[发明专利]低成本三维堆叠半导体组合件

说明书

本文公开一种低成本三维堆叠半导体组合件和相关联的方法。所述半导体装置封装组合件包含(1)基底组件，其具有前侧和背侧，所述基底组件具有在所述前侧处的第一金属化结构；(2)半导体装置封装，其具有第一侧、具有凹槽的第二侧及在所述第一侧处的第二金属化结构和暴露于所述第二侧处的凹槽中的接触区；(3)互连结构，其至少部分地位于所述半导体装置封装的所述第二侧处的所述凹槽中；及(4)热固性材料或结构，其在所述基底组件的所述前侧与所述半导体装置封装的所述第二侧之间。所述互连结构在所述热固性材料中且包含电耦合到彼此的离散导电粒子。

技术领域

本发明技术是针对其中具有可堆叠半导体封装的半导体组合件。更确切地说，本发明技术的一些实施例是关于通过三维堆叠(3DS)工艺制造的半导体组合件。在这类实施例中，半导体封装在不使用硅穿孔(TSV)的情况下直接地电耦合到彼此。

背景技术

包含存储器芯片、微处理器芯片、逻辑芯片和成像器芯片的封装半导体管芯通常包含安装在衬底上且包覆在塑料保护性覆盖物中的半导体管芯。个别半导体管芯可包含功能特征，例如存储器单元、处理器电路、成像器装置和其它电路系统，以及电连接到功能特征的接合焊盘。半导体制造商不断地减小管芯封装的大小以适合装入电子装置的空间约束内。用于增加半导体封装的处理功率的一个方法是在单个封装中在彼此的顶部上竖直地堆叠多个半导体管芯。这类竖直堆叠封装中的管芯可通过使用TSV电互连，这需要多个处理步骤，例如光刻。

发明内容

在一方面中，本公开涉及一种半导体装置封装组合件，其包括：基底组件，其具有前侧和背侧，基底组件具有在前侧处的第一金属化结构；半导体装置封装，其具有第一侧、具有凹槽的第二侧及在第一侧处的第二金属化结构和暴露于第二侧处的凹槽中的接触区；及互连结构，其至少部分地位于半导体装置封装的第二侧处的凹槽中，其中互连结构包含彼此电耦合的离散导电粒子，且其中互连结构在接触区处电耦合到第二金属化结构，且其中互连结构电耦合到第一金属化结构；及热固性结构，其在基底组件的前侧与半导体装置封装的第二侧之间，其中离散导电粒子在热固性材料中。

在另一方面中，本公开涉及一种半导体装置封装组合件，其包括：第一半导体装置封装，其具有前侧和背侧，第一半导体装置封装具有在前侧处的第一金属化结构和在背侧处的第一衬底，第一金属化结构经由空腔从背侧暴露；第二半导体装置封装，其具有第一侧和第二侧，第二半导体装置封装具有在第一侧处的第二金属化结构和在第二侧处的第二衬底；互连结构，其至少部分地位于空腔中，其中互连结构包含彼此电耦合的离散导电粒子，且其中互连结构电耦合到第一金属化结构和第二金属化结构；及树脂结构，其在第一半导体装置封装的背侧于第二半导体装置封装的第一侧之间，其中离散导电粒子在热固性材料中。

在又一方面中，本公开涉及一种半导体装置封装组合件，其包括：基底组件，其具有前侧和背侧，基底组件具有在前侧处的第一金属化结构；半导体装置封装，其具有具有接触区域的第一侧、具有凹槽的第二侧，及在第一侧处的第二金属化结构和暴露于第二侧处的凹槽中的接触区；及热固性结构，其在基底组件的前侧与半导体装置封装的第一侧之间；及互连结构，其具有彼此电耦合的离散导电粒子，其中互连结构在热固性结构中，且其中互连结构在接触区域处电耦合到第二金属化结构，且其中互连结构电耦合到第一金属化结构。

附图说明

可参考以下附图更好地理解本发明技术的许多方面。附图中的组件未必按比例绘制。实际上，重点在于说明本发明技术的原理。

图1为根据本发明技术的半导体装置封装组合件的示意性横截面图。

图2A至2H为说明根据本发明技术的形成半导体装置封装的方法的各阶段的示意性横截面图。

图3为说明根据本发明技术的半导体装置封装组合件的示意性横截面图。

图4为说明根据本发明技术的另一半导体装置封装组合件的示意性横截面图。

图5为说明根据本发明技术的并入有半导体组合件的系统的框图。