[发明专利]3D封装件及其形成方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及半导体技术领域，更具体地来说，涉及封装件及其形成方法。

背景技术

在一些三维集成电路(3DIC)中，首先将器件管芯接合至中介层，然后将中介层进一步接合至封装衬底以形成封装件。需要消散器件管芯在这些操作期间所产生的热量。在传统的结构中，为了散热，将器件管芯的衬底附接至散热器，散热器的尺寸大于器件管芯和封装衬底的尺寸。因此，器件管芯所产生的热量扩散到更大的区域。将散热片附接至散热器以消散传导至散热器的热量。

通过热界面材料(TIM)将器件管芯附接至散热片，热界面材料可以包括环氧基材料。此外，可以将诸如硅颗粒的一些导热材料混合在环氧基材料中以提高TIM的导热性。通过另一TIM将散热片附接至散热器。由于这两种TIM的使用，降低了散热效率。

而且，传统的封装件还面临日益减小的厚度和提高封装件中的封装部件之间的通讯效率的挑战。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种封装件，包括：中介层，包括：第一衬底，所述第一衬底中没有通孔；再分布线，位于所述第一衬底上方；和多个第一连接件，位于所述再分布线上方并且与所述再分布线电连接；第一管芯，位于所述多个第一连接件上方并且与所述多个第一连接件接合，所述第一管芯包括：第二衬底；和通孔，位于所述第二衬底中；第二管芯，位于所述多个连接件上方并且与所述多个连接件接合，其中，所述第一管芯和所述第二管芯通过所述再分布线彼此电连接；以及多个第二连接件，位于所述第一管芯和所述第二管芯上方，所述多个第二连接件通过所述第二衬底中的所述通孔电连接至所述多个第一连接件。

在该封装件中，所述中介层中没有有源器件。

在该封装件中，所述中介层中没有无源器件。

该封装件进一步包括：模塑料，环绕所述第一管芯和所述第二管芯，所述模塑料的顶面与所述第一管芯的顶面齐平；以及介电层，位于所述第一管芯、所述第二管芯和所述模塑料上方，其中所述多个第二连接件位于所述介电层上方。

在该封装件中，所述第二管芯中没有通孔。

在该封装件中，所述第一管芯通过面对背接合而接合至所述中介层，所述第一管芯的背面接合至所述中介层的正面。

在该封装件中，所述第一管芯通过面对面接合而接合至所述中介层，所述第一管芯的正面接合至所述中介层的正面。

根据本发明的另一方面，提供了一种封装件，包括：中介层，所述中介层中没有有源器件，所述中介层包括：硅衬底，所述硅衬底中没有通孔；再分布线，位于所述硅衬底上方；和多个第一连接件，位于所述再分布线上方并且与所述再分布线电连接；第一管芯，位于所述多个连接件上方并且与所述多个连接件接合，所述第一管芯包括：第一半导体衬底；多个第一通孔，位于所述第一半导体衬底中；和金属柱，电连接至所述多个第一通孔；第二管芯，位于所述多个连接件上方并且与所述多个连接件接合，其中，所述第一管芯和所述第二管芯通过所述再分布线彼此电连接；模塑料，环绕所述第一管芯和所述第二管芯，所述模塑料的顶面与所述第一管芯的顶面齐平；以及多个第二连接件，位于所述第一管芯和所述第二管芯上方，所述多个第二连接件通过所述第一半导体衬底中的所述多个第一通孔和所述金属柱电连接至所述多个第一连接件。

在该封装件中，所述第一管芯的背面通过面对背接合而接合至所述中介层的正面，并且所述金属柱的顶面与所述模塑料的顶面齐平。

在该封装件中，所述第一管芯的正面通过面对面接合而接合至所述中介层的正面，并且所述多个第一通孔的顶面与所述模塑料的顶面齐平。

在该封装件中，所述第二管芯进一步包括：第二半导体衬底；以及多个第二通孔，穿透所述第二半导体衬底，部分所述多个第二连接件分通过所述多个第二通孔电连接至部分所述多个第一连接件，并且所述多个第一通孔和所述多个第二通孔的顶面相互齐平。

在该封装件中，所述第二管芯的顶面低于所述第一管芯的顶面，并且所述模塑料的一部分延伸至所述第二管芯的顶面上方并且与所述第二管芯的顶面接触。

在该封装件中，所述第一管芯包括逻辑管芯，并且所述第二管芯包括存储管芯。

在该封装件中，所述第一管芯进一步包括：与所述金属柱处于同一平面的聚合物层，所述聚合物层环绕所述金属柱，并且所述聚合物层的表面与所述金属柱的表面齐平。