[发明专利]全模制周边堆叠封装设备

说明书

本发明提供了一种制造半导体器件的方法，所述方法可包括：提供包括半导体晶粒安装位点的临时载体，并且在所述临时载体上方形成绝缘层。导电焊盘可在所述绝缘层中的开口内形成，并且被定位在所述晶粒安装区域内部和外部。背面再分布层(RDL)可在所述临时载体上方形成，之后将半导体晶粒安装在所述晶粒安装位点处。导电互连件可在所述半导体晶粒安装位点的周边中的所述临时载体上方形成。半导体晶粒可正面朝上安装到所述绝缘层。导电互连件、背面RDL和半导体晶粒可以用模制化合物密封。堆焊互连结构可以形成并连接到所述半导体晶粒和所述导电互连件。在研磨工艺中可以移除所述临时载体，并暴露所述导电焊盘。

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求于2015年11月20日提交的名称为“三维全模制半导体封装”(Three-Dimensional Fully Molded Semiconductor Package)的美国临时专利62/258,308的权益(包括提交日期)，该临时专利的公开内容据此以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及全模制半导体封装及其制造方法，该半导体封装包括围绕半导体晶粒的周边区域，该半导体晶粒包括有利于多个半导体封装的堆叠封装(PoP)叠堆的垂直取向的电互连件。

背景技术

半导体器件普遍存在于现代电子产品中。半导体器件在电子部件的数量和密度方面有差别。分立半导体器件一般包含一种类型的电子部件，例如发光二极管(LED)、小信号晶体管、电阻器、电容器、电感器以及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几百到几百万个电子部件。集成半导体器件的示例包括微控制器、微处理器、电荷耦合器件(CCD)、太阳能电池以及数字微镜器件(DMD)。

半导体器件执行宽泛范围的功能，诸如信号处理、高速计算、发射和接收电磁信号、控制电子设备、将太阳光转换成电力以及为电视显示器创建视觉投影。半导体器件存在于娱乐、通信、功率变换、网络、计算机和消费品的领域中。半导体器件也存在于军事应用、航空、汽车、工业控制器和办公设备中。

半导体器件利用半导体材料的电气性质。半导体材料的原子结构允许通过施加电场或基极电流或者通过掺杂工艺来操纵其电导率。掺杂的步骤将杂质引入到半导体材料中以操纵和控制半导体器件的电导率。

半导体器件包含有源和无源电气结构。包括双极型和场效应晶体管的有源结构控制电流的流动。通过改变掺杂水平和电场或基极电流的施加，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产生执行各种电气功能所必需的电压与电流之间的关系。无源和有源结构被电连接以形成电路，所述电路使半导体器件能够执行高速计算和其他有用功能。

半导体器件一般是使用两个复杂的制造工艺(即，前端制造和后端制造)进行制造，每个制造工艺可能涉及几百个步骤。前端制造涉及在半导体晶圆的表面上形成多个半导体晶粒。每个半导体晶粒通常完全相同并且包含通过电连接有源和无源部件而形成的电路。后端制造涉及从成品晶圆中切单处理单独的半导体晶粒以及封装该晶粒以提供结构支承和环境隔离。如本文所用的术语“半导体晶粒”指代单数和复数两者形式的词，并且因此可以指代单个半导体器件和多个半导体器件两者。

半导体制造的一个目标是产生更小的半导体器件。更小的器件通常消耗更少的功率，具有更高的性能，并且可以被更高效地生产。另外，更小的半导体器件具有更小的占位面积，这对于更小的终端产品而言是所期望的。更小的半导体晶粒大小可以通过前端工艺改进来实现，从而导致半导体晶粒具有更小的、更高密度的有源和无源部件。后端工艺可以通过电互连和封装材料的改进而导致具有更小的占位面积的半导体器件封装。

发明内容