本發(fā)明一般涉及制造三維扇出結(jié)構(gòu)的方法，并且更具體地，涉及制造用于集成電路裝置的三維扇出結(jié)構(gòu)的方法。

背景技術(shù)：

扇出(fan-out)晶片級封裝(wlp)通過在單個(gè)集成電路封裝內(nèi)的半導(dǎo)體片芯(die)的縱向集成使得能夠?qū)崿F(xiàn)三維(3d)結(jié)構(gòu)。因此，扇出wlp已經(jīng)變成增加能夠集成在單個(gè)集成電路裝置內(nèi)的功能的重要技術(shù)。

用于在集成電路裝置內(nèi)制造晶片級扇出的常規(guī)技術(shù)通常包括諸如面板化(panelization)工藝、封裝通孔(throughpackagevia)工藝和雙面構(gòu)建(doublesidedbuild-up)工藝之類的工藝。對于在集成電路裝置內(nèi)晶片級扇出的制造，這些工藝為增加了大量的成本，帶來了可制造性和可靠性問題。

例如，采用常規(guī)的fowlp(扇出晶片級封裝)制造工序，片芯和部件常?！罢娉隆狈胖迷谂R時(shí)的載帶/載體上(即，“有效”側(cè)與載帶/載體接觸)，來確保片芯和部件共面。接下來是包封，以將片芯和部件組裝成“面板”以供構(gòu)建。為了在片芯和部件的有效側(cè)上執(zhí)行構(gòu)建，面板被翻轉(zhuǎn)并且載帶/載體被移除。載帶/載體移除工藝常常涉及專門的熱、光學(xué)和機(jī)械處理工藝，這使得產(chǎn)品流程復(fù)雜化和成本增加。同時(shí)，因?yàn)槠竞筒考诎庵斑M(jìn)行放置，包封劑的收縮會(huì)引起“片芯偏移”，這會(huì)導(dǎo)致大的成品率損失。當(dāng)fowlp用于大面板尺寸和精細(xì)節(jié)距(pitch)的產(chǎn)品時(shí)，片芯偏移尤其成為問題。

除了工藝流程復(fù)雜和片芯偏移的挑戰(zhàn)之外，帶/載體工藝還會(huì)導(dǎo)致面板上不期望的形貌(topography)。這是因?yàn)槠?部件在放置期間穿透進(jìn)入了帶/載體粘附劑中，如圖1所示。結(jié)果，在后續(xù)被包封和帶/載體移除時(shí)，片芯/部件穿透入粘附劑的區(qū)域?qū)陌鈩┑谋砻嫱钩?，造成片芯對模具或者部件對模具的不共面，如圖2所示。該不平坦會(huì)影響構(gòu)建層的連續(xù)性，并且在再分配層的構(gòu)建之后產(chǎn)生片芯/部件級的應(yīng)力，潛在地導(dǎo)致片芯/部件和再分配層的損壞，以及導(dǎo)致 粘附劑空隙。

因此，用于在集成電路裝置內(nèi)制造晶片級扇出的、不會(huì)導(dǎo)致這種冗長的，高成品率損失和復(fù)雜的工藝的技術(shù)，將有助于降低成本，并提高這種集成電路裝置的可制造性和可靠性。

附圖說明

參考以下對優(yōu)選實(shí)施例的描述以及附圖，將最佳地理解本發(fā)明及其目的和有益效果，在附圖中：

圖1是在放置期間片芯/部件穿透進(jìn)入帶/載體粘附劑的問題的簡化截面視圖；

圖2是作為其穿透進(jìn)入帶/載體粘附劑的結(jié)果，在包封之后片芯/部件不共面問題的簡化截面視圖。

圖3至9示出了一系列簡化截面構(gòu)建視圖，該些視圖示出了依照本發(fā)明實(shí)施例的制造用于集成電路裝置的3d扇出結(jié)構(gòu)的方法的示例；

圖10是具有多個(gè)片芯和部件的3d扇出結(jié)構(gòu)的示例的簡化截面視圖；以及

圖11至18示出了一系列簡化截面構(gòu)建視圖，該些視圖示出了制造用于集成電路裝置的3d扇出結(jié)構(gòu)的方法的替代性示例。

具體實(shí)施方式

下文中的結(jié)合附圖的詳細(xì)描述意在描述本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施例，并不意圖代表本發(fā)明可踐行的僅有的形式。應(yīng)當(dāng)理解，相同或者等同功能可以由不同的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)，意圖將這些不同的實(shí)施例包括在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。在附圖中，通篇使用相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。此外，術(shù)語“包括”、“包含”，或者其任何其它的變形，均意在涵蓋非排除性的包含，使得包括一系列元件或者步驟的模塊、電路、裝置部件、結(jié)構(gòu)和方法步驟不是僅包括這些元件，而是可以包括未明確列出的或這些模塊、電路、裝置部件或步驟固有的其他的元件或者步驟。以“包括”引述的元件或者步驟，在沒有更多的限制的情況下，并不排除包括所述元件或步驟的其他相同元件或步驟的存在。

在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了制造用于集成電路裝置的3d扇出結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括：提供襯底載體，其包括相對的第一和第二表面，以及在第一 和第二表面之間貫穿延伸的孔；將第一半導(dǎo)體片芯接合至襯底載體的第一表面，使得第一半導(dǎo)體片芯覆蓋襯底載體的孔；在襯底載體的孔內(nèi)沉積包封劑和第二半導(dǎo)體片芯，使得第二半導(dǎo)體片芯的有效表面暴露并且與襯底載體的第二表面共面；以及將至少一個(gè)再分配層施加至襯底載體的第二表面上，以形成3d扇出結(jié)構(gòu)。

在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供用于集成電路裝置的三維扇出結(jié)構(gòu)。該3d扇出結(jié)構(gòu)包括：襯底載體，其包括相對的第一和第二表面，以及在第一和第二表面之間貫穿延伸的孔；第一半導(dǎo)體片芯，接合至襯底載體的第一表面，使得第一半導(dǎo)體片芯覆蓋襯底載體的孔；包封劑和第二半導(dǎo)體片芯，位于襯底載體的孔內(nèi)，使得第二半導(dǎo)體片芯的有效表面暴露并且與襯底載體的第二表面共面；以及至少一個(gè)再分配層，施加至襯底載體的第二表面上。

在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了包括該用于集成電路裝置的3d扇出結(jié)構(gòu)的集成電路裝置。

現(xiàn)在參考圖3至9，示出了一系列簡化的截面構(gòu)建視圖，其示出了制造用于集成電路裝置的三維扇出結(jié)構(gòu)的方法的示例。該方法開始于圖3，其中提供了襯底載體300。襯底載體300可由任何合適的絕緣材料制成，例如ccl襯底(覆銅疊層襯底)。襯底載體300具有相對的第一和第二表面310、320，和在其間貫穿延伸的孔330。在一些實(shí)例中，襯底載體300可以具有導(dǎo)電軌線或者焊盤340，其形成在襯底載體300的表面310、320上或表面310、320中。襯底載體300可以還包括貫穿其(例如在導(dǎo)電接觸軌跡/焊盤340之間)延伸的一個(gè)或者多個(gè)導(dǎo)電通孔(via)350。

如圖4所示，將第一半導(dǎo)體片芯400接合至襯底載體300的第一表面310，使得第一半導(dǎo)體片芯400覆蓋襯底載體300的孔330?？梢赃m用任何合適的接合技術(shù)來將第一半導(dǎo)體片芯400接合至襯底載體300的第一表面310。例如，并且如圖4至8所示，可以使用焊球表面安裝技術(shù)將第一半導(dǎo)體片芯400倒裝接合至襯底載體300的第一表面310，其中焊料膏的“球”410用于將位于第一半導(dǎo)體片芯400的有效表面405的外圍區(qū)域附近的接觸焊盤機(jī)械和電地接合至位于襯底載體300的第一表面310上或第一表面310中的與孔330的邊緣相鄰的導(dǎo)電焊盤340。

將第一半導(dǎo)體片芯400接合至襯底載體300的第一表面310后，將襯底載 體300“翻轉(zhuǎn)”或者以其他方式重新定向(如果需要的話)，使得第一半導(dǎo)體片芯400位于襯底載體300之下，如圖5所示。

在圖3至9中示出的示例方法中，將諸如環(huán)氧樹脂的包封劑600分配至襯底載體300內(nèi)的孔330中，如圖6所示。隨后將第二半導(dǎo)體片芯700放置至襯底載體300的孔330內(nèi)的包封劑中，使得第二半導(dǎo)體片芯700的有效表面705暴露并且與襯底載體300的第二表面320共面，如圖7所示。施加至第二半導(dǎo)體片芯700的放置力有助于改善第一半導(dǎo)體片芯400與襯底載體300的第一表面310之間的包封劑600的填充不足720?？梢允褂谩俺叽纭笔叭『头胖霉茏?10來確保第二半導(dǎo)體片芯700的有效表面705與襯底載體300的第二表面320共面。

重要的是，通過最初將第一半導(dǎo)體片芯400接合至襯底載體300的第一表面310使得其覆蓋了孔330，當(dāng)襯底載體隨后翻面時(shí)，形成了井形結(jié)構(gòu)，其中的包封劑600和第二半導(dǎo)體片芯700能夠沉積放置其中而不需要臨時(shí)帶/載體，并因此避免了用于移除帶/載體的另外的工序。此外，相較于使用臨時(shí)的帶/載體工藝，能夠更容易地實(shí)現(xiàn)第二半導(dǎo)體片芯700的有效表面705與襯底載體300的第二表面320的共面。

一旦包封劑600硬化，則將一個(gè)或者多個(gè)再分配層(諸如圖8中的810所一般地示出的)施加(構(gòu)建)至襯底載體300的第二表面320上，來形成三維扇出結(jié)構(gòu)800。然后，可以執(zhí)行3d扇出結(jié)構(gòu)800的球附接和單顆化(singulation)，來形成單獨(dú)的集成電路裝置900，如圖9所示。

有益的是，如能夠從示出的實(shí)例中所看出的，半導(dǎo)體片芯400、700中的任何一個(gè)均不需要與襯底載體300是等厚度的或者相對于彼此等厚度(這些事很多常規(guī)制造技術(shù)的限制)，使得在半導(dǎo)體片芯形狀和尺寸方面具有更大的靈活性和變化。特別是，制造其中半導(dǎo)體片芯相對于襯底載體300和彼此具有不同的厚度的三維扇出結(jié)構(gòu)的能力，在制造由多個(gè)片芯和部件構(gòu)成的模塊(諸如，圖10中所示的集成電路模塊1000)時(shí)是尤為有益的。

因此，提供了用于制造3d扇出結(jié)構(gòu)的簡化的低成本的工藝流程，其使得能夠?qū)崿F(xiàn)得到的集成電路裝置的良好的可制造性和可靠性。

現(xiàn)在參考圖11至18，示出了一系列簡化的截面構(gòu)建視圖，其示出了制造用于集成電路裝置的3d扇出結(jié)構(gòu)的方法的替代性實(shí)例。為理解的清楚和簡單起 見，適用相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)示與圖3至9所示實(shí)例中相同的特征。該方法開始于圖11，其中提供了襯底載體300。襯底載體300具有相對的第一和第二表面310、320，和貫穿其延伸的孔330。在一些實(shí)例中，襯底載體300可以具有導(dǎo)電軌跡或者焊盤340，其形成在襯底載體300的表面310、320上或表面310、320中。襯底載體300可以進(jìn)一步包括貫穿其(例如，在導(dǎo)電接觸軌跡/焊盤340之間)延伸的一個(gè)或者多個(gè)導(dǎo)電通孔(via)350。

如圖12所示，將第一半導(dǎo)體片芯400接合至襯底載體300的第一表面310，使得第一半導(dǎo)體片芯400覆蓋襯底載體300的孔330。

將第一半導(dǎo)體片芯400接合至襯底載體300的第一表面310后，將襯底載體300“翻轉(zhuǎn)”或者重新定向(如果需要的話)，使得第一半導(dǎo)體片芯400位于襯底載體300之下，如圖13所示。

在圖11至18中示出的示例方法中，將粘附劑層1400(諸如，片芯附接膜(daf)帶)施加至暴露在孔330內(nèi)的第一半導(dǎo)體片芯400的接合表面區(qū)域，其在示出的實(shí)例中由第一半導(dǎo)體片芯400的有效表面405構(gòu)成，如圖14所示。隨后將第二半導(dǎo)體片芯700放置至襯底載體300的孔330內(nèi)的粘附劑層1400上，使得第二半導(dǎo)體片芯700的有效表面705與襯底載體300的第二表面320共面，如圖15所示。替代地，粘附劑層1400可以首先施加至第二半導(dǎo)體片芯700的表面，并且半導(dǎo)體片芯700和粘附劑層1400可以放置在孔330內(nèi)，使得粘附劑層1400接觸并且粘接至第一半導(dǎo)體片芯400的接合表面。

隨后將包封劑1600分配至孔330中第二半導(dǎo)體片芯700的周圍，來將第二半導(dǎo)體片芯700包封在孔330內(nèi)，使得第二半導(dǎo)體片芯700的有效表面705保持暴露并且與襯底載體300的第二表面320共面，并且第一半導(dǎo)體片芯400與襯底載體300的第一表面310之間的填充不足720得以改善。

一旦包封劑600硬化，隨后將一個(gè)或者多個(gè)再分配層(諸如，圖17中一般性地以810表示的)施加(構(gòu)建)到襯底載體300的第二表面320上，來形成三維扇出結(jié)構(gòu)1700。之后可以執(zhí)行三維扇出結(jié)構(gòu)1700的球附接和單顆化，來形成單獨(dú)的集成電路裝置1800，如圖18所示。

在前面的說明中，已經(jīng)參考本發(fā)明實(shí)施例的特定示例對本發(fā)明進(jìn)行了描述。然而顯然，可以在其中做出各種修改和改變，而不脫離如所附權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的范圍，并且權(quán)利要求并不限于上述的特定實(shí)施例。

因?yàn)楸景l(fā)明示出的實(shí)施例絕大部分可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的電子部件或者電路來實(shí)現(xiàn)，因此為了便于理解本發(fā)明的主要概念，以及避免模糊或者分散本發(fā)明的教導(dǎo)，將不會(huì)以超出上面所示例說明的被認(rèn)為是必要的程度來闡述細(xì)節(jié)。

例如，說明書和權(quán)利要求中的術(shù)語“前”、“后”、“頂”、“底”、“上”、“下”等等，如果有的話，用于描述的目的，而并不必然用于描述永久性的相對位置。應(yīng)當(dāng)理解，如此使用的術(shù)語在適當(dāng)?shù)那樾蜗率强梢曰Q的，使得再次描述的本發(fā)明的實(shí)施例例如能夠以不同于在此示出的或者以其他方式描述的其它的朝向操作。

此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，上述操作之間的分界僅是示意性的。多個(gè)操作可合并至單個(gè)操作，單個(gè)操作可以分配至另外的操作中，并且操作可以在時(shí)間上至少部分重疊地來執(zhí)行。此外，替代的實(shí)施例可以包括特定操作的多個(gè)實(shí)例，并且在不同的其他實(shí)施例中操作的順序可以變換。

然而，其它的修改、變形和替代也是可能的。因此，說明書和附圖應(yīng)理解為是展示說明性的而非限制性的。

在權(quán)利要求中，位于括號內(nèi)的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)理解為對權(quán)利要求的限定。術(shù)語“包括”并不排除權(quán)利要求中所列的元件或者步驟之外的其它元件或者步驟的存在。此外，本文所使用的術(shù)語“一”(“a”或者“an”)被定義為一個(gè)或者多于一個(gè)。此外，權(quán)利要求中引語(諸如，“至少一個(gè)”和“一個(gè)或多個(gè)”)的使用，不應(yīng)理解為暗示了：以“一”(不定冠詞“a”或者“an”)引入另外的權(quán)利要求的項(xiàng)元，將包括如此引入的權(quán)利要求項(xiàng)元的任何特定權(quán)利要求限定為僅包括一個(gè)該項(xiàng)元的發(fā)明，即使當(dāng)同一權(quán)利要求包括引語“一個(gè)或多個(gè)”或者“至少一個(gè)”以及“一”(不定冠詞“a”或者“an”)時(shí)也是如此。這同樣適用于“所述”(定冠詞)的使用。除非另作說明，否則諸如“第一”和“第二”的術(shù)語用于在該術(shù)語所描述的項(xiàng)元之間任意地進(jìn)行區(qū)分。因此，這些術(shù)語并不必然表示這些項(xiàng)元的時(shí)間上的或者其它的優(yōu)先次序。在互相不同的權(quán)利要求中引述了某些特征(measure)的事實(shí)并不表示不能使用這些特征的組合來獲得有益效果。