多裸晶、高电流晶圆级封装制造技术

本发明专利技术描述了用于高电流应用的晶圆级封装半导体装置，其具有用于提供电互连的支柱。在实施方式中，晶圆级封装装置包括集成电路芯片，所述集成电路芯片具有至少一个附在所述集成电路芯片上形成的支柱。支柱构造成提供与集成电路芯片的电互连。晶圆级封装装置还包括被构造以支承所述支柱的封装结构。晶圆级封装装置还包括构造在集成电路芯片（例如大的裸晶）上的集成电路芯片装置（例如小的裸晶）。在晶圆级封装装置中，集成电路芯片装置的高度小于支柱的高度和/或小于支柱和一个或多个焊接触点的组合高度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术描述了用于高电流应用的晶圆级封装半导体装置，其具有用于提供电互连的支柱。在实施方式中，晶圆级封装装置包括集成电路芯片，所述集成电路芯片具有至少一个附在所述集成电路芯片上形成的支柱。支柱构造成提供与集成电路芯片的电互连。晶圆级封装装置还包括被构造以支承所述支柱的封装结构。晶圆级封装装置还包括构造在集成电路芯片（例如大的裸晶）上的集成电路芯片装置（例如小的裸晶）。在晶圆级封装装置中，集成电路芯片装置的高度小于支柱的高度和/或小于支柱和一个或多个焊接触点的组合高度。【专利说明】多裸晶、高电流晶圆级封装
技术介绍
扁平无引脚封装技术、例如四侧扁平无引脚(QFN)封装技术将集成电路芯片物理连接和电连接到印刷电路板上。扁平无引脚封装技术通常使用引脚框架，引脚框架包括安装在其上的集成电路芯片(裸晶)。裸晶可以通过打线结合技术或倒装芯片技术与引脚框架电互连。然后，封装结构形成在引脚框架之上以封装集成电路芯片。
技术实现思路
描述了用于高电流应用的晶圆级封装半导体装置的制造技术。在一个或多个实施方式中，晶圆级封装装置包括集成电路芯片(例如，裸晶)，所述集成电路芯片具有至少一个附在集成电路芯片上形成的支柱(例如，铜支柱)。该支柱构造成给集成电路芯片提供电互连。构造成支承支柱的封装结构附在集成电路芯片表面上形成。在一个或多个实施方式中，集成电路芯片装置(例如倒装芯片裸晶)可以安装到集成电路芯片上，从而该集成电路芯片装置与该集成电路芯片电通信。该集成电路芯片装置至少部分地被封装结构封装。进一步地，在铜支柱的顶面(例如暴露端部)上形成一个或多个焊接触点，用于晶圆级封装装置和印刷电路板的对应焊盘之间的连接，从而促使该装置和该印刷电路板连接。在该晶圆级封装装置中，集成电路芯片装置的高度小于支柱的高度和/或小于支柱与该一个或多个焊接触点的组合高度。提供该概述是为了以简化的形式介绍构思的选择，所述构思下面将会进一步详细进行说明。该概述既不是为了指出请求保护主题的关键技术特征或必要技术特征，也不是为了帮助确定请求保护主题的范围。根据本专利技术的一个方面，提供了一种方法，其包括:在半导体晶圆上形成支柱，所述支柱从所述半导体晶圆延伸至所述半导体晶圆上方的第一高度处；将集成电路芯片装置连接至所述半导体晶圆，所述集成电路芯片装置从所述半导体晶圆延伸至所述半导体晶圆上方的第二高度处；附在所述半导体晶圆上形成封装结构，所述封装结构至少大体上封装所述支柱；以及将至少一个焊接触点施加至所述支柱，所述至少一个焊接触点位于所述半导体晶圆上方的第三高度处，其中所述第二高度小于所述第一高度和所述第三高度中的至少一个。优选地，在所述半导体晶圆上形成所述支柱的步骤包括:将覆盖籽晶层沉积在所述半导体晶圆上；以及将第一光阻层施加附在所述半导体晶圆上。优选地，形成所述支柱还包括:对所述第一光阻层图样化并蚀刻以形成蚀刻区域。优选地，形成所述支柱还包括:将导电材料沉积在所述蚀刻区域中以形成所述支柱的第一层。优选地，形成所述支柱还包括:至少大体上去除所述第一光阻层；将第二光阻层施加附在所述半导体晶圆上；对所述第二光阻层图样化并蚀刻以形成所述第二光阻层的蚀刻区域；将导电材料沉积在所述第二光阻层的蚀刻区域中以形成所述支柱的第二层；至少大体上去除所述第二光阻层；以及对所述覆盖籽晶层蚀刻。优选地，形成封装结构还包括将环氧树脂材料沉积附在所述半导体晶圆上，所述封装结构至少部分地封装所述支柱和所述集成电路芯片装置。优选地，将集成电路芯片装置连接至所述半导体晶圆的步骤还包括:对所述集成电路芯片装置施加底部填料。优选地，所述方法还包括:在将所述至少一个焊接触点施加至所述支柱之前，对所述封装结构研磨以使所述支柱暴露。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种晶圆级封装装置，其包括:具有表面的集成电路芯片；从所述集成电路芯片的所述表面延伸的支柱，所述支柱具有远离所述集成电路芯片的所述表面的远端，所述支柱的远端位于所述集成电路芯片的所述表面上方的第一高度处，所述支柱构造成提供与所述集成电路芯片的电互连；集成电路芯片装置，所述集成电路芯片装置构造在所述集成电路芯片的所述表面上，所述集成电路芯片装置具有远离所述集成电路芯片的所述表面的远端表面，集成电路芯片装置的该远端表面位于集成电路芯片的所述表面上方的第二高度处；至少一个焊接触点，其位于所述支柱的远端上，所述至少一个焊接触点位于集成电路芯片的所述表面上方的第三高度处；以及附于所述集成电路芯片的所述表面上设置的封装结构，所述封装结构至少部分地围绕所述支柱，其中所述第二高度小于所述第一高度和所述第三高度中的至少一个。优选地，所述支柱包括铜支柱。优选地，包括在所述至少一个焊接触点中的第一焊接触点于形成在支柱远端上的第一焊接区域上设置，并且包括在所述至少一个焊接触点中的第二焊接触点于形成在支柱远端上的第二焊接区域上设置，所述第二焊接区域与所述第一焊接区域分开。优选地，底部填料涂层构造在所述集成电路芯片装置和所述集成电路芯片之间。优选地，所述封装结构至少部分地围绕所述集成电路芯片装置。根据本专利技术的又一个方面，提供了一种晶圆级封装装置，其包括:具有表面的集成电路芯片；从所述集成电路芯片的所述表面延伸的支柱，所述支柱具有远离所述表面的远端，所述支柱构造成提供与所述集成电路芯片的电互连；至少一个焊接触点，其于支柱的远端上设置；集成电路芯片装置，所述集成电路芯片装置构造在所述集成电路芯片的所述表面上，所述集成电路芯片装置具有远离所述集成电路芯片的所述表面的远端表面；以及附于所述集成电路芯片的所述表面上设置的封装结构，所述封装结构至少部分地围绕所述支柱。优选地，所述支柱的远端位于所述集成电路芯片的所述表面上方的第一距离处，而所述集成电路芯片装置的远端表面位于所述集成电路芯片的所述表面上方的第二距离处，所述第一距离比所述第二距离大。优选地，所述至少一个焊接触点位于所述集成电路芯片的所述表面上方的第一距离处，而所述集成电路芯片装置的远端表面位于所述集成电路芯片的所述表面上方的第二距离处，所述第一距离比所述第二距离大。优选地，所述支柱包括铜支柱。 优选地，所述封装结构包括环氧树脂材料。优选地，底部填料涂层构造在所述集成电路芯片装置和所述集成电路芯片之间。优选地，所述封装结构至少部分地围绕所述集成电路芯片装置。【专利附图】【附图说明】结合附图给出具体描述。说明书和附图中不同实例中使用的相同的附图标记可以表明为相似或相同的部件。附图1为根据本专利技术示例性实施方式的晶圆级封装装置的示意性透视正视图。附图2为根据本专利技术示例性实施方式的晶圆级封装装置的一段的示意性部分截面侧视图。附图3为附图2所示晶圆级封装装置的一部分的俯视平面图。附图4为附图1所示晶圆级封装装置的一段的示意性部分截面侧视图。附图5为附图4所示晶圆级封装装置的一部分的俯视平面图。附图6为构造成与附图1所示晶圆级封装装置连接的印刷电路板的示意性透视正视图。附图7为附图6中所示的与附图1中所示的晶圆级封装装置连接的印刷电路板的纵截面图。附图8A至8J为根据附图9A和9B所示的工艺制造如附图1、4和7中所示的晶圆级封装装置的示意性部分截面侧视图。附图9A和9B描述了一流程图，所述流程图示出了用于制造如附图1至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：在半导体晶圆上形成支柱，所述支柱从所述半导体晶圆延伸至所述半导体晶圆上方的第一高度处；将集成电路芯片装置连接至所述半导体晶圆，所述集成电路芯片装置从所述半导体晶圆延伸至所述半导体晶圆上方的第二高度处；附在所述半导体晶圆上形成封装结构，所述封装结构至少大体上封装所述支柱；以及将至少一个焊接触点施加至所述支柱，所述至少一个焊接触点位于所述半导体晶圆上方的第三高度处，其中所述第二高度小于所述第一高度和所述第三高度中的至少一个。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·V·萨莫伊洛夫，P·R·哈珀，V·卡恩德卡尔，P·帕瓦兰德，
申请(专利权)人：马克西姆综合产品公司，
类型：发明
国别省市：美国;US