本發(fā)明總體涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及封裝件及其形成方法。

背景技術(shù)：

根據(jù)傳統(tǒng)封裝技術(shù)的一個(gè)方面，諸如晶圓級(jí)封裝(WLP)、再分布層(RDL)可以形成在管芯上方以及電連接至管芯中的有源器件。然后可以形成諸如位于凸塊下金屬層(UBM)上的焊料球的外部輸入/輸出(I/O)焊盤焊盤，以通過RDL電連接至管芯。這種封裝技術(shù)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是使形成扇出式封裝成為可能。因此，管芯上的I/O焊盤可以再分布至比管芯相比更大的面積，因此，可以增加封裝在管芯的表面上的I/O焊盤的數(shù)量。

在這樣的封裝技術(shù)中，可以在管芯周圍形成模塑料以提供支撐扇出式互連結(jié)構(gòu)的表面區(qū)域。例如，RDL通常包括形成在管芯和模塑料上方的一個(gè)或多個(gè)聚合物層。導(dǎo)電部件(例如，導(dǎo)線和/或通孔)形成在聚合物層中并且將管芯上的I/O焊盤電連接至位于RDL上方的外部I/O焊盤。外部I/O焊盤可以設(shè)置在管芯和模塑料上方。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種器件封裝件，包括：半導(dǎo)體管芯；模塑料，沿著所述半導(dǎo)體管芯的側(cè)壁延伸，其中，所述模塑料包括第一填充物；平坦化的聚合物層，位于所述模塑料上方并且沿著所述半導(dǎo)體管芯的側(cè)壁延伸，其中，所述平坦化的聚合物層包括比所述第一填充物更小的第二填充物；以及一個(gè)或多個(gè)扇出式再分布層(RDL)，電連接至所述半導(dǎo)體管芯，其中，所述一個(gè)或多個(gè)扇出式RDL延伸經(jīng)過所述半導(dǎo)體管芯的邊緣至所述平坦化的聚合物層的頂面上。

優(yōu)選地，所述第一填充物和所述第二填充物包括氧化硅、氧化鋁、氮化硼或它們的組合。

優(yōu)選地，該器件封裝件還包括：貫通孔(TIV)，延伸穿過所述模塑料和所述平坦化的聚合物層，其中，所述TIV電連接至所述一個(gè)或多個(gè)扇出式RDL。

優(yōu)選地，所述第一填充物包括大約25μm或以下的平均直徑，并且所述第二填充物包括大約5μm或以下的平均直徑。

優(yōu)選地，所述第二填充物的平均直徑不大于所述第一填充物的平均直徑的大約百分之五十。

優(yōu)選地，所述平坦化的聚合物層的平均厚度不大于所述模塑料的平均厚度的大約百分之二十。

優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體管芯包括：接觸焊盤；導(dǎo)電柱，位于所述接觸焊盤上方并且電連接至所述接觸焊盤；以及介電層，設(shè)置在所述導(dǎo)電柱周圍，其中，所述平坦化的聚合物層與所述模塑料之間的界面與所述介電層相交。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種器件封裝件，包括：半導(dǎo)體管芯；模塑料，設(shè)置在所述半導(dǎo)體管芯周圍；平坦化的聚合物層，位于所述模塑料上方和所述半導(dǎo)體管芯周圍；貫通孔(TIV)，延伸穿過所述模塑料和所述平坦化的聚合物層；以及扇出式再分布層(RDL)，位于所述半導(dǎo)體管芯和所述平坦化的聚合物層上方，其中，所述扇出式RDL電連接至所述半導(dǎo)體管芯和所述TIV。

優(yōu)選地，所述模塑料包括第一填充物，所述平坦化的聚合物層包括第二填充物，所述第二填充物小于所述第一填充物。

優(yōu)選地，所述第二填充物的平均直徑不大于所述第一填充物的平均直徑的大約百分之五十。

優(yōu)選地，所述模塑料包括第一填充物，所述平坦化的聚合物層基本不含任何填充物。

優(yōu)選地，所述扇出式RDL接觸所述平坦化的聚合物層的頂面。

優(yōu)選地，所述模塑料的頂面低于所述半導(dǎo)體管芯和所述TIV的頂面。

優(yōu)選地，所述TIV、所述平坦化的聚合物層和所述半導(dǎo)體管芯的頂面基本齊平。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種方法，包括：在半導(dǎo)體管芯周圍形成模塑料的第一部分，其中，所述模塑料的第一部分的頂面低于所述半導(dǎo)體管芯的頂面；在所述模塑料和所述半導(dǎo)體管芯上方形成聚合物層，其中，所述聚合物層包括比所述模塑料中的第一填充物更小的第二填充物；平坦化所述聚合物層，以暴露所述半導(dǎo)體管芯；以及在所述聚合物層和所述半導(dǎo)體管芯上方形成扇出式再分布層(RDL)，其中，所述扇出式RDL電連接至所述半導(dǎo)體管芯。

優(yōu)選地，形成所述模塑料還包括在所述半導(dǎo)體管芯的頂面上形成所述模塑料的第二部分，平坦化所述聚合物層包括去除所述模塑料的第二部分。

優(yōu)選地，形成所述模塑料的第一部分包括在貫通孔(TIV)周圍形成所述模塑料的第一部分，所述第一部分的頂面低于所述TIV的頂面。

優(yōu)選地，該方法還包括：形成所述TIV以延伸為高于所述半導(dǎo)體管芯的頂面，平坦化所述聚合物層包括去除所述TIV的上部。

優(yōu)選地，在平坦化所述聚合物層之后，所述聚合物層、所述TIV和所述半導(dǎo)體管芯的頂面基本齊平。

優(yōu)選地，所述第二填充物的平均直徑不大于所述第一填充物的平均直徑的大約百分之五十。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以更好地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各種部件沒有被按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意增加或減少。

圖1A和圖1B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝件的截面圖。

圖2至圖9示出了根據(jù)一些實(shí)施例的制造半導(dǎo)體封裝件的各個(gè)中間階段的截面圖。

圖10示出了根據(jù)一些實(shí)施例的用于制造半導(dǎo)體封裝件的工藝流程。

具體實(shí)施方式

以下公開內(nèi)容提供了許多不同實(shí)施例或?qū)嵗糜趯?shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同特征。以下將描述組件和布置的特定實(shí)例以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅是實(shí)例并且不意欲限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸的實(shí)施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之間的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接觸的實(shí)施例。另外，本發(fā)明可以在多個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和/或字符。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個(gè)實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

此外，為了便于描述，本文中可以使用諸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)以描述如圖所示的一個(gè)元件或部件與另一元件或部件的關(guān)系。除圖中所示的方位之外，空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)意欲包括使用或操作過程中的器件的不同的方位。裝置可以以其它方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位)，并且在本文中使用的空間關(guān)系描述符可同樣地作相應(yīng)地解釋。

各個(gè)實(shí)施例包括扇出式封裝結(jié)構(gòu)，扇出式封裝結(jié)構(gòu)具有半導(dǎo)體管芯和形成在管芯上方的扇出式再分布層(RDL)。模塑料和平坦化的聚合物層形成在半導(dǎo)體管芯周圍以提供支撐扇出式RDL的表面。平坦化的聚合物層可以形成在模塑料與RDL之間。在各個(gè)實(shí)施例中，平坦化的聚合物層和模塑料包括各種填充材料。有利地，可以包括這種填充物以提高粘附、釋放應(yīng)力、降低熱膨脹系數(shù)(CTE)不匹配等。平坦化的聚合物層包括填充物，該填充物具有比模塑料的填充物更小的平均直徑。例如，更小的填充物的平均直徑可以不大于更大的填充物的平均直徑的百分之五十。在另一實(shí)施例中，平坦化的聚合物層可以基本不含填充物。當(dāng)對(duì)聚合物應(yīng)用平坦化工藝(如，研磨)時(shí)，更小的填充物尺寸(或缺少填充物)為形成扇出式RDL產(chǎn)生改進(jìn)的頂面(如，更加齊平)。然而，具有更大填充物的材料(如，模塑料)可以比具有更小填充物的材料(如，平坦化的聚合物層)便宜。由于封裝件中包括模塑料和聚合物，所以可以在不顯著增加制造成本的情況下實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的平坦化。

圖1A示出了根據(jù)一些實(shí)施例的扇出式器件封裝件100的截面圖。封裝件100包括：半導(dǎo)體管芯102；設(shè)置在該管芯周圍的模塑料104和平坦化的聚合物層106；以及形成在管芯102和模塑料104/平坦化的聚合物層106上方的RDL 110(如，具有導(dǎo)電部件112)。形成延伸穿過模塑料104/平坦化的聚合物層106的導(dǎo)電貫通孔(TIV)108。管芯102可以是半導(dǎo)體管芯并且可以是任何類型的集成電路，諸如處理器、邏輯電路系統(tǒng)、存儲(chǔ)器、模擬電路、數(shù)字電路、混合信號(hào)等。

管芯102可以包括襯底、有源器件和互連結(jié)構(gòu)(未單獨(dú)示出)。例如，襯底可以包括摻雜或未摻雜的塊狀硅，或絕緣體上半導(dǎo)體(SOI)襯底中的有源層。通常，SOI襯底包括形成在絕緣層上的半導(dǎo)體材料層，諸如硅。例如，絕緣層可以是埋氧(BOX)層或氧化硅層。在諸如硅或玻璃襯底的襯底上提供絕緣體層?？蛇x地，襯底可以包括另一元素半導(dǎo)體，諸如鍺；化合物半導(dǎo)體，包括碳化硅、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦、砷化銦和/或銻化銦；合金半導(dǎo)體，包括SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP和/或GaInAsP；或它們的組合。也可以使用其他襯底，諸如多層或梯度襯底。

可以在襯底的頂面處形成諸如晶體管、電容器、電阻器、二極管、光電二極管、熔絲等的有源器件?？梢栽谟性雌骷鸵r底上方形成互連結(jié)構(gòu)?；ミB結(jié)構(gòu)可以包括層間電介質(zhì)(ILD)和/或金屬間電介質(zhì)(IMD)，層間電介質(zhì)(ILD)和/或金屬間電介質(zhì)(IMD)包含使用任何合適的方法形成的導(dǎo)電部件(例如，包括銅、鋁、鎢、它們的組合等的導(dǎo)線和通孔)。ILD和IMD可以包括設(shè)置在這樣的導(dǎo)電部件之間的低k介電材料，低k介電材料具有例如小于約4.0或甚至2.0的k值。在一些實(shí)施例中，ILD和IMD例如可以由通過諸如旋涂、化學(xué)汽相沉積(CVD)和等離子體增強(qiáng)CVD(PECVD)的任何合適的方法而形成的磷硅酸鹽玻璃(PSG)、硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)、氟硅酸鹽玻璃(FSG)、SiO_xC_y、旋涂玻璃、旋涂聚合物、碳化硅材料、它們的化合物、它們的復(fù)合物、它們的組合等?；ミB結(jié)構(gòu)電連接各個(gè)有源器件以在管芯102內(nèi)形成功能電路。通過這樣的電路提供的功能可以包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、處理結(jié)構(gòu)、感應(yīng)器、放大器、功率分布、輸入/輸出電路等。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將理解，提供以上實(shí)例僅出于說明目的以進(jìn)一步解釋本發(fā)明的應(yīng)用但不旨在以任何方式限制本發(fā)明。其他的電路可以適當(dāng)?shù)赜糜诮o定的應(yīng)用。

輸入/輸出(I/O)和鈍化部件可以形成在互連結(jié)構(gòu)上方。例如，接觸焊盤114可以形成在互連結(jié)構(gòu)上方并且可以通過互連結(jié)構(gòu)中的各個(gè)導(dǎo)電部件電連接至有源器件。接觸焊盤114可以包括諸如鋁、銅等的導(dǎo)電材料。此外，鈍化層116可以形成在互連結(jié)構(gòu)和接觸焊盤上方。在一些實(shí)施例中，鈍化層116可以由諸如氧化硅、未摻雜的硅酸鹽玻璃、氮氧化硅等的非有機(jī)材料形成。也可以使用其他合適的鈍化材料。鈍化層116的部分可以覆蓋接觸焊盤114的邊緣部分。

也可以在接觸焊盤114上方可選地形成諸如額外的鈍化層、導(dǎo)電柱和/或凸塊下金屬(UBM)層的額外的互連部件。例如，如圖1A所示，導(dǎo)電柱118可以形成在接觸焊盤114上并且電連接至接觸焊盤110，并且介電層120可以形成在這樣的導(dǎo)電柱118周圍。管芯102的各個(gè)部件可以通過任何合適的方法形成而在此不進(jìn)一步詳細(xì)地描述。此外，以上描述的管芯102的一般特征和配置僅是一個(gè)示例性實(shí)施例，并且管芯102可以包括任何數(shù)量的以上部件以及其他部件的任何組合。

模塑料104設(shè)置在管芯102周圍。例如，在模塑料104/管芯102(未示出)的頂視圖中，模塑料104可以環(huán)繞管芯102。模塑料104可以對(duì)形成諸如RDL 110的扇出式RDL提供支撐。模塑料104可以包括任何合適的材料，諸如環(huán)氧樹脂、酚樹脂、熱固樹脂(thermally-set resin)等。除了這些材料，模塑料104還可以包括各種附加的填充物104'(見圖1B)?？梢园ㄌ畛湮?04'，以有利地提高粘附、釋放應(yīng)力、降低CTE不匹配等。例如，填充物104'可以包括氧化硅、氧化鋁、氮化硼等。也可以使用出于其他目的而包括的填充物材料。

平坦化的聚合物層106設(shè)置在管芯102周圍以及模塑料104上方。例如，在聚合物層106/管芯102(未示出)的頂視圖中，聚合物層106也可以環(huán)繞管芯102。聚合物層106可以提供用于支撐諸如RDL 110的扇出式RDL的基本水平的頂面。聚合物層106可以包括合適的樹脂材料，諸如環(huán)氧樹脂、酚樹脂、熱固樹脂等。除了這些材料，聚合物層106還可以包括各種附加的填充物106'(見圖1B)。可以包括填充物106'，以有利地提高粘附、釋放應(yīng)力、降低熱膨脹系數(shù)(CTE)不匹配等，并且填充物106'可以包括例如氧化硅、氧化鋁、氮化硼等。也可以使用出于其他目的而包括的其他填充物材料。在另一實(shí)施例中，聚合物層106可以基本不含任何填充物。導(dǎo)電TIV 108延伸穿過模塑料104和聚合物層106，并且可以應(yīng)用平坦化工藝，從而使得聚合物層106、管芯102和TIV 108的頂面基本齊平。

如圖1B所示，聚合物層106中的填充物106'比模塑料104中的填充物104'小。在一些實(shí)施例中，填充物106'的平均直徑可以不大于填充物104'的平均直徑的大約百分之五十。例如，填充物104'可以具有大約25μm或以下的平均直徑，而填充物106'具有大約5μm或以下的平均直徑。還可以使用具有其他尺寸的填充物。已經(jīng)觀察到，對(duì)具有更小的填充物的材料應(yīng)用平坦化工藝(如，機(jī)械研磨)所得到的平坦化的表面比對(duì)具有更大的填充物的材料應(yīng)用這種工藝所得到的表面更加平坦。這是因?yàn)椋?dāng)對(duì)具有填充物的材料的表面應(yīng)用平坦化工藝時(shí)，去除填充物的一部分。因此，當(dāng)去除更大的填充物時(shí)，所得到的材料中的空隙比去除更小的填充物所留下的空隙更大(如，更不平坦)。

然而，具有更小填充物的材料也更加昂貴。因此，通過將具有更大填充物的相對(duì)低成本的模塑料104與具有更小填充物(如，在以上所述的尺寸上)的平坦化的聚合物層106相結(jié)合，可以在不顯著提高制造成本的情況下改進(jìn)平坦化。為了降低成本，模塑料104的平均厚度T2可以大于聚合物層106的平均厚度T1。例如，在實(shí)施例中，為了降低制造成本，聚合物層106的平均厚度T1可以不大于模塑料104的平均厚度T2的大約百分之二十。其他實(shí)施例可以包括具有其他相對(duì)尺寸的模塑料/聚合物層。

可以在管芯102和聚合物層106上方形成一個(gè)或多個(gè)RDL 110。RDL 110可以橫向地延伸經(jīng)過管芯102的邊緣至聚合物層106的頂面上以提供扇出式互連結(jié)構(gòu)。RDL 110可以包括形成在管芯102和聚合物層106的頂面上方的一個(gè)或多個(gè)聚合物層122。在實(shí)施例中，RDL 110可以接觸聚合物層106的頂面。在一些實(shí)施例中，聚合物層122可以包括使用諸如旋涂技術(shù)等的任何合適的方法形成的聚酰亞胺(PI)、聚苯并惡唑(PBO)、苯并環(huán)丁烯(BCB)、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、丙烯酸酯、納米填充的苯酚樹脂、硅氧烷、氟化聚合物、聚降冰片烯等。

導(dǎo)電部件112(例如，導(dǎo)線112A和導(dǎo)電通孔112B)可以形成在聚合物層122內(nèi)。導(dǎo)線112A可以形成在聚合物層122上方，并且導(dǎo)電通孔120B可以延伸穿過聚合物層122并且電連接至管芯102和TIV 108。盡管明確地示出了兩個(gè)聚合物層122，但是取決于封裝件設(shè)計(jì)，RDL 110還可以包括其中形成有導(dǎo)電部件的任何數(shù)量的聚合物層。

在RDL 110上方形成諸如UBM 124和外部連接件126的附加的封裝部件。連接件126可以是諸如球柵陣列(BGA)球的焊料球、可控坍塌芯片連接器(C4)凸塊、微凸塊等。連接件126可以通過RDL 110中的導(dǎo)電部件112而電連接至管芯102和TIV 108。連接件126可以用于將封裝件100電連接至諸如另一器件管芯、中介片、封裝襯底、印刷電路板、主機(jī)板等的其他器件管芯。

圖2至圖9示出了根據(jù)一些實(shí)施例的形成封裝件100的各個(gè)中間步驟。盡管通篇描述為管芯102，但是本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)容易理解，當(dāng)管芯102是更大襯底(例如，圖2所示的晶圓150)的一部分時(shí)，可以對(duì)管芯102進(jìn)行一些處理。在形成管芯之后，可以沿著劃線152將管芯102與晶圓150中的其他結(jié)構(gòu)(如，其他管芯)分離。接下來(lái)，在圖3中，管芯102附接于載體154(如，使用管芯附接膜(DAF)156)以用于進(jìn)一步的處理。載體154可以是玻璃或陶瓷載體并且在封裝件100的各個(gè)部件的形成期間可以提供暫時(shí)的結(jié)構(gòu)支撐。

此外，在附接管芯102之前，可以在載體154上方形成TIV 108。例如，TIV 108可以包括銅、鎳、銀、金等并且可以通過任何合適的工藝形成。例如，可以在載體154上方形成晶種層(未示出)，并且具有開口的圖案化的光刻膠(未示出)可以用于限定TIV 108的形狀。開口可以暴露晶種層，并且可以用導(dǎo)電材料(如，用電化學(xué)鍍工藝、無(wú)電鍍工藝等)填充開口。隨后，可以以灰化和/或濕剝離工藝去除光刻膠，保留位于載體154上方的TIV 108。也可以通過銅引線接合工藝使用銅引線柱(如，不需要掩模、光刻膠和銅鍍)來(lái)形成TIV 108。各TIV 108的頂面可以基本齊平也可以不基本齊平，并且TIV 108被形成為具有比管芯102的尺寸更大的縱向尺寸。例如，在將管芯102附接于載體154之后，TIV 108延伸得比管芯102的頂面更高。開口158可以設(shè)置在相鄰的TIV 108組之間，并且開口158可以具有足夠大的尺寸以在其中設(shè)置管芯102。在形成TIV 108之后，將管芯102放置在開口158內(nèi)的DAF 156上。

在圖4A和圖4B中，模塑料104形成在管芯102和TIV 108周圍。用于形成模塑料104的合適的方法可以包括壓縮模塑、傳遞模塑法、液體密封模塑等。例如，使用模具300來(lái)塑造或模制模塑料104，其中，在應(yīng)用時(shí)，該模具具有用于保持模塑料104的邊界或其他部件。在應(yīng)用期間，管芯102和TIV 108可以嵌入在離型膜(release film)302中，該離型膜可以包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯等。模具300可以用于對(duì)模制管芯102周圍的模塑料104施壓，以促使模塑料104進(jìn)入開口和凹槽，從而消除氣泡等。模塑料104可以以液體形式分布在管芯102/TIV 108周圍。隨后，執(zhí)行固化工藝以凝固模塑料104。在形成模塑料104之后，可以去除模具300和離型膜302?？梢允褂秒x型膜302以便于去除模具300。

在模塑料104的填充期間，可以控制模塑料104的體積從而使得管芯102和TIV 108延伸至模塑料104的第一部分104A上面。部分104A可以設(shè)置在管芯102和TIV 108周圍，并且部分104A的頂面低于管芯102和TIV 108的頂面。此外，作為模制工藝的結(jié)果，還可以在管芯102的頂面上形成模塑料104的第二部分104B。還可以在TIV 108上形成模塑料104的一些部分(未示出)。然而，由于TIV 108的相對(duì)較小的尺寸，TIV 108還可以在模制期間嵌入在離型膜302內(nèi)。結(jié)果，在TIV 108的頂面上比在管芯102的頂面上形成更少的模塑料104。在實(shí)施例中，可以沒有(或幾乎沒有)模塑料104形成在TIV 108上。在各個(gè)實(shí)施例中，例如，模塑料104包括填充物(如，圖1B中的填充物104')，該填充物具有大約25μm或以下的平均直徑。

接下來(lái)參考圖5，可以在模塑料104、管芯102和TIV 108的頂面上方形成平坦化的聚合物層106。聚合物層106還可以至少部分地沿著管芯102的側(cè)壁和TIV 108的側(cè)壁延伸。聚合物層106與模塑料104之間的界面可以與管芯102(如，介電層120)和TIV 108相交。在各個(gè)實(shí)施例中，平坦化的聚合物層106包括具有填充物(如，圖1B中的填充物106')的樹脂材料，該填充物可以具有比模塑料104中的填充物更小的平均直徑。例如，聚合物層106中的填充物可以具有不大于模塑料104中的填充物的平均直徑的百分之五十的平均直徑。在實(shí)施例中，聚合物層106中的填充物具有大約5μm或以下的平均直徑。在另一實(shí)施例中，聚合物層106可以基本不含填充物。用于形成聚合物層106的合適的方法可以包括層壓、旋涂工藝等。

接下來(lái)，在圖6中，可以采用平坦化工藝(如，機(jī)械研磨、化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)或其他回蝕刻技術(shù))以去除聚合物層106在管芯102上方的多余部分。平坦化工藝還可以去除模塑料104的多余部分(如，部分104B，見圖4)和TIV 108的上部。在平坦化之后，TIV 108和管芯102的連接件(如，導(dǎo)電柱118)暴露，并且聚合物層106、TIV 108和管芯102的頂面基本齊平。因?yàn)榭梢酝ㄟ^平坦化工藝暴露TIV 108和管芯102，所以單獨(dú)圖案化聚合物層106以暴露這些部件的步驟可以省略，這降低了制造成本。此外，由于聚合物層106的相對(duì)較小的填充物尺寸，所以與沒有聚合物層106而直接對(duì)模塑料104應(yīng)用平坦化的封裝件相比，聚合物層106的頂面可以具有改進(jìn)的平整度。

圖7示出了聚合物層106、管芯102和TIV 108上方的RDL 110的形成。在聚合物層106的頂面上方，RDL 110可以橫向地延伸經(jīng)過管芯102的邊緣。因?yàn)橛删酆衔飳?06提供的相對(duì)平坦的頂面，所以可以形成具有更少的缺陷(如，分層、導(dǎo)線破損等)的RDL 110。RDL 110可以包括在一個(gè)或多個(gè)聚合物層122中形成的導(dǎo)電部件112。聚合物層122可以使用諸如旋涂技術(shù)、層壓等的任何合適的方法由任何合適的材料(例如，聚酰亞胺(PI)、聚苯并惡唑(PBO)、苯并環(huán)丁烯(BCB)、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、丙烯酸酯，納米填充酚樹脂、硅氧烷、含氟聚合物、聚降冰片烯等)形成。

導(dǎo)電部件112(如，導(dǎo)線112A和/或通孔112B)可以形成在聚合物層122中并且電連接至TIV 108以及管芯102的導(dǎo)電柱118。導(dǎo)電部件112的形成可以包括：圖案化聚合物層122(如，使用光刻和蝕刻工藝的組合)以及在圖案化的聚合物層上方和中間形成導(dǎo)電部件。例如，導(dǎo)電部件112的形成可以包括：沉積晶種層(未示出)，使用具有多個(gè)開口以限定導(dǎo)電部件112的形狀的掩模層(未示出)，以及使用電化學(xué)鍍工藝填充掩模層中的開口。然后可以去除掩模層以及晶種層的多余部分。因此，在管芯102、TIV 108和聚合物層106上方形成RDL 110。RDL 110的聚合物層和導(dǎo)電部件的數(shù)量不限于圖7所示出的實(shí)施例。例如，RDL 110可以包括位于多個(gè)聚合物層中的任意數(shù)量的堆疊的電連接的導(dǎo)電部件。

在圖8中，可以在RDL 110上方形成諸如外部連接件126(如，BGA球、C4凸塊等)的附加的封裝部件。連接件126可以設(shè)置在UBM 124上，該UBM也可以形成在RDL 110上方。連接件126可以通過RDL 110電連接至管芯102和TIV 108。連接件126可以用于將封裝件100電連接至諸如另一器件管芯、中介片、封裝襯底、印刷電路板、主機(jī)板等的另一封裝部件。隨后，在圖9中，可以去除載體154并且可以沿著劃線160使用合適的管芯鋸切技術(shù)來(lái)分離每一個(gè)封裝件100(包括管芯102；RDL 110、UBM 124和連接件126的對(duì)應(yīng)的部分)。在分離期間，可以對(duì)連接件126暫時(shí)應(yīng)用支撐膜162以在結(jié)構(gòu)支撐封裝件100。分離之后，可以去除支撐膜162。

圖10示出了根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的用于形成器件封裝件(如，封裝件100)的工藝流程200。在步驟202中，模塑料(如，模塑料104)形成在半導(dǎo)體管芯(如，管芯102)和TIV(如，TIV 108)周圍。在形成期間，可以控制分布的模塑料的體積從而使得模塑料的第一部分(如，部分104A)低于管芯的頂面。形成模塑料的方法還可以包括在管芯的頂面上形成第二部分(如，部分104B)。在步驟204中，在模塑料上方，聚合物層(如，聚合物層106)形成在管芯和TIV周圍。聚合物層可以包括其中設(shè)置有填充物的樹脂材料。聚合物層中的填充物(如，填充物106')的平均直徑可以小于模塑料中的填充物(如，填充物104')的平均直徑。

在步驟206中，對(duì)聚合物層應(yīng)用平坦化工藝(如，機(jī)械研磨)以暴露管芯。平坦化工藝還可以去除TIV的上部和模塑料的第二部分。平坦化之后，聚合物層、管芯和TIV的頂面可以基本齊平。在步驟208中，扇出式RDL形成在管芯和聚合物層上方。在實(shí)施例中，扇出式RDL可以接觸聚合物層的頂面，這提供了支撐扇出式RDL的基本水平的表面。扇出式RDL電連接至管芯和TIV。

各個(gè)實(shí)施例包括扇出式封裝結(jié)構(gòu)，扇出式封裝結(jié)構(gòu)具有半導(dǎo)體管芯和形成在管芯上方的扇出式RDL。模塑料和平坦化的聚合物層形成在半導(dǎo)體管芯周圍以提供支撐扇出式RDL的表面。形成延伸穿過模塑料和平坦化的聚合物層的TIV。在各個(gè)實(shí)施例中，平坦化的聚合物層和模塑料包括各種填充材料。有利地，可以包括這種填充物以提高粘附、釋放應(yīng)力、降低熱膨脹系數(shù)(CTE)不匹配等。平坦化的聚合物層包括填充物，該填充物具有比模塑料的填充物更小的平均直徑。當(dāng)對(duì)聚合物應(yīng)用平坦化工藝(如，研磨)時(shí)，更小的填充物尺寸為形成扇出式RDL產(chǎn)生更平坦的頂面。此外，具有更大填充物的材料(如，模塑料)可以比具有更小填充物的材料(如，平坦化的聚合物層)便宜。由于封裝件中包括模塑料和聚合物，所以可以在不顯著增加制造成本的情況下實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的平坦化。

根據(jù)實(shí)施例，一種器件封裝件包括：半導(dǎo)體管芯；模塑料，設(shè)置在半導(dǎo)體管芯周圍；平坦化的聚合物層，位于模塑料上方和半導(dǎo)體管芯周圍；以及貫通孔(TIV)，延伸穿過模塑料和平坦化的聚合物層。扇出式再分布層(RDL)設(shè)置在半導(dǎo)體管芯和平坦化的聚合物層上方。扇出式RDL電連接至半導(dǎo)體管芯和TIV。

根據(jù)另一實(shí)施例，一種器件封裝件包括：半導(dǎo)體管芯；模塑料，沿著半導(dǎo)體管芯的側(cè)壁延伸；以及平坦化的聚合物層，位于模塑料上方并且沿著半導(dǎo)體管芯的側(cè)壁延伸。模塑料包括第一填充物，并且平坦化的聚合物層包括比第一填充物小的第二填充物。器件封裝件還包括電連接至半導(dǎo)體管芯的一個(gè)或多個(gè)扇出式再分布層(RDL)，其中，一個(gè)或多個(gè)扇出式RDL延伸經(jīng)過半導(dǎo)體管芯的邊緣至平坦化的聚合物層的頂面上。

根據(jù)又一實(shí)施例，一種方法包括：在半導(dǎo)體管芯周圍形成模塑料的第一部分；在模塑料和半導(dǎo)體管芯上方形成聚合物層；平坦化聚合物層以暴露管芯；以及在聚合物層和半導(dǎo)體管芯上方形成扇出式再分布層(RDL)。模塑料的第一部分的頂面低于半導(dǎo)體管芯的頂面。聚合物層包括比模塑料的中的第一填充物更小的第二填充物。扇出式RDL電連接至管芯。

上面論述了若干實(shí)施例的部件，使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以很容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)或更改其他用于達(dá)到與這里所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點(diǎn)的處理和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到，這種等效構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行多種變化、替換以及改變。