[发明专利]半导体器件以及用于形成低廓形嵌入式晶圆级球栅阵列模塑激光封装的方法

说明书

一种半导体器件，具有半导体管芯，其具有沉积在半导体管芯之上和周围的密封剂。在密封剂的第一表面之上形成互连结构。形成从密封剂的第二表面到密封剂的第一表面的开口以暴露互连结构的表面。凸块形成为在开口内凹进并被设置在互连结构的表面之上。提供一种半导体封装。半导体封装被设置在密封剂的第二表面之上并且被电连接到凸块。在半导体封装之上形成多个互连结构以将半导体封装电连接到凸块。半导体封装包括存储器件。半导体器件包括小于1毫米的高度。开口包括通过激光直接烧蚀形成的锥形侧壁。

国内优先权声明

本申请要求2012年3月2日提交的美国临时申请61/606,327的权益，该临时申请通过引用结合于本文。

技术领域

本发明一般涉及半导体器件，以及具体地涉及半导体器件以及形成扇出型嵌入式晶圆级球栅阵列(Fo-eWLB)的方法。

背景技术

半导体器件普遍存在于现代电子产品中。半导体器件在电子元件的数量和密度方面变化。分立半导体器件一般包含一种类型的电子元件，如发光二极管(LED)、小信号晶体管、电阻、电容、电感和功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。集成半导体器件典型地包含数百至数百万个电子元件。集成半导体器件的例子包括微控制器、微处理器、电荷耦合器件(CCD)、太阳能电池和数字微镜器件(DMD)。

半导体器件执行范围广泛的功能，如信号处理、高速计算、传送和接收电磁信号、控制电子器件、将阳光转换成电力以及创建电视显示的可视投影。半导体器件存在于以下领域：娱乐、通信、功率转换、网络、计算机和消费产品。半导体器件也存在于军事应用、航空、汽车、工业控制器以及办公设备。

半导体器件利用半导体材料的电特性。半导体材料的原子结构允许通过施加电场或基电流或通过掺杂工艺来操纵其电导率。掺杂向半导体材料中引入杂质以操纵和控制半导体器件的导电率。

半导体器件包含有源和无源电气结构。包括双极和场效应晶体管的有源结构控制电流的流动。通过改变掺杂的程度和电场或基电流的施加，晶体管提升或限制电流的流动。包括电阻、电容、和电感的无源结构建立电压和电流之间必要的关系以执行多种电功能。将无源和有源结构电连接以来形成电路，这使得半导体器件能够执行高速计算和其它有用功能。

半导体器件一般使用两种复杂的制造工艺来制造，即前端制造和后端制造，每个制造工艺潜在地涉及的数百个步骤。前端制造涉及在半导体晶圆的表面上形成多个管芯(die)。典型地每个半导体管芯是相同的并包含通过电连接有源和无源器件来形成的电路。后端制造涉及使来自完成的晶圆的单独半导体管芯单片化并封装管芯以提供结构支撑和环境隔离。本文中使用的术语“半导体管芯”指词语的单数和复数形式，并且因此可以指单个半导体器件和多个半导体器件。

半导体制造的一个目的是制造更小的半导体器件。更小的器件典型地消耗更少的功耗，具有更高的性能，并且可以被更有效地制造。另外，更小的半导体器件具有更小的脚印(footprint)，这是更小的最终产品所期望的。可以通过前端工艺的改进得到具有更小，更高密度的有源和无源元件来实现更小的半导体管芯尺寸。后端工艺可以通过改进电互连和封装材料来得到具有更小脚印的半导体器件封装。

普通半导体器件布置包括将上部半导体封装层叠在下部半导体封装之上，即元件堆叠封装(PoP)。典型的，上部半导体封装利用凸块电连接到下部半导体封装。将互连凸块接合到下部半导体封装上的互连结构。互连凸块增加了PoP布置的高度而且可以导致半导体器件的翘曲。

发明内容

存在对稳健的互连结构以及具有降低的封装高度和更好的翘曲控制的PoP器件的需求。因此，在一个实施例中，本发明为制造半导体器件的方法，包括步骤：提供半导体管芯，在半导体管芯之上和周围沉积密封剂，在密封剂的第一表面之上形成互连结构，形成从密封剂的第二表面到密封剂的第一表面的开口以暴露互连结构的表面，以及形成在开口内凹进并被设置在互连结构的表面之上的凸块。