DE102020106459B4 - CHIP PACKAGE STRUCTURE WITH FORMING LAYER AND METHOD OF FORMING SAME - Google Patents
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- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/16—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 main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
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- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68327—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding
- H01L2221/68331—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding of passive members, e.g. die mounting substrate
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/04105—Bonding areas formed on an encapsulation of the semiconductor or solid-state body, e.g. bonding areas on chip-scale packages
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/12105—Bump connectors formed on an encapsulation of the semiconductor or solid-state body, e.g. bumps on chip-scale packages
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/13101—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
- H01L2224/13111—Tin [Sn] as principal constituent
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/16227—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/20—Structure, shape, material or disposition of high density interconnect preforms
- H01L2224/21—Structure, shape, material or disposition of high density interconnect preforms of an individual HDI interconnect
- H01L2224/214—Connecting portions
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/23—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process
- H01L2224/24—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process of an individual high density interconnect connector
- H01L2224/241—Disposition
- H01L2224/24135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/24145—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32135—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/32145—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73217—Layer and HDI connectors
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73267—Layer and HDI connectors
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- 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
- H01L2224/81—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 using a bump connector
- H01L2224/81001—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 using a bump connector involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus
- H01L2224/81005—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 using a bump connector involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus being a temporary or sacrificial substrate
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- 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
- H01L2224/81—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 using a bump connector
- H01L2224/818—Bonding techniques
- H01L2224/81801—Soldering or alloying
- H01L2224/81815—Reflow soldering
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
- H01L2224/92—Specific sequence of method steps
- H01L2224/922—Connecting different surfaces of the semiconductor or solid-state body with connectors of different types
- H01L2224/9222—Sequential connecting processes
- H01L2224/92242—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector
- H01L2224/92244—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector the second connecting process involving a build-up interconnect
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- H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
- H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
- H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
- H01L2225/06524—Electrical connections formed on device or on substrate, e.g. a deposited or grown layer
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- H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
- H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
- H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
- H01L2225/06527—Special adaptation of electrical connections, e.g. rewiring, engineering changes, pressure contacts, layout
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- H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
- H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
- H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
- H01L2225/06548—Conductive via connections through the substrate, container, or encapsulation
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- H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
- H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
- H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
- H01L2225/06555—Geometry of the stack, e.g. form of the devices, geometry to facilitate stacking
- H01L2225/06562—Geometry of the stack, e.g. form of the devices, geometry to facilitate stacking at least one device in the stack being rotated or offset
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- H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
- H01L2225/10—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers
- H01L2225/1005—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L2225/1011—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00 the containers being in a stacked arrangement
- H01L2225/1017—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00 the containers being in a stacked arrangement the lowermost container comprising a device support
- H01L2225/1035—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00 the containers being in a stacked arrangement the lowermost container comprising a device support the device being entirely enclosed by the support, e.g. high-density interconnect [HDI]
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- H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
- H01L2225/10—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers
- H01L2225/1005—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L2225/1011—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00 the containers being in a stacked arrangement
- H01L2225/1041—Special adaptations for top connections of the lowermost container, e.g. redistribution layer, integral interposer
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- H01L24/92—Specific sequence of method steps
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- H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
- H01L24/96—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being encapsulated in a common layer, e.g. neo-wafer or pseudo-wafer, said common layer being separable into individual assemblies after connecting
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- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
- H01L2924/1815—Shape
- H01L2924/1816—Exposing the passive side of the semiconductor or solid-state body
- H01L2924/18162—Exposing the passive side of the semiconductor or solid-state body of a chip with build-up interconnect
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- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/35—Mechanical effects
- H01L2924/351—Thermal stress
- H01L2924/3511—Warping
Abstract
Chip-Package-Struktur, aufweisend:eine Verdrahtungsstruktur (902);eine erste Chipstruktur (990) über der Verdrahtungsstruktur (902);eine erste Formungsschicht (901), die die erste Chipstruktur (990) umgibt;eine zweite Chipstruktur (170) über der ersten Chipstruktur (990) und der ersten Formungsschicht (901);eine zweite Formungsschicht (180), die die zweite Chipstruktur (170) umgibt und über der ersten Chipstruktur (990) und der ersten Formungsschicht (901) liegt;eine dritte Chipstruktur (130) über der zweiten Chipstruktur (170) und der zweiten Formungsschicht (180);eine dritte Formungsschicht (140), die die dritte Chipstruktur (130) umgibt und über der zweiten Chipstruktur (170) und der zweiten Formungsschicht (180) liegt, wobei eine erste Seitenwand (182) der zweiten Formungsschicht (180) und eine zweite Seitenwand (142) der dritten Formungsschicht (140) im Wesentlichen koplanar sind; undeine vierte Formungsschicht (960), die die zweite Formungsschicht (180) und die dritte Formungsschicht (140) umgibt, wobei eine dritte Seitenwand (901a) der ersten Formungsschicht (901) und eine vierte Seitenwand (962) der vierten Formungsschicht (960) im Wesentlichen koplanar sind.A chip package structure comprising: a wiring structure (902); a first chip structure (990) over the wiring structure (902); a first molding layer (901) surrounding the first chip structure (990); a second chip structure (170) over the first chip structure (990) and the first molding layer (901);a second molding layer (180) surrounding the second chip structure (170) and overlying the first chip structure (990) and the first molding layer (901);a third chip structure ( 130) overlying the second chip structure (170) and the second molding layer (180); a third molding layer (140) surrounding the third chip structure (130) and overlying the second chip structure (170) and the second molding layer (180), wherein a first sidewall (182) of the second molding layer (180) and a second sidewall (142) of the third molding layer (140) are substantially coplanar; anda fourth molding layer (960) surrounding the second molding layer (180) and the third molding layer (140), wherein a third sidewall (901a) of the first molding layer (901) and a fourth sidewall (962) of the fourth molding layer (960) im are substantially coplanar.
Description
HINTERGRUNDBACKGROUND
Die Industrie integrierter Halbleiterschaltungen (IC-Industrie) hat ein rasches Wachstum erfahren. Technologische Fortschritte in IC-Materialien und Design haben Generationen von ICs erzeugt. Jede Generation weist kleinere und komplexere Schaltungen als die vorangehende Generation auf. Diese Fortschritte haben jedoch die Komplexität einer Verarbeitung und Herstellung von ICs erhöht.The semiconductor integrated circuit (IC) industry has experienced rapid growth. Technological advances in IC materials and design have produced generations of ICs. Each generation has smaller and more complex circuits than the previous generation. However, these advances have increased the complexity of processing and manufacturing ICs.
Im Laufe der IC-Entwicklung hat die funktionelle Dichte (d.h. die Anzahl miteinander verbundener Vorrichtungen pro Chipfläche) im Allgemeinen zugenommen, während geometrische Größe (d.h. die kleinste Komponente (oder Leitung) die unter Verwendung eines Fertigungsprozesses geschaffen werden kann) abgenommen hat. Dieser Abwärtsskalierungsprozess stellt im Allgemeinen durch Erhöhung von Produktionseffizienz und Senken damit verbundener Kosten Vorteile bereit.In general, as IC development has progressed, functional density (i.e., the number of interconnected devices per chip area) has increased, while geometric size (i.e., the smallest component (or line) that can be created using a fabrication process) has decreased. This scaling-down process generally provides benefits by increasing production efficiencies and decreasing associated costs.
Typischerweise werden dutzende oder hunderte integrierte Schaltungen auf einem einzigen Halbleiterwafer hergestellt. Die einzelnen Dies werden durch Sägen der integrierten Schaltungen entlang Ritzlinien vereinzelt. Die einzelnen Dies werden dann separat verpackt. Die Halbleiterindustrie verbessert ständig die Integrationsdichte verschiedener elektronischer Komponenten (z.B. Transistoren, Dioden, Widerstände, Kondensatoren usw.) durch ständige Verringerungen der minimalen Merkmalsgröße, wodurch mehr Komponenten in einer bestimmten Fläche integriert werden können. Da jedoch Merkmalgrößen ständig kleiner werden, werden Fertigungsprozesse immer schwieriger durchzuführen. Daher ist es eine Aufgabe, zuverlässige Packages mit elektronischen Komponenten mit hoher Integrationsdichte zu bilden.Typically, dozens or hundreds of integrated circuits are fabricated on a single semiconductor wafer. The individual dies are separated by sawing the integrated circuits along scribe lines. The individual dies are then packed separately. The semiconductor industry is continually improving the integration density of various electronic components (e.g., transistors, diodes, resistors, capacitors, etc.) through continued reductions in minimum feature size, allowing more components to be integrated in a given area. However, as feature sizes continue to shrink, manufacturing processes become increasingly difficult to perform. Therefore, it is an object to form reliable electronic component packages with high integration density.
Die US 2018 / 0 277 520 A1 beschreibt ein Verfahren umfassend das Anbringen eines Chips einer ersten Ebene an einem Dummy-Chip, das Einkapseln des Chips der ersten Ebene in einem ersten Material, das Ausbilden von Vias über dem Chip der ersten Ebene, das Anbringen eines Chips der zweiten Ebene über dem Chip der ersten Ebene und das Einkapseln der Vias und des Chips der zweiten Ebene in einem zweiten Material. Umverteilungsleitungen werden über den Vias und dem Chip der zweiten Ebene gebildet und elektrisch mit ihnen verbunden.US 2018/0 277 520 A1 describes a method comprising attaching a first level chip to a dummy chip, encapsulating the first level chip in a first material, forming vias over the first level chip, attaching a second level chip over the first level chip and encapsulating the vias and the second level chip in a second material. Redistribution lines are formed over and electrically connected to the vias and the second level chip.
Die US 2018 / 0 138 083 A1 beschreibt ein Fan-out-Halbleiterpaket mit einem ersten Verbindungselement mit einem Durchgangsloch, ersten und zweiten Chips, die in dem Durchgangsloch angeordnet sind, einem Verkapselungsmaterial, das zumindest Teile des ersten Verbindungselements, des ersten Chips und des zweiten Chips verkapselt, und einem zweiten Verbindungselement, das auf dem ersten Verbindungselement und auf aktiven Oberflächen des ersten Chips und des zweiten Chips angeordnet ist. Eine Umverteilungsschicht des zweiten Verbindungselements ist sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Verbindungselement durch erste und zweite Leiter verbunden. Die US 2017 / 0 098 629 A1 beschreibt eine Halbleiterpaketstruktur mit einem ersten Chip mit einer ersten Oberfläche und einer ihr gegenüberliegenden zweiten Oberfläche. Eine erste Formmasse umgibt den ersten Chip. Eine ersteUS 2018 / 0 138 083 A1 describes a fan-out semiconductor package with a first connection element with a through hole, first and second chips that are arranged in the through hole, an encapsulation material that contains at least parts of the first connection element, the first chip and the second chip encapsulated, and a second connection element, which is arranged on the first connection element and on active surfaces of the first chip and the second chip. A redistribution layer of the second connection element is connected to both the first and second connection elements by first and second conductors. US 2017/0 098 629 A1 describes a semiconductor package structure having a first chip with a first surface and a second surface opposite thereto. A first molding compound surrounds the first chip. A first
Umverteilungsschichtstruktur (RDL) ist auf der zweiten Oberfläche des ersten Chip angeordnet und erstreckt sich seitlich auf der ersten Formmasse. Ein zweiter Chip ist auf der ersten RDL-Struktur angeordnet und hat eine erste Oberfläche und eine ihr gegenüberliegende zweite Oberfläche. Eine zweite Formmasse umgibt den zweiten Chip. Eine erste Schutzschicht bedeckt eine Seitenwand der ersten RDL-Struktur und eine Seitenwand der ersten Formmasse.Redistribution layer structure (RDL) is arranged on the second surface of the first die and extends laterally on the first molding compound. A second die is disposed on the first RDL structure and has a first surface and a second surface opposite thereto. A second molding compound surrounds the second chip. A first protective layer covers a sidewall of the first RDL structure and a sidewall of the first molding compound.
Die US 2018 / 0 122 764 A1 beschreibt eine Chip-Paketstruktur mit einem Umverteilungssubstrat und einer ersten Chipstruktur über dem Umverteilungssubstrat. Die Chip-Paketstruktur umfasst ferner eine erste Formschicht, die die erste Chip-Struktur umgibt. Die Chip-Paketstruktur enthält außerdem eine zweite Chip-Struktur über der ersten Chip-Struktur sowie eine zweite Formschicht, die die zweite Chipstruktur umgibt. Die Chip-Paketstruktur enthält darüber hinaus eine dritte Formschicht, die die erste Formschicht und die zweite Formschicht umgibt.US 2018/0 122 764 A1 describes a chip package structure with a redistribution substrate and a first chip structure over the redistribution substrate. The chip package structure further includes a first molding layer surrounding the first chip structure. The chip package structure also includes a second chip structure overlying the first chip structure and a second molding layer surrounding the second chip structure. The chip package structure also includes a third molding layer surrounding the first molding layer and the second molding layer.
Figurenlistecharacter list
Aspekte der vorliegenden Offenbarung lassen sich am besten anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verstehen. Es ist zu beachten, dass gemäß der branchenüblichen Praxis verschiedene Merkmale nicht maßstabsgetreu dargestellt sind. Tatsächlich können die Abmessungen der verschiedenen Merkmale zugunsten einer klaren Erläuterung willkürlich vergrößert oder verkleinert sein.
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1A-1H sind Querschnittsansichten verschiedener Stufen eines Prozesses zur Bildung einer Chip-Package-Struktur gemäß manchen Ausführungsformen. -
1C-1 und1H-1 sind Draufsichten der Chip-Package-Struktur von1C und1H gemäß manchen Ausführungsformen. -
2A-2H sind Querschnittsansichten verschiedener Stufen eines Prozesses zur Bildung einer Chip-Package-Struktur gemäß manchen Ausführungsformen. -
2B-1 und2H-1 sind Draufsichten der Chip-Package-Struktur von2B und2H gemäß manchen Ausführungsformen. -
3A-3E sind Querschnittsansichten verschiedener Stufen eines Prozesses zur Bildung einer Chip-Package-Struktur gemäß manchen Ausführungsformen. -
4A ist eine Draufsicht der Chip-Package-Struktur von3E gemäß manchen Ausführungsformen. -
4B ist eine perspektivische Ansicht der Chip-Package-Struktur von3E gemäß manchen Ausführungsformen. -
5 ist eine Draufsicht der Chip-Package-Struktur von3E gemäß manchen Ausführungsformen. -
6 ist eine Draufsicht der Chip-Package-Struktur von3E gemäß manchen Ausführungsformen. -
7 ist eine Draufsicht der Chip-Package-Struktur von3E gemäß manchen Ausführungsformen. -
8 ist eine Draufsicht der Chip-Package-Struktur von3E gemäß manchen Ausführungsformen. -
9A-9E sind Querschnittsansichten verschiedener Stufen eines Prozesses zur Bildung einer Chip-Package-Struktur gemäß manchen Ausführungsformen. -
9C-1 ist eine Draufsicht der Chip-Package-Struktur von9C gemäß manchen Ausführungsformen. -
9C-2 ist eine Querschnittsansicht, die die Chip-Package-Struktur entlang einer Schnittlinie II-II' in9C-1 veranschaulicht, gemäß manchen Ausführungsformen. -
10A-10D sind Querschnittsansichten verschiedener Stufen eines Prozesses zur Bildung einer Chip-Package-Struktur gemäß manchen Ausführungsformen. -
11A ist eine Querschnittsansicht einer Chip-Package-Struktur gemäß manchen Ausführungsformen. -
11B ist eine Draufsicht der Chip-Package-Struktur von11A gemäß manchen Ausführungsformen. -
12 ist eine Querschnittsansicht einer Chip-Package-Struktur gemäß manchen Ausführungsformen. -
13 ist eine Querschnittsansicht einer Chip-Package-Struktur gemäß manchen Ausführungsformen.
-
1A- 12 are cross-sectional views of various stages of a process of forming a chip package structure, according to some embodiments.1H -
1C-1 and1H-1 12 are plan views of the chip package structure of FIG1C and1H according to some embodiments. -
2A-2H are cross-sectional views of various stages of a process of formation a chip package structure according to some embodiments. -
2B-1 and2H-1 12 are plan views of the chip package structure of FIG2 B and2H according to some embodiments. -
3A- 12 are cross-sectional views of various stages of a process of forming a chip package structure, according to some embodiments.3E -
4A FIG. 12 is a plan view of the chip package structure of FIG3E according to some embodiments. -
4B FIG. 14 is a perspective view of the chip package structure of FIG3E according to some embodiments. -
5 FIG. 12 is a plan view of the chip package structure of FIG3E according to some embodiments. -
6 FIG. 12 is a plan view of the chip package structure of FIG3E according to some embodiments. -
7 FIG. 12 is a plan view of the chip package structure of FIG3E according to some embodiments. -
8th FIG. 12 is a plan view of the chip package structure of FIG3E according to some embodiments. -
9A- 12 are cross-sectional views of various stages of a process of forming a chip package structure, according to some embodiments.9E -
9C-1 FIG. 12 is a plan view of the chip package structure of FIG9C according to some embodiments. -
9C-2 Fig. 12 is a cross-sectional view showing the chip package structure taken along a line II-II' in Fig9C-1 illustrated, according to some embodiments. -
10A- 12 are cross-sectional views of various stages of a process of forming a chip package structure, according to some embodiments.10D -
11A -
11B FIG. 12 is a plan view of the chip package structure of FIG11A according to some embodiments. -
12 12 is a cross-sectional view of a chip package structure according to some embodiments. -
13 12 is a cross-sectional view of a chip package structure according to some embodiments.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Die folgende Offenbarung sieht viele verschiedene Ausführungsformen oder Beispiele zur Implementierung verschiedener Merkmale des bereitgestellten Gegenstands vor. Spezielle Beispiele von Komponenten und Anordnungen sind in der Folge zur Vereinfachung der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Zum Beispiel kann die Bildung eines ersten Elements über oder auf einem zweiten Element in der folgenden Beschreibung Ausführungsformen enthalten, in welchen das erste und zweite Element in direktem Kontakt gebildet sind, und kann auch Ausführungsformen enthalten, in welchen zusätzliche Elemente zwischen dem ersten und zweiten Element gebildet sein können, so dass das erste und zweite Element nicht in direktem Kontakt sein könnten. Zusätzlich kann die vorliegende Offenbarung Bezugsnummern und/oder -buchstaben in den verschiedenen Beispielen wiederholen. Diese Wiederholung dient der Einfachheit und Klarheit und legt selbst kein Verhältnis zwischen den verschiedenen besprochenen Ausführungsformen und/oder Konfigurationen fest.The following disclosure provides many different embodiments or examples for implementing various features of the provided subject matter. Specific examples of components and arrangements are described below to simplify the present disclosure. For example, the formation of a first element over or on a second element in the following description may include embodiments in which the first and second elements are formed in face-to-face contact, and may also include embodiments in which additional elements are formed between the first and second elements can be formed so that the first and second elements could not be in direct contact. Additionally, the present disclosure may repeat reference numbers and/or letters in the various examples. This repetition is for the purpose of simplicity and clarity and does not in itself establish a relationship between the various embodiments and/or configurations discussed.
Weiter können räumlich relative Ausdrücke wie „unterliegend“, „unterhalb“, unter”, „überliegend“, „ober“ „und dergleichen hier zur einfachen Beschreibung verwendet werden, um ein Verhältnis eines Elements oder Merkmals zu einem oder mehreren anderen Element(en) oder Merkmal(en) zu beschreiben, die in den Figuren dargestellt sind. Die raumbezogenen Begriffe sollen unterschiedliche Orientierungen der Vorrichtung in Verwendung oder Betrieb zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Orientierung beinhalten. Die Vorrichtung kann anders orientiert (90 Grad oder in anderen Orientierungen gedreht) sein und die hierin verwendeten räumlich relativen Beschreibungsausdrücke können ebenso entsprechend ausgelegt werden.Further, spatially relative terms such as "underlying," "below," under, "overlying," "upper," and the like may be used herein for ease of description to indicate a relationship of one element or feature to one or more other element(s). or to describe feature(s) illustrated in the figures. The spatial terms are intended to encompass different orientations of the device in use or operation in addition to the orientation depicted in the figures. The device may be otherwise oriented (rotated 90 degrees or at other orientations) and the spatially relative descriptive terms used herein also construed accordingly.
Der Begriff „im Wesentlichen“ in der Beschreibung, wie in „im Wesentlichen flach“ oder in „im Wesentlichen koplanar“ usw., ist für Fachleute verständlich. In manchen Ausführungsformen kann das Adjektiv im Wesentlichen fehlen. Wenn anwendbar kann der Begriff „im Wesentlichen“ auch Ausführungsformen mit „vollständig“, „komplette“, „alle“ usw. enthalten. Wenn anwendbar, kann sich der Begriff „im Wesentlichen“ auch auf 90% oder höher, wie 95% oder höher, insbesondere 99% oder höher, enthaltend 100%, beziehen. Ferner sind Begriffe wie „im Wesentlichen parallel“ oder „im Wesentlichen senkrecht“ so auszulegen, dass sie eine unwesentliche Abweichung von der spezifizierten Anordnung nicht ausschließen und zum Beispiel Abweichungen bis zu 10° enthalten können. Der Begriff „im Wesentlichen“ schließt „vollständig“ nicht aus, z.B. kann eine Zusammensetzung, die „im Wesentlichen frei“ von Y ist, komplett frei von Y sein.The term "substantially" in the specification, as in "substantially flat," or in "substantially coplanar," etc., is understood by those skilled in the art. In some embodiments, the adjective may be substantially absent. Where applicable, the term "substantially" may also include embodiments including "complete,""complete,""all," etc. Where applicable, the term "substantially" may also refer to 90% or greater, such as 95% or greater, particularly 99% or greater, including 100%. Furthermore, terms such as "substantially parallel" or "substantially perpendicular" are to be construed as not precluding insubstantial deviation from the specified arrangement and, for example, deviations can contain up to 10°. The term "substantially" does not exclude "completely," e.g., a composition that is "substantially free" of Y may be completely free of Y.
Begriffe wie „etwa“ in Verbindung mit einer spezifischen Distanz oder Größe sind so auszulegen, dass sie eine unwesentliche Abweichung von der spezifizierten Distanz oder Größe nicht ausschließen und zum Beispiel Abweichungen bis zu 10° enthalten können. Der Begriff „etwa“ in Bezug auf einen numerischen Wert × kann × ±5 oder 10% bedeuten.Terms such as "approximately" in connection with a specific distance or size should be interpreted in such a way that they do not exclude an insignificant deviation from the specified distance or size and may, for example, include deviations of up to 10°. The term "about" in relation to a numerical value x can mean x ±5 or 10%.
Es sind manche Ausführungsformen der Offenbarung beschrieben. Zusätzliche Schritte können vor, während und/oder nach den Stufen, die in diesen Ausführungsformen beschrieben sind, bereitgestellt sein. Manche der Stufen, die beschrieben sind, können für andere Ausführungsformen ersetzt oder eliminiert werden. Zusätzliche Elemente können der Halbleitervorrichtungsstruktur hinzugefügt werden. Manche der unten beschriebenen Elemente können für andere Ausführungsformen ersetzt oder eliminiert werden. Obwohl manche Ausführungsformen mit Schritten besprochen sind, die in einer bestimmten Reihenfolge durchgeführt werden, können diese Schritte in einer anderen logischen Reihenfolge durchgeführt werden.Some embodiments of the disclosure are described. Additional steps may be provided before, during, and/or after the steps described in these embodiments. Some of the stages described may be substituted or eliminated for other embodiments. Additional elements can be added to the semiconductor device structure. Some of the elements described below may be substituted or eliminated for other embodiments. Although some embodiments are discussed with steps performed in a particular order, these steps may be performed in a different logical order.
Andere Merkmale und Prozesse können enthalten sein. Zum Beispiel können Teststrukturen enthalten sein, um Verifizierungstestung des 3D-Packaging oder der 3DIC-Vorrichtungen zu unterstützen. Die Teststrukturen können zum Beispiel Test-Pads aufweisen, die in einer Umverteilungsschicht oder auf einem Substrat gebildet sind, die bzw. das die Testung des 3D-Packaging oder 3DIC, die Verwendung von Sonden und/oder Sondenkarten und dergleichen erlaubt. Die Verifizierungstestung kann auf Zwischenstrukturen wie auch an der endgültigen Struktur durchgeführt werden. Zusätzlich können die hier offenbarten Strukturen und Verfahren in Verbindung mit Testmethodologien verwendet werden, die Zwischenverifizierung bekannt guter Dis beinhalten, um die Ausbeute zu erhöhen und Kosten zu senken.Other features and processes may be included. For example, test structures may be included to support verification testing of 3D packaging or 3DIC devices. For example, the test structures may include test pads formed in a redistribution layer or on a substrate that allows for testing of 3D packaging or 3DIC, use of probes and/or probe cards, and the like. Verification testing can be performed on intermediate structures as well as on the final structure. Additionally, the structures and methods disclosed herein can be used in conjunction with testing methodologies involving intermediate verification of known good diss to increase yields and reduce costs.
Wie in
Wie in
Wie in
Die dielektrische Schicht 134 enthält gemäß manchen Ausführungsformen Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid, Borosilikatglas (BSG), Phosphosilikatglas (PSG), Borophosphosilikatglas (BPSG), fluoriertes Silikatglas (FSG), Low-k Material, poröses dielektrisches Material oder eine Kombination davon. Die dielektrische Schicht 134 wird gemäß manchen Ausführungsformen unter Verwendung eines CVD-Prozesses, eines HDPCVD-Prozesses, eines Spin-on-Prozesses, eines Sputterprozesses oder einer Kombination davon gebildet.The
Die Bonding-Pads 136 werden gemäß manchen Ausführungsformen in der dielektrischen Schicht 134 gebildet. Die Bonding-Pads 136 sind gemäß manchen Ausführungsformen elektrisch mit Vorrichtungen (nicht dargestellt) verbunden, die in/über dem Chip 132 gebildet sind. Die Zwischenverbindungsstrukturen 138 werden gemäß manchen Ausführungsformen über den entsprechenden Bonding-Pads 136 gebildet.
Die Zwischenverbindungsstrukturen 138 weisen gemäß manchen Ausführungsformen leitfähige Säulen oder leitfähige Höcker auf. Die Passivierungsschicht 139 wird gemäß manchen Ausführungsformen über der dielektrischen Schicht 134 gebildet und umgibt die Zwischenverbindungsstrukturen 138. Die Passivierungsschicht 139 enthält ein Polymermaterial oder ein anderes geeignetes Isoliermaterial.The
Wie in
Die Bildung der Formungsschicht 140 umfasst gemäß manchen Ausführungsformen ein Bilden einer Formmasse-Materialschicht über der Klebeschicht 120; ein Durchführen eines Härtungsprozesses zur Vernetzung (oder Wärmehärtung) der Polymere der Formmasse-Materialschicht; ein Durchführen eines Schleifprozesses über der Formmasse-Materialschicht, bis die Zwischenverbindungsstrukturen 138 freiliegen. Daher sind die Deckflächen 138a, 130a und 142 der Zwischenverbindungsstrukturen 138, der Chipstrukturen 130 und der Formungsschicht 140 gemäß manchen Ausführungsformen im Wesentlichen koplanar.Forming the
Wie in
Aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTEs, Coefficients of Thermal Expansion) verschiedener Elemente des Packages 100 gemäß manchen Ausführungsformen, neigt das Package 100 dazu, sich an den Rändern 100e des Packages 100 zu verwerfen (zu krümmen). Daher ist gemäß manchen Ausführungsformen, um das Verwerfen des Packages 100 zu eliminieren oder zu verringern, der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials des Trägersubstrats 110 kleiner als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials der Formungsschicht 140. Due to different coefficients of thermal expansion (CTEs) of various elements of the
Wie in
Wie in
In manchen Ausführungsformen ist ein Abschnitt jeder der Chipstrukturen 130 durch die Chipstrukturen 170 freigelegt. Die Chipstrukturen 170 befinden sich gemäß manchen Ausführungsformen zwischen den leitfähigen Säulen 160. Die leitfähigen Säulen 160 umgeben gemäß manchen Ausführungsformen die Chipstrukturen 170.In some embodiments, a portion of each of
Jede der Chipstrukturen 170 weist gemäß manchen Ausführungsformen einen Chip 172, eine dielektrische Schicht 174, Bonding-Pads 176, Zwischenverbindungsstrukturen 178 und eine Passivierungsschicht 179 auf. Die dielektrische Schicht 174 wird gemäß manchen Ausführungsformen über dem Chip 172 gebildet.Each of the
Die dielektrische Schicht 174 enthält gemäß manchen Ausführungsformen Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid, Borosilikatglas (BSG), Phosphosilikatglas (PSG), Borophosphosilikatglas (BPSG), fluoriertes Silikatglas (FSG), Low-k Material, poröses dielektrisches Material oder eine Kombination davon. Die dielektrische Schicht 174 wird gemäß manchen Ausführungsformen unter Verwendung eines CVD-Prozesses, eines HDPCVD-Prozesses, eines Spin-on-Prozesses, eines Sputterprozesses oder einer Kombination davon gebildet.The
Die Bonding-Pads 176 werden gemäß manchen Ausführungsformen in der dielektrischen Schicht 174 gebildet. Die Bonding-Pads 176 sind elektrisch mit Vorrichtungen (nicht dargestellt) verbunden, die gemäß manchen Ausführungsformen in/über dem Chip 172 gebildet sind. Die Zwischenverbindungsstrukturen 178 werden gemäß manchen Ausführungsformen jeweils über den Bonding-Pads 176 gebildet.
Die Zwischenverbindungsstrukturen 178 weisen gemäß manchen Ausführungsformen leitfähige Säulen oder leitfähige Höcker auf. Die Passivierungsschicht 179 wird gemäß manchen Ausführungsformen über der dielektrischen Schicht 174 gebildet und umgibt die Zwischenverbindungsstrukturen 178. Die Passivierungsschicht 179 enthält ein Polymermaterial oder ein anderes geeignetes Isoliermaterial.The
Wie in
Die Formungsschicht 180 umgibt gemäß manchen Ausführungsformen die Chipstrukturen 170 und die leitfähigen Säulen 160. In manchen Ausführungsformen liegen Abschnitte der Formungsschicht 180 zwischen den Chipstrukturen 170 und den leitfähigen Säulen 160. Die Formungsschicht 180 enthält ein Polymermaterial oder ein anderes geeignetes Isoliermaterial.
Die Bildung der Formungsschicht 180 umfasst gemäß manchen Ausführungsformen ein Bilden einer Formmasse-Materialschicht über der Isolierschicht 150; ein Durchführen eines Härtungsprozesses zur Vernetzung (oder Wärmehärtung) der Polymere der Formmasse-Materialschicht; ein Durchführen eines Schleifprozesses über der Formmasse-Materialschicht, bis die leitfähigen Säulen 160 und die Zwischenverbindungsstrukturen 178 freigelegt sind.Forming
Daher sind gemäß manchen Ausführungsformen Deckflächen 178a, 170a, 162 und 182 der Zwischenverbindungsstrukturen 178, der Chipstrukturen 170, der leitfähigen Säulen 160 und der Formungsschicht 180 im Wesentlichen koplanar. Die leitfähigen Säulen 160 gehen gemäß manchen Ausführungsformen durch die Formungsschicht 180.Therefore, in accordance with some embodiments,
Wie in
Wie in
Wie in
Wie in
In jeder der Chip-Package-Strukturen 200 sind gemäß manchen Ausführungsformen Seitenwände 194, 184, 154 und 144 der Isolierschicht 190, der Formungsschicht 180, der Isolierschicht 150 und der Formungsschicht 140 im Wesentlichen koplanar. Die Formungsschichten 140 und 180 bilden gemäß manchen Ausführungsformen gemeinsam eine Formungsstruktur.In each of
Wie in
Wie in
Zum Beispiel enthält die Klebeschicht 230 gemäß manchen Ausführungsformen einen Ultraviolettkleber (UV-Kleber), der seine Klebeeigenschaften verliert, wenn er mit UV-Licht bestrahlt wird. In manchen Ausführungsformen enthält die Klebeschicht 230 ein doppelseitiges Klebeband. Die Klebeschicht 230 wird unter Verwendung eines Laminierungsprozesses, eines Rotationsbeschichtungsprozesses oder eines anderen geeigneten Prozesses gebildet.For example, according to some embodiments, the
Wie in
Die Chipstruktur 240 liegt gemäß manchen Ausführungsformen über den Chipstrukturen 170 und der Formungsschicht 180 einer der Chip-Package-Strukturen 200. Die Isolierschicht 190 trennt gemäß manchen Ausführungsformen die darunter liegenden Chipstrukturen 170 von der darüber liegenden Chipstruktur 240.The
Jede der Chipstrukturen 240 weist gemäß manchen Ausführungsformen einen Chip 242, eine dielektrische Schicht 244, Bonding-Pads 246, Zwischenverbindungsstrukturen 248 und eine Passivierungsschicht 249 auf. Die dielektrische Schicht 244 wird gemäß manchen Ausführungsformen über dem Chip 242 gebildet.Each of the
Die dielektrische Schicht 244 enthält gemäß manchen Ausführungsformen Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid, Borosilikatglas (BSG), Phosphosilikatglas (PSG), Borophosphosilikatglas (BPSG), fluoriertes Silikatglas (FSG), Low-k Material, poröses dielektrisches Material oder eine Kombination davon.The
Die dielektrische Schicht 244 wird gemäß manchen Ausführungsformen unter Verwendung eines CVD-Prozesses, eines HDPCVD-Prozesses, eines Spin-on-Prozesses, eines Sputterprozesses oder einer Kombination davon gebildet. Die Bonding-Pads 246 werden gemäß manchen Ausführungsformen in der dielektrischen Schicht 244 gebildet. Die Bonding-Pads 246 sind gemäß manchen Ausführungsformen elektrisch mit Vorrichtungen (nicht dargestellt) verbunden, die in/über dem Chip 242 gebildet sind.The
Die Zwischenverbindungsstrukturen 248 werden gemäß manchen Ausführungsformen jeweils über den Bonding-Pads 246 gebildet. Die Zwischenverbindungsstrukturen 248 weisen gemäß manchen Ausführungsformen leitfähige Säulen oder leitfähige Höcker auf. Die Passivierungsschicht 249 wird gemäß manchen Ausführungsformen über der dielektrischen Schicht 244 gebildet und umgibt die Zwischenverbindungsstrukturen 248. Die Passivierungsschicht 249 enthält ein Polymermaterial oder ein anderes geeignetes Isoliermaterial.
Wie in
Das Trägersubstrat 110 und die Formungsschicht 250 sind gemäß manchen Ausführungsformen aus verschiedenen Materialien hergestellt. Zum Eliminieren oder Verringern des Verwerfens des Packages von
Die Bildung der Formungsschicht 250 umfasst gemäß manchen Ausführungsformen ein Bilden einer Formmasse-Materialschicht über der Klebeschicht 230 und den Chip-Package-Strukturen 200; ein Durchführen eines Härtungsprozesses zur Vernetzung (oder Wärmehärtung) der Polymere der Formmasse-Materialschicht; ein Durchführen eines Schleifprozesses über der Formmasse-Materialschicht, bis die Zwischenverbindungsstrukturen 248 freigelegt sind.Forming the
Wie in
Die leitfähigen Durchkontaktierungen 268 befinden sich gemäß manchen Ausführungsformen zwischen den leitfähigen Pads 266, den Verdrahtungsschichten 264, den leitfähigen Säulen 210 und den Zwischenverbindungsstrukturen 248. Daher sind die leitfähigen Pads 266, die Verdrahtungsschichten 264, die leitfähigen Säulen 210 und die Zwischenverbindungsstrukturen 248 gemäß manchen Ausführungsformen imstande, gemäß den Designanforderungen elektrisch miteinander durch die leitfähigen Durchkontaktierungen 268 verbunden zu werden.The
Wie in
Wie in
Wie in
Jede der Chip-Package-Strukturen 300 weist gemäß manchen Ausführungsformen die Chip-Package-Struktur 200, die Chipstruktur 240, die Formungsschicht 250, die Verdrahtungsstruktur 260 und die leitfähigen Höcker 270 auf. In der Chip-Package-Struktur 300 sind Seitenwände 262 und 252 der Verdrahtungsstruktur 260 und der Formungsschicht 250 gemäß manchen Ausführungsformen im Wesentlichen koplanar.Each of the
In der Chip-Package-Struktur 300 sind gemäß manchen Ausführungsformen Deckflächen 212, 254, 249a und 248a der leitfähigen Säulen 210, der Formungsschicht 250, der Passivierungsschicht 249 und der Zwischenverbindungsstrukturen 248 im Wesentlichen koplanar. Die leitfähigen Säulen 210 gehen gemäß manchen Ausführungsformen durch die Formungsschicht 250. Die Formungsschicht 250 umgibt gemäß manchen Ausführungsformen kontinuierlich die gesamten Chip-Package-Strukturen 200 und die gesamte Chipstruktur 240. Die Formungsschicht 250 ist gemäß manchen Ausführungsformen eine einlagige Struktur.In
In manchen Ausführungsformen sind eine Bodenfläche 132a des Chips 132, eine Bodenfläche 146 der Formungsschicht 140 und eine Bodenfläche 256 der Formungsschicht 250 im Wesentlichen koplanar. Die Formungsschicht 250 umgibt gemäß manchen Ausführungsformen die Isolierschichten 190 und 150. Die Formungsschicht 140 bedeckt gemäß manchen Ausführungsformen die Deckflächen 132b der Chips 132 nicht. Die Formungsschicht 140 bedeckt gemäß manchen Ausführungsformen Bodenflächen 132a der Chips 132 nicht.In some embodiments, a
Die Formungsschicht 180 bedeckt gemäß manchen Ausführungsformen Deckflächen 172a der Chips 172 nicht. Die Formungsschicht 250 bedeckt gemäß manchen Ausführungsformen eine Deckfläche 242a des Chips 242 nicht. Die Chip-Package-Struktur 300 ist gemäß manchen Ausführungsformen eine Fan-out-Chip-Package-Struktur.The
Der Prozess von
Daher wird während des Prozesses von
Da der Sägeprozess von
In manchen Ausführungsformen wird ein elektrischer Eigenschaftstest (z.B. ein abschließender Test) über den leitfähigen Säulen 210 von
Daher verhindert der Prozess von
Wie in
Wie in
Die Bonding-Pads 136 werden gemäß manchen Ausführungsformen in der dielektrischen Schicht 134 gebildet. Die Bonding-Pads 136 sind gemäß manchen Ausführungsformen elektrisch mit Vorrichtungen (nicht dargestellt) verbunden, die in/über dem Chip 132 gebildet sind. Die Zwischenverbindungsstrukturen 138 werden gemäß manchen Ausführungsformen über den entsprechenden Bonding-Pads 136 gebildet.
Die Zwischenverbindungsstrukturen 138 weisen gemäß manchen Ausführungsformen leitfähige Säulen oder leitfähige Höcker auf. Die Passivierungsschicht 139 wird gemäß manchen Ausführungsformen über der dielektrischen Schicht 134 gebildet und umgibt die Zwischenverbindungsstrukturen 138.The
Wie in
Wie in
Wie in
In manchen Ausführungsformen ist ein Abschnitt jeder der Chipstrukturen 130 durch die Chipstrukturen 170 freigelegt. Die Chipstrukturen 170 befinden sich gemäß manchen Ausführungsformen zwischen den leitfähigen Säulen 160. Die leitfähigen Säulen 160 umgeben die Chipstrukturen 170 gemäß manchen Ausführungsformen.In some embodiments, a portion of each of
Jede der Chipstrukturen 170 weist gemäß manchen Ausführungsformen einen Chip 172, eine dielektrische Schicht 174, Bonding-Pads 176, Zwischenverbindungsstrukturen 178 und eine Passivierungsschicht 179 auf. Die dielektrische Schicht 174 wird gemäß manchen Ausführungsformen über dem Chip 172 gebildet.Each of the
Die Bonding-Pads 176 werden gemäß manchen Ausführungsformen in der dielektrischen Schicht 174 gebildet. Die Bonding-Pads 176 sind elektrisch mit Vorrichtungen (nicht dargestellt) verbunden, die gemäß manchen Ausführungsformen in/über dem Chip 172 gebildet sind. Die Zwischenverbindungsstrukturen 178 werden gemäß manchen Ausführungsformen jeweils über den Bonding-Pads 176 gebildet.
Die Zwischenverbindungsstrukturen 178 weisen gemäß manchen Ausführungsformen leitfähige Säulen oder leitfähige Höcker auf. Die Passivierungsschicht 179 wird gemäß manchen Ausführungsformen über der dielektrischen Schicht 174 gebildet und umgibt die Zwischenverbindungsstrukturen 178. Die Passivierungsschicht 179 enthält ein Polymermaterial oder ein anderes geeignetes Isoliermaterial.The
Wie in
Die Formungsschicht 180 und das Trägersubstrat 110 sind gemäß manchen Ausführungsformen aus verschiedenen Materialien hergestellt. Zum Eliminieren oder Verringern des Verwerfens des Packages 400, ist gemäß manchen Ausführungsformen der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials des Trägersubstrats 110 kleiner als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials der Formungsschicht 180.The
Die Bildung der Formungsschicht 180 umfasst gemäß manchen Ausführungsformen ein Bilden einer Formmasse-Materialschicht über der Klebeschicht 120; ein Durchführen eines Härtungsprozesses zur Vernetzung (oder Wärmehärtung) der Polymere der Formmasse-Materialschicht; ein Durchführen eines Schleifprozesses über der Formmasse-Materialschicht, bis die leitfähigen Säulen 160 und die Zwischenverbindungsstrukturen 178 freigelegt sind.Forming the
Daher sind gemäß manchen Ausführungsformen Deckflächen 178a, 170a, 162 und 182 der Zwischenverbindungsstrukturen 178, der Chipstrukturen 170, der leitfähigen Säulen 160 und der Formungsschicht 180 im Wesentlichen koplanar. Die leitfähigen Säulen 160 gehen gemäß manchen Ausführungsformen durch die Formungsschicht 180.Therefore, in accordance with some embodiments,
Wie in
Die Löcher 192 legen gemäß manchen Ausführungsformen jeweils die darunter liegenden leitfähigen Säulen 160 und die darunter liegenden Zwischenverbindungsstrukturen 178 frei. Wie in
Wie in
Wie in
Wie in
Wie in
Die Chipstruktur 240 befindet sich gemäß manchen Ausführungsformen über den Chipstrukturen 170 und der Formungsschicht 180 einer der Chip-Package-Strukturen 200a. Die Isolierschicht 190 trennt gemäß manchen Ausführungsformen die darunter liegenden Chipstrukturen 170 von der darüber liegenden Chipstruktur 240.The
Jede der Chipstrukturen 240 weist gemäß manchen Ausführungsformen einen Chip 242, eine dielektrische Schicht 244, Bonding-Pads 246, Zwischenverbindungsstrukturen 248 und eine Passivierungsschicht 249 auf. Die dielektrische Schicht 244 wird gemäß manchen Ausführungsformen über dem Chip 242 gebildet. Die Bonding-Pads 246 werden gemäß manchen Ausführungsformen in der dielektrischen Schicht 244 gebildet. Die Bonding-Pads 246 sind gemäß manchen Ausführungsformen elektrisch mit Vorrichtungen (nicht dargestellt) verbunden, die in/über dem Chip 242 gebildet sind.Each of the
Die Zwischenverbindungsstrukturen 248 werden gemäß manchen Ausführungsformen jeweils über den Bonding-Pads 246 gebildet. Die Zwischenverbindungsstrukturen 248 weisen gemäß manchen Ausführungsformen leitfähige Säulen oder leitfähige Höcker auf. Die Passivierungsschicht 249 wird gemäß manchen Ausführungsformen über der dielektrischen Schicht 244 gebildet und umgibt die Zwischenverbindungsstrukturen 248.
Wie in
Die Formungsschicht 250 enthält ein Polymermaterial oder ein anderes geeignetes Isoliermaterial. In manchen Ausführungsformen sind die Formungsschichten 180 und 250 aus verschiedenen Materialien hergestellt. In manchen anderen Ausführungsformen sind die Formungsschichten 180 und 250 aus demselben Material hergestellt.
Die Formungsschicht 250 und das Trägersubstrat 220 sind gemäß manchen Ausführungsformen aus verschiedenen Materialien hergestellt. Zum Eliminieren oder Verringern des Verwerfens des Packages von
Wie in
Die leitfähigen Durchkontaktierungen 268 befinden sich gemäß manchen Ausführungsformen zwischen den leitfähigen Pads 266, den Verdrahtungsschichten 264, den leitfähigen Säulen 210 und den Zwischenverbindungsstrukturen 248. Daher sind die leitfähigen Pads 266, die Verdrahtungsschichten 264, die leitfähigen Säulen 210 und die Zwischenverbindungsstrukturen 248 gemäß manchen Ausführungsformen imstande, gemäß den Designanforderungen elektrisch miteinander durch die leitfähigen Durchkontaktierungen 268 verbunden zu werden.The
Wie in
Wie in
Wie in
Jede der Chip-Package-Strukturen 500 weist gemäß manchen Ausführungsformen die Chip-Package-Struktur 200a, die Chipstruktur 240, die Formungsschicht 250, die Verdrahtungsstruktur 260 und die leitfähigen Höcker 270 auf. In der Chip-Package-Struktur 500 sind gemäß manchen Ausführungsformen Seitenwände 262 und 252 der Verdrahtungsstruktur 260 und der Formungsschicht 250 im Wesentlichen koplanar.Each of the
In der Chip-Package-Struktur 500 sind gemäß manchen Ausführungsformen Deckflächen 212, 254, 249a und 248a der leitfähigen Säulen 210, der Formungsschicht 250, der Passivierungsschicht 249 und der Zwischenverbindungsstrukturen 248 im Wesentlichen koplanar. Die leitfähigen Säulen 210 gehen gemäß manchen Ausführungsformen durch die Formungsschicht 250. Die Formungsschicht 250 umgibt die gesamten Chip-Package-Strukturen 200a und die gesamte Chipstruktur 240 gemäß manchen Ausführungsformen. Die Formungsschicht 180 ist gemäß manchen Ausführungsformen eine einlagige Struktur.In
In manchen Ausführungsformen sind eine Bodenfläche 132a des Chips 132, eine Bodenfläche 186 der Formungsschicht 180 und eine Bodenfläche 256 der Formungsschicht 250 im Wesentlichen koplanar. Die Formungsschicht 250 umgibt die Isolierschichten 190 und 150 gemäß manchen Ausführungsformen. Die Formungsschicht 180 bedeckt gemäß manchen Ausführungsformen Seitenwände 1320 und Deckflächen 132b der Chips 132 und Seitenwände 172c und Bodenflächen 172b der Chips 172.In some embodiments, a
Die Formungsschicht 180 bedeckt gemäß manchen Ausführungsformen Deckflächen 132b der Chips 132, bedeckt aber nicht Deckflächen 172a der Chips 172. Die Formungsschicht 250 bedeckt gemäß manchen Ausführungsformen eine Deckfläche 242a des Chips 242 nicht. Die Formungsschicht 180 bedeckt gemäß manchen Ausführungsformen die Bodenflächen 132a der Chips 132 nicht. Die Formungsschicht 250 bedeckt gemäß manchen Ausführungsformen die Bodenflächen 132a und 186 der Chips 132 und der Formungsschicht 180 nicht. Die Chip-Package-Struktur 500 ist gemäß manchen Ausführungsformen eine Fan-out Chip-Package-Struktur.The
Wie in
Wie in
Der Chip 132 weist zum Beispiel ein Halbleitersubstrat auf. In manchen Ausführungsformen ist der Chip 132 aus einem elementaren Halbleitermaterial hergestellt, das Silizium oder Germanium in einer einzelkristallinen, polykristallinen oder amorphen Struktur enthält. In manchen anderen Ausführungsformen ist der Chip 132 aus einem Verbindungshalbleiter, wie Siliziumcarbid, Galliumarsenid, Galliumphosphid, Indiumphosphid, Indiumarsenid, einem Legierungshalbleiter, wie SiGe oder GaAsP oder einer Kombination davon hergestellt. Der Chip 132 kann auch mehrschichtige Halbleiter, Halbleiter auf Isolator (SOI, Semiconductor in Insulator) (wie Silizium auf Isolator oder Germanium auf Isolator) oder eine Kombination davon aufweisen.The
In manchen Ausführungsformen weist der Chip 132 verschiedene Vorrichtungselemente auf. In manchen Ausführungsformen werden die verschiedenen Vorrichtungselemente in und/oder über dem Chip 132 gebildet. Die Vorrichtungselemente sind der Einfachheit und Klarheit wegen in Figuren nicht dargestellt. Beispiele der verschiedenen Vorrichtungselemente enthalten aktive Vorrichtungen, passive Vorrichtungen, andere geeignete Vorrichtungen oder eine Kombination davon. Die aktiven Vorrichtungen können Transistoren oder Dioden (nicht dargestellt) enthalten. Die passiven Vorrichtungen enthalten Widerstände, Kondensatoren oder andere geeignete passive Vorrichtungen.In some embodiments,
Zum Beispiel enthalten die Transistoren Metalloxidhalbleiter Feldeffekttransistoren (MOSFET), komplementäre Metalloxidhalbleitertransistoren (CMOS-Transistoren), bipolare Transistoren (BJT), Hochspannungstransistoren, Hochfrequenztransistoren, p-Kanal- und/oder n-Kanal-Feldeffekttransistoren (PFETs/NFETs) usw.For example, the transistors include metal oxide semiconductor field effect transistors (MOSFET), complementary metal oxide semiconductor transistors (CMOS transistors), bipolar transistors (BJT), high voltage transistors, high frequency transistors, p-channel and/or n-channel field effect transistors (PFETs/NFETs), etc.
Verschiedene Prozesse, wie Front-End-of-Line (FEOL) Halbleiterfertigungsprozesse, werden zur Bildung der verschiedenen Vorrichtungselemente durchgeführt. Die FEOL-Halbleiterfertigungsprozesses können Abscheiden, Ätzen, Implantation, Fotolithografie, Tempern, Planarisieren, einen oder mehrere andere anwendbare Prozesse oder eine Kombination davon enthalten.Various processes, such as front-end-of-line (FEOL) semiconductor manufacturing processes, are performed to form the various device elements. The FEOL semiconductor fabrication processes may include deposition, etching, implantation, photolithography, annealing, planarization, one or more other applicable processes, or a combination thereof.
In manchen Ausführungsformen sind Isolationselemente (nicht dargestellt) in dem Chip 132 gebildet. Die Isolationselemente werden zum Definieren aktiver Gebiete und zum elektrischen Isolieren verschiedener Vorrichtungselemente verwendet, die in und/oder über dem Chip 132 in den aktiven Gebieten gebildet sind. In manchen Ausführungsformen enthalten die Isolationselemente Grabenisolierungsmerkmale (STI-Merkmale), Elemente einer lokalen Oxidation von Silizium (LOCOS-Elemente), andere geeignete Isolationselemente oder eine Kombination davon.In some embodiments, isolation elements (not shown) are formed in
Die dielektrische Schicht 134 wird gemäß manchen Ausführungsformen über dem Chip 132 gebildet. Die dielektrische Schicht 134 enthält gemäß manchen Ausführungsformen Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid, Borosilikatglas (BSG), Phosphosilikatglas (PSG), Borophosphosilikatglas (BPSG), fluoriertes Silikatglas (FSG), Low-k Material, poröses dielektrisches Material oder eine Kombination davon. Die dielektrische Schicht 134 wird gemäß manchen Ausführungsformen unter Verwendung eines CVD-Prozesses, eines HDPCVD-Prozesses, eines Spin-on-Prozesses, eines Sputterprozesses oder einer Kombination davon gebildet.
Die Bonding-Pads 136 werden gemäß manchen Ausführungsformen in der dielektrischen Schicht 134 gebildet. Die Bonding-Pads 136 sind gemäß manchen Ausführungsformen elektrisch mit Vorrichtungen (nicht dargestellt) verbunden, die in/über dem Chip 132 gebildet sind. Die Zwischenverbindungsstrukturen 138 sind gemäß manchen Ausführungsformen über den entsprechenden Bonding-Pads 136 gebildet. Die Bonding-Pads 136 und die Zwischenverbindungsstrukturen 138 sind gemäß manchen Ausführungsformen aus Aluminium, Wolfram, Kupfer oder einem anderen geeigneten leitfähigen Material hergestellt.
Die Zwischenverbindungsstrukturen 138 weisen gemäß manchen Ausführungsformen leitfähige Säulen oder leitfähige Höcker auf. Die Passivierungsschicht 139 wird gemäß manchen Ausführungsformen über der dielektrischen Schicht 134 gebildet und umgibt die Zwischenverbindungsstrukturen 138. Die Passivierungsschicht 139 enthält ein Polymermaterial oder ein anderes geeignetes Isoliermaterial.The
Wie in
Die Bildung der Formungsschicht 140 umfasst gemäß manchen Ausführungsformen Bilden einer Formmasse-Materialschicht über der Klebeschicht 120; Durchführen eines Härtungsprozesses zur Vernetzung (oder Wärmehärtung) der Polymere der Formmasse-Materialschicht; und Durchführen eines Schleifprozesses über der Formmasse-Materialschicht, bis die Zwischenverbindungsstrukturen 138 freiliegen. Daher sind Deckflächen 138a, 130a und 142 der Zwischenverbindungsstrukturen 138, der Chipstrukturen 130 und der Formungsschicht 140 gemäß manchen Ausführungsformen im Wesentlichen koplanar.Forming
Wie in
Die Isolierschicht 150 und die Formungsschicht 140 sind gemäß manchen Ausführungsformen aus verschiedenen Materialien hergestellt. Die Isolierschicht 150 ist gemäß manchen Ausführungsformen aus einem Polymermaterial wie einem Fotolackmaterial hergestellt. Das Fotolackmaterial enthält gemäß manchen Ausführungsformen ein positives Fotolackmaterial und/oder ein negatives Fotolackmaterial. Das positive Fotolackmaterial enthält Poly (4-t-butoxycarbonyloxystyrol), Polymethylmethacrylat (PMMA), Tetrafluorethylen (TFE), Ether, Ester, Acryl, Fluorkohlenstoff, eine zyklische aliphatische Struktur oder ein anderes geeignetes positives Fotolackmaterial. Das negative Fotolackmaterial enthält Acrylatpolymer, zyklisches Olefinpolymer, Fluorpolymer, Siliziumpolymer, Cyanopolymer oder ein anderes geeignetes negatives Fotolackmaterial.The insulating
Wie in
Wie in
In manchen Ausführungsformen ist ein Abschnitt jeder der Chipstrukturen 130 freigelegt und nicht von den Chipstrukturen 170 bedeckt. Die Chipstrukturen 170 befinden sich gemäß manchen Ausführungsformen zwischen den leitfähigen Säulen 160. Jede der Chipstrukturen 170 weist gemäß manchen Ausführungsformen einen Chip 172, eine dielektrische Schicht 174, Bonding-Pads 176, Zwischenverbindungsstrukturen 178 und eine Passivierungsschicht 179 auf. Die dielektrische Schicht 174 wird gemäß manchen Ausführungsformen über dem Chip 172 gebildet.In some embodiments, a portion of each of the
Die dielektrische Schicht 174 enthält gemäß manchen Ausführungsformen Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid, Borosilikatglas (BSG), Phosphosilikatglas (PSG), Borophosphosilikatglas (BPSG), fluoriertes Silikatglas (FSG), Low-k Material, poröses dielektrisches Material oder eine Kombination davon. Die dielektrische Schicht 174 wird gemäß manchen Ausführungsformen unter Verwendung eines CVD-Prozesses, eines HDPCVD-Prozesses, eines Spin-on-Prozesses, eines Sputterprozesses oder einer Kombination davon gebildet.The
Die Bonding-Pads 176 werden gemäß manchen Ausführungsformen in der dielektrischen Schicht 174 gebildet. Die Bonding-Pads 176 sind elektrisch mit Vorrichtungen (nicht dargestellt) verbunden, die gemäß manchen Ausführungsformen in/über dem Chip 172 gebildet sind. Die Zwischenverbindungsstrukturen 178 werden gemäß manchen Ausführungsformen jeweils über den Bonding-Pads 176 gebildet.
Die Zwischenverbindungsstrukturen 178 weisen gemäß manchen Ausführungsformen leitfähige Säulen oder leitfähige Höcker auf. Die Passivierungsschicht 179 wird gemäß manchen Ausführungsformen über der dielektrischen Schicht 174 gebildet und umgibt die Zwischenverbindungsstrukturen 178. Die Passivierungsschicht 179 enthält ein Polymermaterial oder ein anderes geeignetes Isoliermaterial.The
Wie in
Die Formungsschicht 180 umgibt gemäß manchen Ausführungsformen die Chipstrukturen 170 und die leitfähigen Säulen 160. In manchen Ausführungsformen liegen Abschnitte der Formungsschicht 180 zwischen den Chipstrukturen 170 und den leitfähigen Säulen 160.The
Die Formungsschicht 180 und die Isolierschicht 150 sind gemäß manchen Ausführungsformen aus verschiedenen Materialien hergestellt. Die Formungsschicht 180 enthält ein Polymermaterial oder ein anderes geeignetes Isoliermaterial. Das Polymermaterial enthält wärmehärtende Polymere, thermoplastische Polymere oder Gemische davon. Das Polymermaterial enthält zum Beispiel Kunststoffmaterialien, Epoxidharz, Polyimid, Polyethylenterephthalat (PET), Polyvinylchlorid (PVC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polymerkomponenten, die mit Füllstoffen dotiert sind, enthaltend Faser, Ton, Silica, Glas, Keramik, anorganische Partikel oder Kombinationen davon.The
Die Bildung der Formungsschicht 180 umfasst gemäß manchen Ausführungsformen ein Bilden einer Formmasse-Materialschicht über der Isolierschicht 150; ein Durchführen eines Härtungsprozesses zur Vernetzung (oder Wärmehärtung) der Polymere der Formmasse-Materialschicht; ein Durchführen eines Schleifprozesses über der Formmasse-Materialschicht, bis die leitfähigen Säulen 160 und die Zwischenverbindungsstrukturen 178 freigelegt sind.Forming
Daher sind Deckflächen 178a, 170a, 162 und 182 der Zwischenverbindungsstrukturen 178, der Chipstrukturen 170, der leitfähigen Säulen 160 und der Formungsschicht 180 gemäß manchen Ausführungsformen im Wesentlichen koplanar. Die leitfähigen Säulen 160 gehen gemäß manchen Ausführungsformen durch die Formungsschicht 180.Therefore,
Wie in
Danach, wie in
Wie in
In manchen Ausführungsformen ist eine Distanz D1 zwischen der Zwischenverbindungsstruktur 178 und einer Seitenwand 170b der Chipstruktur 170 kleiner als eine Distanz D2 zwischen der Zwischenverbindungsstruktur 178 und einer Seitenwand 1700 der Chipstruktur 170. In manchen Ausführungsformen ist eine Distanz D3 zwischen der leitfähigen Säule 160 und einer Seitenwand 130b der Chipstruktur 130 kleiner als eine Distanz D4 zwischen der leitfähigen Säule 160 und einer Seitenwand 1300 der Chipstruktur 130.In some embodiments, a distance D1 between the
Wie in
Wie in
Die Chip-Package-Einheit 600' weist gemäß manchen Ausführungsformen Chipstrukturen 130 und 170, Formungsschichten 140 und 180, leitfähige Säulen 160 und eine Isolierschicht 150 auf. Jede Chipstruktur 130 weist gemäß manchen Ausführungsformen einen Chip 132, eine dielektrische Schicht 134, Bonding-Pads 136, Zwischenverbindungsstrukturen 138 und eine Passivierungsschicht 139 auf. Die dielektrische Schicht 134 wird gemäß manchen Ausführungsformen über dem Chip 132 gebildet.Chip package unit 600' includes
Die Bonding-Pads 136 werden gemäß manchen Ausführungsformen in der dielektrischen Schicht 134 gebildet. Die Bonding-Pads 136 sind gemäß manchen Ausführungsformen elektrisch mit Vorrichtungen (nicht dargestellt) verbunden, die in/über dem Chip 132 gebildet sind. Die Zwischenverbindungsstrukturen 138 sind gemäß manchen Ausführungsformen über den entsprechenden Bonding-Pads 136 gebildet.
Die Zwischenverbindungsstrukturen 138 weisen gemäß manchen Ausführungsformen leitfähige Säulen oder leitfähige Höcker auf. Die Passivierungsschicht 139 wird gemäß manchen Ausführungsformen über der dielektrischen Schicht 134 gebildet und umgibt die Zwischenverbindungsstrukturen 138. Die Passivierungsschicht 139 enthält ein Polymermaterial oder ein anderes geeignetes Isoliermaterial.The
Die Chipstrukturen 170 sind gemäß manchen Ausführungsformen über den Chipstrukturen 130, der Formungsschicht 140 und der Isolierschicht 150 positioniert. In manchen Ausführungsformen ist ein Abschnitt jeder Chipstruktur 130 durch die Chipstrukturen 170 freigelegt. Jede Chipstruktur 170 weist gemäß manchen Ausführungsformen einen Chip 172, eine dielektrische Schicht 174, Bonding-Pads 176, Zwischenverbindungsstrukturen 178 und eine Passivierungsschicht 179 auf. Die dielektrische Schicht 174 wird gemäß manchen Ausführungsformen über dem Chip 172 gebildet.
Die dielektrische Schicht 174 enthält gemäß manchen Ausführungsformen Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid, Borosilikatglas (BSG), Phosphosilikatglas (PSG), Borophosphosilikatglas (BPSG), fluoriertes Silikatglas (FSG), Low-k Material, poröses dielektrisches Material oder eine Kombination davon. Die dielektrische Schicht 174 wird gemäß manchen Ausführungsformen unter Verwendung eines CVD-Prozesses, eines HDPCVD-Prozesses, eines Spin-on-Prozesses, eines Sputterprozesses oder einer Kombination davon gebildet.The
Die Bonding-Pads 176 werden gemäß manchen Ausführungsformen in der dielektrischen Schicht 174 gebildet. Die Bonding-Pads 176 sind elektrisch mit Vorrichtungen (nicht dargestellt) verbunden, die gemäß manchen Ausführungsformen in/über dem Chip 172 gebildet sind. Die Zwischenverbindungsstrukturen 178 werden gemäß manchen Ausführungsformen jeweils über den Bonding-Pads 176 gebildet.
Die Zwischenverbindungsstrukturen 178 weisen gemäß manchen Ausführungsformen leitfähige Säulen oder leitfähige Höcker auf. Die Passivierungsschicht 179 wird gemäß manchen Ausführungsformen über der dielektrischen Schicht 174 gebildet und umgibt die Zwischenverbindungsstrukturen 178. Die Passivierungsschicht 179 enthält ein Polymermaterial oder ein anderes geeignetes Isoliermaterial.The
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Die Formungsschicht 930 ist gemäß manchen Ausführungsformen aus einem anderen Material als die Klebeschicht 920 und die Isolierschichten 150 und 940 hergestellt. Die Isolierschicht 940 ist gemäß manchen Ausführungsformen aus einem Polymermaterial wie einem Fotolackmaterial hergestellt. Das Fotolackmaterial enthält gemäß manchen Ausführungsformen ein positives Fotolackmaterial und/oder ein negatives Fotolackmaterial. Das positive Fotolackmaterial enthält Poly (4-t-butoxycarbonyloxystyrol), Polymethylmethacrylat (PMMA), Tetrafluorethylen (TFE), Ether, Ester, Acryl, Fluorkohlenstoff, eine zyklische aliphatische Struktur oder ein anderes geeignetes positives Fotolackmaterial. Das negative Fotolackmaterial enthält Acrylatpolymer, zyklisches Olefinpolymer, Fluorpolymer, Siliziumpolymer, Cyanopolymer oder ein anderes geeignetes negatives Fotolackmaterial.
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Die Isolierschicht 970 weist gemäß manchen Ausführungsformen Löcher 972 über den Zwischenverbindungsstrukturen 178 und den leitfähigen Säulen 160 der Chip-Package-Einheiten 600A und 600A' und den leitfähigen Säulen 950 auf. Die Löcher 972 legen gemäß manchen Ausführungsformen die darunter liegenden Zwischenverbindungsstrukturen 178, die darunter liegenden leitfähigen Säulen 160 und die darunter liegenden leitfähigen Säulen 950 frei.The insulating
Die Formungsschicht 960 ist gemäß manchen Ausführungsformen aus einem Material hergestellt, das sich von jenem der Isolierschichten 150, 940 und 970 unterscheidet. Die Isolierschicht 970 ist gemäß manchen Ausführungsformen aus einem Polymermaterial wie einem Fotolackmaterial hergestellt. Das Fotolackmaterial enthält gemäß manchen Ausführungsformen ein positives Fotolackmaterial und/oder ein negatives Fotolackmaterial. Das positive Fotolackmaterial enthält Poly (4-t-butoxycarbonyloxystyrol), Polymethylmethacrylat (PMMA), Tetrafluorethylen (TFE), Ether, Ester, Acryl, Fluorkohlenstoff, eine zyklische aliphatische Struktur oder ein anderes geeignetes positives Fotolackmaterial. Das negative Fotolackmaterial enthält Acrylatpolymer, zyklisches Olefinpolymer, Fluorpolymer, Siliziumpolymer, Cyanopolymer oder ein anderes geeignetes negatives Fotolackmaterial.Shaping
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Der Chip 992 weist zum Beispiel ein Halbleitersubstrat auf. In manchen Ausführungsformen ist der Chip 992 aus einem elementaren Halbleitermaterial hergestellt, enthaltend Silizium oder Germanium in einer einzelkristallinen, polykristallinen oder amorphen Struktur. In manchen anderen Ausführungsformen ist der Chip 992 aus einem Verbindungshalbleiter, wie Siliziumcarbid, Galliumarsenid, Galliumphosphid, Indiumphosphid, Indiumarsenid, einem Legierungshalbleiter, wie SiGe, oder GaAsP oder einer Kombination davon hergestellt. Der Chip 992 kann auch mehrschichtige Halbleiter, Halbleiter auf Isolator (SOI) (wie Silizium auf Isolator oder Germanium auf Isolator) oder eine Kombination davon enthalten.The
In manchen Ausführungsformen weist der Chip 992 verschiedene Vorrichtungselemente auf. In manchen Ausführungsformen sind die verschiedenen Vorrichtungselemente in und/oder über dem Chip 992 gebildet. Die Vorrichtungselemente sind der Einfachheit und Klarheit wegen in Figuren nicht dargestellt. Beispiele der verschiedenen Vorrichtungen enthalten aktive Vorrichtungen, passive Vorrichtungen, andere geeignete Vorrichtungen oder eine Kombination davon. Die aktiven Vorrichtungen können Transistoren oder Dioden (nicht dargestellt) enthalten. Die passiven Vorrichtungen enthalten Widerstände, Kondensatoren, oder andere geeignete passive Vorrichtungen.In some embodiments,
Zum Beispiel enthalten die Transistoren Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFET), komplementäre Metalloxidhalbleitertransistoren (CMOS-Transistoren), bipolare Transistoren (BJT), Hochspannungstransistoren, Hochfrequenztransistoren, p-Kanal- und/oder n-Kanal-Feldeffekttransistoren (PFETs/NFETs) usw.For example, the transistors include metal oxide semiconductor field effect transistors (MOSFET), complementary metal oxide semiconductor transistors (CMOS transistors), bipolar transistors (BJT), high voltage transistors, high frequency transistors, p-channel and/or n-channel field effect transistors (PFETs/NFETs), etc.
Verschiedene Prozesse, wie Front-End-of-Line-Halbleiterfertigungsprozesse (FEOL-Halbleiterfertigungsprozesse), werden zur Bildung der verschiedenen Vorrichtungselemente durchgeführt. Die FEOL-Halbleiterfertigungsprozesses können Abscheiden, Ätzen, Implantation, Fotolithografie, Tempern, Planarisieren einen oder mehrere andere anwendbare Prozesse oder eine Kombination davon enthalten.Various processes, such as front-end-of-line (FEOL) semiconductor manufacturing processes, are performed to form the various device elements. The FEOL semiconductor fabrication processes may include deposition, etching, implantation, photolithography, annealing, planarization, one or more other applicable processes, or a combination thereof.
In manchen Ausführungsformen werden Isolationselemente (nicht dargestellt) im Chip 992 gebildet. Die Isolationselemente werden verwendet, um aktive Gebiete zu definieren und verschiedene Vorrichtungselemente, die in und/oder über dem Chip 992 in den aktiven Gebieten gebildet sind, elektrisch zu isolieren. In manchen Ausführungsformen enthalten die Isolationselemente Grabenisolationselemente (STI-Merkmale), Merkmale einer lokalen Oxidation von Silizium (LOCOS-Merkmale), andere geeignete Isolationselemente oder eine Kombination davon.In some embodiments, isolation elements (not shown) are formed in
Die dielektrische Schicht 994 wird gemäß manchen Ausführungsformen über dem Chip 992 gebildet. Die dielektrische Schicht 994 enthält gemäß manchen Ausführungsformen Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid, Borosilikatglas (BSG), Phosphosilikatglas (PSG), Borophosphosilikatglas (BPSG), fluoriertes Silikatglas (FSG), Low-k Material, poröses dielektrisches Material oder eine Kombination davon. Die dielektrische Schicht 994 wird gemäß manchen Ausführungsformen unter Verwendung eines CVD-Prozesses, eines HDPCVD-Prozesses, eines Spin-on-Prozesses, eines Sputterprozesses oder einer Kombination davon gebildet.
Die Bonding-Pads 996 werden gemäß manchen Ausführungsformen in der dielektrischen Schicht 994 gebildet. Die Bonding-Pads 996 sind gemäß manchen Ausführungsformen elektrisch mit Vorrichtungen (nicht dargestellt) verbunden, die in/über dem Chip 992 gebildet sind. Die Zwischenverbindungsstrukturen 998 werden gemäß manchen Ausführungsformen über den entsprechenden Bonding-Pads 996 gebildet. Die Bonding-Pads 996 und die Zwischenverbindungsstrukturen 998 sind gemäß manchen Ausführungsformen aus Aluminium, Wolfram, Kupfer oder einem anderen geeigneten leitfähigen Material hergestellt.
Die Zwischenverbindungsstrukturen 998 weisen gemäß manchen Ausführungsformen leitfähige Säulen oder leitfähige Höcker auf. Die Passivierungsschicht 999 wird gemäß manchen Ausführungsformen über der dielektrischen Schicht 994 gebildet und umgibt die Zwischenverbindungsstrukturen 998.The
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Eine Seitenwand 164 der leitfähigen Säule 160 der Chip-Package-Einheit 600A oder 600A' und eine Seitenwand 984a der darüber liegenden leitfähigen Säule 984 sind daher gemäß manchen Ausführungsformen nicht miteinander ausgerichtet. Das heißt, die Seitenwände 164 und 984a sind gemäß manchen Ausführungsformen nicht koplanar.Therefore, a
Da die Seitenwände 164, 952 und 982a gemäß manchen Ausführungsformen nicht koplanar sind, werden die Spannungen, die sich an den Seitenwänden 164, 952 und 982a konzentrieren, nicht miteinander kombiniert. Da die Seitenwände 164 und 984a gemäß manchen Ausführungsformen nicht koplanar sind, werden die Spannungen, die sich an den Seitenwänden 164 und 984a konzentrieren, nicht miteinander kombiniert. Daher wird die Zuverlässigkeit der leitfähigen Säulen 160, 950, 982 und 984 gemäß manchen Ausführungsformen verbessert.Because
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Die leitfähigen Durchkontaktierungen 902c befinden sich gemäß manchen Ausführungsformen zwischen den leitfähigen Pads 902d und 902e, den Verdrahtungsschichten 902b, den leitfähigen Säulen 982, 984 und 986 und den Zwischenverbindungsstrukturen 998. Daher sind die leitfähigen Pads 902d und 902e, die Verdrahtungsschichten 902b, die leitfähigen Säulen 982, 984 und 986 und die Zwischenverbindungsstrukturen 998 gemäß manchen Ausführungsformen imstande, durch die leitfähigen Durchkontaktierungen 902C gemäß Designanforderungen elektrisch miteinander verbunden zu werden.
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Jede Chip-Package-Struktur 900 weist gemäß manchen Ausführungsformen die Chip-Package-Einheiten 600, 600', 600A und 600A', die Chipstrukturen 903 und 990, die Formungsschichten 930, 960 und 901, die Isolierschichten 940 und 970, die Verdrahtungsstruktur 902 und die leitfähigen Höcker 904 und 905 auf.According to some embodiments, each
In manchen Ausführungsformen sind Seitenwände 902f, 901a, 974, 962, 944 und 932 der Verdrahtungsstruktur 902, der Formungsschicht 901, der Isolierschicht 970, der Formungsschicht 960, der Isolierschicht 940 und der Formungsschicht 930 im Wesentlichen koplanar. In manchen Ausführungsformen sind Deckflächen 601, 934 und 601' der Chip-Package-Einheit 600, der Formungsschicht 930 und der Chip-Package-Einheit 600' gemäß manchen Ausführungsformen im Wesentlichen koplanar.In some embodiments,
In manchen Ausführungsformen reicht eine Dicke T der leitfähigen Säule 950 von etwa 70 nm bis etwa 200 nm. In manchen Ausführungsformen reicht eine Breite W der leitfähigen Säule 950 von etwa 25 nm bis etwa 70 nm. In manchen Ausführungsformen reicht eine Distanz D5 zwischen den leitfähigen Säulen 950 von etwa 10 nm bis etwa 30 nm. Die Breite W oder die Distanz D5 ist gemäß manchen Ausführungsformen kleiner als die Dicke T. Die Distanz D5 ist gemäß manchen Ausführungsformen kleiner als die Breite W.In some embodiments, a thickness T of the
Wie oben erwähnt, umfasst das Verfahren zum Bilden der Chip-Package-Struktur 900 gemäß manchen Ausführungsformen zuerst Bilden von Chip-Package-Einheiten 600, 600', 600A und 600A'; und dann Stapeln der Chip-Package-Einheiten 600, 600', 600A und 600A' über dem Trägersubstrat 910 und Durchführen eines Formungsprozesses über den Chip-Package-Einheiten 600, 600', 600A und 600A'.As mentioned above, according to some embodiments, the method of forming the chip-
The Chip-Package-Einheiten 600, 600', 600A und 600A' sind gemäß manchen Ausführungsformen vorgestapelte und modularisierte Einheiten von Chipstrukturen 130 und 170. Die Chip-Package-Einheiten 600, 600', 600A und 600A' werden gemäß manchen Ausführungsformen als Bausteine in der Chip-Package-Struktur 900 verwendet.The chip packages 600, 600', 600A, and 600A' are pre-stacked and modularized units of
Da die Chip-Package-Einheiten 600, 600', 600A und 600A' in demselben Prozess gebildet werden können und die Chip-Package-Struktur 900 durch Stapeln der Chip-Package-Einheiten 600, 600', 600A und 600A' gebildet wird, ist die Produktionszeit der Chip-Package-Struktur 900 verkürzt und die Produktionseffizienz verbessert. Daher werden gemäß manchen Ausführungsformen die Kosten der Chip-Package-Struktur 900 verringert.Since the chip packages 600, 600', 600A and 600A' can be formed in the same process and the
Ferner können die Chip-Package-Einheiten 600, 600', 600A und 600A' in verschiedenen Chip-Package-Strukturen verwendet werden. Die Leitungspfade zwischen den Chipstrukturen 130 und 170 (den Chip-Package-Einheiten 600, 600', 600A und 600A') und der Verdrahtungsstruktur 902 sind kürzeste Leitungspfade (d.h. geradlinige Leitungspfade), was gemäß manchen Ausführungsformen die Datenübertragungsgeschwindigkeit (oder die Signalübertragungsgeschwindigkeit), die Signalintegrität und die Leistungsintegrität verbessert.Furthermore, the
Infolgedessen werden gemäß manchen Ausführungsformen die Verdrahtungsstöreffekte verringert. Die Latenz zwischen den Chipstrukturen 130 und 170 und der Verdrahtungsstruktur 902 ist gemäß manchen Ausführungsformen verringert. Die Bandbreite der Leitungspfade von den Chipstrukturen 130 und 170 zu der Verdrahtungsstruktur 902 ist gemäß manchen Ausführungsformen vergrößert.As a result, wiring noise effects are reduced, according to some embodiments. The latency between the
Da kein Substrat und keine Unterfüllungsschicht zwischen den Chip-Package-Einheiten 600 und 600A, zwischen den Chip-Package-Einheiten 600' und 600A' und zwischen den Chip-Package-Einheiten 600A und 600A' und der Chipstruktur 990 vorhanden ist, ist die Wärmeableitungseffizienz gemäß manchen Ausführungsformen verbessert. Die Formungsschichten 140, 180, 901, 930 und 960 sind gemäß manchen Ausführungsformen aus einem anderen Material als jenem der Isolierschichten 150, 940 und 970 hergestellt.Since there is no substrate and no underfill layer between the chip packages 600 and 600A, between the chip packages 600' and 600A' and between the chip packages 600A and 600A' and the
Das Trägersubstrat 1010 ist gemäß manchen Ausführungsformen dazu eingerichtet, vorübergehende mechanische und strukturelle Stütze während anschließender Bearbeitungsschritte bereitzustellen. Das Trägersubstrat 1010 weist gemäß manchen Ausführungsformen Glas, Siliziumoxid, Aluminiumoxid, eine Kombination davon und/oder dergleichen auf. Das Trägersubstrat 1010 weist gemäß manchen Ausführungsformen einen Wafer auf.The
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Die Isolierschicht 1030 ist gemäß manchen Ausführungsformen eine durchgehende Schicht. Die Isolierschicht 1030 weist gemäß manchen Ausführungsformen Löcher 1032 über den Zwischenverbindungsstrukturen 178 und den leitfähigen Säulen 160 auf. Die Löcher 1032 legen gemäß manchen Ausführungsformen jeweils die darunter liegenden Zwischenverbindungsstrukturen 178 und die darunter liegenden leitfähigen Säulen 160 frei.The insulating
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Die Formungsschichten 1020 und 1050 weisen ein Polymermaterial oder ein anderes geeignetes Isoliermaterial auf. Das Polymermaterial enthält wärmehärtende Polymere, thermoplastische Polymere oder Gemische davon. Das Polymermaterial enthält zum Beispiel Kunststoffmaterialien, Epoxidharz, Polyimid, Polyethylenterephthalat (PET), Polyvinylchlorid (PVC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polymerkomponenten, die mit Füllstoffen dotiert sind, enthaltend Faser, Ton, Silica, Glas, Keramik, anorganische Partikel oder Kombinationen davon. Die Formungsschichten 1020 und 1050 sind gemäß manchen Ausführungsformen aus einem anderen Material als jenem der Isolierschichten 150 und 1030 hergestellt.
Wie in
Die leitfähigen Durchkontaktierungen 902c befinden sich gemäß manchen Ausführungsformen zwischen den leitfähigen Pads 902d und 902e, den Verdrahtungsschichten 902b, den leitfähigen Säulen 1040 und den Zwischenverbindungsstrukturen 998. Daher sind die leitfähigen Pads 902d und 902e, die Verdrahtungsschichten 902b, die leitfähigen Säulen 1040 und die Zwischenverbindungsstrukturen 998 imstande, gemäß manchen Ausführungsformen durch die leitfähigen Durchkontaktierungen 902c gemäß den Designanforderungen elektrisch miteinander verbunden zu werden.The
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Jede der Chip-Package-Strukturen 999 weist gemäß manchen Ausführungsformen die Chip-Package-Einheiten 600 und 600', die Chipstrukturen 903 und 990, die Formungsschichten 1020 und 1050, die Isolierschichten 1030, die Verdrahtungsstruktur 902, die leitfähigen Höcker 904 und 1060 und die Lötkugeln 1070 auf.Each of
In manchen Ausführungsformen sind Deckflächen 991 und 1052 der Chipstrukturen 990 und der Formungsschicht 1050 im Wesentlichen koplanar. In manchen Ausführungsformen sind Seitenwände 1022, 1032, 1054 und 902f der Formungsschicht 1020, der Isolierschicht 1030, der Formungsschicht 1050 und der Verdrahtungsstruktur 902 im Wesentlichen koplanar.In some embodiments,
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Die Isolierschicht 1110 wird gemäß manchen Ausführungsformen über der Formungsschicht 180 und der Chipstruktur 170 und den leitfähigen Säulen 160 gebildet. Die Isolierschicht 1110 ist gemäß manchen Ausführungsformen eine durchgehende Schicht. Die Isolierschicht 1110 weist gemäß manchen Ausführungsformen Löcher 1112 über den Zwischenverbindungsstrukturen 178 und den leitfähigen Säulen 160 auf. Die Löcher 1112 legen gemäß manchen Ausführungsformen jeweils die Zwischenverbindungsstrukturen 178 und die leitfähigen Säulen 160 frei.The insulating
In manchen Ausführungsformen werden die leitfähigen Säulen 1122 und 1124 in und über den Löchern 1112 gebildet, um mit den Zwischenverbindungsstrukturen 178 bzw. den leitfähigen Säulen 160 elektrisch verbunden zu werden. Die leitfähigen Säulen 1122 und 1124 enthalten Kupfer oder ein anderes geeignetes leitfähiges Material. Die Chipstruktur 1130 ist gemäß manchen Ausführungsformen über der Isolierschicht 1110, der Chipstruktur 170 und der Formungsschicht 180 positioniert.In some embodiments,
In manchen Ausführungsformen ist ein Abschnitt jeder Chipstruktur 170 freigelegt oder von der Chipstruktur 1130 nicht bedeckt. Jede Chipstruktur 1130 weist gemäß manchen Ausführungsformen einen Chip 1132, eine dielektrische Schicht 1134, Bonding-Pads 1136, Zwischenverbindungsstrukturen 1138 und eine Passivierungsschicht 1139 auf. Die dielektrische Schicht 1134 wird gemäß manchen Ausführungsformen über dem Chip 1132 gebildet.In some embodiments, a portion of each
Die dielektrische Schicht 1134 enthält gemäß manchen Ausführungsformen Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid, Borosilikatglas (BSG), Phosphosilikatglas (PSG), Borophosphosilikatglas (BPSG), fluoriertes Silikatglas (FSG), Low-k Material, poröses dielektrisches Material oder eine Kombination davon. Die dielektrische Schicht 1134 wird gemäß manchen Ausführungsformen unter Verwendung eines CVD-Prozesses, eines HDPCVD-Prozesses, eines Spin-on-Prozesses, eines Sputterprozesses oder einer Kombination davon gebildet.The
Die Bonding-Pads 1136 werden gemäß manchen Ausführungsformen in der dielektrischen Schicht 1134 gebildet. Die Bonding-Pads 1136 sind gemäß manchen Ausführungsformen elektrisch mit Vorrichtungen (nicht dargestellt) verbunden, die in/über dem Chip 1132 gebildet sind. Die Zwischenverbindungsstrukturen 1138 werden gemäß manchen Ausführungsformen jeweils über den Bonding-Pads 1136 gebildet.
Die Zwischenverbindungsstrukturen 1138 weisen gemäß manchen Ausführungsformen leitfähige Säulen oder leitfähige Höcker auf. Die Passivierungsschicht 1139 wird gemäß manchen Ausführungsformen über der dielektrischen Schicht 1134 gebildet und umgibt die Zwischenverbindungsstrukturen 1138. Die Passivierungsschicht 1139 enthält ein Polymermaterial oder ein anderes geeignetes Isoliermaterial.The
Die Formungsschicht 1140 wird gemäß manchen Ausführungsformen über der Isolierschicht 1110 gebildet. Die Isolierschicht 1110 trennt gemäß manchen Ausführungsformen die Formungsschicht 1140 und die Chipstruktur 1130 von der Formungsschicht 180 und der Chipstruktur 170. Die Formungsschicht 1140 befindet sich gemäß manchen Ausführungsformen über der Chipstruktur 170 und der Formungsschicht 180.The
Die Formungsschicht 1140 umgibt gemäß manchen Ausführungsformen die Chipstrukturen 1130 und die leitfähigen Säulen 1122 und 1124. In manchen Ausführungsformen befinden sich Abschnitte der Formungsschicht 1140 zwischen den Chipstrukturen 1130 und den leitfähigen Säulen 1122 und 1124. Die Formungsschicht 1140 enthält ein Polymermaterial oder ein anderes geeignetes Isoliermaterial. Die Formungsschichten 140, 180 und 1140 sind gemäß manchen Ausführungsformen aus einem anderen Material als jenem der Isolierschichten 150 und 1110 hergestellt.
Die Bildung der Formungsschicht 1140 umfasst gemäß manchen Ausführungsformen Bilden einer Formmasse-Materialschicht über der Isolierschicht 1110; Durchführen eines Härtungsprozesses zur Vernetzung (oder Wärmehärtung) der Polymere der Formmasse-Materialschicht; Durchführen eines Schleifprozesses über der Formmasse-Materialschicht bis die leitfähigen Säulen 1122 und 1124 und die Zwischenverbindungsstrukturen 1138 freigelegt sind.Forming
Daher sind die Deckflächen 1138a, 1130a, 1122a, 1124a und 1142 der Zwischenverbindungsstrukturen 1138, die Chipstrukturen 1130, die leitfähigen Säulen 1122 und 1124 und die Formungsschicht 1140 gemäß manchen Ausführungsformen im Wesentlichen koplanar. Die leitfähigen Säulen 1122 und 1124 gehen gemäß manchen Ausführungsformen durch die Formungsschicht 1140.Therefore, the
Die Strukturen der Chip-Package-Einheiten 1100 und 1100' sind ähnlich, mit der Ausnahme, dass die Chip-Package-Einheit 1100' gemäß manchen Ausführungsformen (strukturell) zu der Chip-Package-Einheit 1100 symmetrisch ist. Jede Chip-Package-Einheit 1100A ist gemäß manchen Ausführungsformen strukturell dieselbe wie die Chip-Package-Einheit 1100. Die Chip-Package-Einheit 1100A' ist gemäß manchen Ausführungsformen strukturell dieselbe wie die Chip-Package-Einheit 1100'.The structures of the
Die Chip-Package-Struktur 1200 weist gemäß manchen Ausführungsformen leitfähige Säulen 1211, 1212, 1213, 1214, 1215, 1216, 1211', 1212', 1213', 1214', 1215' und 1216' auf, die durch die Formungsschicht 901 und die Isolierschicht 970 gehen. Die Chip-Package-Struktur 1200 weist gemäß manchen Ausführungsformen leitfähige Säulen 952, 954, 956, 952', 954' und 956' auf, die durch die Formungsschicht 960 und die Isolierschicht 940 gehen. Die Formungsschichten 140, 180, 901, 930, 960 und 1140 sind gemäß manchen Ausführungsformen aus einem anderen Material als jenem der Isolierschichten 150, 940, 970 und 1110 hergestellt.The
Die Chip-Package-Struktur 1300 weist gemäß manchen Ausführungsformen leitfähige Säulen 1041, 1042 und 1043 auf, die durch die Formungsschicht 1050 und die Isolierschicht 1030 gehen. Die leitfähigen Säulen 1041, 1042 und 1043 sind gemäß manchen Ausführungsformen zwischen jeder Chip-Package-Einheit 1100 und der Verdrahtungsstruktur 902 und zwischen jeder Chip-Package-Einheit 1100' und der Verdrahtungsstruktur 902 verbunden. Die Formungsschichten 140, 180, 1020 und 1140 sind gemäß manchen Ausführungsformen aus einem anderen Material als jenem der Isolierschichten 150, 1030 und 1110 hergestellt.
Gemäß manchen Ausführungsformen sind Chip-Package-Strukturen und Verfahren zu deren Bildung bereitgestellt. Die Verfahren (zur Bildung der Chip-Package-Struktur) umfassen Bilden von Chip-Package-Einheiten in demselben Prozess und dann Stapeln und Formen der Chip-Package-Einheiten zur Bildung einer Chip-Package-Struktur. Die Produktionszeit der Chip-Package-Struktur wird verkürzt und die Produktionseffizienz wird verbessert. Daher werden die Kosten der Chip-Package-Struktur verringert. Die Chip-Package-Einheiten können in verschiedenen Chip-Package-Strukturen verwendet werden. In der Chip-Package-Struktur sind die Leitungspfade zwischen Chipstrukturen der Chip-Package-Einheiten und einer Verdrahtungsstruktur kürzeste Leitungspfade (d.h. geradlinige Leitungspfade), was die Datenübertragungsgeschwindigkeit (oder die Signalübertragungsgeschwindigkeit), die Signalintegrität und die Leistungsintegrität verbessert.According to some embodiments, chip package structures and methods of forming the same are provided. The methods (for forming the chip-package structure) include forming chip-package units in the same process, and then stacking and shaping the chip-package units to form a chip-package structure. The production time of the chip package structure is shortened and the production efficiency is improved. Therefore, the cost of the chip package structure is reduced. The chip package units can be used in various chip package structures. In the chip package structure, conductive paths between chip structures of the chip package units and a wiring structure are shorter est conduction paths (ie, straight-line conduction paths), which improves data transmission speed (or signal transmission speed), signal integrity, and power integrity.
Gemäß manchen Ausführungsformen ist eine Chip-Package-Struktur bereitgestellt. Die Chip-Package-Struktur weist eine Verdrahtungsstruktur auf. Die Chip-Package-Struktur weist eine erste Chipstruktur über der Verdrahtungsstruktur auf. Die Chip-Package-Struktur weist eine erste Formungsschicht auf, die die erste Chipstruktur umgibt. Die Chip-Package-Struktur weist eine zweite Chipstruktur über der ersten Chipstruktur und der ersten Formungsschicht auf. Die Chip-Package-Struktur weist eine zweite Formungsschicht auf, die die zweite Chipstruktur umgibt und über der ersten Chipstruktur und der ersten Formungsschicht liegt. Die Chip-Package-Struktur weist eine dritte Chipstruktur über der zweiten Chipstruktur und der zweiten Formungsschicht auf. Die Chip-Package-Struktur weist eine dritte Formungsschicht auf, die die dritte Chipstruktur umgibt und über der zweiten Chipstruktur und der zweiten Formungsschicht liegt. Eine erste Seitenwand der zweiten Formungsschicht und eine zweite Seitenwand der dritten Formungsschicht sind im Wesentlichen koplanar. Die Chip-Package-Struktur weist eine vierte Formungsschicht auf, die die zweite Formungsschicht und die dritte Formungsschicht umgibt. Eine dritte Seitenwand der ersten Formungsschicht und eine vierte Seitenwand der vierten Formungsschicht sind im Wesentlichen koplanar.According to some embodiments, a chip package structure is provided. The chip package structure has a wiring structure. The chip package structure has a first chip structure over the wiring structure. The chip package structure has a first molding layer surrounding the first chip structure. The chip package structure includes a second chip structure over the first chip structure and the first molding layer. The chip package structure has a second molding layer surrounding the second chip structure and overlying the first chip structure and the first molding layer. The chip package structure includes a third chip structure over the second chip structure and the second molding layer. The chip package structure includes a third molding layer surrounding the third chip structure and overlying the second chip structure and the second molding layer. A first sidewall of the second molding layer and a second sidewall of the third molding layer are substantially coplanar. The chip package structure has a fourth molding layer surrounding the second molding layer and the third molding layer. A third sidewall of the first molding layer and a fourth sidewall of the fourth molding layer are substantially coplanar.
Gemäß manchen Ausführungsformen ist eine Chip-Package-Struktur bereitgestellt. Die Chip-Package-Struktur weist eine Verdrahtungsstruktur auf. Die Chip-Package-Struktur weist eine erste Chipstruktur über der Verdrahtungsstruktur auf. Die Chip-Package-Struktur weist eine erste Formungsschicht auf, die die erste Chipstruktur umgibt. Die Chip-Package-Struktur weist eine erste leitfähige Struktur auf, die durch die erste Formungsschicht geht und mit der Verdrahtungsstruktur verbunden ist. Die Chip-Package-Struktur weist eine zweite Chipstruktur über der ersten Chipstruktur, der ersten Formungsschicht und der ersten leitfähigen Struktur auf. Die zweite Chipstruktur ist durch die erste leitfähige Struktur elektrisch mit der Verdrahtungsstruktur verbunden. Die Chip-Package-Struktur weist eine zweite Formungsschicht auf, die die zweite Chipstruktur umgibt und über der ersten Chipstruktur und der ersten Formungsschicht liegt. Die Chip-Package-Struktur weist eine dritte Chipstruktur über der zweiten Chipstruktur und der zweiten Formungsschicht auf. Die Chip-Package-Struktur weist eine dritte Formungsschicht auf, die die dritte Chipstruktur umgibt und über der zweiten Chipstruktur und der zweiten Formungsschicht liegt. Die Chip-Package-Struktur weist eine vierte Formungsschicht auf, die die zweite Formungsschicht und die dritte Formungsschicht umgibt. Eine erste Seitenwand der ersten Formungsschicht und eine zweite Seitenwand der vierten Formungsschicht sind im Wesentlichen koplanar.According to some embodiments, a chip package structure is provided. The chip package structure has a wiring structure. The chip package structure has a first chip structure over the wiring structure. The chip package structure has a first molding layer surrounding the first chip structure. The chip package structure has a first conductive structure that goes through the first molding layer and is connected to the wiring structure. The chip package structure includes a second chip structure over the first chip structure, the first molding layer, and the first conductive structure. The second chip structure is electrically connected to the wiring structure through the first conductive structure. The chip package structure has a second molding layer surrounding the second chip structure and overlying the first chip structure and the first molding layer. The chip package structure includes a third chip structure over the second chip structure and the second molding layer. The chip package structure includes a third molding layer surrounding the third chip structure and overlying the second chip structure and the second molding layer. The chip package structure has a fourth molding layer surrounding the second molding layer and the third molding layer. A first sidewall of the first molding layer and a second sidewall of the fourth molding layer are substantially coplanar.
Gemäß manchen Ausführungsformen ist ein Verfahren zur Bildung einer Chip-Package-Struktur bereitgestellt. Das Verfahren umfasst Bilden einer ersten Formungsschicht, die eine erste Chipstruktur umgibt. Das Verfahren umfasst Anordnen einer zweiten Chipstruktur über der ersten Chipstruktur und der ersten Formungsschicht. Das Verfahren umfasst Bilden einer zweiten Formungsschicht, die die zweite Chipstruktur umgibt und über der ersten Chipstruktur und der ersten Formungsschicht liegt. Das Verfahren umfasst Bilden einer dritten Formungsschicht, die die erste Formungsschicht und die zweite Formungsschicht umgibt. Das Verfahren umfasst Anordnen einer dritten Chipstruktur über der zweiten Chipstruktur, der zweiten Formungsschicht und der dritten Formungsschicht. Das Verfahren umfasst Bilden einer vierten Formungsschicht, die die dritte Chipstruktur umgibt und über der zweiten Chipstruktur, der zweiten Formungsschicht und der dritten Formungsschicht liegt. Vor dem Anordnen der dritten Chipstruktur über der zweiten Chipstruktur, der zweiten Formungsschicht und der dritten Formungsschicht wird eine erste Isolierschicht über der zweiten Chipstruktur, der zweiten Formungsschicht und der dritten Formungsschicht gebildet, wobei die dritte Chipstruktur über der ersten Isolierschicht angeordnet ist.According to some embodiments, a method of forming a chip package structure is provided. The method includes forming a first molding layer surrounding a first chip structure. The method includes arranging a second chip structure over the first chip structure and the first molding layer. The method includes forming a second molding layer surrounding the second chip structure and overlying the first chip structure and the first molding layer. The method includes forming a third molding layer surrounding the first molding layer and the second molding layer. The method includes arranging a third die structure over the second die structure, the second molding layer, and the third molding layer. The method includes forming a fourth molding layer surrounding the third chip structure and overlying the second chip structure, the second molding layer, and the third molding layer. Before arranging the third chip structure over the second chip structure, the second mold layer and the third mold layer, a first insulating layer is formed over the second chip structure, the second mold layer and the third mold layer, with the third chip structure being arranged over the first insulating layer.
Die Erfindung wird durch die unabhängigen Patentansprüche definiert. Die abhängigen Patentansprüche betreffen Ausführungsformen der Erfindung.The invention is defined by the independent claims. The dependent claims relate to embodiments of the invention.
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