半导体封装及其制造方法技术

本发明专利技术构思的实施方式提供了半导体封装及其制造方法。该方法包括形成凹槽以使第一半导体芯片彼此分离。形成凹槽包括：在半导体基板的底表面上进行第一切片工艺以在相对于该底表面倾斜的方向上切割半导体基板以及模层的一部分，以及进行第二切片工艺以在基本上垂直于半导体基板的底表面的方向上切割模层。通过第一切片工艺形成在半导体基板中的凹槽的最小宽度可以大于通过第二切片工艺形成在模层中的凹槽的宽度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术构思涉及半导体，更具体地，涉及具有穿孔(through-via)的多芯片。
技术介绍
随着电子产业的发展，可以以低价提供轻、小、高速且高性能的电子产品。集成电路芯片可以被容纳在半导体封装中从而在电子产品中使用。已经进行了各种研究以改善半导体封装的性能。具体地，由于需要高性能的半导体封装，所以已经发展了硅穿孔(TSV)技术代替常规引线接合技术用于半导体封装。
技术实现思路
本专利技术构思的实施方式针对具有多个层叠的半导体芯片的可靠。在一个方面中，一种制造半导体封装的方法可以包括:提供具有顶表面的半导体基板，芯片叠层安装在该顶表面上，每个芯片叠层包括多个层叠的半导体芯片；在半导体基板的顶表面上形成覆盖芯片叠层的模层(mold layer);以及通过在半导体基板的底表面上进行切片工艺(sawing process)，形成穿透半导体基板和模层的凹槽。该凹槽可以包括:第一侧壁，与半导体基板的顶表面相邻并在相对于半导体基板的底表面倾斜的方向上延伸；第二侧壁，连接到第一侧壁并在基本上垂直于半导体基板的底表面的方向上延伸；以及边缘，形成在第一侧壁与第二侧壁相接的位置处。该边缘可以形成在模层中。在一些实施方式中，形成在半导体基板中的凹槽的最大宽度可以大于形成在模层中的凹槽的最大宽度。在一些实施方式中，形成凹槽可以包括:从半导体基板的底表面朝向模层切割半导体基板以形成具有第一侧壁的第一凹槽，该模层沿着第一凹槽的第一侧壁暴露；以及切割通过第一凹槽暴露的模层以形成具有第二侧壁的第二凹槽。在一些实施方式中，第一侧壁可以与半导体基板的底表面成钝角。在一些实施方式中，半导体基板可以包括基底半导体芯片，该基底半导体芯片具有穿过其的穿孔，芯片叠层可以分别电连接到基底半导体芯片。在一些实施方式中，半导体基板可以通过凹槽被分成基底半导体芯片并且模层可以通过凹槽被分成单元模层(unit mold layer)。彼此相邻的基底半导体芯片之间的最小距离可以大于分别设置在彼此相邻的基底半导体芯片上的单元模层之间的最小距离。在一些实施方式中，芯片叠层的半导体芯片的有源表面可以面对半导体基板。在一些实施方式中，凹槽可以穿过设置在一对相邻的芯片叠层之间的模层。在一些实施方式中，半导体基板可以包括:覆盖底表面的硅氮化物层；以及形成在底表面上的外部端子诸如焊球。硅氮化物层可以被暴露。在另一方面中，一种制造半导体封装的方法可以包括:制备包括第一半导体芯片的半导体基板；在半导体基板的顶表面上安装第二半导体芯片；在半导体基板的顶表面上形成覆盖第二半导体芯片的模层；以及形成穿透半导体基板和模层的凹槽以使第一半导体芯片彼此分离。形成凹槽可以包括:在半导体基板的底表面上进行第一切片工艺以在相对于半导体基板的底表面倾斜的方向上切割半导体基板以及模层的一部分；以及进行第二切片工艺以在基本上垂直于半导体基板的底表面的方向上切割模层。通过第一切片工艺形成在半导体基板中的凹槽的最小宽度可以大于通过第二切片工艺形成在模层中的凹槽的宽度。在一些实施方式中，可以进行第二切片工艺以与半导体基板间隔开。在一些实施方式中，通过第一切片工艺形成的凹槽可以具有倾斜侧壁，并且半导体基板和模层可以沿着倾斜侧壁暴露。在一些实施方式中，第一半导体芯片可以包括:第一集成电路层；覆盖第一集成电路层的钝化层；穿透第一半导体芯片并连接到第一集成电路层的第一穿孔；以及电连接到第一集成电路层的外部端子诸如焊球。钝化层(例如，硅氮化物层)可以被暴露。在一些实施方式中，该方法还可以包括:在第二半导体芯片上安装第三半导体芯片。每个第二半导体芯片可以具有穿透每个第二半导体芯片的穿孔。在一些实施方式中，半导体基板可以通过第一切片工艺被分成第一半导体芯片，模层可以通过第二切片工艺被分成单元模层。彼此相邻的第一半导体芯片之间的最小距离可以大于分别设置在彼此相邻的第一半导体芯片上的单元模层之间的最小距离。在另一个方面中，一种半导体封装可以包括:第一半导体芯片，具有底表面、与底表面相反的顶表面以及侧壁；第二半导体芯片，安装在第一半导体芯片的顶表面上；以及模层，提供在第一半导体芯片的顶表面上并覆盖第二半导体芯片的侧壁。第一半导体芯片的侧壁可以与第一半导体芯片的底表面成钝角。模层可以包括:倾斜侧壁，与第一半导体芯片的侧壁基本上共平面；竖直侧壁，提供在倾斜侧壁上并在垂直于第一半导体芯片的底表面的方向上延伸；以及边缘，形成在倾斜侧壁与竖直侧壁相接的位置处。在一些实施方式中，模层的外侧壁之间的最大宽度可以大于第一半导体芯片的最大宽度。在一些实施方式中，第一半导体芯片可以具有穿过第一半导体芯片的第一穿孔，第一半导体芯片的底表面可以是有源表面。第二半导体芯片的有源表面可以面对第一半导体芯片。在一些实施方式中，第一半导体芯片的宽度可以从第一半导体芯片的底表面朝向顶表面逐渐变大。在一些实施方式中，半导体封装还可以包括安装在第二半导体芯片上的第三半导体芯片。第二半导体芯片可以具有穿过该第二半导体芯片的穿孔。在一些实施方式中，第三半导体芯片的厚度可以不同于第二半导体芯片的厚度。在一些实施方式中，第一半导体芯片可以包括:设置在其底表面上的钝化层(例如，硅氮化物层)；以及电连接到穿孔的外部端子(例如，焊球)。钝化层可以被暴露。在一些实施方式中，第一半导体芯片的底表面可以不用聚合物层覆盖，第一半导体芯片的侧壁可以不用模层覆盖。在一些实施方式中，半导体封装还可以包括设置在第一和第二半导体芯片之间的凸块。第二半导体芯片可以通过凸块电连接到第一半导体芯片。在一些实施方式中，第三半导体芯片的顶表面通过模层暴露。在一些实施方式中，一种制造半导体封装的方法可以包括:提供具有顶表面的半导体基板，芯片叠层安装在该顶表面上，每个芯片叠层包括多个层叠的半导体芯片；在半导体基板的顶表面上形成覆盖芯片叠层的模层；以及形成穿过半导体基板的第一凹槽，该第一凹槽具有相对于半导体基板的底表面倾斜的第一侧壁；以及形成穿过模层且在基本上垂直于半导体基板的底表面的方向上延伸的第二凹槽，以形成彼此分离的封装单元，其中第二凹槽包括连接到第一侧壁的第二侧壁，第二凹槽通过第一凹槽暴露。在一些实施方式中，边缘形成在第一侧壁与第二侧壁相接的位置处，其中边缘形成在模层中。在一些实施方式中，边缘形成在第一侧壁与第二侧壁相接的位置处，其中边缘形成在半导体芯片的侧壁上。在一些实施方式中，形成第一凹槽包括:利用具有V形截面的刀片在半导体基板的底表面上朝向模层进行切片工艺以形成第一凹槽，其中形成第二凹槽包括:利用具有基本上矩形截面的第二刀片在通过第一凹槽暴露的模层上进行另一切片工艺。在一些实施方式中，形成在模层中的第二凹槽的宽度小于第一凹槽在半导体基板的底表面处的宽度，其中形成在模层中的第二凹槽的宽度基本上等于第一凹槽在半导体基板的顶表面处的宽度。【附图说明】考虑到附图以及伴随的详细说明，本专利技术构思将变得更明显。图1A至IF是示出根据本专利技术构思的一些实施方式的制造半导体封装的方法的截面图；图1G是在诸如切片工艺的分离(singulat1n)工艺之后封装单元的放大截面图；图1H是示出根据本专利技术构思的一些实施方式制造的封装单元中的一个的截面图；图1I是图1H的第一半导体芯片和模层的放大图；图2A和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造半导体封装的方法，所述方法包括：提供具有顶表面的半导体基板，多个芯片叠层安装在该顶表面上，每个所述芯片叠层包括多个层叠的半导体芯片；在所述半导体基板的所述顶表面上形成覆盖所述芯片叠层的模层；以及通过在所述半导体基板的底表面上进行切片工艺，形成穿透所述半导体基板和所述模层的凹槽，其中所述凹槽包括：第一侧壁，与所述半导体基板的所述顶表面相邻并在相对于所述半导体基板的所述底表面倾斜的方向上延伸；第二侧壁，连接到所述第一侧壁并在基本上垂直于所述半导体基板的所述底表面的方向上延伸；以及边缘，形成在所述第一侧壁与所述第二侧壁相接的位置处，其中所述边缘形成在所述模层中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：韩相旭，朴升源，姜芸炳，赵泰济，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR