半导体器件和制造方法技术

提出了半导体器件和制造方法，其中，将第一半导体器件和第二半导体器件接合至第一晶圆，并且然后分割以形成第一封装件和第二封装件。然后密封第一封装件和第二封装件以及中介层通孔，并且在密封剂上方形成再分布结构。将不同封装件接合至中介层通孔。

Semiconductor Devices and Manufacturing Methods

【技术实现步骤摘要】
半导体器件和制造方法
本专利技术的实施例涉及半导体器件和制造方法。
技术介绍
由于各个电子组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度的持续改进，半导体工业已经经历了快速增长。对于大部分而言，这种集成密度的改进来自于最小部件尺寸的连续减小(例如，朝向亚20nm节点缩小半导体工艺节点)，这使得更多的组件集成到给定的区域。随着近来对小型化、更高的速度和更大的带宽以及更低的功耗和等待时间的需求的增长，对于半导体管芯的更小且更具创造性的封装技术的需求也已增长。随着半导体技术的进一步发展，堆叠和接合的半导体器件作为有效可选方式出现以进一步减小半导体器件的物理尺寸。在堆叠式半导体器件中，至少部分地在不同的衬底上制造有源电路(诸如逻辑、存储器、处理器电路等)，并且然后将这些有源电路物理和电接合在一起以形成功能器件。这种接合工艺利用复杂的技术，并且期望改进。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种制造半导体器件的方法，包括：将第一半导体器件和第二半导体器件附接至第一晶圆；形成与所述第一半导体器件和所述第二半导体器件相邻的第一中介层通孔；通过去除所述第一半导体器件和所述第二半导体器件的部分来暴露衬底通孔；在所述第一中介层通孔周围施加介电材料；分割所述第一晶圆以形成第一封装件和第二封装件；将所述第一封装件和所述第二封装件附接至载体晶圆，其中，第二中介层通孔位于所述载体晶圆上；用密封剂密封所述第一封装件、所述第二封装件和所述第二中介层通孔；减薄所述密封剂以暴露所述衬底通孔；以及在所述密封剂上方形成再分布结构。本专利技术的另一实施例提供了一种制造半导体器件的方法，包括：将第一管芯和第二管芯附接至第一晶圆，所述第一管芯包括第一衬底通孔；减薄所述第一管芯和所述第二管芯而不暴露所述第一衬底通孔；在减薄所述第一管芯和所述第二管芯之后，在所述第一晶圆上形成第一中介层通孔；在所述第一管芯、所述第二管芯和所述第一中介层通孔周围施加介电材料；分割所述第一晶圆以形成第一封装件和第二封装件；用密封剂密封所述第一封装件、所述第二封装件和第二中介层通孔；减薄所述密封剂以暴露所述第一衬底通孔；在减薄所述密封剂之后，使所述第一管芯的部分和所述第二管芯的部分凹进；将第二介电材料施加至凹槽中；以及在所述第二介电材料上方形成再分布结构。本专利技术的又一实施例提供了一种制造半导体器件的方法，包括：减薄第一管芯和第二管芯而不暴露所述第一管芯内的第一衬底通孔，其中，在减薄所述第一管芯之前，将所述第一管芯混合接合至第一晶圆；在减薄所述第一管芯和所述第二管芯之后，将第一中介层通孔镀至所述第一晶圆上；由所述第一管芯和所述第一晶圆形成第一封装件；由所述第二管芯和所述第一晶圆形成第二封装件；将第二中介层通孔镀至载体晶圆上；用密封剂密封所述第一封装件、所述第二封装件和所述第二中介层通孔，其中，所述密封剂与所述第一中介层通孔物理接触；平坦化所述密封剂以暴露所述第一衬底通孔；在平坦化所述密封剂之后，通过去除所述第一管芯的部分暴露所述第一衬底通孔的侧壁；以及用介电材料替换所述第一管芯的部分。附图说明当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本专利技术的各个方面。应该指出，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。图1示出了根据一些实施例的第一半导体器件和第二半导体器件。图2示出了根据一些实施例的第一半导体器件和第二半导体器件的接合。图3示出了根据一些实施例的减薄工艺。图4示出了根据一些实施例的第一中介层通孔的形成。图5示出了根据一些实施例的介电材料的放置。图6示出了根据一些实施例的第二中介层通孔的形成。图7示出了根据一些实施例的第一封装件和第二封装件的放置。图8示出了根据一些实施例的利用密封剂的密封。图9示出了根据一些实施例的密封剂的减薄。图10示出了根据一些实施例的再分布结构的形成。图11示出了根据一些实施例的载体的去除。图12A至图12B示出了根据一些实施例的聚合物层的图案化。图13示出了根据一些实施例的第三封装件的接合。图14至图18示出了根据一些实施例的在密封之后使衬底凹进的另一实施例。图19至图23示出了根据一些实施例的密封剂与第一中介层通孔接触的另一实施例。图24至图32示出了根据一些实施例的同时形成第一TIV和第二TIV的另一实施例。具体实施方式以下公开内容提供了许多用于实现本专利技术的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本专利技术。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术可在各个实施例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)原件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位上)，而本文使用的空间相对描述符可以同样地作出相应的解释。将参照芯片上系统以及集成扇出封装件来描述实施例。然而，实施例不旨在限制，并且可以用于多个实施例中。现在参照图1，图1示出了第一半导体器件101和第二半导体器件103。第一半导体器件101和第二半导体器件103的每个均可以是诸如存储器器件、逻辑器件、功率器件、这些的组合等的半导体器件，其被设计为与封装件内的其它器件一起工作。然而，可以利用任何合适的功能。在实施例中，第一半导体器件101和第二半导体器件103的每个均可以包括第一衬底105、第一有源器件(未单独示出)、第一金属化层107、第一接合层109和位于第一接合层109内的第一接合金属111。第一衬底105可以包括掺杂或未掺杂的块状硅或绝缘体上硅(SOI)衬底的有源层。通常，SOI衬底包括诸如硅、锗、锗硅、SOI、绝缘体上锗硅(SGOI)或它们的组合的半导体材料的层。可以使用的其它衬底包括多层衬底、梯度衬底或混合取向衬底。第一有源器件包括各种有源器件和无源器件(诸如电容器、电阻器、电感器等)，其可用于生成用于第一半导体器件101和第二半导体器件103的设计的期望结构和功能要求。可以使用任何合适的方法在第一衬底105内或者上形成第一有源器件。第一金属化层107形成在第一衬底105和第一有源器件上方并且被设计为连接各个有源器件以形成功能电路。在实施例中，第一金属化层107由介电材料和导电材料的交替层形成并且可以通过任何适合的工艺(诸如沉积、镶嵌、双镶嵌等)形成。在实施例中，可能存在通过至少一个层间介电层(ILD)与第一衬底105分隔开的四个金属化层，但是第一金属化层107的精确数目取决于设计。在第一金属化层107上方沉积第一接合层109。第一接合层109可以用于熔融接合(也称为氧化物至氧化物接合)。根据一些实施例，第一接合层109由诸如氧化硅、氮化硅等的含硅介电材料形成。可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造半导体器件的方法，包括：将第一半导体器件和第二半导体器件附接至第一晶圆；形成与所述第一半导体器件和所述第二半导体器件相邻的第一中介层通孔；通过去除所述第一半导体器件和所述第二半导体器件的部分来暴露衬底通孔；在所述第一中介层通孔周围施加介电材料；分割所述第一晶圆以形成第一封装件和第二封装件；将所述第一封装件和所述第二封装件附接至载体晶圆，其中，第二中介层通孔位于所述载体晶圆上；用密封剂密封所述第一封装件、所述第二封装件和所述第二中介层通孔；减薄所述密封剂以暴露所述衬底通孔；以及在所述密封剂上方形成再分布结构。

【技术特征摘要】
2018.02.02 US 62/625,825;2018.07.02 US 16/025,4401.一种制造半导体器件的方法，包括：将第一半导体器件和第二半导体器件附接至第一晶圆；形成与所述第一半导体器件和所述第二半导体器件相邻的第一中介层通孔；通过去除所述第一半导体器件和所述第二半导体器件的部分来暴露衬底通孔；在所述第一中介层通孔周围施加介电材料；分割所述第一晶圆以形成第一封装件和第二封装件；将所述第一封装件和所述第二封装件附接至载体晶圆，其中，第二中介层通孔位于所述载体晶圆上；用密封剂密封所述第一封装件、所述第二封装件和所述第二中介层通孔；减薄所述密封剂以暴露所述衬底通孔；以及在所述密封剂上方形成再分布结构。2.根据权利要求1所述的方法，其中，附接所述第一半导体器件和所述第二半导体器件形成混合接合。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：在附接所述第一半导体器件之后并且在形成所述第一中介层通孔之前减薄所述第一半导体器件。4.根据权利要求1所述的方法，其中，在施加所述介电材料之前实施暴露所述衬底通孔。5.根据权利要求1所述的方法，其中，在施加所述介电材料之后实施暴露所述衬底通孔。6.根据权利要求5所述的方法，还包括：在暴露所述衬底通孔之后，在所述衬底通孔周围施加第二介电材料。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：将所述第二介电材料平坦化为与所述介电材料共面。8.一种制造半导体器件的方法，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：余振华，叶松峯，陈明发，陈宪伟，刘醇鸿，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71