诸实施例包括半导体器件封装和形成这类封装的方法。在一个实施例中，封装可包括管芯侧增强层，该管芯侧增强层具有贯通管芯侧增强层形成的腔。具有第一侧和包括器件侧的相对第二侧的管芯可被定位在腔内，且管芯的第一侧与管芯侧增强层的第一侧基本共面。在一个实施例中，构建结构可耦合至管芯的第二侧。诸实施例包括构建结构，其包括由图案化的导电材料和绝缘材料构成的多个交替层。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】对嵌入管芯封装使用ABF GC腔的翘曲控制专利
实施例一般涉及半导体器件。更具体地，实施例涉及用于封装半导体管芯的方法和装置。专利技术背景半导体封装的厚度(即Z-高度)的减小很大程度地起因于更薄的衬底和管芯。然而，随着衬底和管芯的厚度持续减小，翘曲量增加。翘曲固有地由衬底和管芯之间的热膨胀系数(CTE)不匹配而造成。例如，典型的封装衬底可具有大约20ppm的CTE，而硅管芯的CTE 大约为 3.0ppm。半导体管芯通过封装组装工艺被封装。为了增加产量，可将多个管芯封装在单个面板上。随后可将面板切割成多个单独封装，每个封装可包括单个管芯。过多的翘曲是在面板级和在封装已被单体化之后的多个组装问题的一个重要成因。照此，如果不适当地控制翘曲，则封装组装工艺可能具有糟糕的产率。例如，封装的翘曲可能增加这样的风险:即表面安装技术(SMT)无法将封装牢固地安装至印刷电路板(PCB)。因此，在整个半导体管芯封装组装工艺中都需要翘曲控制。例如，由于面板装载和卸载设备无法操控翘曲的面板，因此当翘曲的面板无法被适当地装载到加工工具或面板载体内时，产率的损失和产量的下降可能发生。另外，翘曲的面板使得依赖于焦深的工艺不可靠。例如，由于翘曲的表面使得面板的一些区域落在焦点之外，因此通过激光器在面板上作出的标记可能是不正确的。另外，检查条纹识别标记的面板读取器可能无法准确地读取位于面板的翘曲部分上的识别标记。此外，当存在翘曲时，可能发生附连问题。例如，翘曲的封装可能造成焊料桥接、非接触开孔(NC0)和焊球附连问题。另外，翘曲可能增加对准测试弓丨脚的难度。已使用若干方法来控制翘曲，但每种方法都具有显著的缺陷。在有核封装中，金属加强物已被附连至核的管芯侧表面。添加金属加强物增加了封装的Z高度并增加了额外的加工操作，这降低产量并增加成本。在无核封装中，例如无凸起构建层(BBUL)封装，已利用腔铜箔架构。然而，这些封装可能需要六个或更多个额外加工操作。图1A-1E是利用腔铜箔架构的工艺的示图。首先，在图1A中，在BBUL核102的表面上形成蚀刻停止层101，并在蚀刻停止层101上层叠铜箔层103。当使用腔铜箔架构时，需要蚀刻停止层101以防止腔成型过程中核被蚀刻掉。然后在图1B中，在铜箔层103上层叠干膜光刻胶(DFR)层104。DFR层104随后通过曝光和DFR蚀刻工艺被图案化，如图1C所示。现在参见图1D，露出的铜箔103被蚀刻掉以形成腔120。在形成腔120之后，DFR膜104可被剥去。最后，管芯130可被安装至蚀刻停止层101并可将介电层105层叠在管芯130和铜箔103的顶表面上，如图1E所示。因此，腔铜箔架构所需的额外加工操作严重地降低了产量并增加了制造成本。附图简述图1A-1E是形成具有腔铜箔架构的管芯封装的工艺的横截面图。图2A-2C是根据本专利技术实施例的形成具有管芯侧增强层的管芯封装的工艺的横截面图。图2D是根据本专利技术实施例的具有贯通管芯侧增强层形成的腔的四分之一面板的俯视图。图2E-2J是根据本专利技术实施例的形成具有管芯侧增强层的管芯封装的工艺的横截面图。图3是根据本专利技术实施例的形成有管芯侧增强层的半导体封装的横截面图。图4是根据本专利技术实施例的形成有管芯侧增强层的半导体封装的横截面图。图5是根据本专利技术实施例的利用半导体封装的计算机系统的示意性方框图。【具体实施方式】本专利技术的实施例提供对器件封装具有改善的翘曲控制的装置以及形成这类器件的方法。根据本专利技术的一个实施例，器件封装可包括具有第一侧和相对第二侧的管芯侧增强层。例如，管芯侧增强层可以是玻璃织物层。在一个实施例中，贯通管芯侧增强层形成腔，并且具有第一侧和相对第二侧的管芯被定位在腔内，所述第二侧包括具有触点的器件侧。根据一个实施例，管芯的第一侧与管芯侧增强层的第一侧基本共面。实施例还可包括耦合至管芯的第二侧的构建结构。例如，构建结构可包括图案化导电材料和绝缘材料的多个交替层，其中图案化导电材料层中的至少一个层被耦合至管芯触点中的一个。根据本专利技术的一个附加实施例，形成器件封装的方法可包括在核表面上形成管芯侧增强层。例如，管芯侧增强层可以是玻璃织物层。该方法可进一步包括贯通管芯侧增强层地形成腔以使核表面的一部分露出。在一个实施例中，通过激光烧蚀工艺形成腔。例如，可使用激光器以削除管芯侧增强层的一些部分，直到核表面露出为止。在一个实施例中，管芯可被安装至核的露出表面。管芯可包括第一侧和相对第二侧，所述第二侧包括具有触点的器件侧。本专利技术的实施例提供在整个器件封装工艺中的翘曲减小，包括当每个封装仍然被安装到在面板时和当器件封装已被单体化时。封装工艺期间的翘曲减小是通过在封装的管芯侧上使用增强层而提供的。管芯侧增强层为封装提供增加的刚度。当包括管芯侧增强层时，封装中的翘曲也减小，因为增强层的CTE低于封装中使用的介电层的CTE。另外，当增强层也被用在构建结构之内或之上时，封装的管芯侧上的增强层的存在提供封装的CTE的提尚的对称性。根据本专利技术的实施例，与不包括管芯侧增强层的基本相似封装相比，封装内的管芯侧增强层的存在能够将绝对四分之一面板翘曲减少大约40%。当管芯封装内不包括管芯侧增强层时，翘曲主要由凸起翘曲的非管芯区引起，所述凸起地翘曲是由于低CTE上增强层的存在引起的。如果在封装的管芯侧上没有额外的低CTE增强层，则封装内的CTE的对称性差并且翘曲增加。管芯侧增强层的附加改善了封装诸层内的CTE的对称性并同时增加了刚度。如此，翘曲减小并导致平坦地多的四分之一面板的总外形，这种总外形更易于加工。因此，由于翘曲的减小，产量和产率可以增加。类似地，根据本专利技术实施例的具有管芯侧增强层的单体化管芯封装的翘曲相对于缺乏管芯侧增强层的基本类似的管芯封装而言减小。例如，与缺乏管芯侧增强层的基本类似封装相比，管芯侧增强层的存在可使绝对室温翘曲减小大约25%，并使绝对高温翘曲减小大约15%。此外，本专利技术的实施例在减少加工操作数量的同时提供翘曲的减小。例如，如前所述，包括腔铜箔架构的封装需要至少六个不同的加工操作。增加的加工时间降低了产量并增加了制造成本。相反，本文描述的实施例包括需要较少加工操作和工具的腔架构。如此，实施例提供了较高的产量和较低的制造成本。现在参照图2A-2H，根据一实施例示出形成具有减小的翘曲的半导体封装的方法。图2A是其上可形成器件封装的核222的一部分的横截面图。在一个实施例中，核222可以是适于无凸起构建层(BBUL)封装的核。例如，核222可包括形成在绝缘材料225的相对两侧上的内箔层226、227。例如，内箔层226、227可以是铜箔。随后可在内箔层226、227的每一个上形成第一和第二核层223、224。根据一个实施例，内箔层226、227可比第一和第二核层223更短。在这一实施例中，绝缘材料225可附着至内箔层226、227以及第一和第二核层223、224以将内箔层226、227固定至第一和第二核层223、224中的任一个。在在一个实施例中，第一和第二核层223、224可以是通常用于核的材料，例如铜，并且绝缘材料225可以是预浸渍材料。现在参见图2B，管芯侧增强层210被形成在第一和第二核层223、224的表面之上。在实施例中，管芯侧增强层210本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种器件封装，包括：具有第一侧和相对第二侧的管芯侧增强层，其中贯穿所述管芯侧增强层形成腔；具有第一侧和包括带触点的器件侧的相对第二侧的管芯，其中所述管芯被定位在腔内，且所述管芯的第一侧与所述管芯侧增强层的第一侧基本共面；以及耦合至所述管芯的第二侧的构建结构，所述构建结构包括由图案化的导电材料和绝缘材料构成的多个交替层，其中所述图案化的导电材料层中的至少一个耦合至所述管芯的触点中的一个。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D·A·劳瑞恩，I·E·Y·陈，D·N·索别斯基，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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