扇出式封装件及其形成方法技术

本发明专利技术的实施例提供了一种器件封装件，包括：半导体管芯；模塑料，沿着半导体管芯的侧壁延伸；以及平坦化的聚合物层，位于模塑料上方并且沿着半导体管芯的侧壁延伸。模塑料包括第一填充物，并且平坦化的聚合物层包括比第一填充物小的第二填充物。器件封装件还包括电连接至半导体管芯的一个或多个扇出式再分布层(RDL)，其中，一个或多个扇出式RDL延伸经过半导体管芯的边缘至平坦化的聚合物层的顶面上。本发明专利技术还提供了一种形成器件封装件的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及半导体领域，更具体地，涉及封装件及其形成方法。
技术介绍
根据传统封装技术的一个方面，诸如晶圆级封装(WLP)、再分布层(RDL)可以形成在管芯上方以及电连接至管芯中的有源器件。然后可以形成诸如位于凸块下金属层(UBM)上的焊料球的外部输入/输出(I/O)焊盘焊盘，以通过RDL电连接至管芯。这种封装技术的一个优势是使形成扇出式封装成为可能。因此，管芯上的I/O焊盘可以再分布至比管芯相比更大的面积，因此，可以增加封装在管芯的表面上的I/O焊盘的数量。在这样的封装技术中，可以在管芯周围形成模塑料以提供支撑扇出式互连结构的表面区域。例如，RDL通常包括形成在管芯和模塑料上方的一个或多个聚合物层。导电部件(例如，导线和/或通孔)形成在聚合物层中并且将管芯上的I/O焊盘电连接至位于RDL上方的外部I/O焊盘。外部I/O焊盘可以设置在管芯和模塑料上方。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种器件封装件，包括：半导体管芯；模塑料，沿着所述半导体管芯的侧壁延伸，其中，所述模塑料包括第一填充物；平坦化的聚合物层，位于所述模塑料上方并且沿着所述半导体管芯的侧壁延伸，其中，所述平坦化的聚合物层包括比所述第一填充物更小的第二填充物；以及一个或多个扇出式再分布层(RDL)，电连接至所述半导体管芯，其中，所述一个或多个扇出式RDL延伸经过所述半导体管芯的边缘至所述平坦化的聚合物层的顶面上。优选地，所述第一填充物和所述第二填充物包括氧化硅、氧化铝、氮化硼或它们的组合。优选地，该器件封装件还包括：贯通孔(TIV)，延伸穿过所述模塑料和所述平坦化的聚合物层，其中，所述TIV电连接至所述一个或多个扇出式RDL。优选地，所述第一填充物包括大约25μm或以下的平均直径，并且所述第二填充物包括大约5μm或以下的平均直径。优选地，所述第二填充物的平均直径不大于所述第一填充物的平均直径的大约百分之五十。优选地，所述平坦化的聚合物层的平均厚度不大于所述模塑料的平均厚度的大约百分之二十。优选地，所述半导体管芯包括：接触焊盘；导电柱，位于所述接触焊盘上方并且电连接至所述接触焊盘；以及介电层，设置在所述导电柱周围，其中，所述平坦化的聚合物层与所述模塑料之间的界面与所述介电层相交。根据本专利技术的另一方面，提供了一种器件封装件，包括：半导体管芯；模塑料，设置在所述半导体管芯周围；平坦化的聚合物层，位于所述模塑料上方和所述半导体管芯周围；贯通孔(TIV)，延伸穿过所述模塑料和所述平坦化的聚合物层；以及扇出式再分布层(RDL)，位于所述半导体管芯和所述平坦化的聚合物层上方，其中，所述扇出式RDL电连接至所述半导体管芯和所述TIV。优选地，所述模塑料包括第一填充物，所述平坦化的聚合物层包括第二填充物，所述第二填充物小于所述第一填充物。优选地，所述第二填充物的平均直径不大于所述第一填充物的平均直径的大约百分之五十。优选地，所述模塑料包括第一填充物，所述平坦化的聚合物层基本不含任何填充物。优选地，所述扇出式RDL接触所述平坦化的聚合物层的顶面。优选地，所述模塑料的顶面低于所述半导体管芯和所述TIV的顶面。优选地，所述TIV、所述平坦化的聚合物层和所述半导体管芯的顶面基本齐平。根据本专利技术的又一方面，提供了一种方法，包括：在半导体管芯周围形成模塑料的第一部分，其中，所述模塑料的第一部分的顶面低于所述半导体管芯的顶面；在所述模塑料和所述半导体管芯上方形成聚合物层，其中，所述聚合物层包括比所述模塑料中的第一填充物更小的第二填充物；平坦化所述聚合物层，以暴露所述半导体管芯；以及在所述聚合物层和所述半导体管芯上方形成扇出式再分布层(RDL)，其中，所述扇出式RDL电连接至所述半导体管芯。优选地，形成所述模塑料还包括在所述半导体管芯的顶面上形成所述模塑料的第二部分，平坦化所述聚合物层包括去除所述模塑料的第二部分。优选地，形成所述模塑料的第一部分包括在贯通孔(TIV)周围形成所述模塑料的第一部分，所述第一部分的顶面低于所述TIV的顶面。优选地，该方法还包括：形成所述TIV以延伸为高于所述半导体管芯的顶面，平坦化所述聚合物层包括去除所述TIV的上部。优选地，在平坦化所述聚合物层之后，所述聚合物层、所述TIV和所述半导体管芯的顶面基本齐平。优选地，所述第二填充物的平均直径不大于所述第一填充物的平均直径的大约百分之五十。附图说明当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本专利技术的各个方面。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增加或减少。图1A和图1B示出了根据一些实施例的半导体封装件的截面图。图2至图9示出了根据一些实施例的制造半导体封装件的各个中间阶段的截面图。图10示出了根据一些实施例的用于制造半导体封装件的工艺流程。具体实施方式以下公开内容提供了许多不同实施例或实例，用于实现本专利技术的不同特征。以下将描述组件和布置的特定实例以简化本专利技术。当然，这些仅是实例并且不意欲限制本专利技术。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之间的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。另外，本专利技术可以在多个实例中重复参考标号和/或字符。这种重复是为了简化和清楚的目的，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。此外，为了便于描述，本文中可以使用诸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等空间关系术语以描述如图所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。除图中所示的方位之外，空间关系术语意欲包括使用或操作过程中的器件的不同的方位。装置可以以其它方式定位(旋转90度或在其他方位)，并且在本文中使用的空间关系描述符可同样地作相应地解释。各个实施例包括扇出式封装结构，扇出式封装结构具有半导体管芯和形成在管芯上方的扇出式再分布层(RDL)。模塑料和平坦化的聚合物层形成在半导体管芯周围以提供支撑扇出式RDL的表面。平坦化的聚合物层可以形成在模塑料与RDL之间。在各个实施例中，平坦化的聚合物层和模塑料包括各种填充材料。有利地，可以包括这种填充物以提高粘附、释放应力、降低热膨胀系数(CTE)不匹配等。平坦化的聚合物层包括填充物，该填充物具有比模塑料的填充物更小的平均直径。例如，更小的填充物的平均直径可以不大于更大的填充物的平均直径的百分之五十。在另一实施例中，平坦化的聚合物层可以基本不含填充物。当对聚合物应用平坦化工艺(如，研磨)时，更小的填充物尺寸(或缺少填充物)为形成扇出式RDL产生改进的顶面(如，更加齐平)。然而，具有更大填充物的材料(如，模塑料)可以比具有更小填充物的材料(如，平坦化的聚合物层)便宜。由于封装件中包括模塑料和聚合物，所以可以在不显著增加制造成本的情况下实现改进的平坦化。图1A示出了根据一些实施例的扇出式器件封装件100的截面图。封装件100包括：半导体管芯102；设置在该管芯周围的模塑料104和平坦化的聚合物层106；以及形成在管芯102和模塑料104/平坦化的聚合物层106上方的RDL110(如，具有导电部件112)。形成延伸穿过模塑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种器件封装件，包括：半导体管芯；模塑料，沿着所述半导体管芯的侧壁延伸，其中，所述模塑料包括第一填充物；平坦化的聚合物层，位于所述模塑料上方并且沿着所述半导体管芯的侧壁延伸，其中，所述平坦化的聚合物层包括比所述第一填充物更小的第二填充物；以及一个或多个扇出式再分布层(RDL)，电连接至所述半导体管芯，其中，所述一个或多个扇出式RDL延伸经过所述半导体管芯的边缘至所述平坦化的聚合物层的顶面上。

【技术特征摘要】
2015.07.31 US 14/815,1701.一种器件封装件，包括：半导体管芯；模塑料，沿着所述半导体管芯的侧壁延伸，其中，所述模塑料包括第一填充物；平坦化的聚合物层，位于所述模塑料上方并且沿着所述半导体管芯的侧壁延伸，其中，所述平坦化的聚合物层包括比所述第一填充物更小的第二填充物；以及一个或多个扇出式再分布层(RDL)，电连接至所述半导体管芯，其中，所述一个或多个扇出式RDL延伸经过所述半导体管芯的边缘至所述平坦化的聚合物层的顶面上。2.根据权利要求1所述的器件封装件，其中，所述第一填充物和所述第二填充物包括氧化硅、氧化铝、氮化硼或它们的组合。3.根据权利要求1所述的器件封装件，还包括：贯通孔(TIV)，延伸穿过所述模塑料和所述平坦化的聚合物层，其中，所述TIV电连接至所述一个或多个扇出式RDL。4.根据权利要求1所述的器件封装件，其中，所述第一填充物包括大约25μm或以下的平均直径，并且所述第二填充物包括大约5μm或以下的平均直径。5.根据权利要求4所述的器件封装件，其中，所述第二填充物的平均直径不大于所述第一填充物的平均直径的大约百分之五十。6.根据权利要求1所述的器件封装件，其中，所述平坦...

【专利技术属性】
技术研发人员：林俊成，张智尧，苏峻兴，符策忠，茅一超，
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