本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及3D封裝件結(jié)構(gòu)及其形成方法。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體器件用于各種電子應(yīng)用，例如，諸如個(gè)人電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和其他電子設(shè)備。通常通過(guò)以下步驟來(lái)制造半導(dǎo)體器件：在半導(dǎo)體襯底上方相繼沉積絕緣或介電層、導(dǎo)電層和半導(dǎo)體材料層；以及使用光刻來(lái)圖案化該多個(gè)材料層，以在該多個(gè)材料層上形成電路組件和元件。通常，在單個(gè)半導(dǎo)體晶圓上制造數(shù)十或數(shù)百個(gè)集成電路。通過(guò)沿著劃線鋸切集成電路來(lái)分割單獨(dú)的管芯。然后，例如以多芯片模塊或以其他類(lèi)型的封裝來(lái)分別封裝單獨(dú)的管芯。

通過(guò)不斷減小最小部件尺寸，半導(dǎo)體工業(yè)不斷提高各種電子組件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成度，這允許更多組件集成到給定面積中。在一些應(yīng)用中，諸如集成電路管芯的這些較小的電子組件也可能需要比過(guò)去的封裝件利用更小面積的較小的封裝件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種方法，包括：在載體襯底上方形成第一管芯封裝件，所述第一管芯封裝件包括第一管芯；在所述第一管芯上方形成第一再分布層，并且所述第一再分布層耦接至所述第一管芯，所述第一再分布層包括設(shè)置在一層或多層介電層中的一層或多層金屬層；將第二管芯附著于在所述第一再分布層上方；在所述第二管芯和所述第一再分布層上方層壓第一介電材料；形成穿過(guò)所述第一介電材料至所述第二管芯的第一通孔，并且形成穿過(guò)所述第一介電材料至所述第一再分布層的第二通孔；以及在所述第一介電材料上方以及所述第一通孔和所述第二通孔上方形成第二再分布 層，并且所述第二再分布層耦接至所述第一通孔和所述第二通孔。

優(yōu)選地，方法還包括：在所述第二再分布層上方形成第一組導(dǎo)電連接件，并且所述第一組導(dǎo)電連接件耦接至所述第二再分布層。

優(yōu)選地，方法還包括：去除所述載體襯底；以及將襯底耦接至所述第一組導(dǎo)電連接件。

優(yōu)選地，形成所述第一管芯封裝件還包括：利用密封劑來(lái)至少密封所述第一管芯的橫向邊緣；以及在所述第一管芯和所述密封劑上方層壓第二介電材料，使用穿過(guò)所述第二介電材料的第三通孔將所述第一再分布層耦接至所述第一管芯。

優(yōu)選地，利用所述密封劑來(lái)至少密封所述第一管芯的橫向邊緣還包括：執(zhí)行利用成型材料的壓縮成型工藝。

優(yōu)選地，所述成型材料包括氧化硅填充材料。

優(yōu)選地，利用所述密封劑來(lái)至少密封所述第一管芯的橫向邊緣還包括：在所述第一管芯和所述載體襯底上方層壓第三介電材料。

優(yōu)選地，形成所述第一通孔和形成所述第二再分布層還包括：形成穿過(guò)所述第一介電材料至所述第二管芯的第一開(kāi)口；形成穿過(guò)所述第一介電材料至所述第一再分布層的第二開(kāi)口；在所述第一介電材料的頂面上方以及所述第一開(kāi)口和所述第二開(kāi)口中形成晶種層；在所述晶種層上形成導(dǎo)電材料并且填充所述第一開(kāi)口和所述第二開(kāi)口，以分別形成所述第一通孔和所述第二通孔；平坦化所述導(dǎo)電材料；以及圖案化所述導(dǎo)電材料，以形成第二再分布層。

優(yōu)選地，形成所述第二通孔還包括：層壓所述第一介電材料之前，在所述第一管芯封裝件和所述第一再分布層上方形成第一掩模；圖案化所述第一掩模，以形成穿過(guò)所述第一掩模至所述第一再分布層的第三開(kāi)口；利用導(dǎo)電材料填充所述第三開(kāi)口，以形成耦接至所述第一再分布層的第二通孔；和去除所述第一掩模。形成所述第一通孔和形成所述第二再分布層還包括：層壓所述第一介電材料之后，平坦化所述第一介電材料以暴露所述第二通孔的一部分；形成穿過(guò)所述第一介電材料至所述第二管芯的第四開(kāi)口；在所述第一介電材料的頂面上方和所述第四開(kāi)口中形成晶種層；在所 述晶種層上形成導(dǎo)電材料并且填充所述第四開(kāi)口以形成所述第一通孔；平坦化所述導(dǎo)電材料；以及圖案化所述導(dǎo)電材料，以形成所述第二再分布層。

本發(fā)明還提供一種方法，包括：將第一管芯和第二管芯的背面附著于載體襯底，所述第一管芯和所述第二管芯具有與所述背面相對(duì)的有源面，所述有源面包括導(dǎo)電襯墊；利用密封劑來(lái)至少密封所述第一管芯的橫向邊緣和所述第二管芯的橫向邊緣；在所述第一管芯和所述第二管芯的有源面以及所述密封劑上方層壓第一介電層；在所述第一介電層上方形成第一再分布層，并且所述第一再分布層耦接至所述第一管芯和所述第二管芯的導(dǎo)電襯墊；將第三管芯的背面附著于所述第一介電層，所述第三管芯具有與背面相對(duì)的有源面，所述有源面包括導(dǎo)電襯墊；在所述第二管芯和所述第一再分布層上方層壓第二介電層；以及在所述第二介電層上方形成第二再分布層，并且所述第二再分布層耦接至所述第三管芯的導(dǎo)電襯墊和所述第一再分布層。

優(yōu)選地，利用所述密封劑來(lái)至少密封所述第一管芯和所述第二管芯的橫向邊緣還包括：執(zhí)行利用成型材料的壓縮成型工藝，所述成型材料包括氧化硅填充材料。

優(yōu)選地，利用所述密封劑來(lái)至少密封所述第一管芯和所述第二管芯的橫向邊緣還包括：在所述第一管芯、所述第二管芯和所述載體襯底上方層壓第三介電材料。

優(yōu)選地，方法還包括：在所述第二再分布層上方形成第一組導(dǎo)電連接件，并且所述第一組導(dǎo)電連接件耦接至所述第二再分布層。

優(yōu)選地，所述第一組導(dǎo)電連接件包括焊料凸塊、金屬柱、可控塌陷芯片連接(C4)凸塊、微凸塊、化學(xué)鍍鎳鈀浸金技術(shù)(ENEPIG)形成的凸塊。

優(yōu)選地，形成所述第二再分布層還包括：形成穿過(guò)所述第二介電層的第一組開(kāi)口，以暴露所述第一再分布層的至少一部分；形成穿過(guò)所述第二介電層的第二組開(kāi)口，以暴露所述第三管芯的導(dǎo)電襯墊的至少一部分；在所述第二介電層的頂面上方形成導(dǎo)電材料并且填充所述第一組開(kāi)口和所述第二組開(kāi)口；以及圖案化所述導(dǎo)電材料，以形成所述第二再分布層。

本發(fā)明還提供一種結(jié)構(gòu)，包括第一管芯層和第二管芯層。第一管芯層包括：第一管芯和第二管芯，所述第一管芯和所述第二管芯至少被密封劑橫向密封，所述第一管芯和所述第二管芯具有背面和與所述背面相對(duì)的有源面，所述有源面包括導(dǎo)電襯墊；第一介電層，位于所述第一管芯和所述第二管芯的有源面上方以及位于所述密封劑上方；第一再分布層，沿著所述第一介電層的頂面延伸并且延伸穿過(guò)所述第一介電層，以接觸所述第一管芯和所述第二管芯的導(dǎo)電襯墊。第二管芯層，包括：第三管芯，位于所述第一介電層和所述第一再分布層上方，所述第三管芯至少被第二介電層橫向密封，所述第三管芯具有背面和與所述背面相對(duì)的有源面，所述有源面包括導(dǎo)電襯墊；以及第二再分布層，沿著所述第二介電層的頂面延伸并且延伸穿過(guò)所述第二介電層，以接觸所述第三管芯的導(dǎo)電襯墊和所述第一再分布層。

優(yōu)選地，所述第二再分布層的貫通孔部分延伸穿過(guò)所述第二介電層至所述第一再分布層，所述貫通孔部分橫向鄰接所述第三管芯。

優(yōu)選地，所述第二介電層和所述密封劑具有相同的組成材料。

優(yōu)選地，所述第二介電層和所述密封劑具有不同的組成材料。

優(yōu)選地，所述密封劑包括填充材料，并且所述第二介電層不包括所述填充材料。

附圖說(shuō)明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以更好地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。應(yīng)該注意，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各種部件沒(méi)有被按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意增加或減少。

圖1至圖18是根據(jù)一些實(shí)施例的形成封裝件結(jié)構(gòu)的各個(gè)中間結(jié)構(gòu)。

圖19至圖22是根據(jù)一些實(shí)施例的形成封裝件結(jié)構(gòu)的各個(gè)中間結(jié)構(gòu)。

圖23至圖33是根據(jù)一些實(shí)施例的形成封裝件結(jié)構(gòu)的各個(gè)中間結(jié)構(gòu)。

圖34是根據(jù)一些實(shí)施例的封裝件結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

以下公開(kāi)內(nèi)容提供了許多用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同特征的不同實(shí)施例或?qū)嵗?。下文中，將描述組件和布置的具體實(shí)例，以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例而不意欲限制。例如，在以下描述中，在第二部件上方或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(shí)施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之間的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接觸的實(shí)施例。另外，本發(fā)明可以在各個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和字符。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，并且其本身并不表示所論述的實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

而且，為便于描述，本文可以使用諸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等的空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)，以描述如圖所示的一個(gè)元件或部件與另一元件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位之外，空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)意欲包括使用或操作過(guò)程中的器件的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位上)，而本文使用的空間關(guān)系描述符可以同樣地作相應(yīng)的解釋。

將關(guān)于具體背景下(即，三維(3D)集成扇出(InFO)封裝件器件)的實(shí)施例來(lái)描述實(shí)施例。然而，其他的實(shí)施例也可以應(yīng)用于其他電連接的組件，包括(但不限于)：襯底處理中、封裝裝配中的疊層封裝裝配件、管芯-管芯裝配件、晶圓-晶圓裝配件、管芯-襯底裝配件；插接件、襯底等；或者輸入安裝組件、板、管芯或其他的組件；或用于封裝或安裝任何類(lèi)型的集成電路或電子部件的組合的連接件。

圖1至圖18是根據(jù)一些實(shí)施例的形成封裝件結(jié)構(gòu)的各個(gè)中間結(jié)構(gòu)。圖17示出了形成封裝件結(jié)構(gòu)的中間步驟，該封裝件結(jié)構(gòu)包括載體襯底30、載體襯底30上方的粘合層32和粘合層32上方的粘合層34。載體襯底30可以是為載體襯底30上方的層提供(在制造工藝的中間操作期間)機(jī)械支撐的任何合適的襯底。載體襯底30可以是晶圓，包括玻璃、硅(例如，硅晶圓)、氧化硅、金屬板、陶瓷材料等。

粘合層32可以設(shè)置(例如，層壓)在載體襯底30上。粘合層32可以由膠形成，諸如當(dāng)暴露于UV光時(shí)會(huì)失去其粘合性的紫外線(UV)膠、加 熱時(shí)會(huì)失去其粘合性的光熱轉(zhuǎn)換(LTHC)材料等。粘合層32可以以液態(tài)進(jìn)行分配并且被固化，可以是層壓在載體襯底30上的層壓膜，或者可以是類(lèi)似物。粘合層32的頂面可以是水平的并且可以具有共面的高度。

粘合層34可以設(shè)置(例如，層壓)在粘合層32上。粘合層34可以是任何合適的粘合層，諸如：管芯貼裝膜，諸如任何合適的粘合劑、環(huán)氧化物、UV膠等。

圖2示出了通過(guò)粘合層34將管芯36(36A和36B)附著于載體襯底30和粘合層32。管芯36包括位于管芯36的有源側(cè)上的襯墊38(諸如電連接件襯墊)和鈍化層40。例如，管芯36可以是邏輯集成電路、存儲(chǔ)器管芯、模擬管芯、任何其它的管芯或它們的組合。管芯36可以包括諸如塊狀半導(dǎo)體襯底、絕緣體上半導(dǎo)體襯底等的半導(dǎo)體襯底，根據(jù)半導(dǎo)體工藝，在該半導(dǎo)體襯底上形成諸如晶體管的有源器件和/或諸如電容器、電感器等的無(wú)源器件。包括頂部金屬化層的金屬化層(未示出)可以位于半導(dǎo)體襯底上，并且可以包括互連結(jié)構(gòu)，以將器件電耦接在一起和/或電耦接至襯墊38。通過(guò)鈍化層40中的相應(yīng)的開(kāi)口暴露襯墊38。

在實(shí)例中，可以作為晶圓的一部分來(lái)形成管芯36。諸如通過(guò)切割或鋸切來(lái)分割晶圓，以形成單獨(dú)的管芯36。例如，使用拾取-放置工具將管芯36放置在載體襯底30上。襯墊38和鈍化層40與載體襯底30相對(duì)放置。

圖3示出了管芯36的密封。在一些實(shí)施例中，通過(guò)成型材料42來(lái)密封管芯36。在一些實(shí)施例中，成型材料包括遍布成型材料的填充材料44。例如，可以使用壓縮成型使成型材料42在管芯36上成型。在一些實(shí)施例中，成型材料42由成型化合物、聚合物、環(huán)氧化物等或它們的組合制成。成型材料42中的填充材料44可以是氧化硅填充材料等。執(zhí)行固化步驟以固化成型材料42，其中固化可以是熱固化、UV固化等或它們的組合。

在一些實(shí)施例中，如圖3所示，管芯36掩埋在成型材料42中，并且在固化成型材料42之后，對(duì)成型材料42執(zhí)行諸如研磨的平坦化步驟。平坦化步驟用于去除成型材料42的多余部分，多余部分位于管芯36的鈍化層40的頂面上方。在一些實(shí)施例中，暴露鈍化層40和襯墊38的表面，并 且鈍化層40的表面與成型材料42的表面齊平。成型材料42可以被描述為橫向密封管芯36。

圖4示出了管芯36的有源側(cè)上方(諸如在鈍化層40上)的介電材料46的形成。介電材料46可以連續(xù)地覆蓋管芯36和成型材料42以及可以覆蓋襯墊38。介電材料46可以是聚合物，諸如聚苯并惡唑(PBO)、聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯(BCB)等。在其他的實(shí)施例中，介電材料46由以下材料形成：氮化物，諸如氮化硅；氧化物，諸如氧化硅、磷硅酸鹽玻璃(PSG)、硼硅酸鹽玻璃(BSG)、摻雜硼的磷硅酸鹽玻璃(BPSG)等；等。在一些實(shí)施例中，介電材料46是作為干膜以應(yīng)用于層壓工藝的部分固化的聚合物。在實(shí)施例中，當(dāng)應(yīng)用時(shí)，小于50％的介電材料46被固化，并且隨后也可以固化。在一些實(shí)施例中，介電材料46的固化程度與介電材料46中的交聯(lián)的數(shù)量直接相關(guān)?？梢酝ㄟ^(guò)諸如旋涂、化學(xué)汽相沉積(CVD)、層壓等或它們的組合的任何可接受的沉積工藝形成介電材料46。

在一些實(shí)施例中，介電材料46具有不平坦的頂面，并且對(duì)介電材料46執(zhí)行諸如研磨的平坦化步驟。平坦化步驟用來(lái)為介電材料46提供平坦的頂面。

圖5示出了穿過(guò)介電材料46和鈍化層40(如果還未形成穿過(guò)鈍化層40的開(kāi)口)的開(kāi)口47的形成，以暴露襯墊38的一部分。開(kāi)口47可以稱為通孔開(kāi)口。例如，可以通過(guò)蝕刻、銑削、激光技術(shù)等或它們的組合形成開(kāi)口47。

圖6示出了介電材料46上方以及開(kāi)口47中至襯墊38的導(dǎo)電圖案48(48A、48B和48C)的形成。導(dǎo)電圖案48包括各個(gè)跡線和/或通孔，諸如開(kāi)口47中的通孔。導(dǎo)電圖案48可以稱為再分布層48。在實(shí)例中，導(dǎo)電圖案48包括通過(guò)諸如化學(xué)鍍、電鍍等的鍍敷工藝形成的諸如銅、鈦等或它們的組合的金屬。例如，晶種層(未示出)沉積在介電材料46上方以及開(kāi)口47中。晶種層可以是通過(guò)原子層沉積(ALD)、濺射、其他物理汽相沉積(PVD)工藝等沉積的銅、鈦等或者它們的組合。沉積光刻膠，并且諸如通過(guò)可接受的光刻技術(shù)來(lái)圖案化光刻膠，以暴露用于所期望的導(dǎo)電圖案48的圖案。通過(guò)化學(xué)鍍、電鍍等將諸如銅、鋁等或它們的組合的導(dǎo)電材料沉 積在晶種層上。諸如通過(guò)適當(dāng)?shù)墓饪棠z剝離工藝去除光刻膠。諸如通過(guò)濕蝕刻或干蝕刻去除晶種層的剩余的暴露部分。

在實(shí)施例中，雖然僅示出了一層通孔、一層介電材料46和一層導(dǎo)電圖案48，但是在一些其他實(shí)施例中，可以有一層以上的通孔、介電材料46和導(dǎo)電圖案層48，以形成再分布層48。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，用于形成介電材料46、通孔和導(dǎo)電圖案48的工藝可以重復(fù)兩次以上，以形成具有三層導(dǎo)電材料和三層介電材料層的再分布層。

圖7示出了通過(guò)粘合層50將管芯52附著于介電材料46(和可能是一層或多層的導(dǎo)電圖案48)。管芯52包括位于管芯52的有源側(cè)上的襯墊54(諸如電連接件襯墊)和鈍化層56。例如，管芯52可以是邏輯集成電路、存儲(chǔ)器管芯、模擬管芯、任何其它的管芯或它們的組合。管芯52可以包括諸如塊狀半導(dǎo)體襯底、絕緣體上半導(dǎo)體襯底等的半導(dǎo)體襯底，根據(jù)半導(dǎo)體工藝，在該半導(dǎo)體襯底上形成諸如晶體管的有源器件和/或諸如電容器、電感器等的無(wú)源器件。包括頂部金屬化層的金屬化層(未示出)可以位于半導(dǎo)體襯底上，并且可以包括互連結(jié)構(gòu)，以將器件電耦接在一起和/或?qū)⑵骷婑罱又烈r墊54。可以通過(guò)鈍化層56中相應(yīng)的開(kāi)口暴露襯墊54。

在實(shí)例中，可以作為晶圓的一部分來(lái)形成管芯52。諸如通過(guò)切割或鋸切來(lái)分割晶圓，以形成單獨(dú)的管芯52。例如，使用拾取-放置工具將管芯52放置在介電材料46(和可能是一層或多層的導(dǎo)電圖案48)上。襯墊54和鈍化層56與介電材料46相對(duì)放置。

圖8示出了導(dǎo)電圖案48、介電材料46和管芯52上方的介電材料58的形成。介電材料58橫向密封管芯52。如圖所示，介電材料58從橫向遠(yuǎn)離管芯52設(shè)置的區(qū)域連續(xù)延伸至設(shè)置在管芯52的正上方的區(qū)域。例如，管芯52的橫向邊緣(如，不是位于管芯52的襯墊54的正上方)附近沒(méi)有具有不同介電材料的垂直界面(如圖所示，其中垂直是與管芯52的頂面垂直的方向)。介電材料58可以是諸如PBO、聚酰亞胺、BCB等的聚合物。在其他的實(shí)施例中，介電材料58由以下材料形成：氮化物，諸如氮化硅；氧化物，諸如氧化硅、PSG、BSG、BPSG等；等。在一些實(shí)施例中，介電材料58是作為干膜應(yīng)用于層壓工藝的部分固化的聚合物。在實(shí)施例中，在 當(dāng)應(yīng)用時(shí)，小于50％的介電材料58被固化，并且隨后也可以固化。在一些實(shí)施例中，介電材料58的固化程度與介電材料58中的交聯(lián)的數(shù)量直接相關(guān)?？梢酝ㄟ^(guò)諸如旋涂、CVD、層壓等或它們的組合的任何可接受的沉積工藝形成介電材料58。

在一些實(shí)施例中，介電材料58具有不平坦的頂面，并且對(duì)介電材料58執(zhí)行諸如研磨的平坦化步驟。平坦化步驟用來(lái)為介電材料58提供平坦的頂面。

管芯36和成型材料42可以稱為結(jié)構(gòu)的第一層，并且管芯52和介電材料58可以稱為第N層，或這種情況下的第二層。在實(shí)施例中，雖然僅示出了兩層，但是在結(jié)構(gòu)中可以有兩層以上或以下的層。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，第2層(示出為第N層)可以重復(fù)兩次以上，以給出一共四層(即，N＝4)。在另一個(gè)實(shí)例中，結(jié)構(gòu)中可以僅有一層并且該層可以是與第N層結(jié)構(gòu)類(lèi)似的結(jié)構(gòu)。

圖9示出了穿過(guò)介電材料58和鈍化層56(如果還未形成穿過(guò)鈍化層56的開(kāi)口)的開(kāi)口60的形成，以暴露襯墊54的一部分。開(kāi)口60可以稱為通孔開(kāi)口60。例如，可以通過(guò)蝕刻、銑削、激光技術(shù)等或它們的組合形成開(kāi)口60。

圖10示出了穿過(guò)介電層材料58的貫通開(kāi)口62的形成，以暴露導(dǎo)電圖案48的一部分。例如，可以通過(guò)蝕刻、銑削、激光技術(shù)等或它們的組合形成開(kāi)口62。

圖11示出了介電材料58上方以及開(kāi)口60和62中并且分別至襯墊54和導(dǎo)電圖案48的晶種層64和導(dǎo)電材料66的形成。導(dǎo)電材料66包括分別位于開(kāi)口62和60中的通孔部分66A和66B。在介電材料58上方以及開(kāi)口60和62中沉積晶種層64。晶種層64可以是通過(guò)ALD、濺射、其他PVD工藝等沉積的銅、鈦等或它們的組合。在實(shí)例中，導(dǎo)電材料66包括通過(guò)諸如化學(xué)鍍、電鍍等的鍍敷工藝形成的諸如銅、鈦等或它們的組合的金屬。通孔部分66A可以稱為封裝件貫通孔(TPV)和/或InFO貫通孔(TIV)并且將在下文中稱為T(mén)IV 66A。

在一些實(shí)施例中，如圖12所示，導(dǎo)電材料66具有不平坦的頂面，并且對(duì)導(dǎo)電材料66執(zhí)行諸如研磨的平坦化步驟。平坦化步驟用來(lái)為導(dǎo)電材料66提供平坦的頂面。

圖13示出了導(dǎo)電材料66的圖案化以形成導(dǎo)電圖案68(68A、68B和68C)、介電層70的形成以及穿過(guò)介電層70的開(kāi)口72的形成?？梢岳萌魏慰山邮艿墓饪碳夹g(shù)圖案化導(dǎo)電材料66。在一個(gè)實(shí)例中，沉積光刻膠并且諸如通過(guò)可接受的光刻技術(shù)圖案化光刻膠，以暴露用于所期望的導(dǎo)電圖案68的圖案。然后，利用可接受的蝕刻工藝去除暴露的導(dǎo)電材料66，以形成分離的導(dǎo)電圖案68。導(dǎo)電圖案68可以稱為再分布層68。諸如通過(guò)適當(dāng)?shù)墓饪棠z剝離工藝去除光刻膠。諸如通過(guò)濕蝕刻或干蝕刻去除晶種層的剩余的暴露部分。每個(gè)導(dǎo)電圖案68A和68C都包括至少一個(gè)TIV 66A。

介電層70覆蓋導(dǎo)電圖案68。介電層70可以是諸如PBO、聚酰亞胺、BCB等的聚合物。在其他的實(shí)施例中，介電層70由以下材料形成：氮化物，諸如氮化硅；氧化物，諸如氧化硅、PSG、BSG、BPSG等；等?？梢酝ㄟ^(guò)諸如旋涂、CVD、層壓等或它們的組合的任何可接受的沉積工藝形成介電層70。例如，可以通過(guò)蝕刻、銑削、激光技術(shù)等或它們的組合形成穿過(guò)介電層70的開(kāi)口72，以暴露導(dǎo)電圖案68的一部分。

在實(shí)施例中，雖然僅示出了一層通孔66B、一層介電層70和一層導(dǎo)電圖案68，但是在一些其他的實(shí)施例中，可以有一層以上的通孔66B、介電層70和導(dǎo)電圖案層68，以形成再分布層68。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，用于形成介電層70、通孔66B和導(dǎo)電圖案68的工藝可以重復(fù)兩次以上，以形成具有三層導(dǎo)電材料和三層介電層的再分布層68。

圖14還示出了導(dǎo)電圖案68上方的并且通過(guò)開(kāi)口72電耦接至該導(dǎo)電圖案的一組導(dǎo)電連接件74的形成。導(dǎo)電連接件74可以是焊料凸塊、金屬柱、可控坍塌芯片連接(C4)凸塊、微凸塊、化學(xué)鍍鎳鈀浸金技術(shù)(ENEPIG)形成的凸塊等。導(dǎo)電連接件74可以包括導(dǎo)電材料，諸如焊料、銅、鋁、金、鎳、銀、鈀、錫等或它們的組合。在導(dǎo)電連接件74是焊料凸塊的實(shí)施例中，通過(guò)最初由諸如蒸發(fā)、電鍍、印刷、焊料轉(zhuǎn)移、植球等常用的方法形成焊料層來(lái)形成導(dǎo)電連接件74。一旦在結(jié)構(gòu)上形成焊料層，就可以執(zhí)行回流， 以將材料成形為期望的凸塊形狀。在另一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電連接件74是通過(guò)濺射、印刷、電鍍、化學(xué)鍍、CVD等形成的金屬柱(諸如銅柱)。金屬柱可以不含焊料并且具有基本垂直的側(cè)壁。在一些實(shí)施例中，在金屬柱連接件74的頂部上形成金屬覆蓋層(未示出)。金屬覆蓋層可以包括鎳、錫、錫-鉛、金、銀、鈀、銦、鎳-鈀-金、鎳-金等或它們組合并且可以通過(guò)鍍敷工藝來(lái)形成。

雖然沒(méi)有示出，但是可以存在耦接至再分布層68和耦接至凸塊下金屬化層(UBM)的導(dǎo)電連接件74的UBM(未示出)。UBM可以延伸穿過(guò)介電層70中的開(kāi)口72并且也可以沿著介電層70的表面延伸。UBM可以包括三層導(dǎo)電材料，諸如鈦層、銅層和鎳層。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識(shí)到，可以有材料和層的多種合適的布置，諸如鉻/鉻-銅合金/銅/金的布置、鈦/鈦鎢/銅的布置或銅/鎳/金的布置，這些都適用于UBM的形成。可用于UBM的任何合適的材料或材料層全部意欲包括在當(dāng)前應(yīng)用的范圍內(nèi)。

圖15示出了彼此橫向鄰接的若干區(qū)域100，該區(qū)域包括之前在圖1至圖14中描述的結(jié)構(gòu)。包括其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)的這些區(qū)域100可以形成在載體襯底30上。

圖16示出了將區(qū)域100分割為分離的結(jié)構(gòu)的分割工藝。根據(jù)實(shí)施例，分割工藝之前，去除載體襯底30和粘合層32，以暴露粘合層34。在該實(shí)施例中，當(dāng)去除載體襯底30和粘合層32時(shí)，以導(dǎo)電連接件74鄰接框架80的方式將結(jié)構(gòu)放置在框架80上。

沿著區(qū)域100之間的劃線區(qū)域，通過(guò)鋸切82執(zhí)行分割工藝。鋸切82將區(qū)域100分為成分離的封裝件100。圖17示出了所得到的分割的封裝件結(jié)構(gòu)。分割導(dǎo)致了來(lái)自圖16中的一個(gè)區(qū)域100的封裝件100被分割。

在圖18中，封裝件100附接于襯底120。外部導(dǎo)電連接件74電耦接并且機(jī)械耦接至襯底120上的襯墊122。例如，襯底120可以是印刷電路板(PCB)等。

通過(guò)將管芯52密封在層壓介電材料58中而不是密封在具有填充材料的成型材料中，介電材料58的頂面不存在可能由填充材料導(dǎo)致的凹陷和其 他缺陷。例如，如果使用具有填充材料的成型材料，那么，在隨后的成型材料的研磨工藝期間會(huì)形成凹陷和其他缺陷。然而，層壓介電材料58不需要研磨工藝，并且即使使用研磨工藝，也不會(huì)導(dǎo)致凹陷和其他缺陷。另外，TIV 66A的形成與通孔66B和導(dǎo)電圖案68的形成相結(jié)合，以減少步驟的數(shù)量并且增加工藝的產(chǎn)量。

圖19至圖22是根據(jù)與先前在圖1至圖18中描述的實(shí)施例類(lèi)似的一些實(shí)施例的形成封裝件結(jié)構(gòu)的各個(gè)中間結(jié)構(gòu)，但是在圖19至圖22中，將結(jié)構(gòu)的第一層中的成型材料42替換為介電材料130。關(guān)于該實(shí)施例的細(xì)節(jié)類(lèi)似于先前描述的實(shí)施例的細(xì)節(jié)，本文不再贅述。

首先進(jìn)行如以上關(guān)于圖1和圖2所討論的處理，以實(shí)現(xiàn)圖19所示的結(jié)構(gòu)。圖20示出了將管芯36密封在介電材料130中。介電材料130可以是諸如PBO、聚酰亞胺、BCB等的聚合物。在其他的實(shí)施例中，介電材料130由以下材料形成：氮化物，諸如氮化硅；氧化物，諸如氧化硅、PSG、BSG、BPSG等；等。在一些實(shí)施例中，介電材料130是作為干膜應(yīng)用于層壓工藝的部分固化的聚合物。在實(shí)施例中，當(dāng)應(yīng)用時(shí)，小于50％的介電材料130被固化，并且隨后也可以固化。在一些實(shí)施例中，介電材料130的固化程度與介電材料130中的交聯(lián)的數(shù)量直接相關(guān)?？梢酝ㄟ^(guò)諸如旋涂、CVD、層壓等或它們的組合的任何可接受的沉積工藝形成介電材料130。

在一些實(shí)施例中，如圖20所示，管芯36掩埋在介電材料130中，并且在固化介電材料130之后，對(duì)介電材料130執(zhí)行諸如研磨的平坦化步驟。平坦化步驟用于去除介電材料130的多余部分，多余部分位于管芯36的鈍化層40的頂面上方。在一些實(shí)施例中，暴露鈍化層40和襯墊38的表面，并且鈍化層40的表面與介電材料130的表面齊平。介電材料130可以被描述為橫向密封管芯36。在一些實(shí)施例中，形成具有高度H1的介電材料130，該高度小于或等于200μm，諸如大約150μm。

圖21示出了管芯36的有源側(cè)上方(諸如在鈍化層40上)的介電材料46的形成。介電材料46可以連續(xù)覆蓋管芯36和介電材料130以及可以覆蓋襯墊38。

繼續(xù)與以上所討論的圖5至圖17類(lèi)似的處理，以實(shí)現(xiàn)與圖18中的封裝件100類(lèi)似的圖22所示的封裝件100。在圖22中，封裝件100附著于襯底120。外部導(dǎo)電連接件74電耦接并且機(jī)械耦接至襯底120上的襯墊122。例如，襯底120可以是PCB等。

通過(guò)分別將管芯36和管芯52兩者密封在層壓介電材料130和層壓介電材料58中而不是密封在具有填充材料的成型材料中，介電材料的頂面不存在可能由填充材料導(dǎo)致的凹陷和其他缺陷。例如，如果使用具有填充材料的成型材料，那么，在隨后的成型材料的研磨工藝期間會(huì)形成凹陷和其他缺陷。然而，層壓介電材料可以不需要研磨工藝，并且即使使用研磨工藝，也不會(huì)導(dǎo)致凹陷和其他缺陷。

圖23至圖33是根據(jù)與先前在圖1至圖18中描述的實(shí)施例類(lèi)似的一些實(shí)施例的形成封裝件結(jié)構(gòu)的各個(gè)中間結(jié)構(gòu)，但是在圖23至圖33中，在分離的工藝中形成TIV和通孔，其中首先形成TIV。關(guān)于該實(shí)施例的細(xì)節(jié)類(lèi)似于先前描述的實(shí)施例的細(xì)節(jié)，本文不再贅述。

首先進(jìn)行如以上關(guān)于圖1至圖6所討論的處理。在圖23中，沉積諸如光刻膠的掩模150，并且諸如通過(guò)可接受的光刻技術(shù)來(lái)案化以形成開(kāi)口152。開(kāi)口152將用于形成穿過(guò)結(jié)構(gòu)的第N層的TIV。

圖24示出了開(kāi)口152中的并且耦接至導(dǎo)電圖案48中的至少一個(gè)的TIV 154的形成。在示出的實(shí)施例中，TIV 154中的一個(gè)耦接至導(dǎo)電圖案48A以及一個(gè)耦接至導(dǎo)電圖案48C。在實(shí)例中，TIV 154包括通過(guò)諸如化學(xué)鍍、電鍍等的鍍敷工藝形成的諸如銅、鈦等或它們的組合的金屬。例如，晶種層(未示出)可以至少位于開(kāi)口152的底部中并且可以在掩模150之前或之后形成。晶種層可以是通過(guò)ALD、濺射、其他PVD工藝等沉積的銅、鈦等或者它們的組合。通過(guò)化學(xué)鍍、電鍍等將諸如銅、鋁等或它們的組合的導(dǎo)電材料沉積在晶種層(如果存在)上。諸如通過(guò)適當(dāng)?shù)墓に?諸如光刻膠剝離工藝)去除掩模150。諸如通過(guò)濕蝕刻或干蝕刻去除晶種層的剩余的暴露部分以保留TIV 154。

圖25示出了通過(guò)粘合層50將管芯52附著于介電材料46(和可能是一層或多層的導(dǎo)電圖案48)。在示出的實(shí)施例中，管芯52附著于兩個(gè)TIV 154之間。

圖26示出了導(dǎo)電圖案48、TIV 154、介電材料46和管芯52上方的介電材料58的形成。介電材料58橫向密封管芯52和TIV 154。如圖所示，介電材料58分別從橫向遠(yuǎn)離管芯52和TIV 154設(shè)置的區(qū)域連續(xù)延伸至設(shè)置在管芯52和TIV 154的正上方的區(qū)域。例如，管芯52和TIV 154的橫向邊緣(如，不是位于管芯52的襯墊54和TIV 154的頂面的正上方)附近沒(méi)有具有不同介電材料的垂直界面(如圖所示，其中垂直是與管芯52和TIV 154的頂面垂直的方向)。

在一些實(shí)施例中，如圖27所示，TIV 154掩埋在介電材料58中，并且在固化介電料58之后，對(duì)介電材料58執(zhí)行諸如研磨的平坦化步驟。平坦化步驟用于去除介電材料58的多余部分，多余部分位于TIV 154的頂面上方。在一些實(shí)施例中，暴露TIV 154的表面，并且TIV 154的表面與介電材料58的表面齊平。介電材料58可以被描述為橫向密封TIV 154。

圖28示出了穿過(guò)介電材料58和鈍化層56(如果還未形成穿過(guò)鈍化層56的開(kāi)口)的開(kāi)口60的形成，以暴露襯墊54的一部分。開(kāi)口60可以稱為通孔開(kāi)口60。例如，可以通過(guò)蝕刻、銑削、激光技術(shù)等或它們的組合形成開(kāi)口60。

圖29示出了介電材料58和TIV 154上方以及開(kāi)口60中至襯墊54的晶種層64和導(dǎo)電材料66的形成。晶種層64可以沉積在介電材料58上方以及在開(kāi)口60中。

在一些實(shí)施例中，如圖30所示，導(dǎo)電材料66具有不平坦的頂面，并且對(duì)導(dǎo)電材料66執(zhí)行諸如研磨的平坦化步驟。平坦化步驟用于為導(dǎo)電材料66提供平坦的頂面。

圖31還示出了導(dǎo)電材料66的圖案化，以形成導(dǎo)電圖案156(156A、156B和156C)?？梢岳萌魏慰山邮艿墓饪碳夹g(shù)圖案化導(dǎo)電材料66。在一個(gè)實(shí)例中，沉積光刻膠并且諸如通過(guò)可接受的光刻技術(shù)來(lái)圖案化，以暴露用于所期望的導(dǎo)電圖案156的圖案。然后，利用可接受的蝕刻工藝去除 暴露的導(dǎo)電材料66，以形成分離的導(dǎo)電圖案156，該導(dǎo)電圖案與以上描述的導(dǎo)電圖案68類(lèi)似，但是由于在分離的工藝中形成的TIV 154，所以導(dǎo)電圖案156A和156C不包括通孔和TIV部分。導(dǎo)電圖案156可以稱為再分布層156。諸如通過(guò)適當(dāng)?shù)墓饪棠z剝離工藝去除光刻膠。諸如通過(guò)濕蝕刻或干蝕刻去除晶種層的剩余的暴露部分。

圖32示出了介電層70的形成和穿過(guò)介電層70的開(kāi)口72的形成。例如，介電層70覆蓋導(dǎo)電圖案156，其中通過(guò)蝕刻、銑削、激光技術(shù)等或它們的組合使開(kāi)口72暴露導(dǎo)電圖案156的一部分。

繼續(xù)與以上所討論的圖14至圖17類(lèi)似的處理，以實(shí)現(xiàn)如圖33所示的與圖17中的封裝件100類(lèi)似的封裝件160。在圖33中，封裝件160附接于襯底120。外部導(dǎo)電連接件74電耦接并且機(jī)械耦接至襯底120上的襯墊122。例如，襯底120可以是PCB等。

圖34是根據(jù)與先前在圖23至圖33中描述的實(shí)施例類(lèi)似的實(shí)施例的封裝件結(jié)構(gòu)，但是在圖34中，由與以上在圖19至圖22的實(shí)施例中描述的介電材料130類(lèi)似的介電材料170來(lái)代替成型材料42。關(guān)于該實(shí)施例的細(xì)節(jié)類(lèi)似于先前描述的實(shí)施例的細(xì)節(jié)，本文不再贅述。

通過(guò)將一個(gè)或多個(gè)管芯52和36密封在層壓介電材料中而不是密封在具有填充材料的成型材料中，介電材料的頂面不存在可能由填充材料導(dǎo)致的凹陷和其他缺陷。例如，如果使用具有填充材料的成型材料，那么，在隨后的成型材料的研磨工藝期間會(huì)形成凹陷和其他缺陷。然而，層壓介電材料可以不需要研磨工藝，并且即使使用研磨工藝，也不會(huì)導(dǎo)致凹陷和其他缺陷。另外，TIV的形成可以與其他通孔和導(dǎo)電圖案的形成相結(jié)合，以減少步驟的數(shù)量并且增加工藝的產(chǎn)量。

實(shí)施例是一種方法，包括：在載體襯底上方形成第一管芯封裝件，第一管芯封裝件包括第一管芯，第一再分布層形成在第一管芯上方并耦接至該第一管芯，第一再分布層包括在一層或多層介電層中設(shè)置的一層或多層金屬層，第二管芯附著于再分布層上方，在第二管芯和第一再分布層上方層壓第一介電材料，形成穿過(guò)第一介電材料至第二管芯的第一通孔，并且形成穿過(guò)第一介電材料至第一再分布層的第二通孔，以及在第一介電材料 上方以及第一通孔和第二通孔上方形成第二再分布層，并第二再分布層耦接至第一通孔和第二通孔。

另一個(gè)實(shí)施例是一種方法，包括：將第一管芯和第二管芯的背面附著于載體襯底，第一管芯和第二管芯具有與背面相對(duì)的有源面，有源面包括導(dǎo)電襯墊，利用密封劑來(lái)至少密封第一管芯和第二管芯的橫向邊緣，在第一管芯和第二管芯的有源面以及密封劑上方層壓第一介電層，在第一介電層上方形成第一再分布層，并且第一再分布層耦接至第一管芯和第二管芯的導(dǎo)電襯墊，將第三管芯的背面附著于第一介電層，第三管芯具有與背面相對(duì)的有源面，有源面包括導(dǎo)電襯墊，在第二管芯和第一再分布層上方層壓第二介電層，以及在第二介電層上方形成第二再分布層，并且第二再分布層耦接至第三管芯的導(dǎo)電襯墊和第一再分布層。

又一個(gè)實(shí)施例是一種結(jié)構(gòu)，包括：第一管芯層，包括被密封劑橫向密封的第一管芯和第二管芯，第一管芯和第二管芯具有背面和與背面相對(duì)的有源面，有源面包括導(dǎo)電襯墊，第一介電層位于第一管芯和第二管芯的有源面上方并且位于密封劑上方，第一再分布層沿著第一介電層的頂面延伸并且延伸穿過(guò)第一介電層，以接觸第一管芯和第二管芯的導(dǎo)電襯墊；第二管芯層，包括第一介電層和第一再分布層上方的第三管芯，第三管芯被第二介電層橫向密封，第三管芯具有背面和與背面相對(duì)的有源面，有源面包括導(dǎo)電襯墊，以及第二再分布層沿著第二介電層的頂面延伸并且延伸穿過(guò)第二介電層，以接觸第三管芯的導(dǎo)電襯墊和第一再分布層。

以上論述了若干實(shí)施例的特征，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的各方面。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們可以容易地使用本發(fā)明作為用于設(shè)計(jì)或修改用于執(zhí)行與本發(fā)明相同或類(lèi)似的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同或類(lèi)似優(yōu)點(diǎn)的其它工藝和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到，這種等同構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本文中他們可以做出多種變化、替換以及改變。