[发明专利]半导体装置和相关方法

说明书

半导体装置和相关方法。在一个实例中，一种半导体装置可包括衬底、装置堆叠、第一内部互连件及第二内部互连件，和包封体。所述衬底可包括彼此相对的第一衬底侧面及第二衬底侧面、在所述第一衬底侧面与所述第二衬底侧面之间的衬底外侧壁，和在所述第一衬底侧面与所述第二衬底侧面之间限定空腔的衬底内侧壁。所述装置堆叠可以在所述空腔中，且可包括第一电子装置和堆叠于所述第一电子装置上的第二电子装置。所述第一内部互连件可耦合到所述衬底和所述装置堆叠。所述包封体可覆盖所述衬底内侧壁和所述装置堆叠，且可填充所述空腔。本文中公开其它实例和相关方法。

技术领域

本公开大体上涉及电子装置，且更明确地说涉及半导体装置及制造半导体装置的方法。

相关申请案的交叉引用

本申请案主张于2020年9月11日提交且名为“半导体装置和相关方法(SEMICONDUCTOR DEVICES AND RELATED METHODS)”的美国申请案第17/018,434号的权益，该美国申请案是2019年6月3日提交且名为“半导体装置和相关方法(SEMICONDUCTORDEVICES AND RELATED METHODS)”的美国申请案第16/429,553号的部分接续案并且该美国申请案还要求2019年9月19日提交且名为“半导体装置和相关方法(SEMICONDUCTORDEVICES AND RELATED METHODS)”的美国申请案第62/902,473号的权益。

背景技术

先前的半导体封装和形成半导体封装的方法是不适当的，例如，导致成本过大、可靠性降低、性能相对较低或封装尺寸过大。通过比较此类方法与本公开并参考图式，所属领域的技术人员将显而易见常规和传统方法的其它限制和缺点。

发明内容

根据本发明的态样，一种半导体装置，包括：衬底，其包括：第一衬底侧面，与所述第一衬底侧面相对的第二衬底侧面，衬底外侧壁，其在所述第一衬底侧面与所述第二衬底侧面之间，及衬底内侧壁，其在所述第一衬底侧面与所述第二衬底侧面之间限定空腔；装置堆叠，其在所述空腔中且包括：第一电子装置；及第二电子装置，其堆叠于所述第一电子装置上；第一内部互连件，其耦合到所述衬底和所述装置堆叠；及包封体，其覆盖所述衬底内侧壁和所述装置堆叠且填充所述空腔。在半导体装置中，所述衬底包括邻近所述衬底的第一边缘的衬底搁架；所述衬底搁架在所述第一衬底侧面处包括内部端子；且所述包封体覆盖所述第一衬底侧面，但使所述衬底搁架和所述内部端子暴露。在半导体装置中，所述包封体在与所述衬底搁架的界面处包括凹陷的侧壁；且所述凹陷的侧壁倾斜成与所述第一衬底侧面成锐角。半导体装置进一步包括：竖直互连件，其在所述第一衬底侧面上耦合到第一内部端子；其中所述竖直互连件延伸通过所述包封体且在所述包封体的顶侧处暴露。在半导体装置中，所述装置堆叠的至少一侧不由所述衬底限界。半导体装置进一步包括：堆叠盖，其在所述装置堆叠的顶侧上；其中：所述堆叠盖包括盖热膨胀系数；所述装置堆叠包括装置热膨胀系数；所述包封体包括包封体热膨胀系数；且所述盖热膨胀系数与所述装置热膨胀系数的差值小于与所述包封体热膨胀系数的差值。在半导体装置中，所述盖热膨胀系数与所述装置热膨胀系数基本上相同。半导体装置进一步包括：堆叠盖，其在所述装置堆叠的顶侧上；其中：所述堆叠盖在所述包封体的顶侧处暴露；且所述装置堆叠在所述包封体的底侧处暴露。半导体装置包括：第一外部互连件；及第二外部互连件；其中：所述衬底包括邻近所述衬底的第一边缘的衬底第一搁架，及在所述第一搁架下方在所述第二衬底侧面处的第一外部端子；所述衬底包括邻近所述衬底的第二边缘的衬底第二搁架，及在所述第二搁架下方在所述第二衬底侧面处的第二外部端子；所述包封体覆盖所述第一衬底侧面，但使所述衬底第一搁架和所述衬底第二搁架暴露；所述第一外部互连件在所述包封体的覆盖区外部在所述第一搁架下方耦合到所述第一外部端子；且所述第二外部互连件在所述包封体的所述覆盖区外部在所述第二搁架下方耦合到所述第二外部端子。