用于半导体裸片组合件的囊封翘曲减少及相关联方法及系统技术方案

本发明专利技术公开用于半导体裸片组合件的囊封翘曲减少及相关联方法及系统。在一个实施例中，一种半导体裸片组合件包含接口裸片、附接到所述接口裸片的表面的半导体裸片堆叠，其中所述半导体裸片堆叠具有距所述表面的第一高度。所述半导体裸片组合件还包含在所述表面之上且包围所述半导体裸片堆叠的囊封剂，其中所述囊封剂包含侧壁，所述侧壁具有从所述表面延伸到小于所述第一高度的第二高度的第一部分及从所述第二高速延伸到所述第一高度的第二部分。此外，所述第一部分具有第一纹理且所述第二部分具有不同于所述第一纹理的第二纹理。第二部分具有不同于所述第一纹理的第二纹理。第二部分具有不同于所述第一纹理的第二纹理。

【技术实现步骤摘要】
用于半导体裸片组合件的囊封翘曲减少及相关联方法及系统


[0001]本公开大体上涉及半导体裸片组合件，且更特定来说，涉及用于半导体裸片组合件 的囊封翘曲减少及相关联方法及系统。

技术介绍

[0002]半导体封装通常包含安装在衬底上且包封于保护性遮盖物(例如囊封材料)中的半导 体裸片(例如存储器芯片、微处理器芯片、成像器芯片)。半导体裸片可包含功能特征， 例如存储器单元、处理器电路或成像器装置，以及电连接到功能特征的接合垫。接合垫 可电连接到衬底的对应导电结构，其可耦合到保护性遮盖物外的端子使得半导体裸片可 连接到更高级电路系统。
[0003]市场压力不断地驱使半导体制造商减小半导体封装的大小以适配电子装置的空间 约束。在一些半导体封装中，直接芯片附接方法(例如，半导体裸片与衬底之间的倒装芯 片接合)可用于减小半导体封装的占用面积。此类直接芯片附接方法包含将电耦合到半导 体裸片的多个导电支柱直接连接到衬底的对应导电结构(例如导电凸块)。在这方面，焊 料结构可经形成于个别导电支柱上方以将导电支柱接合到对应导电结构
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例如，形成包含 导电支柱、焊料结构及导电凸块的互连件(其可称为接头)。此外，囊封材料可经施覆以 保护半导体裸片。

技术实现思路

[0004]在一个方面中，本申请案提供一种半导体裸片组合件，其包括：接口裸片；半导体 裸片，其附接到所述接口裸片的表面，所述半导体裸片具有距所述表面的第一高度；及 囊封剂，其在所述表面之上且包围所述半导体裸片，所述囊封剂包含侧壁，所述侧壁具 有：下区段，其从所述表面延伸到小于所述第一高度的第二高度，所述下区段具有第一 表面纹理；及上区段，其从所述第二高度延伸到所述第一高度，所述上区段具有不同于 所述第一表面纹理的第二表面纹理。
[0005]在另一方面中，本申请案提供一种模具框架，其包括：水平构件，其包含外表面及 与所述外表面相对的内表面；及壁构件，其连接到所述内表面的外围区，所述壁构件具 有距所述内表面的第一长度且包含圆柱形内侧壁，其中：所述水平构件的所述内表面与 所述壁构件的所述内侧壁形成经配置以覆盖附接到衬底的多个半导体裸片的空腔；且对 应于所述空腔的所述内表面包含具有距所述内表面的第二长度的一群组突出分隔件，所 述第二长度小于所述第一长度。
[0006]在另一方面中，本申请案提供一种方法，其包括：将半导体裸片堆叠附接到接口衬 底，所述半导体裸片堆叠与所述接口衬底的割切道对准；将模具框架定位于所述半导体 裸片堆叠之上使得所述半导体裸片堆叠围封于所述模具框架的空腔内，其中对应于所述 空腔的所述模具框架的内表面包含从所述内表面向所述接口衬底延伸的一群组突出分 隔件；通过所述模具框架将囊封剂施配于所述接口衬底及所述半导体裸片堆叠之上使得 所
述囊封剂填充所述堆叠之间的空间，所述空间对应于所述割切道；及使所述囊封剂的 至少一部分从所述空间移位。
附图说明
[0007]参考附图可更好地理解本技术的许多方面。图中的组件不一定是按比例的。而是， 应将重点放在清楚地说明本技术的原理上。
[0008]图1是具有半导体裸片堆叠的接口晶片的图。
[0009]图2A到2E说明用于形成半导体裸片组合件的过程的阶段。
[0010]图3A到3F说明根据本技术的实施例的用于形成半导体裸片组合件的过程的阶段。
[0011]图4说明根据本技术的实施例的用于形成半导体裸片组合件的过程的阶段。
[0012]图5A及5B说明根据本技术的实施例的实例模具框架。
[0013]图5C及5D说明根据本技术的实施例的实例半导体裸片组合件。
[0014]图6是根据本技术的实施例的半导体裸片组合件。
[0015]图7是示意性地说明包含根据本技术的实施例配置的半导体裸片组合件的系统的框 图。
[0016]图8是根据本技术的实施例的形成半导体裸片组合件的方法的流程图。
具体实施方式
[0017]下文描述涉及减少半导体裸片组合件的晶片翘曲及相关联系统及方法的若干实施 例的特定细节。晶片级封装(WLP)可为半导体裸片组合件(半导体装置组合件)提供按比 例缩放的形状因子。WLP技术利用半导体裸片或半导体裸片堆叠(例如有源裸片，称为 良好裸片、存储器裸片)附接到其的接口晶片。个别半导体裸片(或半导体裸片堆叠)与接 口晶片的对应接口裸片对准且电连接到所述对应接口裸片。接口裸片可包含与半导体裸 片(例如控制半导体裸片的逻辑裸片)或具有经配置以在半导体裸片(或堆叠的半导体裸 片)与较高级电路系统之间路由电信号的重布层(RDL)的中介层裸片不同类型的半导体 裸片。
[0018]针对某些半导体裸片组合件，个别逻辑裸片及/或中介层裸片的大小大于被对应半导 体裸片(或半导体裸片堆叠)占据的面积，使得额外端子(例如，定位在半导体裸片的占用 面积外的球栅阵列(BGA)中的球)可用于半导体裸片(或半导体裸片堆叠)。以此方式，半 导体裸片可经由额外端子传输/接收信号以有效地处置高带宽信号，此可称为扇出封装 (FOP)方案。因而，在邻近半导体裸片(或邻近半导体裸片堆叠)之间存在空间，且所述空 间对应于用于接口裸片的分割线(scribe line)(其也可称为割切道(dicing lane/dicing street)、 切割线(cutting line)或类似物)。被半导体裸片占据的总面积与接口晶片的总面积之间的 比可称为裸片比。
[0019]在半导体裸片(或半导体裸片堆叠)已附接到接口晶片(其可称为晶片上芯片(CoW)) 之后，可将囊封材料(例如模制化合物材料、环氧树脂模制化合物(EMC))安置于接口晶 片之上使得半导体裸片(或半导体裸片堆叠)浸没于囊封材料中。此外，半导体裸片之间 的空间用囊封材料填充。随后，囊封材料在高温下固化以使囊封材料硬化以便为半导体 裸片提供保护。随后，半导体裸片(或半导体裸片堆叠)上方的过量囊封材料可使用研磨 工艺步骤移除。使用囊封材料为半导体裸片提供保护的工艺步骤可称为模制工艺。
[0020]在模制工艺之后，接着可进行一或多个单切工艺步骤以沿着分割线单切(例如，切断、 分离)个别半导体裸片组合件。在一些实施例中，单切工艺步骤利用割切锯(单切刀片或 锯)切割接口晶片及半导体裸片之间的空间中的囊封材料，以单切各自包含接口裸片及附 接到接口裸片的半导体裸片(或半导体裸片堆叠)的个别半导体裸片组合件。
[0021]囊封材料通常具有不同于半导体裸片及/或中介层裸片的半导体材料
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例如硅的热膨 胀系数(CTE)。举例来说，硅具有2.6ppm/℃的CTE，而囊封材料可具有大三(3)到四(4) 倍的CTE
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例如范围从7到10ppm/℃甚至更大的CTE值。由于CTE值的失配，承载半 导体裸片堆叠的接口晶片在囊封材料被固化时经历应力，此可致使接口晶片变形(例如， 向上或向下弯曲、翘曲、扭曲)。在一些情况中，如果裸片比(被半导体裸片占据的总面 积与接口晶片的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体裸片组合件，其包括：接口裸片；半导体裸片，其附接到所述接口裸片的表面，所述半导体裸片具有距所述表面的第一高度；及囊封剂，其在所述表面之上且包围所述半导体裸片，所述囊封剂包含侧壁，所述侧壁具有：下区段，其从所述表面延伸到小于所述第一高度的第二高度，所述下区段具有第一表面纹理；及上区段，其从所述第二高度延伸到所述第一高度，所述上区段具有不同于所述第一表面纹理的第二表面纹理。2.根据权利要求1所述的半导体裸片组合件，其中所述侧壁是所述囊封剂的第一侧壁，所述囊封剂进一步包括：第二侧壁，其从所述表面延伸到所述第一高度，所述第二侧壁具有所述第一表面纹理。3.根据权利要求2所述的半导体裸片组合件，其中：所述第一侧壁在第一平面中；且所述第二侧壁在不同于所述第一平面的第二平面中。4.根据权利要求1所述的半导体裸片组合件，其中：所述下区段在第一平面中；且所述上区段在不同于所述第一平面且平行于所述第一平面的第二平面中。5.根据权利要求1所述的半导体裸片组合件，其中：所述第一表面纹理通过用于单切所述接口裸片的一或多个单切工艺步骤形成；且所述第二表面纹理由模具框架与所述囊封剂之间的接触形成。6.根据权利要求1所述的半导体裸片组合件，其中所述第二表面纹理通常比所述第一表面纹理更平滑。7.根据权利要求1所述的半导体裸片组合件，其中所述下区段与所述接口裸片的边缘对准。8.根据权利要求1所述的半导体裸片组合件，其中：所述接口裸片对应于逻辑裸片或中介层裸片；且所述半导体裸片对应于存储器裸片。9.一种模具框架，其包括：水平构件，其包含外表面及与所述外表面相对的内表面；及壁构件，其连接到所述内表面的外围区，所述壁构件具有距所述内表面的第一长度且包含圆柱形内侧壁，其中：所述水平构件的所述内表面与所述壁构件的所述内侧壁形成经配置以覆盖附接到衬底的多个半导体裸片的空腔；且对应于所述空腔的所述内表面包含具有距所述内表面的第二长度的一群组突出分隔件，所述第二长度小于所述第一长度。10.根据权利要求9所述的模具框架，其中所述突出分隔件中的至少一者对应于所述衬底的分割线。
11.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：