[发明专利]制造具有无载体模腔的扇出型封装的方法

说明书

公开了一种制造半导体器件的方法，包括模制和固化具有上侧的框架构件，该上侧限定凹口的阵列。然后将半导体管芯在相应的凹口内粘附到框架构件。框架构件的上侧和管芯覆盖有RDL。RDL的形成包括沉积介电材料，介电材料还填充凹口内管芯与框架构件之间的间隙。框架构件能够被模制为其厚度所提供的机械强度能够抵抗在RDL形成期间或其他制造过程期间例如由于管芯的翘曲而导致的管芯损坏。在RDL完成之后，能够从框架构件的下侧去除该过量的框架构件材料，并且能够将结构切割，从而将管芯分成相应的半导体器件。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年2月9日提交的题为“扇出型模腔”的美国临时申请No.62/628,500的优先权，所述临时申请通过引用全部并入本文。

技术领域

本公开涉及半导体封装技术。

背景技术

半导体器件普遍存在于现代电子产品中。半导体器件中的电子部件数量和密度各不相同。离散半导体器件通常包含一种类型的电子部件，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)。集成半导体器件通常包含数百至数百万个电子部件。集成半导体器件的示例包括微控制器、微处理器、电荷耦合器件(CCD)、太阳能电池和数字微镜器件(DMD)。

半导体器件执行多种功能，例如信号处理，高速计算，发送和接收电磁信号，控制电子器件，将太阳光转换成电以及为电视显示器创建可视投影。半导体器件应用在娱乐、通信、功率转换、网络、计算机和消费产品领域中。半导体器件还应用于军事应用、航空、汽车、工业控制器和办公设备。

半导体器件利用半导体材料的电气特性。半导体材料的原子结构允许通过施加电场或基极电流或通过掺杂过程来控制其导电性。掺杂将杂质引入半导体材料中，以操控和控制半导体器件的导电性。

半导体器件包含有源电气结构和无源电气结构。有源结构(包括双极型和场效应晶体管)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，晶体管可以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被电连接以形成电路，所述电路使半导体器件能够执行高速计算和其他有用功能。

半导体器件通常使用两个复杂的制造工艺来制造，即，前端制造和后端制造，每个制造工艺均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管芯。每个半导体管芯通常是相同的，并且包含通过电连接有源部件和无源部件而形成的电路。后端制造涉及从完成的晶圆中分离出单个半导体管芯，并封装管芯以提供结构支持和环境隔离。

在整个说明书中，术语“管芯”、“半导体芯片”和“半导体管芯”可互换使用。本文中使用的术语“晶圆”包括根据本发明的具有在其上沉积层例如以形成电路结构的暴露表面的任何结构。

图1A至1E示出了用于制造具有再分布层(RDL)的半导体封装的典型方法的示意性横截面图。

参照图1A，多个半导体管芯100被放置在粘合剂层102上，而粘合剂层102又施加在载体基板104上。每个管芯100均包括由半导体材料(如砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、或硅(Si))制成的基板，该基板具有形成在其上(或其内)的集成电路。接着，如图1B所示，在半导体管芯100上方和粘合剂层102的暴露部分上沉积(或形成)密封材料106。然后，根据用作密封材料106的材料，执行固化工艺以至少部分地固化密封材料106。