本發(fā)明總的來說涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法。

背景技術(shù)：

目前，電子設(shè)備是我們?nèi)粘Ｉ畈豢苫蛉钡氖挛?，其涉及并且包含許多電子組件。在電子工業(yè)中，電子組件構(gòu)成的管芯廣泛地應(yīng)用在各種電子設(shè)備和應(yīng)用中。隨著電子工業(yè)的發(fā)展，電子組件的小型化和高級功能越來越重要。對于電子組件的小型化和高級功能的需求導(dǎo)致了更加復(fù)雜并且緊密的配置。

電子工業(yè)的主要趨勢在于，使電子組件更輕、更小、更多功能、更強(qiáng)大、更可靠以及低成本。因此，晶圓級封裝(wlp)技術(shù)受到人們的歡迎。這種技術(shù)提供了晶圓級上的電子組件的制造，并且廣泛地應(yīng)用以滿足對于電子組件的小型化和高級功能的需求。

隨著晶圓級封裝的應(yīng)用和復(fù)雜度的增加，給可靠性和穩(wěn)定性帶來了挑戰(zhàn)。因此，不斷尋求用于wlp的結(jié)構(gòu)和方法中的改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：半導(dǎo)體管芯；絕緣層，圍繞半導(dǎo)體管芯；后鈍化互連件(ppi)，位于絕緣層和第一半導(dǎo)體管芯上方；導(dǎo)電部件，位于絕緣層的邊緣中并且延伸穿過絕緣層，其中，導(dǎo)電部件包括從絕緣層暴露的表面；emi(電磁干擾)屏蔽罩，基本覆蓋絕緣層的邊緣并且與導(dǎo)電部件的暴露的表面接觸。

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種3d(三維)半導(dǎo)體封裝件，包括：模制構(gòu)造，包括：第一和第二半導(dǎo)體管芯或組件，在一方向上堆疊；互連件，介于第一和第二半導(dǎo)體管芯或組件之間；絕緣層，圍繞第一半導(dǎo)體管芯或組件；導(dǎo)電支柱，與互連件、第一和第二半導(dǎo)體管芯或組件中的至少一個電通信；以及導(dǎo)電部件，與導(dǎo)電支柱沿著堆疊方向延伸并且延伸穿過絕緣層，其中，導(dǎo)電部件包括在與堆疊方向垂直的方向上從絕緣層暴露的表面，并且導(dǎo)電部件配置為與地連接；emi屏蔽罩，覆蓋模制構(gòu)造的外表面并且與導(dǎo)電部件的暴露的表面接觸。

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：提供襯底；將多個半導(dǎo)體管芯設(shè)置在襯底上方；在劃線區(qū)域周圍形成偽導(dǎo)電圖案，由此圍繞多個半導(dǎo)體管芯的每一個半導(dǎo)體管芯并且分開多個半導(dǎo)體管芯的每一個管芯；以及通過切割劃線區(qū)域和偽導(dǎo)電圖案的一部分進(jìn)行分割以分離多個半導(dǎo)體管芯，由此暴露偽導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電表面。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以最佳地理解本發(fā)明的各個方面。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是根據(jù)一些實(shí)施例的抗emi半導(dǎo)體器件。

圖1a是根據(jù)一些實(shí)施例的沿著圖1中的aa'的截面圖。

圖2是根據(jù)一些實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的透視圖。

圖2a是圖2中的半導(dǎo)體器件的頂視圖。

圖3a至圖3e是根據(jù)一些實(shí)施例的抗emi半導(dǎo)體器件中的導(dǎo)電部件的頂視圖。

圖4a至圖4c是根據(jù)一些實(shí)施例的抗emi半導(dǎo)體器件的一部分的頂視圖。

圖5是根據(jù)一些實(shí)施例的抗emi半導(dǎo)體器件的一部分。

圖6是根據(jù)一些實(shí)施例的抗emi半導(dǎo)體器件的一部分的頂視圖。

圖7a至圖7b是根據(jù)一些實(shí)施例的制造抗emi半導(dǎo)體器件的方法的操作。

圖7c是根據(jù)一些實(shí)施例的抗emi半導(dǎo)體器件的一部分的頂視圖。

圖8a至圖8d是根據(jù)一些實(shí)施例的制造抗emi半導(dǎo)體器件的方法的操作。

圖9是根據(jù)一些實(shí)施例的抗emi半導(dǎo)體器件的一部分的頂視圖。

圖10a至圖10d是根據(jù)一些實(shí)施例的制造抗emi半導(dǎo)體器件的方法的操作。

圖11a至圖11d是根據(jù)一些實(shí)施例的抗emi半導(dǎo)體器件的一部分的頂視圖。

圖12是根據(jù)一些實(shí)施例的抗emi半導(dǎo)體器件的一部分的頂視圖。

具體實(shí)施方式

以下公開內(nèi)容提供了許多不同實(shí)施例或?qū)嵗?，用于?shí)現(xiàn)所提供主題的不同特征。以下將描述組件和布置的具體實(shí)例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅是實(shí)例并且不意欲限制本發(fā)明。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。而且，本發(fā)明在各個實(shí)例中可以重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)僅是為了簡明和清楚，其自身并不表示所論述的各個實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

此外，為了便于描述，本文中可以使用諸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等的空間關(guān)系術(shù)語，以描述如圖中所示的一個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外，空間關(guān)系術(shù)語旨在包括器件在使用或操作過程中的不同方位。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位)，并且在本文中使用的空間關(guān)系描述符可以同樣地作相應(yīng)地解釋。

在本發(fā)明中，三維(3d)半導(dǎo)體封裝件形成為具有沿著每個單獨(dú)的管芯的厚度的方向堆疊的至少兩個半導(dǎo)體管芯?？梢酝ㄟ^使用扇入或扇出晶圓級封裝技術(shù)來形成3d半導(dǎo)體封裝件。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)設(shè)置在堆疊的管芯之間。對于提供用于3d半導(dǎo)體封裝件中的任何管芯的電通信的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明中將其稱為“有源再分布層”(有源rdl)。然而，對于在堆疊的管芯之間不提供內(nèi)部通信或在3d半導(dǎo)體封裝件與其他外部器件之間不提供相互通信的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明中將其稱為“偽再分布層”(偽rdl)。采用諸如模塑料(molding)的絕緣材料來圍繞堆疊的管芯和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，以形成集成3d半導(dǎo)體封裝件。在一些實(shí)施例中，絕緣材料至少具有三層，其中每一層都可以由不同的絕緣材料形成。三層中的每一層都設(shè)計(jì)為基本圍繞管芯或rdl。絕緣材料保護(hù)管芯或rdl免于不期望的電接觸或外部污染。可以在顯微鏡下觀察到不同的絕緣層之間的界面具有應(yīng)變的截面圖。

在本發(fā)明中，導(dǎo)電部件設(shè)置在絕緣材料中并且向上延伸確定的高度。絕緣材料至少延伸穿過一個絕緣層。在一些實(shí)施例中，確定的高度至少等于或大于堆疊的管芯中的一個管芯的厚度。導(dǎo)電部件設(shè)置在3d半導(dǎo)體封裝件的周邊區(qū)域中并且配置為與3d半導(dǎo)體封裝件的接地端連接。在一些情況下，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)位于絕緣材料的邊緣中并且與rdl不同，導(dǎo)電部件位于堆疊的管芯中的一個管芯的同一層級中而不是介于堆疊的管芯之間。此外，導(dǎo)電部件未與3d半導(dǎo)體封裝件中的任何管芯電連接，即，導(dǎo)電部件與任何堆疊的管芯之間都不存在通信。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電部件還連接至偽rdl。

3d半導(dǎo)體封裝件還包括屏蔽罩，該屏蔽罩用于保護(hù)位于屏蔽罩內(nèi)的堆疊的管芯免于外部emi(電磁干擾)的影響。屏蔽罩配置為覆蓋內(nèi)部模制的3d半導(dǎo)體構(gòu)造的殼體(如果必要的化可以留出敞開的一側(cè))。在一些實(shí)施例中，屏蔽罩與絕緣材料的外表面接觸并且還與導(dǎo)電部件電連接，從而使得屏蔽罩可以通過導(dǎo)電部件電連接至3d半導(dǎo)體封裝件的接地端。在一些實(shí)施例中，屏蔽罩與導(dǎo)電部件的一部分接觸。

圖1是抗emi半導(dǎo)體器件100的實(shí)施例的爆炸圖。半導(dǎo)體器件100是3d半導(dǎo)體封裝件并且包括屏蔽罩105以覆蓋模制構(gòu)造110，該模制構(gòu)造具有位于其內(nèi)部的至少一個半導(dǎo)體管芯(未在圖中示出)。屏蔽罩105可以防止或緩解外部emi，外部emi會給模制構(gòu)造110帶來噪聲。模制構(gòu)造110具有與屏蔽罩105的內(nèi)壁基本接觸的若干外表面，諸如110a、110b和110c。在一些實(shí)施例中，屏蔽罩105的形狀與模制構(gòu)造110的一些外表面共形。模制構(gòu)造110還具有位于模制構(gòu)造110的邊緣處的導(dǎo)電部件102，其中導(dǎo)電部件102具有從絕緣材料104暴露的表面102a。表面102a與屏蔽罩105接觸。

圖1a是沿著圖1中的aa'的截面圖。模制構(gòu)造110是多層級結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有堆疊或布置為形成3d半導(dǎo)體模制構(gòu)造的若干半導(dǎo)體或電子組件。半導(dǎo)體管芯112和114位于襯底10上方并且位于模制構(gòu)造110的第一層級中。半導(dǎo)體管芯112和114布置為橫向分離。絕緣材料104的層104a填充在管芯112與114之間的間隙中。層104a還填充半導(dǎo)體管芯與屏蔽罩105之間的間隙以向管芯112和114提供絕緣。在一些實(shí)施例中，層104a包括類似氧化物、氮化物等的介電材料。在一些實(shí)施例中，層104a包括類似環(huán)氧樹脂、樹脂、酚類硬化劑、硅石、催化劑、顏料、脫模劑等的模制材料。半導(dǎo)體管芯112和114可以通過晶圓級扇入或扇出操作設(shè)置在襯底10上。諸如112a和114a的一些微導(dǎo)電柱形成在管芯112和114的有源表面上方。柱112a和114a分別與管芯112和114中的內(nèi)部電路電連接。每一個導(dǎo)電柱都從每一個管芯的有源表面向上延伸，并且從絕緣層104a暴露每一個導(dǎo)電柱的頂面。每一個導(dǎo)電柱的頂面都可以與設(shè)置在絕緣層104a上方的導(dǎo)電跡線連接。

絕緣層104a的上方是層104b，其也是絕緣材料104的一部分。層104b是模制構(gòu)造110的第二層級。層104b基本平行于層104a延伸。層104b還覆蓋半導(dǎo)體管芯112和114。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)202還位于第二層級中并且嵌入絕緣層104b。在一些實(shí)施例中，層104b包括感光電介質(zhì)，諸如聚苯并惡唑(pbo)、聚酰亞胺等。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)202位于半導(dǎo)體管芯112和114上方并且還連接至柱112a和114a。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)202通過柱112a和114a電耦合至半導(dǎo)體管芯112和114。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)202還稱為有源rdl并且包括一些導(dǎo)電跡線或通孔。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的諸如202a的部分未連接至柱112a或114a。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)202a還稱為偽rdl，這是因?yàn)槠湮措婑詈现涟雽?dǎo)體管芯112或管芯114。在一些實(shí)施例中，在形成半導(dǎo)體管芯112和114的最上部鈍化件之后形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)202，因此該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)還稱為后鈍化互連件(ppi)。

包括電子器件312和半導(dǎo)體管芯314的一些組件位于襯底10上方并且位于模制構(gòu)造110的第三層級中。器件312和管芯314布置為橫向分離。絕緣材料104的層104c填充在器件312與管芯314之間的間隙中。層104c還填充組件與屏蔽罩105之間的間隙以向器件312和管芯314提供絕緣。在一些實(shí)施例中，層104c包括類似環(huán)氧樹脂、樹脂、酚類硬化劑、硅石、催化劑、顏料、脫模劑等的模制材料。器件312和管芯314以3d布置堆疊在半導(dǎo)體管芯112和114上方。組件(312和314)與半導(dǎo)體管芯112和114之間的通信通過第二層級中的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)202。換句話說，堆疊的管芯或組件通過導(dǎo)電結(jié)構(gòu)202通信耦合。第三層級中的一些組件可以具有與第一層級中的那些部件類似的部件，諸如微柱或通孔；然而，為了簡明的目的，圖中省略了這些部件。

在一些實(shí)施例中，第一層級或第三層級中分別僅有一個組件或半導(dǎo)體管芯。可以通過不同的設(shè)計(jì)來改變模制構(gòu)造的體積，但是該結(jié)構(gòu)與圖1a中的模制構(gòu)造110類似。

仍參考圖1a，設(shè)置在模制構(gòu)造110的第一層級中的導(dǎo)電部件102鄰近模制構(gòu)造110的外表面110b。導(dǎo)電部件102從襯底10向上延伸并且穿過絕緣層104a。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電部件102具有比半導(dǎo)體管芯112和114的厚度大的高度。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電部件102的高度等于或大于絕緣層104a的厚度。導(dǎo)電部件102配置為連接至模制構(gòu)造110的接地端30。導(dǎo)電部件102與屏蔽罩105接觸，從而使得屏蔽罩105通過導(dǎo)電部件102電耦合至接地端30。在一些實(shí)施例中，可以在接地路徑中并且在導(dǎo)電部件102與接地端30之間插接一些導(dǎo)電元件。

圖2是從x方向上觀察時(shí)的圖1a中的模制構(gòu)造110的第一層級的一部分的示例性示圖。本發(fā)明的x方向與y方向垂直，y方向是限定導(dǎo)電部件102的高度的方向或沿著半導(dǎo)體管芯112或114的厚度的方向。如在圖1中提及的，表面110b是模制構(gòu)造110的面向屏蔽罩105的外表面。在一些實(shí)施例中，表面110b與屏蔽罩105接觸。絕緣層104a圍繞導(dǎo)電部件102。導(dǎo)電部件102的兩個表面102a和102b沿著y方向延伸并且穿過絕緣層104a。表面102a和102b兩者都未被絕緣層104a覆蓋。表面102a和102b設(shè)計(jì)為與屏蔽罩105接觸。絕緣材料124介于表面102a和102b之間并且基本不與絕緣層104a接觸。導(dǎo)電部件102的表面102c也是未被絕緣層104a覆蓋的暴露的表面中的一個。導(dǎo)電部件102。暴露的表面102c還可以連接至位于絕緣層104a上面的另一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。

圖2a是從圖2中的y方向看去(參考本發(fā)明的頂視圖)的示例性示圖。頂視圖示出，導(dǎo)電部件102具有介于表面102a與102b之間的連續(xù)的內(nèi)表面102d(在圖2a中示出為線)。如果絕緣材料124是不透明的，那么在圖2中不能觀察到表面102d。內(nèi)表面102d遠(yuǎn)離模制構(gòu)造110的外表面110b延伸，從而使得導(dǎo)電部件102凹進(jìn)絕緣層104a并且遠(yuǎn)離屏蔽罩105。表面102a和102b之間的凹槽填充有絕緣材料124。在本發(fā)明中，導(dǎo)電部件102提供用于接觸屏蔽罩105的一些區(qū)域和用于接觸絕緣層104a或絕緣材料124的一些區(qū)域。如果從表面110b施加任何拉力，那么隨著導(dǎo)電部件102與絕緣層104a之間的接觸面積增加，可以通過絕緣層104a來固定導(dǎo)電部件102。

圖3a是示出了模制構(gòu)造110中的導(dǎo)電部件302的頂視圖的另一實(shí)施例。導(dǎo)電部件302具有與圖2a中的導(dǎo)電部件102不同的形狀，但是具有類似的設(shè)計(jì)。導(dǎo)電部件302也凹進(jìn)絕緣層104a并且遠(yuǎn)離外表面110b。不像導(dǎo)電部件102彎進(jìn)絕緣層104a并且朝向模制構(gòu)造110的內(nèi)部，導(dǎo)電部件302具有遠(yuǎn)離外表面110b的兩個“l(fā)”角部。導(dǎo)電部件302還形成介于其內(nèi)表面302d與表面110b之間的四邊形空間。四邊形空間填充有絕緣材料124。從絕緣層104a暴露表面302a和302b。

圖3b是示出了絕緣層104a中的導(dǎo)電部件的另一實(shí)施例的頂視圖。導(dǎo)電部件類似于圖2a中的導(dǎo)電部件102。導(dǎo)電部件還具有遠(yuǎn)離外表面110b凹進(jìn)的表面102d。導(dǎo)電部件包括連接至導(dǎo)電部件的凹進(jìn)部分的延伸部分102e。延伸件102e還比凹進(jìn)部分更遠(yuǎn)離外表面110b延伸。在一些實(shí)施例中，延伸部分102e具有與導(dǎo)電部件的其他部分相同的高度并且增加了導(dǎo)電部件與絕緣層104a之間的接觸面積。

圖3c是示出了絕緣層104a中的導(dǎo)電部件的另一實(shí)施例的頂視圖。導(dǎo)電部件類似于圖3b中的導(dǎo)電部件102，但是延伸部分102e設(shè)計(jì)為具有連接至導(dǎo)電部件的凹進(jìn)部分的至少兩個分支。每一個分支都遠(yuǎn)離表面110b延伸并且還在彼此不同的徑向方向上延伸進(jìn)絕緣層104a。在一些實(shí)施例中，延伸部分102e具有與導(dǎo)電部件的凹進(jìn)部分相同的高度。在一些實(shí)施例中，延伸部分102e具有比凹進(jìn)部分的高度小的高度。延伸部分102e的分支增加了導(dǎo)電部件與絕緣層104a之間的接觸面積并且有助于將凹進(jìn)部分固定在絕緣層104a中。如果從表面110b施加外部拉力，那么延伸部分102e與絕緣層104a之間的接合力提供更大的阻力以抵抗外部拉力。

圖3d是示出了絕緣層104a中的導(dǎo)電部件的頂視圖的另一實(shí)施例。導(dǎo)電部件類似于圖3c中的導(dǎo)電部件102，但是延伸部分102e設(shè)計(jì)為在與表面110b基本平行的方向上連接至導(dǎo)電部件的凹進(jìn)部分。延伸部分102e位于比凹進(jìn)部分更遠(yuǎn)離外表面110b的位置處。延伸部分102e延伸為比導(dǎo)電部件的凹進(jìn)部分更寬。

圖3e是示出了絕緣層104a中的導(dǎo)電部件的頂視圖的另一實(shí)施例。導(dǎo)電部件類似于圖3d中的導(dǎo)電部件102，但是延伸部分102e設(shè)計(jì)為t形配置并且連接至導(dǎo)電部件的凹進(jìn)部分。延伸部分102e的一側(cè)垂直于表面110b延伸并且另一側(cè)平行于表面110b延伸。t形延伸部分102e位于比凹進(jìn)部分更遠(yuǎn)離外表面110b的位置處。t形延伸部分102e在至少兩個不同的方向上與絕緣層104a接觸，從而提供多方向接合力以固定凹進(jìn)部分。在本發(fā)明中，凹進(jìn)部分和延伸部分可以具有與以上所述的實(shí)施例不同的其他組合。

圖4a是模制構(gòu)造110的第一層級的頂視圖。絕緣層104a可以是不透明的，從而觀察不到圖1a中的掩埋在層104a中的半導(dǎo)體管芯112和114。圍繞模制構(gòu)造110的周邊設(shè)置導(dǎo)電部件102的若干單元。從絕緣層104a暴露表面102a和102b并且配置為與emi屏蔽罩接觸。在本實(shí)施例中，導(dǎo)電部件102的單元布置為外切模制構(gòu)造110的邊緣的環(huán)。每一個單元導(dǎo)電部件102都提供穿過絕緣層104a的至少兩個縱向表面102a和102b以用于接觸emi屏蔽罩。多個接觸導(dǎo)電部件設(shè)計(jì)還可以增加emi屏蔽罩的接地效率。

圖4b是另一實(shí)施例中的模制構(gòu)造110的第一層級的頂視圖。一些導(dǎo)電部件單元的延伸部分102e還平行于表面110b延伸并且合并在一條跡線中。每一條跡線都可以連接至導(dǎo)電部件的若干單元。導(dǎo)電部件102大于50um或甚至高度等于100um。開口40位于鄰近的跡線之間。在一些實(shí)施例中，在形成導(dǎo)電部件之后形成絕緣層104a。如果通過模塑料注入來執(zhí)行用于絕緣層104a的形成操作，那么導(dǎo)電部件102成為對于注入導(dǎo)電部件102內(nèi)或從導(dǎo)電部件102出來的高粘度模制材料的阻擋件。開口40可以配置為用于模制材料通過的通道。模制材料可以均勻地流動以形成均勻的絕緣層104a。

圖4c是另一實(shí)施例中的模制構(gòu)造110的第一層級的頂視圖。延伸部分102e還平行于表面110b延伸并且合并在一條跡線中。每一條跡線都可以連接至導(dǎo)電部件的若干單元，該單元具有l(wèi)形凹進(jìn)部分。與圖4b的實(shí)施例類似，開口40位于鄰近的直跡線之間。

圖5是根據(jù)實(shí)施例的模制構(gòu)造110的第一層級的透視圖。連接的導(dǎo)電部件102單元配置為梳狀(combshape)并且通過前述凹進(jìn)部分形成齒。從絕緣層104a暴露表面102a和102b。在一些實(shí)施例中，表面102a或102b具有約為1.0的高寬比(h/w)。

圖6是另一實(shí)施例中的模制構(gòu)造110的第一層級的頂視圖。導(dǎo)電部件102是封閉絕緣層104a的圈。導(dǎo)電部件102提供與emi屏蔽罩接觸的連續(xù)的表面。連續(xù)的表面縱向延伸穿過絕緣層104a以暴露表面102c。暴露的表面102c可以配置為與第二層級中的偽rdl或密封環(huán)接觸。

在本發(fā)明中，提供形成3d半導(dǎo)體封裝件的方法。3d半導(dǎo)體封裝件包括諸如邏輯或存儲器半導(dǎo)體管芯的若干電子組件。下文示出了形成3d半導(dǎo)體封裝件的一些操作。

在圖7a，提供襯底500以作為載體或支撐件。圖案化的層505設(shè)置在襯底500的頂面501上方。可以通過如下方式形成圖案化的層505：在頂面501上方涂覆毯式膜、并且然后去除毯式膜的一部分以形成開口505a，從而暴露圖案化的層505下面的表面。在一些實(shí)施例中，使用諸如聚酰亞胺、pbo的感光材料來在頂面501上形成毯式膜，然后通過光刻或蝕刻操作以形成圖案化的層505。界面層503可以選擇性地設(shè)置在圖案化的層505和襯底500之間。方法中使用的襯底500可以包括硅、玻璃、藍(lán)膜、干膜等。在本發(fā)明中省略的轉(zhuǎn)移操作期間，可以利用不同的襯底來代替原始襯底500。

在圖7b中，在晶種層(圖中省略)設(shè)置在開口505a之后，導(dǎo)電材料填充在開口505a中并且還從頂面501向上延伸。導(dǎo)電材料的部分502形成在兩個單元510和520之間。單元510和520配置為接收半導(dǎo)體管芯。劃線區(qū)域509介于部分502之間，可以穿過劃線區(qū)域509執(zhí)行分割操作以分離單元510和520。

圖7b是沿著圖7c中的線bb'的截面圖，包括兩個單元(701和702)并且以劃線區(qū)域509分界。將穿過劃線區(qū)域509執(zhí)行分割操作以將這兩個單元分離為兩個分割的半導(dǎo)體封裝件。導(dǎo)電材料填充在圖7a的開口505a中并且形成每個單元內(nèi)的若干有源導(dǎo)電支柱132。導(dǎo)電支柱132配置為與稍后設(shè)置的有源rdl連接。在相同的填充操作期間，導(dǎo)電材料還形成圍繞每一個單元的周邊的偽導(dǎo)電圖案502。偽導(dǎo)電圖案502包括圍繞每一個單元的邊緣的重復(fù)的偽單元。重復(fù)的單元具有與有源導(dǎo)電支柱132不同的形狀并且具有遠(yuǎn)離劃線區(qū)域509凹進(jìn)的部分。有源導(dǎo)電支柱132被導(dǎo)電材料完全填充并且不具有形成在其中的凹進(jìn)部分。

在圖8a中，在導(dǎo)電支柱132和偽導(dǎo)電圖案502形成在襯底500上方之后，去除圖案化的層505。一些電子組件(112和114)設(shè)置在每一個單元中并且設(shè)置在襯底500上方。電子組件可以是分割的半導(dǎo)體管芯或封裝組件。每一個單元都可以接收至少一個電子組件。如在圖8a中，在每一個單元中都插入與圖1a中的半導(dǎo)體管芯對應(yīng)的兩個分割的半導(dǎo)體管芯112和114。

在一些實(shí)施例中，在將柱設(shè)置在襯底500上方之前，柱形成在半導(dǎo)體管芯112和114上。如在圖8b中，柱112a和114a形成在半導(dǎo)體管芯112和114的接合焊盤上方。柱可以將半導(dǎo)體管芯與稍后形成的有源rdl連接。

模塑料設(shè)置在頂面501上方并且填充組件與導(dǎo)電部件和導(dǎo)電支柱之間的空白空間。如在圖8c中，模塑料520填充在管芯112與114之間的間隙以及偽導(dǎo)電圖案502之間的間隙(劃線區(qū)域509)。模塑料可以過填充以覆蓋導(dǎo)電支柱132、偽導(dǎo)電圖案502以及半導(dǎo)體管芯101-a和101-b的頂面。在一些實(shí)施例中，模塑料520對應(yīng)于圖1a中的絕緣材料104a。如本文中使用的，“模塑料”指由復(fù)合材料形成的化合物。模制材料的非限制性的實(shí)例包括類似環(huán)氧樹脂、酚類硬化劑、硅石、催化劑、顏料、脫模劑等的模制材料。用于形成模塑料的材料具有高導(dǎo)熱性、低濕氣吸收率、在板安裝溫度下的高抗彎強(qiáng)度或者它們的組合。

引入研磨或回蝕刻操作以去除過量的模塑料，從而暴露導(dǎo)電支柱132和偽導(dǎo)電圖案502的頂面。如圖8d所示，形成平坦的表面510，并且暴露導(dǎo)電支柱132的接觸點(diǎn)以接收稍后設(shè)置的其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。圖9是圖8d的頂視圖并且由于模塑料可以是不透明的膜，所以圖9中未示出半導(dǎo)體管芯112和114。圖9中的部分類似于圖7c中的布局，差異之一在于，由模塑料520來代替圖7c中的圖案化的層505。

在稍后執(zhí)行的分割操作期間，兩個單元510和520將從劃線區(qū)域509分離。去除劃線區(qū)域509中的模塑料及偽導(dǎo)電圖案502的一部分。每一個單元導(dǎo)電圖案502的部分502c最鄰近劃線區(qū)域509并且設(shè)計(jì)為被部分地去除以在橫向方向上暴露導(dǎo)電表面，導(dǎo)電表面朝向劃線區(qū)域509。部分502c的暴露的導(dǎo)電表面形成圖3e中的表面102a和102b。偽導(dǎo)電圖案502可以用作圖3e中的導(dǎo)電部件102以與emi屏蔽罩105接觸。凹進(jìn)的偽導(dǎo)電圖案502的設(shè)計(jì)節(jié)省了劃線區(qū)域509中的導(dǎo)電材料的使用。在稍后執(zhí)行的分割操作期間去除的大部分材料為模制材料。

通過公用相同的圖案化的層、相同的導(dǎo)電填充操作、相同的模制操作和研磨操作，偽導(dǎo)電圖案502與導(dǎo)電支柱132同時(shí)形成。應(yīng)該理解，emi接地路徑形成在半導(dǎo)體封裝件的邊緣處而未引入額外的掩?；驁D案化操作。

如圖10a所示，在模制和研磨操作之后，rdl202設(shè)置在模塑料520和導(dǎo)電支柱132上方。rdl202的有源部分還與導(dǎo)電支柱132以及半導(dǎo)體管芯101-a和101-b的導(dǎo)電柱112a和114a連接。rdl202的一些部分為偽部并且連接至偽導(dǎo)電圖案502。

在圖10b中，電子組件312和314安裝在每一個單元中的半導(dǎo)體管芯112和114上方。電子組件通過有源rdl202與半導(dǎo)體管芯112和114電連接。

對于一些實(shí)施例，采用與模塑料不同的介電材料來覆蓋并且圍繞rdl202。可以通過汽相沉積來形成介電材料。如本文中使用的，“汽相沉積”指通過汽相在襯底上沉積材料的工藝。汽相沉積工藝包括任何工藝，諸如但不限于，化學(xué)汽相沉積(cvd)和物理汽相沉積(pvd)。汽相沉積方法的實(shí)例包括熱絲cvd、rf-cvd、激光cvd(lcvd)、共形金剛石涂覆工藝、金屬有機(jī)cvd(mocvd)、濺射、熱蒸發(fā)pvd、離子化金屬pvd(impvd)、電子束pvd(ebpvd)、反應(yīng)pvd、原子層沉積(ald)等、pecvd、hdpcvd、lpcvd。

與圖1a中的絕緣層104c對應(yīng)的模塑料還可以填充至圍繞電子組件。如圖10c所示，電子組件312和314被絕緣層104c覆蓋。形成初步的晶圓級扇入或扇出封裝件。

執(zhí)行分割操作以將晶圓級封裝件切割為若干單獨(dú)模制的3d半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，提供了諸如鋸片切割或激光切割的各種分割操作。穿過圖10c中的劃線區(qū)域509執(zhí)行分割以分離相鄰的單元。還去除每一個單元中的偽導(dǎo)電圖案502的一部分以暴露導(dǎo)電表面。圖1a中的模制結(jié)構(gòu)110是分割操作之后的示例性3d集成半導(dǎo)體模制結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，可以在分割操作之前或之后去除襯底500。

對于每一個分割的3d集成半導(dǎo)體模制結(jié)構(gòu)，還可以在其上設(shè)置導(dǎo)電膜?？梢酝ㄟ^諸如汽相沉積工藝的沉積來形成導(dǎo)電膜，汽相沉積工藝包括任何工藝，諸如但不限于，化學(xué)汽相沉積(cvd)和物理汽相沉積(pvd)。汽相沉積方法的實(shí)例包括熱絲cvd、rf-cvd、激光cvd(lcvd)、共形金剛石涂覆工藝、金屬有機(jī)cvd(mocvd)、濺射、熱蒸發(fā)pvd、離子化金屬pvd(impvd)、電子束pvd(ebpvd)、反應(yīng)pvd、原子層沉積(ald)等、pecvd、hdpcvd、lpcvd。導(dǎo)電膜接觸偽導(dǎo)電圖案502的暴露的導(dǎo)電表面并且還通過偽導(dǎo)電圖案502電連接至地。

偽導(dǎo)電圖案502可以具有各種配置。圖11a是根據(jù)實(shí)施例的模塑料520中的偽導(dǎo)電圖案502的頂視圖。導(dǎo)電圖案502內(nèi)部具有空洞?？斩次幢荒Ｋ芰?20填充。在分割期間，穿過導(dǎo)電圖案502的空區(qū)域執(zhí)行切割。每一個偽單元502都分離為兩個部分，并且每一部分都具有朝向每一個單元的內(nèi)部凹進(jìn)的表面。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電圖案502的中心不是空的并且填充有絕緣材料。

圖11b和圖11c中的實(shí)例與圖9中的實(shí)施例類似，然而，偽單元502具有與圖9中的偽單元不同的形狀和設(shè)計(jì)。在圖11d中，通過若干連續(xù)的導(dǎo)電跡線形成偽導(dǎo)電圖案502。導(dǎo)電跡線可以在鄰近的單元之間形成間隔，并且該間隔是劃線區(qū)域509的一部分。該間隔可以是空的或填充有絕緣材料。分割的單元對應(yīng)于圖6中的實(shí)施例。

在一些實(shí)施例中，密封環(huán)設(shè)置在偽導(dǎo)電圖案502上方。如在圖12中，密封環(huán)128設(shè)置在偽導(dǎo)電圖案502上方并且可以與偽導(dǎo)電圖案502直接連接或通過偽rdl連接。在一些實(shí)施例中，密封環(huán)128也是偽rdl的一部分并且與有源rdl同時(shí)形成。如本發(fā)明提到的，疊加的密封環(huán)128構(gòu)思可以應(yīng)用至其他的偽導(dǎo)電圖案。

半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體管芯和圍繞半導(dǎo)體管芯的絕緣層。器件還包括位于絕緣層和第一半導(dǎo)體管芯上方的后鈍化互連件(ppi)以及位于絕緣層的邊緣中并且延伸穿過絕緣層的導(dǎo)電部件。導(dǎo)電部件包括從絕緣層暴露的表面。器件還包括基本覆蓋絕緣層的邊緣并且與導(dǎo)電部件的暴露的表面接觸的emi屏蔽罩。

在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電部件沿著與半導(dǎo)體管芯的厚度平行的方向延伸穿過絕緣層。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電部件包括凹進(jìn)部分，并且凹進(jìn)部分從導(dǎo)電部件的暴露的表面開始并且朝向半導(dǎo)體管芯凹進(jìn)。在一些實(shí)施例中，凹進(jìn)部分包括內(nèi)表面，并且內(nèi)表面與絕緣層隔離。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電部件還包括連接至凹進(jìn)部分的延伸部分，并且延伸部分比凹進(jìn)部分更遠(yuǎn)離暴露的表面延伸。

在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電部件還包括連接至凹進(jìn)部分的延伸部分，并且延伸部分比凹進(jìn)部分更遠(yuǎn)離暴露的表面延伸，延伸部分包括在不同的徑向方向上分別延伸的至少兩個分支。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電部件配置為連接至地。在一些實(shí)施例中，器件還包括位于ppi上方的電子組件，其中，電子組件通過ppi電連接至半導(dǎo)體管芯。

在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電部件的暴露表面包括高度和寬度，并且高度與寬度的高寬比約為1.0，其中，沿著與半導(dǎo)體管芯的厚度平行的方向測量該高度。

3d半導(dǎo)體封裝件包括模制構(gòu)造。模制構(gòu)造包括在一方向上堆疊的第一和第二半導(dǎo)體管芯或組件。模制構(gòu)造還包括第一和第二半導(dǎo)體管芯或組件之間的互連件以及圍繞第一半導(dǎo)體管芯或組件的絕緣層。模制構(gòu)造還包括：與互連件、第一和第二半導(dǎo)體管芯或組件中的至少一個電通信的導(dǎo)電支柱；以及沿著堆疊方向延伸并且穿過絕緣層的導(dǎo)電部件和導(dǎo)電支柱。導(dǎo)電部件包括在與堆疊方向垂直的方向上從絕緣層暴露的表面，并且導(dǎo)電部件配置為與地連接。3d半導(dǎo)體封裝件還包括覆蓋模制構(gòu)造的外表面并且與導(dǎo)電部件的暴露的表面接觸的emi。

在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電部件位于模制構(gòu)造的周邊中并且介于屏蔽罩與導(dǎo)電支柱之間。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電部件包括圍繞絕緣層的邊緣的連續(xù)的表面。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電部件包括多個導(dǎo)電單元，其中，每一個導(dǎo)電單元都包括遠(yuǎn)離模制構(gòu)造的外表面凹進(jìn)的表面。在一些實(shí)施例中，多個導(dǎo)電單元的一部分在每一個導(dǎo)電單元的凹進(jìn)部分處與導(dǎo)電跡線連接。在一些實(shí)施例中，3d半導(dǎo)體封裝件還包括介于導(dǎo)電跡線與鄰近導(dǎo)電跡線的第二導(dǎo)電跡線之間的開口，其中，第二導(dǎo)電跡線與多個導(dǎo)電單元的第二部分連接。在一些實(shí)施例中，3d半導(dǎo)體封裝件還包括位于導(dǎo)電部件上方并且電連接至導(dǎo)電部件的密封環(huán)。

一種制造半導(dǎo)體器件的方法包括若干操作。一個操作是提供襯底。一個操作是將多個半導(dǎo)體管芯設(shè)置在襯底上方。一個操作是在劃線區(qū)域周圍形成偽導(dǎo)電圖案，由此圍繞多個半導(dǎo)體管芯的每一個半導(dǎo)體管芯并且分開多個半導(dǎo)體管芯的每一個管芯。一個操作是通過切割劃線區(qū)域和偽導(dǎo)電圖案的一部分進(jìn)行分割以分離多個半導(dǎo)體管芯，由此暴露偽導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電表面。

在一些實(shí)施例中，偽導(dǎo)電圖案包括多個導(dǎo)電單元，并且每一個導(dǎo)電單元的內(nèi)部都是空的。在一些實(shí)施例中，偽導(dǎo)電圖案配置為連接至地。

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：半導(dǎo)體管芯；絕緣層，圍繞半導(dǎo)體管芯；后鈍化互連件(ppi)，位于絕緣層和第一半導(dǎo)體管芯上方；導(dǎo)電部件，位于絕緣層的邊緣中并且延伸穿過絕緣層，其中，導(dǎo)電部件包括從絕緣層暴露的表面；emi(電磁干擾)屏蔽罩，基本覆蓋絕緣層的邊緣并且與導(dǎo)電部件的暴露的表面接觸。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，導(dǎo)電部件沿著與半導(dǎo)體管芯的厚度平行的方向延伸穿過絕緣層。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，導(dǎo)電部件包括凹進(jìn)部分，并且凹進(jìn)部分從導(dǎo)電部件的暴露的表面開始并且朝向半導(dǎo)體管芯凹進(jìn)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，凹進(jìn)部分包括內(nèi)表面，并且內(nèi)表面與絕緣層隔離。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，導(dǎo)電部件還包括連接至凹進(jìn)部分的延伸部分，并且延伸部分比凹進(jìn)部分更遠(yuǎn)離暴露的表面延伸。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，導(dǎo)電部件還包括連接至凹進(jìn)部分的延伸部分，并且延伸部分比凹進(jìn)部分更遠(yuǎn)離暴露的表面延伸，延伸部分包括在不同的徑向方向上分別延伸的至少兩個分支。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，導(dǎo)電部件配置為連接至地。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還包括位于ppi上方的電子組件，其中，電子組件通過ppi電連接至半導(dǎo)體管芯。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，導(dǎo)電部件的暴露的表面包括高度和寬度，并且高度與寬度的高寬比約為1.0，其中，沿著與半導(dǎo)體管芯的厚度平行的方向測量高度。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還包括位于導(dǎo)電部件上方并且電連接至導(dǎo)電部件的密封環(huán)。

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種3d(三維)半導(dǎo)體封裝件，包括：模制構(gòu)造，包括：第一和第二半導(dǎo)體管芯或組件，在一方向上堆疊；互連件，介于第一和第二半導(dǎo)體管芯或組件之間；絕緣層，圍繞第一半導(dǎo)體管芯或組件；導(dǎo)電支柱，與互連件、第一和第二半導(dǎo)體管芯或組件中的至少一個電通信；以及導(dǎo)電部件，與導(dǎo)電支柱沿著堆疊方向延伸并且延伸穿過絕緣層，其中，導(dǎo)電部件包括在與堆疊方向垂直的方向上從絕緣層暴露的表面，并且導(dǎo)電部件配置為與地連接；emi屏蔽罩，覆蓋模制構(gòu)造的外表面并且與導(dǎo)電部件的暴露的表面接觸。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，導(dǎo)電部件位于模制構(gòu)造的周邊中，并且介于屏蔽罩與導(dǎo)電支柱之間。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，導(dǎo)電部件包括圍繞絕緣層的邊緣的連續(xù)的表面。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，導(dǎo)電部件包括多個導(dǎo)電單元，其中，每一個導(dǎo)電單元都包括遠(yuǎn)離模制構(gòu)造的外表面凹進(jìn)的表面。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，多個導(dǎo)電單元的一部分在每一個導(dǎo)電單元的凹進(jìn)部分處與導(dǎo)電跡線連接。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還包括介于導(dǎo)電跡線與鄰近導(dǎo)電跡線的第二導(dǎo)電跡線之間的開口，其中，第二導(dǎo)電跡線與多個導(dǎo)電單元的第二部分連接。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還包括位于導(dǎo)電部件上方并且電連接至導(dǎo)電部件的密封環(huán)。

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：提供襯底；將多個半導(dǎo)體管芯設(shè)置在襯底上方；在劃線區(qū)域周圍形成偽導(dǎo)電圖案，由此圍繞多個半導(dǎo)體管芯的每一個半導(dǎo)體管芯并且分開多個半導(dǎo)體管芯的每一個管芯；以及通過切割劃線區(qū)域和偽導(dǎo)電圖案的一部分進(jìn)行分割以分離多個半導(dǎo)體管芯，由此暴露偽導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電表面。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，偽導(dǎo)電圖案包括多個導(dǎo)電單元，并且每一個導(dǎo)電單元的內(nèi)部都是空的。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，偽導(dǎo)電圖案配置為連接至地。

以上論述了若干實(shí)施例的部件，使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的各個方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以很容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)或更改其他的處理和結(jié)構(gòu)以用于達(dá)到與本發(fā)明所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識到，這些等效結(jié)構(gòu)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，可以進(jìn)行多種變化、替換以及改變。