使用环氧基或油墨基间隔件支撑半导体装置中的大裸片的方法和设备制造方法及图纸

本公开涉及使用环氧基或油墨基间隔件支撑半导体装置中的大裸片的方法和设备。一种半导体装置组件包含衬底和安装到所述衬底的第一半导体装置。环氧基间隔件接近于所述第一半导体装置通过附接到所述环氧基间隔件的底部表面并且附接到所述衬底的粘合剂安装到所述衬底。第二半导体装置直接安装到所述第一半导体装置和所述环氧基间隔件的顶部表面。体装置和所述环氧基间隔件的顶部表面。体装置和所述环氧基间隔件的顶部表面。

【技术实现步骤摘要】
使用环氧基或油墨基间隔件支撑半导体装置中的大裸片的方法和设备


[0001]本专利技术技术涉及半导体装置封装。更确定地，本专利技术技术的一些实施例涉及用于防止间隔件与环氧模制化合物之间的分层，因此改进半导体装置的可靠性的技术。

技术介绍

[0002]包含存储器芯片、微处理器芯片、逻辑芯片和成像器芯片的半导体裸片通常通过将多个半导体裸片个别地或以裸片堆叠方式以网格图案安装在衬底上而组装。组件可用于移动装置、计算和/或汽车产品中。由回收硅制成的间隔件可用于支撑大芯片的悬垂部分。尽管在制造厂中会清洁回收硅，但残留在硅上的例如氟(F)和/或锡(Sn)之类的污染物可能会引起分层，这可导致装置失效。

技术实现思路

[0003]在一个方面，本公开涉及一种半导体装置组件，包括：衬底；第一半导体装置，其安装到所述衬底；环氧基间隔件，其接近于所述第一半导体装置通过附接到所述环氧基间隔件的底部表面并且附接到所述衬底的粘合剂安装到所述衬底；以及第二半导体装置，其直接安装到所述第一半导体装置和所述环氧基间隔件的顶部表面。
[0004]在另一方面，本公开涉及一种一种用于制造在半导体装置组件中使用的环氧基间隔件的方法，其包括：形成包括环氧模制化合物的模制晶片；使所述模制晶片变薄；以及将变薄模制晶片切割成多个环氧基间隔件。
[0005]在另外的方面，本公开涉及一种一种半导体装置组件，其包括：衬底；环氧基间隔件，其通过第一粘合剂直接附接到所述衬底；第一半导体装置，其接近于所述环氧基间隔件安装到所述衬底；第二半导体装置，其通过第二粘合剂直接安装到所述第一半导体装置和所述环氧基间隔件的顶部表面；以及模制材料，其包封所述第二半导体装置的顶部表面和侧边缘，所述模制材料进一步包封所述第一半导体装置的至少两个侧边缘，所述模制材料进一步包封所述环氧基间隔件的至少两个侧边缘。
附图说明
[0006]参照附图可以更好地理解本专利技术技术的许多方面。附图中的部件不一定按比例。实际上，重点在于说明本专利技术技术的原理。
[0007]图1A
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1C为根据本专利技术技术的包含环氧基间隔件的半导体装置组件的横截面视图。
[0008]图2为根据本专利技术技术的用于制造多个环氧基间隔件的方法的流程图。
[0009]图3A
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3E示出根据本专利技术技术的图2的方法。
[0010]图4A和4B为根据本专利技术技术的包含倒装芯片和具有可压缩材料的环氧基间隔件的半导体装置组件的横截面视图。
[0011]图5A
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5C示出根据本专利技术技术的原位制造油墨基间隔件的方法。
[0012]图6为示出包含根据本专利技术技术的实施例配置的半导体装置组件的系统的示意图。
具体实施方式
[0013]下面描述半导体装置的若干实施例的具体细节，包含用于减少由于硅间隔件上存在的污染物而导致的装置分层和失效的方法和设备。在一些情况下，间隔件用于支撑安装在部件或结构上的厚和/或大裸片的悬垂物，并且因此不直接安装在衬底上。回收硅通常用于形成间隔件；然而，重新清洁的硅的质量难以控制。当清洁回收硅晶片以用作其它半导体装置组件中的间隔件时，例如氟(F)和/或锡(Sn)之类的污染物可能残留在硅上。污染物可导致硅间隔件与周围环氧模制化合物(EMC)之间的分层。
[0014]根据本公开的各种实施例，可以使用由环氧基材料或油墨基材料制成的间隔件代替硅间隔件以解决污染和分层问题。环氧基化合物的饼状物、圆盘状物或晶片可以使用例如晶片级模制凹槽之类的标准工具和工艺形成。环氧材料晶片可以研磨或加工到指定厚度，然后切割成所需x、y、z尺寸的间隔件。这提供了使用与周围EMC兼容且不受可能导致分层的元素污染的材料的优点。
[0015]另一预期优点是能够在切割之前将粘合剂或粘合剂层添加到环氧材料晶片的底部。这简化了封装装置的组装，因为在安装间隔件之前，例如在拾取和放置过程中，不需要将额外的粘合剂施加到衬底上。
[0016]在包含用倒装芯片工艺安装的裸片的半导体装置组件中，安装的裸片的高度可能发生轻微变化。“倒装芯片”在本文中通常被称为经由焊料凸块和底部填充物连接到衬底的裸片。如果倒装芯片和相关联间隔件的高度之间存在太大的差异，则当较大的芯片安装在这些部件上时，可能会出现一个或多个间隙。因此，在一些实施例中，可在环氧基间隔件的顶部表面上方施加任选的额外压缩材料层，以补偿这些微小变化。压缩材料可以在切割之前安装到环氧材料晶片上，简化组装工艺，或者根据需要原位添加到间隔件上。这提供了间隔件的整体柔性高度的进一步优点，以补偿例如由倒装芯片下的底部填充物的厚度变化引起的变化。
[0017]在其它实施例中，间隔件可以使用喷墨打印机原位形成。油墨基间隔件可以被形成为精确的高度，任选地在粘合剂(例如，粘合剂层)上方，所述粘合剂促进油墨基间隔件与衬底的粘合。这提供了进一步的优点，因为可以在形成间隔件之前对x、y、z尺寸进行编程，或者可以在形成所述间隔件的同时主动监测间隔件的至少一个尺寸以确保实现所需的尺寸。这在包含倒装芯片的组件中特别有利，因为倒装芯片的高度可以如上文所论述地变化。
[0018]本文中公开许多具体细节以提供本专利技术技术的实施例的详尽且有用的描述。然而，所属领域的技术人员将理解，所述技术可具有额外实施例，且所述技术可在没有下文参考图1
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6所描述的实施例的若干细节的情况下实践。例如，已省略所属领域中众所周知的半导体装置和/或封装的一些细节，以免使本专利技术技术模糊不清。一般来说，应理解，除了本文公开的那些具体实施例之外的各种其它装置和系统可在本专利技术技术的范围内。
[0019]如本文中所使用，术语“竖直”、“横向”、“上部”、“下部”、“上方”和“下方”、“顶部”和“底部”可指半导体装置中的特征鉴于图中所示定向的相对方向或位置。例如，“上部”或
“
最上部”或“顶部”可指定位成比另一特征更接近页面顶部的特征。然而，这些术语应广泛地理解为包含具有其它定向的半导体装置，所述定向例如倒置或倾斜定向，其中顶部/底部、上面/下面、上方/下方、向上/向下，以及左侧/右侧可取决于定向而互换。此外，如本文所使用，根据本公开的各种实施例，相同或相等、可能相同或相等或可基本上相同或相等的特征彼此相差10％以内，或彼此相差5％以内，或彼此相差2％以内，或彼此相差1％以内，或彼此相差0.5％以内，或彼此相差0.1％以内。
[0020]图1A示出本专利技术技术的实施例的概述，而图1B
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图6示出本专利技术技术的其它细节。类似的附图标记与图1A
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1C和3A
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5C中的类似部件和特征相关。本专利技术技术解决了用于在半导体装置组件中制造间隔件的回收硅上可能存在污染物的技术问题。在清洁过程之后残留在回收硅上的污染物会导致间隔件表面与周围模制材料之间的分层，并且可能导致装置失效。因此，由环氧基材料构成的间隔件可以防止分层，因为不需要清洁过程。此外，如下面图5A
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置组件，其包括：衬底；第一半导体装置，其安装到所述衬底；环氧基间隔件，其接近于所述第一半导体装置通过附接到所述环氧基间隔件的底部表面并且附接到所述衬底的粘合剂安装到所述衬底；以及第二半导体装置，其直接安装到所述第一半导体装置和所述环氧基间隔件的顶部表面。2.根据权利要求1所述的半导体装置组件，其中所述环氧基间隔件的所述顶部表面包括可压缩材料。3.根据权利要求2所述的半导体装置组件，其中所述可压缩材料是线上可流动膜或线上可流动流体。4.根据权利要求1所述的半导体装置组件，其中所述第一半导体装置经由多个焊料凸块和底部填充物安装到所述衬底。5.根据权利要求1所述的半导体装置组件，其中所述环氧基间隔件包括在至少一个边缘上的锯痕。6.根据权利要求1所述的半导体装置组件，其中所述环氧基间隔件进一步包括：在所述环氧基间隔件的所述顶部表面处的可压缩材料，其中在所述粘合剂附接到所述衬底之前将所述可压缩材料和所述粘合剂施加到所述环氧基间隔件。7.根据权利要求1所述的半导体装置组件，其进一步包括模制材料，所述模制材料在所述第一半导体装置和所述第二半导体装置中的每一者的至少两个侧边缘上方且在所述环氧基间隔件的至少两个侧边缘上方形成。8.根据权利要求1所述的半导体装置组件，其中所述粘合剂为裸片附接膜。9.一种用于制造在半导体装置组件中使用的环氧基间隔件的方法，其包括：形成包括环氧模制化合物的模制晶片；使所述模制晶片变薄；以及将变薄模制晶片切割成多个环氧基间隔件。10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括：在使所述模制晶片变薄之后，将粘合剂附接到所述变薄模制晶片的底部侧。11...

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