4.025mm的寬度X 0.470mm的高度的尺度，具有用于凸塊262的0.4mm的節(jié)距，其中半導體管芯204具有4.445mm的長度和3.875mm的寬度。在另一實施例中，基底襯底側表面222上的密封劑244的厚度是75 μ m或更小。eWLCSP 274具有6.075mm的長度X 6.075mm的寬度X 0.8mm的高度的尺度，具有用于凸塊262的0.5mm的節(jié)距，其中半導體管芯204具有6.0mm的長度X6.0mm的寬度X0.470mm的高度的尺度。在另一實施例中，eWLCSP 274具有5.92mm的長度X5.92mm的寬度X0.765mm的高度的尺度，具有用于凸塊262的0.5mm的節(jié)距，其中半導體管芯204具有5.75mm的長度X 5.75mm的寬度X0.535mm的高度的尺度。在另一實施例中，基底襯底側表面222上的密封劑244的厚度是25 μ m或更小。在又一實施例中，eWLCSP 274可以被形成為具有14_的長度和14_的寬度。通過使用為單個標準化載體尺寸設計的設備在標準化載體230上形成重構晶片來制造eWLCSP 274，這降低了 eWLCSP 274的設備和材料成本。使用標準化載體230以較高的體積來制造eWLCSP 274，由此簡化了制造工藝并降低了單位成本。
[0105]圖9a_9p關于圖1和圖2a_2c圖示形成重構或嵌入式扇入式WLCSP的工藝。圖9a示出半導體晶片290，其具有用于結構支撐的基底襯底材料292 (諸如硅、鍺、砷化鎵、磷化銦或碳化硅)。在如上所述通過非有源、管芯間晶片區(qū)域或鋸道296分離的晶片290上形成多個半導體管芯或部件294。鋸道296提供切割區(qū)域以便將半導體晶片290單切成個體半導體管芯294。在將半導體晶片290單切成個體半導體管芯294之前，該半導體晶片290可以具有任何直徑。在一個實施例中，半導體晶片290的直徑是200-300mm。在另一實施例中，半導體晶片290的直徑是100-450mm。半導體管芯294可以具有任何尺寸，并且在一個實施例中，半導體管芯294具有IOmmX IOmm的尺度。
[0106]圖9a還示出與半導體晶片290類似的半導體晶片300。半導體晶片300包括用于結構支撐的基底襯底材料302 (諸如硅、鍺、砷化鎵、磷化銦或碳化硅)。在如上所述通過非有源、管芯間晶片區(qū)域或鋸道306分離的晶片300上形成多個半導體管芯或部件304。鋸道306提供切割區(qū)域以便將半導體晶片300單切成個體半導體管芯304。半導體晶片300可以具有與半導體晶片290相同的直徑或不同的直徑。在將半導體晶片300單切成個體半導體管芯304之前，該半導體晶片300可以具有任何直徑。在一個實施例中，半導體晶片300的直徑是200-300 mm。在另一實施例中，半導體晶片300的直徑是100_450mm。半導體管芯304可以具有任何尺寸，并且在一個實施例中，半導體管芯304小于半導體管芯294并且具有5_X5_的尺度。
[0107]圖9b示出半導體晶片290的一部分的橫截面視圖。每個半導體管芯294具有背表面或非有源表面310和有源表面312，其包含被實施為根據(jù)管芯的電氣設計和功能而在管芯內(nèi)形成且電互連的介電層、導電層、無源器件和有源器件的模擬或數(shù)字電路。例如，該電路可以包括一個或多個晶體管、二極管、以及在有源表面312內(nèi)形成以實施模擬電路或數(shù)字電路(諸如DSP、ASIC、存儲器或其他信號處理電路)的其他電路元件。半導體管芯294還可以包含用于RF信號處理的IPD，諸如電感器、電容器和電阻器。
[0108]使用PVD、CVD、電解電鍍、無電解鍍工藝或其他適合的金屬沉積工藝來將導電層314形成在有源表面312上。導電層314可以是Al、Cu、Sn、N1、Au、Ag或其他適合導電材料的一個或多個層。導電層314操作為電連接到有源表面312上的電路的接觸焊盤。導電層314可以被形成為在距半導體管芯294的邊緣第一距離處并排設置的接觸焊盤，如圖9b中所示?？商鎿Q地，導電層314可以被形成為接觸焊盤，該接觸焊盤在多個行中偏移以使得第一行接觸焊盤被設置成距半導體管芯294的邊緣第一距離，并且與第一行交替的第二行接觸焊盤被設置成距半導體管芯294的邊緣第二距離。
[0109]使用PVD、CVD、印刷、旋涂、噴涂、燒結或熱氧化將第一絕緣或鈍化層316形成在半導體管芯 294 和導電層 314 上。絕緣層 316 包含 Si02、Si3N4' SiON, Ta2O5、AI2O3、HfO2、BCB、P1、ΡΒ0、聚合物或者具有類似結構和絕緣性質(zhì)的其他介電材料的一個或多個層。在一個實施例中，絕緣層316是具有或不具有在低于200°C處固化的絕緣填料的低溫固化光敏介電聚合物。絕緣層316覆蓋有源表面312并且為其提供保護。通過使用激光器318的LDA或穿過圖案化光致抗蝕劑層的蝕刻工藝來去除絕緣層316的一部分以便通過絕緣層316的表面320暴露導電層314，并且絕緣層316的該部分提供了后續(xù)的電互連。
[0110]半導體晶片290經(jīng)受作為質(zhì)量控制工藝的一部分的電氣測試和檢查。人工目視檢查和自動化光學系統(tǒng)被用來對半導體晶片290執(zhí)行檢查?？梢栽诎雽w晶片290的自動化光學分析中使用軟件。目視檢查方法可以采用諸如掃描電子顯微鏡、高強度或紫外光或者金相顯微鏡之類的設備。針對結構特性(包括翹曲、厚度變化、表面顆粒、不規(guī)則性、裂縫、脫層和褪色)來檢查半導體晶片290。
[0111]半導體管芯294內(nèi)的有源和無源部件經(jīng)受對電氣性能和電路功能的晶片級處的測試。使用探頭或其他測試器件來針對功能和電氣參數(shù)測試每個半導體管芯294。探頭被用來進行與每個半導體管芯294上的節(jié)點或接觸焊盤314的電接觸并向接觸焊盤提供電刺激。半導體管芯294對該電刺激做出反應，測量該反應并且將其與預期反應進行比較以測試半導體管芯的功能。電氣測試可以包括電路功能、引線完整性、電阻率、連續(xù)性、可靠性、結深度、ESD、RF性能、驅(qū)動電流、閾值電流、泄漏電流、以及部件類型所專用的操作參數(shù)。半導體晶片290的檢查和電氣測試使通過的半導體管芯294能夠被指定為供在半導體封裝中使用的KGD。
[0112]在圖9c中，使用鋸片或激光切割工具322通過鋸道296將半導體晶片290單切成具有側壁或側表面324的個體半導體管芯294。類似地，使用鋸片或激光切割工具322通過鋸道306將來自圖9a的半導體晶片300單切成個體半導體管芯304。可以針對KGD后單切的標識來檢查和電氣測試個體半導體管芯294和304。。
[0113]圖9d示出包含犧牲基底材料(諸如硅、聚合物、氧化鈹、玻璃或用于結構支撐的其他適合的低成本剛性材料)的載體或臨時襯底330的一部分的橫截面視圖。界面層或雙面膠帶332被形成在載體330上作為臨時粘附接合膜、蝕刻終止層或熱釋放層。
[0114]載體330是具有用于多個半導體管芯的容量的標準化載體并且可以容納從具有任何直徑的半導體晶片單切的多個尺寸的半導體管芯。例如，載體330可以是直徑為305mm或更大的圓形面板或者可以是長度為300mm或更大且寬度為300mm或更大的矩形面板。載體330可以具有比半導體晶片290或300的表面積更大的表面積。在一個實施例中，半導體晶片290的直徑為300mm并且包含長度為IOmm且寬度為IOmm的半導體管芯294。在一個實施例中，半導體晶片300的直徑為200mm并且包含長度為5mm且寬度為5mm的半導體管芯304。載體330可以容納10_X IOmm半導體管芯294和5_X 5mm半導體管芯304。載體330承載的5mmX 5mm半導體管芯304的數(shù)量比承載的IOmmX IOmm半導體管芯294的數(shù)量更多。在另一實施例中，半導體管芯294和304具有相同的尺度。載體330在尺寸和形狀上被標準化以容納任何尺寸半導體管芯。較大的載體降低了半導體封裝的制造成本，因為可以在較大的載體上處理更多的半導體管芯從而降低了每單位的成本。
[0115]針對所處理的載體和半導體管芯的尺寸來設計和配置半導體封裝和處理設備。為了進一步降低制造成本，與半導體管芯294或304的尺寸無關地以及與半導體晶片290和300的尺寸無關地選擇載體330的尺寸。也就是說，載體330具有固定或標準化尺寸，它可以容納從一個或多個半導體晶片290或300單切的各種尺寸的半導體管芯294和304。在一個實施例中，載體330是直徑為330mm的圓形或圓。在另一實施例中，載體330是寬為560mm且長為600mm的矩形。
[0116]在處理設備的設計期間選擇標準化載體(載體330)的尺寸和尺度以便開發(fā)對半導體器件的所有后端半導體制造來說統(tǒng)一的生產(chǎn)線。不管要被制造的半導體封裝的尺寸和類型如何，載體330在尺寸上保持不變。例如，半導體管芯294可以具有IOmmX IOmm的尺度且被放置在標準化載體330上?？商鎿Q地，半導體管芯294可以具有20mmX20mm的尺度且被放置在相同標準化載體330上。因此，標準化載體330可以處理任何尺寸半導體管芯294和304，這允許后續(xù)的半導體處理設備針對普通載體而標準化，即與管芯尺寸或引入的晶片尺寸無關。可以使用根據(jù)任何引入的晶片尺寸處理任何半導體管芯尺寸的處理工具、設備和材料清單的普通集合來為標準載體設計和配置半導體封裝設備。普通或標準化載體330通過減少或消除對基于管芯尺寸或引入的晶片尺寸的專用半導體工藝線的需要來降低制造成本和資本風險。通過從所有半導體晶片中選擇用于任何尺寸半導體管芯的預定載體尺寸，可以實施靈活的生產(chǎn)線。
[0117]在圖9e中，使用例如拾取和放置操作將來自圖9c的半導體管芯294安裝到載體330和界面層332，其中絕緣層316被定向成朝向載體330。半導體管芯294被安裝到載體330的界面層332以形成重構或重配置晶片336。在一個實施例中，絕緣層316被嵌入在界面層332內(nèi)。例如，半導體管芯294的有源表面312可以與界面層332的表面334共面。在另一實施例中，絕緣層316被安裝在界面層332上以使得半導體管芯294的有源表面312從界面層332偏移。
[0118]重構晶片336可以被處理成許多類型的半導體封裝，包括扇入式WLCSP、重構或eWLCSP、扇出式WLCSP、倒裝芯片封裝、3D封裝(諸如PoP)、或其他半導體封裝。根據(jù)所得到的半導體封裝的規(guī)范來配置重構晶片336。在一個實施例中，以高密度布置(即相隔300 μ m或更小)將半導體管芯294放置在載體330上以用于處理扇入式器件。以半導體管芯294之間的間隙或距離D9分離地將半導體管芯294放置到載體330上?；谝惶幚淼陌雽w封裝的設計和規(guī)范來選擇半導體管芯294之間的距離D9。在一個實施例中，半導體管芯294之間的距離D9為50 μ m或更小。在另一個實施例中，半導體管芯294之間的距離D9為100 μ m或更小。優(yōu)化載體330上半導體管芯294之間的距離D9以便以最低的單位成本制造半導體封裝。
[0119]圖9f示出具有被安裝到載體330或設置在載體330上的半導體管芯294的重構晶片336的平面圖。載體330是標準化形狀和尺寸，并因此構成標準化載體。載體330具有用于從各種尺寸的半導體晶片單切的各種尺寸和數(shù)量的半導體管芯的容量。在一個實施例中，載體330的形狀為矩形并且寬度W3為560mm且長度L3為600mm。在另一實施例中，載體330的形狀為矩形并且寬度W3為330mm且長度L3為330mm。在另一實施例中，載體330的形狀為圓形并且直徑為330mm。
[0120]設置在載體330上的半導體管芯294的數(shù)目取決于半導體管芯294的尺寸和重構晶片336的結構內(nèi)半導體管芯294之間的距離D9。安裝到載體330的半導體管芯294的數(shù)目可以大于、小于或等于從半導體晶片290單切的半導體管芯294的數(shù)目。載體330的較大表面積容納更多半導體管芯294并降低制造成本，因為針對每重構晶片336處理了更多半導體管芯294。在一個示例中，半導體晶片290的直徑為300mm，其中在半導體晶片290上形成數(shù)量為大概600的個體IOmmX IOmm半導體管芯294。從一個或多個半導體晶片290單切半導體管芯294。制備例如具有560_的標準寬度W3和600_的標準長度L3的載體330。寬度W3為560mm的載體330的尺寸被定為跨越載體330的寬度W3容納數(shù)量為大概54的半導體管芯294，該半導體管芯294具有IOmmX IOmm的尺度且以200 μ m的距離D9間隔開。長度L3為600mm的載體330的尺寸被定為跨越載體330的長度L3容納數(shù)量為大概58的半導體管芯294，該半導體管芯294具有IOmmX IOmm的尺度，以200 μ m的距離D9間隔開。因此，載體330的表面積(寬度W3乘以長度L3)容納數(shù)量為大概3000的半導體管芯294，該半導體管芯294具有IOmmX IOmm的尺度，且半導體管芯294之間的間隙或距離D9為200 μ m。半導體管芯294可以被放置在載體330上，其中半導體管芯294之間的間隙或距離D9小于200 μ m以增加半導體管芯294在載體330上的密度且進一步降低處理半導體管芯294的成本。
[0121]使用自動化拾取和放置設備來基于半導體管芯294的數(shù)量和尺寸并且基于載體330的尺度制備重構晶片336。例如，半導體管芯294被選擇成具有IOmmX IOmm的尺度。載體330具有標準尺度，例如560mm的寬度W3和600mm的長度L3。利用半導體管芯294和載體330的尺度來對自動化設備進行編程以便處理重構晶片336。在將半導體晶片120單切之后，由自動化拾取和放置設備來選擇第一半導體管芯294。在載體330上的由可編程自動化拾取和放置設備確定的位置處將第一半導體管芯294安裝到載體330。第二半導體管芯294由自動化拾取和放置設備選擇，被放置在載體330上，并且被定位在載體330上的第一行中。鄰近半導體管芯294之間的距離D9被編程到自動化拾取和放置設備中并基于要被處理的半導體封裝的設計和規(guī)范而被選擇。在一個實施例中，載體330上鄰近半導體管芯294之間的間隙或距離D9是200 μ m。第三半導體管芯294由自動化拾取和放置設備選擇，被放置在載體330上，并且與鄰近半導體管芯294相距200 μ m的距離D9而被定位在載體330上的第一行中。重復該拾取和放置操作直到跨越載體330的寬度W3設置第一行大概54個半導體管芯294為止。
[0122]另一半導體管芯294由自動化拾取和放置設備選擇，被放置在載體330上，并且被定位在載體330上與第一行鄰近的第二行中。半導體管芯294的鄰近行之間的距離D9被預先選擇且被編程到自動化拾取和放置設備中。在一個實施例中，第一行半導體管芯294和第二行半導體管芯294之間的距離D9是200 μ m。重復該拾取和放置操作直到跨越載體330的長度L3設置大概58行半導體管芯294為止。寬度W3為560mm且長度L3為600mm的標準化載體(載體330)容納大概54列和58行的IOmmX IOmm半導體管芯294，以供總數(shù)大概3000的半導體管芯294設置在載體330上。重復該拾取和放置操作直到載體330被部分或完全填充有半導體管芯294為止。利用標準化載體(諸如載體330)，自動化拾取和放置設備可以在載體330上安裝任何尺寸半導體管芯294以形成重構晶片336。隨后可以使用對載體330來說標準化的后端處理設備來處理重構晶片336。
[0123]圖9g示出具有被安裝到載體330或設置在載體330上的半導體管芯304的重構晶片338的平面圖。相同標準化載體330或尺寸與載體330相同的標準化載體被用于如用于處理重構晶片336那樣處理重構晶片338。載體330可以支持半導體管芯在重構晶片上的任何配置。設置在載體330上的半導體管芯304的數(shù)目取決于半導體管芯304的尺寸以及重構晶片338的結構內(nèi)半導體管芯304之間的距離D10。安裝到載體330的半導體管芯304的數(shù)目可以大于、小于或等于從半導體晶片300單切的半導體管芯304的數(shù)目。載體330的較大表面積容納更多半導體管芯304并降低制造成本，因為針對每重構晶片338處理了更多半導體管芯304。
[0124]在一個示例中，半導體晶片300的直徑為200mm，其中在半導體晶片300上形成數(shù)量為大概1000的個體5mmX5mm半導體管芯304。從一個或多個半導體晶片300單切半導體管芯304。制備例如具有560mm的標準寬度W3和600mm的標準長度L3的載體330。寬度W3為560mm的載體330的尺寸被定為跨越載體330的寬度W3容納數(shù)量為大概107的半導體管芯304，該半導體管芯304具有5mmX5mm的尺度，以200 μ m的距離DlO間隔開。長度L3為600mm的載體330的尺寸被定為跨越載體330的長度L3容納數(shù)量為大概115的半導體管芯304，該半導體管芯304具有5mmX 5mm的尺度，以200 μ m的距離DlO間隔開。因此，載體330的表面積(寬度W3乘以長度L3)容納大概12000個半導體管芯304，該半導體管芯304具有5mmX5mm的尺度，以200 μ m的距離DlO間隔開。半導體管芯304可以被放置在載體330上，其中半導體管芯304之間的間隙或距離DlO小于200 μ m以增加半導體管芯304在載體330上的密度且進一步降低處理半導體管芯304的成本。
[0125]使用自動化拾取和放置設備來基于半導體管芯304的數(shù)量和尺寸并且基于載體330的尺度制備重構晶片338。例如，半導體管芯304被選擇成具有5mmX5mm的尺度。載體330具有標準尺度，例如560mm的寬度W3和600mm的長度L3。利用半導體管芯304和載體330的尺度來對自動化設備進行編程以便處理重構晶片338。在將半導體晶片300單切之后，由自動化拾取和放置設備來選擇第一半導體管芯304。在載體330上的由可編程自動化拾取和放置設備確定的位置處將第一半導體管芯304安裝到載體330。第二半導體管芯304由自動化拾取和放置設備選擇，被放置在載體330上，并且與第一半導體管芯304相距距離DlO而被定位在載體330上的第一行中。鄰近半導體管芯304之間的距離DlO被編程到自動化拾取和放置設備中并基于要被處理的半導體封裝的設計和規(guī)范而被選擇。在一個實施例中，載體330上鄰近半導體管芯304之間的間隙或距離DlO是200 μ m。第三半導體管芯304由自動化拾取和放置設備選擇，被放置在載體330上，并且被定位在載體330上的第一行中。重復該拾取和放置操作直到跨越載體330的寬度W3設置一行大概107個半導體管芯304為止。
[0126]另一半導體管芯304由自動化拾取和放置設備選擇，被放置在載體330上，并且被定位在載體330上與第一行鄰近的第二行中。半導體管芯304的鄰近行之間的距離DlO被預先選擇且被編程到自動化拾取和放置設備中。在一個實施例中，第一行半導體管芯304和第二行半導體管芯304之間的距離DlO是200 μ m。重復該拾取和放置操作直到跨越載體330的長度L3設置大概115行半導體管芯304為止。寬度W3為560mm且長度L3為600mm的標準化載體(載體330)容納大概107列和115行的5mmX5mm半導體管芯304，以供總數(shù)大概12000的半導體管芯304設置在載體330上。重復該拾取和放置操作直到載體330被部分或完全填充有半導體管芯304為止。利用標準化載體(諸如載體330)，自動化拾取和放置設備可以在載體330上安裝任何尺寸半導體管芯以形成重構晶片338?？梢允褂门c用于處理重構晶片336相同的載體330和相同的后端處理設備來處理重構晶片338。
[0127]來自圖9f的重構晶片336和來自圖9g的重構晶片338 二者使用相同載體330或者使用具有對重構晶片336和338 二者來說相同的標準化尺寸的載體。針對重構晶片的后端處理而設計的處理設備針對載體330而標準化，并能夠處理在載體330上形成的重構晶片以及在載體330上放置的任何尺寸半導體管芯的任何配置。因為重構晶片336和338二者使用相同標準化載體330，所以可以在相同生產(chǎn)線上處理重構晶片。因此，標準化載體330的目的是簡化制造半導體封裝所需的設備。
[0128]在另一示例中，重構晶片338包括半導體管芯294和304，其中每個半導體管芯294和304具有相同的尺度，并且半導體管芯源自具有不同直徑的半導體晶片290和300。半導體晶片290的直徑為450mm，其中在半導體晶片290上形成數(shù)量為大概2200的個體8mmX8mm半導體管芯294。從一個或多個半導體晶片290單切尺度為8mmX8mm的半導體管芯294。另外，半導體晶片300的直徑為300mm，其中在半導體晶片300上形成數(shù)量為大概900的個體8mmX 8mm半導體管芯304。從一個或多個半導體晶片300單切尺度為8mmX8mm的半導體管芯304。制備例如具有560mm的標準寬度W3和600mm的標準長度L3的載體330。寬度W3為560mm的載體330的尺寸被定為跨越載體330的寬度W3容納數(shù)量為大概69的半導體管芯294或304，該半導體管芯294或304具有8mmX8mm的尺度，以100 μ m的距離D9或DlO間隔開。長度L3為560mm的載體330的尺寸被定為跨越載體330的長度L3容納數(shù)量為大概74的半導體管芯294或304，該半導體管芯294或304具有8mmX 8mm的尺度，以100 μ m的距離D9或DlO間隔開。載體330的表面積(寬度W3乘以長度L3)容納大概5000個半導體管芯294或304，該半導體管芯294或304具有8mmX8mm的尺度，以100 μ m的距離D9或DlO間隔開。半導體管芯294和304可以被放置在載體330上，其中半導體管芯294或304之間的間隙或距離D9或DlO小于100 μ m以增加半導體管芯294和304在載體330上的密度且進一步降低處理半導體管芯294和304的成本。
[0129]使用自動化拾取和放置設備來基于半導體管芯294和304的數(shù)量和尺寸并且基于載體330的尺度制備重構晶片338。在將半導體晶片300單切之后，由自動化拾取和放置設備來選擇第一半導體管芯294或304。8mmX 8mm半導體晶片294或304可以源自直徑為450mm的半導體晶片290或者源自直徑為300mm的半導體晶片300?？商鎿Q地,8mmX8mm半導體管芯源自具有不同直徑的另一半導體晶片。在載體330上的由可編程自動化拾取和放置設備確定的位置處將第一半導體管芯294或304安裝到載體330。第二半導體管芯294或304由自動化拾取和放置設備選擇，被放置在載體330上，并且被定位在載體330上的第一行中。鄰近半導體管芯294或304之間的距離D9或DlO被編程到自動化拾取和放置設備中并基于要被處理的半導體封裝的設計和規(guī)范而被選擇。在一個實施例中，載體330上鄰近半導體管芯294或304之間的間隙或距離D9或DlO是100 μ m。重復該拾取和放置操作直到跨越載體330的寬度W3設置一行大概69個半導體管芯294或304為止。
[0130]另一半導體管芯294或304由自動化拾取和放置設備選擇，被放置在載體330上，并且被定位在載體330上與第一行鄰近的第二行中。在一個實施例中，第一行半導體管芯294或304和第二行半導體管芯294或304之間的距離D9或DlO是100 μ m。重復該拾取和放置操作直到跨越載體330的長度L3設置大概74行半導體管芯294或304為止。寬度W3為560mm且長度L3為600mm的標準化載體(載體330)容納大概69列和74行的8mmX8mm半導體管芯294和304，以供總數(shù)大概5000的半導體管芯294設置在載體330上。重復該拾取和放置操作直到載體330被部分或完全填充有半導體管芯294或304為止。因此，重構晶片338可以包括從任何尺寸半導體晶片單切的半導體管芯294和304。載體330的尺寸與半導體管芯294和304的尺寸無關且與半導體晶片290和300的尺寸無關。可以使用與用于處理重構晶片336相同的載體330和相同的后端處理設備來處理重構晶片338。對于具有從不同尺寸的引入晶片單切的相同尺寸半導體管芯的重構晶片來說，標準化載體330允許相同材料被用于每個重構晶片。因此，針對載體330上的重構晶片336或338的材料清單保持不變。一致且可預測的材料清單允許針對半導體封裝的改進成本分析和規(guī)劃。
[0131]在另一實施例中，重構晶片338包含設置在載體330上的各種半導體管芯尺寸。例如，IOmmX IOmm半導體管芯294被安裝到載體330，且5mmX 5mm半導體管芯304被安裝到載體330以形成重構晶片338。重構晶片包含相同重構晶片上的多個尺寸的半導體管芯。換言之，重構晶片338的一部分包含一個尺寸半導體管芯，且重構晶片的另一部分包含另一尺寸半導體管芯。使用與用于處理具有設置在載體330上的統(tǒng)一尺寸半導體管芯的另一重構晶片336相同的后端處理設備來處理包含同時在載體330上的不同尺寸的半導體管芯294和304的重構晶片338。
[0132]概括來說，載體330具有用于從各種尺寸的半導體晶片單切的各種尺寸和數(shù)量的半導體管芯的容量。載體330的尺寸不隨所處理的半導體管芯的尺寸而變化。標準化載體(載體330)在尺寸上固定并且可以容納多個尺寸的半導體管芯。標準化載體330的尺寸與半導體管芯或半導體晶片的尺度無關。與較大的半導體管芯相比更多的小半導體管芯可以適合于載體330上。適合于載體330上的半導體管芯294或304的數(shù)目隨半導體管芯294或304的尺寸或者半導體管芯294或304之間的空間或距離D9或DlO而變化。例如，長度為L3且寬度為W3的載體330在載體330的表面區(qū)域上容納的5mmX5mm半導體管芯304的數(shù)目比在載體330的表面區(qū)域上容納的IOmmX IOmm半導體管芯294的數(shù)目更多。例如，載體300保持有大概3000個IOmmX IOmm半導體管芯或大概12000個5mmX5mm半導體管芯。載體330的尺寸和形狀保持固定并與半導體管芯294或304的尺寸或者從其單切出半導體管芯294或304的半導體晶片290或300的尺寸無關。載體330提供了使用處理設備的普通集合將重構晶片336和338制造成具有來自不同尺寸半導體晶片290和300的不同尺寸半導體管芯294和304的許多不同類型的半導體封裝的靈活性。
[0133]圖9h示出使用載體330來制造半導體封裝的工藝。使用處理設備340來對半導體管芯執(zhí)行后端制造工藝，諸如沉積密封劑和絕緣層、沉積導電層、形成凸塊、回流、標記、單切以及其他后端工藝。針對標準化載體(諸如載體330)的尺寸和形狀來設計處理設備340。處理設備340與載體330兼容，因為針對載體330的標準化尺寸和形狀來定制處理設備340的機械和電部件。
[0134]由控制系統(tǒng)342來控制處理設備340?？刂葡到y(tǒng)342可以是用于根據(jù)載體330上的半導體管芯的尺寸和形狀配置處理設備340的軟件程序或算法。對控制系統(tǒng)342進行編程和定制以使處理設備340處理在標準化載體330上形成的每一個不同重構晶片(諸如重構晶片336和338)。
[0135]通過對載體330的尺度進行標準化，處理設備340可以保持不變，因為載體330的尺度不以半導體管芯尺寸和半導體晶片尺寸為變量而改變。對于載體330上的每一個重構晶片，控制系統(tǒng)342使用各種算法。例如，可以使用控制系統(tǒng)342來在載體330上的半導體管芯294的初始拾取和放置操作期間優(yōu)化間隔。重構晶片336的規(guī)范被輸入到控制系統(tǒng)342中?？刂葡到y(tǒng)342被編程為控制處理設備340拾取個體半導體管芯294并以間隔的距離D9將半導體管芯294放置到載體330上以形成重構晶片336。重構晶片336包括例如IOmmX IOmm半導體管芯294和標準尺度的載體330 (寬度W3和長度L3)。處理設備340被配置有控制系統(tǒng)342以對載體330上的重構晶片336執(zhí)行后端處理?？刂葡到y(tǒng)342指導處理設備340根據(jù)IOmmX IOmm尺寸的半導體管芯294和標準尺寸載體330來執(zhí)行沉積和其他制造步驟。
[0136]控制系統(tǒng)342允許針對標準化載體330上的每個重構晶片來定制處理設備340。不需要為不同尺寸的半導體管芯來重新構建處理設備340。在處理重構晶片336之后，處理設備340準備好處理載體330上具有相同或不同半導體管芯尺寸和間隔的另一重構晶片。重構晶片338的規(guī)范被輸入到控制系統(tǒng)342中?？刂葡到y(tǒng)342被編程為控制處理設備340拾取個體半導體管芯304并以間隔的距離DlO將半導體管芯304放置到載體330上以形成重構晶片338。重構晶片338包括例如5mmX5mm半導體管芯304和標準尺度的載體330 (寬度W3和長度L3)。處理設備340被配置有控制系統(tǒng)342以對載體330上的重構晶片338執(zhí)行后端處理?？刂葡到y(tǒng)342指導處理設備340根據(jù)半導體管芯304的5mmX5mm尺寸和標準尺寸載體330來執(zhí)行沉積和其他制造步驟。
[0137]處理設備340保持不變，不管處理設備340是處理重構晶片336或338還是標準化載體330上的其他重構晶片?？刂葡到y(tǒng)342是可編程的，且處理設備340可容易適配于使用載體330的任何重構晶片。因此，處理設備340的機械和物理特性被設計成適應標準化載體330的物理特性，而還可利用控制系統(tǒng)342對處理設備340編程以便對半導體管芯在載體330上的任何配置執(zhí)行制造工藝。
[0138]處理設備340用于從載體330上的重構晶片制造各種各樣的半導體封裝。例如，處理設備340可以用于將重構晶片336或338處理成扇入式WLCSP、重構或eWLCSP、扇出式WLCSP、倒裝芯片封裝、3D封裝(諸如PoP)、或其他半導體封裝?？刂葡到y(tǒng)342被用于修改和控制處理設備340的操作以便根據(jù)要被生產(chǎn)的半導體封裝來執(zhí)行后端制造步驟。因此，處理設備340可以用于制造這里描述的每個半導體封裝?？梢钥缭焦蚕硐嗤叽巛d體330的多個產(chǎn)品生產(chǎn)線使用處理設備340。因此，可以降低與半導體管芯的尺寸、半導體晶片的尺寸以及半導體封裝的類型的改變相關聯(lián)的成本。降低了處理設備340的投資風險，因為在載體330被標準化的情況下簡化了處理設備340的設計。
[0139]在圖9i中，使用漿料印刷、傳遞模制、液體密封劑模制、真空層壓、旋涂或其他適合的敷料器將密封劑或模塑料344沉積在半導體管芯294和載體330上。密封劑344可以是聚合物復合材料，諸如具有填料的環(huán)氧樹脂、具有填料的環(huán)氧丙烯酸酯、或具有適當填料的聚合物。密封劑344是非導電的并且在環(huán)境上保護半導體器件免于外部元件和污染物。在另一實施例中，密封劑344是絕緣或介電層，其包含使用印刷、旋涂、噴涂、具有熱量或不具有熱量的真空或壓力層壓或者其他適合工藝而沉積的光敏低固化溫度介電抗蝕劑、光敏復合抗蝕劑、層壓復合膜、具有填料的絕緣漿料、焊接掩模抗蝕劑膜、液體或粒狀模塑料、聚酰亞胺、BCB、PBO, SiO2, Si3N4, SiON, Ta205、Al2O3、預浸料或者具有類似絕緣和結構性質(zhì)的其他介電材料的一個或多個層。在一個實施例中，密封劑344是具有或不具有在低于200°C處固化的絕緣填料的低溫固化光敏介電聚合物。
[0140]特別地，沿著半導體管芯294的側表面324設置密封劑344，并且因此，密封劑344覆蓋半導體管芯294的每個側表面324。因此，密封劑344覆蓋或接觸半導體管芯294的至少四個表面，即半導體管芯294的四個側表面324。密封劑344還覆蓋半導體管芯294的背表面310。密封劑344保護半導體管芯294免于由暴露于來自光或其他發(fā)射的光子引起的降級。在一個實施例中，密封劑344是不透明的并且在顏色上是深色或黑色的。圖9i示出被密封劑344覆蓋的復合襯底或重構晶片336。密封劑344可以被用來對重構晶片336進行激光標記以便進行對準和單切。密封劑344被形成在半導體管芯294的背表面310上，并可以在后續(xù)的背研磨步驟中變薄。還可以沉積密封劑344以使得密封劑344與背表面310共面并且不覆蓋半導體管芯294的背表面310。
[0141]在圖9j中，密封劑344的背側表面346經(jīng)受利用研磨機345的研磨操作以對密封劑344進行平坦化并減小其厚度。還可以使用化學蝕刻來去除密封劑344且對其進行平坦化并且形成平面背側表面347。在一個實施例中，密封劑344的厚度保持半導體管芯294的背表面310上的覆蓋。在一個實施例中，在沉積或背研磨之后保持在半導體管芯294的背表面310上的密封劑344的厚度的范圍從大概170μπι到230 μ m或更小。在另一實施例中，保持在半導體管芯294的背表面310上的密封劑344的厚度的范圍從大概5 μ m到150 μ m。密封劑344的與背側表面346相對的表面348被設置在載體330和界面層332上，以使得密封劑344的表面348可以與半導體管芯294的有源表面312共面。
[0142]圖9k圖示從半導體管芯294的背表面310完全去除密封劑344的可替換背研磨步驟。在完成圖9k中的研磨操作之后，半導體管芯294的背表面310被暴露。還可以通過研磨操作來減小半導體管芯294的厚度。在一個實施例中，半導體管芯294的厚度為225-305 μ m 或更小。
[0143]在圖91中，在完成圖9k中的背研磨步驟之后，將絕緣或鈍化層349形成在半導體管芯294的密封劑344和背表面310上。絕緣層349包含光敏低固化溫度介電抗蝕劑、光敏復合抗蝕劑、層壓復合膜、具有填料的絕緣漿料、焊接掩?？刮g劑膜、液體模塑料、粒狀模塑料、聚酰亞胺、BCB, PBO, SiO2, Si3N4, SiON, Ta2O5, Al2O3、預浸料或者具有類似絕緣和結構性質(zhì)的其他介電材料的一個或多個層。使用印刷、旋涂、噴涂、具有熱量或不具有熱量的真空或壓力層壓或者其他適合工藝來沉積絕緣層349。在一個實施例中，絕緣層349是具有或不具有在低于200°C處固化的絕緣填料的低溫固化光敏介電聚合物。絕緣層349是背側保護層并且提供針對半導體管芯294的機械保護以及免于光的保護。在一個實施例中，絕緣層349的厚度在大概從5 μ m到150 μ m的范圍內(nèi)。
[0144]通過化學蝕刻、機械剝皮、CMP、機械研磨、熱烘焙、UV光、激光掃描或濕法脫模來去除載體330和界面層332，以暴露絕緣層316、導電層314和密封劑344的表面348。
[0145]在圖9m中，使用PVD、CVD、印刷、旋涂、噴涂、絲網(wǎng)印刷或?qū)訅簩⒔^緣或鈍化層350形成在絕緣層316和導電層314上。絕緣層350可以是Si02、Si3N4, SiON, Ta2O5, Al2O3、或者具有類似絕緣和結構性質(zhì)的其他材料的一個或多個層。在一個實施例中，絕緣層350是在小于200°C處低溫固化的光敏介電聚合物。在一個實施例中，絕緣層350被形成在半導體管芯294的覆蓋區(qū)內(nèi)并且不延伸超出半導體管芯294的覆蓋區(qū)且到密封劑344的表面348上。換言之，半導體管芯294的鄰近半導體管芯294的外圍區(qū)沒有絕緣層350。在另一個實施例中，絕緣層350被形成在絕緣層316、半導體管芯294和密封劑344的表面348上，并且通過利用圖案化光致抗蝕劑層的蝕刻工藝或者通過LDA來去除絕緣層350在密封劑344的表面348上的部分。通過利用圖案化光致抗蝕劑層的蝕刻工藝或者通過LDA來去除絕緣層350的一部分以形成暴露導電層314的開口 352。
[0146]在圖9n中，使用諸如印刷、PVD、CVD、濺射、電解電鍍和無電解鍍之類的圖案化和金屬沉積工藝來將導電層354形成在絕緣層350和導電層314上。導電層354可以是Al、Cu、Sn、T1、N1、Au、Ag或其他適合導電材料的一個或多個層。導電層354的一部分沿著絕緣層350且平行于半導體管芯294的有源表面312水平延伸，以便橫向地再分布與導電層314的電互連。導電層354操作為用于半導體管芯294的電信號的RDL。導電層354被形成在半導體管芯294的覆蓋區(qū)上并且不延伸超出半導體管芯294的覆蓋區(qū)以及到密封劑344的表面348上。換言之，半導體管芯294的鄰近半導體管芯294的外圍區(qū)沒有導電層354以使得密封劑344的表面348仍從導電層354暴露。導電層354的一部分電連接到導電層314。導電層354的其他部分根據(jù)半導體管芯294的連通性而電共用或電隔離。
[0147]使用PVD、CVD、印刷、旋涂、噴涂、絲網(wǎng)印刷或?qū)訅簩⒔^緣或鈍化層356形成在絕緣層350和導電層354上。絕緣層356可以是Si02、Si3N4' SiON, Ta2O5' Al2O3、或者具有類似絕緣和結構性質(zhì)的其他材料的一個或多個層。在一個實施例中，絕緣層356是在小于200°C處低溫固化的光敏介電聚合物。在一個實施例中，絕緣層356被形成在半導體管芯294的覆蓋區(qū)內(nèi)并且不延伸超出半導體管芯294的覆蓋區(qū)到密封劑344上。換言之，半導體管芯294的鄰近半導體管芯294的外圍區(qū)沒有絕緣層356以使得密封劑344的表面348仍從絕緣層356暴露。在另一個實施例中，絕緣層356被形成在絕緣層316、半導體管芯294和密封劑344上，且通過利用圖案化光致抗蝕劑層的蝕刻工藝或者通過LDA來去除絕緣層350在密封劑344上的部分。通過利用圖案化光致抗蝕劑層的蝕刻工藝或者通過LDA來去除絕緣層350的一部分以便形成暴露導電層354的開口 358。
[0148]在圖9o中，在最終的再鈍化之后使用PVD、CVD、蒸發(fā)、電解電鍍、無電解鍍或其他適合的金屬沉積工藝將導電層360形成在導電層354的暴露部分以及絕緣層356上。導電層360可以是Al、Cu、Sn、N1、Au、Ag、W或其他適合導電材料。導電層360是電連接到導電層354和314的UBM15UBM 360可以是具有粘附層、阻擋層以及種子或濕潤層的多金屬堆疊。粘附層被形成在導電層354上并可以是T1、TiN, Tiff, Al或Cr。阻擋層被形成在粘附層上并可以是N1、NiV、Pt、Pd、TiW*CrCu。阻擋層阻止Cu擴散到半導體管芯294的有源表面312中。種子層被形成在阻擋層上并可以是Cu、N1、NiV、Au或Al。UBM 360提供與導電層354的低電阻互連以及對焊接擴散的阻擋和針對焊接可濕潤性的種子層。
[0149]使用蒸發(fā)、電解電鍍、無電解鍍、落球或絲網(wǎng)印刷工藝將導電凸塊材料沉積在導電層360上。在一個實施例中,利用球落模板來沉積凸塊材料,即不需要掩模。凸塊材料可以是Al、Sn、N1、Au、Ag、Pb、B1、Cu、焊料和其組合與可選的助焊劑溶液。例如，凸塊材料可以是共熔的Sn/Pb、高鉛焊料或無鉛焊料。使用適合的附著或接合工藝將凸塊材料接合到導電層360。在一個實施例中，通過將凸塊材料加熱到其熔點以上來使該凸塊材料回流以形成球或凸塊362。在一些應用中，凸塊362被第二次回流以便改進與導電層360的電接觸。凸塊362還可以被壓縮接合或熱壓縮接合到導電層360。凸塊362表示能夠在導電層360上形成的一種類型的互連結構?；ミB結構還可以使用接合線、導電漿料、柱形凸塊、微凸塊或其他電互連?？梢栽谕箟K形成之前或之后或者在去除載體330之后執(zhí)行激光標記。
[0150]共同地，絕緣層350和356、導電層354和360以及凸塊362構成在半導體管芯294上以及在半導體管芯294的覆蓋區(qū)內(nèi)形成的堆積的互連結構366。半導體管芯294的鄰近半導體管芯294的外圍區(qū)沒有互連結構366以使得密封劑344的表面348仍然從互連結構366暴露。堆積的互連結構366可以包括少到一個RDL或?qū)щ妼?諸如導電層354)以及一個絕緣層(諸如絕緣層350)。附加的絕緣層和RDL可以在形成凸塊362之前在絕緣層356上形成，以便根據(jù)半導體管芯294的設計和功能提供遍及該封裝的附加垂直和水平電連通性。
[0151]在圖9p中，利用鋸片或激光切割工具370通過密封劑344將半導體管芯294單切成個體eWLCSP 372。在單切之前或之后，eWLCSP 372經(jīng)受電氣測試。重構晶片336被單切成eWLCSP 372以在半導體管芯294的側表面324上留下密封劑344的薄層。可替換地，重構晶片336被單切以從側表面324完全去除密封劑344。
[0152]圖10示出在單切之后在半導體管芯294的側壁324上具有密封劑且在半導體管芯294的背表面310上具有絕緣層349的eWLCSP 372。半導體管芯294通過導電層314、354和360電連接到凸塊362以得到通過互連結構366的外部互連?；ミB結構366不延伸超出半導體管芯294的覆蓋區(qū)并因此形成扇入式封裝。絕緣層349被形成在半導體管芯294的背表面310上以得到機械保護和免于由暴露于來自光或其他發(fā)射的光子引起的降級的保護。
[0153]密封劑344覆蓋半導體管芯294的側表面324以保護半導體管芯294免于由暴露于來自光或其他發(fā)射的光子引起的降級。對于eWLCSP 372來說，側表面324上的密封劑344的厚度小于150 μ m。在一個實施例中，eWLCSP 372具有4.595mm的長度X 4.025mm的寬度X0.470mm的高度的尺度，具有用于凸塊362的0.4mm的節(jié)距，其中半導體管芯294具有4.445mm的長度和3.875mm的寬度。在另一實施例中，半導體管芯294的側表面324上的密封劑344的厚度是75 μ m或更小。eWLCSP 372具有6.075mm的長度X 6.075mm的寬度X0.8mm的高度的尺度，具有用于凸塊362的0.5mm的節(jié)距，其中半導體管芯294具有6.0mm的長度X6.0mm的寬度X0.470mm的高度的尺度。在另一實施例中，eWLCSP 372具有5.92mm的長度X 5.92mm的寬度X 0.765mm的高度的尺度，具有用于凸塊362的0.5mm的節(jié)距，其中半導體管芯294具有5.75mm的長度X 5.75mm的寬度X0.535mm的高度的尺度。在另一實施例中，半導體管芯294的側表面324上的密封劑344的厚度是25 μ m或更小。在又一實施例中，eWLCSP 372可以被形成為具有14_的長度和14_的寬度。通過使用為單個標準化載體尺寸設計的設備在標準化載體330上形成重構晶片來制造eWLCSP 372，這降低了 eWLCSP 372的設備和材料成本。使用標準化載體330以較高的體積來制造eWLCSP372，由此簡化了制造工藝并降低了單位成本。
[0154]圖11示出在半導體管芯294的背表面310上具有絕緣層349并且具有半導體管芯294的暴露側壁324的可替換eWLCSP 380。半導體管芯294通過導電層314、354和360電連接到凸塊362以得到通過互連結構366的外部互連?；ミB結構366不延伸超出半導體管芯294的覆蓋區(qū)并因此形成扇入式封裝。絕緣層349被形成在半導體管芯294的背表面310上以得到機械保護和免于由暴露于來自光或其他發(fā)射的光子引起的降級的保護。在單切期間從半導體管芯294的側表面324完全去除密封劑344以暴露側表面324。eWLCSP 380的長度和寬度與半導體管芯294的長度和寬度相同。在一個實施例中，eWLCSP 380具有大概4.4mm的長度X 3.9mm的寬度的尺度，具有用于凸塊362的0.35-0.50mm的節(jié)距。在另一實施例中，eWLCSP 380可以被形成為具有14mm的長度和14mm的寬度。通過使用為單個標準化載體尺寸設計的設備在標準化載體330上形成重構晶片來制造eWLCSP 380，這降低了 eWLCSP 380的設備和材料成本。使用標準化載體330以較高的體積來制造eWLCSP 380，由此簡化了制造工藝并降低了單位成本。
[0155]圖12示出具有在半導體管芯294的側壁324和背表面310上形成的密封劑的另一 eWLCSP 384。半導體管芯294通過導電層314、354和360電連接到凸塊362以得到通過互連結構366的外部互連?；ミB結構366不延伸超出半導體管芯294的覆蓋區(qū)并因此形成扇入式封裝。在圖9j中所示的研磨操作之后，密封劑344保持在半導體管芯294的背表面310上。在單切之后，密封劑344保持在半導體管芯294的側表面324上以得到機械保護和免于由暴露于來自光或其他發(fā)射的光子引起的降級的保護。因此，密封劑344被形成在半導體管芯294的五個側面上，即在四個側表面324以及背表面310上。半導體管芯294的背表面310上的密封劑344消除了對背側保護層或背側層壓件的需要，從而降低了 eWLCSP384的成本。
[0156]對于eWLCSP 384來說，側表面324上的密封劑344的厚度小于150 μ m。在一個實施例中，eWLCSP 384具有4.595mm的長度X 4.025mm的寬度X 0.470mm的高度的尺度，具有用于凸塊362的0.4mm的節(jié)距，其中半導體管芯294具有4.445mm的長度和3.875mm的寬度。在另一實施例中，半導體管芯294的側表面324上的密封劑344的厚度是75 μ m或更小。eWLCSP 384具有6.075mm的長度X6.075mm的寬度X0.8mm的高度的尺度，具有用于凸塊362的0.5mm的節(jié)距，其中半導體管芯294具有6.0mm的長度X 6.0mm的寬度X0.470mm的高度的尺度。在另一實施例中，eWLCSP 384具有5.92mm的長度X 5.92mm的寬度X0.765mm的高度的尺度，具有用于凸塊362的0.5mm的節(jié)距，其中半導體管芯294具有5.75mm的長度X5.75mm的寬度X0.535mm的高度的尺度。在另一實施例中，半導體管芯294的側表面324上的密封劑344的厚度是25 μ m或更小。在又一實施例中，eWLCSP 384可以被形成為具有14mm的長度和14mm的寬度。通過使用為單個標準化載體尺寸設計的設備在標準化載體330上形成重構晶片來制造eWLCSP 384，這降低了 eWLCSP 384的設備和材料成本。使用標準化載體330以較高的體積來制造eWLCSP 384，由此簡化了制造工藝并降低了單位成本。
[0157]圖13示出具有背側密封劑和暴露側壁的另一 eWLCSP 386。半導體管芯294通過導電層314、354和360電連接到凸塊362以得到通過互連結構366的外部互連?；ミB結構366不延伸超出半導體管芯294的覆蓋區(qū)并因此形成扇入式封裝。在圖9j中所示的研磨操作之后，密封劑344保持在半導體管芯294的背表面310上。半導體管芯294的背表面310上的密封劑344消除了對背側保護層或背側層壓件的需要，從而降低了 eWLCSP 386的成本。在單切期間從半導體管芯294的側表面324完全去除密封劑344以暴露側表面324。eWLCSP 386的長度和寬度與半導體管芯294的長度和寬度相同。在一個實施例中，eWLCSP 386具有大概4.445mm的長度X 3.875mm的寬度的尺度，其中具有用于凸塊362的0.35-0.50mm的節(jié)距。在另一實施例中，eWLCSP 386可以被形成為具有14mm的長度和14mm的寬度。通過使用為單個標準化載體尺寸設計的設備在標準化載體330上形成重構晶片來制造eWLCSP 386，這降低了 eWLCSP 386的設備和材料成本。使用標準化載體330以較高的體積來制造eWLCSP 386，由此簡化了制造工藝并降低了單位成本。
[0158]圖14示出具有半導體管芯294的暴露背表面310和側壁324的另一 eWLCSP 388。半導體管芯294通過導電層314、354和360電連接到凸塊362以得到通過互連結構366的外部互連。互連結構366不延伸超出半導體管芯294的覆蓋區(qū)并因此形成扇入式封裝。在圖9k中所示的研磨操作期間，從半導體管芯294的背表面310完全去除密封劑344。在單切期間從半導體管芯294的側表面324完全去除密封劑344以暴露側表面324。在eWLCSP 388中，沒有密封劑344仍然覆蓋半導體管芯294的表面。eWLCSP 388的長度和寬度與半導體管芯294的長度和寬度相同。在一個實施例中，eWLCSP 388具有大概4.4mm的長度X 3.9mm的寬度的尺度，其中具有用于凸塊362的0.35-0.50mm的節(jié)距。通過使用為單個標準化載體尺寸設計的設備在標準化載體330上形成重構晶片來制造eWLCSP 388，這降低了 eWLCSP388的設備和材料成本。使用標準化載體330以較高的體積來制造eWLCSP 388，由此簡化了制造工藝并降低了單位成本。
[0159]圖15a_15k關于圖1和圖2a_2c圖示形成重構或嵌入式扇入式WLCSP的工藝。從圖9b繼續(xù)，圖15a示出半導體晶片290的一部分的橫截面視圖。導電層314被形成在半導體管芯294的有源表面312上。絕緣層316被形成在有源表面312和導電層314上，其中通過絕緣層316形成開口以暴露導電層314。
[0160]在圖15a中，絕緣層410被形成在絕緣層316和導電層314上。絕緣層410包含SiO2, Si3N4, SiON, Ta2O5, Al2O3或者具有類似絕緣和結構性質(zhì)的其他材料的一個或多個層。使用PVD、CVD、印刷、旋涂、噴涂、燒結、熱氧化或其他適合的工藝來沉積絕緣層410。在一個實施例中，絕緣層410是在低于200°C處低溫固化的光敏介電聚合物。在一個實施例中，絕緣層410被形成在絕緣層316、半導體管芯294上且在基底半導體材料292上的半導體管芯294的覆蓋區(qū)之外。換言之，半導體管芯294的鄰近半導體管芯294的外圍區(qū)包括絕緣層410。通過暴露或顯影工藝、LDA、蝕刻或其他適合的工藝來去除絕緣層410的一部分以便形成暴露導電焊盤314的開口 412。[0161]在圖15b中，使用諸如印刷、PVD、CVD、濺射、電解電鍍和無電解鍍之類的圖案化和金屬沉積工藝來將導電層414形成在絕緣層410和導電層314上。導電層414可以是Al、Cu、Sn、T1、N1、Au、Ag或其他適合導電材料的一個或多個層。導電層414的一部分沿著絕緣層410且平行于半導體管芯294的有源表面312水平延伸，以便橫向地再分布與導電層314的電互連。導電層414操作為用于半導體管芯294的電信號的RDL。導電層414被形成在半導體管芯294的覆蓋區(qū)上并且不延伸超出半導體管芯294的覆蓋區(qū)。換言之，半導體管芯294的鄰近半導體管芯294的外圍區(qū)沒有導電層414。導電層414的一部分電連接到導電層314。導電層414的其他部分根據(jù)半導體管芯294的連通性而電共用或電隔離。
[0162]使用PVD、CVD、印刷、旋涂、噴涂、絲網(wǎng)印刷或?qū)訅簩⒔^緣或鈍化層416形成在絕緣層410和導電層414上。絕緣層416可以是Si02、Si3N4, SiON, Ta2O5, Al2O3、或者具有類似絕緣和結構性質(zhì)的其他材料的一個或多個層。在一個實施例中，絕緣層416是在小于200°C處低溫固化的光敏介電聚合物。在一個實施例中，絕緣層416被形成在半導體管芯294上且在基底半導體材料292上的半導體管芯294的覆蓋區(qū)之外。在另一個實施例中，絕緣層416被形成在半導體管芯294的覆蓋區(qū)內(nèi)并且不延伸超出半導體管芯294的覆蓋區(qū)。通過利用圖案化光致抗蝕劑層的蝕刻工藝或者通過LDA來去除絕緣層416的一部分以便形成暴露導電層414的開口 418。
[0163]在圖15c中，使用鋸片或激光切割工具420通過鋸道296將半導體晶片290單切成個體半導體管芯294。還通過絕緣層316、絕緣層410和絕緣層416單切半導體晶片290以形成側壁或側表面422。側表面422包括半導體管芯294和絕緣層316、410和416的側面?？梢葬槍GD后單切的標識來檢查和電氣測試個體半導體管芯294。。
[0164]在圖15d中，使用例如拾取和放置操作將來自圖15c的半導體管芯294安裝到載體430和界面層432，其中有源表面312被定向成朝向載體430。半導體管芯294被安裝到載體430的界面層432以形成重構或重配置晶片436。
[0165]載體430可以是具有用于多個半導體管芯294的容量的圓形或矩形面板(大于300mm)。載體430可以具有比半導體晶片290或300的表面積更大的表面積。較大的載體降低了半導體封裝的制造成本，因為可以在較大的載體上處理更多的半導體管芯從而降低了每單位的成本。針對所處理的載體或晶片的尺寸來設計和配置半導體封裝和處理設備。
[0166]為了進一步降低制造成本，與半導體管芯294的尺寸以及半導體晶片290和300的尺寸無關地選擇載體430的尺寸。也就是說，載體430具有固定或標準化尺寸，它可以容納從一個或多個半導體晶片290和300單切的各種尺寸半導體管芯294。在一個實施例中，載體430是直徑為330mm的圓形。在另一實施例中，載體430是寬為560mm且長為600mm的矩形。半導體管芯294可以具有IOmmX IOmm的尺度，其被放置在標準化載體430上?？商鎿Q地，半導體管芯294可以具有20mmX 20mm的尺度，其被放置在相同標準化載體430上。因此，標準化載體430可以處理任何尺寸半導體管芯294，這允許后續(xù)的半導體處理設備針對普通載體而標準化，即與管芯尺寸或引入的晶片尺寸無關?？梢允褂酶鶕?jù)任何引入的晶片尺寸處理任何半導體管芯尺寸的處理工具、設備和材料清單的普通集合來為標準載體設計和配置半導體封裝設備。普通或標準化載體430通過減少或消除對基于管芯尺寸或引入的晶片尺寸的專用半導體工藝線的需要來降低制造成本和資本風險。通過從所有半導體晶片中選擇用于任何尺寸半導體管芯的預定載體尺寸，可以實施靈活的生產(chǎn)線。[0167]重構晶片436可以被處理成許多類型的半導體封裝，包括扇入式WLCSP、重構或eWLCSP、扇出式WLCSP、倒裝芯片封裝、3D封裝(諸如PoP)、或其他半導體封裝。根據(jù)所得到的半導體封裝的規(guī)范來配置重構晶片436。在一個實施例中，以高密度布置(即相隔300 μ m或更小)將半導體管芯294放置在載體430上以用于處理扇入式器件。以半導體管芯294之間的間隙或距離D12分離地將半導體管芯294放置到載體430上?；谝惶幚淼陌雽w封裝的設計和規(guī)范來選擇半導體管芯294之間的距離D12。在一個實施例中，半導體管芯294之間的距離D12為50 μ m或更小。在另一個實施例中，半導體管芯294之間的距離D12為100 μ m或更小。優(yōu)化載體430上半導體管芯294之間的距離D12以便以最低的單位成本制造半導體封裝。
[0168]圖15e示出具有設置在載體430上的半導體管芯294的重構晶片436的平面圖。載體430是標準化形狀和尺寸，具有用于從各種尺寸的半導體晶片單切的各種尺寸和數(shù)量的半導體管芯的容量。在一個實施例中，載體430的形狀為矩形并且寬度W4為560mm且長度L4為600mm。安裝到載體430的半導體管芯294的數(shù)目可以大于、小于或等于從半導體晶片290單切的半導體管芯294的數(shù)目。載體430的較大表面積容納更多半導體管芯294并降低制造成本，因為針對每重構晶片436處理了更多半導體管芯294。
[0169]標準化載體(載體430)在尺寸上固定并且可以容納多個尺寸的半導體管芯。標準化載體430的尺寸與半導體管芯或半導體晶片的尺度無關。與較大的半導體管芯相比更多的小半導體管芯可以適合于載體430上。例如，載體430在載體430的表面區(qū)域上容納的5mmX 5mm管芯的數(shù)目比在載體430的表面區(qū)域上容納的IOmmX IOmm管芯的數(shù)目更多。
[0170]例如，具有IOmmX IOmm尺度的半導體管芯294被放置在載體430上，其中鄰近半導體管芯294之間的距離D12為200 μ m。從半導體晶片290單切的半導體管芯294的數(shù)目是大概600個半導體管芯，其中半導體晶片290的直徑為300mm。可適合于載體430上的IOmmX IOmm半導體管芯294的數(shù)目是大概3000個半導體管芯?？商鎿Q地，具有5mmX 5mm尺度的半導體管芯294被放置在載體430上，其中鄰近半導體管芯294之間的距離D12為200 μ m。從半導體晶片290單切的半導體管芯294的數(shù)目是大概1000個半導體管芯，其中半導體晶片290的直徑為200mm?？蛇m合于在載體430上的5mmX5mm半導體管芯294的數(shù)目是大概12000個半導體管芯。
[0171]載體430的尺寸不隨所處理的半導體管芯的尺寸而變化。適合于載體430上的半導體管芯294的數(shù)目隨半導體管芯294的尺寸以及半導體管芯294之間的空間或距離D12而變化。載體430的尺寸和形狀保持固定并與半導體管芯294的尺寸或者從其單切出半導體管芯294的半導體晶片290的尺寸無關。載體430和重構晶片436提供了使用處理設備的普通集合(諸如來自圖9h的處理設備340)制造具有來自不同尺寸半導體晶片290的不同尺寸半導體管芯294的許多不同類型的半導體封裝的靈活性。
[0172]在圖15f中，使用漿料印刷、傳遞模制、液體密封劑模制、真空層壓、旋涂或其他適合的敷料器將密封劑或模塑料438沉積在半導體管芯294和載體430上。密封劑438可以是聚合物復合材料，諸如具有填料的環(huán)氧樹脂、具有填料的環(huán)氧丙烯酸酯、或具有適當填料的聚合物。密封劑438是非導電的并且在環(huán)境上保護半導體器件免于外部元件和污染物。在另一實施例中，密封劑438是絕緣或介電層，其包含使用印刷、旋涂、噴涂、具有熱量或不具有熱量的真空或壓力層壓或者其他適合工藝而沉積的光敏低固化溫度介電抗蝕劑、光敏復合抗蝕劑、層壓復合膜、具有填料的絕緣漿料、焊接掩?？刮g劑膜、液體或粒狀模塑料、聚酰亞胺、BCB、PBO, SiO2, Si3N4, SiON, Ta205、Al2O3、預浸料或者具有類似絕緣和結構性質(zhì)的其他介電材料的一個或多個層。在一個實施例中，密封劑438是具有或不具有在低于200°C處固化的絕緣填料的低溫固化光敏介電聚合物。
[0173]特別地，沿著半導體管芯294的側表面422設置密封劑438，并且因此，密封劑438覆蓋半導體管芯294的每個側表面422以及絕緣層316、410和416。因此，密封劑438覆蓋或接觸半導體管芯294的至少四個表面，即半導體管芯294的四個側表面422。密封劑438還覆蓋半導體管芯294的背表面310。密封劑438保護半導體管芯294免于由暴露于來自光或其他發(fā)射的光子引起的降級。在一個實施例中，密封劑438是不透明的并且在顏色上是深色或黑色的。密封劑438可以被用來對重構晶片436進行激光標記以便進行對準和單切。在另一實施例中，沉積密封劑438以使得密封劑438與半導體管芯294的背表面310共面并且不覆蓋背表面310。
[0174]在圖15g中，密封劑344的背側表面440經(jīng)受利用研磨機442的研磨操作以對密封劑438進行平坦化并減小其厚度。還可以使用化學蝕刻來去除密封劑438且對其進行平坦化并且形成平面背側表面444。在一個實施例中，密封劑438的厚度保持半導體管芯294的背表面310上的覆蓋。在另一實施例中，在背研磨步驟期間暴露半導體管芯294的背表面310。還可以通過研磨操作減小半導體管芯294的厚度。在一個實施例中，半導體管芯294的厚度是225-305 μ m或更小。
[0175]圖15h示出由密封劑438覆蓋的重構晶片436。在一個實施例中，在沉積或背研磨之后保持在半導體管芯294的背表面310上的密封劑438的厚度的范圍從大概170 μ m到230 μ m或更小。在另一實施例中，保持在半導體管芯294的背表面310上的密封劑438的厚度的范圍從大概5 μ m到150 μ m。密封劑438的與背側表面440相對的表面448被設置在載體430和界面層432上。
[0176]在圖15i中，通過化學蝕刻、機械剝皮、CMP、機械研磨、熱烘焙、UV光、激光掃描或濕法脫模來去除載體430和界面層432，以暴露絕緣層416、導電層414和密封劑438的表面 448。
[0177]在圖15j中，在最終的再鈍化之后使用PVD、CVD、蒸發(fā)、電解電鍍、無電解鍍或其他適合的金屬沉積工藝將導電層460形成在導電層414的暴露部分以及絕緣層416上。導電層460可以是Al、Cu、Sn、N1、Au、Ag、W或其他適合導電材料。導電層460是電連接到導電層414和314的UBM。UBM 460可以是具有粘附層、阻擋層以及種子或濕潤層的多金屬堆疊。粘附層被形成在導電層414上并可以是T1、TiN, Tiff, Al或Cr。阻擋層被形成在粘附層上并可以是N1、NiV、Pt、Pd、TiW或CrCu。阻擋層阻止Cu擴散到半導體管芯294的有源表面312中。種子層被形成在阻擋層上并可以是Cu、N1、NiV、Au或Al。UBM 460提供與導電層414的低電阻互連以及對焊接擴散的阻擋和針對焊接可濕潤性的種子層。
[0178]使用蒸發(fā)、電解電鍍、無電解鍍、落球或絲網(wǎng)印刷工藝將導電凸塊材料沉積在導電層460上。在一個實施例中,利用球落模板來沉積凸塊材料,即不需要掩模。凸塊材料可以是Al、Sn、N1、Au、Ag、Pb、B1、Cu、焊料和其組合與可選的助焊劑溶液。例如，凸塊材料可以是共熔的Sn/Pb、高鉛焊料或無鉛焊料。使用適合的附著或接合工藝將凸塊材料接合到導電層460。在一個實施例中，通過將凸塊材料加熱到其熔點以上來使該凸塊材料回流以形成球或凸塊462。在一些應用中，凸塊462被第二次回流以便改進與導電層460的電接觸。凸塊462還可以被壓縮接合或熱壓縮接合到導電層460。凸塊462表不能夠在導電層460上形成的一種類型的互連結構?；ミB結構還可以使用接合線、導電漿料、柱形凸塊、微凸塊或其他電互連?？梢栽谕箟K形成之前或之后或者在去除載體430之后執(zhí)行激光標記。
[0179]共同地，絕緣層410和416、導電層414和460以及凸塊462構成在半導體管芯294上以及在半導體管芯294的覆蓋區(qū)內(nèi)形成的堆積的互連結構466。半導體管芯294的鄰近半導體管芯294的外圍區(qū)沒有互連結構466，且密封劑438的表面448仍然從互連結構466暴露。堆積的互連結構466可以包括少到一個RDL或?qū)щ妼?諸如導電層414)以及一個絕緣層(諸如絕緣層410)。附加的絕緣層和RDL可以在形成凸塊462之前在絕緣層416上形成，以便根據(jù)半導體管芯294的設計和功能提供遍及該封裝的附加垂直和水平電連通性。
[0180]在圖15k中，利用鋸片或激光切割工具470通過密封劑438將半導體管芯294單切成個體eWLCSP 472。重構晶片436被單切成eWLCSP 472以在半導體管芯294的側表面422以及絕緣層316、410和416上留下密封劑438的薄層。可替換地，重構晶片436被單切以從側表面422完全去除密封劑438。eWLCSP 472在單切之前或之后經(jīng)受電氣測試。
[0181]圖16示出在半導體管芯294的側壁422和背表面310上形成密封劑的eWLCSP472。半導體管芯294通過導電層314、414和460電連接到凸塊462以得到通過互連結構466的外部互連?；ミB結構466不延伸超出半導體管芯294的覆蓋區(qū)并因此形成扇入式封裝。在圖15g中所示的研磨操作之后，密封劑438保持在半導體管芯294的背表面310上。密封劑438保持在半導體管芯294的側表面422以及絕緣層316、410和416上以得到機械保護和免于由暴露于來自光或其他發(fā)射的光子引起的降級的保護。因此，密封劑438被形成在半導體管芯294的五個側面上，即在四個側表面422以及背表面310上。半導體管芯294的背表面310上的密封劑438消除了對背側保護層或背側層壓件的需要，從而降低了eWLCSP 472 的成本。
[0182]對于eWLCSP 472來說，側表面422上的密封劑438的厚度小于150 μ m。在一個實施例中，eWLCSP 472具有4.595mm的長度X 4.025mm的寬度X 0.470mm的高度的尺度，具有用于凸塊462的0.4mm的節(jié)距，其中半導體管芯294具有4.445mm的長度和3.875mm的寬度。在另一實施例中，半導體管芯294的側表面324上的密封劑438的厚度是75 μ m或更小。eWLCSP 472具有6.075mm的長度X6.075mm的寬度X0.8mm的高度的尺度，具有用于凸塊462的0.5mm的節(jié)距，其中半導體管芯294具有6.0mm的長度X 6.0mm的寬度X0.470mm的高度的尺度。在另一實施例中，eWLCSP 472具有5.92_的長度X5.92_的寬度X0.765_的高度的尺度，具有用于凸塊462的0.5mm的節(jié)距，其中半導體管芯294具有5.75mm的長度X5.75mm的寬度X0.535mm的高度的尺度。在另一實施例中，側表面422上的密封劑438的厚度是25 μ m或更小。在又一實施例中，eWLCSP 472可以被形成為具有14mm的長度和14mm的寬度。通過使用為單個標準化載體尺寸設計的設備在標準化載體430上形成重構晶片來制造eWLCSP 472，這降低了 eWLCSP 472的設備和材料成本。使用標準化載體430以較高的體積來制造eWLCSP 472，由此簡化了制造工藝并降低了單位成本。
[0183]圖17示出在半導體管芯294的背表面310上具有密封劑438并且具有半導體管芯294的暴露側壁422的另一 eWLCSP 480。半導體管芯294通過導電層314、414和460電連接到凸塊462以得到通過互連結構466的外部互連。互連結構466不延伸超出半導體管芯294的覆蓋區(qū)并因此形成扇入式封裝。在圖15g中所示的研磨操作之后，密封劑438保持在半導體管芯294的背表面310上。半導體管芯294的背表面310上的密封劑438消除了對背側保護層或背側層壓件的需要，從而降低了 eWLCSP 480的成本。在單切期間從半導體管芯294的側表面422以及絕緣層316、410和416完全去除密封劑438以暴露側表面422。eWLCSP 480的長度和寬度與半導體管芯294的長度和寬度相同。在一個實施例中，eWLCSP 480具有大概4.445mm的長度X 3.875mm的寬度的尺度，其中具有用于凸塊462的
0.35-0.50mm的節(jié)距。在另一實施例中，eWLCSP 480可以被形成為具有14mm的長度和14mm的寬度。通過使用為單個標準化載體尺寸設計的設備在標準化載體430上形成重構晶片來制造eWLCSP 480，這降低了 eWLCSP 480的設備和材料成本。使用標準化載體430以較高的體積來制造eWLCSP 480，由此簡化了制造工藝并降低了單位成本。
[0184]圖18示出在單切之后在半導體管芯294的側壁422和背側絕緣層484上具有密封劑的eWLCSP 482。半導體管芯294通過導電層314、414和460電連接到凸塊462以得到通過互連結構466的外部互連。互連結構466不延伸超出半導體管芯294的覆蓋區(qū)并因此形成扇入式封裝。從半導體管芯294的背表面310完全去除密封劑438。背側絕緣層484被形成在半導體管芯294的背表面310上以得到機械保護和免于由暴露于來自光或其他發(fā)射的光子引起的降級的保護。背側絕緣層484包含光敏低固化溫度介電抗蝕劑、光敏復合抗蝕劑、層壓復合膜、具有填料的絕緣漿料、焊接掩模抗蝕劑膜、液體模塑料、粒狀模塑料、聚酰亞胺、BCB、PBO, SiO2, Si3N4, SiON, Ta205、Al2O3、預浸料或者具有類似絕緣和結構性質(zhì)的其他介電材料的一個或多個層。使用印刷、旋涂、噴涂、具有熱量或不具有熱量的真空或壓力層壓或者其他適合工藝來沉積背側絕緣層484。在一個實施例中，背側絕緣層484是具有或不具有在低于200°C處固化的絕緣填料的低溫固化光敏介電聚合物。背側絕緣層484是背側保護層并且提供針對半導體管芯294的機械保護以及免于光的保護。在一個實施例中，背側絕緣層484的厚度在大概從5 μ m到150 μ m的范圍內(nèi)。
[0185]密封劑438覆蓋半導體管芯294的側表面422以保護半導體管芯294免于由暴露于來自光或其他發(fā)射的光子引起的降級。對于eWLCSP 482來說，側表面422上的密封劑438的厚度小于150 μ m。在一個實施例中，eWLCSP 482具有4.595mm的長度X 4.025mm的寬度X 0.470mm的高度的尺度，具有用于凸塊462的0.4mm的節(jié)距，其中半導體管芯294具有4.445mm的長度和3.875mm的寬度。在另一實施例中，側表面422上的密封劑438的厚度是75 μ m或更小。eWLCSP 482具有6.075mm的長度X6.075mm的寬度X0.8mm的高度的尺度，具有用于凸塊462的0.5mm的節(jié)距，其中半導體管芯294具有6.0mm的長度X 6.0mm的寬度X0.470mm的高度的尺度。在另一實施例中，eWLCSP 482具有5.92mm的長度X5.92mm的寬度X0.765mm的高度的尺度，具有用于凸塊462的0.5mm的節(jié)距，其中半導體管芯294具有5.75mm的長度X5.75mm的寬度X0.535mm的高度的尺度。在另一實施例中，側表面422上的密封劑438的厚度是25 μ m或更小。在又一實施例中，eWLCSP 482可以被形成為具有14mm的長度和14mm的寬度。通過使用為單個標準化載體尺寸設計的設備在標準化載體430上形成重構晶片來制造eWLCSP 482，這降低了 eWLCSP 482的設備和材料成本。使用標準化載體430以較高的體積來制造eWLCSP 482，由此簡化了制造工藝并降低了單位成本。
[0186]圖19示出具有背側絕緣層484和暴露側壁422的可替換eWLCSP 488。半導體管芯294通過導電層314、414和460電連接到凸塊462以得到通過互連結構466的外部互連。互連結構466不延伸超出半導體管芯294的覆蓋區(qū)并因此形成扇入式封裝。從半導體管芯294的背表面310完全去除密封劑438。背側絕緣層484被形成在半導體管芯294的背表面310上以得到機械保護和免于由暴露于來自光或其他發(fā)射的光子引起的降級的保護。在單切期間從半導體管芯294的側表面324完全去除密封劑438以暴露側表面422。eWLCSP488的長度和寬度與半導體管芯294的長度和寬度相同。在一個實施例中，eWLCSP 488具有大概4.4mm的長度X 3.9mm的寬度的尺度，其中具有用于凸塊462的0.35-0.50mm的節(jié)距。在另一實施例中，eWLCSP 488可以被形成為具有14mm的長度和14mm的寬度。通過使用為單個標準化載體尺寸設計的設備在標準化載體430上形成重構晶片來制造eWLCSP 488，這降低了 eWLCSP 488的設備和材料成本。使用標準化載體430以較高的體積來制造eWLCSP488，由此簡化了制造工藝并降低了單位成本。
[0187]圖20示出eWLCSP 486，其與eWLCSP 482類似但沒有導電層460。凸塊462被直接形成在導電層414上。使用適合的附著或接合工藝將凸塊材料接合到導電層414。在一個實施例中，通過將凸塊材料加熱到其熔點以上來使該凸塊材料回流以形成球或凸塊462。在一些應用中，凸塊462被第二次回流以便改進與導電層414的電接觸。凸塊462還可以被壓縮接合或熱壓縮接合到導電層414。凸塊462表示能夠在導電層414上形成的一種類型的互連結構?；ミB結構還可以使用接合線、導電漿料、柱形凸塊、微凸塊或其他電互連。
[0188]半導體管芯294通過導電層314和414電連接到凸塊462以得到通過互連結構466的外部互連?；ミB結構466不延伸超出半導體管芯294的覆蓋區(qū)并因此形成扇入式封裝。從半導體管芯294的背表面310完全去除密封劑438。背側絕緣層484被形成在半導體管芯294的背表面310上以得到機械保護和免于由暴露于來自光或其他發(fā)射的光子引起的降級的保護。密封劑438覆蓋半導體管芯294的側表面422以保護半導體管芯294免于由暴露于來自光或其他發(fā)射的光子引起的降級。對于eWLCSP 486來說，側表面422上的密封劑438的厚度小于150 μ m。通過使用為單個標準化載體尺寸設計的設備在標準化載體430上形成重構晶片來制造eWLCSP 486，這降低了 eWLCSP 486的設備和材料成本。使用標準化載體430以較高的體積來制造eWLCSP 486，由此簡化了制造工藝并降低了單位成本。
[0189]圖21示出具有半導體管芯294的暴露背表面310和側壁422的另一 eWLCSP 490。半導體管芯294通過導電層314、414和460電連接到凸塊462以得到通過互連結構466的外部互連。互連結構466不延伸超出半導體管芯294的覆蓋區(qū)并因此形成扇入式封裝。在圖15g中示出的研磨操作期間，從半導體管芯294的背表面310完全去除密封劑438。在單切期間從半導體管芯294的側表面422完全去除密封劑438以暴露側表面422。eWLCSP490的長度和寬度與半導體管芯294的長度和寬度相同。在一個實施例中，eWLCSP 490具有大概4.4mm的長度X 3.9mm的寬度的尺度，其中具有用于凸塊462的0.35-0.50mm的節(jié)距。通過使用為單個標準化載體尺寸設計的設備在標準化載體430上形成重構晶片來制造eWLCSP 490，這降低了 eWLCSP 490的設備和材料成本。使用標準化載體430以較高的體積來制造eWLCSP 490，由此簡化了制造工藝并降低了單位成本。
[0190]盡管已經(jīng)詳細說明了本發(fā)明的一個或多個實施例，但是本領域技術人員將認識至IJ，可以在不偏離如隨后的權利要求中所闡述的本發(fā)明范圍的情況下對這些實施例做出修改和改編。
【權利要求】
1.一種制作半導體器件的方法，包括: 提供標準化載體； 將半導體管芯設置在所述標準化載體上，所述標準化載體的尺寸與所述半導體管芯的尺寸無關； 將密封劑沉積在所述半導體管芯和標準化載體上；以及 通過所述密封劑進行單切以形成半導體封裝。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其中通過所述密封劑進行單切還包括從所述半導體管芯的側面去除所述密封劑。
3.根據(jù)權利要求1的方法，其中通過所述密封劑進行單切還包括留下在所述半導體管芯的側面上設置的所述密封劑的部分。
4.根據(jù)權利要求1的方法，還包括: 提供包括多個所述半導體管芯和基底半導體材料的半導體晶片；以及 通過所述基底半導體材料的第一部分單切所述半導體晶片以分離所述半導體管芯。
5.根據(jù)權利要求4的方法，其中通過所述密封劑進行單切還包括通過所述基底半導體材料的第二部分進行單切以從所述半導體管芯的側面去除所述基底半導體材料的第二部分。
6.一種制作半導體器件的方法，包括: 提供載體； 將半導體管芯設置在所述載體上，所述載體的尺寸與所述半導體管芯的尺寸無關； 去除所述載體；以及 在所述半導體管芯上形成互連結構，同時使得所述半導體管芯周圍的外圍區(qū)沒有互連結構。
7.根據(jù)權利要求6的方法，還包括: 在所述半導體管芯周圍的外圍區(qū)中沉積密封劑以覆蓋所述半導體管芯的側表面；以及 通過所述密封劑進行單切以留下在所述半導體管芯的側表面上設置的密封劑。
8.根據(jù)權利要求6的方法，還包括: 提供包括多個所述半導體管芯和基底半導體材料的半導體晶片；以及 通過所述基底半導體材料的第一部分單切所述半導體晶片以分離所述半導體管芯。
9.根據(jù)權利要求8的方法，還包括通過所述基底半導體材料的第二部分進行單切以從所述半導體管芯的側面去除所述基底半導體材料的第二部分。
10.根據(jù)權利要求6的方法，還包括: 將密封劑沉積在所述半導體管芯上以及所述半導體管芯周圍的外圍區(qū)中；以及 通過所述密封劑進行單切以從所述外圍區(qū)去除所述密封劑。
11.根據(jù)權利要求6的方法，還包括: 提供包括多個所述半導體管芯的半導體晶片；以及 對所述半導體晶片進行單切以分離所述半導體管芯，其中設置在所述載體上的半導體管芯的數(shù)目與從所述半導體晶片單切的半導體管芯的數(shù)目無關。
12.—種半導體器件，包括: 載體；設置在所述載體上的半導體管芯，所述載體的尺寸與所述半導體管芯的尺寸無關；以及 沉積在所述半導體管芯上的密封劑。
13.根據(jù)權利要求12的半導體器件，還包括在所述半導體管芯的第一表面上形成的絕緣層。
14.根據(jù)權利要求12的半導體器件，還包括沉積在所述半導體管芯的側表面上的密封劑。
15.根據(jù)權利要求14 的半導體器件，其中沉積在所述半導體管芯的側表面上的密封劑具有50微米μ m或更小的厚度。
【文檔編號】H01L21/56GK103915353SQ201310671468
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權日:2013年1月3日
【發(fā)明者】韓丙濬, 沈一權, 林耀劍, P.C.馬里穆圖 申請人:新科金朋有限公司