半导体器件和形成集成电路封装件的方法技术

在实施例中，半导体器件包括：集成电路管芯；密封剂，至少部分地密封集成电路管芯；位于密封剂上的再分布结构，再分布结构电连接至集成电路管芯，再分布结构包括焊盘；无源器件，包括物理和电连接至焊盘的导电连接件；以及保护结构，设置在无源器件和再分布结构之间，保护结构围绕导电连接件，保护结构包括环氧树脂助焊剂，保护结构中设置有空隙。本发明专利技术的实施例还涉及形成集成电路封装件的方法。

Semiconductor devices and methods of forming integrated circuit packages

【技术实现步骤摘要】
半导体器件和形成集成电路封装件的方法
本专利技术的实施例涉及半导体器件和形成集成电路封装件的方法。
技术介绍
由于各个电子组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度的不断提高，半导体工业经历了快速的增长。在大多数情况下，集成密度的改进来自最小部件尺寸的重复减小，这允许更多的组件集成到给定区域中。随着对缩小电子器件的需求的增长，已经出现了对更小且更具创造性的半导体管芯封装技术的需求。这种封装系统的实例是叠层封装(PoP)技术。在PoP器件中，顶部半导体封装件堆叠在底部半导体封装件的顶部上，以提供高水平的集成度和组件密度。PoP技术通常能够在印刷电路板(PCB)上生产功能增强且占位面积小的半导体器件。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种形成集成电路封装件的方法，包括：用密封剂密封集成电路管芯；在所述密封剂上形成再分布结构，所述再分布结构电连接至所述集成电路管芯，所述再分布结构包括第一焊盘和第二焊盘；在所述第一焊盘上分配环氧树脂助焊剂以形成保护结构；在固化所述环氧树脂助焊剂之前，将无源器件压入所述保护结构中以将所述无源器件物理耦合至所述第一焊盘；在所述第二焊盘上形成第一导电连接件；以及实施单个热处理工艺以同时固化所述保护结构并且回流所述第一导电连接件，在所述单个热处理工艺之后，所述第一导电连接件将所述无源器件物理和电耦合至所述第一焊盘。本专利技术的另一实施例提供了一种形成集成电路封装件的方法，包括：用密封剂密封集成电路管芯；在所述密封剂和所述集成电路管芯上方沉积第一介电层；形成沿着所述第一介电层延伸并且穿过所述第一介电层的第一金属化图案，所述第一金属化图案电耦合所述集成电路管芯；在所述第一金属化图案上方沉积第二介电层；穿过所述第二介电层形成第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘和所述第二焊盘电耦合所述第一金属化图案；利用环氧树脂助焊剂将无源器件粘附至所述第一焊盘和所述第二介电层，所述无源器件包括第一可回流连接件，在粘附所述无源器件之后，所述第一可回流连接件物理和电耦合至所述第一焊盘；在所述第二焊盘上形成所述第一助焊剂，所述第一助焊剂不同于所述环氧树脂助焊剂；在所述第一助焊剂上形成第二可回流连接件；以及实施单个热工艺以同时固化所述环氧树脂助焊剂，去除所述第一助焊剂，回流所述第一可回流连接件，并且回流所述第二可回流连接件。本专利技术的又一实施例提供了一种半导体器件，包括：集成电路管芯；密封剂，至少部分地密封所述集成电路管芯；再分布结构，位于所述密封剂上，所述再分布结构电连接至所述集成电路管芯，所述再分布结构包括焊盘；无源器件，包括物理和电连接至所述焊盘的导电连接件；以及保护结构，设置在所述无源器件和所述再分布结构之间，所述保护结构围绕所述导电连接件，所述保护结构包括环氧树脂助焊剂，所述保护结构中设置有空隙。附图说明当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本专利技术的各个方面。应该指出，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。图1示出了根据一些实施例的集成电路管芯的截面图。图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图16、图17、图18、图20和图21示出了根据一些实施例的在用于形成封装组件的工艺期间的中间步骤的截面图。图19是示出根据一些实施例的热工艺步骤的各个方面的图。图15A、图15B、图15C和图15D示出了根据一些实施例的无源器件的截面图。图22和图23示出了根据一些实施例的器件堆叠件的形成和实施。具体实施方式以下公开内容提供了许多用于实现本专利技术的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本专利技术。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术可在各个实施例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，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。而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等间隔相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)原件或部件的关系。除了图中所示的方位外，间隔相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。器件可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位上)，而本文使用的间隔相对描述符可以同样地作出相应的解释。根据一些实施例，形成再分布结构，并且在该再分布结构的表面上预填充保护结构。该保护结构由环氧树脂助焊剂形成，直接印刷在再分布结构的接触焊盘上，并且在印刷后不会立即固化。将诸如无源器件的表面安装器件(SMD)压入未固化的保护结构中，以物理和电耦合再分布结构的接触焊盘。诸如焊料连接件的外部连接件也形成在再分布结构的焊盘上。实施单个热工艺步骤以同时固化保护结构并且回流外部连接件和无源器件接触件。通过延迟固化并且与回流同时实施固化，可以省略一个或多个热工艺步骤，从而减少了晶圆处理时间和制造成本。图1示出了根据一些实施例的集成电路管芯50的截面图。集成电路管芯50将在随后的工艺中被封装以形成集成电路封装件。集成电路管芯50可以是逻辑管芯(例如，中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、片上系统(SoC)、应用处理器(AP)、微控制器等)、存储管芯(例如，动态随机存取存储器(DRAM)管芯、静态随机存取存储器(SRAM)管芯等)、电源管理管芯(例如，电源管理集成电路(PMIC)管芯)、射频(RF)管芯、传感器管芯、微机电系统(MEMS)管芯、信号处理管芯(例如，数字信号处理(DSP)管芯)、前端管芯(例如，模拟前端(AFE)管芯)等或它们的组合。集成电路管芯50可以形成在晶圆中，该晶圆可以包括在后续步骤中分割以形成多个集成电路管芯的不同的器件区域。可以根据适用的制造工艺来处理集成电路管芯50以形成集成电路。例如，集成电路管芯50包括半导体衬底52，诸如掺杂或未掺杂的硅，或者绝缘体上半导体(SOI)衬底的有源层。半导体衬底52可以包括其它半导体材料，诸如锗；包括碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟的化合物半导体；包括SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP和/或GaInAsP的合金半导体；或它们的组合。也可以使用其它衬底，诸如多层或梯度衬底。半导体衬底52具有有源表面(例如，图1中朝上的表面)，有时称为正面，以及非活性表面(例如，图1中朝下的表面)，有时称为背面。器件54可以形成在半导体衬底52的正面处。器件54可以是有源器件(例如，晶体管、二极管等)、电容器、电阻器等。层间电介质(ILD)56位于半导体衬底52的正面上方。ILD56围绕并且可以覆盖器件54。ILD56可以包括由诸如磷硅酸盐玻璃(PSG)、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成集成电路封装件的方法，包括：/n用密封剂密封集成电路管芯；/n在所述密封剂上形成再分布结构，所述再分布结构电连接至所述集成电路管芯，所述再分布结构包括第一焊盘和第二焊盘；/n在所述第一焊盘上分配环氧树脂助焊剂以形成保护结构；/n在固化所述环氧树脂助焊剂之前，将无源器件压入所述保护结构中以将所述无源器件物理耦合至所述第一焊盘；/n在所述第二焊盘上形成第一导电连接件；以及/n实施单个热处理工艺以同时固化所述保护结构并且回流所述第一导电连接件，在所述单个热处理工艺之后，所述第一导电连接件将所述无源器件物理和电耦合至所述第一焊盘。/n

【技术特征摘要】
20181130 US 62/773,482;20190701 US 16/458,9601.一种形成集成电路封装件的方法，包括：
用密封剂密封集成电路管芯；
在所述密封剂上形成再分布结构，所述再分布结构电连接至所述集成电路管芯，所述再分布结构包括第一焊盘和第二焊盘；
在所述第一焊盘上分配环氧树脂助焊剂以形成保护结构；
在固化所述环氧树脂助焊剂之前，将无源器件压入所述保护结构中以将所述无源器件物理耦合至所述第一焊盘；
在所述第二焊盘上形成第一导电连接件；以及
实施单个热处理工艺以同时固化所述保护结构并且回流所述第一导电连接件，在所述单个热处理工艺之后，所述第一导电连接件将所述无源器件物理和电耦合至所述第一焊盘。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将所述集成电路管芯放置为邻近导电通孔，所述再分布结构电连接至所述导电通孔；以及
用所述密封剂密封所述导电通孔。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无源器件包括第二导电连接件，将所述无源器件压入所述保护结构中，直至所述第二导电连接件接触所述第一焊盘，所述第二导电连接件包括可回流材料。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，实施所述单个热工艺来回流所述第二导电连接件。


5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述保护结构具有设置在所述无源器件和所述再分布结构之间的空隙。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述保护结构将所述空隙与所述无源器件、所述再分布结构、所述第二导电连接件和所述第一焊盘分隔开。


7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述保护结...

【专利技术属性】
技术研发人员：余人睿，裴浩然，陈威宇，张家纶，林修任，谢静华，
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