[发明专利]包括磁性压持层的半导体设备

说明书

本发明题为“包括磁性压持层的半导体设备”。本发明公开了一种半导体设备，所述半导体设备包括安装在基板上的一个或多个半导体管芯。每个半导体管芯可在所述半导体管芯的下部失活表面上形成有铁磁层。所述铁磁层在制造期间将所述半导体管芯下拉到彼此和所述基板上，以防止所述管芯翘曲。所述铁磁层还平衡所述管芯层之间的热膨胀系数的不匹配，从而进一步防止所述管芯翘曲。

背景技术

便携式消费电子器件需求的强劲增长推动了对高容量存储设备的需求。非易失性半导体存储器设备诸如闪存存储卡已广泛用于满足对数字信息存储和交换的日益增长的需求。此类存储器设备的设计具有便携性、多功能性且坚固耐用，加上它们的高可靠性和大容量，使得它们成为用于各种电子设备的理想选择，包括例如数字相机、数字音乐播放器、视频游戏控制器、PDA、蜂窝电话和固态驱动器。

虽然已知许多不同的封装配置，但是闪存存储卡通常可以被制造为系统级封装(SiP)或多芯片模块(MCM)，其中多个管芯被安装并互连在小占有面积的基板上。基板通常可以包括刚性的电介质基部，该电介质基部具有在一侧或两侧上蚀刻的导电层。在管芯与导电层之间形成电连接，并且导电层提供用于将管芯连接到主机设备的电引线结构。一旦进行管芯与基板之间的电连接，然后就通常将组件封装在提供保护包装的模塑化合物中。

为了最有效地使用封装占用面积，已知的是将半导体管芯堆叠在彼此的顶部。为了在半导体管芯上获得接合焊盘，将管芯彼此完全重叠地堆叠(相邻管芯之间具有间隔层)或者偏移地堆叠。在偏移配置中，将管芯堆叠在另一管芯的顶部，使得下部管芯的接合焊盘暴露出来。

常规堆叠管芯的问题在于，在固化将管芯保持在堆叠中的粘合剂附接膜之前，管芯趋于在非线接合侧处向上翘曲或倾斜。例如，这是由于管芯在堆叠之后冷却时，半导体管芯层具有不同的热膨胀系数。现有技术图1示出了常规半导体封装50的示例，该半导体封装包括堆叠的存储器管芯52，这些存储器管芯在非线接合侧处从基板54向上倾斜。使用管芯附接膜(DAF)层将管芯附连到每个基板。然而，在固化DAF层之前，管芯的翘曲可能导致DAF层剥离以及相邻半导体管芯之间和/或最底部管芯与基板之间形成空隙。

这由于一些原因可能存在问题。例如，来自模塑化合物的二氧化硅颗粒可以进入DAF已经分离并且管芯已经翘曲的管芯之间。图1示出了底部管芯下面的二氧化硅颗粒56的示例。在模塑工艺的压力下，这些二氧化硅颗粒56会导致管芯破裂。

此外，在一些情况下，管芯可能翘曲并倾斜到顶部管芯的边缘延伸穿过封装模塑化合物56的表面的点，然后暴露于外部环境。封装制造商在封装表面上打印封装名称、规格、标识和/或其他信息。如果已知管芯边缘突出，可将管芯边缘突出的区域指定为禁止区域，不能在其中打印任何东西。这限制了制造商在封装表面上打印的能力。

附图说明

图1是常规半导体封装中的管芯堆叠倾斜的横截面边缘视图。

图2是根据本发明技术的实施方案的用于形成半导体设备的流程图。

图3是根据本发明技术的实施方案的半导体晶圆的顶视图。

图4是根据本发明技术的实施方案的半导体管芯的透视图。

图5是根据本发明技术的实施方案的半导体管芯的横截面边缘视图。

图6是根据本发明技术的实施方案的半导体管芯的连续平坦铁磁层的顶视图。

图7至图9是根据本发明技术的实施方案的半导体管芯的铁磁层的另外的实施方案的顶视图。

图10是根据本发明技术的实施方案的在制造的第一阶段包括多个堆叠管芯的半导体设备的示例。

图11是根据本发明技术的实施方案的在制造的第二阶段包括多个堆叠管芯的半导体设备的示例。

图12是根据本发明技术的实施方案的包括多个堆叠管芯的完成的半导体设备的示例。

具体实施方式