集成电路封装件及其形成方法技术

提供了集成电路封装件及其形成方法。方法包括：在晶圆上方堆叠多个集成电路管芯以形成管芯堆叠件。在所述管芯堆叠件上实施接合工艺。所述接合工艺将所述管芯堆叠件的相邻集成电路管芯彼此机械连接和电连接。在所述晶圆上方形成挡块结构。所述挡块结构环绕所述管芯堆叠件。在所述晶圆上方以及在所述管芯堆叠件和所述挡块结构之间形成第一密封剂。所述第一密封剂填充所述管芯堆叠件的相邻集成电路管芯之间的间隙。在所述晶圆上方形成第二密封剂。所述第二密封剂环绕所述管芯堆叠件、所述第一密封剂和所述挡块结构。

Integrated circuit package and its forming method

【技术实现步骤摘要】
集成电路封装件及其形成方法
本专利技术的实施例一般地涉及半导体
，更具体地，涉及集成电路封装件及其形成方法。
技术介绍
半导体器件用于各种电子应用中，例如，个人计算机、手机、数字相机、和其他电子装置。通常通过以下步骤来制造半导体器件：在半导体衬底上方顺序地沉积绝缘材料层或介电材料层、导电材料层和半导体材料层；并且使用光刻图案化各个材料层以在其上形成电路部件或元件。通常在单个半导体晶圆上制造几十个或几百个集成电路。通过沿着划线锯切集成电路来切割独立管芯。然后在多芯片模块中或在其他类型的封装中单独地封装独立管芯。由于各种电子部件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度的不断改进，半导体工业已经经历了快速增长。在大多数情况下，集成密度的这种改进来自于最小部件尺寸的重复减小(例如，将半导体工艺节点缩小至20nm以下的节点)，从而允许将更多部件集成在给定区域中。近年来，随着对于小型化、更高速度和更大带宽以及更低的功耗和延迟的要求不断增长，对于半导体管芯的更小的、更具有创造性的封装技术的需要也不断增长。随着半导体技术进一步改进，已经出现了诸如三维集成电路(3DIC)的堆叠的半导体器件作为有效替代物，以进一步减小半导体器件的物理尺寸。在堆叠的半导体器件中，在不同的半导体晶圆上制造诸如逻辑的有源电路、存储器电路、处理器电路等。两个或更多个半导体晶圆可以安装或堆叠在彼此的顶部上，以进一步减小半导体器件的形状系数。叠层封装件(POP)器件是对管芯进行封装，然后与另一封装管芯或多个管芯封装在一起的一种类型的3DIC。封装件上芯片(COP)器件是对管芯进行封装，然后与另一管芯或多个管芯封装在一起的另一种类型的3DIC。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种用于形成封装件的方法，包括：在晶圆上堆叠多个集成电路管芯以形成管芯堆叠件；在所述管芯堆叠件上实施接合工艺，所述接合工艺将所述管芯堆叠件的相邻集成电路管芯彼此机械连接和电连接；在所述晶圆上方形成挡块结构，所述挡块结构环绕所述管芯堆叠件；在所述晶圆上方以及在所述管芯堆叠件和所述挡块结构之间形成第一密封剂，所述第一密封剂填充所述管芯堆叠件的相邻集成电路管芯之间的间隙；以及在所述晶圆上方形成第二密封剂，所述第二密封剂环绕所述管芯堆叠件、所述第一密封剂和所述挡块结构。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于形成封装件的方法，包括：在晶圆上放置第一集成电路管芯，所述晶圆包括位于所述晶圆的第一侧上的第一连接器，所述第一集成电路管芯包括位于所述第一集成电路管芯的第一侧上的第二连接器和位于所述第一集成电路管芯的第二侧上的第三连接器，所述第一集成电路管芯的第一侧与所述第一集成电路管芯的第二侧相对，所述第一连接器与所述第二连接器接触；将第二集成电路管芯放置在所述第一集成电路管芯上，所述第二集成电路管芯包括位于所述第二集成电路管芯的第一侧上的第四连接器和位于所述第二集成电路管芯的第二侧上的第五连接器，所述第二集成电路管芯的第二侧与所述第二集成电路管芯的第一侧相对，所述第三连接器与所述第四连接器接触；在所述第一集成电路管芯和所述第二集成电路管芯上实施接合工艺，所述接合工艺将所述第一连接器和所述第二连接器接合以形成第一连接器接点，所述接合工艺将所述第三连接器和所述第四连接器接合以形成第二连接器接点；所述晶圆上方形成挡块结构，所述挡块结构环绕所述第一集成电路管芯和所述第二集成电路管芯；在所述晶圆上方以及在所述第一连接器接点和所述第二连接器接点周围形成第一密封剂；以及在所述晶圆上方形成第二密封剂，所述第二密封剂围绕所述第一集成电路管芯、所述第二集成电路管芯、所述第一密封剂和所述挡块结构。根据本专利技术的又一方面，提供了一种封装件，包括：衬底；挡块结构，位于所述衬底上方，所述挡块结构是环形结构；管芯堆叠件，位于所述衬底上方并且位于所述挡块结构的开口内，所述管芯堆叠件包括多个集成电路管芯和所述多个集成电路管芯中的相邻集成电路管芯之间的连接器接点；第一密封剂，沿着所述多个集成电路管芯的侧壁延伸，所述第一密封剂围绕所述连接器接点；以及第二密封剂，围绕所述管芯堆叠件、所述第一密封剂、和所述挡块结构。附图说明当结合附图进行阅读时，根据以下详细的描述来更好地理解本专利技术的各个方面。注意，根据工业的标准实践，各个部件没有按比例绘制。实际上，为了讨论的清楚，可以任意地增加或减小各个部件的尺寸。图1至图4、图5A、图5B以及图6至图11示出了根据一些实施例的在制造集成电路封装件期间各个处理步骤的顶视图和截面图。图12是根据一些实施例的形成集成电路封装件的方法的流程图。具体实施方式本专利技术提供了许多不同的用于实施本专利技术的不同特征的实施例或实例。以下描述部件或配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用于限制。例如，在以下的描述中，在第二部件上方或之上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件被形成为直接接触的实施例，并且也可以包括可以在第一部件和第二部件之间形成附件部件使得第一部件和第二部分没有直接接触的实施例。此外，本专利技术可以在各个实例中重复参考标号和/或字母。这些重复是为了简化和清楚，其本身并不表示所讨论的各个实施例和/或结构之间的关系。此外，为了易于描述，可以使用空间相对术语(诸如“在…下方”、“在…之下”、“下部”、“上方”、“上部”等)以描述图中所示的一个元件或部件与另一个(一些)元件或部件的关系。除图中所示的定向之外，空间相对术语还包括使用或操作中设备的不同定向。装置可以以其他方式定向(旋转90度或处于其他定向)，本文所使用的空间相对描述符可因此进行类似的解释。结合具体上下文的实施例描述多个实施例，即，集成电路封装件及其形成方法。然而，其他实施例也可以应用于处于组合封装中、处理衬底中、中介层等中的其他电连接部件(包括但不限于叠层封装件组件、管芯与管芯组件、晶圆与晶圆组件、管芯与衬底组件)；或者应用于安装输入部件、板、管芯或用于任何类型的集成电路或电部件的连接封装或安装组合的其他部件。本文中所述的各种实施例允许通过以下步骤来形成集成电路封装件：将集成电路管芯布置在管芯堆叠件中并且使用应用于管芯堆叠件的单个接合工艺将管芯堆叠件的相邻集成电路管芯彼此结合，而在接合工艺期间没有将附加的外力施加在管芯堆叠件上。本文中所述的各种实施例进一步允许在相邻集成电路管芯之间的间隙中形成密封剂材料，而在密封剂材料没有形成空隙，并且允许改进密封剂材料的间隙填充性能。本文中所述的各种实施例进一步允许在形成集成电路封装件期间减小晶圆翘曲。图1至图4、图5A、图5B以及图6至图11示出了根据一些实施例制造集成电路(IC)封装件(例如图10中所示的IC封装件1001)期间的各种工艺步骤的顶视图和截面图。参考图1，工艺从将晶圆105结合至载体101开始，以开始形成晶圆级管芯结构100。在一些实施例中，使用粘合层103将晶圆105附接至载体101。在一些实施例中，载体101可以包括硅、石英、陶瓷、玻璃、它们的组合等并且提供用于随后在晶圆105上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于形成封装件的方法，包括：/n在晶圆上堆叠多个集成电路管芯以形成管芯堆叠件；/n在所述管芯堆叠件上实施接合工艺，所述接合工艺将所述管芯堆叠件的相邻集成电路管芯彼此机械连接和电连接；/n在所述晶圆上方形成挡块结构，所述挡块结构环绕所述管芯堆叠件；/n在所述晶圆上方以及在所述管芯堆叠件和所述挡块结构之间形成第一密封剂，所述第一密封剂填充所述管芯堆叠件的相邻集成电路管芯之间的间隙；以及/n在所述晶圆上方形成第二密封剂，所述第二密封剂环绕所述管芯堆叠件、所述第一密封剂和所述挡块结构。/n

【技术特征摘要】
20181031 US 16/176,0081.一种用于形成封装件的方法，包括：
在晶圆上堆叠多个集成电路管芯以形成管芯堆叠件；
在所述管芯堆叠件上实施接合工艺，所述接合工艺将所述管芯堆叠件的相邻集成电路管芯彼此机械连接和电连接；
在所述晶圆上方形成挡块结构，所述挡块结构环绕所述管芯堆叠件；
在所述晶圆上方以及在所述管芯堆叠件和所述挡块结构之间形成第一密封剂，所述第一密封剂填充所述管芯堆叠件的相邻集成电路管芯之间的间隙；以及
在所述晶圆上方形成第二密封剂，所述第二密封剂环绕所述管芯堆叠件、所述第一密封剂和所述挡块结构。


2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述晶圆上堆叠所述多个集成电路管芯之前，将所述晶圆附接至载体。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，实施所述接合工艺包括实施焊料回流工艺。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述晶圆上堆叠所述多个集成电路管芯包括：在将所述多个集成电路管芯中的每个放置在所述晶圆上之前，将所述多个集成电路管芯中的每个浸入助焊剂材料中。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述管芯堆叠件上实施所述接合工艺包括在所述管芯堆叠件的相邻集成电路管芯之间形成多个连接器接点。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述挡块结构是环形结构。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述管芯堆叠件和所述第一密封剂设置在所述挡块结构的开口中。


8.一种用于形成封装件的方法，包括：
在晶圆上放置第一集成电路管芯，所述晶圆包括位于所述晶圆的第一侧上的第一连接器，所述第一集成电路管芯包括位于所述第一集成电路管芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：余振华，吴志伟，施应庆，卢思维，
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