CN119452476A 封装件、半导体装置及用于制造封装件的方法 （索尼半导体解决方案公司）

2024.12.11PCT/JP2023/0162982023.04.25WO2023/248606JA2023.12.28法本发明缓和了对布线从芯片导出的位置的2延伸重布线层，自所述第二芯片在所述横向方向上延伸，并所述延伸重布线层的尺寸等于所述第一芯片的所述前表面片的安装区域在所述横向方向上延伸的延伸区域上支撑所所述支撑构件包括保护膜以及虚设芯片中的布线层从所述第二芯片在所述横向方向上延伸并且形成在所述第二芯片的第三布线层直接接合到所述延伸后表面重布线层或经由凸块接合到所述延伸后表面在自所述第二芯片的安装区域在所述横向方向上延伸的延伸区域中支撑所述第二芯片的所述后表面支撑构件包括保护膜以及虚设芯片中的所述第一芯片以及所述第二芯片中的任一者是设置在最上层中的光3线层通过经由粘合层堆叠在所述第一芯片的贯通电极，贯通所述第一芯片和所述粘合层，并且电连接所述第所述粘合层在所述贯通电极的嵌入位置处从所述第一芯片的所述半导体所述绝缘层在所述粘合层的位置处的膜厚度比所述绝缘层在所述半导体层的位置处的膜当所述粘合层的膜厚度是a，并且所述绝缘层在所述半导体层的位置处的膜厚度为b过孔，在与所述贯通电极的轴分离的位置处连接至所述焊盘电极具有不同直径的所述贯通电极中的具有较小直径的贯通电极经由所述嵌入式布线电4与这些焊盘电极接触的数量不同的贯通电极中的与这些焊盘电极接触的一个贯通电在与这些焊盘电极接触的所述数量不同的焊盘电极接触中量较少的贯通电极的直径比与这些焊盘电极接触的数量较多的贯在支撑基板晶圆上布置第二芯片，所述第二芯片具有第二在所述支撑基板晶圆上形成支撑构件，所述支撑构件与所述第等于所述第一芯片的所述前表面并且在高度上在所述第二布线层和所述支撑构件上形成尺寸等于所述第一芯片的所述前表面的延将所述封装件分割成多个封装件固体块，在所述封装件固体在所述第一芯片中形成连接至所述第一布线在所述第二芯片中形成连接至所述第二布线在所述第二芯片的后表面和所述支撑构件的后表面上形成将所述封装件分割成封装件固体块，在所述封装件固体块中，5在所述第二芯片的后表面和所述支撑构件的后表面上形成切割所述延伸后表面重布线层以在尺寸上等于在所述延伸后表面重布线层上以倒装芯片的方式安装三布线层并且所述第三芯片的尺寸小于所述第一在所述延伸后表面重布线层上形成与所述第三芯片相邻将所述封装件分割成封装件固体块，在所述封装件固体块中，6[0002]在半导体芯片的封装件中，可以使用其中堆叠分割的半导体芯片的三维集成结片具有在其上形成第二布线层的前表面并且具有至少比第一芯片短的横向方向上的长度；生如下效果：在从第二芯片的安装区域在横向方向上延伸的延伸区域上支撑延伸重布线7安装区域沿横向方向延伸的延伸区域中支撑第二芯片的后表面侧上的延伸后表面重布线8孔在与贯通电极的轴分离的位置处连接至焊盘电极的与贯通电极连接至的表面相对的表电极接触的不同数量的贯通电极中的与焊盘电极接触的一个贯通电极经由嵌入线电连接焊盘电极接触的不同数量的贯通电极中的与焊盘电极接触的较多数量的贯通电极的直径。9不同尺寸的第一芯片和第二芯片集中分割成层叠状态的固体片布线层以使其尺寸等于所述第一芯片的所述前表面，以及以倒装芯片的方式安装第三芯所述前表面，以及在所述第三芯片或所述后表面支撑构件中的至少一个中形成贯通电极，[0050]图5是示出根据第一实施方式的用于制造封装件的方法的实施例的第一截面图和[0060]图15是示出用于制造根据第一实施方式的封装件的方法的实施例的第十一截面[0061]图16是示出用于制造根据第一实施方式的封装件的方法的实施例的第十二截面[0083]图38是示出根据第九实施方式的用于制造封装件的贯通电极的方法的实施例的[0093]2.第二实施方式(将第一芯片安装在从[0094]3.第三实施方式(其中第一芯片安装[0095]4.第四实施方式(将第一芯片搭载在从芯片的周围形成与延伸重布线层连接的贯通电[0096]5.第五实施方式(其中第二芯片安装在在第一芯片周围形成的外部连接端子连接到延伸重布[0097]6.第六实施方式(第一芯片和第二[0098]7.第七实施方式(通过使用延伸重布线层[0099]8.第八实施方式(第一芯片和第二芯[0100]9.第九实施方式(其中第一芯片和第二[0102]11.第十一实施方式(蚀刻阻挡层设置在与贯通电极连接的焊盘电极上并且开口[0104]13.第十三实施方式(具有不同直径的多个贯通电极设置在芯片上并且贯通电极[0105]14.第十四实施方式(与设置在芯片上的焊盘电极连接的贯通电极的数量彼此不和121经由延伸重布线层141彼此电连接，并且芯片121和131经由延伸后表面重布线层151接收元件，或者可以是诸如激光二极管(LD)、发光二极管(LED)或垂直腔面发射激光器导体元件形成在芯片121和131中的每上的情[0115]芯片111包括半导体层112和布线层113。半导体层112设置有成像区和非成像[0116]布线层113形成在半导体层112的前表面侧上。布线层113设置有嵌入在绝缘层中以包围贯通电极116的外周的方式形成在半导体层112中，能够使贯通电极116与半导体层123设置有嵌入在绝缘层中的布线和焊盘电极124。另外，在半导体层122中埋入贯通电极的后表面的高度方向DH上的位置与芯片121的后表面的高度方向DH上的位置大致相同。保护膜127的端部在横向方向DL上的位置可以与芯片111的端部在横向方向DL上的位置一致。[0120]作为布线层113、123、133和保护膜115中使用的绝缘层的材料，例如可以使用SiO2[0121]延伸重布线层141在横向方向DL上从芯片111延伸，以便等于芯片121在横向方向[0123]芯片121设置在延伸重布线层141的一个表面上，并且保护膜127设置在该表面的延伸区域RB中。延伸重布线层141的重布线层144可以经由过孔145连接到布线层123的布线层113的布线和延伸重布线层141的布线中的每从布线层113的绝缘层的前表面和延伸重[0125]延伸后表面重布线层151在横向方向DL上从芯片121延伸，以便等于芯片111在横向方向DL上的长度。此时，延伸后表面重布线层151的末端在横向方向DL上的位置和芯片111的末端在横向方向DL上的位置可以彼此一致。延伸后表面重布线层151从芯片121的安装区域RA延伸到在横向DL上延伸的延伸区上形成后表面重布线154。后表面重布线层154可以电连接到贯通电极126和凸块电极136。[0127]延伸重布线层141和延展后表面再布线层151的前表面的尺寸可以等于芯片111的[0128]可以与用于扇出晶圆级封装件(FOWLP)的重布线层类似的方式形成延伸重布线层[0129]作为用于延伸重布线层141和延伸后表面重布线层151的绝缘层143和153的材料，个芯片131可以经由延伸后表面重布线层151[0138]在图3的a中，四个虚设芯片148和158被彼此分开地布置在延伸后表面重布线层[0139]在图3的b中，四个虚设芯片168和178彼此分开地布置在延伸后表面重布线层151[0142]图5至图16是示出用于制造根据第一实施方式的封装件的方法的实施例的截面可以从半导体晶圆112’切割出用于多个封装件100的多个芯片111。此时，在半导体晶圆光电二极管和像素晶体管可形成用于芯片111被切断的[0145]接下来，如图6所示，经由粘合层172将半导体芯片121临时接合至支撑基板晶圆对每个封装件100将多个半导体芯片121临时接合至支撑基板晶圆171以被分割成固体块。布线层141从芯片121的安装区域RA延伸到延伸区[0151]接下来，如图12所示，通过粘合层176将支撑基板晶圆175接合到半导体晶圆1层123的布线布局的制约，并且能够增大芯片111的布线层113和芯片121的布线层123的连膜127和139以及支撑基板161在横向方向DL上的端部的位置彼此相等。因此，多个封装件以使用堆叠两个芯片111和121的两层结构或堆[0165]从芯片211省略第一实施方式的贯通电极116。芯片211的其他配置类似于第一实埋入有贯通电极234。贯通电极234电连接至延伸后表面重布线层151的后表面重布线层[0171]芯片231、虚设芯片238和保护膜239的其他配置类似于第一实施方式的芯片131、[0172]图18至图22是示出用于制造根据第二实施方式的封装件的方法的实施例的截面导体层232和虚设芯片238进行蚀刻，由此在半导体层232和虚设芯片238中形成通孔283、[0182]此外，在芯片231的周围的虚设芯片238中形成有与重布线层261连接的贯通电极且设置绝缘层263以便使贯通电极233和234分别与半导体层232和虚设芯片238绝缘。在第芯片231的贯通电极233和234以及虚设芯片238和绝[0187]在附图中，封装件300包括贯通电极334和335、芯片131、虚设芯片138和保护膜[0188]在延伸后表面重布线层151上，以覆盖芯片131和虚设芯片138的方式形成有保护334和335中的每一个电连接至延伸后表面重布线层[0189]重布线层361包括焊盘电极364和保护膜365。可以在重布线层361中形成重布线。焊盘电极364形成在保护膜339上。此时，可以将各焊盘电极364配置在与各贯通电极334、334和335绝缘的绝缘层的情况下将封装件300从下表面侧电连接至外部，并且可以减小封[0193]在第一实施方式中，在芯片121中设置经由布线层123与延伸重布线层141连接的方式的封装件400的其他构造类似于第一实施方式的封装件与延伸重布线层141的重布线144电连接。虚设芯片428可以经由粘合层固定到延伸重布线位置处。可以使高度方向DH上的保护膜427的前表面的位置基本上等于高度方向DH上的芯表面重布线454。延伸后表面重布线层451的前表面的尺寸可以等于芯片111的前表面的尺芯片121周围的保护膜427中，并且连接到延伸重布线层141的贯通电极424设置在芯片121中的贯通电极423和形成在芯片421的半导体层122中的贯通电极可以单独用于电源线和信第三实施方式的芯片211、贯通电极334和335以及重布线层361，并且可以省略支撑基板[0206]在附图中，封装件500包括芯片511和521、延伸重布线层541和后表面重布线层第五实施方式的封装件500的其他构造类似于第一实施方式的封线层551设置在芯片521的后表面侧，并且后表面重布线层551在横向方向DL上的长度等于且芯片521和131经由后表面重布线层551彼此电连接。芯片511和521中的每个可以是半导[0209]在以下描述中，将采用其中后表面照射型固态成像元件形成在芯片511上并且半导体元件形成在芯片521和131中的每个上的情况[0212]延伸重布线层541在横向方向DL上从芯片511延伸，以便等于芯片521在横向方向[0213]延伸重布线层541包括绝缘层543和重布线以及焊盘电极544。重布线和焊盘电极[0214]芯片511设置在延伸重布线层541的一个表面上，并且保护膜516设置在该表面的延伸区域RB中。延伸重布线层541的重布线可以经由通孔545连接到布线层513的布线。此形成在半导体层522的后表面上。此时，绝缘层553在半导体层522中形成为围绕贯通电极周围提供保护膜516。由此，即使在最上层芯片511的尺寸小于下部芯片521的尺寸的情况多个封装件500可整体地且共同地形成为晶圆形状并且然后分成各个封装件500的固体块，[0220]在第一实施方式中，提供从中间层芯片121在横向方向DL上延伸的延伸重布线层[0226]延伸重布线层651在横向方向DL上从芯片631延伸，以便等于芯片111在横向方向置在另一表面上的延伸区域RD中。延伸重布线层651的重布线654可以经由通孔655连接到的平坦表面在高度方向DH上的位置基本上等于芯片631的顶表面在高在横向方向DL上的端部的位置可以与芯片111在横向方向DL以在放宽对芯片621的后表面布线和芯片631的布线634的布局的限制的同时增加芯片621[0234]注意，可以堆叠接合到保护膜639的支撑基板，或者可以在最下层中布置多个芯751被添加到第一实施方式的封装件100。芯片711至少在横向方向DL上的长度短于芯片713设置有嵌入在绝缘层中的布线和焊盘电极714。另外，在半导体层712中埋入贯通电极[0241]延伸重布线层721在横向方向DL上从芯片121延伸，以便等于芯片111在横向方向[0244]芯片121设置在延伸重布线层721的另一个表面上，并且保护膜127设置在该表面的延伸区域RB中。延伸重布线层721的重布线724可以经由通孔725连接到布线层123的布[0245]延伸后表面重布线层751在横向方向DL上从芯片711延伸，以便等于芯片111在横向方向DL上的长度。此时，延伸后表面重布线层751的端部在横向方向DL上的位置和芯片111的端部在横向方向DL上的位置可以彼此一致。延伸后表面重布线层751从芯片121的安装区域RA延伸到在横向方向DL上延伸的延伸区使保护膜717的前表面在高度方向DH上的位置基本上等于芯片711的前表面在高度方向DH极718的另一端电连接到延伸后表面重布线层751的后表面重布寸不同的堆叠芯片的数量的增加，并且能够增加能够配置在芯片间的输入输出端子的数重布线层的三层结构，以及使用两个延伸重布线层和两个延伸后表面重布线层的五层结向方向DL上的长度相等的长度的至少一个芯片并且存在比封装件的横向方向DL上的长度813设置有嵌入在绝缘层中的布线和焊盘电极814。布线层813直接接合到延伸重布线层盘电极连接。另外，贯通电极816贯通布线层813的绝缘层并连接到布线层813的焊盘电极[0261]遮光层817遮挡从与芯片111的光接收表面相对的表面入射在芯片111上的光。遮光层817可以形成在半导体层812的除贯通电极816的穿透位置以外的整个后表面上。遮光[0262]图29至图35是示出用于制造根据第八实施方式的封装件的方法的实施例的截面[0264]此外，在图29的b中，提供有导线和焊盘电极814的布线层813形成在半导体晶圆下层芯片631，穿透芯片811的贯通电极816被接合至上层芯片111的布线层113的焊盘电极封装件800的下表面侧的贯通电极可被设置成从封装件800的下表面侧电连接至外部。例[0276]在第八实施方式中，贯通电极816周围的绝缘层815的膜厚在半导体层812的位置[0278]在图36中，封装件900包括粘合层921和绝缘层915，而不是第八实施例的粘合层装件900的其他构造与上述第八实施方式的封装件8的厚度a和粘合层921附近的半导体层812的位置处的绝缘层915的厚度b可以满足a＜2b的个过孔917连接至贯通电极816，可以在应对由贯通电极816引起的应力增加的同时提高贯[0283]图38是示出根据第九实施方式的用于制造封装件的贯通电极的方法的实施例的体层812后退，并且使粘合层921的位置处的绝缘层916的膜厚度c大于半导体层812的位置[0290]在第九实施方式中，连接到与贯通电极816连接到的表面相对的表面的多个过孔相反的表面的过孔被设置在焊盘电极上以便与贯通并且过孔937可以结合到焊盘电极934的外围[0296]在第九实施方式中，布线层113粘合到粘合层921，并且贯通电极816穿透粘合层[0301]以此方式，在第十一实施方式中，布线层113经由蚀刻阻止层944接合到粘合层以抑制在形成其中嵌入贯通电极816的通孔时的过度蚀刻，并且可以提高封装件的产量和也可以抑制产量和可靠性的降低并且减小焊[0303]在第六实施方式中，嵌入在安装在封装件600上的芯片621中的贯通电极626的直[0305]在附图中，封装件1100包括芯片1121和1131，而不是第六实施方式的芯片621和向方向DL上的位置等于芯片111的端部在横向方向DL上的位置。芯片1121包括半导体层[0307]芯片1131相对于芯片111在横向方向DL上的长度较短。芯片1131具有半导体层[0310]此外，具有不同直径的贯通电极可应用于嵌入在第一实施方式的芯片111中的贯[0312]在第十二实施方式中，具有不同直径的贯通电极1126和1129分别连接到布线层1123的焊盘电极1124和1128。在第十三实施方式中，在具有不同直径的贯通电极1126和实施方式的封装件1200的其他构造类似于第十二实施方式的体层中的嵌入式布线的贯通电极可应用于嵌入在第二实施方式的芯片实施方式的封装件1300的其他构造类似于第十三实施方式的方式的芯片1321的其他配置与第十三实施方式的芯片1贯通电极1126可以连接到焊盘电极1124。此外，贯通电极1323的直径可以小于贯通电极的贯通电极1323的电阻，同时抑制连接到一个焊盘电极1322的贯通电极1323的直径的增不同数量的贯通电极可应用于嵌入在第二实施方式的芯片231中的贯通电极，可应用于嵌将连接到焊盘电极的不同数量的贯通电极施加到嵌入在第三实施例的保护膜339中的贯通极的不同数量的贯通电极可应用于嵌入在第九实施方式的芯片811中[0330]图44是示出作为可应用本公开的技术的移动物体控制系统的实施例的车辆控制[0332]驱动系统控制单元12010根据各种程序控制与车辆的驱动系统相关的装置的操[0333]车身系统控制单元12020根据各种程序来控制设置在车身上的各种装置的操作。为按键的替代物的移动装置发送的无线电波或各种开关的信号可以被输入到车身系统控[0335]成像部12031是接收光并且输出对应于接收到的光的光量的电信号的光学传感器。成像部12031可以输出电信号作为图像，或者可以输出电信号作为关于测量距离的信摄驾驶员的照相机。基于从驾驶员状态检测部12041输入的检测信息，车内信息检测单元[0337]微型计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040实现高级驾驶员辅助系统(ADAS)的功能的协作控制，该功能包括用于车辆的防碰撞或减外信息检测单元12030检测的前方车辆或对面车辆的位置，控制前照灯以从远光改变到近[0340]声音/图像输出部12052将声音和图像中的至少一个的输该输出装置能够视觉地或听觉地将信息通知给车辆的乘员或车辆外部。在图44的实施例部的成像部12101和设置在挡风玻璃的上部的成像部12105主要获得车辆12100的前方的图设置到前鼻的成像部12101的成像范围。成像范围12112和12113分别表示设置到侧视镜的成像部分12102和12103的成像范围。成像范围12114表示设置到后保险杠或后门的成像部[0345]成像部12101至12104中的至少一个可具有获得距离信息的功能。例如，成像部[0346]例如，微型计算机12051可以基于从成像部12101至12104获得的距离信息确定在成像范围12111至12114内到每个三维物体的距离以及该距离的时间变化(相对于车辆[0347]例如，微型计算机12051可以基于从成像部12101至12104获得的距离信息将与三可以视觉识别的障碍物和车辆12100的驾驶员难以视觉识别的障碍物。然后，微型计算机12051确定指示与每个障碍物碰撞的风险的碰撞风险。在碰撞风险等于或高于设定值并且因此存在碰撞可能性的情况下，微型计算机12051经由音频扬声器12061或显示部12062向[0348]成像部12101至12104中的至少一个可以是检测红外线的红外相机。微型计算机12051例如可以通过确定在成像部12101至12104的拍摄图像中是否存在行人来识别行人。行人的这种识别例如通过提取作为红外照相机的成像部12101至12104的成像图像中的特征点的过程以及通过对表示对象的轮廓的一系列特征点执行图案匹配处理来确定是否是行人的过程来执行。当微型计算机12051确定在成像部分12101到12104的成像图像中存在片的安装区域在横向方向上延伸的延伸区域上支[0368]第三布线层直接接合到延伸后表面重布线层或经由凸块接合到延伸后表面重布二芯片的安装区域在横向方向上延伸的延伸区域中支撑第二芯片的后表面侧上的延伸后[0373](14)根据(9)至(13)中任一项的封装件，进一步包括设置在第三芯片的后表面侧层的位置处的膜厚度比绝缘层在半导体层的位[0402]具有不同直径的贯通电极中的具有较小直径的贯通电极经由嵌入式布线电连接[0414]与焊盘电极接触的不同数量的贯通电极中的与焊盘电极接触的一个贯通电极经[0416]与焊盘电极接触的数量较少的贯通电极的直径小于与焊盘电极接触的数量不同延伸后表面重布线层以使其尺寸等于第一芯