本公開的各種實施方式總體上涉及封裝技術，更具體地講，涉及包括插入物的半導體封裝及其制造方法。

背景技術：

電子系統(tǒng)中所采用的半導體器件可由各種電子電路元件組成。這些電子電路元件可被集成在被稱作半導體芯片或晶片的半導體基板上。可提供半導體封裝以保護電子電路元件或半導體芯片免于物理損壞或環(huán)境沖擊?？稍谥T如計算機、移動裝置或數據存儲裝置的電子產品中采用半導體封裝。隨著諸如智能電話的電子產品不斷小型化，對小且薄的半導體封裝的需求不斷增加。

技術實現要素：

根據實施方式，可提供一種制造半導體封裝的方法。該制造半導體封裝的方法可包括形成從插入物晶圓的第一表面延伸到插入物晶圓的主體中的通孔，并且在通孔中和插入物晶圓的第一表面上形成互連結構。各個互連結構可被形成為包括填充多個通孔中的一個通孔的貫通電極部分、設置在插入物晶圓的第一表面上的外部連接部分以及將貫通電極部分連接到外部連接部分的延伸部分?？墒共迦胛锞A的與外部連接部分相對的第二表面凹進，以在凹進的第二表面處暴露貫通電極部分的端部?？蓪雽w晶片安裝在插入物晶圓的凹進的第二表面上，以將半導體晶片的晶片連接部分電連接到貫通電極部分的端部?？稍诓迦胛锞A的凹進的第二表面上形成覆蓋半導體晶片的保護部分。

根據實施方式，可提供一種制造半導體封裝的方法。該制造半導體封裝的方法可包括將半導體晶片附接到插入物晶圓的第一表面以使得半導體晶片的晶片連接部分面朝該第一表面。該方法可包括在插入物晶圓的第一表面上形成覆蓋半導體晶片的保護部分。該方法可包括使插入物晶圓的與半導體晶片相對的第二表面凹進以減小插入 物晶圓的厚度。該方法可包括在具有凹進的第二表面的插入物晶圓中形成通孔以暴露晶片連接部分。該方法可包括在通孔中和插入物晶圓的凹進的第二表面上形成互連結構。各個互連結構可被形成為包括填充多個通孔中的一個通孔的貫通電極部分、設置在插入物晶圓的凹進的第二表面上的外部連接部分以及將貫通電極部分連接到外部連接部分的延伸部分。

根據實施方式，可提供一種半導體封裝。該半導體封裝可包括插入物晶片，該插入物晶片具有彼此相對的第一表面和第二表面?；ミB結構可被設置在插入物晶片中和插入物晶片上。互連結構可包括穿透插入物晶片并且端部在第二表面處暴露的貫通電極部分、可設置在插入物晶片的第一表面上的外部連接部分以及將貫通電極部分連接到外部連接部分的延伸部分。半導體晶片可被設置在插入物晶片的第二表面上以使得半導體晶片的晶片連接部分可與貫通電極部分的端部聯接。保護部分可被設置在插入物晶片的第二表面上以覆蓋半導體晶片。

根據實施方式，可提供一種半導體封裝。該半導體封裝可包括半導體晶片，該半導體晶片被安裝在插入物晶片的第一表面上以使得半導體晶片的晶片連接部分面朝插入物晶片的第一表面。該半導體封裝可包括保護部分，該保護部分被設置在插入物晶片的第一表面上以覆蓋半導體晶片。該半導體封裝可包括互連結構，該互連結構被設置在插入物晶片中和插入物晶片上。該互連結構可包括位于插入物晶片的與半導體晶片相對的第二表面上的外部連接部分、穿透插入物晶片并且端部與晶片連接部分聯接的貫通電極部分以及將貫通電極部分連接到外部連接部分的延伸部分。

根據實施方式，可提供一種包括半導體封裝的存儲卡。該半導體封裝可包括插入物晶片，該插入物晶片具有彼此相對的第一表面和第二表面?；ミB結構可被設置在插入物晶片中和插入物晶片上。該互連結構可包括穿透插入物晶片并且端部在第二表面處暴露的貫通電極部分、設置在插入物晶片的第一表面上的外部連接部分以及將貫通電極部分連接到外部連接部分的延伸部分。半導體晶片可被設置在插入物晶片的第二表面上以使得半導體晶片的晶片連接部分可與貫通電極部分的端部聯接。保護部分可被設置在插入物晶片的第二表面上以覆蓋半導體晶片。

根據實施方式，可提供一種包括半導體封裝的存儲卡。該半導體封裝可包括半導體晶片，該半導體晶片被安裝在插入物晶片的第一表面上以使得半導體晶片的晶片連接部分面朝插入物晶片的第一表面。該半導體封裝可包括：保護部分，其被設置在插 入物晶片的第一表面上以覆蓋半導體晶片；以及互連結構，其被設置在插入物晶片中和插入物晶片上。該互連結構可包括位于插入物晶片的與半導體晶片相對的第二表面上的外部連接部分、穿透插入物晶片并且端部與晶片連接部分聯接的貫通電極部分以及將貫通電極部分連接到外部連接部分的延伸部分。

根據實施方式，可提供一種包括半導體封裝的電子系統(tǒng)。該半導體封裝可包括插入物晶片，該插入物晶片具有彼此相對的第一表面和第二表面?；ミB結構可被設置在插入物晶片中和插入物晶片上。該互連結構可包括穿透插入物晶片并且端部在第二表面處暴露的貫通電極部分、設置在插入物晶片的第一表面上的外部連接部分以及將貫通電極部分連接到外部連接部分的延伸部分。半導體晶片可被設置在插入物晶片的第二表面上以使得半導體晶片的晶片連接部分可與貫通電極部分的端部聯接。保護部分可被設置在插入物晶片的第二表面上以覆蓋半導體晶片。

根據實施方式，可提供一種包括半導體封裝的電子系統(tǒng)。該半導體封裝可包括：半導體晶片，其被安裝在插入物晶片的第一表面上以使得半導體晶片的晶片連接部分面朝插入物晶片的第一表面；保護部分，其被設置在插入物晶片的第一表面上以覆蓋半導體晶片；以及互連結構，其被設置在插入物晶片中和插入物晶片上。該互連結構可包括位于插入物晶片的與半導體晶片相對的第二表面上的外部連接部分、穿透插入物晶片并且端部與晶片連接部分結合的貫通電極部分以及將貫通電極部分連接到外部連接部分的延伸部分。

附圖說明

圖1和圖2分別是示出根據實施方式的半導體封裝的示例的表示的橫截面圖和立體圖。

圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10和圖11是示出根據各種實施方式的半導體封裝的制造方法的示例的表示的橫截面圖。

圖12是示出根據實施方式的半導體封裝的示例的表示的橫截面圖。

圖13、圖14、圖15、圖16、圖17、圖18、圖19和圖20是示出根據各種實施方式的半導體封裝的制造方法的示例的表示的橫截面圖。

圖21是示出采用包括根據實施方式的封裝的存儲卡的電子系統(tǒng)的示例的表示的框圖。

圖22是示出包括根據實施方式的封裝的電子系統(tǒng)的示例的表示的框圖。

具體實施方式

本文所使用的術語可對應于考慮其在實施方式中的功能而選擇的詞，術語的含義可根據實施方式所屬領域的普通技術人員而不同地解釋。如果被詳細定義，則術語可根據所述定義來解釋。除非另外定義，否則本文所使用的術語(包括技術術語和科學術語)具有與實施方式所屬領域的普通技術人員通常理解的含義相同的含義。

將理解，盡管本文中可使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件，這些元件不應受這些術語限制。這些術語僅用于將一個元件與另一元件相區(qū)分。因此，在不脫離發(fā)明構思的教導的情況下，一些實施方式中的第一元件在其它實施方式中可被稱為第二元件。

半導體封裝可包括諸如半導體芯片的電子器件，所述半導體芯片可通過利用劃片工藝將諸如晶圓的半導體基板分離成多片來獲得。半導體芯片可對應于存儲芯片或邏輯芯片。例如但不限于，存儲芯片可包括集成在半導體基板上和/或半導體基板中的動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)電路、靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)電路、閃存電路、磁隨機存取存儲器(MRAM)電路、電阻隨機存取存儲器(ReRAM)電路、鐵電隨機存取存儲器(FeRAM)電路或相變隨機存取存儲器(PcRAM)電路。邏輯芯片可包括集成在半導體基板上和/或半導體基板中的邏輯電路。例如但不限于，半導體封裝可被應用于諸如移動終端的信息/通信系統(tǒng)、與生物技術或保健關聯的電子系統(tǒng)或者可穿戴電子系統(tǒng)。

貫穿說明書，相同的標號表示相同的元件。因此，即使沒有參照附圖提及或描述標號，也可參照另一附圖提及或描述該標號。另外，即使附圖中未示出標號，也可參照其它附圖提及或描述它。

圖1和圖2分別是示出根據實施方式的半導體封裝10的示例的表示的示意圖。

參照圖1，半導體封裝10可被配置為包括層疊的插入物晶片109A和半導體晶片500。插入物晶片109A可具有基板的形狀，插入物晶片109A包括與正面對應的第一表面101以及與背面對應的第二表面105。插入物晶片109A可以是通過鋸切與裸硅晶圓對應的插入物晶圓而獲得的多個晶片中的一個。插入物晶片109A可通過處理裸硅晶圓來形成，但是也可通過處理諸如玻璃基板的另一材料基板來提供。

插入物晶片109A可包括互連結構200以充當提供電連接線的構件。各個互連結構200可包括基本上穿透插入物晶片109A的主體以到達第二表面105的貫通電極部分210。貫通電極部分210的端部211可在第二表面105處暴露。貫通電極部分210的與端部211相對的另一端部可延伸到第一表面101上以提供延伸部分230。延伸部分230可作為連接部分或延伸部分來提供，其將貫通電極部分210電連接到位于插入物晶片109A的第一表面101上以與貫通電極部分210間隔開并偏移預定距離的外部連接部分231。構成互連結構200的延伸部分230、外部連接部分231和貫通電極部分210可由單個統(tǒng)一體構成。由于延伸部分230、外部連接部分231和貫通電極部分210在沒有任何異構結的情況下作為單個統(tǒng)一體提供，所以互連結構200的電阻值可最小化。

具有暴露外部連接部分231的開口301的介電層圖案300可被設置在插入物晶片109A的第一表面101上。外部連接端子700可分別附接到外部連接部分231。各個外部連接端子700可包括諸如焊料凸點或焊球的連接構件。

半導體晶片500可被安裝在插入物晶片109A的第二表面105上。半導體晶片500可具有芯片的形狀，半導體晶片500包括第三表面505以及與第三表面505相對的第四表面507，電連接到插入物晶片109A的晶片連接部分510被設置在第三表面505上。半導體晶片500可與插入物晶片109A對齊以使得半導體晶片500的晶片連接部分510分別與貫通電極部分210的端部211垂直地交疊。晶片連接部分510可分別通過互連器550電連接到貫通電極部分210的端部211。各個互連器550可包括導電凸點或焊料層。半導體晶片500可以是包括集成電路的存儲器半導體晶片。

可提供覆蓋半導體晶片500的側壁和插入物晶片109A的第二表面105的保護部分600。保護部分600可包括諸如環(huán)氧模塑料(EMC)的介電材料。保護部分600可被設置為使得半導體晶片500的第四表面507被暴露。保護部分600可擴展或延伸以填充半導體晶片500的第三表面505與插入物晶片109A的第二表面105之間的空間。保護部分600可包圍并保護互連器550。

參照圖1和圖2，與互連結構200的一部分對應的外部連接部分231可被設置在插入物晶片109A的第一表面101上以充當貫通電極部分210的延伸。貫通電極部分210可被設置在插入物晶片109A中以分別與半導體晶片500的晶片連接部分510交疊。從貫通電極部分210橫向延伸的外部連接部分231可相對于貫通電極部分210 偏移。在一些實施方式中，外部連接部分231可被設置在插入物晶片109A的邊緣上。連接到外部連接部分231的外部連接端子700也可被設置為相對于晶片連接部分510偏移。

由于外部連接部分231被設置為相對于晶片連接部分510偏移，所以外部連接部分231可具有與晶片連接部分510不同的線寬大小S2和間距大小P2。由于貫通電極部分210的端部211被設置為與晶片連接部分510對齊，所以貫通電極部分210或者貫通電極部分210的端部211可被設置為具有基本上與晶片連接部分510相同的間距大小P1。貫通電極部分210的端部211的線寬大小S1可不等于晶片連接部分510的線寬大小。然而，在一些實施方式中，端部211的線寬大小S1可被設定為小于間距大小P1以使得端部211具有與晶片連接部分510相同的間距大小P1。由于各個外部連接部分231通過延伸部分230從多個貫通電極部分210中的一個延伸到插入物晶片109A的一個邊緣上，所以外部連接部分231的線寬大小S2可大于貫通電極部分210的端部211的線寬大小S1。另外，外部連接部分231也可被設置為具有比貫通電極部分210的端部211的間距大小P1大的間距大小P2。

如圖1和圖2所示，如果外部連接部分231被設置為具有比貫通電極部分210大的線寬大小S2和間距大小P2，則插入物晶片109A的第一表面101的面積可大于半導體晶片500的第三表面505的面積。另外，外部連接部分231可被設置為比貫通電極部分210更靠近插入物晶片109A的側壁。由于外部連接部分231相對于貫通電極部分210偏移而沒有與貫通電極部分210交疊，所以互連結構200中可包括將外部連接部分231連接到貫通電極部分210的延伸部分230。

當半導體晶片500的晶片連接部分510按照邊緣焊盤的形狀成兩列設置在半導體晶片500的邊緣部分上時，貫通電極部分210也可被設置為成兩列并排地與晶片連接部分510對齊，如圖2所示。外部連接部分231也可成兩列并排地設置到貫通電極部分210的外側以及圖1的插入物晶片109A的邊緣。

一起參照圖1和圖2，互連結構200可包括與半導體晶片500的晶片連接部分510對齊以交疊的貫通電極部分210，并且可被設置為使得貫通電極部分210的端部211與晶片連接部分510直接交疊。因此，半導體晶片500可被直接安裝在插入物晶片109A的第二表面105上。由于在半導體晶片500與插入物晶片109A的第二表面105之間沒有引入單獨的互連，所以可使得半導體封裝10的總厚度更薄。

貫通電極部分210可具有足夠的長度以穿透插入物晶片109A的主體，并且可延伸以連接到位于插入物晶片109A的第一表面101上的外部連接部分231。由于位于插入物晶片109A的第一表面101上的外部連接部分231和貫通電極部分210作為具有單一體的導電層提供，所以沒有必要引入單獨的互連來將外部連接部分231和貫通電極部分210電連接。因此，可使得半導體封裝10的總厚度更薄。

圖3至圖11是示出根據各種實施方式的半導體封裝的制造方法的示例的表示的橫截面圖。

圖3示出引入插入物晶圓100的步驟。參照圖3，插入物晶圓100可具有基板或晶圓的形狀，插入物晶圓100包括第一表面(可以是正面)和第二表面103(可以是與第一表面101相對的初始背面)。插入物晶圓100可作為裸硅晶圓提供。由于插入物晶圓100按照硅晶圓的形狀被引入，所以可對插入物晶圓100執(zhí)行晶圓處理。例如，可對插入物晶圓100應用硅通孔(TSV)技術。插入物晶圓100可作為提供圖1的插入物晶片109A的構件被引入。圖1的插入物晶片109A可通過后續(xù)的減薄工藝被形成為比插入物晶圓100薄。插入物晶圓100可由具有相同形狀的晶圓的不同材料制成。例如，插入物晶圓100可設置有玻璃材料。

圖4示出形成通孔110的步驟。參照圖4，具有深度D的通孔110可形成在插入物晶圓100的第一表面101上。可通過應用干法蝕刻、濕法蝕刻或激光蝕刻來形成具有約5μm至約10μm的深度的通孔110。

圖5示出形成互連結構200的步驟。參照圖5，可形成填充圖4的通孔110并延伸到相鄰插入物晶圓100的第一表面101的互連結構200。盡管未示出，為了互連結構200與插入物晶圓100的主體之間的電絕緣，可在互連結構200與插入物晶圓100的主體之間引入絕緣層或介電層。絕緣層可作為包括二氧化硅(SiO₂)的層被引入。

各個互連結構200可包括填充圖4的通孔110的貫通電極部分210。貫通電極部分210的端部211可位于圖4的通孔110的底部。各個互連結構200可包括外部連接部分231，外部連接部分231位于插入物晶圓100的第一表面101上并且連接到外部裝置(例如，其它電子組件或模塊基板)。各個互連結構200可包括延伸部分230，延伸部分230將外部連接部分231和貫通電極部分210連接并且使貫通電極部分210電延伸以基本上到達外部連接部分231。各個外部連接部分210和各個貫通電極部分210可被設置為逐一匹配。貫通電極部分210、外部連接部分231和延伸部分230可 被形成為包括延伸并集成的基本上相同的層。

外部連接部分231和延伸部分230利用貫通電極部分210形成在一個層中。因此，由于外部連接部分231和延伸部分230沒有形成在不同的并且分開的層中，所以用于形成它們的過程可簡化。例如，通過形成暴露插入物晶圓100的第一表面101上的要形成外部連接部分231、延伸部分230和貫通電極部分210的區(qū)域的抗蝕劑圖案(未示出)并且執(zhí)行鍍覆工藝，可同時形成互連結構200的具有外部連接部分231、延伸部分230和貫通電極部分210的形狀的層。由于圖4的通孔110的深度D相對淺，所以可在填充通孔110的同時形成用于互連結構200的導電層以延伸到插入物晶圓100的第一表面101上以提供外部連接部分231和延伸部分230。用于互連結構200的導電層可利用包括銅(Cu)層的金屬層來提供，但是不限于此?；ミB結構200還可包括用于鍍銅的種子層(未示出)以及用于防止銅離子擴散的擴散阻擋層(未示出)。

圖6示出形成暴露外部連接部分231的介電層圖案300的步驟。參照圖6，具有暴露外部連接部分231的表面的開口301的介電層圖案300可被形成為覆蓋插入物晶圓100的第一表面101。介電層圖案300可被形成為覆蓋并遮擋延伸部分230以及貫通電極部分210的在插入物晶圓100的第一表面101上暴露的暴露部分，并且可被形成為使得外部連接部分231被暴露于外。介電層圖案300可由有機聚合物材料構成。介電層圖案300可被形成為包括光致抗蝕劑材料。

圖7示出附接載體基板400的步驟。參照圖7，插入物晶圓100可被附接在載體基板400上?？墒褂谜澈蠈?10來將載體基板400附接在插入物晶圓100的第一表面101上?？梢胝澈蠈?10以附接載體基板400和基本上設置在第一表面101上的介電層圖案300。載體基板400可作為便于處理第二表面103(可以是插入物晶圓100的初始背面)的工藝的操縱的構件被引入。載體基板400在處理第二表面103的過程中可起到保護第一表面101的作用。

圖8示出使插入物晶圓100凹進的步驟。參照圖8，插入物晶圓100可被固定到載體基板400，并且可使插入物晶圓100的暴露的第二表面103凹進?？赏ㄟ^蝕刻或研磨第二表面103來使第二表面103凹進?？蓪Φ诙砻?03應用化學機械拋光以便更精細地控制凹進程度。

可通過使插入物晶圓100的第二表面103凹進來提供凹進的第二表面105。通過此工藝，可將插入物晶圓100轉換為具有比初始厚度T1薄的厚度T2的插入物晶圓 109。被減薄以具有更薄的厚度T2的插入物晶圓109可被設置為使貫通電極部分210的端部211暴露于凹進的第二表面105。通過執(zhí)行用于凹進的CMP工藝以使貫通電極部分210的端部211暴露，插入物晶圓109可具有與貫通電極部分210的深度(圖4的D)基本上相同的厚度。可通過調節(jié)應用于CMP工藝的漿料的組成來調節(jié)CMP工藝以使得插入物晶圓109主體和貫通電極部分210的蝕刻速率變得彼此不同。如果應用與銅的蝕刻速率相比具有更高蝕刻速率的硅的漿料，則可調節(jié)CMP工藝以使得貫通電極部分210的端部211被暴露于插入物晶圓109的凹進的第二表面105上。插入物晶圓109可具有約5μm至10μm(可為貫通電極部分210的深度)的厚度T2。盡管像這樣將插入物晶圓109處理為薄厚度，它可維持在能夠通過載體基板400操縱的狀態(tài)。

圖9示出將半導體晶片500安裝在插入物晶圓109上的步驟。參照圖9，半導體晶片500可被引入在插入物晶圓109上，并且可被對齊以使得半導體晶片500的晶片連接部分510與貫通電極部分210的暴露于第二表面105的端部211交疊?；ミB器550可將半導體晶片500的晶片連接部分510和貫通電極部分210的端部211彼此緊固，并且可將它們電連接和物理連接。各個互連器550可包括導電凸點或者焊料層的形狀。半導體晶片500可以是集成有集成電路的存儲器半導體晶片。半導體晶片500可具有芯片的形狀，其包括具有用于與外部裝置電連接的晶片連接部分510的第三表面505以及與第三表面505相對的第四表面507。

參照圖9以及圖4，由于半導體晶片500被安裝在插入物晶圓109上以使得晶片連接部分510被緊固到貫通電極部分210的端部211，所以用貫通電極部分210填充的通孔(圖4的110)可位于與半導體晶片500的晶片連接部分510交疊的插入物晶圓(圖4的100)的第二表面(圖4的101)處。

圖10示出形成保護部分600的步驟。參照圖10，可形成覆蓋插入物晶圓109的第二表面105并且保護半導體晶片500的側部的保護部分600。各個保護部分600可由介電材料形成。所述介電材料可包括環(huán)氧模塑料(EMC)?？赏ㄟ^在將多個半導體晶片500并排地安裝在插入物晶圓109的第二表面105上之后執(zhí)行模制工藝來形成保護部分600。保護部分600可被模制以填充半導體晶片500與相鄰的不同半導體晶片500之間的部分。保護部分600可被形成為使得半導體晶片500的第四表面507被暴露。如果保護部分600被形成為使半導體晶片500的第四表面507暴露而沒有包圍第 四表面507，則因為半導體封裝的總厚度沒有增加那么多，所以可實現薄封裝。另外，根據半導體晶片500的操作而生成的熱可通過暴露的第四表面507來更有效地消散。保護部分600可按照擴展或延伸形狀形成以填充半導體晶片500與插入物晶圓109的第二表面105之間的部分。

圖11示出將外部連接端子700附接到外部連接部分231的步驟。參照圖11，用于外部連接的外部連接端子700可被附接到外部連接部分231。各個外部連接端子700可包括諸如焊料凸點或焊球的連接構件。在附接外部連接端子700之前，可執(zhí)行去除載體基板(圖10的400)和粘合層(圖10的410)的工藝?？赏ㄟ^將焊料凸點或焊球附接到通過去除載體基板400或粘合層410而暴露的外部連接部分231來形成外部連接端子700。

參照圖11以及圖2，外部連接部分231可作為將貫通電極部分210電延伸至外部的構件來提供。盡管貫通電極部分210被設置為位于插入物晶圓109的與半導體晶片500交疊的部分處，由于外部連接部分231位于通過延伸部分230從貫通電極部分210延伸至外部的位置處，所以外部連接部分231可不被設置在與晶片連接部分510對齊的位置處，而是設置在偏移位置處。連接到外部連接部分231的外部連接端子700也可被設置為不位于與晶片連接部分510對齊的位置處，而是位于偏移位置處。

由于外部連接部分231沒有被設置在與晶片連接部分510對齊的位置處，而是被設置在偏移位置處，所以外部連接部分231可被設置為具有與晶片連接部分510不同的線寬大小S2(圖2)和間距大小P2(圖2)。由于貫通電極部分210的端部211被設置為與晶片連接部分510對齊，所以貫通電極部分210或者貫通電極部分210的端部211可被設置為具有與晶片連接部分510的布置間距大小基本上相同的布置間距大小P1(圖2)。貫通電極部分210的端部211的線寬大小S1(圖2)無需與晶片連接部分510的線寬大小相同。然而，貫通電極部分210的端部211的線寬大小S1可被限制為比間距大小P1小的大小以導致基本上相同的間距大小P1。由于貫通電極部分210被形成為具有精細線寬大小S1(圖2)的端部211，所以可通過利用硅插入物晶圓209應用硅工藝來執(zhí)行用于形成貫通電極部分210的工藝。外部連接部分231可被設置為具有比貫通電極部分210的端部211的線寬大小S1(圖2)大的線寬大小S2(圖2)，并且具有比貫通電極部分210的端部211的布置間距大小P1(圖2)大的布置間距大小P2。

返回參照圖11，將外部連接端子700附接到外部連接部分231的步驟的所得結構可通過執(zhí)行單一化工藝而被分離成各個半導體封裝。所得結構可利用切割工藝(例如，激光切割、機械刀鋸切)來被分離成各個封裝。參照圖1以及圖11，插入物晶圓109可通過分離工藝而成為包括插入物晶片109A(圖1)的單個封裝的形狀。

圖12是示出根據實施方式的半導體封裝結構的示例的表示的橫截面圖。

參照圖12，半導體封裝11可包括插入物晶片1109A和半導體晶片1500的層壓結構。插入物晶片1109A可以是板形狀，其包括第一表面1101(可以是正面)和第二表面1105(可以是與第一表面1101相對的背面)。插入物晶片1109A可以是從可作為裸硅晶圓提供的插入物晶圓分離的單個晶片的形狀。插入物晶片1109A可通過處理裸硅晶圓來形成。插入物晶片1109A可設置有玻璃材料的基板。

插入物晶片1109A可作為包括互連結構1200并提供電連接線的構件引入。各個互連結構1200可包括貫通電極部分1210，貫通電極部分1210從第二表面1105基本上穿透插入物晶片1109A的主體到達與第二表面1105相對的第一表面1101。貫通電極部分1210可被設置為穿透在插入物晶片1109A與半導體晶片1500之間引入并且將它們彼此接合的第一介電層1310。貫通電極部分1210的端部1211可從第一表面1101暴露。與貫通電極部分1210的端部1211相對的部分可位于第二表面1105上并且通過延伸部分1230延伸。延伸部分1230可作為連接部分或延伸部分提供，其將位于插入物晶片1109A的第二表面1105的部分處以與貫通電極部分1210間隔開并偏移預定距離的外部連接部分1231與貫通電極部分1210連接。形成互連結構1200的延伸部分1230、外部連接部分1231和貫通電極部分1210可具有主體并且可利用集成的單一體層提供。由于延伸部分1230、外部連接部分1231和貫通電極部分1210利用單個延伸的導電層而非分離的層提供，所以可防止由于層的接觸引起的電阻增加。

具有暴露外部連接部分1231的表面的開口1331的介電層圖案1330可被設置在插入物晶片1109A的第二表面1105上。用于外部連接的外部連接端子1700可被附接在外部連接部分1231上。各個外部連接端子1700可包括諸如焊料凸點或焊球的連接構件。

半導體晶片1500可被安裝在插入物晶片1109A的第一表面1101上。半導體晶片1500可具有芯片的形狀，其包括具有用于電連接到插入物晶片1109A的晶片連接 部分1510的第三表面1505以及與第三表面1505相對的第四表面1507?？商峁└采w插入物晶片1109A的第一表面1101并且保護半導體晶片1500的側部的保護部分1600。

外部連接部分1231(互連結構1200的一部分)可被設置在第二表面1105上，作為將貫通電極部分1210電延伸至外部的構件。盡管貫通電極部分1210被設置為位于插入物晶片1109A的與半導體晶片1500的晶片連接部分1510交疊的部分處，但是由于外部連接部分1231位于通過延伸部分1230從貫通電極部分1210延伸到外部的位置處，所以外部連接部分1231可被設置為不位于與晶片連接部分1510對齊的位置處，而是位于偏移位置處。連接到外部連接部分1231的外部連接端子1700也可被設置為不位于與晶片連接部分1510對齊的位置處，而是位于偏移位置處。

由于外部連接部分1231可被設置為不位于與晶片連接部分1510對齊的位置處，而是位于偏移位置處，所以外部連接部分1231可具有與晶片連接部分1510不同的線寬大小和間距大小。由于貫通電極部分1210的端部1211被設置為與晶片連接部分1510對齊，所以貫通電極部分1210或者貫通電極部分1210的端部1211可被設置為具有與晶片連接部分1510的布置間距大小基本上相同的布置間距大小。外部連接部分1231可被設置為具有比貫通電極部分1210的端部1211的線寬大小更大的線寬大小，并且具有比貫通電極部分1210的端部1211的布置間距大小更大的布置間距大小。

圖13至圖20是示出根據各種實施方式的半導體封裝的制造方法的示例的表示的橫截面圖。

圖13示出將半導體晶片1500安裝在插入物晶圓1100上的步驟。參照圖13，插入物晶圓1100可具有基板或晶圓的形狀，插入物晶圓1100包括第一表面1101(可以是正面)和第二表面1103(可以是與第一表面1101相對的初始背面)。插入物晶圓1100可利用裸硅晶圓來提供。插入物晶圓1100也可利用具有晶圓形狀的玻璃材料來提供。

用于附接的第一介電層1310可被形成在插入物晶圓1100的第一表面1101上。第一介電層1310可作為將要安裝在插入物晶圓1100的第一表面1101上的半導體晶片1500附接到插入物晶圓1100的粘合層被引入。半導體晶片1500可被并排地引入以在第一表面1101上對齊，使得晶片連接部分1510面向插入物晶圓1100的第一表面1101。各個半導體晶片1500可以是集成有集成電路的存儲器半導體晶片。半導體 晶片1500可具有芯片的形狀，半導體晶片1500包括設置有用于電連接到外部的晶片連接部分1510的第三表面1505以及與第三表面1505相對的第四表面1507。

圖14示出形成保護部分1600的步驟。參照圖14，可在插入物晶圓1100的第一表面1101上形成覆蓋第一介電層1310并且保護半導體晶片1500的側部的保護部分1600。保護部分1600可由介電材料形成。所述介電材料可包括環(huán)氧模塑料(EMC)。可通過在將多個半導體晶片1500并排地安裝在插入物晶圓1100的第一表面1101上的第一介電層1310上之后執(zhí)行模制工藝來形成保護部分1600。保護部分1600可被模制以填充半導體晶片1500與相鄰的不同半導體晶片1500之間的部分。保護部分1600可被形成為使得半導體晶片1500的第四表面1507被暴露。如果保護部分1600被形成為使半導體晶片1500的第四表面1507暴露而沒有包圍第四表面1507，則因為半導體封裝的總厚度沒有增加那么多，所以可實現薄封裝。另外，根據半導體晶片1500的操作而生成的熱可通過暴露的第四表面1507來更有效地消散。保護部分1600可被形成為覆蓋半導體晶片1500的側表面，在一些情況下，可延伸以覆蓋半導體晶片1500的第四表面1507。

圖15示出使插入物晶圓1100凹進的步驟。參照圖15，可使插入物晶圓1100的暴露的第二表面1103凹進。可通過蝕刻或研磨第二表面1103來執(zhí)行使第二表面1103凹進的工藝。可對第二表面1103應用化學機械拋光以便更精細地調節(jié)凹進程度。

可通過使插入物晶圓1100的第二表面1103凹進來提供凹進的第二表面1105。通過此工藝，可將插入物晶圓1100轉換為具有比初始厚度T1薄的厚度T2的插入物晶圓1109。被減薄以具有更薄的厚度T2的插入物晶圓1109可被設置為使得與凹進的第二表面1105相對的第一表面1101通過第一介電層1310和保護部分1600被固定。包括被模制以保護半導體晶片1500的保護部分1600的結構可在針對插入物晶圓1109的凹進工藝期間起到操縱基板或載體基板的作用。包括被模制以保護半導體晶片1500的保護部分1600的結構可在針對插入物晶圓1109的凹進工藝期間充當固定插入物晶圓1109的構件，并且可在后續(xù)工藝中充當通過固定插入物晶圓1109來實現工藝的操縱基板或載體基板。插入物晶圓1109可具有約5μm至10μm的薄厚度T2。盡管像這樣將插入物晶圓1109處理為薄厚度，但是插入物晶圓1109可維持在能夠通過包括模制的保護部分1600的結構來操縱的狀態(tài)。

圖16示出在插入物晶圓1109的凹進的第二表面1105上形成蝕刻掩模1800的步 驟。參照圖16，具有暴露第二表面1105的部分的開口1801的蝕刻掩模1800可形成在插入物晶圓1109的第二表面1105上。蝕刻掩模1800可包括光致抗蝕劑材料。蝕刻掩模1800的開口1801可被形成為使第二表面1105的與半導體晶片1500的晶片連接部分1510交疊的區(qū)域暴露。蝕刻掩模1800的第一開口1801可與半導體晶片1500的晶片連接部分1510對齊。

圖17示出形成通孔1110的步驟。參照圖17，暴露半導體晶片1500的晶片連接部分1510的表面的通孔1110可形成在插入物晶圓1109的第二表面1105上。通孔1110可利用干法蝕刻工藝、濕法蝕刻工藝或激光蝕刻工藝被形成為具有約5μm至約10μm的深度。可這樣形成通孔1110：使用蝕刻掩模作為阻擋物去除第二表面1105的暴露于第一開口1801(圖16)的部分，然后蝕刻并去除第一介電層1310的在暴露的插入物晶圓1109下面的部分。通孔1110可被設置為與半導體晶片1500的晶片連接部分1510對齊。可在蝕刻工藝之后選擇性地去除蝕刻掩模1800。

圖18示出形成互連結構1200的步驟。參照圖18，可形成填充通孔1110并延伸到與通孔1110相鄰的插入物晶圓1109的第二表面1105上的互連結構1200。盡管未示出，可在互連結構1200與插入物晶圓1109的主體之間的界面上引入絕緣層或介電層以使互連結構1200與插入物晶圓1109的主體電絕緣。絕緣層可利用包括二氧化硅(SiO₂)的層來提供。

各個互連結構1200可包括填充通孔1110的貫通電極部分1210。各個貫通電極部分1210的端部1211可位于通孔1110的底部，并且可被直接連接并緊固到暴露于通孔1110的晶片連接部分1510?？稍诟鱾€貫通電極部分1210的端部1211與晶片連接部分1510的表面之間設置諸如單獨的凸點或焊料層的中間連接構件。各個互連結構1200可包括外部連接部分1231，外部連接部分1231位于插入物晶圓1109的第二表面1105上并且要連接到諸如其它電子組件或模塊基板的外部裝置。各個互連結構1200可包括將外部連接部分1231連接到貫通電極部分1210的延伸部分1230，并且使貫通電極部分1211電延伸以基本上到達外部連接部分1231。外部連接部分1231和貫通電極部分1210可被設置為一對一匹配。貫通電極部分1210、外部連接部分1231和延伸部分1230可被形成為包括以基本上相同的層延伸和集成的層。

外部連接部分1231和延伸部分1230可利用貫通電極部分1210形成在一層中。因此，由于外部連接部分1231和貫通電極部分1210沒有形成在不同的分離的層中， 所以用于形成它們的工藝可簡化。例如，互連結構1200的具有外部連接部分1231、延伸部分1230和貫通電極部分1210的形狀的層可同時形成。由于通孔1110的深度相對較淺，所以在填充通孔1110的同時用于互連結構1200的導電層可被形成為延伸到插入物晶圓1100的第二表面1105上以提供外部連接部分1231和延伸部分1230?；ミB結構1200可利用包括銅(Cu)層的金屬層來提供，但不限于此。互連結構1200還可包括用于鍍銅的種子層(未示出)以及用于防止銅離子擴散的擴散阻擋層(未示出)。在實施方式中，延伸部分1230可在第二表面1105上在與外部連接部分1231相反的方向上延伸。

圖19示出形成暴露外部連接部分1231的第二介電層圖案1330的步驟。參照圖19，具有暴露外部連接部分1231的表面的開口1331的第二介電層圖案1330可被形成為覆蓋插入物晶圓1109的第二表面1105。第二介電層圖案1330可覆蓋并遮擋延伸部分1230以及貫通電極部分1210的暴露于插入物晶圓1109的第二表面1105的暴露部分，并且可被形成為使得外部連接部分1231被暴露于外。第二介電層圖案1330可由有機聚合物材料形成。第二介電層圖案1330可被形成為包括光致抗蝕劑材料。

圖20示出將外部連接端子1700附接到外部連接部分1231的步驟。參照圖20，用于外部連接的外部連接端子1700可被附接到外部連接部分1231。各個外部連接端子1700可包括諸如焊料凸點或焊球的連接構件。

各個外部連接部分1231可作為將貫通電極部分210電延伸至外部的構件來提供。貫通電極部分1210被設置在插入物晶圓109的與半導體晶片1500交疊的部分處。外部連接部分1231可通過延伸部分1230被設置在相對于貫通電極部分1210向一側偏置的位置處，并且可被設置在相對于晶片連接部分1510偏移的位置處。連接到外部連接部分1231的外部連接端子1700也可被設置為不位于與晶片連接部分1510對齊的位置處，而是位于偏移位置處。

由于外部連接部分1231沒有被設置在與晶片連接部分1510對齊的位置處，而是設置在偏移位置處，所以外部連接部分1231可具有與晶片連接部分1510不同的線寬大小和間距大小。外部連接部分1231可被設置為具有比貫通電極部分1210的端部1211的線寬大小更大的線寬大小，并且具有比貫通電極部分1210的端部1211的布置間距大小更大的布置間距大小。

返回參照圖20，將外部連接端子1700附接到外部連接部分1231的步驟的所得 結構可通過執(zhí)行單一化工藝而被分離成各個半導體封裝。所得結構可利用切割工藝(例如，激光切割、機械刀鋸切)來被分離成各個封裝。參照圖12以及圖20，插入物晶圓1109可通過分離工藝而成為包括插入物晶片1109A(圖12)的單個封裝的形狀。

圖21是示出根據實施方式的包括存儲卡7800的電子系統(tǒng)的示例的表示的框圖，該存儲卡7800包括至少一個半導體器件。存儲卡7800包括諸如非易失性存儲器裝置的存儲器7810以及存儲器控制器7820。存儲器7810和存儲器控制器7820可存儲數據或讀取存儲的數據。存儲器7810和/或存儲器控制器7820包括設置在根據實施方式的嵌入式封裝中的一個或更多個半導體芯片。

存儲器7810可包括本公開的實施方式的技術所應用于的非易失性存儲器裝置。存儲器控制器7820可控制存儲器7810，使得響應于來自主機7830的讀/寫請求讀出所存儲的數據或者存儲數據。

圖22是示出包括根據實施方式的至少一個器件的電子系統(tǒng)8710的示例的表示的框圖。電子系統(tǒng)8710可包括控制器8711、輸入/輸出單元8712和存儲器8713?？刂破?711、輸入/輸出裝置8712和存儲器8713可通過提供數據移動的路徑的總線8715來彼此聯接。

在實施方式中，控制器8711可包括一個或更多個微處理器、數字信號處理器、微控制器和/或能夠執(zhí)行與這些組件相同的功能的邏輯裝置。控制器8711或存儲器8713可包括根據本公開的實施方式的一個或更多個半導體封裝。輸入/輸出裝置8712可包括從鍵區(qū)、鍵盤、顯示裝置、觸摸屏等中選擇出的至少一個。存儲器8713是用于存儲數據的裝置。存儲器8713可存儲要由控制器8711等執(zhí)行的數據和/或命令。

存儲器8713可包括諸如DRAM的易失性存儲器裝置和/或諸如閃存的非易失性存儲器裝置。例如，閃存可被安裝到諸如移動終端或臺式計算機的信息處理系統(tǒng)。閃存可構成固態(tài)盤(SSD)。在這種情況下，電子系統(tǒng)8710可在閃存系統(tǒng)中穩(wěn)定地存儲大量數據。

電子系統(tǒng)8710還可包括接口8714，接口8714被配置為向通信網絡發(fā)送數據以及從通信網絡接收數據。接口8714可以是有線型或無線型的。例如，接口8714可包括天線或者有線或無線收發(fā)器。

電子系統(tǒng)8710可被實現為移動系統(tǒng)、個人計算機、工業(yè)計算機或者執(zhí)行各種功 能的邏輯系統(tǒng)。例如，移動系統(tǒng)可以是個人數字助理(PDA)、便攜式計算機、平板計算機、移動電話、智能電話、無線電話、膝上型計算機、存儲卡、數字音樂系統(tǒng)和信息發(fā)送/接收系統(tǒng)中的任一個。

如果電子系統(tǒng)8710是能夠執(zhí)行無線通信的設備，則電子系統(tǒng)8710可用在諸如CDMA(碼分多址)、GSM(全球移動通信系統(tǒng))、NADC(北美數字蜂窩)、E-TDMA(增強時分多址)、WCDMA(寬帶碼分多址)、CDMA2000、LTE(長期演進)和Wibro(無線寬帶互聯網)的通信系統(tǒng)中。

為了例示性目的公開了本公開的實施方式。本領域技術人員將理解，在不脫離本公開和附圖的范圍和精神的情況下，可進行各種修改、添加和替代。

相關申請的交叉引用

本申請要求2015年6月25日提交于韓國知識產權局的韓國申請No.10-2015-0090451的優(yōu)先權，其整體以引用方式并入本文。