本申请设计一种半导体装置组合件和其制造方法。一种半导体装置组合件，其包含连接所述半导体装置组合件的两个组件的热响应材料的第一元件。所述第一元件经配置以在第一确定的温度下向邻近组件施加力，以减少所述邻近组件中的一或两个的翘曲。所述第一元件可膨胀或收缩以施加所述力。所述半导体装置可包含连接两个组件的热响应材料的第二元件。所述第二元件可经配置以在第二预先确定的温度下膨胀或收缩。所述第二元件可经配置以施加与所述第一元件相比不同量的力。所述第二元件可经配置以施加与所述第一元件相比相反方向的力。所述第一元件和所述第二元件可经组合配置，以减少所述半导体装置组合件中一或多个组件的翘曲。
Semiconductor device assembly and its manufacturing method
【技术实现步骤摘要】
半导体装置组合件和其制造方法
本文中所描述的实施例涉及可在处理期间减少或最小化半导体装置的翘曲的热响应材料，和使用此类热响应材料减少或最小化半导体装置的翘曲的方法。
技术介绍
半导体处理和封装技术继续演变来满足对增加的性能和减小的尺寸的行业需求。电子产品，例如手机、智能电话、平板计算机、个人数字助理、笔记本电脑机以及其它电子装置，需要具有高密度的装置同时具有相对较小的占用面积的经封装半导体组合件。举例来说，电子产品中可用于存储器装置、处理器和其它装置的空间在继续减少，从而需要增加半导体装置的密度。半导体装置的厚度不断减小，以减小半导体装置封装的大小。增大半导体装置的密度的一个方法是堆叠半导体装置以形成半导体装置组合件。在形成半导体装置组合件的过程期间，组件可以经历具有升高的温度的各种过程。举例来说，在回流工艺期间在半导体装置之间产生焊点或互连的温度可以达到升高的温度，例如260摄氏度。如所属领域的技术人员将了解，升高的温度可以根据半导体装置组合件的组件以及用于形成组合件的过程而变化。作为另一实例，在热压接合(TCB)工艺期间，半导体装置组合件经受升高的温度，这可能导致组合件中的半导体装置组件的不期望的翘曲。半导体装置组合件可包括各种组件，所述组件例如但不限于，衬底、半导体装置和模制化合物。组件中的每一个可具有不同热膨胀系数(CTE)，这可能产生潜在问题。当半导体装置组合件经受高温时，半导体装置组合件可能由于组合件的个别组件的不同CTE而经历翘曲。翘曲可能对组合件的组件施加大量应力。如果翘曲过大，那么翘曲可能产生半导体装置组合件内的互连的可靠性问题。举例来说，大于但不限于50微米的翘曲可导致焊接点可靠性问题。由于CTE不匹配引起的翘曲可能在将半导体装置组合件连接到板或衬底时产生问题。同样地，CTE不匹配也可能在将第一半导体装置连接到第二半导体装置时产生问题。第一半导体装置可以在预期的回流温度下具有第一翘曲，并且第二半导体装置可以具有与在预期的回流温度下的第一翘曲不同的第二翘曲。第一翘曲与第二翘曲之间的差异可能使得将第一半导体装置连接到第二半导体装置非常困难。举例来说，如果翘曲增加了两个半导体装置之间的距离，那么翘曲可能导致两个半导体装置之间的互连件的断裂。相反地，如果翘曲减小了两个半导体装置之间的距离，那么翘曲可能导致两个邻近互连件之间短接。如受益于本公开的所属领域的技术人员将了解，距离的减小可能使得可以是焊料的互连件材料朝向邻近互连件侧向膨胀。可能存在额外缺陷和缺点。
技术实现思路
在一个方面中，本专利技术提供一种半导体装置组合件，其包括：第一半导体装置；衬底；第一元件，其包括连接于所述衬底与所述第一半导体装置之间的热响应材料；其中所述第一元件经配置以在第一预先确定的温度下向所述第一半导体装置施加力。在另一方面中，本专利技术提供一种半导体装置组合件，其包括：第一半导体装置；第二半导体装置；多个互连件，其电连接所述第一半导体装置和所述第二半导体装置；以及第一多个元件，其包括连接所述第一半导体装置与所述第二半导体装置的热响应材料，其中所述第一多个元件经配置以在预先确定的温度下施加力，以减少所述第一半导体装置在所述预先确定的温度下的翘曲或者减少所述第二半导体装置在所述预先确定的温度下的翘曲。在又一方面中，本专利技术提供一种制造半导体装置组合件的方法，其包括：提供衬底；提供第一半导体装置；利用包括热响应材料的至少一个第一元件来将所述第一半导体装置连接到所述衬底；以及将所述半导体装置组合件加热到第一预先确定的温度，其中所述至少一个第一元件施加力以减少所述第一半导体装置在所述第一预先确定的温度下的翘曲。附图说明图1是包括经由多个互连件连接到衬底的半导体装置的半导体装置组合件的实施例的示意图。图2是包括经由多个互连件和热响应元件连接到衬底的半导体装置的半导体装置组合件的实施例的示意图。图3是包括经由多个互连件和热响应元件连接到衬底的半导体装置的半导体装置组合件的实施例的示意图。图4是包括经由多个互连件和热响应元件彼此连接的两个半导体装置和衬底的半导体装置组合件的实施例的示意图。图5是半导体装置上的图案中的热响应元件的实施例的示意图。图6是半导体装置上的图案中的热响应元件的实施例的示意图。图7是半导体装置上的图案中的热响应元件的实施例的示意图。图8是制造半导体装置组合件的方法的实施例的流程图。虽然本公开易有各种修改和替代形式，但具体实施例已经在图中借助于实例展示且将在本文中详细描述。然而，应理解，本公开并不意图限于所公开的特定形式。实际上，意图是涵盖属于如由所附权利要求书界定的本公开的范围内的所有修改、等效物和替代物。具体实施方式在本公开中，论述了许多具体细节以提供对本公开的实施例的透彻且启发性描述。所属领域的技术人员将认识到，可在并无具体细节中的一或多个的情况下实践本公开。可能不展示和/或可能不详细描述常常与半导体装置和半导体装置封装相关联的熟知结构和/或操作，以避免混淆本公开的其它方面。一般来说，应理解，除了本文中所公开的那些具体实施例之外的各种其它装置、系统和方法可在本公开的范围内。术语“半导体装置组合件”可以指一或多个半导体装置、半导体装置封装和/或衬底的组合件，所述衬底可包含中介层、支撑件和/或其它合适的衬底。半导体装置组合件可制造为但不限于离散封装件形式、条带或矩阵形式和/或晶片面板形式。术语“半导体装置”大体上是指包含半导体材料的固态装置。半导体装置可包含例如来自晶片或衬底的半导体衬底、晶片、面板或单个裸片。半导体装置在本文中可是指一种半导体裸片，但半导体装置不限于半导体裸片。如本文中所使用，术语“竖直”、“侧向”、“上部”和“下部”可是指图式中所展示的特征在半导体装置和/或半导体装置组合件中的相对方向或位置。举例来说，“上部”或“最上部”可是指比另一特征更接近页面的顶部定位的特征。然而，这些术语应被广泛地解释为包含具有其它定向的半导体装置和/或半导体装置组合件，例如颠倒或倾斜定向，其中顶部/底部、上方/下方、高于/低于、向上/向下和左边/右边可取决于定向而互换。本公开的各个实施例涉及半导体装置、半导体装置组合件、半导体封装、半导体装置封装，以及制造和/或操作半导体装置的方法。本公开的实施例是半导体装置组合件，其包括第一半导体装置、衬底和包括连接于衬底与第一半导体装置之间的热响应材料的第一元件。第一元件经配置以在第一确定的温度下向第一半导体装置施加力。第一半导体装置可在第一确定的温度下具有翘曲且第一元件可经配置以通过向第一半导体装置施加力来减少在第一确定的温度下的翘曲。本公开的实施例是半导体装置组合件，所述半导体装置组合件包括第一半导体装置、第二半导体装置和电连接第一半导体装置和第二半导体装置的多个互连件。半导体装置组合件包含第一多个元件，所述第一多个元件包括连接第一半导体装置与第二半导体装置的热响应材料。第一多个元件经配置以在预先确定的温度下施本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体装置组合件，其包括：/n第一半导体装置；/n衬底；/n第一元件，其包括连接于所述衬底与所述第一半导体装置之间的热响应材料；/n其中所述第一元件经配置以在第一预先确定的温度下向所述第一半导体装置施加力。/n
【技术特征摘要】
20180621 US 16/014,7751.一种半导体装置组合件，其包括：
第一半导体装置；
衬底；
第一元件，其包括连接于所述衬底与所述第一半导体装置之间的热响应材料；
其中所述第一元件经配置以在第一预先确定的温度下向所述第一半导体装置施加力。
2.根据权利要求1所述的组合件，其中所述第一元件经配置以施加所述力以减少所述第一半导体装置在所述第一预先确定的温度下的翘曲。
3.根据权利要求1所述的组合件，其中所述第一元件经配置以通过在所述第一预先确定的温度下使所述第一元件收缩来向所述第一半导体装置施加所述力。
4.根据权利要求1所述的组合件，其中所述第一元件经配置以通过在所述第一预先确定的温度下使所述第一元件膨胀来向所述第一半导体装置施加所述力。
5.根据权利要求1所述的组合件，其进一步包括在所述第一半导体装置与所述衬底之间的至少一个电互连件。
6.根据权利要求5所述的组合件，其进一步包括第二元件，所述第二元件包括连接于所述衬底与所述第一半导体装置之间的热响应材料，其中所述第二元件经配置以在所述预先确定的温度下向所述第一半导体装置施加力。
7.根据权利要求6所述的组合件，其中所述第二元件经配置以在所述第一预先确定的温度下施加所述力。
8.根据权利要求6所述的组合件，其中所述第二元件经配置以在不同于所述第一预先确定的温度的第二预先确定的温度下施加所述力。
9.根据权利要求7所述的组合件，其中所述第一元件经配置以通过在所述第一预先确定的温度下使所述第一元件收缩来向所述第一半导体装置施加所述力，且其中所述第二元件经配置以通过在所述第一预先确定的温度下使所述第二元件收缩来向所述第一半导体装置施加所述力。
10.根据权利要求7所述的组合件，其中所述第一元件经配置以通过在所述第一预先确定的温度下使所述第一元件收缩来向所述第一半导体装置施加所述力，且其中所述第二元件经配置以通过在所述第一预先确定的温度下使所述第二元件膨胀来向所述第一半导体装置施加所述力。
11.根据权利要求8所述的组合件，其中所述第一元件经配置以通过在所述第一预先确定的温度下使所述第一元件收缩来向所述第一半导体装置施加所述力，且其中所述第二元件经配置以通过在所述第二预先确定的温度下使所述第二元件收缩来向所述第一半导体装置施加所述力。
12.根据权利要求8所述的组合件，其中所述第一元件经配置以通过在所述第一预先确定的温度下使所述第一元件收缩来向所述第一半导体装置施加所述力，且其中所述第二元件经配置以通过在所述第二预先确定的温度下使所述第二元件膨胀来向所述第一半导体装置施加所述力。
13.根据权利要求9所述的组合件，其中所述第一元件沿着所述第一半导体装置的周边定位且其中所述第二元件定位在所述第一半导体装置的中心区处。
14.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗时剑，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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