阅读说明：本技术 形成封装结构的方法 (Method for forming packaging structure ) 是由 陈志豪 潘志坚 郑礼辉 高金福 卢思维 于 2020-08-21 设计创作，主要内容包括：提供了一种形成封装结构的方法。形成封装结构的方法包括经由多个第一连接器将封装构件接合到基板的第一表面。封装构件包括中介层、在中介层上方的第一半导体晶粒以及第二半导体晶粒。形成封装结构的方法还包括在基板的第一表面上方形成阻挡结构。阻挡结构在封装构件周围并且与封装构件分离。形成封装结构的方法还包括在阻挡结构与封装构件之间形成底部填充层,以及在形成底部填充层之后去除阻挡结构。(A method of forming a package structure is provided. A method of forming a package structure includes bonding a package member to a first surface of a substrate via a plurality of first connectors. The package assembly includes an interposer, a first semiconductor die over the interposer, and a second semiconductor die. The method of forming the encapsulation structure further includes forming a barrier structure over the first surface of the substrate. The blocking structure is around and separated from the encapsulation member. The method of forming the encapsulation structure further includes forming an underfill layer between the barrier structure and the encapsulation member, and removing the barrier structure after forming the underfill layer.)

形成封装结构的方法

技术领域

本公开实施例涉及一种形成封装结构的方法，特别涉及一种封装结构。

背景技术

半导体装置被使用于各种电子应用中，像是个人电脑、移动电话、数码相机以及其他电子设备。通过依序在半导体基板上方沉积绝缘层或介电层、导电层以及半导体层，并使用微影以及蚀刻工艺将各种材料层图案化，以在半导体基板上形成电路构件以及元件，而制造半导体装置。

半导体产业通过不断减小最小特征尺寸来持续改善各种电子构件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度，这允许将更多的构件整合到给定区域中。在一些应用中，这些较小的电子构件也使用利用较小的区域或较低的高度的较小的封装。

目前已经开发了新的封装技术以进一步改善半导体晶粒的密度以及功能。例如，已经开发了三维集成电路(three-dimensional integrated circuit,3D-IC)封装。这些用于半导体晶粒的相对新类型的封装技术面临制造上的挑战，并且它们并非在所有方面完全令人满意。

发明内容

根据本公开的一些实施例，提供一种形成封装结构的方法，包括经由多个第一连接器将封装构件接合到基板的第一表面，其中封装构件包括中介层、位在中介层上方的第一半导体晶粒以及第二半导体晶粒，位在基板的第一表面上方形成阻挡结构，其中阻挡结构位在封装构件周围并且与封装构件分离，在阻挡结构与封装构件之间形成底部填充层，以及在形成底部填充层之后去除阻挡结构。

根据本公开的一些实施例，提供一种形成封装结构的方法，包括经由多个连接器将封装构件接合到基板，其中封装构件包括中介层、多个半导体晶粒、以及模制化合物层。多个半导体晶粒位在中介层上方。模制化合物层位在中介层上方并且横向地围绕半导体晶粒。在基板上方形成阻挡结构，其中封装构件的每个角落被阻挡结构围绕，形成围绕连接器并且与阻挡结构直接接触的底部填充层，以及在形成底部填充层之后去除阻挡结构。

根据本公开的一些实施例，提供一种封装结构，包括封装构件以及底部填充层，封装构件经由多个第一连接器接合到基板的第一表面，其中封装构件包括中介层、位在中介层上方的第一半导体晶粒以及第二半导体晶粒。底部填充层横向地围绕第一连接器，其中底部填充层的延伸部分从封装构件的边缘横向地突出，并且延伸部分的最大高度与延伸部分的最底表面的第一宽度的比值大于或等于大约0.8。

附图说明

从以下的详细描述并阅读说明书附图以最佳理解本公开的各方面。应注意的是，不同特征并未一定按照比例绘制。事实上，可能任意的放大或缩小不同特征的大小及几何尺寸，以做清楚的说明。

图1A至图1F是根据本公开的一些实施例的形成封装结构的工艺的各个阶段的剖面图。

图2是根据本公开的一些实施例的封装结构的剖面图。

图3A至图3C是根据本公开的一些实施例的形成封装结构的工艺的各个阶段的剖面图。

图4是根据本公开的一些实施例的封装结构的剖面图。

图5A至图5C是根据本公开的一些实施例的形成封装结构的工艺的各个阶段的剖面图。

图6是根据本公开的一些实施例的封装结构的剖面图。

图7是根据本公开的一些实施例的形成封装结构的工艺的阶段的剖面图。

图8是根据本公开的一些实施例的形成封装结构的工艺的阶段的剖面图。

图9是根据本公开的一些实施例的形成封装结构的工艺的阶段的剖面图。

图10A至图10D是根据本公开的一些实施例的形成封装结构的工艺的各个阶段的俯视图。

图11A至图11B是根据本公开的一些实施例的形成封装结构的工艺的各个阶段的俯视图。

附图标记说明：

100a,100b,200a,200b,300a,300b：封装结构

101：中介层晶圆

101’：中介层

103,109,125：连接器

105a：第一半导体晶粒

105b：第二半导体晶粒

107：模制化合物层

110：封装构件

110E：边缘

111：基板

111a：第一表面

111b：第二表面

112：装置

114a,114b,114c：聚合物材料

115,115a,115b,115b’,115c,115d,115f,115’：阻挡结构

115a1,115b1,115c1：下方部分

115a2,115b2,115c2：中间部分

115a3,115b3,115c3：上方部分

117：底部填充层

117a,117b,117c,117d,117e,117f,117EP：延伸部分

117a1,117c1：下方部分

117a2,117c2：中间部分

117a3,117c3：上方部分

119：接着层

121：散热膏

123a,123b：罩盖

130：被动构件

H,H_1a,H_1b,H_1c,H_1d,H_1e,H_1f,H₂,H₃：最大高度

W,W_1a,W_1b,W_1c,W_1e,W_1f,W_2a,W_2b,W_2c,W_3a,W_3b,W_3c：宽度

具体实施方式

以下的公开提供各种许多不同的实施例或范例以实行本公开的不同特征。以下叙述各个构件以及排列方式的特定范例，以简化本公开。当然，这些仅为范例且非意图作为限制。例如，若说明书叙述了第一特征形成于第二特征之上，即表示可包括上述第一特征与上述第二特征直接接触的实施例，亦可包括有附加特征形成于上述第一特征与上述第二特征之间，而使上述第一特征与第二特征可未直接接触的实施例。除此之外，在各种范例中，本公开可能使用重复的参考符号及/或字母。这样的重复是为了简化以及清楚的目的，并不表示所讨论的各种实施例及/或配置之间的关联。

此外，空间相关用词，如：“在……下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”等等的类似用词，可在这里使用以便于描述附图中一个元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系。除了在附图中示出的方位外，这些空间相关用词意图涵罩盖使用中或运算中的装置的不同方位。设备可被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，且在此使用的空间相关用词亦可依此相同解释。

描述了本公开的一些实施例。可以在这些实施例中描述的阶段之前、期间以及/或之后提供附加操作。对于不同的实施例，可以替换或消除所描述的某些阶段。可以将附加特征添加到半导体装置结构中。对于不同的实施例，以下描述的某些功能可以替换或消除。尽管讨论了一些以特定顺序执行的操作的实施例，但是可以以另一种逻辑顺序执行这些操作。

本公开的实施例可以与三维封装或三维集成电路装置有关。也可以包括其他特征以及工艺。例如，可以包括测试结构以帮助对三维封装或三维集成电路装置进行验证测试。测试结构可以包括例如形成在重分布层(redistribution layer)中或基板上的测试垫，此测试垫允许对三维封装或三维集成电路进行测试、或使用探针以及/或探针卡等。可以在中间结构以及最终结构上执行验证测试。另外，本文公开的结构以及方法可以与结合了已知良好晶粒的中间验证的测试方法一起使用，以增加良率并降低成本。

提供了形成封装结构的实施例。形成封装结构的方法可以包括将封装构件接合到基板，在基板上方形成阻挡结构，在阻挡结构与封装构件之间形成底部填充层，以及在形成底部填充层之后去除阻挡结构。经由在阻挡结构与封装构件之间形成底部填充层，可以控制底部填充层的尺寸以及轮廓。因此，可以减轻或消除分层(delamination)问题，例如在底部填充层中沿着封装构件与底部填充层之间的界面生长的裂纹。

图1A至图1F是根据本公开的一些实施例的形成封装结构100a的工艺的各个阶段的剖面图。

如图1A所示，根据一些实施例，在具有第一半导体晶粒105a、第二半导体晶粒105b、以及多个连接器109的中介层晶圆101上执行分割工艺。更具体地说，在一些实施例中，第一半导体晶粒105a以及第二半导体晶粒105b经由多个连接器103接合至中介层晶圆101的表面，并且多个连接器109接合至中介层晶圆101的另一表面，此表面与前述第一半导体晶粒105a以及第二半导体晶粒105b接合的表面相反。此外，根据一些实施例，第一半导体晶粒105a、第二半导体晶粒105b、以及连接器103被模制化合物层107围绕。

在一些实施例中，中介层晶圆101具有基板(未示出)以及在基板中的通导孔(未示出)。用于中介层晶圆101的基板可以是例如掺杂或未掺杂的硅基板、或绝缘层上硅(silicon-on-insulator,SOI)基板的主动层，用于为中介层晶圆101提供支撑。然而，用于中介层晶圆101的基板也可以是玻璃基板、陶瓷基板、聚合物基板、或可以提供合适的保护以及/或内连线功能的任何其他基板。

中介层晶圆101的基板中的通导孔可以作为导电导孔以提供在垂直方向的电性连接。在一些实施例中，通过在基板上方施加光刻胶并将光刻胶显影，然后蚀刻基板以产生开口。之后，可以用导电层填充用于通导孔的开口以形成通导孔。

通导孔的导电层可以由铜、钴、钛、铝、钨、金、铂、镍、一种或多种其他适用的材料、或其组合制成。可以通过沉积晶种层，然后将导电层电镀到晶种层上，填充以及过填充(overfilling)用于通导孔的开口来形成导电层。一旦通导孔的开口已被填充，就可以经由平坦化工艺去除用于通导孔的开口之外的多余的导电层。

在一些实施例中，第一半导体晶粒105a以及第二半导体晶粒105b是逻辑晶粒、芯片上系统(system-on-chip,SoC)晶粒、存储器晶粒、或其他适用的晶粒。存储器晶粒可以包括诸如静态随机存取存储器(static random access memory,SRAM)设备、动态随机存取存储器(dynamic random access memory,DRAM)设备、其他合适的装置、或其组合的存储器装置。在一些实施例中，第一半导体晶粒105a是用作高带宽存储器(high bandwidthmemories,HBM)的存储器晶粒、第二半导体晶粒105b是芯片上系统晶粒。在一些实施例中，第一半导体晶粒105a以及第二半导体晶粒105b是芯片上系统晶粒。

在一些实施例中，连接器103是焊点凸块(solder bumps)、焊球、其他合适的连接器、或其组合。在一些实施例中，连接器103是微凸块(micro-bumps)、可掌控塌陷芯片连接(controlled collapse chip connection,C4)凸块、以及/或球栅阵列(ball grid array,BGA)凸块。

此外，根据一些实施例，模制化合物层107的形成方法包括形成覆盖第一半导体晶粒105a以及第二半导体晶粒105b的模制化合物材料(未示出)，并且通过使用平坦化工艺使模制化合物材料薄化，以形成围绕第一半导体晶粒105a以及第二半导体晶粒105b的模制化合物层107。模制化合物材料可以通过注入工艺、旋涂工艺、喷涂工艺、一种或多种其他适用的工艺、或其组合来形成。

平坦化工艺可以包括研磨工艺、化学机械研磨(chemical mechanicalpolishing,CMP)工艺、干式研磨工艺、蚀刻工艺、切割工艺、一个或多个其他适用的工艺、或其组合。在平坦化工艺之后，可以露出第一半导体晶粒105a以及第二半导体晶粒105b以增强第一半导体晶粒105a以及第二半导体晶粒105b的散热效果。

根据一些实施例，在用于形成模制化合物层107的平坦化工艺之后，将接合在一起的中介层晶圆101、连接器103、第一半导体晶粒105a、第二半导体晶粒105b、以及模制化合物层107上下翻转，以在中介层晶圆101的另一表面上形成连接器109。用于形成连接器109的一些材料可以与先前描述的用于形成连接器103的材料相似或相同，在此不再赘述。在一些实施例中，连接器109的尺寸大于连接器103的尺寸。

根据一些实施例，如图1A所示，应当注意的是，沿着线I-I执行分割工艺，以将中介层晶圆101以及模制化合物层107切割成多个封装构件110。根据一些实施例，在执行分割工艺之后，形成多个封装构件110，并且将中介层晶圆101切割成多个中介层101’。

在一些实施例中，每一个封装构件110是晶圆上芯片(chip-on-wafer,CoW)封装。尽管在图1A中的每一个封装构件110中示出了两个第一半导体晶粒105a以及一个第二半导体晶粒105b，但是每一个封装构件110中的第一半导体晶粒105a的数量以及第二半导体晶粒105b的数量不限于此。

根据一些实施例，如图1B所示，在形成封装构件110之后，其中一个封装构件110经由连接器109接合到基板111的第一表面111a。在一些实施例中，基板111是印刷电路板(printed circuit board,PCB)、陶瓷基板、其他适用的基板、或其他封装结构。

接下来，根据一些实施例，如图1C所示，在基板111的第一表面111a上方形成阻挡结构115a。更具体地说，根据一些实施例，阻挡结构115a在封装构件110的周围形成并与封装构件110分离。在一些实施例中，阻挡结构115a由聚合物材料114a制成，例如丙烯酸基聚合物(acrylic-based polymer)、聚酰亚胺(polyimide)、环氧树脂(epoxy)、其他适用的材料、或其组合。在一些实施例中，聚合物材料114a是三维交联聚合物(3D cross-linkingpolymer)。

阻挡结构115a的聚合物材料114a可具有与模制化合物层107的材料以及后续形成的底部填充层的材料不同的蚀刻选择性，例如不同的蚀刻速率，使得在后续工艺中，可以容易地去除阻挡结构115a，而不会损坏最终封装结构100a中的其他元件。在一些实施例中，聚合物材料114a由水溶性聚合物制成，并且可以容易地溶解在水中而不会留下任何残留物。

在一些实施例中，经由装置112中的分配工具将聚合物材料114a以液态或胶体形式分配在基板111的第一表面111a上而形成阻挡结构115a。更具体地说，在一些实施例中，将聚合物材料114a分配在封装构件110周围的指定区域中。然后，将基板111的第一表面111a上方的聚合物材料114a固化以形成阻挡结构115a。

在一些实施例中，通过注射模制工艺、或其他适用的分配工艺来分配聚合物材料114a。在一些实施例中，在将聚合物材料114a分配在基板的第一表面111a上方之后，经由装置112中的固化工具以紫外光(ultraviolet,UV)固化工艺、热固化工艺、或其他固化工艺来固化聚合物材料114a。

阻挡结构115a可以包括与基板111的第一表面111a邻接的下方部分115a1、在下方部分115a1上方的中间部分115a2、以及在中间部分115a2上方的上方部分115a3。应当注意的是，根据一些实施例，阻挡结构115a的下方部分115a1的侧壁是弯曲的，并且下方部分115a1的宽度沿着从下方部分115a1的顶部到基板111的方向逐渐增加。

在一些实施例中，阻挡结构115a的中间部分115a2的宽度实质上相同。此外，根据一些实施例，阻挡结构115a的上方部分115a3的顶表面以及侧壁是弯曲的，并且上方部分115a3的宽度沿着从上方部分115a3的顶部到基板111的方向逐渐增加。

在一些实施例中，阻挡结构115a的中间部分115a2的宽度W在大约50μm至大约500μm的范围内，并且阻挡结构的最大高度H大于约20μm。可以经由控制装置112的移动速度(例如，分配速度以及固化速度)、以及/或固化工艺的参数(例如在紫外光固化工艺中紫外光的剂量、或者是热固化工艺中的温度)来调节阻挡结构115a的轮廓。此外，可轻易控制上述用于形成阻挡结构115a的轮廓的参数，并且可以降低相关的成本(例如，装置112的移动速度可以很慢)，并且在本实施例中，阻挡结构115a可以提供改善工艺窗口(process window)。

之后，根据一些实施例，如图1D所示，在封装构件110与基板111的第一表面111a之间的空间中填充底层填充层117，并且底层填充层117延伸至封装构件110与阻挡结构115a之间的空间。特别是，根据一些实施例，底部填充层117具有从封装构件110的边缘110E横向地突出的延伸部分117a，并且延伸部分117a被夹在阻挡结构115a与封装构件110之间，并且延伸部分117a与阻挡结构115a以及封装构件110直接接触。

在一些实施例中，底部填充层117由液态环氧树脂(liquid epoxy)、可变形胶体(deformable gel)、硅橡胶(silicon rubber)、其他适合的材料、或其组合制成。此外，可通过使用分配工具执行分配工艺以形成底部填充层117，然后可固化底部填充层117的材料以使底部填充层117的材料变硬。

应当注意的是，根据一些实施例，底部填充层117的材料与阻挡结构115a的材料不同，使得阻挡结构115a具有比底部填充层117高的蚀刻选择性。因此，可以通过蚀刻工艺实质上去除阻挡结构115a，并且可以实质上保留底部填充层117。

底部填充层117的延伸部分117a包括与基板111的第一表面111a邻接的下方部分117a1、在下方部分117a1上方的中间部分117a2、以及在中间部分117a2上方的上方部分117a3。在一些实施例中，延伸部分117a的下方部分117a1具有弯曲侧壁，并且下方部分117a1的宽度沿着从下方部分117a1的顶部到基板111的方向逐渐减小。

此外，在一些实施例中，延伸部分117a的中间部分117a2的宽度实质上相同。在一些实施例中，延伸部分117a的上方部分117a3的顶表面是底部填充层117的最顶表面，此表面为弯曲且倾斜的。根据一些实施例，如图1D所示，例如，底部填充层117与封装构件110之间的接触点高于底部填充层117与阻挡结构115a之间的接触点。然而，在一些实施例中，上方部分117a3的顶表面是平坦的。

在一些实施例中，延伸部分117a的下方部分117a1具有宽度W_1a，并与基板111的第一表面111a直接接触，延伸部分117a的中间部分117a2具有宽度W_2a，并且宽度W_2a大于宽度W_1a。此外，底部填充层117的延伸部分117a在基板111的第一表面111a上方具有最大高度H_1a。在一些实施例中，最大高度H_1a与宽度W_1a的比值(H_1a/W_1a)大于或等于约0.8。

当延伸部分117a的最大高度H_1a与宽度W_1a的比值(H_1a/W_1a)太小(例如，小于0.8)时，从基板111施加到底部填充层117的高应力(例如，弯曲力)可能会在底部填充层117中造成分层问题。例如，裂纹可能沿着封装构件110与底部填充层117之间的界面在延伸部分117a中生长。在一些实施例中，由于延伸部分117a的最大高度H_1a与宽度W_1a的比值(H_1a/W_1a)大于或等于0.8，可以减轻或消除分层问题。结果，可以提升封装结构100a的品质。

根据一些实施例，如图1E所示，在形成底部填充层117之后，通过蚀刻工艺去除阻挡结构115a。蚀刻工艺可以包括湿式蚀刻工艺、干式蚀刻工艺、或其组合。在一些实施例中，蚀刻工艺是使用水作为蚀刻剂的湿式蚀刻工艺，并且阻挡结构115a被水溶解。在一些实施例中，蚀刻工艺是使用氢氧化钾(potassium hydroxide,KOH)作为蚀刻剂的湿式蚀刻工艺。应当注意的是，由于阻挡结构115a相对于底部填充层117以及封装构件110的蚀刻选择性较高，因此可以容易地去除阻挡结构115a而不会留下任何残留物。

根据一些实施例，如图1F所示，在去除阻挡结构115a之后，将罩盖123a经由接着层119以及散热膏(heat dissipation paste)121附接到基板111的第一表面111a。接着层119可以用于固定罩盖123a，罩盖123a可以用于保护封装构件110，并且散热膏121可以用于增强第一半导体晶粒105a以及第二半导体晶粒105b的散热效果。

接着层119可以是胶水或胶带。在一些实施例中，散热膏121由具有类似于油脂或胶体的机械特性的粘性硅氧化合物(silicone compound)制成。在一些实施例中，散热膏121由悬浮有银、镍、或铝颗粒于其中的硅氧脂(silicone grease)制成。此外，罩盖123a由铜、铝、其他金属、合金、陶瓷材料、或其组合制成。

在一些实施例中，封装构件110被罩盖123a覆盖。根据一些实施例，如图1F所示，在将罩盖123a附接到基板111的第一表面111a之后，将接合在一起的基板111、封装结构110、以及罩盖123a上下翻转，以在基板111的第二表面111b上方形成连接器125。第二表面111b与第一表面111a相反。

用于形成连接器125的一些材料可以与用于形成先前描述的连接器109的材料相似或相同，在此不再赘述。在一些实施例中，连接器125的尺寸大于连接器109的尺寸。在形成连接器125之后，得到封装结构100a。

在形成封装结构100a的方法中，由阻挡结构115a控制底部填充层117的延伸部分117a的轮廓以及尺寸(即，比值(H_1a/W_1a))。因此，可以减轻或消除底部填充层117的分层问题。此外，由于阻挡结构115a通过允许减小底部填充层117的延伸部分117a的宽度(例如，宽度W_1a)而允许减小基板111的尺寸，并且在形成底部填充层117之后去除了阻挡结构115a，可以减小封装结构100a的尺寸。

图2是根据本公开的一些实施例的封装结构100b的剖面图。用于形成图2中所示的封装结构100b的一些材料以及工艺可以与用于形成图1A至图1F所示的封装结构100a的材料以及工艺相似或相同，在此不再赘述。

根据一些实施例，如图2所示，图1F的封装结构100a与图2的封装结构100b之间的不同之处在于与封装结构100a的罩盖123a与封装结构100b的罩盖123b不同，罩盖123b附接到基板111的第一表面111a，并且在封装构件110上方并未形成散热膏121。在一些实施例中，封装构件110被罩盖123b围绕，并且封装构件110的顶表面并未被罩盖123b覆盖。

图3A至图3C是根据本公开的一些实施例的形成封装结构200a的工艺的各个阶段的剖面图。

根据一些实施例，如图3A所示，类似于图1C的工艺，经由装置112通过分配以及固化聚合物材料114b而在基板111的第一表面111a上方形成阻挡结构115b。在一些实施例中，聚合物材料114b是丙烯酸基聚合物、聚酰亚胺、环氧树脂、其他适用材料、或其组合。在一些实施例中，聚合物材料114b是二维交联聚合物。

阻挡结构115b的聚合物材料114b可具有与模制化合物层107的材料以及后续形成的底部填充层的材料不同的蚀刻选择性，例如不同的蚀刻速率，使得在后续工艺中，可以容易地去除阻挡结构115b，而不会损坏最终封装结构200a中的其他元件。在一些实施例中，聚合物材料114b由水溶性聚合物制成，并且可以容易地溶于水中而不会留下任何残留物。

用于形成图3A中所示的阻挡结构115b的一些工艺可以类似于或相同于用于形成图1C中所示的阻挡结构115a的工艺，在此不再赘述。阻挡结构115b可以包括邻接于基板111的第一表面111a的下方部分115b1、在下方部分115b1上方的中间部分115b2、以及在中间部分115b2上方的上方部分115b3。应当注意的是，根据一些实施例，下方部分115b1的宽度沿着从下方部分115b1的顶部到基板111的方向逐渐减小。

在一些实施例中，阻挡结构115b的中间部分115b2的宽度实质上相同。此外，根据一些实施例，阻挡结构115b的上方部分115b3的顶表面以及侧壁是弯曲的，并且上方部分115b3的宽度沿着从上方部分115b3的顶部到基板111的方向逐渐增加。应当注意的是，可以经由控制装置112的移动速度(例如，分配速度以及固化速度)、以及/或固化工艺的参数(例如在紫外光固化工艺中紫外光的剂量、或者是热固化工艺中的温度)来调节阻挡结构115b的轮廓。例如，为了形成阻挡结构115b，可以加快装置112的移动。

之后，根据一些实施例，如图3B所示，形成底部填充层117，并且由阻挡结构115b形成阻挡结构115b’。在一些实施例中，底部填充层117具有从封装构件110的边缘110E横向地突出的延伸部分117b。

更具体地说，在一些实施例中，由于阻挡结构115b的材料是二维交联聚合物，所以阻挡结构115b可在用于形成底部填充层117的固化工艺期间变形。例如，阻挡结构115b在固化工艺期间可以变得更宽以及变得更短。在一些实施例中，阻挡结构115b’的高度小于阻挡结构115b的高度，并且阻挡结构115b’的宽度大于阻挡结构115b的宽度。

在一些实施例中，在用于硬化底部填充层117的固化工艺期间，阻挡结构115b变得更宽。因此，阻挡结构115b可以沿着从阻挡结构115b到底部填充层117的横向地方向提供推力，从而进一步限制底部填充层117的延伸部分117b的尺寸。

此外，由于在用于形成底部填充层117的固化工艺期间，通过阻挡结构115b的横向推力限制了底部填充层117的流动，因此可以形成内部空隙(voids)较少的底部填充层117。根据一些实施例，如图3B所示，在用于形成底部填充层117的固化工艺之后，阻挡结构115b’的轮廓接近圆形。

之后，根据一些实施例，如图3C所示，类似于图1E至图1F的工艺，去除阻挡结构115b，经由接着层119以及散热膏121将罩盖123a附接到基板111的第一表面111a，并且将连接器125接合到基板111的第二表面111b。在形成连接器125之后，得到封装结构200a。用于形成图3C中所示的封装结构200a的一些材料以及工艺可以与用于形成图1F中所示的封装结构100a的材料以及工艺相似或相同，在此不再赘述。

在一些实施例中，底部填充层117的延伸部分117b具有宽度W_1b，并与基板111的第一表面111a直接接触，延伸部分117b具有宽度W_2b，宽度W_2b是在阻挡结构115b’(如图3B所示)与底部填充层117之间，封装构件110与接触点之间的最小横向距离，并且宽度W_1b大于宽度W_2b。此外，底部填充层117的延伸部分117b在基板111的第一表面111a上方具有最大高度H_1b。在一些实施例中，最大高度H_1b与宽度W_1b的比值(H_1b/W_1b)大于或等于大约0.8，并且可以减轻或消除分层问题。

图4是根据本公开的一些实施例的封装结构200b的剖面图。用于形成图4中所示的封装结构200b的一些材料以及工艺可以与用于形成图2中所示的封装结构100b的材料以及工艺相似或相同，在此不再赘述。

根据一些实施例，如图4所示，图3C的封装结构200a与图4的封装结构200b的不同之处在于与封装结构200a的罩盖123a与封装结构200b的罩盖123b不同，罩盖123b附接到第一表面111a，并且在封装构件110上方并未形成散热膏121。在一些实施例中，封装构件110被罩盖123b围绕，并且封装构件110的顶表面未被罩盖123b覆盖。

图5A至图5C是根据本公开的一些实施例的形成封装结构300a的工艺的各个阶段的剖面图。

根据一些实施例，如图5A所示，类似于图1C的工艺，经由装置112通过分配以及固化聚合物材料114c而在第一表面111a上方形成阻挡结构115c。在一些实施例中，聚合物材料114c是丙烯酸基聚合物、聚酰亚胺、环氧树脂、另一种适用材料、或其组合。在一些实施例中，聚合物材料114c是三维交联聚合物。

阻挡结构115c的聚合物材料114c可具有与模制化合物层107的材料以及后续形成的底部填充层的材料不同的蚀刻选择性，例如蚀刻速率，使得在后续工艺中，可以容易地去除阻挡结构115c而不会损坏最终封装结构300a中的其他元件。在一些实施例中，聚合物材料114c由水溶性聚合物制成，并且可以容易地溶于水中而不会留下任何残留物。

用于形成图5A中所示的阻挡结构115c的一些工艺可以与用于形成图1C中所示的阻挡结构115a的工艺相似或相同，在此不再赘述。阻挡结构115c可包括与基板111的第一表面111a邻接的下方部分115c1、在下方部分115c1上方的中间部分115c2、以及在中间部分115c2上方的上方部分115c3。应当注意的是，根据一些实施例，下方部分115c1与中间部分115c2的宽度实质上相同。

此外，根据一些实施例，阻挡结构115c的上方部分115c3的顶表面以及侧壁是弯曲的，并且上方部分115c3的宽度沿着从上方部分115c3的顶部到基板111的方向逐渐增加。应当注意的是，可以经由控制装置112的移动速度(例如，分配速度以及固化速度)、以及/或固化工艺的参数(例如在紫外光固化工艺中紫外光的剂量、或者是热固化工艺中的温度)来调节阻挡结构115c的轮廓。在一些实施例中，用于形成阻挡结构115c的装置112的移动速度介于用于形成阻挡结构115a的装置112的移动速度与用于形成阻挡结构115b的装置112的移动速度之间。

之后，根据一些实施例，如图5B所示，形成底部填充层117。在一些实施例中，底部填充层117具有从封装构件110的边缘110E横向地突出的延伸部分117c。

底部填充层117的延伸部分117c包括与基板111的第一表面111a邻接的下方部分117c1、在下方部分117c1上方的中间部分117c2、以及在中间部分117c2上方的上方部分117c3。在一些实施例中，底部填充层117的下方部分117c1与中间部分117c2的宽度实质上相同。此外，根据一些实施例，延伸部分117c的上方部分117c3的顶表面以及侧壁是弯曲的，并且上方部分117c3的宽度沿着从上方部分117c3的顶部到基板111的方向逐渐增加。

在一些实施例中，延伸部分117c的下方部分117c1具有宽度W_lc，并与基板111的第一表面111a直接接触，延伸部分117c的中间部分117c2具有宽度W_2c，并且宽度W_2c与宽度W_1c实质上相同。此外，底部填充层117的延伸部分117c在基板111的第一表面111a上方具有最大高度H_1c。在一些实施例中，最大高度H_1c与宽度W_1c的比值(H_1c/W_1c)大于或等于大约0.8，并且可以减轻或消除分层问题。

之后，根据一些实施例，如图5C所示，类似于图1E至图1F的工艺，去除阻挡结构115c，经由接着层119以及散热膏121将罩盖123c附接到基板111的第一表面111a，并且将连接器125接合到基板111的第二表面111b。在形成连接器125之后，得到封装结构300a。用于形成图5C中所示的封装结构300a的一些材料以及工艺可以与用于形成图1F中所示的封装结构100a的材料以及工艺相似或相同，在此不再赘述。

图6是根据本公开的一些实施例的封装结构300b的剖面图。用于形成图6中所示的封装结构300b的一些材料以及工艺可以与用于形成图2中所示的封装结构100b的材料以及工艺相似或相同，在此不再赘述。

根据一些实施例，如图6所示，图5C的封装结构300a与图6的封装结构300b之间的不同之处在于与封装结构300a的罩盖123a与封装结构300b的罩盖123b不同，罩盖123b附接到第一表面111a，并且在封装构件110上方并未形成散热膏121。在一些实施例中，封装构件110被罩盖123b围绕，并且封装构件110的顶表面并未被罩盖123b覆盖。

图7是根据本公开的一些实施例的形成封装结构的工艺的阶段的剖面图。在一些实施例中，连接器109的高度H₂大于阻挡结构115d的最大高度H₃，并且底部填充层117部分地露出中介层101’的侧壁。

在一些实施例中，底部填充层117具有从封装构件110的边缘110E横向地突出的延伸部分117d。应当注意的是，根据一些实施例，延伸部分117d具有宽度W_1d，并与基板111的第一表面111a直接接触，并且宽度W_1d大于图1D的宽度W_1a、图3C的宽度W_1b、以及图5B的宽度W_1c。然而，底部填充层117的延伸部分117d在基板111的第一表面111a上方具有最大高度H_1d。在一些实施例中，最大高度H_1d与宽度W_1d的比值(H_1d/W_1d)大于或等于大约0.8，并且可以减轻或消除分层问题。

图8是根据本公开的一些实施例的形成封装结构的工艺的阶段的剖面图。在一些实施例中，阻挡结构115e的顶表面高于封装构件110的顶表面，并且底部填充层117部分地露出模制化合物层107的侧壁。在一些实施例中，底部填充层117具有从封装构件110的边缘110E横向地突出的延伸部分117e。

应当注意的是，根据一些实施例，延伸部分117e具有最大高度H_1e，并且最大高度H_1e大于图1D的最大高度H_1a、图3C的最大高度H_1b、图5B的最大高度H_1c、以及图7的最大高度H_1d。此外，延伸部分117e具有宽度W_1e，并与基板111的第一表面111a直接接触。在一些实施例中，最大高度H_1e与宽度W_1e的比值(H_1e/W_1e)大于或等于大约0.8，并且可以减轻或消除分层问题。

图9是根据本公开的一些实施例的形成封装结构的工艺的阶段的剖面图。在一些实施例中，阻挡结构115f形成为与封装构件110的侧壁直接接触，并且阻挡结构115f是通过类似于图3B中所示的阻挡结构115b’的一些工艺而形成。

在一些实施例中，底部填充层117具有从封装构件110的边缘110E横向地突出的延伸部分117f。应当注意的是，根据一些实施例，延伸部分117f具有弯曲侧壁，并且延伸部分117f的宽度沿着从延伸部分117f的顶部到基板111的方向逐渐增加。

延伸部分117f具有最大高度H_1f，并且延伸部分117e具有宽度W_1f，并与基板111的第一表面111a直接接触。在一些实施例中，最大高度H_1f与宽度W_1f的比值(H_1f/W_1f)大于或等于大约0.8，并且可以减轻或消除分层问题。

图10A至图10D是根据本公开的一些实施例的形成封装结构的工艺的各个阶段的俯视图。此封装结构可以与前述封装结构相似或相同，在此不再赘述。

根据一些实施例，如图10A所示，封装构件110以及多个被动构件130接合到基板111的第一表面111a。用于形成图10A中所示的封装构件110的一些材料以及工艺可以与用于形成图1A中所示的封装构件110的材料以及工艺相似或相同，在此不再赘述。

尽管在图10A中的每一个封装构件110中示出了四个第一半导体晶粒105a以及一个第二半导体晶粒105b，但是每一个封装构件110中的第一半导体晶粒105a的数量以及第二半导体晶粒105b的数量不限于此。在一些实施例中，被动构件130设置在封装构件110周围并且与封装构件110分离。

之后，根据一些实施例，如图10B所示，在被动构件130以及封装构件110之间形成阻挡结构115。在一些实施例中，阻挡结构115可以是图1C的阻挡结构115a、图3A的阻挡结构115b、图5A的阻挡结构115c、图7的阻挡结构115d、图8的阻挡结构115e、或图9的阻挡结构115f。

此外，根据一些实施例，在图10B的俯视图中，阻挡结构115包括四个L形部分，并且每一个L形部分设置在封装构件110的每个角落的周围。

根据一些实施例，如图10C所示，在形成阻挡结构115之后，在阻挡结构115以及封装构件110之间形成底部填充层117。之后，根据一些实施例，如图10D所示，通过蚀刻工艺去除阻挡结构115。

根据一些实施例，如图10D所示，底部填充层117具有延伸部分117EP，延伸部分117EP从封装构件110的边缘110E横向地突出。在一些实施例中，底部填充层117的延伸部分117EP可以是图1D中的底部填充层117的延伸部分117a、图3B中的底部填充层117的延伸部分117b、图5B中的底部填充层117的延伸部分117c、图7中的底部填充层117的延伸部分117d、图8中的底部填充层117的延伸部分117e、或图9中的底部填充层117的延伸部分117f。

在一些实施例中，在图10D的俯视图中，延伸部分117EP具有宽度W_3a、宽度W_3b、以及宽度W_3c，并且宽度W_3b在宽度W_3a与宽度W_3c之间。在一些实施例中，底部填充层117由阻挡结构115的L形部分限制，阻挡结构115设置在封装构件110的每一个角落周围。因此，根据一些实施例，宽度W_3b大于宽度W_3a以及宽度W_3c。此外，在一些实施例中，宽度W_3a与宽度W_3c实质上相同。

此外，底部填充层117中的大多数分层问题(例如，裂纹)发生在封装构件110的角落周围的位置，特别是当在封装构件110中设置一个以上的半导体晶粒时。在封装构件110的角落周围设置阻挡结构115的L形部分具有较低工艺成本，是一种减轻或消除此问题的较经济的方法。

此外，由于阻挡结构115设置在封装构件110以及被动构件130之间，可以防止底部填充层117接触被动构件130，并且可以防止损坏被动构件130。

图11A至图11B是根据本公开的一些实施例的形成封装结构的工艺的各个阶段的俯视图。

类似于图10C的结构。根据一些实施例，在图11A中形成阻挡结构115’以及底部填充层117。在图11A的俯视图中，图10C的阻挡结构115与图11A的阻挡结构115’的不同之处在于阻挡结构115’形成为围绕封装构件110的边缘，并且底部填充层117被阻挡结构115封闭。

由于阻挡结构115’设置在封装构件110与被动构件130之间，因此可以防止底部填充层117接触被动构件130，并且可以避免损坏被动构件130的。

在封装结构100a、100b、200a、200b、300a、300b以及形成封装结构的上述方法的实施例中，通过阻挡结构(包括阻挡结构115a、115b、115c、115d、115e、115f、115、以及115’)可以控制以及限制底部填充层117的延伸部分(包括延伸部分117a、117b、117c、117d、117e、117f、以及117EP)的轮廓以及尺寸(即，比值(H_1a/W_1a、H_1b/W_1b、H_1c/W_1c、H_1d/W_1d、H_1e/W_1e、以及H_1f/W_1f))。因此，可以减轻或消除底部填充层117中的分层问题。

此外，由于阻挡结构通过允许底部填充层117的延伸部分(包括延伸部分117a、117b、117c、117d、117e、117f、以及117EP)的宽度减小(例如，宽度W_la、W_lb、W_lc、W_ld、W_le、以及W_lf)而允许减小基板111的尺寸，并且在去除阻挡结构(包括阻挡结构115a、115b、115c、115d、115e、115f、115、以及115’)之后，形成底部填充层117，可以减小封装结构100a、100b、200a、200b、300a、300b的尺寸。

提供了封装结构及其形成方法的实施例。形成封装结构的方法可以包括将封装构件接合到基板，在基板上方形成阻挡结构，在阻挡结构以及封装构件之间形成底部填充层，以及在形成底部填充层之后去除阻挡结构。封装构件包括中介层以及在中介层上方的多个半导体晶粒。由于封装构件中有超过一个的半导体晶粒，因此在封装构件的角落周围的底部填充层的部分中可能容易发生分层问题(例如，裂纹)。通过在阻挡结构以及封装构件之间形成底部填充层，可以控制底部填充层的尺寸以及轮廓。因此，可以减轻或消除分层问题，例如在底部填充层中沿着封装构件与底部填充层之间的界面生长的裂纹。

在一些实施例中，提供了一种形成封装结构的方法。形成封装结构的方法包括经由多个第一连接器将封装构件接合到基板的第一表面。封装构件包括中介层、位在中介层上方的第一半导体晶粒以及第二半导体晶粒。形成封装结构的方法也包括在基板的第一表面上方形成阻挡结构。阻挡结构位在封装构件周围并与封装构件分离。形成封装结构的方法还包括在阻挡结构与封装构件之间形成底部填充层，以及在形成底部填充层之后去除阻挡结构。在一些实施例中，形成封装构件还包括经由多个第二连接器将第一半导体晶粒以及第二半导体晶粒接合至中介层晶圆。在中介层晶圆上方形成模制化合物层，并且横向地围绕第一半导体晶粒以及第二半导体晶粒，以及分割模制化合物层以及中介层晶圆以形成封装构件。在一些实施例中，阻挡结构包括邻接基板的下方部分、位在下方部分上方的中间部分、以及位在中间部分上方的上方部分，并且其中阻挡结构的中间部分的宽度实质上相同，阻挡结构的下方部分具有弯曲侧壁，并且下方部分的宽度沿着从下方部分的顶部到基板的方向增加。在一些实施例中，形成阻挡结构还包括在基板的第一表面上方分配聚合物材料，以及固化聚合物材料以形成阻挡结构，其中在固化聚合物材料之前阻挡结构的高度大于在固化聚合物材料之后阻挡结构的高度，并且在固化聚合物材料之前阻挡结构的宽度小于在固化聚合物材料之后阻挡结构的宽度。在一些实施例中，阻挡结构与底部填充层之间的界面实质上垂直于基板的第一表面。在一些实施例中，方法还包括在基板的第一表面上方形成被动构件，其中阻挡结构在被动构件与封装构件之间。在一些实施例中，方法还包括在去除阻挡结构之后，经由接着层将罩盖附接在基板的第一表面上方，其中封装构件被罩盖围绕，以及在基板的第二表面上方形成多个第三连接器，其中第二表面与第一表面相反。

在一些实施例中，提供了一种形成封装结构的方法。形成封装结构的方法包括经由多个连接器将封装构件接合到基板。封装构件包括中介层、在中介层上方的多个半导体晶粒、以及在中介层上方并横向地围绕多个半导体晶粒的模制化合物层。形成封装结构的方法也包括在基板上方形成阻挡结构。封装构件的每一个角落被阻挡结构围绕。形成封装结构的方法还包括形成围绕连接器并与阻挡结构直接接触的底部填充层，以及在形成底部填充层之后去除阻挡结构。在一些实施例中，封装构件是晶圆上芯片封装，并且底部填充部分地露出模制化合物层的侧壁。在一些实施例中，阻挡结构由丙烯酸基聚合物制成，并且其中去除阻挡结构包括用水溶解阻挡结构。在一些实施例中，阻挡结构包括四个L形部分，并且在俯视视角中，L形部分的每一者位在封装构件的每一个角落的周围。在一些实施例中，在俯视视角中，底部填充层被阻挡结构封闭。在一些实施例中，连接器的高度大于阻挡结构的高度，并且底部填充部分地露出中介层的侧壁。

在一些实施例中，提供了一种封装结构。封装结构包括经由多个第一连接器接合到基板的第一表面的封装构件。封装构件包括中介层、位在中介层上方的第一半导体晶粒以及第二半导体晶粒。封装结构也包括横向地围绕第一连接器的底部填充层。底部填充层的延伸部分从封装构件的边缘横向地突出，并且延伸部分的最大高度与延伸部分的最底表面的第一宽度的比值大于或等于大约0.8。在一些实施例中，封装结构还包括模制化合物层，横向地围绕第一半导体晶粒以及第二半导体晶粒，其中模制化合物层的顶表面高于底部填充层的延伸部分的顶表面。在一些实施例中，底部填充层的延伸部分包括与基板的第一表面邻接的下方部分、位在下方部分上方的中间部分、以及位在中间部分上方的上方部分，并且其中在垂直于基板的第一表面的剖面图中，中间部分的宽度实质上相同。在一些实施例中，底部填充层的延伸部分的下方部分具有弯曲侧壁，并且下方部分的宽度沿着从下方部分的顶部到基板的方向减小。在一些实施例中，底部填充层的延伸部分的下方部分的宽度与底部填充层的延伸部分的中间部分的宽度实质上相同，并且下方部分的侧壁实质上垂直于基板的第一表面。在一些实施例中，在俯视视角中，底部填充层的从封装构件的边缘横向地突出的延伸部分具有第二宽度、第三宽度、以及第四宽度，第三宽度在第二宽度与第四宽度之间，并且其中第二宽度与第四宽度实质上相同，并且第三宽度大于第二宽度。在一些实施例中，封装结构还包括被动构件、罩盖、以及多个第二连接器。被动构件在基板的第一表面上方，其中底部填充层与被动构件分离。罩盖经由接着层附接到基板的第一表面，其中封装构件以及被动构件被罩盖围绕。多个第二连接器接合到基板的第二表面，其中第二表面与第一表面相反。

前面概述数个实施例的特征，使得本技术领域中技术人员可更好地理解本公开的各方面。本技术领域中技术人员应理解的是，可轻易地使用本公开作为设计或修改其他工艺以及结构的基础，以实现在此介绍的实施例的相同目的及/或达到相同优点。本技术领域中技术人员亦应理解的是，这样的等效配置并不背离本公开的构思以及范围，且在不背离本公开的构思以及范围的情形下，可对本公开进行各种改变、替换以及更改。