本發(fā)明的實(shí)施例總體涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及疊層封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法。

背景技術(shù)：

由于各種電子組件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成度的不斷提高，半導(dǎo)體工業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了快速增長(zhǎng)。在多數(shù)情況下，這種集成度的提高來自于最小特征尺寸的連續(xù)減小，這允許更多的組件集成到給定的區(qū)域。然而，較小的特征尺寸可能導(dǎo)致更多的泄漏電流。隨著最近對(duì)微型化、更高的速度和更大的帶寬以及更低的功耗和延遲的需求的增長(zhǎng)，已產(chǎn)生出對(duì)于半導(dǎo)體管芯的更小和更具創(chuàng)造性的封裝技術(shù)的需要。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，疊層封裝半導(dǎo)體器件已經(jīng)成為有效的替代以進(jìn)一步減小半導(dǎo)體器件的物理尺寸。在疊層封裝半導(dǎo)體器件中，在不同的晶圓和封裝件上制造有源電路，諸如邏輯、存儲(chǔ)器、處理器電路等。兩個(gè)或更多封裝件安裝在彼此的頂部上，即，堆疊，同時(shí)它們之間的標(biāo)準(zhǔn)接口傳輸信號(hào)?？梢酝ㄟ^采用疊層封裝半導(dǎo)體器件獲得更高的密度。此外，疊層封裝半導(dǎo)體器件可以獲得更小的形狀因子、成本效益、增加的性能和降低的功耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種形成疊層封裝結(jié)構(gòu)的方法，包括：形成半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件包括由模塑材料圍繞的半導(dǎo)體管芯，其中，所述半導(dǎo)體器件的接觸金屬件具有暴露的邊緣；將所述半導(dǎo)體器件放入具有內(nèi)壁和外壁的托盤內(nèi)，其中，所述內(nèi)壁位于所述半導(dǎo)體器件下面并且位于所述半導(dǎo)體器件的外邊緣和所述半導(dǎo)體器件的凸塊的外邊緣之間；在所述半導(dǎo)體器件和所述托盤上沉積金屬屏蔽層，其中，所述金屬屏蔽層與所述接觸金屬件的所述暴露的邊緣直接接觸；以及將所述半導(dǎo)體器件與所述托盤分開。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種疊層封裝半導(dǎo)體器件，包括：半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括在底部封裝件上堆疊的頂部封裝件，其中，所述底部封裝件包括位于所述底部封裝件的底面上的多個(gè)底部封裝件凸塊、前側(cè)接觸金屬件、模塑料層和背側(cè)接觸金屬件，并且所述前側(cè)接觸金屬件位于所述多個(gè)底部封裝件凸塊和所述模塑料層之間；以及金屬屏蔽層，位于所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂面、側(cè)壁以及所述底部封裝件的底面的部分上，其中，所述金屬屏蔽層與至少一個(gè)接觸金屬件的邊緣直接接觸。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種形成疊層封裝半導(dǎo)體器件的方法，包括：形成底部封裝件，包括：在第一介電層中形成第一接觸金屬件，將半導(dǎo)體管芯附接在所述第一介電層上，在所述第一介電層上方沉積模塑料層，在所述模塑料層上方形成第二接觸金屬件并且在所述第二接觸金屬件上方形成多個(gè)底部封裝件凸塊，其中，所述半導(dǎo)體管芯嵌入在所述模塑料層內(nèi)；將頂部封裝件安裝在所述底部封裝件上以形成多管芯結(jié)構(gòu)；將所述多管芯結(jié)構(gòu)置于具有內(nèi)壁和外壁的托盤內(nèi)，其中，所述內(nèi)壁位于所述多管芯結(jié)構(gòu)下面并且位于所述底部封裝件的外邊緣和所述多個(gè)底部封裝件凸塊的外邊緣之間；以及在所述多管芯結(jié)構(gòu)和所述托盤上沉積金屬屏蔽層，其中，所述金屬屏蔽層與至少一個(gè)接觸金屬件的暴露的邊緣直接接觸。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，從以下詳細(xì)描述可最佳理解本發(fā)明的各個(gè)方面。應(yīng)該指出，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各個(gè)部件未按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，各個(gè)部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的疊層封裝半導(dǎo)體器件的截面圖；

圖1(a)示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的另一疊層封裝半導(dǎo)體器件的截面圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的另一疊層封裝半導(dǎo)體器件的截面圖；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的另一疊層封裝半導(dǎo)體器件的截面圖；

圖3(a)示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的又另一疊層封裝半導(dǎo)體器件的截面圖；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的另一疊層封裝半導(dǎo)體器件的截面圖；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的另一疊層封裝半導(dǎo)體器件的截面圖；

圖5(a)示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的另一疊層封裝半導(dǎo)體器件的截面圖；

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的另一疊層封裝半導(dǎo)體器件的截面圖；

圖7至圖26示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的制造圖1中所示的疊層封裝半導(dǎo)體器件的中間步驟；

圖27示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的用于形成圖1中所示的半導(dǎo)體器件的方法的流程圖；

圖28至圖31示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的制造圖4中所示的疊層封裝半導(dǎo)體器件的中間階段；

圖32示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖29至圖30中所示的托盤的截面圖和頂視圖；

圖33示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的托盤的頂視圖；

圖34示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的部分和托盤的部分的截面圖；

圖35示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的托盤的頂視圖；以及

圖36示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的另一托盤的頂視圖。

具體實(shí)施方式

以下公開內(nèi)容提供了許多用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同特征的不同實(shí)施例或?qū)嵗?。下面描述了組件和布置的具體實(shí)例以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例，而不旨在限制本發(fā)明。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸形成的實(shí)施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實(shí)例。此外，本發(fā)明可在各個(gè)實(shí)施例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和/或字符。該重復(fù)是為了簡(jiǎn)單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個(gè)實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

而且，為便于描述，在此可以使用諸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空間相對(duì)術(shù)語，以描述如圖所示的一個(gè)元件或部件與另一個(gè)(或另一些)原件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外，空間相對(duì)術(shù)語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位上)，而本文使用的空間相對(duì)描述符可以同樣地作出相應(yīng)的解釋。

本發(fā)明將參照具體的上下文中的實(shí)施例描述具有金屬屏蔽層的疊層封裝結(jié)構(gòu)。然而，本發(fā)明的實(shí)施例也可以應(yīng)用于改變包括由模塑材料圍繞的半導(dǎo)體管芯的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以是多管芯堆疊芯片、襯底上的多管芯等。之后，各個(gè)實(shí)施例將參照隨后的附圖更詳細(xì)的解釋。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的疊層封裝半導(dǎo)體器件的截面圖。疊層封裝半導(dǎo)體器件100包括底部封裝件110和頂部封裝件140。具體地，頂部封裝件140堆疊在底部封裝件110的頂部上。此外，頂部封裝件140和底部封裝件110通過由頂部封裝凸塊133、135、137和139以及底部封裝件110上的它們相應(yīng)的焊料層形成的連接結(jié)構(gòu)接合在一起。如圖1所示，連接結(jié)構(gòu)包括四個(gè)焊料覆蓋的凸塊，凸塊由回流工藝產(chǎn)生。以下將參照?qǐng)D22描述回流工藝。

底部封裝件110包括多個(gè)凸塊141、143、145、147和149、第一互連結(jié)構(gòu)130、模塑料層120以及第二互連結(jié)構(gòu)112。在通篇描述中，第一互連結(jié)構(gòu)130可選地稱為前側(cè)互連結(jié)構(gòu)130。同樣地，第二互連結(jié)構(gòu)112可選地稱為背側(cè)互連結(jié)構(gòu)112。

如圖1所示，模塑料層120位于前側(cè)互連結(jié)構(gòu)130和背側(cè)互連結(jié)構(gòu)112之間。此外，半導(dǎo)體管芯121嵌入在模塑料層120內(nèi)。如圖1所示，半導(dǎo)體管芯121的襯底側(cè)與背側(cè)互連結(jié)構(gòu)112直接接觸。半導(dǎo)體管芯121的互連側(cè)與前側(cè)互連結(jié)構(gòu)130直接接觸。

多個(gè)貫通孔122、124、126和128嵌入在模塑料層120內(nèi)。如圖1所示，每個(gè)貫通孔(例如，貫通孔122)的底面連接至前側(cè)互連結(jié)構(gòu)130。每個(gè)貫通孔(例如，貫通孔122)的頂面連接至背側(cè)互連結(jié)構(gòu)112。在一些實(shí)施例中，如圖1所示，在貫通孔的頂面和背側(cè)互連結(jié)構(gòu)112之間可能存在晶種層?？蛇x地，貫通孔的頂面與背側(cè)互連結(jié)構(gòu)112直接接觸。貫通孔122、124、126和128由合適的導(dǎo)電材料形成，諸如銅、銅合金、錫合金等。

在底部封裝件110的前側(cè)互連結(jié)構(gòu)130上方形成多個(gè)底部封裝件凸塊141、143、145、147和149。在一些實(shí)施例中，底部封裝件凸塊141、143、145、147和149是焊料球。可能有多個(gè)凸塊下金屬(ubm)結(jié)構(gòu)形成在它們相應(yīng)的底部封裝件凸塊下面。以下將參照?qǐng)D17描述底部封裝件凸塊141、143、145、147和149以及它們相應(yīng)的ubm結(jié)構(gòu)的具體的形成工藝。

應(yīng)該注意，圖1中所示的底部封裝件凸塊(例如，凸塊141至149)、頂部封裝凸塊(例如，凸塊133至139)、貫通孔(例如，貫通孔122至128)的數(shù)量、背側(cè)互連結(jié)構(gòu)112的層數(shù)以及前側(cè)互連結(jié)構(gòu)130的層數(shù)都僅僅是實(shí)例。本領(lǐng)域中技術(shù)人員可能意識(shí)到多種變化、替換以及修改。例如，底部封裝件110可以容納任何數(shù)量的貫通孔。

疊層封裝半導(dǎo)體器件100還包括金屬屏蔽層150。金屬屏蔽層150可以由合適的導(dǎo)電材料形成，諸如不銹鋼、鐵合金、銅、鎳、鈦、鈦-鎢、銀、銀合金、它們的任何組合等。

如圖1所示，金屬屏蔽層150覆蓋頂部封裝件140的頂面、頂部封裝件140的側(cè)壁和底部封裝件110的部分。如圖1所示，根據(jù)實(shí)施例，金屬屏蔽層的下邊緣與模塑料層120的頂面齊平。

背側(cè)互連結(jié)構(gòu)112包括多條再分布線161、163、165、167和169。如圖1所示，再分布線161、163、165、167和169嵌入在介電層160內(nèi)。在一些實(shí)施例中，再分布線(例如，再分布線161)通過互連通孔可以連接至貫通孔(例如，貫通孔122)。

應(yīng)該注意，圖1中所示的背側(cè)互連結(jié)構(gòu)112的結(jié)構(gòu)僅僅是實(shí)例。本領(lǐng)域中技術(shù)人員可能意識(shí)到多種變化、替換以及修改。例如，背側(cè)互連結(jié)構(gòu)112可以容納任何數(shù)量的金屬層。此外，再分布線161、163、165、167和169可以直接連接至它們相應(yīng)的貫通孔122、124、126和128。

如圖1所示，除了再分布線161和169的側(cè)壁的表面暴露在介電層160的外面，再分布線161和169由介電層160覆蓋。更具體地，再分布線161的最左邊緣直接連接至金屬屏蔽層150。同樣地，再分布線169的最右邊緣直接連接至金屬屏蔽層150。換句話說，再分布線161和169的暴露的邊緣用作疊層封裝半導(dǎo)體器件100的屏蔽層接觸件。在一些實(shí)施例中，在疊層封裝半導(dǎo)體器件100已經(jīng)安裝在印刷電路板(pcb)上之后，通過互連通孔、貫通孔(例如，貫通孔128)、前側(cè)互連結(jié)構(gòu)130和底部封裝件凸塊(例如，底部封裝件凸塊149)將再分布線(例如，再分布線169)連接至pcb板的地電勢(shì)。

應(yīng)該注意，圖1中所示的再分布線161和169僅僅是實(shí)例。本領(lǐng)域中技術(shù)人員可能意識(shí)到多種變化、替換以及修改。例如，前側(cè)再分布線可以是屏蔽層接觸件。此外，半導(dǎo)體器件100的暴露的接觸金屬件可以用作屏蔽層接觸件。

圖1(a)示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的另一疊層封裝半導(dǎo)體器件的截面圖。除了屏蔽層的下端與圖1(a)所示的前側(cè)互連結(jié)構(gòu)130的表面齊平之外，疊層封裝半導(dǎo)體器件190類似于圖1中所示的疊層封裝半導(dǎo)體器件100。本領(lǐng)域中技術(shù)人員將理解可以通過略微地修改制造工藝獲得的圖1(a)中所示的變化。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的另一疊層封裝半導(dǎo)體器件的截面圖。除了前側(cè)再分布線171和179可以用作屏蔽層接觸件之外，疊層封裝半導(dǎo)體器件200類似于圖1中所示的疊層封裝半導(dǎo)體器件100。更具體地，前側(cè)互連結(jié)構(gòu)130可以包括嵌入在介電層170內(nèi)的多個(gè)前側(cè)再分布線。再分布線171的最左邊緣直接連接至金屬屏蔽層150。同樣地，再分布線179的最右邊緣直接連接至金屬屏蔽層150。在一些實(shí)施例中，在疊層封裝半導(dǎo)體器件200已經(jīng)安裝在pcb板上之后，通過互連通孔(未示出)和底部封裝件凸塊(例如，底部封裝件凸塊149)，將再分布線(例如，再分布線179)連接至pcb板的地電勢(shì)。

應(yīng)該注意，圖2中所示的前側(cè)再分布結(jié)構(gòu)130的結(jié)構(gòu)僅僅是實(shí)例。本領(lǐng)域中技術(shù)人員可能意識(shí)到多種變化、替換以及修改。例如，前側(cè)互連結(jié)構(gòu)130可以包括各種其它合適的互連元件(諸如通孔)。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的又一疊層封裝半導(dǎo)體器件的截面圖。除了金屬屏蔽層150與背側(cè)再分布線的邊緣和頂面均直接接觸之外，疊層封裝半導(dǎo)體器件300類似于圖1中所示的疊層封裝半導(dǎo)體器件100。如圖3所示，已經(jīng)去除介電層160中位于再分布層161上方的部分。因此，金屬屏蔽層150與再分布線161的頂面直接接觸。同樣地，金屬屏蔽層150與再分布線169的頂面直接接觸。

具有與再分布線的頂面直接接觸的金屬屏蔽層150的一個(gè)優(yōu)勢(shì)特征為金屬屏蔽層和再分布線的頂面之間的接觸有助于獲得可靠的接地連接。

圖3(a)示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的又一疊層封裝半導(dǎo)體器件的截面圖。除了金屬屏蔽層的下端與圖3(a)所示的前側(cè)互連結(jié)構(gòu)130的表面齊平之外，疊層封裝半導(dǎo)體器件390類似于圖3中所示的疊層封裝半導(dǎo)體器件300。本領(lǐng)域中技術(shù)人員將理解可以通過略微地修改制造工藝獲得的圖3(a)中所示的變化。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的又另一疊層封裝半導(dǎo)體器件的截面圖。除了金屬屏蔽層150不僅覆蓋底部封裝件110的側(cè)壁，而且覆蓋前側(cè)互連結(jié)構(gòu)130的部分頂面之外，疊層封裝半導(dǎo)體器件400類似于圖1中所示的疊層封裝半導(dǎo)體器件100。以下將參照?qǐng)D28至圖31描述疊層封裝半導(dǎo)體器件400的形成細(xì)節(jié)。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的又一疊層封裝半導(dǎo)體器件的截面圖。除了金屬屏蔽層150連接至前側(cè)再分布線171和179而不是背側(cè)再分布線161和169之外，疊層封裝半導(dǎo)體器件500類似于圖4中所示的疊層封裝半導(dǎo)體器件400。

圖5(a)示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的又一疊層封裝半導(dǎo)體器件的截面圖。除了疊層半導(dǎo)體器件590不包括背側(cè)互連結(jié)構(gòu)112之外，疊層封裝半導(dǎo)體器件590類似于圖5中所示的疊層封裝半導(dǎo)體器件500。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的又一疊層封裝半導(dǎo)體器件的截面圖。除了金屬屏蔽層150通過前側(cè)互連通孔181和189連接至前側(cè)再分布線171和179之外，疊層封裝半導(dǎo)體器件600類似于圖5中所示的疊層封裝半導(dǎo)體器件500。

圖7至圖26示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的制造圖1中所示的疊層封裝半導(dǎo)體器件的各中間階段。應(yīng)該注意，圖7至圖26中所示的制造步驟以及疊層封裝結(jié)構(gòu)僅僅是實(shí)例。本領(lǐng)域中技術(shù)人員將意識(shí)到可能有多種變化、替換以及修改。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖。如圖7所示，在載體702上形成釋放層103。在釋放層103上形成介電層160。

載體702可以由硅、玻璃、陶瓷氧化鋁、氧化硅、它們的組合等形成。在一些實(shí)施例中，釋放層103由環(huán)氧基熱釋放材料形成。在可選實(shí)施例中，釋放層103可以由紫外(uv)膠形成，當(dāng)暴露于uv光時(shí)，該紫外(uv)膠失去它的粘合性。在可選實(shí)施例中，釋放層103可以由光熱轉(zhuǎn)換層(lthc)形成，在lthc層已經(jīng)暴露于激光之后，失去它的粘合性。

可以通過任何合適的半導(dǎo)體制造技術(shù)在載體702上方形成釋放層103。在一些實(shí)施例中，釋放層103可以液態(tài)分配隨后固化。在可選實(shí)施例中，釋放層103可以層壓至載體702上。

在下文中，介電層160可以可選地稱為層間介電(ild)層160。在一些實(shí)施例中，ild層160由感光材料(諸如聚苯并惡唑(pbo)、聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯(bcb)、低溫聚酰亞胺(ltpi)、它們的任何組合等)形成，該感光材料可以使用光刻掩模較易地圖案化。在可選實(shí)施例中，ild層160可以由諸如氮化硅的氮化物、諸如氧化硅的氧化物、磷硅酸鹽玻璃(psg)、硼硅酸鹽玻璃(bsg)、硼摻雜的磷硅酸鹽玻璃(bpsg)、它們的任何組合等形成。ild層160可以由合適的制造工藝形成，諸如旋涂、薄膜層壓、化學(xué)汽相沉積(cvd)以及等離子體增強(qiáng)cvd(pecvd)等。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖7中所示的半導(dǎo)體器件在載體上方已經(jīng)形成背側(cè)互連結(jié)構(gòu)之后的截面圖。如圖8所示，在介電層160中形成多條再分布線161、163、165、167、169、261、263、265、267和269。在一些實(shí)施例中，再分布線(例如，再分布線161)可以連接至形成在再分布線的頂部上的它們相應(yīng)的通孔(例如，通孔801)。可選地，可以暴露再分布線的頂面。再分布線的暴露的部分可以用作接觸焊盤。再分布線可以由合適的導(dǎo)電材料形成，諸如鋁、鋁合金、銅或銅合金等。由于再分布線161至169和261至269在疊層封裝結(jié)構(gòu)的背側(cè)上形成，因此，在通篇描述中，圖8中所示的再分布線161至169和261至269可選地稱為背側(cè)再分布線。

應(yīng)該注意，為了實(shí)現(xiàn)具有連接至背側(cè)再分布線的金屬屏蔽層的優(yōu)勢(shì)特征，在形成圖8所示的背側(cè)再分布線的制造步驟期間，再分布線161的最左邊緣和再分布線269的最右邊緣暴露在介電層160的外部。此外，控制再分布線169和261的寬度，從而使得再分布線169和261延伸超過介電層160中的切割邊緣(未示出)。因此，在切割工藝隨后施加至疊層半導(dǎo)體器件100之后，再分布線261的最左邊緣和再分布線169的最右邊緣暴露在介電層160的外部。將在圖24中示出再分布線261和再分布線169的暴露的邊緣。

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例圖8中所示的半導(dǎo)體器件在介電層上形成晶種層之后的截面圖。在一個(gè)介電層160上形成晶種層131。晶種層131可以由銅、鎳、金、鈦、它們的任何組合等形成?？梢酝ㄟ^諸如物理汽相沉積(pvd)、cvd等的合適的沉積技術(shù)來形成晶種層131。晶種層131可以具有介于約500埃和約8000埃之間的厚度。

圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖9中所示的半導(dǎo)體器件在形成多個(gè)通孔之后的截面圖。在晶種層131上方形成光刻膠層1002。根據(jù)一些實(shí)施例，光刻膠層1002可以由合適的光刻膠材料形成，諸如su-8感光環(huán)氧樹脂、薄膜型聚合物材料等。光刻膠層1002可以通過合適的半導(dǎo)體制造技術(shù)(諸如旋涂、干膜層壓等)形成。

一旦形成光刻膠層1002，將圖案化工藝施加至光刻膠層1002?？紤]到圖1中所示的貫通孔122、124、126和128的位置，選擇光刻膠層1002中的區(qū)域以曝光。因此，在晶種層131的頂部上形成多個(gè)開口(未示出)。光刻膠層1002中的開口的形成涉及公知的光刻操作，因此此處不再進(jìn)一步詳細(xì)討論以避免不必要的重復(fù)。

可以用導(dǎo)電材料填充晶種層131的頂部上的開口。該導(dǎo)電材料可以包括銅，但是可以可選地使用諸如鋁、合金、鎢、銀、摻雜的多晶硅、它們的組合等其他合適的材料?？梢酝ㄟ^鍍工藝用導(dǎo)電材料填充開口。

圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖10中所示的半導(dǎo)體器件在已經(jīng)去除剩余的光刻膠層之后的截面圖。在一些實(shí)施例中，可以使用諸如化學(xué)溶劑清洗、等離子體灰化、干剝離等合適的光刻膠剝離技術(shù)來去除圖10中所示的剩余的光刻膠層1002。光刻膠剝離技術(shù)為公知的，因此此處不再進(jìn)一步詳細(xì)討論以避免不必要的重復(fù)。

圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖11中所示的半導(dǎo)體器件在去除晶種層的暴露的部分之后的截面圖?？梢酝ㄟ^使用諸如濕蝕刻、干蝕刻等合適的蝕刻工藝去除圖11中所示的晶種層131的暴露的部分。無論干蝕刻工藝還是濕蝕刻工藝的詳細(xì)的操作都是本領(lǐng)域中公知的，因此此處不再討論以避免不必要的重復(fù)。

圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖12中所示的半導(dǎo)體器件在第一半導(dǎo)體管芯和第二半導(dǎo)體管芯安裝在介電層上之后的截面圖。第一半導(dǎo)體管芯121和第二半導(dǎo)體管芯221包括襯底以及在襯底上方形成的多個(gè)互連結(jié)構(gòu)。如圖13所示，第一半導(dǎo)體管芯121和第二半導(dǎo)體管芯221貼裝(placeandpick)在介電層160上。具體地，第一半導(dǎo)體管芯121和第二半導(dǎo)體管芯221的襯底側(cè)與介電層160的頂面直接接觸。在可選實(shí)施例中，第一半導(dǎo)體管芯121和第二半導(dǎo)體管芯221的襯底側(cè)通過粘合層(未示出)接合在介電層160上。

應(yīng)該注意，雖然圖13示出了接合在介電層160上的兩個(gè)半導(dǎo)體管芯，但是介電層160可以容納任何數(shù)量的半導(dǎo)體管芯。還應(yīng)該注意，圖13示出的半導(dǎo)體管芯121和221的頂面低于貫通孔(例如，貫通孔122)的頂面。圖13中示出的半導(dǎo)體管芯121和221的高度僅僅是實(shí)例，不應(yīng)過度限制本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。本領(lǐng)域中技術(shù)人員可能意識(shí)到多種變化、替換以及修改。例如，貫通孔(例如，貫通孔122)的頂面可以與半導(dǎo)體管芯121和221的頂面齊平。

圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖13中所示的半導(dǎo)體器件在半導(dǎo)體器件上方形成模塑料層之后的截面圖。模塑料層120可以填充半導(dǎo)體管芯和鄰近的貫通孔(例如，貫通孔124和126)之間的間隙以及兩個(gè)鄰近的貫通孔(例如，貫通孔122和124)之間的間隙。如圖14所示，貫通孔122、124、126和128以及半導(dǎo)體管芯121和221嵌入在模塑料層120內(nèi)。

在一些實(shí)施例中，模塑料層120可以是分配在以上描述的間隙處的環(huán)氧樹脂。該環(huán)氧樹脂可以以液態(tài)或凝膠形式施加，并且可以在固化工藝之后硬化。在可選實(shí)施例中，模塑料層120可以由可固化材料形成，諸如聚合物基材料、樹脂基材料、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂以及任何它們的組合。模塑料層120可以通過任何合適的分配技術(shù)或壓縮模制技術(shù)形成。

圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖14中所示的半導(dǎo)體器件在對(duì)模塑料層的頂面施加研磨工藝之后的截面圖。模塑料層120的頂面經(jīng)受研磨工藝。該研磨工藝可以采用機(jī)械研磨工藝、化學(xué)拋光工藝、蝕刻工藝、它們的任何組合等。

如圖15所示，將研磨工藝施加至模塑料層120的頂面直至貫通孔(例如，貫通孔122)的頂面露出。具體地，如圖15所示，半導(dǎo)體管芯121和221的互連側(cè)的頂面可以暴露在模塑料層120的外部。作為實(shí)施研磨工藝的結(jié)果，貫通孔的頂面與半導(dǎo)體管芯121和221的互連側(cè)的頂面齊平。

圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖15中所示的半導(dǎo)體器件在模塑料層上方形成多條再分布線之后的截面圖。在模塑料層120的頂面上方形成再分布線171、179、271和279。如圖16所示，再分布線171、179、271和279與它們相應(yīng)的貫通孔直接接觸。再分布線171、179、271和279可以是單材料層或多層結(jié)構(gòu)并且可以由諸如鈦、氮化鈦、鋁、鉭、銅的金屬和它們的組合制成?？梢酝ㄟ^諸如pvd、濺射、cvd、電鍍等本領(lǐng)域中已知的任何合適的方法制成再分布線171、179、271和279。在通篇描述中，再分布線171、179、271和279可以可選地稱為前側(cè)再分布線171、179、271和279。

圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖16中所示的半導(dǎo)體器件在前側(cè)再分布線上方形成多個(gè)凸塊之后的截面圖。在再分布線171、179、271和279上方形成介電層170。圖17中所示的介電層170僅僅是實(shí)例，不應(yīng)過度限制本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。本領(lǐng)域中技術(shù)人員可能意識(shí)到多種變化、替換以及修改。例如，介電層170可能包括多個(gè)介電層。

一旦形成介電層170，如圖17所示，在介電層170上方形成多個(gè)ubm結(jié)構(gòu)以及它們相應(yīng)的凸塊。在介電層170上方形成多個(gè)ubm結(jié)構(gòu)1702。ubm結(jié)構(gòu)1702有助于防止焊料球與半導(dǎo)體器件的集成電路之間的擴(kuò)散，同時(shí)提供低電阻的電連接。

在一些實(shí)施例中，凸塊141、143、145、147、149、241、243、245、247和249為焊料球。在一些實(shí)施例中，焊料球可以包括sac405。sac405包括95.5％sn、4.0％ag和0.5％cu。

圖18示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的去除載體的工藝。圖17中所示的載體101可以從疊層半導(dǎo)體器件100處脫離?？梢圆捎枚喾N脫離工藝以將疊層封裝半導(dǎo)體器件100從載體101處分離。多種脫離工藝可以包括化學(xué)溶劑、uv曝光、激光去接合(de-bonding)工藝等。

圖19示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖18中所示的半導(dǎo)體器件已經(jīng)從半導(dǎo)體器件處去除釋放層之后的截面圖。可以通過諸如濕清洗工藝的合適的蝕刻工藝從半導(dǎo)體器件100處去除釋放層103。在一些實(shí)施例中，可以在去接合工藝期間從半導(dǎo)體器件100去除釋放層103。

圖20示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖19中所示的半導(dǎo)體器件在對(duì)介電層的表面施加圖案化工藝之后的截面圖。可以通過使用諸如蝕刻工藝、激光燒蝕/激光鉆孔工藝等合適的圖案化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)圖案化工藝。根據(jù)再分布線在介電層160中的形狀和位置，可以將蝕刻工藝或激光束(未示出)施加至介電層160的頂面直至暴露再分布線的頂面。如圖20所示，在蝕刻或激光燒蝕工藝完成之后，多個(gè)淺溝槽2002形成在它們相應(yīng)的再分布線上方。

圖21示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖20中所示的半導(dǎo)體器件在多個(gè)焊料層形成在淺溝槽器件內(nèi)之后的截面圖?？梢圆捎煤父嘤∷⒐に嚮蝈児に囈栽跍\溝槽中形成焊料層2102。在一些實(shí)施例中，焊料層2102的頂面與介電層160的頂面齊平。在可選實(shí)施例中，焊料層2102的頂面低于介電層160的頂面。

圖22示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖21中所示的半導(dǎo)體器件在第一頂部封裝件和第二頂部封裝件安裝在底部封裝件上之后的截面圖。第一頂部封裝件140和第二頂部封裝件240可以包括多個(gè)堆疊的管芯(未示出)，這些管芯可以引線接合至頂部封裝件的輸入和輸出端。頂部封裝件140和240的堆疊的管芯可以包括存儲(chǔ)器管芯、邏輯管芯、處理器管芯等。在一些實(shí)施例中，頂部封裝件140和240包括多個(gè)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(dram)半導(dǎo)體器件。

第一頂部封裝件140和第二頂部封裝件240可以通過回流工藝接合在底部封裝件上。接合工藝包括將第一頂部封裝件140的凸塊133、135、137和139以及第二頂部封裝件240的凸塊233、235、237和239放置在底部封裝件110上相應(yīng)的焊料層2102上。之后，實(shí)施回流工藝以熔化焊料層2102，從而在頂部封裝件140和底部封裝件110之間以及頂部封裝件240和底部封裝件110之間形成連接結(jié)構(gòu)。

圖23示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖22所示的半導(dǎo)體器件在密封層形成在半導(dǎo)體器件上方之后的截面圖。如圖23所示，在底部封裝件110上方形成密封層180。根據(jù)一些實(shí)施例，密封層180可以是由合適的底部填充材料形成的模塑料層。在通篇描述中，密封層180可以可選地稱為底部填充層180。

底部填充材料層180可以填充頂部封裝件和底部封裝件110之間的間隙。在一些實(shí)施例中，底部填充材料層180可以由環(huán)氧樹脂形成，該環(huán)氧樹脂分配在頂部封裝件和底部封裝件之間的間隙處。該環(huán)氧樹脂可以以液態(tài)形式施加，并且可以在固化工藝之后硬化。

在可選實(shí)施例中，底部填充材料層180可以由可固化材料形成，諸如聚合物基材料、樹脂基材料、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂以及它們的任何組合。底部填充材料層180可以通過任何合適的分配技術(shù)形成。

圖24示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的在切割工藝施加至半導(dǎo)體器件之后圖23中所示的半導(dǎo)體器件的截面圖?？梢詫?duì)半導(dǎo)體器件100施加合適的切割工藝直至暴露模塑料層120的頂面或直至切割刀片切穿半導(dǎo)體器件100的介電層170。在一些實(shí)施例中，選擇切割刀片的厚度，從而使得在再分布線169和再分布線261之間的介電材料已經(jīng)去除之后，再分布線169的最右邊緣和再分布線261的最左邊緣暴露。在可選實(shí)施例中，可以采用激光預(yù)切割工藝以暴露再分布線169的最右邊緣和再分布線261的最左邊緣。切割工藝是本領(lǐng)域中眾所周知的，并且因此不在此處詳細(xì)的討論。

圖25示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖24中所示的半導(dǎo)體器件在半導(dǎo)體器件上方形成金屬屏蔽層之后的截面圖。金屬屏蔽層150共形地形成在疊層封裝半導(dǎo)體器件100的頂面和側(cè)壁上。在一些實(shí)施例中，金屬屏蔽層150可以包括諸如銅的導(dǎo)電材料，但是也可以使用諸如不銹鋼、鎳、鈦、鈦鎢、銀、它們的任何組合等的其它金屬。金屬屏蔽層150的厚度可以介于約1μm和約45μm之間，但是該厚度可以更大或更小。示例性的形成方法包括pvd、噴涂和諸如一些cvd方法的其它適當(dāng)?shù)姆椒ā?/p>

在一些實(shí)施例中，采用金屬屏蔽層150以防止疊層封裝半導(dǎo)體器件100受到電磁干擾的干擾。如圖25所示，金屬屏蔽層150連接至再分布線161、169、261和269。具體地，再分布線161的最左邊緣與金屬屏蔽層150直接接觸。同樣地，再分布線169、261和269的至少一個(gè)邊緣與金屬屏蔽層150直接接觸。

應(yīng)該注意，雖然圖25示出的金屬屏蔽層150是單層，但是金屬屏蔽層150可以包括多層。例如，金屬屏蔽層150可以包括五個(gè)堆疊的層。第一層由不銹鋼形成；第二層由鈦形成；第三層由銅形成；第四層由鎳形成；第五層由不銹鋼形成。

圖26示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖25中所示的半導(dǎo)體器件在將切割工藝施加至半導(dǎo)體器件之后的截面圖。可以采用合適的切割工藝以將圖25中所示的疊層封裝半導(dǎo)體器件100分為單獨(dú)的芯片封裝件。該切割工藝是本領(lǐng)域中公知的，因此不在此處詳細(xì)地討論。

圖27示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的用于形成圖1中所示的半導(dǎo)體器件的方法的流程圖。該流程圖僅僅是實(shí)例，不應(yīng)過度限制本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。本領(lǐng)域中技術(shù)人員可能意識(shí)到多種變化、替換以及修改。例如，可以添加、去除、替換、重新排列和重復(fù)圖27中示出的各個(gè)步驟。

在步驟2702中，在載體上方形成介電層。在介電層中形成多條背側(cè)再分布線。背側(cè)再分布線的至少一個(gè)邊緣暴露在介電層的外部。在步驟2704中，通過合適的半導(dǎo)體沉積工藝在介電層上沉積晶種層。

在步驟2706中，光刻膠層沉積在晶種層上方。在步驟2708中，對(duì)光刻膠層施加圖案化工藝。因此，可以在光刻膠層中形成多個(gè)開口。通過鍍工藝，導(dǎo)電材料填充在開口中以形成嵌入在光刻膠層內(nèi)的多個(gè)貫通孔。

在步驟2710中，通過合適的光刻膠剝離工藝去除剩余的光刻膠層。在步驟2712中，一旦去除光刻膠層，通過合適的蝕刻工藝來蝕刻掉晶種層的暴露的部分。

在步驟2714中，第一半導(dǎo)體管芯和第二半導(dǎo)體管芯附接至介電層。具體地，第一半導(dǎo)體管芯和第二半導(dǎo)體管芯的襯底側(cè)接合在介電層上。在步驟2716中，在介電層上方形成模塑料層。貫通孔和半導(dǎo)體管芯嵌入在模塑料層內(nèi)。

在步驟2718中，對(duì)模塑料層施加研磨工藝至直至半導(dǎo)體管芯的頂面與貫通孔的頂面齊平。在步驟2720中，在模塑料層的頂面上方形成多條前側(cè)再分布線。

在步驟2722中，在前側(cè)再分布線上方形成多個(gè)ubm結(jié)構(gòu)。多個(gè)凸塊形成在它們相應(yīng)的ubm結(jié)構(gòu)上方。在步驟2724中，采用合適的載體去除技術(shù)以將載體與半導(dǎo)體器件分離。在步驟2726中，將第一頂部封裝件和第二頂部封裝件貼裝在底部封裝件上。頂部封裝件的凸塊與底部封裝件的焊料層通過回流工藝形成連接結(jié)構(gòu)。

在步驟2728中，采用合適的切割刀片以去除兩個(gè)鄰近的背側(cè)再分布線之間的介電材料，或者去除兩個(gè)鄰近的背側(cè)再分布線之間的介電材料和該兩個(gè)鄰近的半導(dǎo)體管芯之間的模塑材料，從而暴露兩個(gè)鄰近的背側(cè)再分布線的邊緣。在步驟2730中，在半導(dǎo)體器件的頂部和側(cè)壁上形成金屬屏蔽層。金屬屏蔽層連接至背側(cè)再分布線的暴露的邊緣?？蛇x地，金屬屏蔽層連接至前側(cè)再分布線的暴露的邊緣。在步驟2732中，采用合適的切割工藝以將半導(dǎo)體器件分成兩個(gè)疊層封裝結(jié)構(gòu)。

圖28至圖31示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的制造圖4中所示的疊層封裝半導(dǎo)體器件的中間步驟。應(yīng)該注意，圖28至圖31所示的制造步驟以及疊層封裝結(jié)構(gòu)僅僅是實(shí)例。本領(lǐng)域中技術(shù)人員將意識(shí)到可能有多種變化、替換以及修改。

圖28示出了在底部封裝件上堆疊頂部封裝件的疊層封裝半導(dǎo)體器件。疊層封裝半導(dǎo)體器件400的形成工藝類似于圖7至圖24中所示的形成工藝，因此不進(jìn)一步詳細(xì)地討論以避免重復(fù)。

圖29示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖28中所示的半導(dǎo)體器件在半導(dǎo)體器件放置在托盤上之后的截面圖。托盤290包括外壁292和內(nèi)壁291。在一些實(shí)施例中，托盤290由合適的材料形成，諸如鋁、鋁合金、不銹鋼等。

如圖29所示，兩個(gè)內(nèi)壁291之間的距離略微大于最左凸塊141和最右凸塊149之間的距離。圖29中所示的兩個(gè)內(nèi)壁291之間的距離僅僅是實(shí)例。根據(jù)不同的應(yīng)用和設(shè)計(jì)需求，可以有多種改變、修改以及替換。在一些實(shí)施例中，兩個(gè)內(nèi)壁可以分別與凸塊141和149直接接觸。在可選實(shí)施例中，內(nèi)壁291可以遠(yuǎn)離凸塊141和149放置。

圖30示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖29中所示的半導(dǎo)體器件在金屬屏蔽層沉積在半導(dǎo)體器件上方之后的截面圖。以上已經(jīng)參照?qǐng)D25描述了金屬屏蔽層150，因此不再次討論以避免重復(fù)。如圖30所示，在疊層封裝半導(dǎo)體器件400以及托盤290上形成金屬屏蔽層150。應(yīng)該注意，沿著內(nèi)壁291形成的金屬屏蔽層150比金屬屏蔽層的其它部分更薄?？蛇x地，可以不在內(nèi)壁291上形成金屬屏蔽層。沿著內(nèi)壁291的這種薄金屬屏蔽層有助于疊層封裝半導(dǎo)體器件400和托盤290之間的分離工藝進(jìn)行地更順利和有效。

具有圖30中所示的內(nèi)壁的一個(gè)優(yōu)勢(shì)特征是內(nèi)壁291防止金屬屏蔽層150短接至凸塊141和149。因此，可以改進(jìn)疊層封裝半導(dǎo)體器件400的可靠性。此外，圖30中所示的托盤290有助于改進(jìn)沿著疊層封裝半導(dǎo)體器件400的側(cè)壁的涂層分布。例如，通過采用圖30中所示的具有內(nèi)壁的托盤，金屬屏蔽層150可以沿著疊層封裝半導(dǎo)體器件400的側(cè)壁具有均勻的厚度。

圖31示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖30中所示的半導(dǎo)體器件在半導(dǎo)體器件已經(jīng)與托盤分隔開之后的截面圖。金屬屏蔽層150在由內(nèi)壁和介電層170形成的角部處斷裂。如圖31所示，在疊層封裝半導(dǎo)體器件400已經(jīng)與托盤290分隔開之后，金屬屏蔽層150覆蓋疊層封裝半導(dǎo)體器件400的頂面、側(cè)壁和部分底面。

金屬屏蔽層150的位于介電層170下面以及左側(cè)的部分具有寬度d1。金屬屏蔽層150的位于介電層170下面以及右側(cè)的部分具有寬度d2。d1和d2是可調(diào)整的。更具體地，通過控制內(nèi)壁之間的距離，可以相應(yīng)的改變d1和d2的值。在一些實(shí)施例中，d1等于d2?？蛇x地，根據(jù)設(shè)計(jì)需求，d1不等于d2。

如圖31所示，凸塊149和疊層封裝半導(dǎo)體器件400的外邊緣之間的距離限定為d3。在一些實(shí)施例中，d3大于d2。更具體地，d2約小于或等于d3的50％。例如，d3等于150μm；d2等于75μm。

金屬屏蔽層150的沿著疊層封裝半導(dǎo)體器件400的側(cè)壁的部分的厚度限定為t2。t2在從約0.05μm至約25μm的范圍內(nèi)。金屬屏蔽層150的位于疊層封裝半導(dǎo)體器件400的底面上的部分的厚度限定為t1。t1在從約0.01μm至約2μm的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，t2大于t1。

具有圖29至圖30所示的托盤的一個(gè)優(yōu)勢(shì)特征為托盤有助于在疊層封裝半導(dǎo)體器件400的底面上形成共形涂層。更具體地，圖31的金屬屏蔽層150示出了一些常見的涂層缺陷(諸如涂層具有模糊的光潔度(smearedfinish)、涂層和與它鄰近的凸塊之間的短路等)已經(jīng)被克服。

圖32示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的圖29至圖30中所示的托盤的截面圖和頂視圖。在截面圖3202中，該托盤具有內(nèi)壁320和外壁321。在內(nèi)壁320和外壁321之間具有腔部。

在一些實(shí)施例中，如圖32所示，外壁321具有不平的頂面。如圖32所示，外壁321的高度限定為h2。內(nèi)壁320的高度限定為h1。在一些實(shí)施例中，h1在約80μm至約400μm的范圍內(nèi)。

如截面圖3202所示，內(nèi)壁320基本為矩形形狀。然而，本領(lǐng)域中技術(shù)人員將意識(shí)到，圖32中所示的形成僅僅是示例性工藝但并不意味著限制當(dāng)前的實(shí)施例。內(nèi)壁包括其它形狀(諸如但是不限于橢圓形、正方形或多邊形)在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。

頂視圖3204示出了矩形形狀的內(nèi)壁320和外壁321。內(nèi)壁320的寬度限定為w1。w1在從約50μm至約500μm的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，可以在內(nèi)壁320的頂面上形成防滑層(未示出)。防滑層可以由合適的材料形成，諸如聚合物、環(huán)氧樹脂、橡膠等。利用防滑層以提供摩擦力，從而防止疊層封裝半導(dǎo)體器件400沿著x和y方向滑動(dòng)。

圖33示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的托盤的頂視圖。托盤3302包括以行和列布置的多個(gè)托盤單元。圖33中所示的每個(gè)托盤單元的結(jié)構(gòu)類似于圖32中所示的結(jié)構(gòu)，因此此處不再詳細(xì)討論。在金屬屏蔽層的形成期間，將多個(gè)疊層封裝半導(dǎo)體器件置于它們相應(yīng)的托盤單元內(nèi)。在多個(gè)疊層封裝半導(dǎo)體器件上形成金屬屏蔽層。應(yīng)該意識(shí)到，雖然圖33示出了具有十五個(gè)托盤單元的托盤3302，但是托盤3302可以容納任何數(shù)量的托盤單元。

圖34示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的部分和托盤的部分的截面圖。內(nèi)壁291的寬度限定為w。凸塊149和內(nèi)壁291之間的距離限定為b。前側(cè)再分布線179和介電層170形成前側(cè)互連結(jié)構(gòu)。在前側(cè)互連結(jié)構(gòu)中形成有密封環(huán)(未示出)。密封環(huán)和內(nèi)壁291之間的距離限定為a；疊層封裝半導(dǎo)體器件的邊緣和內(nèi)壁291之間的距離限定為a’。此外，凸塊149和密封環(huán)之間的距離限定為d。

在一些實(shí)施例中，w介于上限至下線之間。w的上限約等于d減去50μm。當(dāng)d小于或等于400μm時(shí)，w的下限等于d的0.5倍。另一方面，當(dāng)d大于400μm時(shí)，w的下限等于d減去200μm。為了防止或至少最小化金屬毛刺的形成，a大于或等于b。當(dāng)a等于b時(shí)，a’應(yīng)該大于或等于b。如圖34所示，通過調(diào)整內(nèi)壁291的位置，可以相應(yīng)的改變金屬屏蔽層的位于介電層170下面的寬度。由于密封環(huán)，金屬屏蔽層的位于介電層170下面的最大寬度等于a和b的總和。

圖35示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的托盤的頂視圖。托盤3500的內(nèi)壁3512具有基本均勻的寬度。內(nèi)壁3512的寬度類似于圖32和圖34中所示的寬度，因此不再次討論。凸塊3502、3504、3506和3508在內(nèi)壁3512內(nèi)。半導(dǎo)體器件的邊緣3514在內(nèi)壁3512的外部。

圖36示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的另一托盤的頂視圖。除了內(nèi)壁3612具有四個(gè)方形角而不是圓角之外，內(nèi)壁3612類似于內(nèi)壁3512。右圖示出了托盤的如虛線框所示的部分的放大的細(xì)節(jié)。

凸塊3604和內(nèi)壁3612之間的水平距離限定為bx；內(nèi)壁3612和疊層封裝半導(dǎo)體器件的邊緣之間的水平距離限定為ax；凸塊3604和疊層封裝半導(dǎo)體器件的邊緣之間的水平距離限定為dx；凸塊3604和內(nèi)壁3612之間的垂直距離限定為by；內(nèi)壁3612和疊層封裝半導(dǎo)體器件的邊緣之間的垂直距離限定為ay；凸塊3604和疊層封裝半導(dǎo)體器件的邊緣之間的垂直距離限定為dy。角部的寬度限定為wc。wc可以用以下等式表示：

具有等式(1)中角部的寬度的一個(gè)優(yōu)勢(shì)特征為具有由等式(1)限定的寬度的方形角部有助于改進(jìn)疊層封裝半導(dǎo)體器件的可靠性。更具體地，圖36中所示的方形角部防止了金屬屏蔽層和與它鄰近的凸塊之間的短路。

根據(jù)實(shí)施例，一種方法包括形成半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件包括由模塑材料圍繞的半導(dǎo)體管芯，其中，半導(dǎo)體器件的接觸金屬件具有暴露的邊緣，將半導(dǎo)體器件放入具有內(nèi)壁和外壁的托盤內(nèi)，其中，該內(nèi)壁位于半導(dǎo)體器件下面并且位于半導(dǎo)體器件的外邊緣和半導(dǎo)體器件的凸塊的外邊緣之間，在半導(dǎo)體器件和托盤上沉積金屬屏蔽層，其中，金屬屏蔽層與接觸金屬件的暴露的邊緣直接接觸并且將半導(dǎo)體器件與托盤分隔開。

在一些實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體器件是疊層封裝半導(dǎo)體器件；所述金屬屏蔽層位于所述疊層封裝半導(dǎo)體器件的頂面和側(cè)壁上，并且位于所述疊層封裝半導(dǎo)體器件的底部封裝件的底面的部分上；以及所述接觸金屬件是再分布線，并且所述疊層封裝半導(dǎo)體器件包括堆疊在所述底部封裝件上的頂部封裝件，其中，所述底部封裝件包括多個(gè)底部封裝件凸塊，并且所述托盤的所述內(nèi)壁位于所述多個(gè)底部封裝件凸塊的外邊緣和所述底部封裝件的外邊緣之間。

在一些實(shí)施例中，該方法還包括：將所述頂部封裝件附接在所述底部封裝件上；以及施加回流工藝，使得所述頂部封裝件接合在所述底部封裝件上以形成所述疊層封裝半導(dǎo)體器件。

在一些實(shí)施例中，該方法還包括：在第一介電層中形成第一再分布線；

在所述第一介電層上方沉積模塑料層；在所述模塑料層上方形成第二再分布線；以及在所述第二再分布線上方沉積第二介電層。

在一些實(shí)施例中，該方法還包括：在所述第二介電層上方形成多個(gè)凸塊下金屬化結(jié)構(gòu)；以及在所述多個(gè)凸塊下金屬化結(jié)構(gòu)上形成多個(gè)底部封裝件凸塊。

在一些實(shí)施例中，該方法還包括：暴露所述第一再分布線的至少一個(gè)邊緣；以及在所述疊層封裝半導(dǎo)體器件上沉積所述金屬屏蔽層，其中，所述金屬屏蔽層與所述第一再分布線的所述暴露的邊緣直接接觸。

在一些實(shí)施例中，該方法還包括：暴露所述第二再分布線的至少一個(gè)邊緣；以及在所述疊層封裝半導(dǎo)體器件上沉積所述金屬屏蔽層，其中，所述金屬屏蔽層與所述第二再分布線的所述暴露的邊緣直接接觸。

在一些實(shí)施例中，該方法還包括：在所述第二再分布線上方形成通孔，其中，所述通孔具有暴露的表面；以及在所述疊層封裝半導(dǎo)體器件上沉積所述金屬屏蔽層，其中，所述金屬屏蔽層與所述通孔的所述暴露的表面直接接觸。

根據(jù)實(shí)施例，一種器件包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括在底部封裝件上堆疊的頂部封裝件，其中，底部封裝件包括位于底部封裝件的底面上的多個(gè)底部封裝件凸塊、前側(cè)接觸金屬件、模塑料層和背側(cè)接觸金屬件，并且前側(cè)接觸金屬件位于多個(gè)底部封裝件凸塊和模塑料層之間，并且該器件包括位于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂面、側(cè)壁以及底部封裝件的部分底面上的金屬屏蔽層，其中，金屬屏蔽層與至少一個(gè)接觸金屬件的邊緣直接接觸。

在一些實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)是疊層封裝結(jié)構(gòu)；所述前側(cè)接觸金屬件是前側(cè)再分布線；以及所述背側(cè)接觸金屬件是背側(cè)再分布線。

在一些實(shí)施例中，該器件還包括：半導(dǎo)體管芯，嵌入在所述模塑料層內(nèi)，其中，所述半導(dǎo)體管芯的互連部分與所述前側(cè)再分布線直接接觸。

在一些實(shí)施例中，所述金屬屏蔽層與所述背側(cè)再分布線的邊緣直接接觸。

在一些實(shí)施例中，所述金屬屏蔽層與所述前側(cè)再分布線的邊緣直接接觸。

在一些實(shí)施例中，所述金屬屏蔽層通過形成在所述前側(cè)再分布線上的通孔而連接至所述前側(cè)再分布線。

在一些實(shí)施例中，所述金屬屏蔽層的位于所述疊層封裝結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上方的厚度大于所述金屬屏蔽層的位于所述底部封裝件的所述底面上方的厚度。

在一些實(shí)施例中，位于所述底部封裝件的所述底面上方的所述金屬屏蔽層占據(jù)所述底部封裝件的所述底面的邊緣部分。根據(jù)實(shí)施例，一種方法包括通過在第一介電層中形成第一接觸金屬件，將半導(dǎo)體管芯附接在第一介電層上，在第一介電層上方沉積模塑料層來形成底部封裝件，其中，半導(dǎo)體管芯嵌入在模塑料層內(nèi)，在模塑料層上方形成第二接觸金屬件并且在第二接觸金屬件上方形成多個(gè)底部封裝件凸塊，將頂部封裝件安裝在底部封裝件上以形成多管芯結(jié)構(gòu)，將多管芯結(jié)構(gòu)放入具有內(nèi)壁和外壁的托盤內(nèi)，其中，內(nèi)壁位于多管芯結(jié)構(gòu)下面并且位于底部封裝件的外邊緣和多個(gè)底部封裝件凸塊的外邊緣之間，并且在多管芯結(jié)構(gòu)和托盤上沉積金屬屏蔽層，其中，金屬屏蔽層與至少一個(gè)接觸金屬件的暴露的邊緣直接接觸。

在一些實(shí)施例中，該方法還包括：在所述托盤上沉積所述金屬屏蔽層，其中，所述金屬屏蔽層位于所述多管芯結(jié)構(gòu)的頂面和側(cè)壁上，并且位于所述多管芯結(jié)構(gòu)的底面的部分上。

在一些實(shí)施例中，所述多管芯結(jié)構(gòu)是疊層封裝結(jié)構(gòu)；所述第一接觸金屬件和所述第二接觸金屬件是再分布線；以及所述托盤的所述外壁的高度大于所述托盤的所述內(nèi)壁的高度。

在一些實(shí)施例中，該方法還包括：在將所述多管芯結(jié)構(gòu)置于具有所述內(nèi)部和所述外壁的所述托盤之前，在所述內(nèi)壁的頂面上沉積防滑層。

上面概述了若干實(shí)施例的特征，使得本領(lǐng)域人員可以更好地理解本發(fā)明的方面。本領(lǐng)域人員應(yīng)該理解，他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)或修改用于實(shí)施與本人所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)勢(shì)的其他工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到，這種等同構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本文中他們可以做出多種變化、替換以及改變。