封装器件、半导体封装件其形成方法技术

本发明专利技术的实施例公开了包括散热结构的封装器件、半导体封装件、封装半导体器件及其形成方法。在实施例中，一种半导体封装件包括半导体管芯，该半导体管芯包括衬底、位于衬底前侧上的前侧互连结构、以及位于与前侧互连结构相对的衬底的背侧上的背侧互连结构；支撑管芯，位于支撑管芯上；位于支撑管芯上的散热结构，散热结构热耦合到半导体管芯和支撑管芯；在与衬底相对的背侧互连结构上的再分布结构，再分布结构电耦合到半导体管芯；以及密封剂，位于再分布结构上并且邻近半导体管芯、支撑管芯和散热结构的侧面。芯和散热结构的侧面。芯和散热结构的侧面。

【技术实现步骤摘要】
封装器件、半导体封装件其形成方法


[0001]本专利技术的实施例涉及封装器件、半导体封装件其形成方法。

技术介绍

[0002]半导体器件被用于各种电子应用，诸如个人电脑、手机、数码相机和其他电子设备。半导体器件通常通过在半导体衬底上顺序沉积绝缘层或介电层、导电层和半导体材料层，并使用光刻对各种材料层进行图案化以在其上形成电路组件和元件来制造。
[0003]半导体行业通过不断减小最小部件尺寸，不断提高各种电子元件(例如晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度，从而允许将更多元件集成到给定区域中。然而，随着最小部件尺寸的减小，出现了应解决的其他问题。

技术实现思路

[0004]根据本专利技术的实施例的一个方面，提供了一种半导体封装件，包括半导体管芯，半导体管芯包括衬底、位于衬底的前侧上的前侧互连结构以及位于与前侧互连结构相对的衬底的背侧上的背侧互连结构；半导体封装件还包括：支撑管芯，设置在前侧互连结构上；散热结构，位于支撑管芯上，其中，散热结构热耦合到半导体管芯和支撑管芯；再分布结构，与衬底相对的位于背侧互连结构上，其中，再分布结构电耦合到半导体管芯；以及密封剂，位于再分布结构上并且邻近半导体管芯、支撑管芯和散热结构的侧面。
[0005]根据本专利技术的实施例的另一个方面，提供了一种封装器件，包括器件管芯，器件管芯包括：栅极结构，位于半导体沟道上方；第一源极/漏极，邻近栅极结构和半导体沟道；栅极接触件，耦合到栅极结构的面向第一方向的表面；前侧互连结构，在第一方向上位于栅极接触件上，其中，前侧互连结构耦合到栅极接触件；第一源极/漏极接触件，耦合到第一源极/漏极的面向与第一方向相对的第二方向的表面；和背侧互连结构，在第二方向上位于第一源极/漏极接触件上，其中，背侧互连结构耦合到第一源极/漏极接触件；封装器件还包括：支撑管芯，热耦合到器件管芯；以及第一散热结构，热耦合到器件管芯。
[0006]根据本专利技术的实施例的又一个方面，提供了一种形成半导体封装件的方法，包括提供器件管芯，器件管芯包括：器件层；前侧互连结构，位于器件层的前侧上；和背侧互连结构，位于器件层的背侧上；该方法还包括：将支撑管芯附接到器件管芯，其中，支撑管芯热耦合到器件管芯；将散热结构附接到器件管芯，其中，散热结构热耦合到器件管芯；以及利用密封剂密封器件管芯、支撑管芯和散热结构。
附图说明
[0007]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。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制并且仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任何地增大或减小。
[0008]图1图示了根据一些实施例的纳米结构场效应晶体管(nano
‑
FET)在三维视图中的
示例。
[0009]图2、图3、图4、图5、图6A、图6B、图6C、图7A、图7B、图7C、图8A、图8B、图8C、图9A、图9B、图9C、图10A、图10B、图10C、图11A、图11B、图11C、图11D、图12A、图12B、图12C、图12D、图12E、图13A、图13B、图13C、图14A、图14B、图14C、图15A、图15B、图15C、图16A、图16B、图16C、图17A、图17B、图17C、图18A、图18B、图18C、图19A、图19B、图19C、图20A、图20B、图20C、图21A、图21B、图21C、图22A、图22B、图22C、图23A、图23B、图23C、图24A、图24B、图24C、图25A、图25B、图25C、图26A、图26B、图26C、图27A、图27B和图27C是根据一些实施例的制造纳米FET的中间阶段的截面图。
[0010]图28、图29、图30、图31、图32、图33、图34、图35、图36、图37、图38、图39、图40、图41、图42、图43、图44A、图44B、图45A、图45B、图46、图47、图48A，图48B、图48C、图49、图50A、图50B、图50C、图51、图52、图53、图54、图55、图56、图57、图58、图59A、图59B、图59C和图60是根据一些实施例的制造包括散热结构的封装半导体器件的中间阶段的截面图和俯视图。
具体实施方式
[0011]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不同的实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实施例或实例以简化本专利技术。当然，这些仅是实例而不旨在限制。例如，在以下描述中，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附加的部件，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，本专利技术可以在各个示例中重复参考数字和/或字母。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
[0012]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”等的空间关系术语，以描述如图中所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，间隔关系术语旨在包括器件在使用或操作工艺中的不同方位。装置可以以其它方式定位(旋转90度或在其它方位)，并且在本文中使用的间隔关系描述符可以同样地作相应地解释。
[0013]各种实施例提供了包括散热结构的封装半导体器件及其形成方法。待封装的半导体器件可以包括位于器件层(诸如包括晶体管结构的器件层)的相对侧的前侧互连结构(也被称为后端制程(BEOL)互连结构)和背侧互连结构(也被称为埋入式电源网络(BPN))。提供背侧互连结构可以减少前侧互连结构所需的层数，并且背侧互连结构可以具有比前侧互连结构更宽的线，这两者都提供了改进的速度性能和能量效率。在各个实施例中，散热结构可以：形成在前侧互连结构、背侧互连结构和/或器件层中；耦合到前侧互连结构；耦合到背侧互连结构；耦合到半导体器件的侧面；其组合；或诸如此类，以消散在半导体器件中产生的热量。散热结构可以包括导热伪部件、前侧散热器、背侧散热器、传导帽散热器、横向散热器或其组合。包括散热结构改进了散热(例如，瞬态热性能)，改进了器件性能，并减少了器件缺陷。
[0014]下面在特定上下文中描述实施例，即包括纳米结构场效应晶体管(纳米场效应晶体管)的管芯。然而，可以将各种实施例应用于包括其他类型的晶体管(例如，鳍式场效应晶体管(FinFET)、平面晶体管等)来代替纳米FET或与纳米FET组合的管芯。
[0015]图1示出了根据一些实施例的纳米FET(例如，纳米线FET、纳米片FET(纳米FET)等)的三维视图的示例。纳米FET包括在衬底50(例如，半导体衬底)上的鳍66上方的纳米结构55(例如，纳米片、纳米线等)。纳米结构55用作纳米FET的沟道区。纳米结构55可以包括p型纳米结构、n型纳米结构或其组合。隔离区68设置在相邻的鳍66之间，鳍66可以在相邻的隔离区68上方和从相邻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装件，包括：半导体管芯，所述半导体管芯包括衬底、位于所述衬底的前侧上的前侧互连结构和位于与所述前侧互连结构相对的所述衬底的背侧上的背侧互连结构；支撑管芯，设置在所述前侧互连结构上；散热结构，位于所述支撑管芯上，其中，所述散热结构热耦合到所述半导体管芯和所述支撑管芯；再分布结构，与所述衬底相对的位于所述背侧互连结构上，其中，所述再分布结构电耦合到所述半导体管芯；以及密封剂，位于所述再分布结构上并且邻近所述半导体管芯、所述支撑管芯和所述散热结构的侧面。2.根据权利要求1所述的半导体封装件，还包括在所述散热结构和所述密封剂之间延伸的钝化材料，其中，所述散热结构包括金属层。3.根据权利要求1所述的半导体封装件，其中，所述散热结构包括位于所述半导体管芯的所述背侧互连结构和所述再分布结构之间的中介层，其中，所述中介层包括导热通孔，并且其中，所述导热通孔是电浮动的。4.根据权利要求1所述的半导体封装件，其中，所述散热结构在垂直于所述支撑管芯的主表面的方向上围绕所述半导体管芯和所述支撑管芯的侧面。5.根据权利要求1所述的半导体封装件，其中，所述密封剂物理接触所述散热结构的所述侧面。6.根据权利要求1所述的半导体封装件，其中，所述支撑管芯在垂直于所述支撑管芯的主表面的第一方向上具有第一厚度，其中，所述散热结构在所述第一方向上具有第二厚度，并且其中，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：余振华，邵栋梁，黄钰昇，顾诗章，王垂堂，
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：