[发明专利]形成嵌入式管芯衬底的半导体器件和方法

说明书

本发明公开了形成嵌入式管芯衬底的半导体器件和方法，以及具有所述嵌入式管芯衬底的系统级封装模块。一种半导体器件具有第一衬底。第一半导体组件被设置在所述第一衬底的第一表面上。第二衬底包括在所述第二衬底的第一表面上的垂直互连结构。第二半导体组件被设置在所述第二衬底的第一表面上。所述第一半导体组件或第二半导体组件是半导体封装。所述第一衬底被设置在所述第二衬底之上，其中所述第一半导体组件和第二半导体组件在所述第一衬底和第二衬底之间。第一密封剂被沉积在所述第一衬底和第二衬底之间。SiP子模块被设置在所述第一衬底或第二衬底之上，与密封剂相对。在SiP子模块之上形成屏蔽层。

技术领域

本发明一般地涉及半导体器件，并且更具体地涉及形成嵌入式管芯衬底（EDS）的半导体器件和方法，以及具有所述EDS的系统级封装（SiP）模块。

背景技术

半导体器件通常存在于现代电子产品中。半导体器件执行各式各样的功能，诸如信号处理、高速计算、传送和接收电磁信号、控制电子设备、光电生成、以及创建用于电视显示器的视觉图像。半导体器件存在于通信、功率变换、网络、计算机、娱乐以及消费类产品的领域中。半导体器件还存在于军事应用、航空、汽车、工业控制器以及办公室装备中。

半导体封装通常利用若干有源半导体组件、分立无源组件以及集成无源器件（IPD）制成，所述若干有源半导体组件、分立无源组件以及集成无源器件（IPD）被一起封装成单封装系统，也称为系统级封装（SiP）模块。SiP模块提供相对于传统半导体封装更高的密度以及增强的电气功能性。

有源和无源组件被安装到用于结构支撑和电气互连的衬底。在更先进的三维（3D）封装中，半导体组件被嵌入到衬底中，有时被称为衬底中的嵌入式管芯（EDS）。在EDS封装的情况下，半导体管芯在衬底的形成期间被嵌入在多个层压的层内。半导体管芯然后通过衬底的导电通孔和导电迹线而电气地连接到衬底的顶部和底部表面上的组件。

EDS的制造需要在半导体管芯周围形成衬底，这限制可用于衬底的选项。另外，衬底中的制造缺陷不仅导致衬底的损失，而且还导致否则良好的半导体管芯。传统EDS封装具有如下附加问题：低产量、高成本、高翘曲以及低设计灵活性。因此，存在对于提供在衬底设计和组件选择方面的较高灵活性以及增加的制造产量的EDS及制造方法的需要。

发明内容

本发明提供了一种制作半导体器件的方法，包括：提供第一衬底；将第一半导体组件设置在所述第一衬底的第一表面上；提供第二衬底，所述第二衬底包括在其第一表面上的垂直互连结构；将第二半导体组件设置在所述第二衬底的第一表面上；在将所述第一半导体组件设置在所述第一衬底的第一表面上之后并且在将所述第二半导体组件设置在所述第二衬底的第一表面上之后，将所述第一衬底设置在所述第二衬底之上，其中所述第一半导体组件和所述第二半导体组件在所述第一衬底和第二衬底之间，其中，所述第一衬底的在所述第二半导体组件之上的区域没有安装在所述第一衬底上的半导体组件，并且所述第二衬底的在所述第一半导体组件之上的区域没有安装在所述第二衬底上的半导体组件；以及将第一密封剂沉积在所述第一衬底和所述第二衬底之间。

本发明还提供了一种制作半导体器件的方法，包括：提供第一衬底；将第一半导体组件安装到所述第一衬底；提供第二衬底；将第二半导体组件安装到所述第二衬底；在将所述第一半导体组件安装到所述第一衬底以及将所述第二半导体组件安装到所述第二衬底之后，将所述第二衬底设置在所述第一衬底之上，其中所述第二半导体组件在所述第一半导体组件的高度之内；以及在将所述第二衬底设置在所述第一衬底之上之后，将第一密封剂沉积在所述第一衬底和第二衬底之间，在所述第一半导体组件和第二半导体组件之上。