[发明专利]半导体器件和在半导体封装中使用标准化的载体的方法

说明书

本发明涉及半导体器件和在半导体封装中使用标准化的载体的方法。一种半导体器件具有载体，该载体具有固定尺寸。从第一半导体晶圆中将多个第一半导体管芯分割。第一半导体管芯设置在载体上面。载体上面的第一半导体管芯的数目独立于从该第一半导体晶圆中分割的第一半导体管芯的尺寸和数目。在第一半导体管芯和载体上面以及在第一半导体管芯和载体周围淀积密封剂来形成重构的面板。在该重构的面板上面形成互连结构，同时使得密封剂缺乏该互连结构。经过密封剂将该重构的面板分割。从载体中去除第一半导体管芯。具有与第一半导体管芯的尺寸不同的尺寸的第二半导体管芯设置在载体上面。载体的固定尺寸独立于第二半导体管芯的尺寸。

本申请是要求在2012年10月2日提交的美国临时申请号61/744，699的权利的、在2013年3月15日提交的美国专利申请号13/832，809的部分继续申请，这些申请通过引用被并入于此。

技术领域

本发明大体上涉及半导体器件并且尤其涉及半导体器件和使用标准化的载体来形成晶圆级芯片规模封装（WLCSP）的方法。

背景技术

在现代电子产品中通常发现半导体器件。半导体器件在电气部件的数目和密度方面有变化。分立的半导体器件大体上含有一种类型的电气部件，例如，发光二极管（LED）、小信号晶体管、电阻器、电容器、电感器和功率金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。集成的半导体器件典型地含有数百到数百万的电气部件。集成的半导体器件的示例包含微控制器、微处理器、电荷耦合器件（CCD）、太阳能电池和数字微镜器件（DMD）。

半导体器件执行各式各样的功能，诸如信号处理、高速计算、传输和接收电磁信号、控制电子器件、将阳光转换到电力以及创建用于电视显示的视觉投影。在娱乐、通信、功率变换、网络、计算机和消费者产品的领域中发现半导体器件。在军事应用、航空、汽车、工业控制器和办公设备中还发现半导体器件。

半导体器件利用半导体材料的电气性质。半导体材料的结构允许通过电场或基极电流的施加或经过掺杂的工艺来操纵它的电导率。掺杂将杂质引入到半导体材料中以操纵和控制半导体器件的传导率。

半导体器件含有有源和无源的电气结构。包含双极型晶体管和场效应晶体管的有源结构控制电流的流动。通过改变掺杂的水平和电场或基极电流的施加，晶体管促进或约束电流的流动。包含电阻器、电容器和电感器的无源结构创建为执行各种电气功能所必要的在电压与电流之间的关系。将无源结构和有源结构电气连接来形成电路，该电路使半导体器件能够执行高速操作和其它有用的功能。

大体上使用两个复杂的制造工艺（即前端制造和后端制造，每个很可能涉及几百个步骤）来制造半导体器件。前端制造涉及在半导体晶圆的表面上形成多个管芯。每个半导体管芯典型地是同一的并且含有通过将有源部件与无源部件电连接所形成的电路。后端制造涉及从完成的晶圆中分割个别的半导体管芯并且将管芯封装以提供结构支撑和环境隔离。本文所使用的术语“半导体管芯”既指代单词的单数形式又指代单词的复数形式，并且因此能够既指代单个半导体器件又指代多个半导体器件。

半导体制造的一个目的是生产更小的半导体器件。更小的器件典型地消耗更少的功率、具有更高的性能并且能够被更高效地生产。此外，更小的半导体器件具有更小的占用面积（footprint），这对于较小的最终产品而言是所希望的。通过前端工艺的改进能够实现更小的半导体管芯尺寸，从而产生具有更小的、更高密度的有源部件和无源部件的半导体管芯。后端工艺可以通过电互连和封装材料的改进来产生具有更小的占用面积的半导体器件封装。

常规的半导体晶圆典型地含有被锯切道分离的多个半导体管芯。在每个半导体管芯的表面中形成有源电路和无源电路。互连结构能够在半导体管芯的表面上面形成。半导体晶圆被分割成个别的半导体管芯用于在各种电子产品中使用。半导体制造的重要方面是高的成品率和对应的低成本。