本發(fā)明實(shí)施例涉及半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
背景技術(shù):
半導(dǎo)體裝置用于各種電子應(yīng)用中,作為實(shí)例,例如個(gè)人計(jì)算機(jī)、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)及其它電子設(shè)備。通常通過(guò)以下步驟制造半導(dǎo)體裝置:將材料的各個(gè)絕緣層或電介質(zhì)層、導(dǎo)電層及半導(dǎo)體層循序地沉積于半導(dǎo)體襯底上;及使用光刻圖案化各個(gè)材料層以在各個(gè)材料層上形成電路組件及元件。通常將幾十或幾百個(gè)集成電路制造于單一半導(dǎo)體晶片上。通過(guò)沿切割道鋸切集成電路而單?;瘋€(gè)別裸片。
一旦單?;?,接著可運(yùn)用彼此互補(bǔ)工作的其它裝置封裝個(gè)別裸片。當(dāng)不期望將全部所需功能性放置到單一裸片中時(shí),此封裝是有用的。例如,如果一個(gè)功能性可能干擾其它功能性,那么可期望使不同裸片互連,其中每一裸片執(zhí)行所需功能性而無(wú)來(lái)自其它裸片的過(guò)度干擾。然而,單獨(dú)裸片上不同功能性的此互連導(dǎo)致應(yīng)解決的其它問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種包括第一半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體裝置,其中所述第一半導(dǎo)體裝置包括第一電壓調(diào)節(jié)器。囊封劑囊封所述第一半導(dǎo)體裝置且貫穿通孔與所述第一半導(dǎo)體裝置分離且從所述囊封劑的第一側(cè)延伸到所述囊封劑的第二側(cè)。第一重布層在所述囊封劑的第一側(cè)上電連接到所述貫穿通孔,且第二半導(dǎo)體裝置通過(guò)所述第一重布層電連接到所述第一半導(dǎo)體裝置,其中所述第二半導(dǎo)體裝置包括第一邏輯裝置。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例,提供一種包括囊封劑的半導(dǎo)體裝置,所述囊封劑具有第一側(cè)及與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)。貫穿通孔從所述第一側(cè)延伸到所述第二側(cè)且第一電壓調(diào)節(jié)器裸片從所述第一側(cè)延伸到所述第二側(cè)。第一重布層電連接到所述貫穿通孔及所述第一電壓調(diào)節(jié)器裸片,且第一邏輯裸片通過(guò)所述第一重布層電連接到所述第一電壓調(diào)節(jié)器裸片。
根據(jù)本發(fā)明又另一實(shí)施例,提供一種制造半導(dǎo)體裝置的方法,其包括運(yùn)用第一囊封劑囊封通孔及第一電壓調(diào)節(jié)器裸片,其中所述第一囊封劑與所述通孔物理接觸。在所述第一囊封劑的第一側(cè)上形成第一重布層,所述第一重布層與所述通孔電連接,且將第一邏輯裸片接合到所述第一重布層,所述第一邏輯裸片與所述第一電壓調(diào)節(jié)器裸片電連接。
根據(jù)本發(fā)明又另一實(shí)施例,提供一種制造半導(dǎo)體裝置的方法,其包括在第一半導(dǎo)體裸片上方形成第一重布層,其中所述第一半導(dǎo)體裸片是邏輯裸片。在所述第一重布層的與所述第一半導(dǎo)體裸片相對(duì)的側(cè)上形成通孔,且將第一集成式電壓調(diào)節(jié)器放置成鄰近于所述通孔。囊封所述第一集成式電壓調(diào)節(jié)器及所述通孔。
附圖說(shuō)明
在結(jié)合附圖閱讀時(shí),從下文詳細(xì)描述最佳地理解本揭露的方面。應(yīng)注意,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)實(shí)踐,各個(gè)構(gòu)件未按比例繪制。事實(shí)上,為了清晰討論起見(jiàn),可任意地增大或減小各個(gè)構(gòu)件的尺寸。
圖1到4說(shuō)明根據(jù)一些實(shí)施例的具有多個(gè)重布層的集成半導(dǎo)體裝置。
圖5說(shuō)明根據(jù)一些實(shí)施例的具有單一重布層的集成半導(dǎo)體裝置。
圖6說(shuō)明根據(jù)一些實(shí)施例的具有單一重布層及底膠材料的集成半導(dǎo)體裝置。
圖7說(shuō)明根據(jù)一些實(shí)施例的具有多個(gè)重布層及底膠材料的集成半導(dǎo)體裝置。
圖8說(shuō)明根據(jù)一些實(shí)施例的具有多個(gè)重布層及延伸貫穿所述多個(gè)重布層的貫穿硅通孔的集成半導(dǎo)體裝置。
圖9說(shuō)明根據(jù)一些實(shí)施例的具有多個(gè)重布層及延伸貫穿所述多個(gè)重布層的貫穿硅通孔以及底膠材料的集成半導(dǎo)體裝置。
圖10說(shuō)明根據(jù)一些實(shí)施例的具有單一重布層以及延伸貫穿多個(gè)重布層的貫穿硅通孔的集成半導(dǎo)體裝置。
圖11說(shuō)明根據(jù)一些實(shí)施例的具有單一重布層以及延伸貫穿多個(gè)重布層的貫穿硅通孔及底膠材料的集成半導(dǎo)體裝置。
圖12說(shuō)明根據(jù)一些實(shí)施例的具有裸片堆疊的集成半導(dǎo)體裝置。
圖13a到13b說(shuō)明其中最后附接第一半導(dǎo)體裝置、第二半導(dǎo)體裝置及第三半導(dǎo)體裝置的實(shí)施例。
圖14說(shuō)明根據(jù)一些實(shí)施例的底膠材料的放置。
圖15說(shuō)明根據(jù)一些實(shí)施例的第一半導(dǎo)體裝置、第二半導(dǎo)體裝置及第三半導(dǎo)體裝置的囊封。
圖16說(shuō)明根據(jù)一些實(shí)施例的散熱片的放置。
具體實(shí)施方式
下文揭露提供用于實(shí)施本發(fā)明的不同特征的諸多不同實(shí)施例或?qū)嵗O挛拿枋鼋M件及布置的特定實(shí)例以簡(jiǎn)化本揭露。當(dāng)然,這些僅是實(shí)例且并非旨在限制。例如,在下文描述中,第一構(gòu)件在第二構(gòu)件上方或其上形成可包含其中將所述第一構(gòu)件及所述第二構(gòu)件形成為直接接觸的實(shí)施例,且還可包含其中可在所述第一構(gòu)件與所述第二構(gòu)件之間形成額外構(gòu)件使得所述第一構(gòu)件及所述第二構(gòu)件可不直接接觸的實(shí)施例。另外,本揭露可在各個(gè)實(shí)例中重復(fù)元件符號(hào)及/或字母。此重復(fù)用于簡(jiǎn)化及清晰的目的且自身不指示所討論的各項(xiàng)實(shí)施例及/或配置之間的關(guān)系。
此外,為了方便描述,可在本文中使用空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)(例如“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”及類似術(shù)語(yǔ))以描述如圖中所說(shuō)明的一個(gè)元件或構(gòu)件與另一(些)元件或構(gòu)件的關(guān)系。除圖中所描繪的定向以外,空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)還希望涵蓋裝置在使用中或操作中的不同定向。設(shè)備可以其它方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或呈其它定向),且據(jù)此可同樣解釋本文中所使用的空間關(guān)系描述詞。
現(xiàn)參考圖1,其展示具有粘合劑層103的第一載體襯底101。第一載體襯底101包括例如硅基材料(例如玻璃或氧化硅)或其它材料(例如氧化鋁)或任何此類材料的組合或類似者。第一載體襯底101是平坦的以便容納半導(dǎo)體裝置(例如第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405)的附接。
粘合劑層103放置于第一載體襯底101上以便協(xié)助上覆結(jié)構(gòu)的粘合。在實(shí)施例中,粘合劑層103可包括紫外線膠,所述紫外線膠在暴露于紫外光時(shí)失去其粘合性質(zhì)。然而,還可使用其它類型的粘合劑,例如壓敏粘合劑、輻射可固化粘合劑、環(huán)氧樹(shù)脂、此類粘合劑的組合或類似者。粘合劑層103可以可容易在壓力下變形的半液體或凝膠形式放置到第一載體襯底101上。
一旦已形成粘合劑層103,可將第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405放置于粘合劑層103上。在實(shí)施例中,第一半導(dǎo)體裝置401可為例如邏輯裸片(例如中央處理單元(cpu)),其被設(shè)計(jì)以結(jié)合第四半導(dǎo)體裝置107(圖1中未說(shuō)明但下文關(guān)于圖2a到2b進(jìn)一步說(shuō)明及描述)、第五半導(dǎo)體裝置109(圖1中也未說(shuō)明但下文關(guān)于圖2a到2b說(shuō)明及描述)、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405工作。然而,第一半導(dǎo)體裝置401可為任何合適半導(dǎo)體裝置,例如圖形處理單元、存儲(chǔ)器、高速輸出入端(i/o)或類似者。
在實(shí)施例中,第一半導(dǎo)體裝置401可包括第一襯底(未個(gè)別地說(shuō)明)、第一有源裝置(未個(gè)別地說(shuō)明)、第一金屬層、第一重布層、第一鈍化層407及第一通孔409。所述第一襯底可包括塊狀硅(摻雜或無(wú)摻雜)或絕緣體上覆硅(soi)襯底的有源層。通常,soi襯底包括半導(dǎo)體材料層,例如硅、鍺、硅鍺、soi、絕緣體上覆硅鍺(sgoi)或其組合。可使用的其它襯底包含多層襯底、梯度襯底或混合定向襯底。
第一有源裝置包括可用來(lái)產(chǎn)生第一半導(dǎo)體裝置401(例如,gpu)的設(shè)計(jì)所需的結(jié)構(gòu)及功能需求的多種有源裝置及無(wú)源裝置,例如電容器、電阻器、電感器及類似者??墒褂萌魏魏线m方法而在第一襯底內(nèi)或在第一襯底上別處形成第一有源裝置。
第一金屬層形成于第一襯底及第一有源裝置上方且被設(shè)計(jì)以連接各種有源裝置以形成功能電路。在實(shí)施例中,第一金屬層是由電介質(zhì)材料及導(dǎo)電材料的交替層形成且可通過(guò)任何合適工藝(例如沉積、鑲嵌、雙鑲嵌等)而形成。在實(shí)施例中,可存在通過(guò)至少一個(gè)層間電介質(zhì)層(ild)與第一襯底分離的四個(gè)金屬層,但第一金屬層的精確數(shù)目取決于第一半導(dǎo)體裝置401的設(shè)計(jì)。
第一重布層可形成于第一金屬層上方且與第一金屬層電接觸。第一重布層可包括鋁,但可替代地使用其它材料,例如銅??墒褂贸练e工藝(例如濺鍍)以形成材料層(未展示)而形成第一重布層且接著可通過(guò)合適工藝(例如光刻掩模及蝕刻)移除所述材料層的部分以形成第一重布層。然而,可利用任何其它合適工藝來(lái)形成第一重布層。
第一鈍化層407可形成于第一襯底上且在第一金屬層及第一重布層上方。第一鈍化層407可由一或多種合適電介質(zhì)材料制成,例如聚酰亞胺、氧化硅、氮化硅、低介電系數(shù)電介質(zhì)(例如碳摻雜的氧化物)、極低介電系數(shù)電介質(zhì)(例如多孔碳摻雜的二氧化硅)、此類材料的組合或類似者。第一鈍化層可通過(guò)例如化學(xué)氣相沉積(cvd)的工藝形成,但可利用任何合適工藝且可具有約0.5μm與約5μm之間(例如約
一旦已形成第一鈍化層407,便可形成貫穿第一鈍化層407的第一通孔409使其與第一重布層接觸。在實(shí)施例中,可通過(guò)最初使用例如光刻掩模及蝕刻工藝圖案化貫穿第一鈍化層407的開(kāi)口而形成第一通孔409。一旦已形成開(kāi)口,可使用例如電鍍、濺鍍的工藝或類似工藝運(yùn)用例如銅、鋁或鎢的材料填充或過(guò)填充所述開(kāi)口。一旦沉積,可使用例如平坦化工藝(例如化學(xué)機(jī)械拋光)移除留在所述開(kāi)口外部的任何導(dǎo)電材料。
第二半導(dǎo)體裝置403可為例如被設(shè)計(jì)以結(jié)合第四半導(dǎo)體裝置107、第五半導(dǎo)體裝置109、第一半導(dǎo)體裝置401(例如,cpu)及第三半導(dǎo)體裝置405工作的另一中央處理單元。然而,第二半導(dǎo)體裝置403可為任何合適半導(dǎo)體裝置,例如gpu、存儲(chǔ)器、高速i/o或類似者。
在實(shí)施例中,第二半導(dǎo)體裝置403可包括第二襯底、第二有源裝置(未個(gè)別地說(shuō)明)、第二金屬層(未個(gè)別地說(shuō)明)、第二重布層(未個(gè)別地說(shuō)明)、第二鈍化層411及第二通孔413。在實(shí)施例中,第二襯底、第二有源裝置、第二金屬層、第二重布層、第二鈍化層411及第二通孔413可類似于第一襯底、第一有源裝置、第一金屬層、第一重布層、第一鈍化層407及第一通孔409,但其也可不同。
第三半導(dǎo)體裝置405可為例如被設(shè)計(jì)以結(jié)合第四半導(dǎo)體裝置107、第五半導(dǎo)體裝置109、第一半導(dǎo)體裝置401(例如,cpu)及第二半導(dǎo)體裝置403(例如,cpu)工作的輸入/輸出裝置。然而,第三半導(dǎo)體裝置405可為任何合適半導(dǎo)體裝置,例如cpu、gpu、存儲(chǔ)器或類似者。
在實(shí)施例中,第三半導(dǎo)體裝置405可包括第三襯底、第三有源裝置(未個(gè)別地說(shuō)明)、第三金屬層(未個(gè)別地說(shuō)明)、第三重布層(未個(gè)別地說(shuō)明)、第三鈍化層415及第三通孔417。在實(shí)施例中,第三襯底、第三有源裝置、第三金屬層、第三重布層、第三鈍化層415及第三通孔417可類似于第一襯底、第一有源裝置、第一金屬層、第一重布層、第一鈍化層407及第一通孔409,但其也可不同。
在實(shí)施例中,可使用例如取放工藝將第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405放置到粘合劑層103上。然而,還可利用放置第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405的任何其它方法。
一旦已放置第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405,可運(yùn)用第一囊封劑201囊封第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405。所述囊封可在成型裝置(圖1中未個(gè)別地說(shuō)明)中執(zhí)行,所述成型裝置可包括頂部成型部分及可與所述頂部成型部分分離的底部成型部分。在將所述頂部成型部分降低到鄰近于所述底部成型部分時(shí),可針對(duì)第一載體襯底101、第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405形成模穴。
在囊封工藝期間,可將頂部成型部分放置成鄰近于底部成型部分,由此將第一載體襯底101、第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405圍封于模穴內(nèi)。一旦圍封,頂部成型部分及底部成型部分可形成氣密密封以便控制來(lái)自模穴的氣體的流入量及流出量。一旦密封,可將第一囊封劑201放置于模穴內(nèi)。第一囊封劑201可為模塑料樹(shù)脂,例如聚酰亞胺、pps、peek、pes、耐熱晶體樹(shù)脂、此類材料的組合或類似者。第一囊封劑201可在對(duì)準(zhǔn)頂部成型部分及底部成型部分之前放置于模穴內(nèi),或以其它方式可通過(guò)注射端口注射到模穴中。
一旦已將第一囊封劑201放置到模穴中使得第一囊封劑201囊封第一載體襯底101、第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405,便可固化第一囊封劑201以便硬化第一囊封劑201以用于最佳保護(hù)。雖然確切固化工藝至少部分取決于針對(duì)第一囊封劑201選取的特定材料,但在其中選取模塑料作為第一囊封劑201的實(shí)施例中,固化可通過(guò)例如將第一囊封劑201加熱到約100℃與約130℃之間(例如約125℃)達(dá)約60秒到約3000秒(例如約600秒)的工藝而發(fā)生。另外,引發(fā)劑及/或催化劑可包含于第一囊封劑201內(nèi)以更好地地控制固化工藝。
然而,如所述領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)知,上文所述的固化工藝僅是示范性工藝且并非意在限制本發(fā)明實(shí)施例??商娲厥褂闷渌袒に?,例如照射或甚至允許第一囊封劑201在室溫下硬化??墒褂萌魏魏线m固化工藝,且所有此類工藝完全旨在包含于本文中所討論的實(shí)施例的范圍內(nèi)。
圖1也說(shuō)明薄化第一囊封劑201以便暴露第一通孔409(在第一半導(dǎo)體裝置401上)、第二通孔413(在第二半導(dǎo)體裝置403上)及第三通孔417(在第三半導(dǎo)體裝置405上)以用于進(jìn)一步處理。所述薄化可例如使用機(jī)械研磨或化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)工藝來(lái)執(zhí)行,由此利用化學(xué)蝕刻劑及磨料以使第一囊封劑201起化學(xué)反應(yīng)且磨掉第一囊封劑201直到已暴露第一通孔409、第二通孔413及第三通孔417。因而,第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405可具有也與第一囊封劑201齊平的平坦表面。
然而,雖然提出上文所述的cmp工藝作為一項(xiàng)說(shuō)明性實(shí)施例,但其并非旨在限制實(shí)施例??商娲厥褂萌魏纹渌线m移除工藝來(lái)薄化第一囊封劑201,且暴露第一通孔409、第二通孔413及第三通孔417。例如,可利用一系列化學(xué)蝕刻。可替代地利用此工藝及任何其它合適工藝來(lái)薄化第一囊封劑201,且所有此類工藝完全旨在包含于實(shí)施例的范圍內(nèi)。
圖1額外地說(shuō)明與第一通孔409、第二通孔413及第三通孔417電連接的第一重布層309的形成。在實(shí)施例中,可通過(guò)最初形成rdl鈍化層(圖1中未單獨(dú)標(biāo)記)而形成第一重布層309。在實(shí)施例中,所述rdl鈍化層可為聚苯并噁唑(pbo),但可替代地利用任何合適材料,例如聚酰亞胺或聚酰亞胺衍生物??墒褂美缧抗に噷⑺鰎dl鈍化層放置到約5μm與約25μm之間(例如約7μm)的厚度,但可使用任何合適方法及厚度。
一旦已放置rdl鈍化層,可圖案化rdl鈍化層以便允許例如第一通孔409、第二通孔413及第三通孔417與后續(xù)形成的導(dǎo)電材料之間的電連接。在實(shí)施例中,可使用光刻掩模及蝕刻工藝圖案化rdl鈍化層,由此光致抗蝕劑被放置、暴露于能源,經(jīng)顯影且接著在蝕刻工藝期間被用作掩模。然而,可使用任何合適方法來(lái)形成并圖案化rdl鈍化層。
一旦已圖案化rdl鈍化層,通過(guò)合適形成工藝(例如cvd或?yàn)R鍍)形成鈦銅合金的第一晶種層(未展示)。接著可形成光致抗蝕劑(也未展示)以覆蓋所述第一晶種層,且接著可圖案化所述光致抗蝕劑以暴露所述第一晶種層中定位于第一重布層309期望定位之處的那些部分。
一旦已形成并圖案化光致抗蝕劑,可通過(guò)沉積工藝(例如鍍覆)而在第一晶種層上形成導(dǎo)電材料,例如銅。所述導(dǎo)電材料可形成為具有約1μm與約10μm之間(例如5μm)的厚度。然而,雖然所討論的材料及方法適于形成所述導(dǎo)電材料,但此類材料僅是示范性的??商娲厥褂萌魏纹渌线m材料(例如alcu或au)及任何其它合適形成工藝(例如cvd或pvd)來(lái)形成第一重布層309。
一旦已形成導(dǎo)電材料,可通過(guò)合適移除工藝(例如灰化)移除光致抗蝕劑。另外,在移除光致抗蝕劑之后,可通過(guò)例如將導(dǎo)電材料用作掩模的合適蝕刻工藝移除第一晶種層中由光致抗蝕劑覆蓋的那些部分。
在已形成導(dǎo)電材料之后,可重復(fù)rdl鈍化層及導(dǎo)電材料的形成以便形成第二導(dǎo)電材料層??芍貜?fù)工藝的此重復(fù)以形成第二電介質(zhì)及導(dǎo)電材料層級(jí)。另外,雖然在圖1中僅說(shuō)明三個(gè)層,但工藝可重復(fù)任何次數(shù)以提供所需互連性。
圖2a到2b說(shuō)明通孔111的形成以及第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109的放置。在實(shí)施例中,可通過(guò)最初在第一重布層309上方形成第二晶種層(圖1a中未單獨(dú)說(shuō)明)而形成通孔111。在實(shí)施例中,用于通孔111的第二晶種層是協(xié)助在后續(xù)處理步驟期間形成較厚層的導(dǎo)電材料的薄層。所述第二晶種層可包括約
一旦已形成第二晶種層,便在第二晶種層上放置并圖案化光致抗蝕劑(圖2a中未說(shuō)明)。在實(shí)施例中,可使用例如旋涂技術(shù)而在第二晶種層上放置所述光致抗蝕劑到約50μm與約250μm之間(例如約120μm)的高度。一旦在適當(dāng)位置處,接著便可通過(guò)以下步驟圖案化所述光致抗蝕劑:將所述光致抗蝕劑暴露于圖案化能源(例如,圖案化光源)以便引發(fā)化學(xué)反應(yīng),由此引發(fā)所述光致抗蝕劑中暴露于所述圖案化光源的那些部分的物理變化。接著將顯影劑施加于暴露的光致抗蝕劑以利用物理變化,且取決于所需圖案選擇性地移除光致抗蝕劑的暴露部分或光致抗蝕劑的未暴露部分。
在實(shí)施例中,形成到光致抗蝕劑中的圖案是通孔111的圖案(其還可稱為貫穿info通孔或tiv)。通孔111以放置成位于隨后附接的裝置(例如第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109)的不同側(cè)上的方式形成。然而,對(duì)于通孔111的圖案可利用任何合適布置,例如被定位使得第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109放置于通孔111的相對(duì)側(cè)上。
在實(shí)施例中,在光致抗蝕劑內(nèi)形成通孔111。在實(shí)施例中,通孔111包括一或多種導(dǎo)電材料,例如銅、鎢、其它導(dǎo)電金屬或類似者,且可例如通過(guò)電鍍、無(wú)電式電鍍或類似者而形成。在實(shí)施例中,使用電鍍工藝,其中將第二晶種層及光致抗蝕劑浸沒(méi)或沉浸于電鍍?nèi)芤褐小5诙ХN層表面電連接到外部dc電源供應(yīng)器的負(fù)側(cè)使得第二晶種層在電鍍工藝中用作陰極。固態(tài)導(dǎo)電陽(yáng)極(例如銅陽(yáng)極)也沉浸于所述溶液中且附接到所述電源供應(yīng)器的正側(cè)。來(lái)自所述陽(yáng)極的原子溶解于所述溶液中,陰極(例如,第二晶種層)從所述溶液獲取所述溶解原子,由此將第二晶種層的暴露導(dǎo)電區(qū)鍍覆于光致抗蝕劑的開(kāi)口內(nèi)。
一旦已使用光致抗蝕劑及第二晶種層形成通孔111,可使用合適移除工藝移除光致抗蝕劑。在實(shí)施例中,可使用等離子體灰化工藝來(lái)移除光致抗蝕劑,由此可增大光致抗蝕劑的溫度直到光致抗蝕劑經(jīng)歷熱分解且可被移除。然而,可替代地利用任何其它合適工藝,例如濕式剝離。光致抗蝕劑的移除可暴露第二晶種層的下伏部分。
一旦已暴露,可執(zhí)行第二晶種層的暴露部分的移除。在實(shí)施例中,可通過(guò)例如濕式或干式蝕刻工藝移除第二晶種層的暴露部分(例如,未被通孔111覆蓋的那些部分)。例如,在干式蝕刻工藝中,可使用通孔111作為掩模而引導(dǎo)反應(yīng)物朝向第二晶種層。在另一實(shí)施例中,可將蝕刻劑噴涂成或以其它方式放置成與第二晶種層接觸以便移除第二晶種層的暴露部分。
圖2b說(shuō)明將附接于通孔111內(nèi)的第四半導(dǎo)體裝置107的特寫(xiě)圖。在實(shí)施例中,第四半導(dǎo)體裝置107可為供應(yīng)及/或控制供應(yīng)到例如第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405的電壓的電壓調(diào)節(jié)器。在其中第四半導(dǎo)體裝置107是電壓調(diào)節(jié)器的實(shí)施例中,第四半導(dǎo)體裝置107可供應(yīng)約0.6v與約2.5v之間(例如約1.2v)的電壓。然而,可由第四半導(dǎo)體裝置107供應(yīng)任何合適電壓。
在實(shí)施例中,第四半導(dǎo)體裝置107包括第四襯底(未個(gè)別地說(shuō)明)、第四有源裝置(未個(gè)別地說(shuō)明)、第四金屬層(未個(gè)別地說(shuō)明)、第一接點(diǎn)墊、第四鈍化層及第一外部連接器110。在特定實(shí)施例中,第四襯底、第四有源裝置及第四金屬層可由類似于上文關(guān)于第一襯底、第一有源裝置及第一金屬層所討論的材料且使用類似于上文關(guān)于第一襯底、第一有源裝置及第一金屬層所討論的工藝而形成,但可利用任何合適材料或工藝。
第一接點(diǎn)墊可形成于第四金屬層上方且與第四金屬層電接觸。第一接點(diǎn)墊可包括鋁,但可替代地使用其它材料,例如銅??墒褂贸练e工藝(例如濺鍍)以形成材料層(未展示)而形成第一接點(diǎn)墊且接著可通過(guò)合適工藝(例如光刻掩模及蝕刻)移除所述材料層的部分以形成第一接點(diǎn)墊。然而,可利用任何其它合適工藝來(lái)形成接點(diǎn)墊。第一接點(diǎn)墊可形成為具有介于約0.5μm與約4μm之間(例如約1.45μm)的厚度。
第四鈍化層可形成于第四襯底上且在第四金屬層及第一接點(diǎn)墊上方。第四鈍化層可由一或多種合適電介質(zhì)材料制成,例如氧化硅、氮化硅、低介電系數(shù)電介質(zhì)(例如碳摻雜的氧化物)、極低介電系數(shù)電介質(zhì)(例如多孔碳摻雜的二氧化硅)、此類材料的組合或類似者。第四鈍化層可通過(guò)例如化學(xué)氣相沉積(cvd)的工藝而形成(但可利用任何合適工藝),且可具有約0.5μm與約5μm之間(例如約
可形成第一外部連接器110以提供用于第一接點(diǎn)墊與例如第一重布層309之間的接觸的導(dǎo)電區(qū)。在實(shí)施例中,第一外部連接器110可為包括共晶材料(例如焊料)的微凸塊,但可替代地使用任何合適材料。在其中第一外部連接器110是微凸塊的實(shí)施例中,可使用植球方法(例如直接植球工藝)形成第一外部連接器110。在另一實(shí)施例中,可通過(guò)以下步驟形成微凸塊:最初通過(guò)任何合適方法(例如蒸鍍、電鍍、印刷、焊料轉(zhuǎn)移)形成錫層;及接著執(zhí)行回焊以便使材料塑形為所需凸塊形狀。一旦已形成第一外部連接器110,可執(zhí)行測(cè)試以確保結(jié)構(gòu)適于進(jìn)一步處理。在其中第一外部連接器110是微凸塊的實(shí)施例中,第一外部連接器110可具有約20μm與約50μm之間的直徑。
在另一實(shí)施例中,第一外部連接器110可為導(dǎo)電柱且可通過(guò)最初在第四鈍化層上方形成光致抗蝕劑(未展示)到約5μm與約20μm之間(例如約10μm)的厚度而形成。可圖案化所述光致抗蝕劑以暴露第四鈍化層的部分,導(dǎo)電柱將延伸貫穿所述第四鈍化層。一旦圖案化,接著便可使用所述光致抗蝕劑作為掩模以移除第四鈍化層的所需部分,由此暴露下伏第一接點(diǎn)墊中第一外部連接器110將接觸的那些部分。
第一外部連接器110可被形成于第四鈍化層及光致抗蝕劑兩者的開(kāi)口內(nèi)。第一外部連接器110可為由導(dǎo)電材料(例如銅)形成,但還可使用其它導(dǎo)電材料,例如鎳、金或金屬合金、此類材料的組合,或類似者。另外,可使用例如電鍍的工藝來(lái)形成第一外部連接器110,由此電流通過(guò)第一接點(diǎn)墊中第一外部連接器110期望被形成所到的導(dǎo)電部分,且第一接點(diǎn)墊沉浸于溶液中。所述溶液及所述電流在開(kāi)口內(nèi)沉積(例如,銅)以便填充及/或過(guò)填充光致抗蝕劑及第四鈍化層的開(kāi)口,由此形成第一外部連接器110。接著可使用(例如)灰化工藝、化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)工藝、此類工藝的組合或類似者來(lái)移除第四鈍化層的開(kāi)口外部的過(guò)量的導(dǎo)電材料及光致抗蝕劑。
然而,如所述領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)知,用來(lái)形成第一外部連接器110的上述工藝僅是描述,且并非意在將實(shí)施例限于此類確切工藝。確切來(lái)說(shuō),所描述的工藝旨在說(shuō)明性,因?yàn)榭衫糜糜谛纬傻谝煌獠窟B接器110的任何合適工藝。所有合適工藝完全旨在被包含于本發(fā)明實(shí)施例的范圍內(nèi)。
現(xiàn)參考圖2a,圖2a說(shuō)明第四半導(dǎo)體裝置107到第一重布層309上的放置以及第五半導(dǎo)體裝置109的放置。在實(shí)施例中,第五半導(dǎo)體裝置109可為另一電壓調(diào)節(jié)器,且可包括第五襯底、第五有源裝置、第五金屬層、第二接點(diǎn)墊、第五鈍化層(圖1a中未單獨(dú)說(shuō)明)及第二外部連接器113。在實(shí)施例中,第五襯底、第五有源裝置、第五金屬層、第二接點(diǎn)墊、第五鈍化層及第二外部連接器113可類似于第四襯底、第四有源裝置、第四金屬層、第一接點(diǎn)墊、第四鈍化層及第一外部連接器110,但其也可不同。在實(shí)施例中,可使用(例如)取放工藝來(lái)放置第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109。然而,還可利用放置第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109的任何其它方法。
一旦已將第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109放置成與第一重布層309電接觸,便將第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109接合到第一重布層309。在其中第一外部連接器110及第二外部連接器113是微凸塊的實(shí)施例中,可通過(guò)回焊工藝來(lái)接合第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109,由此增大微凸塊的溫度直到微凸塊部分液化并開(kāi)始流動(dòng)。一旦隨后降低溫度,微凸塊將重新凝固,由此將第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109物理與電接合到第一重布層309。
在其中第一外部連接器110及第二外部連接器113適合(例如是銅柱)的另一實(shí)施例中,可使用熔合接合工藝,將第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109接合到第一重布層309。例如,最初可使用(例如)濕式清洗程序(例如sc-1或sc-2清洗程序)來(lái)清洗第一重布層309及(第四半導(dǎo)體裝置107的)第四鈍化層及(第五半導(dǎo)體裝置109的)第五鈍化層內(nèi)的電介質(zhì)材料的暴露部分,以形成親水性表面。一旦被清洗,便將第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109對(duì)準(zhǔn)到其相應(yīng)所需部分中,且將所述親水性表面放置成與第一重布層309物理接觸,以開(kāi)始接合程序。一旦已接觸第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109,便可利用熱退火來(lái)強(qiáng)化接合。
然而,如上文所述的熔合接合的描述僅是可用來(lái)將第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109接合到第一重布層309的另一類型的工藝的實(shí)例,其并非旨在限制實(shí)施例。確切來(lái)說(shuō),可替代地利用任何合適接合工藝(例如混合接合工藝,由此將第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109的電介質(zhì)部分及導(dǎo)電部分兩者接合到第一重布層309)以將第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109接合到第一重布層309,且所有此類工藝完全旨在被包含于實(shí)施例內(nèi)。
圖3說(shuō)明通孔111、第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109的囊封。在實(shí)施例中,如上文關(guān)于第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405的囊封所述般囊封通孔111、第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109。例如,可將第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109放置到模穴(未單獨(dú)說(shuō)明)中且可將第二囊封劑419放置于第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109上方。一旦處在適當(dāng)位置中,如果需要,那么可使用例如cmp工藝平坦化第二囊封劑419、通孔111、第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109直到暴露通孔111、第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109。然而,可使用任何合適工藝來(lái)囊封第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109。
圖3說(shuō)明形成第二重布層301以便使第四半導(dǎo)體裝置107、第五半導(dǎo)體裝置109、通孔111及第三外部連接器307互連。在實(shí)施例中,可使用類似于上文關(guān)于第一重布層309所述的材料及工藝形成第二重布層301。然而,可利用任何合適工藝來(lái)形成第二重布層301。
圖3還說(shuō)明在第二重布層301上方形成第一重布層接點(diǎn)墊305及第一重布層鈍化層303以便對(duì)第二重布層301及其它下伏結(jié)構(gòu)提供保護(hù)及隔離。在實(shí)施例中,第一重布層接點(diǎn)墊305可形成于第二重布層301上方且與第二重布層301電接觸,且可包括鋁,但可替代地使用其它材料,例如銅??墒褂贸练e工藝(例如濺鍍)以形成材料層(未展示)而形成第一重布層接點(diǎn)墊305且接著可通過(guò)合適工藝(例如光刻掩模及蝕刻)移除所述材料層的部分以形成第一重布層接點(diǎn)墊305。然而,可利用任何其它合適工藝來(lái)形成第一重布層接點(diǎn)墊305。第一重布層接點(diǎn)墊305可形成為具有約0.5μm與約4μm之間(例如約1.45μm)的厚度。
在第一重布層接點(diǎn)墊305上方形成第一重布層鈍化層303以便幫助保護(hù)第一重布層接點(diǎn)墊305及其它下伏結(jié)構(gòu)。在實(shí)施例中,第一重布層鈍化層303可為聚苯并噁唑(pbo),但可替代地利用任何合適材料,例如聚酰亞胺或聚酰亞胺衍生物。可使用例如旋涂工藝放置第一重布層鈍化層303到約5μm與約25μm之間(例如約7μm)的厚度,但可替代地使用任何合適方法及厚度。
一旦已形成第一重布層接點(diǎn)墊305,可將第三外部連接器307形成為與第一重布層接點(diǎn)墊305電連接。在實(shí)施例中,第三外部連接器307可為包括共晶材料(例如焊料)的受控塌陷芯片連接(c4)凸塊,但可替代地使用任何合適材料。選用地,可在第三外部連接器307與第一重布層接點(diǎn)墊305之間利用凸塊下金屬。在其中第三外部連接器307是c4凸塊的實(shí)施例中,可使用植球方法(例如直接植球工藝)形成第三外部連接器307。替代地,可通過(guò)以下步驟形成c4凸塊:最初通過(guò)任何合適方法(例如蒸鍍、電鍍、印刷、焊料轉(zhuǎn)移)形成錫層;及接著執(zhí)行回焊以便使材料塑形為所需凸塊形狀。一旦已形成第三外部連接器307,便可執(zhí)行測(cè)試以確保結(jié)構(gòu)適于進(jìn)一步處理。第三外部連接器307可形成為具有約40μm與約120μm之間(例如約80μm)的直徑。
圖3也說(shuō)明第一載體襯底101的去接合。在實(shí)施例中,可將第三外部連接器307及(因此)包含第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109的結(jié)構(gòu)附接到環(huán)結(jié)構(gòu)(未單獨(dú)說(shuō)明)。所述環(huán)結(jié)構(gòu)可為希望在去接合工藝期間及之后對(duì)所述結(jié)構(gòu)提供支撐及穩(wěn)定性的金屬環(huán)。在實(shí)施例中,使用例如紫外線膠帶將第三外部連接器307、第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109附接到所述環(huán)結(jié)構(gòu),但可替代地使用任何其它合適粘合劑或附接件。
一旦將第三外部連接器307及(因此)包含第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109的結(jié)構(gòu)附接到環(huán)結(jié)構(gòu),便可使用例如熱工藝以改變粘合劑層103的粘合性質(zhì)而使第一載體襯底101從包含第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109的結(jié)構(gòu)去接合。在特定實(shí)施例中,利用例如紫外線(uv)激光、二氧化碳(co2)激光或紅外線(ir)激光的能源來(lái)照射并加熱粘合劑層103直到粘合劑層103失去其至少一些粘合性質(zhì)。一旦被執(zhí)行,第一載體襯底101及粘合劑層103便可與包括第三外部連接器307、第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109的結(jié)構(gòu)物理分離且從所述結(jié)構(gòu)移除。
圖4說(shuō)明第三外部連接器307到襯底421的連接。在實(shí)施例中,襯底421可為封裝襯底,其包括用來(lái)將第四半導(dǎo)體裝置107、第五半導(dǎo)體裝置109、第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405連接到其它外部裝置(未單獨(dú)說(shuō)明)的內(nèi)部互連件(例如,貫穿硅通孔及金屬層)。在另一實(shí)施例中,襯底421可為內(nèi)插件,其用作中間襯底以將第四半導(dǎo)體裝置107、第五半導(dǎo)體裝置109、第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405連接到外部裝置。在此實(shí)施例中,襯底421可為例如硅襯底(摻雜或無(wú)摻雜)或絕緣體上覆硅(soi)襯底的有源層。然而,襯底421可替代地是可提供合適保護(hù)及/或互連功能性的玻璃襯底、陶瓷襯底、聚合物襯底或任何其它襯底。此類及任何其它合適材料可用于襯底421。
第四外部連接件423可放置成與襯底421接觸且用來(lái)提供襯底421與其它外部裝置之間的連接能力。在實(shí)施例中,第四外部連接件423可為例如球柵陣列(bga),但可利用任何合適連接件。在其中第四外部連接件423是球柵陣列的實(shí)施例中,第四外部連接件423可包括例如錫的材料或例如銀、無(wú)鉛錫或銅的其它合適材料。在其中第四外部連接件423是錫焊凸塊的實(shí)施例中,可通過(guò)最初經(jīng)由常用方法(例如蒸鍍、電鍍、印刷、焊料轉(zhuǎn)移、植球等)形成錫層到例如約100μm的厚度而形成第四外部連接件423。一旦已在結(jié)構(gòu)上形成錫層,便可執(zhí)行回焊以便使材料塑形為具有例如約150μm與約350μm之間(例如約250μm)的直徑的所需凸塊形狀。
通過(guò)在第二囊封劑419以及通孔111內(nèi)形成第四半導(dǎo)體裝置107(例如,集成式電壓調(diào)節(jié)器)及第五半導(dǎo)體裝置109(例如,集成式電壓調(diào)節(jié)器)且將第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109連接到第一半導(dǎo)體裝置401(例如,cpu)、第二半導(dǎo)體裝置403(例如,cpu)及第三半導(dǎo)體裝置405(例如,i/o裝置),可將第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109放置成比其它解決方案更靠近定位于第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405內(nèi)的切換負(fù)載。通過(guò)減小電壓調(diào)節(jié)器與切換負(fù)載之間的物理距離,可解決已困擾其它結(jié)構(gòu)的ir壓降問(wèn)題,由此提供具有緊湊尺寸架構(gòu)及減小的板區(qū)的高效cpu功率管理的系統(tǒng)封裝解決方案。另外,在其中第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109是電壓調(diào)節(jié)器且第一半導(dǎo)體裝置401及第二半導(dǎo)體裝置403是cpu核心的實(shí)施例中,可將能量保存于具有每核心電壓控制的此多核心cpu中。
圖5說(shuō)明其中在形成第一重布層接點(diǎn)墊305及第一重布層鈍化層303之后將第三外部連接器307直接接合于通孔111上方而非形成第二重布層301以便將通孔111互連到第三外部連接器307的另一實(shí)施例。在特定實(shí)施例中,在已(使用例如cmp工藝)通過(guò)第二囊封劑419暴露通孔111之后,將第一重布層接點(diǎn)墊305直接形成于暴露通孔111上方且與暴露通孔111物理連接。一旦已形成第一重布層接點(diǎn)墊305,便形成第一重布層鈍化層303以保護(hù)第一重布層接點(diǎn)墊305且可通過(guò)第一重布層鈍化層303將第三外部連接器307放置到第一重布層接點(diǎn)墊305上。接著可將襯底421接合到第三外部連接器307,由此避免使用第二重布層301。
通過(guò)將第三外部連接器307直接接合到通孔111,在其中第二重布層301是非所需的情境中可避免形成第二重布層301的額外工藝步驟及復(fù)雜性。通過(guò)減少工藝步驟及簡(jiǎn)化裝置的制造,可更有效地且以更小缺陷機(jī)會(huì)制造裝置。
圖6說(shuō)明類似于上文參考圖5所述的實(shí)施例且其中放置第一底膠材料601以便保護(hù)第一外部連接器110(在第四半導(dǎo)體裝置107上)及第二外部連接器113(在第五半導(dǎo)體裝置109上)的實(shí)施例。在實(shí)施例中,第一底膠材料601是用來(lái)緩沖及支撐第一外部連接器110(在第四半導(dǎo)體裝置107上)及第二外部連接器113(在第五半導(dǎo)體裝置109上)以免受操作及環(huán)境劣化(例如由操作期間的熱產(chǎn)生引起的應(yīng)力)影響的保護(hù)性材料。第一底膠材料601可包括例如液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂或其它保護(hù)性材料,且接著被固化以硬化。在實(shí)施例中,可在已放置第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109之后且在囊封之前通過(guò)以下步驟放置第一底膠材料601:使用例如注射工藝施配第一底膠材料601,由此以液態(tài)形式注射第一底膠材料601使得其圍繞第一外部連接器110(在第四半導(dǎo)體裝置107上)及第二外部連接器113(在第五半導(dǎo)體裝置109上)流動(dòng)。一旦已放置第一底膠材料601,可如上文所述般繼續(xù)剩余工藝步驟。
通過(guò)施加第一底膠材料601,可更好地地保護(hù)第一外部連接器110(在第四半導(dǎo)體裝置107上)及第二外部連接器113(在第五半導(dǎo)體裝置109上)使其免受后續(xù)處理步驟影響。例如,第一底膠材料601可對(duì)第一外部連接器110(在第四半導(dǎo)體裝置107上)及第二外部連接器113(在第五半導(dǎo)體裝置109上)提供額外結(jié)構(gòu)支撐以及額外隔離。此額外支撐及保護(hù)將減少或消除第一外部連接器110(在第四半導(dǎo)體裝置107上)及第二外部連接器113(在第五半導(dǎo)體裝置109上)的結(jié)構(gòu)故障。
圖7說(shuō)明類似于上文參考圖1a到4所述的實(shí)施例的其中形成第二重布層301以幫助互連通孔111的實(shí)施例。然而,在此實(shí)施例中,在囊封第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109之前施配第一底膠材料601。在此實(shí)施例中,第一底膠材料601可如上文關(guān)于圖6所述般,例如是使用注射工藝以液態(tài)形式施配的液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂或其它保護(hù)性材料。然而,可使用任何合適施配材料或方法。一旦已放置第一底膠材料601,可如上文所述般繼續(xù)剩余工藝步驟。
通過(guò)施加第一底膠材料601,可更好地地保護(hù)第一外部連接器110(在第四半導(dǎo)體裝置107上)及第二外部連接器113(在第五半導(dǎo)體裝置109上)使其免受后續(xù)處理步驟影響。例如,第一底膠材料601可對(duì)第一外部連接器110(在第四半導(dǎo)體裝置107上)及第二外部連接器113(在第五半導(dǎo)體裝置109上)提供額外結(jié)構(gòu)支撐以及額外隔離。此額外支撐及保護(hù)將減少或消除第一外部連接器110(在第四半導(dǎo)體裝置107上)及第二外部連接器113(在第五半導(dǎo)體裝置109上)的結(jié)構(gòu)故障。
圖8說(shuō)明類似于上文關(guān)于圖4所討論的實(shí)施例的另一實(shí)施例。然而,在此實(shí)施例中,貫穿硅通孔(tsv)801被形成貫穿第四半導(dǎo)體裝置107的第四襯底及第五半導(dǎo)體裝置109的第五襯底。首先查看第四半導(dǎo)體裝置107,在實(shí)施例中,可通過(guò)最初將貫穿硅通孔(tsv)開(kāi)口形成到第四半導(dǎo)體裝置107的第四襯底中而形成tsv801。可通過(guò)施加并顯影合適光致抗蝕劑(未展示)以及移除第四半導(dǎo)體裝置107的第四襯底中暴露達(dá)所需深度的部分而形成tsv開(kāi)口。tsv開(kāi)口可被形成以便延伸到第四半導(dǎo)體裝置107的第四襯底中而至少遠(yuǎn)于形成于第四半導(dǎo)體裝置107的第四襯底內(nèi)及/或上的第四有源裝置,且可延伸到大于第四半導(dǎo)體裝置107的第四襯底的最終所需高度的深度。據(jù)此,雖然所述深度取決于總體設(shè)計(jì),但所述深度可在與第四半導(dǎo)體裝置107的第四襯底上的第四有源裝置相隔約20μm與約200μm之間,例如與第四半導(dǎo)體裝置107的第四襯底上的第四有源裝置相隔約50μm的深度。
一旦已在第四半導(dǎo)體裝置107的第四襯底內(nèi)形成tsv開(kāi)口,便可使用襯層加襯里于tsv開(kāi)口。所述襯層可為例如由四乙基正硅酸鹽(teos)或氮化硅形成的氧化物,但可替代地使用任何合適電介質(zhì)材料??墒褂玫入x子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(pecvd)工藝形成所述襯層,但可替代地使用其它合適工藝,例如物理氣相沉積或熱工藝。另外,可將所述襯層形成到約0.1μm與約5μm之間(例如約1μm)的厚度。
一旦已沿tsv開(kāi)口的側(cè)壁及底部形成襯層,便可形成阻障層(也未單獨(dú)說(shuō)明)且可運(yùn)用第一導(dǎo)電材料填充tsv開(kāi)口的剩余部分。所述第一導(dǎo)電材料可包括銅,但可替代地利用其它合適材料,例如鋁、合金、摻雜多晶硅、其組合及類似者。所述第一導(dǎo)電材料可通過(guò)以下步驟而形成:將銅電鍍到第三晶種層(未展示)上;填充且過(guò)填充tsv開(kāi)口。一旦已填充tsv開(kāi)口,便可通過(guò)平坦化工藝(例如化學(xué)機(jī)械拋光(cmp))移除tsv開(kāi)口外部的過(guò)量襯層、阻障層、第三晶種層及第一導(dǎo)電材料,但可使用任何合適移除工藝。
一旦已填充tsv開(kāi)口,便可薄化第四半導(dǎo)體裝置107的第四襯底的背面以暴露tsv開(kāi)口且形成tsv801。在實(shí)施例中,一旦已暴露tsv801,便可使用例如cmp及研磨工藝以移除第四半導(dǎo)體裝置107的第四襯底的材料而薄化第四半導(dǎo)體裝置107的第四襯底,且平坦化第四半導(dǎo)體裝置107的第四襯底及tsv801。在另一實(shí)施例中,還可使用一或多個(gè)蝕刻工藝或其它移除工藝來(lái)移除第四襯底的材料且暴露tsv801。
關(guān)于貫穿第五半導(dǎo)體裝置109的第五襯底的tsv801,可利用類似工藝來(lái)形成貫穿第五半導(dǎo)體裝置109的tsv801。例如,可在第五襯底內(nèi)形成開(kāi)口,可使用導(dǎo)電材料加襯里于所述開(kāi)口及填充所述開(kāi)口,且可薄化第五襯底以便暴露導(dǎo)電材料。然而,可利用任何合適工藝以形成貫穿第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109的tsv801。
一旦已在第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109中形成tsv801(且已執(zhí)行任何其它所需處理,例如有源裝置或金屬層的形成),便可放置第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109且運(yùn)用通孔111囊封第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109,如上文關(guān)于圖2a到3所述。另外,可在第四半導(dǎo)體裝置107、第五半導(dǎo)體裝置109及第二囊封劑419上方形成第二重布層301。然而,在此實(shí)施例中,也將電連接第二重布層301與貫穿第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109的tsv801,而非對(duì)通孔111重新布線。因而,還可使用第二重布層301以使第四半導(dǎo)體裝置107、第五半導(dǎo)體裝置109及通孔111互連。
通過(guò)形成貫穿第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109的tsv801,可提供額外布線選擇。另外,可將第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109連接到第二重布層301。運(yùn)用此類選擇,可設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)更有效布局及連接圖案,且可獲得總體更有效裝置。
圖9說(shuō)明其中形成貫穿第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109的tsv801且將第二重布層301電連接到tsv801的另一實(shí)施例。在此實(shí)施例中,除tsv801以外,也放置第一底膠材料601以便幫助保護(hù)及支撐第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109。在此實(shí)施例中,第一底膠材料601可如上文關(guān)于圖6所述般,例如是使用注射工藝以液態(tài)形式施配的液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂或其它保護(hù)性材料。然而,可使用任何合適施配材料或方法。
通過(guò)施加第一底膠材料601,可更好地地保護(hù)第一外部連接器110(在第四半導(dǎo)體裝置107上)及第二外部連接器113(在第五半導(dǎo)體裝置109上)使其免受后續(xù)處理步驟影響。例如,第一底膠材料601可對(duì)第一外部連接器110(在第四半導(dǎo)體裝置107上)及第二外部連接器113(在第五半導(dǎo)體裝置109上)提供額外結(jié)構(gòu)支撐以及額外隔離。此額外支撐及保護(hù)將減少或消除第一外部連接器110(在第四半導(dǎo)體裝置107上)及第二外部連接器113(在第五半導(dǎo)體裝置109上)的結(jié)構(gòu)故障。
圖10說(shuō)明其中形成貫穿第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109的tsv801的另一實(shí)施例。在此實(shí)施例中,除形成tsv801以外(如上文關(guān)于圖8所述),未形成第二重布層301,且使第三外部連接器307與通孔111(貫穿例如第一重布層接點(diǎn)墊305)以及tsv801直接接合。例如,可將第一重布層接點(diǎn)墊305形成為與tsv801電連接及/或物理連接,且將第三外部連接器307直接放置于第一重布層接點(diǎn)墊305上方并與第一重布層接點(diǎn)墊305電連接。
通過(guò)將第三外部連接器307直接接合到通孔111及也直接接合到tsv801,在其中第二重布層301是非所需的情境中可避免形成第二重布層301的額外工藝步驟及復(fù)雜性。通過(guò)減少工藝步驟及簡(jiǎn)化裝置的制造,可更有效地且以更小缺陷機(jī)會(huì)制造裝置。
圖11說(shuō)明類似于圖10中的實(shí)施例的其中形成貫穿第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109的tsv801且將第三外部連接器307直接接合到通孔111及tsv801的另一實(shí)施例。然而,在此實(shí)施例中,也在囊封第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109之前施配第一底膠材料601。在此實(shí)施例中,第一底膠材料601可如上文關(guān)于圖6所述般,例如是使用注射工藝以液態(tài)形式施配的液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂或其它保護(hù)性材料。然而,可使用任何合適施配材料或方法。一旦已放置第一底膠材料601,可如上文所述般繼續(xù)剩余工藝步驟。
通過(guò)施加第一底膠材料601,可更好地地保護(hù)第一外部連接器110(在第四半導(dǎo)體裝置107上)及第二外部連接器113(在第五半導(dǎo)體裝置109上)使其免受后續(xù)處理步驟影響。例如,第一底膠材料601可在所選取方向上對(duì)第一外部連接器110(在第四半導(dǎo)體裝置107上)及第二外部連接器113(在第五半導(dǎo)體裝置109上)提供額外結(jié)構(gòu)支撐以及額外隔離。此額外支撐及保護(hù)將減少或消除第一外部連接器110(在第四半導(dǎo)體裝置107上)及第二外部連接器113(在第五半導(dǎo)體裝置109上)的結(jié)構(gòu)故障。
圖12說(shuō)明其中第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403或第三半導(dǎo)體裝置405或其所有三者是包括多個(gè)個(gè)別裸片的裸片堆疊的又另一實(shí)施例。在實(shí)施例中,可由第一裸片堆疊1201取代第一半導(dǎo)體裝置401,所述第一裸片堆疊1201可包括通過(guò)使用第三tsv1209彼此互連的第一裸片1203、第二裸片1205及第三裸片1207。在特定實(shí)施例中,第一裸片1203、第二裸片1205及第三裸片1207中的每一者可為例如存儲(chǔ)器裸片(例如dram裸片或高帶寬存儲(chǔ)器裸片),但第一裸片1203、第二裸片1205及第三裸片1207可提供任何所需功能性??墒褂妙愃朴谏衔年P(guān)于第一半導(dǎo)體裝置401所述的結(jié)構(gòu)及方法形成第一裸片1203、第二裸片1205及第三裸片1207中的每一者,且一旦形成,便可在放置及囊封之前使第一裸片1203、第二裸片1205及第三裸片1207彼此接合。
類似地,可由第二裸片堆疊1211取代第二半導(dǎo)體裝置403,且可由第三裸片堆疊1213取代第三半導(dǎo)體裝置405。可利用裸片堆疊及其它半導(dǎo)體裝置的任何合適組合,且所有此類組合完全旨在包含于本發(fā)明實(shí)施例的范圍內(nèi)。
圖13a到13b說(shuō)明其中形成第一重布層309且在放置及囊封第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405之前放置第四半導(dǎo)體裝置107以及第五半導(dǎo)體裝置109的另一實(shí)施例。在實(shí)施例中,聚合物層105形成于粘合劑層103上且可為聚苯并噁唑(pbo),但可替代地利用任何合適材料,例如聚酰亞胺或聚酰亞胺衍生物??墒褂美缧抗に嚪胖镁酆衔飳?05到約0.5μm與約10μm之間(例如約5μm)的厚度,但可替代地使用任何合適方法及厚度。
一旦已形成聚合物層105,便可在聚合物層105上形成第一重布層309。在實(shí)施例中,可如上文關(guān)于圖1所述般形成第一重布層309。例如,可使用沉積以及光刻掩模及蝕刻工藝形成多個(gè)導(dǎo)電層及電介質(zhì)層。然而,可利用用于形成第一重布層309的任何合適工藝。
一旦已在第一載體襯底101上方形成第一重布層309,便可形成通孔111,且在已形成通孔111之后將第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109放置于通孔111內(nèi),如上文參考圖2a所述。另外,在此實(shí)施例中,還可將第六半導(dǎo)體裝置1301連同第四半導(dǎo)體裝置107及第五半導(dǎo)體裝置109一起放置于第一重布層309上。在實(shí)施例中,第六半導(dǎo)體裝置1301可為另一電壓調(diào)節(jié)器且可包括第六襯底、第六有源裝置、第六金屬層、第三接點(diǎn)墊、第六鈍化層(圖13a中未單獨(dú)說(shuō)明)及第三外部連接器1303。在實(shí)施例中,第六襯底、第六有源裝置、第六金屬層、第三接點(diǎn)墊、第六鈍化層及第三外部連接器1303可類似于第四襯底、第四有源裝置、第四金屬層、第一接點(diǎn)墊、第四鈍化層及第一外部連接器110,但其也可不同。
圖13a額外說(shuō)明第四半導(dǎo)體裝置107、第五半導(dǎo)體裝置109及第六半導(dǎo)體裝置1301的囊封以及第二重布層301、第一重布層接點(diǎn)墊305、第一重布層鈍化層303及第三外部連接器307的形成。在實(shí)施例中,可囊封第四半導(dǎo)體裝置107、第五半導(dǎo)體裝置109及第六半導(dǎo)體裝置1301以及通孔111,且可形成第二重布層301、第一重布層接點(diǎn)墊305及第三外部連接器307,如上文關(guān)于圖3所述。然而,可利用(若干)任何合適工藝。
圖13b說(shuō)明一旦已形成第三外部連接器307,便可移除第一載體襯底101。在實(shí)施例中,可如上文關(guān)于圖3所述般移除第一載體襯底101。例如,可處理粘合劑層以降低其粘合性,且接著可移除第一載體襯底101及粘合劑層103。另外,在此階段,如果需要,還可使用例如濕式蝕刻工藝移除聚合物層105。
一旦已移除第一載體襯底101,便可放置第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405且使其連接到第一重布層309。在實(shí)施例中,在連接第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405之前,可將第四外部連接器1305放置于第一半導(dǎo)體裝置401上,可將第五外部連接器1307放置于第二半導(dǎo)體裝置403上,且可將第六外部連接器1309放置于第三半導(dǎo)體裝置405上。在實(shí)施例中,第四外部連接器1305、第五外部連接器1307及第六外部連接器1309可為包括共晶材料(例如焊料)的微凸塊,但可替代地使用任何合適材料。在其中第四外部連接器1305、第五外部連接器1307及第六外部連接器1309是微凸塊的實(shí)施例中,可使用植球方法(例如直接植球工藝)形成第四外部連接器1305、第五外部連接器1307及第六外部連接器1309。在另一實(shí)施例中,可通過(guò)以下步驟形成微凸塊:最初通過(guò)任何合適方法(例如蒸鍍、電鍍、印刷、焊料轉(zhuǎn)移)形成錫層;及接著執(zhí)行回焊以便使材料塑形為所需凸塊形狀。在其中第四外部連接器1305、第五外部連接器1307及第六外部連接器1309是微凸塊的實(shí)施例中,第一外部連接器110可具有約20μm與約50μm之間的直徑。
一旦已將第四外部連接器1305、第五外部連接器1307及第六外部連接器1309放置或形成于第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405上,便可將第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405對(duì)準(zhǔn)并接合到第一重布層309。在其中第四外部連接器1305、第五外部連接器1307及第六外部連接器1309是微凸塊的實(shí)施例中,可通過(guò)以下步驟來(lái)接合第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405:將第四外部連接器1305、第五外部連接器1307及第六外部連接器1309對(duì)準(zhǔn)于第一重布層309的所需暴露部分上;及接著執(zhí)行回焊以將第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405接合到第一重布層309。
替代地,可使用熔合接合工藝或混合接合工藝,將第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405接合到第一重布層309。在此類工藝中,未利用第四外部連接器1305、第五外部連接器1307及第六外部連接器1309,且將第一鈍化層407、第二鈍化層411及第三鈍化層415直接接合到第一重布層309的電介質(zhì)部分(在熔合接合工藝中),或者,在混合熔合接合工藝中,將第一通孔409、第二通孔413及第三通孔417(除第一鈍化層407、第二鈍化層411及第三鈍化層415以外)直接接合到第一重布層309。然而,可利用任何合適工藝,以將第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405接合到第一重布層309。
一旦已將第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405接合到第一重布層309,便可將第三外部連接器307接合到襯底421。在實(shí)施例中,如上文關(guān)于圖4所述般,將第三外部連接器307接合到襯底421。然而,可利用任何合適方法。
圖14說(shuō)明第一重布層309與第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405中的每一者之間的第二底膠材料1401的放置。在實(shí)施例中,第二底膠材料1401可為類似于第一底膠材料601的材料,且使用類似于第一底膠材料601的工藝加以施配(上文關(guān)于圖6所述)。例如,第二底膠材料1401可為通過(guò)注射工藝施配的環(huán)氧樹(shù)脂材料。然而,可利用任何合適的施配材料或方法。
另外,在圖14中所說(shuō)明的實(shí)施例中,于已施配第二底膠材料1401之后,未囊封第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405。確切來(lái)說(shuō),使第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405保持未囊封,其中第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405的側(cè)壁無(wú)囊封材料。
圖15說(shuō)明其中運(yùn)用第一囊封劑201來(lái)囊封第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405的另一實(shí)施例。在實(shí)施例中,如上文關(guān)于圖1中第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405的囊封所述般,囊封第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405。例如,可將第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405(連同第四半導(dǎo)體裝置107、第五半導(dǎo)體裝置109及第六半導(dǎo)體裝置1301一起)放置到模穴(未單獨(dú)說(shuō)明)中,且可將第一囊封劑201放置于第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405上方。一旦處于適當(dāng)位置中,如果需要,那么可使用(例如)cmp工藝來(lái)平坦化第一囊封劑201、第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405直到暴露第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405。然而,可使用任何合適工藝來(lái)囊封第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405。
圖16說(shuō)明其中未利用第一囊封劑201來(lái)囊封第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405的另一實(shí)施例。在此實(shí)施例中,可將散熱片1601放置于第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405上方,以幫助保護(hù)第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405,并且移除在第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405的操作期間產(chǎn)生的熱。在實(shí)施例中,可使用(例如)第一熱界面材料1603將散熱片1601附接到第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405。在一些實(shí)施例中,作為實(shí)例,第一熱界面材料1603包括環(huán)氧樹(shù)脂、聚硅氧、無(wú)機(jī)材料(例如輕度交聯(lián)聚硅氧聚合物、一或多種基質(zhì)聚合物、具有一或多個(gè)導(dǎo)熱填充劑、其它材料或多個(gè)層的聚合物)或其組合。在其中第一熱界面材料1603包括基質(zhì)聚合物的實(shí)施例中,所述基質(zhì)聚合物可包括乙烯-丙烯、乙烯-丙烯-二烯單體、氫化聚異戊二烯或其組合。在其中第一熱界面材料1603包括導(dǎo)熱填充劑的實(shí)施例中,所述導(dǎo)熱填充劑可包含氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、鋁、銅、銀、銦或其組合。在一些實(shí)施例中,作為實(shí)例,所述導(dǎo)熱填充劑是施配于第一熱界面材料1603內(nèi),且在第一熱界面材料1603內(nèi)具有約10重量百分比到約90重量百分比的百分比重量。替代地,第一熱界面材料1603可包括其它材料、填充劑及性質(zhì)。使用第一熱界面材料1603,以通過(guò)填入在微小不均勻表面內(nèi)所產(chǎn)生的顯微氣囊(例如第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405的表面與散熱片1601的表面之間的區(qū))來(lái)改進(jìn)電傳導(dǎo)及/或熱傳導(dǎo)。
在一些實(shí)施例中,可將第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405電連接且熱連接到散熱片1601且最終到散熱器(圖16中未單獨(dú)說(shuō)明)。對(duì)于此實(shí)例,可使用含有懸浮于聚硅氧油脂中的銀、鎳或鋁顆粒的金屬基導(dǎo)熱膏。在其中第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405可僅想要到所述散熱器的熱傳導(dǎo)的替代實(shí)施例中,可施加填充有陶瓷粉末的非導(dǎo)電陶瓷基膏,例如氧化鈹、氮化鋁、氧化鋁或氧化鋅。此外,一些實(shí)施例可不利用第一導(dǎo)熱膏。
在一些實(shí)施例中,尤其對(duì)于高功率應(yīng)用,可部署散熱片1601以對(duì)第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405供應(yīng)電路徑及/或熱路徑以將從第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405產(chǎn)生的熱散布于較大區(qū)上方。在實(shí)施例中,散熱片1601可包括銅、鋁、其它金屬、合金、其組合或具有高導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性的其它材料。另外,所述散熱片可從第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405附接到襯底421的頂部表面以建立到襯底421的電連接。
散熱器可安裝于散熱片以及第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405上方且熱耦合到散熱片以及第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405??墒褂谜宫F(xiàn)高導(dǎo)熱性的材料形成散熱器,例如鋁、銅、鉆石、其它金屬、合金、其組合及類似者。所述散熱器通過(guò)增大暴露于環(huán)繞其的冷卻劑(例如空氣)的給定表面積而協(xié)助冷卻第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405。熱轉(zhuǎn)移機(jī)制通過(guò)周圍空氣的對(duì)流、通過(guò)空氣傳導(dǎo)及輻射而發(fā)生。例如,與第一半導(dǎo)體裝置401、第二半導(dǎo)體裝置403及第三半導(dǎo)體裝置405的表面積相比,通過(guò)采用以幾何形鰭片矩陣或筆直或喇叭形鰭片陣列的形式的大量鰭片,散熱器可展現(xiàn)更大對(duì)流表面積。在例如其中對(duì)流為低的另一實(shí)施例中,在可見(jiàn)光譜中,磨砂黑表面色彩可比閃亮金屬色彩更有效地輻射??商娲乩蒙崞鞯娜魏魏线m形式。
根據(jù)實(shí)施例,提供一種包括第一半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體裝置,其中所述第一半導(dǎo)體裝置包括第一電壓調(diào)節(jié)器。囊封劑囊封所述第一半導(dǎo)體裝置且貫穿通孔與所述第一半導(dǎo)體裝置分離且從所述囊封劑的第一側(cè)延伸到所述囊封劑的第二側(cè)。第一重布層在所述囊封劑的第一側(cè)上電連接到所述貫穿通孔,且第二半導(dǎo)體裝置通過(guò)所述第一重布層電連接到所述第一半導(dǎo)體裝置,其中所述第二半導(dǎo)體裝置包括第一邏輯裝置。
根據(jù)另一實(shí)施例,提供一種包括囊封劑的半導(dǎo)體裝置,所述囊封劑具有第一側(cè)及與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)。貫穿通孔從所述第一側(cè)延伸到所述第二側(cè)且第一電壓調(diào)節(jié)器裸片從所述第一側(cè)延伸到所述第二側(cè)。第一重布層電連接到所述貫穿通孔及所述第一電壓調(diào)節(jié)器裸片,且第一邏輯裸片通過(guò)所述第一重布層電連接到所述第一電壓調(diào)節(jié)器裸片。
根據(jù)又另一實(shí)施例,提供一種制造半導(dǎo)體裝置的方法,其包括運(yùn)用第一囊封劑囊封通孔及第一電壓調(diào)節(jié)器裸片,其中所述第一囊封劑與所述通孔物理接觸。在所述第一囊封劑的第一側(cè)上形成第一重布層,所述第一重布層與所述通孔電連接,且將第一邏輯裸片接合到所述第一重布層,所述第一邏輯裸片與所述第一電壓調(diào)節(jié)器裸片電連接。
根據(jù)又另一實(shí)施例,提供一種制造半導(dǎo)體裝置的方法,其包括在第一半導(dǎo)體裸片上方形成第一重布層,其中所述第一半導(dǎo)體裸片是邏輯裸片。在所述第一重布層的與所述第一半導(dǎo)體裸片相對(duì)的側(cè)上形成通孔,且將第一集成式電壓調(diào)節(jié)器放置成鄰近于所述通孔。囊封所述第一集成式電壓調(diào)節(jié)器及所述通孔。
前文概述若干實(shí)施例的特征使得所屬領(lǐng)域技術(shù)人員可更好地地理解本揭露的方面。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白,其可容易將本揭露用作用于設(shè)計(jì)或修改其它工藝及結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)以實(shí)行相同目的及/或?qū)崿F(xiàn)本文中所介紹的實(shí)施例的相同優(yōu)點(diǎn)。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)認(rèn)知,此類等效構(gòu)造不背離本揭露的精神及范圍,且其可在不背離本揭露的精神及范圍的情況下在本文中作出各種改變、置換及更改。
[符號(hào)說(shuō)明]
101第一載體襯底
103粘合劑層
105聚合物層
107第四半導(dǎo)體裝置
109第五半導(dǎo)體裝置
110第一外部連接器
111通孔
113第二外部連接器
201第一囊封劑
301第二重布層
303第一重布層鈍化層
305第一重布層接點(diǎn)墊
307第三外部連接器
309第一重布層
401第一半導(dǎo)體裝置
403第二半導(dǎo)體裝置
405第三半導(dǎo)體裝置
407第一鈍化層
409第一通孔
411第二鈍化層
413第二通孔
415第三鈍化層
417第三通孔
419第二囊封劑
421襯底
423第四外部連接件
601第一底膠材料
801貫穿硅通孔(tsv)
1201第一裸片堆疊
1203第一裸片
1205第二裸片
1207第三裸片
1209第三貫穿硅通孔(tsv)
1211第二裸片堆疊
1213第三裸片堆疊
1301第六半導(dǎo)體裝置
1303第三外部連接器
1305第四外部連接器
1307第五外部連接器
1309第六外部連接器
1401第二底膠材料
1601散熱片
1603第一熱界面材料