[发明专利]半导体组合件、堆叠式半导体装置及制造半导体组合件及堆叠式半导体装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及堆叠式半导体装置及用于制造堆叠式半导体装置的方法。

背景技术

经封装的半导体装置用于蜂窝式电话、寻呼机、个人数字助理、计算机及许多其 它类型的消费者电子产品或工业电子产品中。微电子制造商正在研发具有较小大小的 更精密的装置。为符合当前的设计标准，半导体组件在印刷电路板上日益减小的“占 用面积”(即，所述装置在印刷电路板上所占的高度及表面积)内具有越来越密集的 输入/输出端子阵列。

通常使用同时处理大量裸片(即，芯片)的方法在半导体晶片或其它类型的工件 上制作半导体装置。微电子装置通常具有裸片，所述裸片包含具有高密度的极小组件 的集成电路。所述裸片通常包含接合垫阵列或其它外部电端子阵列以用于向及从所述 集成电路传输电源电压、信号等。所述接合垫通常非常小且组装成在接合垫之间具有 精细间距的密集阵列。

一种用于增加给定占用面积内微电子装置的密度的技术是将一个微电子裸片堆 叠于另一个微电子裸片顶部上。举例来说，贯通衬底互连件可将下部裸片前侧处的接 合垫与所述下部裸片后侧处的触点电连接，使得顶部裸片的接合垫可电耦合到所述下 部裸片的所述后侧触点。用于堆叠此类裸片的现有工艺包含通过从晶片的后侧移除材 料来薄化第一晶片及第二晶片以(1)暴露所述裸片的后侧上的互连接触点且(2)减 少所述裸片的厚度。通常将所述第二晶片薄化到不小于300微米。在薄化之后，将所 述第二晶片单个化(即，切割)且将来自所述第二晶片的分离的裸片堆叠到所述第一 晶片上的裸片上。随后在单个的第二裸片之间安置囊封剂，且切割所述第一晶片及囊 封剂以分离堆叠式装置。

附图说明

图1是示意性地图解说明根据本发明实施例的堆叠式半导体装置的横截面图。

图2A到2F是示意性地图解说明用于制造半导体组合件的方法的阶段的横截面 图。

图3是如图2F中所示的堆叠式装置的一部分的横截面图，其图解说明三个经堆 叠的微电子裸片。

图4是图解说明用于制造堆叠式裸片半导体组合件的方法的流程图。

图5是图解说明用于制造堆叠式裸片半导体组合件的另一方法的流程图。

图6是并入有堆叠式半导体装置的系统的示意图。

具体实施方式

下文参照半导体组合件、堆叠式半导体装置、制造半导体组合件的方法及形成堆 叠式半导体装置的方法描述本揭示内容的数个实施例的具体细节。在半导体晶片上制 造所述装置，所述半导体晶片可包含可在其上及/或其中制作微电子装置、微机械装置、 数据存储元件、光学器件、读取/写入组件及其它特征的衬底。举例来说，可在半导体 晶片上构造SRAM、DRAM(例如，DDR/SDRAM)、快闪存储器(例如，NAND/存 储器)、处理器、成像器及其它类型的装置。尽管下文参照半导体晶片描述所述实施 例中的许多实施例，但在其它类型的衬底(例如，介电衬底或导电衬底)上制造的其 它类型的装置可涵盖于本发明的范围内。此外，相比于本章节中下文所描述的那些实 施例，本发明的数个其它实施例可具有不同配置、组件或程序。因此，所属领域的技 术人员将相应地理解本发明的其它实施例可具有额外元件，或又一些实施例可不具有 下文参照图1到6显示并描述的特征及元件中的数者。

图1是示意性地图解说明半导体组合件100的横截面图。在此实施例中，半导体 组合件100包含半导体晶片110，所述半导体晶片具有多个第一微电子裸片120(通过 参考编号120a及120b单个地识别)、以可释放方式附接到晶片110的作用侧112的 临时载体130及多个经单个化的第二微电子裸片140(通过参考编号140a及140b单 个地识别)。单个的第二裸片140a及140b以分别对应于第一裸片120a及120b的布 置的裸片图案附接到晶片110的后侧114。经堆叠的第一/第二裸片120a/140a及 120b/140b分别形成堆叠式微电子装置150a及150b。晶片110可使用粘合剂层132(例 如，粘合剂膜、环氧树脂、胶带、软膏或在处理期间将晶片110紧固在适当位置的其 它适合材料)以可释放方式附接到临时载体130(例如，载体衬底)。粘合剂132应 具有适合的释放特性以用于从晶片110及/或单个化之后的堆叠式微电子装置150移除 载体130。