半導(dǎo)體封裝件和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝件和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 自發(fā)明集成電路（1C)以來，由于各種電子組件（S卩，晶體管、二極管、電阻器、電容 器等）的集成密度的不斷提高使得半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)歷了快速發(fā)展。在極大程度上，集成密 度的提高源自于最小部件尺寸的不斷減小，這就允許在給定區(qū)域內(nèi)集成更多的組件。
[0003] 這些集成提高實(shí)際上是二維（2D)的，原因是集成組件所占用的體積基本上位于 半導(dǎo)體晶圓的表面上。盡管光刻工藝的明顯提高已相當(dāng)大地改善了 2D1C的形成，但是，存 在對可在二維中實(shí)現(xiàn)的密度的限制。這些限制之一是需要制造這些組件的最小尺寸。并且， 當(dāng)將更多個器件放置在一個芯片中時(shí)，要利用更為復(fù)雜的設(shè)計(jì)。
[0004] 試圖進(jìn)一步增加電路密度，已經(jīng)研究了三維（3D) 1C。在典型的3D1C形成過程中， 兩個管芯接合在一起并且在襯底上的每個管芯和接觸焊盤之間形成電連接件。例如，一種 嘗試方法包括將兩個管芯互為頂部地接合在一起。然后堆疊的管芯接合至載體襯底并且焊 線將每個管芯上的接觸焊盤電連接至載體襯底上的接觸焊盤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，其 包括：
[0006] 第一封裝件，包括：
[0007] 第一半導(dǎo)體管芯，被密封劑包圍；以及
[0008] 通孔，穿過密封劑并且橫向遠(yuǎn)離第一半導(dǎo)體管芯；以及
[0009] 第一襯底，利用第一外部連接件和第二外部連接件接合至第一封裝件，其中，第二 外部連接件包括不同于第一外部連接件的材料。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，第一外部連接件是焊料球并且第二外部連接件是銅 塊。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，第一外部連接件是焊料球并且第二外部連接件是銅 球。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，第一外部連接件是焊料球并且第二外部連接件是銅 箱。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，第二外部連接件完全位于第一半導(dǎo)體管芯的下方。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，第二外部連接件部分地位于第一半導(dǎo)體管芯的下方。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，第二外部連接件設(shè)置為在從上向下看時(shí)橫向遠(yuǎn)離第一 半導(dǎo)體管芯。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，第一封裝件是集成扇出封裝件。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：
[0018] 集成扇出封裝件；
[0019] 第一組外部連接件，接合至集成扇出封裝件的第一側(cè)；以及
[0020] 第二組外部連接件，接合至集成扇出封裝件的第一側(cè)，其中，第二組外部連接件具 有高于第一組外部連接件的導(dǎo)熱率。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，還包括第一襯底，第一襯底接合至第一組外部連接件 和第二組外部連接件。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，還包括第二襯底，第二襯底在集成扇出封裝件的與第 一襯底相反的一側(cè)接合至集成扇出封裝件。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，第一組外部連接件包括焊料球并且第二組外部連接件 包括銅塊。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，第一組外部連接件包括焊料球且第二組外部連接件包 括銅箱。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，第一組外部連接件包括焊料球并且第二組外部連接件 包括銅衆(zhòng)。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，還包括位于第二組外部連接件內(nèi)的溝槽。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括：
[0028] 將第一組外部連接件設(shè)置在集成扇出封裝件的第一側(cè)；
[0029] 將第二組外部連接件設(shè)置在集成扇出封裝件的第一側(cè)，其中，第二組外部連接件 具有高于第一組外部連接件的導(dǎo)熱率；以及
[0030] 將集成扇出封裝件接合至第二組外部連接件和第一組外部連接件。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，設(shè)置第二組外部連接件還包括將銅塊設(shè)置在集成扇出 封裝件的第一側(cè)。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，設(shè)置第二組外部連接件還包括將銅箱設(shè)置在集成扇出 封裝件的第一側(cè)。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，設(shè)置第二組外部連接件還包括將銅漿設(shè)置在集成扇出 封裝件的第一側(cè)。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，還包括將第一封裝件接合至不同于集成扇出封裝件的 第一側(cè)的集成扇出封裝件的第二側(cè)。
【附圖說明】
[0035] 當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以更好地理解本發(fā)明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào) 的是，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，沒有按比例繪制各種部件。實(shí)際上，為了清楚地討論，可以任 意地增加或減少各種部件的尺寸。
[0036] 圖1示出了根據(jù)一些實(shí)施例的第一封裝件。
[0037] 圖2A至圖2B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的第二封裝件。
[0038] 圖3示出了根據(jù)一些實(shí)施例的第一封裝件接合至第二封裝件。
[0039] 圖4A至圖4C示出了根據(jù)一些實(shí)施例的使用外部連接件將第二封裝件接合至襯 底。
[0040] 圖5示出了根據(jù)一些實(shí)施例的熱流。
[0041] 圖6示出了根據(jù)一些實(shí)施例的位于外部連接件內(nèi)的溝槽。
[0042] 圖7示出了根據(jù)一些實(shí)施例的使用球用作外部連接件的一個實(shí)施例。
[0043] 圖8示出了根據(jù)一些實(shí)施例的外部連接件的布置。
【具體實(shí)施方式】
[0044] 以下公開提供了多種不同實(shí)施例或?qū)嵗?，用于?shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同特征。以下將描 述組件和布置的特定實(shí)例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅是實(shí)例并且不旨在限制本發(fā)明。例 如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接 接觸的實(shí)施例，也可以包括其他部件可以形成在第一部件和第二部件之間使得第一部件和 第二部件不直接接觸的實(shí)施例。另外，本發(fā)明可以在多個實(shí)例中重復(fù)參考符號和/或字符。 這種重復(fù)用于簡化和清楚，并且其本身不表示所述多個實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。
[0045] 現(xiàn)參照圖1，示出了第一封裝件100。第一封裝件100可包括第一襯底103、第一半 導(dǎo)體器件101、第一接觸焊盤109、第一密封劑111、和第一外部連接件113。在一個實(shí)施例 中，例如，第一襯底103可以是封裝襯底，其包括將第一半導(dǎo)體器件101連接至諸如第二封 裝件200(未在圖1中示出，但在參照圖2A至圖2B的下文中給出示出和描述）的其他外部 器件的內(nèi)部連接件。
[0046] 可選地，第一襯底103可以是插件，其用作將第一半導(dǎo)體器件101連接至其他外部 器件的中間襯底。在該實(shí)施例中，例如，第一襯底103可以是娃襯底（摻雜或未摻雜）、或絕 緣體上硅（SOI)襯底的有源層。然而，第一襯底103可選地可為玻璃襯底、陶瓷襯底、聚合 物襯底、或任何其他可提供合適的保護(hù)和/或互連功能的襯底。這些和任意其他合適的材 料可選地可用于第一襯底103。
[0047] 第一半導(dǎo)體器件101可以是為特定目的而設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體器件，諸如邏輯管芯、中 央處理單元（CPU)管芯、存儲管芯、它們的組合等。在一個實(shí)施例中，第一半導(dǎo)體器件101包 括特定功能所期望的位于其內(nèi)的諸如晶體管、電容器、感應(yīng)器、電阻器、第一金屬化層（未 示出）等的集成電路器件。在一個實(shí)施例中，設(shè)計(jì)和制造第一半導(dǎo)體器件101以與第二半 導(dǎo)體器件211 (未在圖1中示出，但在參照圖2A至圖2B的下文中給出示出和描述）協(xié)作工 作或同時(shí)工作。
[0048] 第一接觸焊盤109可形成在第一襯底103上以在第一半導(dǎo)體器件101和（例如） 第一外部連接件113之間形成電連接。在一個實(shí)施例中，第一接觸焊盤109可形成在第一 襯底103內(nèi)的電布線（未在圖1中單獨(dú)示出）的上方且與其電連接。第一接觸焊盤109可 包括鋁，但是可選地可以使用諸如銅的其他材料。使用諸如濺射的沉積工藝可形成第一接 觸焊盤109,從而形成一層材料（未示出），并且然后通過合適的工藝（諸如光刻掩模和蝕 亥IJ)可去除該層材料的部分，從而形成第一接觸焊盤109。然而，可利用任何其他合適的工 藝來形成第一接觸焊盤109?？尚纬珊穸冉橛诩s0. 5μm至約4μm之間（如，約1. 45μm) 的第一接觸焊盤109。
[0049] 第一密封劑111可用于密封和保護(hù)第一半導(dǎo)體器件101和第一襯底103。在一個 實(shí)