[发明专利]半导体装置封装及其形成方法

说明书

本公开实施例提供一种形成半导体装置封装的方法。所述方法包括将半导体装置接合到封装基板；将金属盖放置在半导体装置和封装基板之上，并在金属盖与半导体装置之间提供金属热界面材料；加热并使金属热界面材料熔化；向下按压金属盖，使得熔化的金属热界面材料流向半导体装置的边界，且熔化的金属热界面材料的横向侧壁的最外点延伸超出半导体装置的边界；向上抬起金属盖，使得熔化的金属热界面材料回流，且其横向侧壁的最外点在半导体装置的边界内；以及固化熔化的金属热界面材料，以通过金属热界面材料将金属盖接合到半导体装置。

技术领域

本发明实施例涉及一种半导体制造技术，特别涉及一种半导体装置封装及其形成方法。

背景技术

半导体装置被用于各种电子应用中，例如个人电脑、手机、数码相机以及其他电子设备。通常通过在半导体基板上依序沉积绝缘或介电层、导电层和半导体层，并且使用微影(光刻)及蚀刻工艺对各种材料层进行图案化，以在其上形成电路组件和元件来制造半导体装置。通常，多个集成电路(integrated circuits，ICs)是在单个半导体晶圆上制造，且晶圆上的各个晶粒通过沿着切割线在集成电路之间进行锯切而被分割。各个晶粒通常单独封装在例如多芯片模块或其他类型的封装中。

封装(package)不仅为半导体装置提供免受环境污染的保护，也为封装在其中的半导体装置提供连接界面。一种较小的半导体封装类型是覆晶芯片级封装(flip chipchip-scale package，FcCSP)，其中半导体装置被倒置放在基板上并使用凸块连接到基板。基板具有布线以将半导体装置上的凸块连接到基板上具有较大占位面积(footprint)的接触垫。焊球阵列形成在基板的另一侧，用于将封装的半导体装置电连接到终端应用。

尽管现有的封装结构及用于制造半导体装置封装结构的方法通常已经足以满足其预计目的，但它们仍不是在所有方面都完全令人满意的。

发明内容

本公开一些实施例提供一种形成半导体装置封装的方法。所述方法包括将半导体装置接合到封装基板的第一表面。所述方法还包括将金属盖放置在半导体装置和封装基板之上，并在金属盖与半导体装置的顶表面之间提供金属热界面材料(thermal interfacematerial，TIM)。所述方法还包括加热金属热界面材料，使得金属热界面材料熔化。所述方法也包括向下按压金属盖，使得熔化的金属热界面材料流向半导体装置的边界，且熔化的金属热界面材料的横向侧壁的最外点延伸超出半导体装置的边界。所述方法还包括向上抬起金属盖，使得熔化的金属热界面材料回流，且熔化的金属热界面材料的横向侧壁的最外点在半导体装置的边界内。此外，所述方法包括冷却熔化的金属热界面材料，以通过金属热界面材料将金属盖接合到半导体装置。

本公开一些实施例提供一种半导体装置封装。所述半导体装置封装包括封装基板、半导体装置、金属盖以及金属热界面材料。封装基板具有第一表面。半导体装置设置在封装基板的第一表面之上。金属盖设置在半导体装置和封装基板之上。金属热界面材料介于金属盖与半导体装置的顶表面之间，用于接合金属盖与半导体装置，其中金属热界面材料的横向侧壁具有凹弧形状，且横向侧壁的最外点在半导体装置的边界内。

本公开一些实施例提供一种半导体装置封装。所述半导体装置封装包括封装基板、半导体装置、电子部件、金属盖以及金属热界面材料。封装基板具有第一表面。半导体装置和电子部件设置在封装基板的第一表面之上。金属盖设置在半导体装置、电子部件以及封装基板之上。金属热界面材料介于金属盖与半导体装置的顶表面之间，其中金属热界面材料延伸超出半导体装置的边界并跨越电子部件，且金属热界面材料的横向侧壁与半导体装置的边界之间在横向方向上的距离大于电子部件与半导体装置的边界之间在横向方向上的距离。

附图说明

图1A至图1J是根据一些实施例的形成半导体装置封装的工艺的各个阶段的示意性剖视图。

图1G-1示出图1G中的半导体装置封装的一部分的特写剖视图。