[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

半导体结构包括：衬底；封装件，附接至衬底的第一表面，其中，封装件包括：中介层，其中，中介层的第一侧通过第一导电凸块接合至衬底的第一表面；管芯，附接至中介层的与第一侧相对的第二侧；以及模制材料，位于管芯周围的中介层的第二侧上；多个热界面材料(TIM)膜，位于封装件的远离衬底的第一表面上，其中，TIM膜的每个直接设置在管芯中的至少一个相应管芯上方；以及散热盖，附接至衬底的第一表面，其中，封装件和多个TIM膜设置在散热盖和衬底之间的封闭间隔中，其中，散热盖接触多个TIM膜。本申请的实施例还涉及形成半导体结构的方法。

技术领域

本申请的实施例涉及半导体结构及其形成方法。

背景技术

由于各种电子组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度不断提高，半导体工业经历了快速增长。在大多数情况下，集成密度的这种提高来自最小部件尺寸的重复减小，这允许更多组件集成至给定区域中。

随着对缩小电子器件的需求的增长，出现了对半导体管芯的更小且更具创造性的封装技术的需求。这样的封装系统的实例是叠层封装(PoP)技术。在PoP器件中，顶部半导体封装件堆叠在底部半导体封装件的顶部上，以提供高集成水平和组件密度。另一实例是衬底上晶圆上芯片(CoWoS)结构，其中半导体芯片附接至晶圆(例如，中介层)以形成晶圆上芯片(CoW)结构。然后CoW结构附接至衬底(例如，印刷电路板)以形成CoWoS结构。这些和其它先进的封装技术使生产具有增强功能和小覆盖区的半导体器件成为可能。

发明内容

本申请的一些实施例提供了一种半导体结构，包括：衬底；封装件，附接至所述衬底的第一表面，其中，所述封装件包括：中介层，其中，所述中介层的第一侧通过第一导电凸块接合至所述衬底的所述第一表面；多个管芯，附接至所述中介层的与所述第一侧相对的第二侧；以及模制材料，位于所述多个管芯周围的所述中介层的所述第二侧上；多个热界面材料(TIM)膜，位于所述封装件的远离所述衬底的第一表面上，其中，所述热界面材料膜的每个直接设置在所述多个管芯中的至少一个相应管芯上方；以及散热盖，附接至所述衬底的所述第一表面，其中，所述封装件和所述多个热界面材料膜设置在所述散热盖和所述衬底之间的封闭间隔中，其中，所述散热盖接触所述多个热界面材料膜。

本申请的另一些实施例提供了一种半导体结构，包括：衬底；第一管芯、第二管芯和第三管芯，附接至所述衬底的第一侧，其中，所述第二管芯和所述第三管芯横向设置在所述第一管芯的相对侧上；模制材料，位于所述衬底的所述第一侧上，其中，所述第一管芯、所述第二管芯和所述第三管芯嵌入在所述模制材料中；散热盖，附接至所述衬底的所述第一侧，其中，所述第一管芯、所述第二管芯和所述第三管芯位于所述散热盖和所述衬底之间的封闭间隔中；以及热界面材料(TIM)膜，位于所述散热盖和所述第一管芯、所述第二管芯以及所述第三管芯之间，其中，所述热界面材料膜包括分别设置在所述第一管芯、所述第二管芯和所述第三管芯上方的第一热界面材料膜、第二热界面材料膜和第三热界面材料膜，其中，所述热界面材料膜彼此横向间隔开。

本申请的又一些实施例提供了一种形成半导体结构的方法，所述方法包括：将第一管芯、第二管芯和第三管芯附接至衬底的第一表面，其中，所述第二管芯和所述第三管芯位于所述第一管芯的相对侧上；在所述第一管芯、所述第二管芯和所述第三管芯周围形成模制材料；分别在所述第一管芯、所述第二管芯和所述第三管芯上形成第一热界面材料(TIM)膜、第二热界面材料膜和第三热界面材料膜，其中，所述第一热界面材料膜、所述第二热界面材料膜和所述第三热界面材料膜彼此间隔开；以及将散热盖附接至所述衬底的所述第一表面以在所述散热盖和所述衬底之间形成封闭间隔，其中，所述第一管芯、所述第二管芯、所述第三管芯、所述第一热界面材料膜、所述第二热界面材料膜和所述第三热界面材料膜设置在所述封闭间隔中，其中，所述第一热界面材料膜、所述第二热界面材料膜和所述第三热界面材料膜接触所述散热盖。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该指出，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。