CN103985648A - 半导体的晶圆级封装方法和半导体封装件 - Google Patents
半导体的晶圆级封装方法和半导体封装件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103985648A CN103985648A CN201410222798.4A CN201410222798A CN103985648A CN 103985648 A CN103985648 A CN 103985648A CN 201410222798 A CN201410222798 A CN 201410222798A CN 103985648 A CN103985648 A CN 103985648A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wafer
- chip unit
- memory chip
- pad
- logic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/82—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by forming build-up interconnects at chip-level, e.g. for high density interconnects [HDI]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/18—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different subgroups of the same main group of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/82—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by forming build-up interconnects at chip-level, e.g. for high density interconnects [HDI]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
一种半导体的晶圆级封装方法和半导体封装件。其中,所述半导体的晶圆级封装方法包括:提供具有一个或多个存储器芯片单元的第一晶圆,每个所述存储器芯片单元具有存储阵列电路与外围电路,相邻所述存储器芯片单元之间具有第一切割道;提供具有一个或多个逻辑芯片单元的第二晶圆,每个所述逻辑芯片单元的面积对应N个所述存储器芯片单元的面积,其中N为大于或者等于1的自然数,相邻所述逻辑芯片单元之间具有第二切割道,所述第二切割道与N个所述存储芯片单元外围的所述第一切割道匹配;键合所述第一晶圆和第二晶圆,使所述逻辑芯片单元与N个所述存储器芯片单元对应匹配。所述半导体的晶圆级封装方法提高存储器晶圆的封装适用范围。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,尤其涉及一种半导体的晶圆级封装方法和半导体封装件。
背景技术
存储器有多种,比如静态随机存储器(Static Random Access Memory,SRAM),动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM),闪存(FLASH),相变存储器(Phase Change Memory,PCM)等等,它们广泛用于各种电子设备中,在电路中占据重要的位置。
逻辑芯片通常指具有可编程逻辑器件(programmable logic device,PLD)的芯片,逻辑芯片集成度很高,足以满足设计一般的数字系统的需要。
现有存储芯片和逻辑芯片连接的方式目前一般有如下几种:
1.两者裸片各自封装,完成之后都焊接在电路板上,通过电路板走线相连。
2.两者裸片通过打线至基板上相连,然后整体封装。
3.两者裸片晶圆(即包括有逻辑芯片单元的晶圆和包括有存储器芯片单元的晶圆)上生长微焊盘,通过微焊盘两者直接相连,然后整体封装。
以上三种方式从总体上说,从方式1到方式3,封装性能变好,功耗减少,体积变小,成本降低。
对于前两种封装方式,一般有双列直插封装,扁平封装,球栅封装等,这些封装方法需要将晶圆切割成裸片后再单独封装。其中,晶圆级封装是在整片晶圆上整体处理,长出锡球,然后进行切割后即得到封装好的芯片。晶圆级封装相对一般封装具有成本更低,一致性更好,封装体积更小等优点。
对于第三种封装方式,是晶圆至晶圆封装,具体是将两块大小一样的晶圆直接键合,两块晶圆上每个芯片的大小一样,管脚排布相对应,键合完成后两块晶圆上的所有芯片之间的连接即完成,然后再做整体封装,引出对外焊盘,切分开之后即得到连接好的单个芯片组。
晶圆至晶圆封装同时完成两块晶圆上所有芯片的连接,不需要像前面两种方式,需要逐个对两种芯片做连接,因此成本更低,并且因为所有芯片同时键合和封装,所以得到产品的一致性比逐个封装更好。但目前晶圆至晶圆封装的应用范围还非常狭窄。
为此,需要一种新的半导体的晶圆级封装方法和半导体封装件,以扩大晶圆至晶圆封装的应用范围,提高半导体封装的灵活性,并且简化封装方法,并且能够降低不同面积的芯片在封装时的面积浪费,提高存储器晶圆的封装适用范围。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种半导体的晶圆级封装方法和半导体封装件,以扩大晶圆至晶圆封装的应用范围,提高半导体封装的灵活性,并且简化封装方法,降低不同面积的芯片在封装时的面积浪费。
为解决上述问题,本发明提供一种半导体的晶圆级封装方法,包括:
提供具有一个或多个存储器芯片单元的第一晶圆,每个所述存储器芯片单元具有存储阵列电路与外围电路,相邻所述存储器芯片单元之间具有第一切割道;
提供具有一个或多个逻辑芯片单元的第二晶圆,每个所述逻辑芯片单元的面积对应N个所述存储器芯片单元的面积,其中N为大于或者等于1的自然数,相邻所述逻辑芯片单元之间具有第二切割道,所述第二切割道与N个所述存储芯片单元外围的所述第一切割道匹配;
键合所述第一晶圆和第二晶圆,使所述逻辑芯片单元与N个所述存储器芯片单元对应匹配。
可选的,键合所述第一晶圆和第二晶圆的步骤包括:
形成位于所述第一晶圆上表面的第一对接焊盘;
形成位于所述第二晶圆上表面的第二对接焊盘;
电性键合所述第一对接焊盘与所述第二对接焊盘。
可选的,键合所述第一晶圆和第二晶圆的步骤包括:
所述第一晶圆与第二晶圆物理连接;
通过硅穿孔工艺电性耦合所述的逻辑芯片单元与存储器芯片单元。
可选的,所述第一对接焊盘电性连接所述第一晶圆内部的第一多层金属层的焊盘,所述第一多层金属层的焊盘电性连接所述第一晶圆内部总线;所述第二对接焊盘电性连接所述第二晶圆内部的第二多层金属层的焊盘,所述第二多层金属层的焊盘电性连接所述第二晶圆内部总线。
可选的,所述存储器芯片单元包括:SRAM、DRAM、FLASH、PCM、DDR、DDR2、DDR3和DDR4中的至少一种。
可选的,所述外围电路包括:控制逻辑电路、接口转换逻辑电路和纠码逻辑电路中的至少一种。
可选的,提供所述第一晶圆还包括:
于所述第一切割道区域形成测试电路模块。
可选的,提供所述第二晶圆还包括:
于所述第二切割道区域形成测试电路模块。
可选的,键合所述第一晶圆和第二晶圆之后还包括:研磨减薄所述第一晶圆和第二晶圆。
为解决上述问题,本发明还提供了一种半导体封装件,包括:
第一晶圆,具有一个或多个存储器芯片单元,相邻所述存储器芯片单元之间具有第一切割道;
第二晶圆,具有一个或多个逻辑芯片单元,相邻所述逻辑芯片单元之间具有第二切割道,所述逻辑芯片单元的面积对应N个所述存储器芯片单元的面积,其中,N为大于或者等于1的自然数;
所述第一晶圆和第二晶圆相互键合,所述逻辑芯片单元对应N个所述存储器芯片单元,所述第二切割道与N个所述存储芯片单元外围的第一切割道匹配。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
本发明的技术方案中,设计一个逻辑芯片单元与N个存储芯片单元对应匹配,其中,N为大于或者等于1的自然数,从而保证两个晶圆能够直接进行键合与封装,特别当N大于1时,可以充分利用两个芯片单元之间的面积对应关系进行匹配,从而降低面积浪费,提高存储器晶圆的封装适用范围。
进一步,在晶圆的切割道设置形成测试电路模块。所述测试电路模块形成在第一晶圆的第一切割道中,所述测试电路模块可以与第一对接焊盘相连,以便对存储器芯片单元进行测试,从而提高最终的封装良率。
附图说明
图1是本发明实施例所提供的第一晶圆示意图;
图2是图1所示第一晶圆中存储器芯片组成结构示意图;
图3是本发明实施例所提供的第二晶圆示意图;
图4是图1所示第一晶圆和图3所示第二晶圆键合前正对设置的示意图;
图5是本发明又一实施例所提供的第一晶圆和第二晶圆键合设置的示意图。
具体实施方式
正如背景技术所述,目前的晶圆至晶圆封装在应用还非常狭窄,一种存储晶圆无法适应不同大小的逻辑晶圆,一般只能使用于一种逻辑晶圆。
为此,本发明提供一种新的半导体的晶圆级封装方法,所述方法通过使得一个逻辑芯片单元与一个以上的存储器芯片单元进行匹配,从而提高晶圆至晶圆封装的应用范围,并且降低芯片面积的浪费。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
本发明实施例提供一种半导体的晶圆级封装方法,请结合参图1至图4。
请参考图1,提供具有一个或多个存储器芯片单元110的第一晶圆100。图1中显示了第一晶圆100的4个呈2×2矩阵排列的存储器芯片单元110为代表。每个存储器芯片单元110具有存储阵列电路(请参考图2)与外围电路(未显示),相邻存储器芯片单元110之间具有第一切割道101。
存储器芯片单元110可以为SRAM、DRAM、FLASH、PCM、DDR、DDR2、DDR3和DDR4中的至少一种。本实施例中,存储器芯片单元110具体以DRAM为例进行说明。
请参考图2,存储器芯片单元110可以包括存储阵列10、控制逻辑电路20、接口转换逻辑电路30、原有总线40(包括地址总线和数据总线)和超宽总线40’(包括超宽地址总线和超宽数据总线)。
请继续参考图2,所述存储阵列10包括:8个bank(bank0~bank7),每个bank中包括有多个存储单元,存储阵列10用于存储数据。
请继续参考图2,所述控制逻辑电路20包括:行地址锁存、存储阵列控制(电路)、列地址锁存、位选择逻辑(电路)等,所述控制逻辑电路20用于控制存储阵列10,以实现对所述各bank中特定存储单元的读写操作。
所述接口转换逻辑电路30用于将从所述bank中读取出来的数据经过串并转换后,从特定接口中传输出去。经过所述接口转换逻辑电路30的数据总线宽度将大大限缩。
请继续参考图2,所述原有总线40包括:原有地址总线和原有数据总线。所述原有地址总线宽度一般在15比特左右;所述原有数据总线宽度一般为4、8、16比特。在本实施例中,所述接口逻辑转换电路串并转换前的原有数据总线宽度为16比特,经所述接口逻辑转换电路串并转换之后的原有数据总线宽度缩窄为了4比特。经串并转换后的原有数据总线将最终连接到信号焊盘(图未示)上,以满足传统DRAM封装的需要。
请继续参考图2,所述超宽总线40’包括超宽地址总线和超宽数据总线。所述超宽总线40’的宽度明显宽于所述原有总线40。具体地,所述超宽地址总线可分为多路(比如:2、4、8路等,本实施例中仅以1路示意),每一路宽度在32比特左右。所述超宽数据总线也可分为多路,每路宽度可为64、128、256比特,甚至更宽。本实施例中,所述超宽数据总线的宽度为128比特。所述超宽数据总线不经过所述接口转换逻辑电路30,而是连同所述超宽地址总线一起,直接与微焊盘(图未示)连接,以实现超宽总线的DRAM。
当存储器芯片单元110为DRAM时,为保证DRAM的可靠性或者提高复用率,存储器芯片单元110内部总线可以与多组存储阵列连接。所述存储阵列可以包括多个bank,用于存储数据。所述内部总线是与所述存储阵列相连、宽度较宽的数据总线和控制总线,其数据宽度可大于或者等于64比特。所述内部总线至少与一组存储阵列相连。
图1和图2虽未显示,但本实施例中,DRAM的存储器芯片单元110上可以形成有第一顶层金属层(未显示),第一顶层金属层上形成有电源焊盘(未显示)、信号焊盘(未显示)和微焊盘(未显示),存储器芯片单元110的内部总线与微焊盘电相连。
本实施例所提供的第一晶圆100中,还包括形成位于第一晶圆100上表面的第一对接焊盘111,如图1所示。第一对接焊盘111电性连接第一晶圆100内部的第一多层金属层的焊盘(包括所述电源焊盘和信号焊盘等),第一多层金属层的焊盘电性连接第一晶圆100内部总线,因此,第一对接焊盘111电性连接第一晶圆100内部总线。
本实施例额外形成的第一对接焊盘111将较宽的内部总线引出至DRAM表面。每个第一对接焊盘111至少与一根所述内部总线相连。为保证DRAM的可靠性或者提高复用率,第一对接焊盘111也可连接多根内部总线。
本实施例中,可以在存储器芯片单元110上可以形成有一层或者第一多层金属层,然后在顶层的金属层中形成第一对接焊盘111,如图1所示。并且从所述存储器芯片单元110的存储阵列中引出宽的内部总线与第一对接焊盘111电相连。
本实施例仍沿用现有DRAM封装中的电源焊盘和信号焊盘。所述电源焊盘用于为DRAM供电,所述信号焊盘用于通过传统的接口控制逻辑电路实现DRAM读取。
本实施例中,正如上述所述,所述外围电路可以包括控制逻辑电路、接口转换逻辑电路和纠码逻辑电路中的至少一种。所述控制逻辑电路包括:行地址锁存、存储阵列控制电路、列地址锁存、位选择逻辑电路等,用于控制所述存储阵列,实现对所述bank中特定存储单元的读写操作。所述接口转换逻辑电路用于将从所述bank中读取出来的数据经过串并转换,从特定接口中传输出去。经过所述接口转换逻辑电路的数据总线宽度将大大限缩。
需要说明的是,在本发明的其它实施例中,也可以采用标准DRAM的一个或多个bank的存储单元加上外围电路成为存储器芯片单元110,或者采用标准FLASH的一个或多个区块加上外围电路成为一个存储器芯片单元110。
图1和图2虽未显示,但本实施例所提供的第一晶圆100还可以包括:于第一切割道101区域形成测试电路模块。所述测试电路模块形成在第一晶圆100的第一切割道101中,所述测试电路模块可以与第一对接焊盘111相连,以便对存储器芯片单元110进行测试。
请参考图3,提供具有一个或多个逻辑芯片单元210的第二晶圆200,图3中显示了第二晶圆200的其中一个逻辑芯片单元210为代表。
本实施例中,每个逻辑芯片单元210的面积对应4个存储器芯片单元110的面积。
本实施例中,相邻逻辑芯片单元210之间具有第二切割道201,第二切割道201与4个存储芯片单元外围的第一切割道101匹配(后续请参考图4相应内容)。
本实施例中,每个逻辑芯片单元210的面积对应4个存储器芯片单元110的面积是指:每个逻辑芯片单元210的面积与4个存储器芯片单元110的面积基本相等,并且,4个存储器芯片单元110的面积形状与每个逻辑芯片单元210的面积形状相同,4个存储器芯片单元110上的第一对接焊盘111与逻辑芯片单元210上的第二对接焊盘211位置相对,这样,保证后续1个逻辑芯片单元210的第一对接焊盘111能够与4个存储器芯片单元110的第二对接焊盘211相互电连接在一起,形成键合结构。
现有晶圆至晶圆封装在应用还非常狭窄,其中一个主要原因是:晶圆至晶圆封装要求对接的两片晶圆上的芯片大小一致,而逻辑晶圆和存储晶圆一般是由不同厂家生产,大小一般是不相同的。如果要将两者做成相同大小,将小的芯片填充以扩大芯片面积,这样将会造成浪费。并且不同设计的逻辑晶圆的大小差别很大,一种存储晶圆无法适应不同大小的逻辑晶圆,一般只能使用于一种逻辑晶圆。
而本发明的实施例中,1个逻辑芯片单元可以对应1个或者1个以上的存储器芯片单元,扩大了晶圆至晶圆封装的应用范围,并且降低面积浪费,提高存储器晶圆的封装适用范围。
需要说明的是,在本发明的其它实施例中,每个逻辑芯片单元210的面积也可以对应1个、2个、3个或者5个以上的存储器芯片单元110的面积,本发明对此不作限定。也就是说,每个逻辑芯片单元210的面积可以对应N个存储器芯片单元110的面积,其中N为大于或等于1的自然数。
本实施例中,所提供的第二晶圆200上表面还具有位于逻辑芯片单元210表面的第二对接焊盘211。第二对接焊盘211电性连接第二晶圆200内部的第二多层金属层的焊盘,第二多层金属层的焊盘电性连接第二晶圆200内部总线。形成第二对接焊盘211与形成第一对接焊盘111的过程类似,可参考前述相应内容。
本实施例中,第二对接焊盘211与第一对接焊盘111位置相对应,从而保证后续逻辑芯片单元210能够与存储器芯片单元110对应匹配。
本实施例所提供的第一晶圆100还包括:于第二切割道201区域形成测试电路模块。所述测试电路模块形成在第二晶圆200的第二切割道201中,所述测试电路模块可以与第二对接焊盘211相连,以便对逻辑芯片单元210进行测试,从而提高最终的封装良率。
需要说明的是,可以对所提供的第一晶圆100和第二晶圆200进行修复。本发明对修复晶圆的方法不作具体限定,现有技术中已有多种修复晶圆的方法,比如:激光修复(laser trimming)等,皆可应用于本发明。通过修复,可进一步提高所述第一晶圆100的良品率。
请参考图4,键合第一晶圆100和第二晶圆200,使逻辑芯片单元210与4个存储器芯片单元110对应匹配。
图4显示了第一晶圆100和第二晶圆200键合之前的瞬间(即两个所述晶圆正对的情形)。
本实施例中,4个存储器芯片单元110的组合外围的第一切割道101与1个逻辑芯片单元210的第二切割道201相对应(可根据图4中各未标注的四条虚线直观判断),从而保证1个逻辑芯片单元210与4个存储器芯片单元110对应匹配。并且,正如前面所述,4个存储器芯片单元110的第一对接焊盘111与1个逻辑芯片单元210的第二对接焊盘211相对应,因此,在键合第一晶圆100和第二晶圆200时,即是电性键合第一对接焊盘111与第二对接焊盘211。
本实施例中,在键合第一晶圆100和第二晶圆200之后,还可以研磨减薄第一晶圆100和第二晶圆200中的至少其中之一。一般晶圆的逻辑电路和金属走线部分用到的厚度大约在100μm左右,但晶圆整体厚度在1000μm左右以提供较好的支撑。键合后的晶圆,逻辑电路部分和走线部分处于两片晶圆中间位置,此时晶圆太厚不利于散热,减薄晶圆厚度可以提升散热效果,从而使最终得到的组件厚度较小,散热性能提高。
本实施例中,在将第一晶圆100和第二晶圆200键合之后,后续还可以进行晶圆的切割,以形成单个芯片组合(每个芯片组合包括1个逻辑芯片单元210与4个存储器芯片单元110,并且它们之间电性键合),并对每个芯片组合进行塑封。
本发明又一实施例提供另一种半导体的晶圆级封装方法,请参考图5。
请参考图5,提供具有一个或多个存储器芯片单元(未示出)的第一晶圆300,每个存储器芯片单元具有存储阵列电路与外围电路,相邻存储器芯片单元之间具有第一切割道(未示出)。
存储器芯片单元可以为SRAM、DRAM、FLASH、PCM、DDR、DDR2、DDR3和DDR4中的至少一种。本实施例中,存储器芯片单元具体以DRAM为例进行说明。
具体地,所述存储器芯片单元包括:存储阵列、控制逻辑电路、接口转换逻辑电路、原有总线和超宽总线。
本实施例所提供的第一晶圆300中,还包括形成位于第一晶圆300上表面的第一对接焊盘311。第一对接焊盘311电性连接第一晶圆300内部的第一多层金属层的焊盘(包括所述电源焊盘和信号焊盘等),第一多层金属层的焊盘电性连接第一晶圆300内部总线。
本实施例中,可以在存储器芯片单元上形成一层或者第一多层金属层,然后在顶层的金属层中形成第一对接焊盘311,并且从所述存储器芯片单元的存储阵列中引出宽的内部总线与第一对接焊盘311电相连。
本实施例中,所述外围电路可以包括控制逻辑电路、接口转换逻辑电路和纠码逻辑电路中的至少一种。所述控制逻辑电路包括:行地址锁存、存储阵列控制电路、列地址锁存、位选择逻辑电路等。
本实施例所提供的第一晶圆300还包括:于第一切割道区域形成测试电路模块。所述测试电路模块形成在第一晶圆300的第一切割道中,所述测试电路模块可以与第一对接焊盘311相连,以便对存储器芯片单元进行测试,从而提高最终的封装良率。
请继续参考图5,提供具有一个或多个逻辑芯片单元(未示出)的第二晶圆400,每个逻辑芯片单元的面积对应多个存储器芯片单元的面积,相邻逻辑芯片单元之间具有第二切割道(未示出),第二切割道与多个存储芯片单元外围的第一切割道匹配,可参考前述实施例相应内容。
本实施例中,每个逻辑芯片单元的面积对应多个存储器芯片单元的面积是指:每个逻辑芯片单元的面积与多个存储器芯片单元的面积基本相等,并且,多个存储器芯片单元的面积形状与每个逻辑芯片单元的面积形状相同,多个存储器芯片单元上的第一对接焊盘311与逻辑芯片单元上的第二对接焊盘411位置相对,这样,保证后续1个逻辑芯片单元的第一对接焊盘311能够与多个存储器芯片单元的第二对接焊盘411相互电连接在一起,形成键合结构。
请继续参考图5,第二晶圆400表面形成有第二对接焊盘411。形成第二对接焊盘411与形成第一对接焊盘311的过程类似,可参考前述实施例相应内容。
第二对接焊盘411电性连接第二晶圆400内部的第二多层金属层的焊盘,第二多层金属层的焊盘电性连接第二晶圆400内部总线。
本实施例所提供的第一晶圆300还包括:于第二切割道区域形成测试电路模块。所述测试电路模块形成在第二晶圆400的第二切割道中,所述测试电路模块可以与第二对接焊盘411相连,以便对逻辑芯片单元进行测试,从而提高最终的封装良率。
请参考图5,与前述实施例不同的是,本实施例在键合第一晶圆300与第二晶圆400时,先使第一晶圆300与第二晶圆400物理连接,本实施例中,具体使得两者叠合在一起,从而使逻辑芯片单元与多个存储器芯片单元对应匹配。
请继续参考图5,键合所述第一晶圆300和第二晶圆400的步骤还包括:通过硅穿孔工艺电性耦合所述的逻辑芯片单元与存储器芯片单元。图5中,显示了在第一晶圆300与第二晶圆400叠合在一起后,在第二晶圆400中制作硅通孔结构413电连接第二对接焊盘411,并且硅通孔结构413的另一端电连接金属层412。同时第二晶圆400中还制作了硅通孔结构414电连接第一对接焊盘311,并且硅通孔结构413的另一端也电连接金属层412,因此,第一对接焊盘311通过硅通孔结构414、金属层412和硅通孔结构413与第二对接焊盘411电性连接。
本实施例后续同样可以进行晶圆减薄、晶圆切割和芯片塑封的操作,在此不再赘述。
本实施例所提供的半导体的晶圆级封装方法能够灵活地对逻辑芯片和存储器芯片进行晶圆级封装,并且操作简便,工艺成本低。
本发明又一实施例还提供了一种半导体封装件,具体的,所述半导体封装件包括:第一晶圆,具有一个或多个存储器芯片单元,相邻所述存储器芯片单元之间具有第一切割道;第二晶圆,具有一个或多个逻辑芯片单元,相邻所述逻辑芯片单元之间具有第二切割道,所述逻辑芯片单元的面积对应N个所述存储器芯片单元的面积,其中,N为大于或者等于1的自然数;所述第一晶圆和第二晶圆相互键合,所述逻辑芯片单元对应N个所述存储器芯片单元,所述第二切割道与N个所述存储芯片单元外围的第一切割道匹配。所述半导体封装件可以根据前述实施例的晶圆级封装方法形成,因此,所述半导体封装件的结构和性质可参考本说明书前述实施例相应内容。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种半导体的晶圆级封装方法,其特征在于,包括:
提供具有一个或多个存储器芯片单元的第一晶圆,每个所述存储器芯片单元具有存储阵列电路与外围电路,相邻所述存储器芯片单元之间具有第一切割道;
提供具有一个或多个逻辑芯片单元的第二晶圆,每个所述逻辑芯片单元的面积对应N个所述存储器芯片单元的面积,其中N为大于或者等于1的自然数,相邻所述逻辑芯片单元之间具有第二切割道,所述第二切割道与N个所述存储芯片单元外围的所述第一切割道匹配;
键合所述第一晶圆和第二晶圆,使所述逻辑芯片单元与N个所述存储器芯片单元对应匹配。
2.根据权利要求1所述的半导体的晶圆级封装方法,其特征在于,键合所述第一晶圆和第二晶圆的步骤包括:
形成位于所述第一晶圆上表面的第一对接焊盘;
形成位于所述第二晶圆上表面的第二对接焊盘;
电性键合所述第一对接焊盘与所述第二对接焊盘。
3.根据权利要求1所述的半导体的晶圆级封装方法,其特征在于,键合所述第一晶圆和第二晶圆的步骤包括:
所述第一晶圆与第二晶圆物理连接;
通过硅穿孔工艺电性耦合所述的逻辑芯片单元与存储器芯片单元。
4.根据权利要求2所述的半导体的晶圆级封装方法,其特征在于,所述第一对接焊盘电性连接所述第一晶圆内部的第一多层金属层的焊盘,所述第一多层金属层的焊盘电性连接所述第一晶圆内部总线;所述第二对接焊盘电性连接所述第二晶圆内部的第二多层金属层的焊盘,所述第二多层金属层的焊盘电性连接所述第二晶圆内部总线。
5.根据权利要求1所述的半导体的晶圆级封装方法,其特征在于,所述存储器芯片单元包括:SRAM、DRAM、FLASH、PCM、DDR、DDR2、DDR3和DDR4中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的半导体的晶圆级封装方法,其特征在于,所述外围电路包括:控制逻辑电路、接口转换逻辑电路和纠码逻辑电路中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的半导体的晶圆级封装方法,其特征在于,提供所述第一晶圆还包括:
于所述第一切割道区域形成测试电路模块。
8.根据权利要求1所述的半导体的晶圆级封装方法,其特征在于,提供所述第二晶圆还包括:
于所述第二切割道区域形成测试电路模块。
9.根据权利要求1所述的半导体的晶圆级封装方法,其特征在于,键合所述第一晶圆和第二晶圆之后还包括:研磨减薄所述第一晶圆和第二晶圆。
10.一种半导体封装件,其特征在于,包括:
第一晶圆,具有一个或多个存储器芯片单元,相邻所述存储器芯片单元之间具有第一切割道;
第二晶圆,具有一个或多个逻辑芯片单元,相邻所述逻辑芯片单元之间具有第二切割道,所述逻辑芯片单元的面积对应N个所述存储器芯片单元的面积,其中,N为大于或者等于1的自然数;
所述第一晶圆和第二晶圆相互键合,所述逻辑芯片单元对应N个所述存储器芯片单元,所述第二切割道与N个所述存储芯片单元外围的第一切割道匹配。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410222798.4A CN103985648B (zh) | 2014-05-23 | 2014-05-23 | 半导体的晶圆级封装方法和半导体封装件 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410222798.4A CN103985648B (zh) | 2014-05-23 | 2014-05-23 | 半导体的晶圆级封装方法和半导体封装件 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103985648A true CN103985648A (zh) | 2014-08-13 |
CN103985648B CN103985648B (zh) | 2017-01-04 |
Family
ID=51277566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410222798.4A Active CN103985648B (zh) | 2014-05-23 | 2014-05-23 | 半导体的晶圆级封装方法和半导体封装件 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103985648B (zh) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105514113A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-04-20 | 上海新储集成电路有限公司 | 一种3d非易失性存储器及其制造方法和降低功耗的方法 |
CN109411473A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-03-01 | 长江存储科技有限责任公司 | 一种dram存储芯片及其制造方法 |
CN110265292A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-09-20 | 芯盟科技有限公司 | 三维存储器以及制作方法 |
CN110534446A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-12-03 | 烟台睿创微纳技术股份有限公司 | 一种mems晶圆级封装测试的方法 |
CN110609805A (zh) * | 2018-06-14 | 2019-12-24 | 格科微电子(上海)有限公司 | 系统级芯片的实现方法 |
WO2020000183A1 (zh) * | 2018-06-26 | 2020-01-02 | 格科微电子(上海)有限公司 | 半导体的晶圆级封装方法和半导体封装件 |
WO2020107447A1 (zh) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 北京比特大陆科技有限公司 | 芯片制造方法及芯片结构 |
CN112151444A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-29 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 晶圆的匹配设计方法、晶圆键合结构以及芯片键合结构 |
CN113205854A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-03 | 西安紫光国芯半导体有限公司 | 测试电路、方法及其三维芯片 |
CN113793849A (zh) * | 2021-09-02 | 2021-12-14 | 西安紫光国芯半导体有限公司 | 集成芯片及其制备方法 |
CN113838506A (zh) * | 2020-06-08 | 2021-12-24 | 爱思开海力士有限公司 | 具有垂直结构的存储器装置 |
CN115050713A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-09-13 | 北京灵汐科技有限公司 | 晶圆级冷却系统及其生成方法、数据处理方法、存储介质 |
WO2023193737A1 (zh) * | 2022-04-08 | 2023-10-12 | 北京灵汐科技有限公司 | 晶圆级系统及其生成方法、数据处理方法、存储介质 |
WO2024098818A1 (zh) * | 2022-11-09 | 2024-05-16 | 华为技术有限公司 | 多晶圆堆叠结构和制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101097905A (zh) * | 2006-06-30 | 2008-01-02 | 富士通株式会社 | 半导体器件及其制造方法 |
US20080096320A1 (en) * | 2006-10-19 | 2008-04-24 | Micron Technology, Inc. | High density chip packages, methods of forming, and systems including same |
CN103366798A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-10-23 | 格科微电子(上海)有限公司 | 动态随机存取存储器及制造方法、半导体封装件及封装方法 |
CN203325472U (zh) * | 2013-07-10 | 2013-12-04 | 格科微电子(上海)有限公司 | 动态随机存取存储器及半导体封装件 |
-
2014
- 2014-05-23 CN CN201410222798.4A patent/CN103985648B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101097905A (zh) * | 2006-06-30 | 2008-01-02 | 富士通株式会社 | 半导体器件及其制造方法 |
US20080096320A1 (en) * | 2006-10-19 | 2008-04-24 | Micron Technology, Inc. | High density chip packages, methods of forming, and systems including same |
CN103366798A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-10-23 | 格科微电子(上海)有限公司 | 动态随机存取存储器及制造方法、半导体封装件及封装方法 |
CN203325472U (zh) * | 2013-07-10 | 2013-12-04 | 格科微电子(上海)有限公司 | 动态随机存取存储器及半导体封装件 |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105514113A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-04-20 | 上海新储集成电路有限公司 | 一种3d非易失性存储器及其制造方法和降低功耗的方法 |
CN110609805B (zh) * | 2018-06-14 | 2024-04-12 | 格科微电子(上海)有限公司 | 系统级芯片的实现方法 |
CN110609805A (zh) * | 2018-06-14 | 2019-12-24 | 格科微电子(上海)有限公司 | 系统级芯片的实现方法 |
WO2020000183A1 (zh) * | 2018-06-26 | 2020-01-02 | 格科微电子(上海)有限公司 | 半导体的晶圆级封装方法和半导体封装件 |
CN109411473A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-03-01 | 长江存储科技有限责任公司 | 一种dram存储芯片及其制造方法 |
CN112805820A (zh) * | 2018-11-30 | 2021-05-14 | 北京比特大陆科技有限公司 | 芯片制造方法及芯片结构 |
WO2020107447A1 (zh) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 北京比特大陆科技有限公司 | 芯片制造方法及芯片结构 |
CN110265292A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-09-20 | 芯盟科技有限公司 | 三维存储器以及制作方法 |
CN110534446A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-12-03 | 烟台睿创微纳技术股份有限公司 | 一种mems晶圆级封装测试的方法 |
CN110534446B (zh) * | 2019-09-09 | 2021-12-21 | 烟台睿创微纳技术股份有限公司 | 一种mems晶圆级封装测试的方法 |
CN113838506A (zh) * | 2020-06-08 | 2021-12-24 | 爱思开海力士有限公司 | 具有垂直结构的存储器装置 |
CN112151444A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-29 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 晶圆的匹配设计方法、晶圆键合结构以及芯片键合结构 |
CN113205854A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-03 | 西安紫光国芯半导体有限公司 | 测试电路、方法及其三维芯片 |
CN113205854B (zh) * | 2021-04-28 | 2023-09-19 | 西安紫光国芯半导体有限公司 | 测试电路、方法及其三维芯片 |
CN113793849A (zh) * | 2021-09-02 | 2021-12-14 | 西安紫光国芯半导体有限公司 | 集成芯片及其制备方法 |
CN115050713A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-09-13 | 北京灵汐科技有限公司 | 晶圆级冷却系统及其生成方法、数据处理方法、存储介质 |
WO2023193737A1 (zh) * | 2022-04-08 | 2023-10-12 | 北京灵汐科技有限公司 | 晶圆级系统及其生成方法、数据处理方法、存储介质 |
WO2024098818A1 (zh) * | 2022-11-09 | 2024-05-16 | 华为技术有限公司 | 多晶圆堆叠结构和制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103985648B (zh) | 2017-01-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103985648A (zh) | 半导体的晶圆级封装方法和半导体封装件 | |
CN103366798B (zh) | 动态随机存取存储器及制造方法、半导体封装件及封装方法 | |
US10651153B2 (en) | Three-dimensional (3D) memory with shared control circuitry using wafer-to-wafer bonding | |
US7830692B2 (en) | Multi-chip memory device with stacked memory chips, method of stacking memory chips, and method of controlling operation of multi-chip package memory | |
TWI578467B (zh) | 具有記憶體封裝下之控制器之記憶體裝置及相關之系統及方法 | |
US8811055B2 (en) | Semiconductor memory device | |
CN102210022B (zh) | 包括多个封装的半导体芯片的固态驱动器或者其它存储装置 | |
CN103843136B (zh) | 在ic封装中封装dram和soc | |
US11854635B2 (en) | Reclaimable semiconductor device package and associated systems and methods | |
CN107039056A (zh) | 层叠存储装置以及具有该层叠存储装置的存储器封装 | |
US10090236B2 (en) | Interposer having a pattern of sites for mounting chiplets | |
US9424954B2 (en) | Semiconductor package including stacked chips and method of fabricating the same | |
CN105431939A (zh) | 堆栈存储器 | |
CN108962301B (zh) | 一种存储装置 | |
CN102412239B (zh) | 半导体器件及其制造方法 | |
US20140253572A1 (en) | Integrated circuit device and electronic apparatus | |
KR20160068550A (ko) | 멀티 칩 패키지를 구비하는 반도체 장치 | |
CN102800644B (zh) | Ddr信号布线封装基板以及ddr信号布线封装方法 | |
US20120269489A1 (en) | Dram package, dram module including dram package, graphic module including dram package and multimedia device including dram package | |
CN105826274A (zh) | 半导体封装方法、半导体封装件及动态随机存取存储器的制作方法 | |
CN108701686B (zh) | 具有复制裸片接合垫的半导体装置及相关联装置封装及其制造方法 | |
CN203325472U (zh) | 动态随机存取存储器及半导体封装件 | |
US10998014B2 (en) | Semiconductor dies supporting multiple packaging configurations and associated methods | |
CN104795385A (zh) | 系统级包装模块和系统级包装模块的制造方法 | |
CN103681639A (zh) | 系统级封装结构及其封装方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |