具有柔性加强结构的半导体装置制造方法及图纸

本申请涉及具有柔性加强结构的半导体装置。本文公开了用于制造具有柔性加强结构的半导体装置的方法以及相关联的系统和装置。在一个实施例中，制造半导体装置的方法包括将至少一个半导体管芯电耦合至第一载体上的重布线结构。半导体管芯可以包括连接至重布线结构的第一表面和与重布线结构间隔开的第二表面。该方法还包括将半导体管芯的厚度减小至不大于10μm。该方法进一步包括将柔性加强结构耦合至至少一个半导体管芯的第二表面。至至少一个半导体管芯的第二表面。至至少一个半导体管芯的第二表面。

【技术实现步骤摘要】
具有柔性加强结构的半导体装置


[0001]本技术总体上涉及半导体装置，并且更具体地说，涉及具有耦合至半导体管芯的柔性加强结构的半导体装置。

技术介绍

[0002]封装的半导体管芯，包括存储器芯片、微处理器芯片和成像器芯片，通常包括安装在衬底上并包装在保护覆盖物中的半导体管芯。半导体管芯可以包括功能特征，诸如存储器单元、处理器电路和成像器装置，以及电连接至功能特征的接合焊盘。接合焊盘可以电连接至保护覆盖物外部的端子，以允许半导体管芯连接至更高级别的电路系统。
[0003]在制造工艺期间，半导体管芯可以(例如，通过背部研磨)减薄以减小半导体封装件的总厚度。然而，较薄的半导体管芯在后续处理步骤期间可能更容易碎裂、开裂或其他损坏。具有较薄半导体管芯的半导体封装件也可能更容易因热机械应力(例如，芯片
‑
封装件相互作用(CPI)应力)而出现故障。

技术实现思路

[0004]在一个方面，本申请提供一种制造半导体装置的方法，所述方法包含：将至少一个半导体管芯电耦合至第一载体上的重布线结构，所述半导体管芯包括连接至所述重布线结构的第一表面和与所述重布线结构间隔开的第二表面；将所述半导体管芯的厚度减小至不大于10μm；以及将柔性加强结构耦合至所述半导体管芯的所述第二表面。
[0005]在另一方面，本申请提供一种半导体装置，包含：具有第一表面和第二表面的半导体管芯，其中所述半导体管芯具有小于或等于10μm的厚度；柔性加强结构，其永久性地固定至所述半导体管芯的所述第一表面；和重布线结构，其电耦合至所述半导体管芯的所述第二表面。
附图说明
[0006]参考以下附图，可以更好地理解本技术的许多方面。附图中的部件不一定按比例绘制。相反，重点在于清楚地说明本技术的原理。
[0007]图1A是形成在第一载体上并根据本技术的实施例配置的重布线结构的侧剖视图。
[0008]图1B是耦合至图1A的重布线结构并根据本技术的实施例配置的半导体管芯的侧剖视图。
[0009]图1C是包封在模制材料中、根据本技术的实施例配置的图1B的半导体管芯的侧剖视图。
[0010]图1D是根据本技术的实施例减薄后的图1C的半导体管芯的侧剖视图。
[0011]图1E是附接至图1D的减薄的半导体管芯并根据本技术的实施例配置的加强结构的侧剖视图。
[0012]图1F是附接至图1E的加强结构并根据本技术的实施例配置的第二载体的侧剖视
图。
[0013]图1G是根据本技术的实施例，在与第一载体分离之后，图1F的半导体管芯的侧剖视图。
[0014]图1H是耦合至电连接器阵列、根据本技术的实施例配置的图1G的半导体管芯的侧剖视图。
[0015]图1I是根据本技术的实施例通过将图1H的半导体管芯单体化而生产的多个半导体装置的侧剖视图。
[0016]图2是根据本技术的实施例配置的半导体装置的侧剖视图。
[0017]图3是包括根据本技术的实施例配置的半导体装置或封装件的系统的示意图。
具体实施方式
[0018]下面描述半导体装置的几个实施例以及相关联的系统和方法的具体细节。相关领域的技术人员将认识到，本文描述的方法的合适阶段可以在晶片级或管芯级执行。因此，根据其使用的上下文，术语“衬底”可以指晶片级衬底或单体化的管芯级衬底。此外，除非上下文另有说明，否则本文公开的结构可以使用常规半导体制造技术来形成。例如，可以使用化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、电镀、化学镀、旋涂和/或其他合适的技术来沉积材料。类似地，例如，可以使用等离子体蚀刻、湿法蚀刻、化学机械平坦化或其他合适的技术来移除材料。
[0019]在下面描述的几个实施例中，制造半导体装置的方法包括将一或多个半导体管芯电耦合至第一载体上的重布线结构。每个半导体管芯可以具有连接至重布线结构的第一表面(例如，有源侧或表面)和与重布线结构间隔开的第二表面(例如，背侧或表面)。该方法还可以包括减小每个半导体管芯的厚度，诸如通过研磨或者以其他方式从半导体管芯的第二表面移除材料。在减薄工艺之后，柔性加强结构可以耦合至半导体管芯的第二表面，并且柔性加强结构可以在后续制造步骤期间和/或与最终半导体装置一起保持附接至半导体管芯。期望本技术减少半导体管芯中导致制造工艺期间良率损失的碎裂、开裂或其他损坏或故障。此外，本文描述的实施例可以用于可靠地生产非常薄的半导体管芯(例如，不大于10μm厚)，适用于单管芯封装件(SDP)或系统级封装件(SiP)，用于柔性电子产品应用或其他需要薄管芯的应用。在一些实施例中，本文描述的技术可用于生产无衬底半导体封装件(例如，其中半导体管芯直接安装至印刷电路板或柔性电路而没有任何中间封装衬底的封装件)。
[0020]本文公开许多具体细节，以提供对本技术实施例的全面且可行的描述。然而，本领域技术人员将理解，该技术可以具有附加实施例，并且该技术可以在没有下面参考图1A至3描述的实施例的几个细节的情况下实践。例如，省略了本领域公知的半导体装置和/或封装件的一些细节，以免使本技术模糊不清。一般来说，应当理解，除了本文公开的那些具体实施例之外，各种其他装置和系统也可以在本技术的范围内。
[0021]如本文所使用的术语“垂直”、“侧向”、“上部”、“下部”、“上方”和“下方”可以指根据图中所示的取向，半导体装置中的特征的相对方向或位置。例如，“上部”或“最上”可以指比另一个特征更靠近页面顶部的特征。然而，这些术语应被广义地解释为包括具有其他取向，诸如倒置或倾斜取向的半导体装置，其中顶部/底部、之上/之下、上方/下方、上/下和
左/右可以根据取向互换。
[0022]图1A至1I是侧剖视图，其示出根据本技术实施例的制造半导体装置的方法的各个阶段。半导体装置可以被制造成例如分立的装置或更大晶片或面板的一部分。在晶片级或面板级制造中，多个半导体管芯在被单体化成多个单独的装置之前被封装在晶片或面板上。尽管图1A至1I示出涉及五个半导体管芯的制造工艺，但是在实践中，该工艺可以被按比例缩放或者以其他方式适于任何合适数量的半导体管芯(例如，单个半导体管芯、数十或数百个半导体管芯等)。
[0023]参考图1A，在第一载体102上形成重布线结构100(示意性地示出)。重布线结构100包括连接至第一载体102的第一表面103a(例如，下表面)和远离第一载体102的第二表面103b(例如，上表面)。可以使用任何合适的增材制造工艺，诸如溅镀、物理气相沉积(PVD)、电镀、光刻等，在第一载体102上直接制作重布线结构100。
[0024]在一些实施例中，根据本领域技术人员已知的技术，重布线结构100是或包括被配置用于扇出型晶片级封装的重布线层(RDL)。重布线结构100可以包括一或多层绝缘材料104和一或多层导电元件106(例如，接触件、迹线、焊盘、通孔等)。绝缘材料104可以将导电元件106彼此分离和电隔离。绝缘材料104可由任何合适的非导电介电材料，诸如聚对二甲苯、聚酰亚胺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制造半导体装置的方法，所述方法包含：将至少一个半导体管芯电耦合至第一载体上的重布线结构，所述半导体管芯包括连接至所述重布线结构的第一表面和与所述重布线结构间隔开的第二表面；将所述半导体管芯的厚度减小至不大于10μm；以及将柔性加强结构耦合至所述半导体管芯的所述第二表面。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述柔性加强结构包含聚合材料、树脂、层压材料、膜或其组合。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述柔性加强结构包含嵌入在基质材料中的至少一个结构元件。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述至少一个结构元件包含织物或纤维。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述柔性加强结构具有不大于10μm的厚度。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述柔性加强结构被配置成保护所述半导体管芯免受碎裂、开裂或热机械应力中的一或多种。7.根据权利要求1所述的方法，其中将所述柔性加强结构耦合至所述第二表面包含将所述柔性加强结构层压、涂覆或模制至所述第二表面上。8.根据权利要求1所述的方法，进一步包含：将所述柔性加强结构耦合至第二载体；将所述重布线结构与所述第一载体分离；以及将所述重布线结构电耦合至电连接器阵列。9.根据权利要求7所述的方法，进一步包含：将所述柔性加强结构与所述第二载体分离；以及经由所述电连接器阵列将所述半导体管芯电耦合至柔性电路。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个半导体管芯包含多个半导体管芯。11.根据权利要求10所述的方法，进一步包含将所述半导体管芯单体化成多个单独的半导体装置。12...

【专利技术属性】
技术研发人员：O，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：