一种半导体器件及其制造方法技术

一种半导体器件具有安装于载体上的第一半导体小片。插入框架具有在插入框架中的开口和形成于插入框架上的多个导电柱。将插入器安装于载体和第一小片上，其中导电柱安置于该小片周围。可在插入框架中形成腔，以包含所述第一小片的一部分。通过在插入框架中的开口在载体和第一小片上沉积密封剂。可替换地，密封剂沉积于载体和第一小片上并将插入框架压靠在密封剂上。过量的密封剂通过在插入框架中的开口引出。移除载体。在密封剂和第一小片上形成互连结构。可在第一小片上或在插入框架上安装第二半导体小片。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及半导体器件且更特定而言涉及在半导体小片(die)上形成插入框架以提供竖直电互连的半导体器件和方法。
技术介绍
通常在现代电子产品中发现半导体器件。半导体器件在电部件的数量和密度方面不同。离散的半导体器件通常包含一种类型的电部件，例如发光二极管(LED)、小信号晶体管、电阻器、电容器、电感器和功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。集成半导体器件通常包含数百至数百万电部件。集成半导体器件的实例包括微控制器、微处理器、电荷耦合器件(CCD)、太阳能电池和数字微镜器件(DMD)。半导体器件执行广泛范围的功能，诸如信号处理、高速计算、发射和接收电磁信号、控制电子器件，将太阳光转变成电和形成视觉投影用于电视显示。在娱乐、通信、电力转换、网络、计算机和消费产品的领域中会发现半导体器件。在军事应用、航空、汽车、工业控制器和办公设备中也发现了半导体器件。半导体器件利用半导体材料的电性质。半导体材料的原子结构允许通过施加电场或基极电流或通过掺杂工艺来操纵其电导率。掺杂将杂质引入到半导体材料内以操纵并控制半导体器件的电导率。半导体器件包含有源和无源电结构。包括双极和场效应晶体管的有源结构控制电流的流动。通过改变掺杂的程度和施加电场或基极电流，晶体管促进或限制电流的流动。 包括电阻器、电容器和电感器的无源结构形成执行多种电功能所需的电压与电流之间的关系。无源结构和有源结构电连接以形成电路，其使得半导体器件能执行高速计算和其它有用的功能。通常使用两种复杂的制造工艺制造半导体器件，S卩，前端制造和后端制造，每种都可能涉及数百个步骤。前端制造涉及在半导体晶片的表面上形成多个小片。每个小片通常是相同的且包含由电连接的有源部件和无源部件形成的电路。后端制造涉及从完成的晶片单个化单独的小片且封装该小片以提供结构支撑和环境隔离。半导体制造的一个目的是生产更小的半导体器件。更小的器件通常消耗更少的电力、具有更高的性能且可更高效地被生产出来。此外，更小的半导体器件具有更小的印迹 (footprint)，其对于较小的终端产品是令人期望的。更小的小片尺寸可通过前端工艺的改进而得以实现，从而得到具有更小、更高密度的有源部件和无源部件的小片。后端工艺可通过改进电互连和封装材料而得到具有更小印迹的半导体器件封装。在常规展开形式晶片级芯片规模封装(Fo-WLCSP)中，密封剂通常包围半导体小片。顶部和底部装配(build-up)互连结构形成于密封剂的相对表面上。再分布层(RDL) 和绝缘层通常形成于顶部和底部装配互连结构内。此外，通常形成穿过密封剂的导电柱 (pillar)，用于在顶部互连结构与底部互连机构之间的ζ方向竖直电互连。导电柱和RDL 形成公知使用复杂、昂贵和耗时的工艺，涉及光刻、蚀刻和金属沉积。
技术实现思路
存在提供用于R)-WLCSP的ζ方向竖直电互连且同时减小导电柱和RDL形成以降低制造成本的需要。因此，在一个实施例中，本专利技术为一种制造半导体器件的方法，包括以下步骤提供载体；将第一半导体小片安装于载体上；提供插入框架，其具有在插入框架中的开口和形成于插入框架上的多个导电柱；将插入器安装于载体和第一半导体小片上，其中导电柱安置于第一半导体小片周围；通过在插入框架中的开口在载体和第一半导体小片上沉积密封剂；移除载体；以及在密封剂和第一半导体小片上形成互连结构。在另一实施例中，本专利技术为一种制造半导体器件的方法，包括以下步骤提供载体；将第一半导体小片安装于载体上；将密封剂沉积于载体和第一半导体小片上；提供插入框架，其具有在插入框架中的开口和形成于插入框架上的多个导电柱；通过将插入框架压靠在密封剂上而将插入器安装于载体和第一半导体小片上；移除载体；以及在密封剂和第一半导体小片上形成互连结构。在另一实施例中，本专利技术为一种制造半导体器件的方法，包括以下步骤提供第一半导体小片；提供插入框架，其具有在插入框架中的开口和形成于插入框架上的多个导电柱；将插入器安装于第一半导体小片上，其中导电柱安置于第一半导体小片周围；将密封剂沉积于第一半导体小片上；以及在密封剂和第一半导体小片上形成互连结构。在另一实施例中，本专利技术为一种半导体器件，包括第一半导体小片和安装于第一半导体小片上的插入框架。插入框架具有在插入框架中的开口和形成于插入框架上的多个导电柱。在第一半导体小片上沉积密封剂。在密封剂和第一半导体小片上形成互连结构。附图说明图1示出具有安装于其表面的不同类型的封装的PCB ；图加至图2c示出安装到PCB的代表性半导体封装的进一步的细节；图3a至图3c示出具有由锯迹(saw street)分隔的多个半导体小片的半导体晶片；图如至图4f示出导电柱形成于插入框架上的预先形成的插入框架；图fe至图釙示出形成R)-WLCSP的过程，R)_WLCSP具有插入框架和导电柱，其提供半导体小片的竖直互连；图6示出R)_WLCSP，其具有插入框架和导电柱，其提供半导体小片的竖直互连；图7示出多个堆叠R)-WLCSP，每个R)-WLCSP具有插入框架和导电柱，其提供半导体小片的竖直互连；图fe至图8g示出将插入框架安装于密封剂浆(slurry)上； 图9示出插入框架安装于密封剂浆上的R)-WLCSP ；图IOa至图IOe示出形成具有腔以部分地包含半导体小片的插入框架；图11示出半导体小片部分地包含于插入框架的腔内的R)-WLCSP ；图12示出结合线型半导体小片安装于插入框架上的R)-WLCSP ；以及图13示出ISM安装于半导体小片上的R)-WLCSP。具体实施例方式参考附图在下面的描述中的一个或多个实施例中描述了本专利技术，其中相同的附图标记表示相同或相似的元件。虽然根据实现本专利技术目的的最佳方式描述了本专利技术，但是本领域技术人员应了解本专利技术预期涵盖在由所附权利要求和下文的公开内容和附图所支持的它们的等效物所限定的本专利技术的精神和范围内的替代、修改和等效物。通常使用两种复杂制造工艺制造半导体器件前端制造和后端制造。前端制造涉及在半导体晶片表面上形成多个小片。晶片上的每个小片包含有源电部件和无源电部件， 这些电部件电连接以形成功能电路。诸如晶体管和二极管的有源电部件具有控制电流流动的能力。诸如电容器、电感器、电阻器和变压器的无源电部件形成执行电路功能所必需的电压与电流之间的关系。无源部件和有源部件通过一系列工艺步骤形成于半导体晶片上，所述工艺步骤包括掺杂、沉积、光刻、蚀刻和平坦化。掺杂通过诸如离子注入或热扩散的技术将杂质引入到半导体材料内。掺杂工艺改变在有源器件中的半导体材料的电导率，将半导体材料转变成绝缘体、导体或响应于电场或基极电流来动态地改变半导体材料的传导率。晶体管包含不同类型和掺杂程度的区域，这些区域根据需要布置以使得晶体管在施加电场或基极电流时促进或限制电流流动。有源和无源部件由具有不同电性质的材料层形成。可部分地根据正在沉积的材料类型所确定的多种沉积技术来形成层。举例而言，薄膜沉积可涉及化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、电解电镀和非电解电镀工艺。每个层通常被图案化以形成有源部件、无源部件或部件之间电连接的部分。可使用光刻来使这些层图案化，其涉及在待图案化的层上沉积光敏材料，例如光刻胶。使用光将图案从光掩膜转移到光刻胶。使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·佩盖拉，邹胜源，尹胜煜，
申请(专利权)人：新科金朋有限公司，
类型：发明
国别省市：