[发明专利]全模制桥接中介层及其制造方法

说明书

本发明涉及全模制桥接中介层及其制造方法。半导体装置可以包括桥接晶粒，所述桥接晶粒包括铜螺柱。铜立柱可以布置在桥接晶粒的外围。密封剂可以布置在桥接晶粒的五个侧面上、铜螺柱的侧面上以及铜立柱的侧面上，使得铜螺柱的端部以及铜立柱的相反的第一端和第二端从密封剂暴露。正面层积互连结构可以形成在桥接晶粒的铜螺柱上方并且接合到与铜立柱的第一端相反的铜立柱的第二端。正面层积互连结构包括在桥接晶粒的覆盖区内具有第一中心距的第一焊盘和在桥接晶粒的覆盖区外具有第二中心距的第二焊盘。第一中心距可以至少比第二中心距小1.5倍。

相关申请的交叉引用

本发明要求2021年1月26日提交的标题为“Fully Molded Bridge Interposerand Method of Making the Same”的美国临时专利申请No.63/141,945的权益(包括申请日期)，该申请的公开内容通过本引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种全模制桥接中介层及其制造方法。

背景技术

半导体装置在现代电子产品中很常见。半导体装置在电气组件的数量和密度上各不相同。分立半导体装置通常包含一种类型的电气组件，例如，发光二极管(LED)、小信号晶体管、电阻器、电容器、电感器以及功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。集成半导体装置通常包含数以百计至数以百万计的电气组件。集成半导体装置的示例包括微控制器、微处理器、存储器、模数或数模转换器、功率管理和电荷耦合器件(charged-coupleddevice，CCD)以及包括数字微镜器件(digital micro-mirror device，DMD)的微机电系统(microelectromechanical system，MEMS)器件。

半导体装置执行广泛的功能，例如信号处理、高速计算、发送和接收电磁信号、控制电子装置、存储信息以及为显示器创建视觉投影。半导体装置应用于娱乐、通信、功率转换、网络、计算机以及消费品的许多领域。半导体装置也应用于军事用途、航空、汽车、工业控制器以及办公设备。

半导体装置利用半导体材料的电学特性。半导体材料的原子结构允许通过施加电场或基极电流或者通过掺杂过程来操纵其导电性。掺杂将杂质引入半导体材料以操纵和控制半导体装置的导电性。

半导体装置包含有源电气结构和无源电气结构。有源结构(包括双极晶体管、互补金属氧化物半导体晶体管以及场效应晶体管)控制电流的流动。通过改变掺杂水平以及施加电场或基极电流，晶体管促进或限制电流的流动。无源结构(包括电阻器、电容器和电感器)在执行各种电气功能所需的电压和电流之间建立关系。无源结构和有源结构电连接以形成电路，从而使得半导体装置能够执行高速计算和其他有用功能。

通常采用两种复杂的制造工艺来制造半导体装置，即前端制造和后端制造，每种工艺可能涉及数百个步骤。前端制造涉及在半导体晶圆的表面上形成多个半导体晶粒(die)。每个半导体晶粒通常相同并且包含通过电连接有源组件和无源组件而形成的电路。后端制造涉及从成品晶圆上分离单个半导体晶粒并且对晶粒进行封装，以提供结构支撑和环境隔离。近年来，后端制造已经扩展到包括这样的新兴技术，其使得多个半导体晶粒在单个封装或装置单元内互连，从而扩展了后端技术的传统定义。本文中使用的术语“半导体晶粒”指该词语的单数形式和复数形式，因此可以指单个半导体装置和多个半导体装置。

半导体制造的一个目标是生产更小的半导体装置。当集成在可穿戴电子装置、便携式手持通信装置(例如手机)以及其他应用中时，更小的装置通常消耗更少的能量，具有更高的性能，可以被更高效地生产，具有更小的形状系数，并且可以不那么笨重。换句话说，更小的半导体装置可以具有更小的占用面积、较低的高度或两者兼有，这对于更小的终端产品是合意的。通过前端工艺的改进可以实现更小的半导体晶粒尺寸，从而使半导体晶粒具有更小、更高密度的有源和无源组件。后端工艺可以通过改进电气互连和封装材料而使半导体装置封装具有更小的占用面积。

发明内容