形成封装结构的方法与流程

本公开实施例涉及一种封装结构，特别涉及一种形成封装结构的方法。

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。通常通过在半导体基板上方依序地沉积材料的绝缘或介电层、导电层、以及半导电层，并且使用微影图案化各种材料层以在其上形成电路构件以及元件来制造半导体装置。通常在单个半导体晶圆上制造许多集成电路，并且通过沿着切割道(scribeline)在集成电路之间进行切割来单粒化(singulate)晶圆上的各个晶粒。通常将各个晶粒分别封装在例如多芯片模块中或其他类型的封装中。

已经开始开发像是封装上封装(packageonpackage,pop)的新封装技术，其中具有装置晶粒的顶部封装与另一装置晶粒接合至底部封装。通过采用新的封装技术，具有不同或相似功能的各种封装被整合在一起。

尽管现有的封装结构以及制造封装结构的方法通常已经足以满足其预期目的，但是它们并非在所有方面都是完全令人满意的。

技术实现要素：

根据本公开的一些实施例，提供一种形成封装结构的方法。方法包括在第一基板的第一表面上方形成晶粒结构，在第一基板的第二表面下方形成多个电连接器。方法也包括在第一基板的第二表面下方形成第一突出结构，并且电连接器被第一突出结构围绕。此方法还包括在第二基板上方形成第二突出结构，以及将第一基板接合至第二基板。电连接器被第二突出结构围绕，并且第一突出结构不与第二突出结构重叠。

根据本公开的一些实施例，提供一种形成封装结构的方法。方法包括在第一基板的第一表面上方形成晶粒结构，在第一基板的第二表面下方形成多个电连接器。方法也包括在电连接器旁边形成第一突出结构，从第一基板的第二表面加压第一区域中的多个电连接器的一部分，使得第一区域中的电连接器的每一个具有实质底部平坦的表面。方法还包括在第二基板上方形成第二突出结构以及第三突出结构，并且第二突出结构以及第三突出结构为不同的高度。方法包括将第一基板接合至第二基板，并且第一突出结构位于第二突出结构以及该第三突出结构之间。

根据本公开的一些实施例，提供一种形成封装结构的方法。方法包括在第一基板上方形成晶粒结构，并且在第一基板下方形成多个电连接器。方法也包括在第一基板下方形成第一支撑结构，并且第一支撑结构具有第一高度，方法还包括对电连接器执行加压工艺，使得电连接器包括第一组被加压电连接器以及第二组未被加压电连接器。方法还包括使用电连接器将第一基板接合到第二基板，并且第一组被加压电连接器中的一个具有第二高度。第二组未被加压电连接器中的一个具有第三高度。第一高度小于第二高度，并且第二高度小于第三高度。

附图说明

以下将配合说明书附图详述本公开的实施例。应注意的是，依据在业界的标准做法，多种特征并未按照比例示出且仅用以说明例示。事实上，可能任意地放大或缩小元件的尺寸，以清楚地表现出本公开的特征。

图1a至图1m示出了根据本公开的一些实施例的形成封装结构的各个阶段的剖面图。

图1m’示出了根据本公开的一些实施例的封装结构的剖面图。

图2a示出了根据本公开的一些实施例的环形结构的俯视图。

图2b示出了根据本公开的一些实施例的图1k中的第一突出结构的俯视图。

图2c示出了根据本公开的一些实施例的图1l中的第二突出结构的俯视图。

图2c’示出了根据本公开的一些实施例的第二突出结构以及第三突出结构的俯视图。

图3a至图3e示出了根据本公开的一些实施例的形成封装结构的各个阶段的剖面图。

图3e’示出了根据本公开的一些实施例的封装结构的剖面图。

图4a示出了根据本公开的一些实施例的图3d中的第一突出结构的俯视图。

图4b示出了根据本公开的一些实施例的图3e中的第二突出结构的俯视图。

图4b’示出了根据本公开的一些实施例的第二突出结构以及第三突出结构的俯视图。

图5示出了根据本公开的一些实施例的封装结构的剖面图。

图6示出了根据本公开的一些实施例的封装结构的剖面图。

图7示出了根据本公开的一些实施例的封装结构的剖面图。

图8示出了根据本公开的一些实施例的封装结构的剖面图。

附图标记说明：

10：晶粒结构

11：第一区域

12：第二区域

18：模制装置

20：加压工艺

22：装置

100a,100b,100c,100d,100e,100g,100h：封装结构

102：基板/第一基板

102a,160a,180a：第一表面

102b,160b,180b：第二表面

104：导电结构

106,124：导电层

108：介电层

110,122：内连线结构

112,126,152,170：导电垫

120：半导体晶粒

121：基板

128,154：导电连接器

130：底部填充层

140,164：封装层

142：承载基板

150：钝化层

160：第二基板

166：环形结构

171：助熔剂

172,190,192：电连接器

174：导电材料

178：第一突出结构

180：第三基板

182：第二突出结构

184：第三突出结构

d1：第一宽度

d2：第二宽度

d3：第三宽度

g：距离

h1：第一高度

h1’：原始高度

h2：第二高度

h3：第三高度

h4：第四高度

h5：第五高度

l1：第一长度

l2：第二长度

l3：第三长度

s1：第一空间

s2：第一空间

w1：第一宽度

w2：第二宽度

w3：第三宽度

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上方或之上，即表示可包括上述第一特征与上述第二特征是直接接触的实施例，亦可包括有额外的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标号及/或标示。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。

描述了实施例的一些变形。经由各种视图以及说明性实施例，相似的参考标号用于指示相似的元件。应理解的是，可以在方法之前、期间以及之后提供附加操作，并且对于方法的其他实施例，可以代替或消除所描述的一些操作。

也可以包括其他特征以及工艺。例如，可以包括测试结构以辅助三维封装或三维集成电路(3dic)装置的验证测试。测试结构可以包括例如形成在重分布层(redistributionlayer)中或基板上的测试垫，此测试垫允许三维封装或三维集成电路、使用探针以及/或探针卡等的测试。验证测试可以在中间结构以及最终结构上进行。此外，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连结使用，以增加良率并降低成本。

提供了用于半导体装置结构的实施例及其形成方法。图1a至图1m示出了根据本公开的一些实施例的形成封装结构100a的各个阶段的剖面图。封装结构可以是基板上晶圆上芯片(chip-on-wafer-on-substrate,cowos)封装或另一种合适的封装。封装结构包括形成在第一基板上的晶粒结构，并且第一基板接合到第二基板。为了防止第一基板的翘曲(warpage)，在第一基板的下方形成突出结构，并且在第二基板的上方形成另一个突出结构。第一突出结构被配置为提供基板的机构以及结构支撑。第一突出结构以及第二突出结构在第一基板以及第二基板之间。

参考图1a，提供第一基板102。第一基板102包括第一表面102a以及第二表面102b。基板102可以由硅或其他半导体材料制成。替代地或另外地，基板102可以包括像是锗的其他元素半导体材料。在一些实施例中，基板102由化合物半导体制成，像是碳化硅、砷化镓、砷化铟、或磷化铟。在一些实施例中，基板102由合金半导体制成，例如硅锗、碳化硅锗、磷化砷化镓、或磷化铟镓。在一些实施例中，基板102包括外延层。例如，基板102具有上覆于块材半导体(bulksemiconductor)的外延层。

多个导电结构104形成在第一基板102中。导电结构104从第一基板102的第一表面102a延伸朝向第一基板102的第二表面102b。

在一些实施例中，通过形成从第一基板102的第一表面102a延伸的多个沟槽(未图示)来形成导电结构104。然后，在每个沟槽中形成导电结构104。在一些实施例中，在形成导电结构104之前，在沟槽中形成阻挡层(未图示)。

之后，如图1b所示，在导电结构104以及第一基板102上方形成内连线结构110。内连线结构110可以使用作为用于配线的重分布层(redistributionlayer,rdl)结构。内连线结构110包括多个导电层106以及形成在多个介电层108中的导电垫112。在一些实施例中，导电垫112在介电层108的顶部的顶表面处暴露或从其突出以用作接合垫。

介电层108可以由一种或多种聚合物材料制成、或包括一种或多种聚合物材料。(多种)聚合物材料可以包括聚苯并恶唑(polybenzoxazole,pbo)、聚酰亚胺(polyimide,pi)、一种或多种其他合适的聚合物材料、或其组合。在一些实施例中，一些或所有介电层108由聚合物材料以外的介电材料制成、或包括聚合物材料以外的介电材料。介电材料可以包括氧化硅、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、一种或多种其他合适的材料、或其组合。

导电层106以及导电垫112可以由铜(cu)、铜合金、铝(al)、铝合金、钨(w)、钨合金、钛(ti)、钛合金、钽(ta)、或钽合金制成。在一些实施例中，导电层106以及导电垫112通过电镀、化学镀、印刷、化学气相沉积(chemicalvapordeposition,cvd)工艺、或物理气相沉积(physicalvapordeposition,pvd)工艺形成。

之后，如图1c所示，根据本公开的一些实施例，在第一基板102上方形成半导体晶粒120。半导体晶粒120包括基板121以及在基板121上方的内连线结构122。半导体晶粒120的内连线结构122包括多个导电层124。

在一些实施例中，半导体晶粒120是从晶圆上切割的，并且可以是“已知良好的晶圆(known-good-die)”。半导体晶粒120可以是芯片上系统(system-on-chip,soc)芯片或存储器晶粒。在一些其他实施例中，半导体晶粒120是集成电路上系统(systemonintegratedcircuit,soic)装置，集成电路系统装置包括具有集成功能的两个或更多个芯片。在一些实施例中，存储器晶粒包括静态随机存取存储器(staticrandomaccessmemory,sram)装置、动态随机存取存储器(dynamicrandomaccessmemory,dram)装置、高带宽存储器(highbandwidthmemory,hbm)、或另一存储器晶粒。半导体晶粒120的数量不限于一个，并且可以根据实际应用来调整数量。

在一些实施例中，在半导体晶粒120的导电层124下方形成多个导电垫126，并且每个导电垫126通过多个导电连接器128接合到每个导电垫112。

导电垫126由金属材料制成，例如铜(cu)、铜合金、铝(al)、铝合金、钨(w)、钨合金、钛(ti)、钛合金、钽(ta)、或钽合金制成。在一些实施例中，导电垫126通过电镀、化学镀、印刷、化学气相沉积(cvd)工艺、或物理气相(pvd)沉积工艺形成。

导电连接器128由像是锡(sn)、锡银(snag)、锡铅(snpb)、锡铜(sncu)、锡银铜(snagcu)、锡银锌(snagzn)、锡锌(snzn)、锡铋铟(snbiin)、锡铟(snin)、锡金(snau)、锡锌铟(snznin)、锡银锑(snagsb)或其他合适的材料。在一些实施例中，导电连接器128通过电镀、化学镀、印刷、化学气相沉积(cvd)工艺、或物理气相沉积(pvd)工艺形成。

接下来，如图1d所示，根据本公开的一些实施例，在半导体晶粒120以及内连线结构110之间形成底部填充层(underfilllayer)130。底部填充层130围绕并且保护导电连接器128。在一些实施例中，底部填充层130与导电连接器128直接接触。

在一些实施例中，底部填充层130由聚合物材料制成、或包括聚合物材料。底部填充层130可以包括环氧基树脂(epoxy-basedresin)。在一些实施例中，底部填充层130包括分散在环氧基树脂中的填充剂。

在一些实施例中，底部填充层130的形成包括注入(injecting)工艺、旋涂(spin-on)工艺、分配(dispensing)工艺、膜层积层(filmlamination)工艺、施加(application)工艺、一个或多个其他可应用工艺、或其组合。在一些实施例中，在底部填充层130的形成期间使用热固化(thermalcuring)工艺。

之后，在底部填充层130上方形成封装层140。在底部填充层130以及封装层140之间存在界面，此界面低于半导体晶粒120的顶表面。封装层140围绕并保护半导体晶粒120。在一些实施例中，封装层140与半导体晶粒120的一部分直接接触。

封装层140由模制化合物材料(moldingcompoundmaterial)制成。模制化合物材料可包括聚合物材料，像是具有填充剂分散在其中的环氧基树脂。在一些实施例中，将液态模制化合物材料施加在半导体晶粒120上方。液态模制化合物材料可流入半导体晶粒120之间的空间中。然后，使用热处理以固化液态模制化合物并使其转型进入封装层140。

之后，如图1e所示，根据本公开的一些实施例，去除封装层140的一部分。结果，半导体晶粒120的顶表面被暴露。半导体晶粒120的顶表面与封装层136的顶表面实质上齐平。在适用的情况下，术语“实质上”也可以指90％或更高，例如95％或更高，尤其是99％或更高，包括100％。

在一些实施例中，使用平坦化工艺将封装层140薄化。平坦化工艺可以包括化学机械研磨(chemicalmechanicalpolishing,cmp)工艺、磨光(grinding)工艺、蚀刻工艺，另一种适用工艺、或其组合。

随后，将封装层140附加到承载基板142。在一些实施例中，承载基板142被使用作为临时基板。临时基板在随后的处理操作中提供机构以及结构支撑，例如稍后将更详细描述的那些操作。承载基板142由半导体材料、陶瓷材料、聚合物材料、金属材料、另一种合适的材料、或其组合。在一些实施例中，承载基板142是玻璃基板。在一些其他实施例中，承载基板142是半导体基板，例如硅晶圆。

之后，使用承载基板142作为支撑将第一基板102薄化。在一些实施例中，从第二表面102b薄化第一基板102，直到暴露出导电结构104。在一些实施例中，导电结构104被暴露并穿透薄化的第一基板102。结果，在第一基板102中形成了通导孔结构144。在一些实施例中，通导孔结构144是硅通孔(throughsubstratevia,tsv)。在一些其他实施例中，通导孔结构144可以被称为通硅导孔。

之后，如图1f所示，根据本公开的一些实施例，钝化层150形成在第一基板102的第二表面102b下方，并且导电垫152形成在钝化层150中。导电连接器154形成在导电垫152下方。导电连接器154通过导电垫152电连接至通导孔结构144。

钝化层150由聚苯并恶唑(poly(p-phenylene-2,6-benzoxazole),pbo)、苯环丁烯(benzocyclobutene,bcb)、聚硅氧(silicone)、丙烯酸酯(acrylate)、硅氧烷(siloxane)，另一种合适的材料、或其组合制成。在一些其他实施例中，钝化层150由非有机材料制成。非有机材料包括氧化硅、未掺杂的硅酸盐玻璃、氮氧化硅、氮化硅、碳化硅、另一种合适的材料、或其组合。在一些实施例中，钝化层150通过沉积工艺形成，像是物理气相沉积工艺(pvd)、化学气相沉积(cvd)工艺、或另一种适用工艺。

导电垫152由金属材料制成，例如铜(cu)、铜合金、铝(al)、铝合金、钨(w)、钨合金、钛(ti)、钛合金、钽(ta)、或钽合金。导电连接器154由金属层制成，例如铜、铜合金、镍、镍合金、铝、铝合金、锡、锡合金、铅、铅合金、银、银合金、或其组合。在一些实施例中，导电连接器154通过镀层工艺形成，像是电化学镀层工艺或化学镀工艺。

接下来，如图1g所示，根据本公开的一些实施例，去除承载基板142以形成晶粒结构10，并且通过导电连接器154在第二基板160上方形成晶粒结构10。第二基板160具有第一表面160a以及第二表面160b。晶粒结构10在第二基板160的第一表面160a上方形成。

之后，如图1h所示，根据本公开的一些实施例，封装层164围绕并保护晶粒结构10，并且在第二基板160的第一表面160a上方形成环形结构166。环形结构166用于保护晶粒结构10并防止晶粒结构10弯曲。

环形结构166提供足够的支撑功能以及翘曲控制。在一些实施例中，环形结构166包括支撑材料，例如聚合物、金属、陶瓷、或其组合。

之后，如图1i所示，根据本公开的一些实施例，将晶粒结构10上下颠倒，在第二基板160中形成多个导电垫170，并且在导电垫170上方形成多个电连接器172。更具体地说，电连接器172在第二基板160的第二表面160b上形成。

之后，如图1j所示，根据本公开的一些实施例，在第二基板160的外围区域中形成第一突出结构178。第一突出结构178围绕电连接器172。

第一突出结构178用于提供第二基板160机构以及结构支撑。此外，第一突出结构178用于控制电连接器172的高度。

第一突出结构178由聚合物、金属、陶瓷、或其组合制成。在一些实施例中，聚合物是聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methylmethacrylate),pmma)、具有填充剂分散在其中的环氧基树脂。填充剂可包括绝缘纤维、绝缘颗粒、其他合适的元素、或其组合。在一些实施例中，聚合物的玻璃转化点(glasstransitionpoint,tg)在约摄氏200度至约摄氏250度的范围内。在一些实施例中，金属是铜(cu)、铜合金、铝(al)、铝合金、钨(w)、钨合金、钛(ti)、钛合金、钽(ta)、或钽合金。

第一突出结构178通过沉积工艺以及固化工艺形成。在一些实施例中，沉积工艺包括印刷、化学气相沉积(cvd)工艺、物理气相沉积(pvd)工艺、或另一种适用的工艺。在一些实施例中，当第一突出结构178由聚合物制成时，固化工艺在约摄氏120度至约摄氏200度的温度范围内进行。在一些实施例中，固化工艺进行约0.5小时至约2小时范围内的一段时间。

如图1j所示，第一突出结构178具有第一高度h1。每个电连接器172具有原始高度h1’。在一些实施例中，原始高度h1’高于第一高度h1。由于每个电连接器172可以具有不同的高度，并且电连接器172的接合表面可以处于相同的水平。为了减少接合表面的非平面程度(degreeofnon-planarity)，通过加压工艺20来调节电连接器172的高度。

接下来，如图1k所示，根据本公开的一些实施例，通过模制装置18在电连接器172以及第一突出结构178上执行加压工艺20。

在一些实施例中，加压工艺20以每个晶粒结构10在大约500kg至大约5000kg的范围内的力操作。在一些实施例中，加压工艺20在大约摄氏30度至大约摄氏150度的温度范围内操作。

在加压工艺20之后，电连接器172以及第一突出结构178中的每一个为相同的高度，例如，第一高度h1。在一些实施例中，第一高度h1在大约0.2mm至大约0.8mm的范围内。电连接器172具有实质平坦的顶表面。在适用的情况下，术语“实质上”也可以指90％或更高，例如95％或更高，尤其是99％或更高，包括100％。

之后，如图1l所示，根据本公开的一些实施例，在加压工艺20之后，第三基板180提供有第二突出结构182，并且第二突出结构182面向第一突出结构178。与第一突出结构178相似，第二突出结构182也用作机构以及结构支撑。

第一突出结构178以及第二突出结构182被配置使用作为对准标记。在将第二基板160接合到第三基板180之后，第一突出结构178不与第二突出结构182重叠。在将第二基板160接合到第三基板180之前，在第二基板160的第二表面160b下方的电连接器178应与形成在第三基板180的第一表面180a上的对应的电连接器190对准。然而，在一些实施例中，电连接器178可能不与对应的电连接器190对准，并且因此降低第二基板160对于第三基板180的接合可靠度。

为了防止未对准问题，在第二基板160以及第三基板180上分别形成第一突出结构178以及第二突出结构182。在将第二基板160接合到第三基板180期间，通过检测对准标记(例如，第一突出结构178以及第二突出结构182)的位置来控制电连接器178以及电连接器190之间的对准。因此，通过形成第一突出结构178以及第二突出结构182来改善对准的准确度。

第二突出结构182由聚合物、金属、陶瓷、或其组合制成。在一些实施例中，第一突出结构178以及第二突出结构182由不同的材料制成。第三基板180是印刷电路板(printedcircuitboard,pcb)、陶瓷基板、或另一种合适的封装基板。在一些实施例中，第一突出结构178以及第二突出结构182两者为相同的高度h1。

随后，如图1m所示，根据本公开的一些实施例，第二基板160接合到第三基板180。更具体地说，每个电连接器178通过回流(reflow)工艺连接到对应的每个电连接器190，以形成电连接器192。

在将第二基板160接合到第三基板180之后，第一突出结构178不与第二突出结构182重叠。第一突出结构178比第二突出结构更靠近电连接器172中的一个。在一些实施例中，第一突出结构178的外侧壁与环形结构166的外侧壁实质上对准。

由于第一突出结构178被配置为提供第二基板160机构以及结构支撑，所以可以减少第二基板160的翘曲。此外，第一突出结构178被配置为当在电连接器172上执行加压工艺20时控制电连接器172的高度。通过形成第一突出结构178以及第二突出结构182，当第二基板160接合到第三基板180上时，减少了未对准的问题。因此，改善了封装结构100a的接合可靠度。

图1m’示出了根据本公开的一些实施例的封装结构100b的剖面图。除了在第三结构180上方并在第二突出结构182旁边初始形成第三突出结构184之外，封装结构100b与图1m所示的封装结构100a相似或相同。用于形成封装结构100c的工艺以及材料可以与用于形成封装结构100a的工艺以及材料相似或相同，在此不再赘述。

在将第二基板160接合到第三基板180之后，第一突出结构178在第二突出结构182以及第三突出结构184之间。

第二突出结构182以及第三突出结构184之间的空间用于设置第一突出结构178。第一突出结构178、第二突出结构182以及第三突出结构184使用作为对准标记。在第一突出结构178以及第二突出结构182之间存在第一空间s1，并且在第一突出结构178以及第三突出结构184之间存在第二空间s2。在一些实施例中，第一空间s1实质上与第二空间s2相等。如果第一空间s1或第二空间s2不在特定范围内，则电连接器172可能不与对应的电连接器190对准。因此，第二基板160以及第三基板180之间的接合强度由于未对准而降低。

在一些实施例中，第一空间s1在大约0.05mm至大约0.5mm的范围内。在一些实施例中，第二空间s2在大约0.05mm至大约0.5mm的范围内。当第一空间s1以及第二空间s2在上述范围内时，改善了第二基板160以及第三基板180之间的对准的准确度。

图2a示出了根据本公开的一些实施例的图1h中的环形结构166的俯视图。当从俯视观察时，环形结构166具有矩形形状并且围绕晶粒结构10。

图2b示出了根据本公开的一些实施例的图1k中的第一突出结构178的俯视图。图1l示出了沿图2b的线段a-a’截取的第二基板160的剖面图。

当从俯视观察时，第一突出结构178具有四个子部分。当从俯视观察时，四个子部分中的每一个都具有l形。第一突出结构178的每个子部分位于第一基板160的角落。在一些实施例中，第一突出结构178的每个子部分具有在大约0.1mm至大约1mm的范围内的第一宽度w1。在一些实施例中，第一突出结构178的每个子部分具有在大约1mm至大约5mm的范围内的第一长度l1。

由于在加压工艺20中对电连接器172进行加压，因此电连接器172具有矩形形状。

图2c示出了根据本公开的一些实施例的图1l中的第二突出结构182的俯视图。图1l示出了沿图2c的线段b-b’截取的第三基板180的剖面图。

当从俯视观察时，第二突出结构182具有四个子部分。第二突出结构182的每个子部分位于第三基板180的角落。在一些实施例中，第二突出结构182的每个子部分具有在大约0.1mm至大约1mm的范围内的第二宽度w2。在一些实施例中，第二突出结构182的每个子部分具有在大约1mm至大约5mm的范围内的第二长度l2。

图2c’示出了根据本公开的一些实施例的第二突出结构182以及第三突出结构184的俯视图。

与第二突出结构182相似，当从俯视观察时，第三突出结构184也具有四个子部分。第三突出结构184的每个子部分位于第三基板180的角落。在一些实施例中，第三突出结构184的每个子部分具有在大约0.1mm至大约1mm的范围内的第三宽度w3。在一些实施例中，第三突出结构184的每个子部分具有在大约1mm至大约5mm的范围内的第三长度l3。

图3a至图3e示出了根据本公开的一些实施例的形成封装结构100c的各个阶段的剖面图。除了第二基板160向上翘曲或弯曲之外，封装结构100c与图1m所示的封装结构100a相似或相同。用于形成封装结构100c的工艺以及材料可以与用于形成封装结构100a的工艺以及材料相似或相同，在此不再赘述。

如图3a所示，第二基板160在热工艺之后呈现出翘曲。之后，在导电垫170上方形成助熔剂(flux)171。导电材料174在装置22下方并且面对助熔剂171。由于第二基板160呈现出翘曲，所以将助熔剂171形成在第二基板160的非平面的顶表面上。

助熔剂171用于在回流工艺期间抑制或防止在电连接器172的表面上生成氧化物形式。可以防止在随后的回流工艺期间由氧化物引起的接合缺陷。在一些实施例中，助熔剂171包括氯化物、氟化物、树脂、或另一种适用的材料。

在一些实施例中，第二基板160的翘曲是由在封装工艺期间两种不同的封装材料(例如晶粒结构10以及第二基板160)之间的热膨胀系数(coefficientofthermalexpansion,cte)失配(mismatch)引起的。封装工艺可以是安装晶粒结构10(图1g)或在第二基板160上方形成封装层164(图1h)。

接下来，如图3b所示，根据本公开的一些实施例，导电材料174被设置在对应的助熔剂171上以通过回流工艺形成多个电连接器172。结果，电连接器172形成在第二基板160的非平面的第二表面160b上。在一些实施例中，电连接器172提供用于接合到第三基板180的凹形接合表面。在一些其他实施例中，电连接器172提供用于接合到第三基板180的凸形接合表面。

应注意的是，由于每个电连接器172具有相同的尺寸并且形成在第二基板160的非平面的第二表面160b上，所以每个电连接器172具有不同的高度(水平)。在一些实施例中，位于第二基板160的中央区域中的电连接器172低于位于第二基板160的外围区域中的电连接器172。

在一些实施例中，电连接器172的最高点以及最低点之间存在距离g。如果距离g太大，则电连接器172的非平面会在随后的组装工艺中产生故障。

之后，为了提供平坦的接合表面，如图3c所示，根据本公开的一些实施例，通过模制装置18在电连接器172以及第一突出结构178上执行加压工艺20。

应注意的是，如图3c所示，第一突出结构178形成在第二基板160的倾斜表面上。第一突出结构178具有平坦的顶表面以及倾斜的底表面。

接下来，如图3d所示，根据本公开的一些实施例，模制装置18被移除，并且电连接器172提供平坦的接合表面。电连接器172的非平面程度通过加压工艺20而减小。电连接器172的一部分在第一区域11(例如，外围区域)中被加压，并且被加压的电连接器172具有实质平坦的顶表面。电连接器172的另一部分在第二区域12(例如，中央区域)中未被加压，并且未被加压的电连接器172具有弯曲的顶表面。

第一突出结构178具有第一高度h1。在第一区域11(例如，外围区域)中被加压的电连接器172具有第二高度h2以及第二宽度d2，并且在第二区域(例如，中央区域)中的未被加压的电连接器172具有第三高度h3以及第三宽度d3。在一些实施例中，第一高度h1小于第二高度h2，并且第二高度h2小于第三高度h3。在一些实施例中，第二宽度d2大于第三宽度d3。

之后，如图3e所示，根据本公开的一些实施例，第三基板180提供有第二突出结构182，并且第二基板160接合到第三基板180。

由于第二基板160可能呈现翘曲，因此如果在加压工艺20中未对电连接器172进行加压，则会产生电连接器172的接合表面的非平面性。结果，电连接器172的一部分可能不与第三基板180接触，并且第二基板160以及第三基板180之间的接合可靠度降低。为了补偿翘曲，在将第二基板160接合至第三基板180之前对电连接器172进行加压。因此，电连接器172的接合表面的共面性(co-planarity)被改善，并且封装结构100c的接合可靠度被改善。

图3e’示出了根据本公开的一些实施例的封装结构100d的剖面图。除了在第三基板180上方并在第二突出结构182旁边初始形成第三突出结构184之外，封装结构100d与图3e所示的封装结构100c相似或相同。用于形成封装结构100d的工艺以及材料可以与用于形成封装结构100c的工艺以及材料相似或相同，在此不再赘述。

如图3e’所示，第一突出结构178在第二突出结构182以及第三突出结构184之间。第二突出结构182具有第四高度h4，第三突出结构184具有第五高度h5。在一些实施例中，第五高度h5大于第一高度h1，并且第一高度h1大于第四高度h4。

图4a示出了根据本公开的一些实施例的图3d中的第一突出结构178的俯视图。

当从俯视观察时，第一突出结构178具有四个子部分。当从俯视观察时，四个子部分中的每一个都具有l形。第一突出结构178的每个子部分位于第一基板160的角落。在一些实施例中，第一突出结构178的每个子部分具有在大约0.1mm至大约1mm的范围内的第一宽度w1。在一些实施例中，第一突出结构178的每个子部分具有在大约1mm至大约5mm的范围内的第一长度l1。

由于在加压工艺20中对电连接器172进行加压，因此第一区域中的电连接器172具有矩形形状。由于未对在第二区域中的电连接器172进行加压，因此在第二区域中的电连接器172具有圆形形状。

图4b示出了根据本公开的一些实施例的图3e中的第二突出结构182的俯视图。

当从俯视观察时，第二突出结构182具有四个子部分。当从俯视观察时，四个子部分中的每一个都具有l形。第二突出结构182的每个子部分位于第三基板180的角落。在一些实施例中，第二突出结构182的每个子部分具有在大约0.1mm至大约1mm的范围内的第二宽度w2。在一些实施例中，第二突出结构182的每个子部分具有在大约1mm至大约5mm的范围内的第二长度l2。

图4b’示出了根据本公开的一些实施例的第二突出结构182以及第三突出结构184的俯视图。

与第二突出结构182相似，当从俯视观察时，第三突出结构184也具有四个子部分。第三突出结构184的每个子部分位于第三基板180的角落。

图5示出了根据本公开的一些实施例的封装结构100e的剖面图。除了在第二基板160的第一表面160a上方形成罩盖结构190之外，封装结构100e与图1m所示的封装结构100a相似或相同。用于形成封装结构100e的工艺以及材料可以与用于形成封装结构100a的工艺以及材料相似或相同，在此不再赘述。

如图5所示，罩盖结构190围绕晶粒结构10。因此，从半导体晶粒120产生的热量可以散逸到罩盖结构172，然后散逸到外部环境。第一突出结构178在罩盖结构190的正下方。罩盖结构190的外侧壁与第一突出结构178的外侧壁对准。

图6示出了根据本公开的一些实施例的封装结构100f的剖面图。除了在第二基板160的第一表面160a上方形成罩盖结构190以及在两个相邻的电连接器192之间形成第四突出结构186之外，封装结构100f与图1m’所示的封装结构100a相似或相同。在一些实施例中，可以在第二基板160下方初始形成第四突出结构186，然后接合到第三基板180。在一些其他实施例中，可以在第三基板180上初始形成第四突出结构186，然后接合到第二基板160。

图7示出了根据本公开的一些实施例的封装结构100g的剖面图。除了在第二基板160的第一表面160a上方形成罩盖结构190之外，封装结构100g与图3e所示的封装结构100c相似或相同。用于形成封装结构100g的工艺以及材料可以与用于形成封装结构100c的工艺以及材料相似或相同，在此不再赘述。

图8示出了根据本公开的一些实施例的封装结构100h的剖面图。除了在第二基板160的第一表面160a上方形成罩盖结构190，并且在两个相邻的电连接器192之间形成第四突出结构186之外，封装结构100h与第3e’图所示的封装结构100d相似或相同。用于形成封装结构100h的工艺以及材料可以与用于形成封装结构100d的结构相似或相同，在此不再赘述。

在一些实施例中，可以在第二基板160下方初始形成第四突出结构186，然后接合到第三基板180。在一些其他实施例中，可以在第三基板180上初始形成第四突出结构186，然后接合到第二基板160上。在一些实施例中，第四突出结构186的第六高度h6大于第三突出结构184的第五高度h5。

封装结构100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h包括形成在第二基板160的第一表面160a上方的晶粒结构10。第一突出结构178形成在第二基板160的第二表面160b下方，并且邻接于电连接器172。第二突出结构182形成在第三基板180上方。第一突出结构178以及第二突出结构182使用作为支撑以及对准标记。通过使用第一突出结构178作为支撑，减少了第二基板160的翘曲。通过使用第一突出结构178以及第二突出结构182作为对准标记，减少了第二基板160以及第三基板180之间的未对准。此外，通过加压工艺20降低了电连接器172的非平面程度，并且第一突出结构178被配置为当在电连接器172上执行加压工艺20时控制电连接器172的高度。

提供了用于形成封装结构的实施例及其形成方法。封装结构包括形成在第二基板的第一表面上方的晶粒结构，以及形成在第二基板的第二表面下方的电连接器。第一突出结构以及电连接器形成在第二基板下方。第二突出结构形成在第三基板上方。第一突出结构以及第二突出结构使用作为支撑、高度控制器、以及对准标记。因此，改善了封装结构的接合可靠度以及性能。

在一些实施例中，提供了一种形成封装结构的方法。方法包括在第一基板的第一表面上方形成晶粒结构，在第一基板的第二表面下方形成多个电连接器。方法也包括在第一基板的第二表面下方形成第一突出结构，并且电连接器被第一突出结构围绕。此方法还包括在第二基板上方形成第二突出结构，以及将第一基板接合至第二基板。电连接器被第二突出结构围绕，并且第一突出结构不与第二突出结构重叠。在一些实施例中，方法还包括在将第一基板接合到第二基板之前，从第一基板的第二表面加压多个电连接器的一部分，使得电连接器的部分具有实质底部平坦的表面。在一些实施例中，方法还包括在第一基板的第一表面上方形成环形结构或罩盖结构，其中晶粒结构被环形结构或罩盖结构围绕。在一些实施例中，第一突出结构在环形结构或罩盖结构的正下方。在一些实施例中，第一突出结构以及第二突出结构为相同的高度。在一些实施例中，第一突出结构以及第二突出结构皆由聚合物材料或金属所制成。在一些实施例中，当从俯视观察时，第一突出结构具有l形。在一些实施例中，当从俯视观察时，第一突出结构具有四个子部分，并且子部分的每一个位于第一基板的角落。在一些实施例中，晶粒结构包括多个硅通孔、内连线结构、以及晶粒。多个硅通孔在第三基板中形成，内连线结构在硅通孔上方形成，晶粒在内连线结构上方形成。

在一些实施例中，提供了一种形成封装结构的方法。方法包括在第一基板的第一表面上方形成晶粒结构，在第一基板的第二表面下方形成多个电连接器。方法也包括在电连接器旁边形成第一突出结构，从第一基板的第二表面加压第一区域中的多个电连接器的一部分，使得第一区域中的电连接器的每一个具有实质底部平坦的表面。方法还包括在第二基板上方形成第二突出结构以及第三突出结构，并且第二突出结构以及第三突出结构为不同的高度。方法包括将第一基板接合至第二基板，并且第一突出结构位于第二突出结构以及该第三突出结构之间。在一些实施例中，晶粒结构包括多个硅通孔、内连线结构、以及晶粒。多个硅通孔在第三基板中形成，内连线结构在硅通孔上方形成，晶粒在内连线结构上方形成。在一些实施例中，不加压第二区域中的多个电连接器的另一部分，并且第一区域中的电连接器中的一个具有第一高度，第一高度小于第二区域中的电连接器中的一个的第二高度。在一些实施例中，第一区域中的电连接器中的一个具有第一宽度，第一宽度大于第二区域中的电连接器中的一个的第二宽度。在一些实施例中，方法还包括在第一基板的第一表面上方形成环形结构或罩盖结构，其中封装结构被环形结构或罩盖结构围绕，并且第一突出结构在环形结构或罩盖结构的正下方。在一些实施例中，环形结构或罩盖结构的外侧壁与第一突出结构的外侧壁对齐。

在一些实施例中，提供了一种形成封装结构的方法。方法包括在第一基板上方形成晶粒结构，并且在第一基板下方形成多个电连接器。方法也包括在第一基板下方形成第一支撑结构，并且第一支撑结构具有第一高度，方法还包括对电连接器执行加压工艺，使得电连接器包括第一组被加压电连接器以及第二组未被加压电连接器。方法还包括使用电连接器将第一基板接合到第二基板，并且第一组被加压电连接器中的一个具有第二高度。第二组未被加压电连接器中的一个具有第三高度。第一高度小于第二高度，并且第二高度小于第三高度。在一些实施例中，方法还包括在将第一基板接合到第二基板之前，在第二基板上方形成第二突出结构，其中在将第一基板接合到第二基板之后，第二突出结构在第一基板以及第二基板之间。在一些实施例中，方法还包括在将第一基板接合到第二基板之前，在第二基板上方形成第三突出结构，其中第二突出结构在第一突出结构以及第三突出结构之间。在一些实施例中，第一组被加压电连接器中的一个具有第二宽度，第二组未被加压电连接器中的一个具有第三宽度，并且第二宽度大于第三宽度。在一些实施例中，方法还包括在第一基板的第一表面上方形成环形结构或罩盖结构，其中晶粒结构被环形结构或罩盖结构围绕，并且第一突出结构在环形结构或罩盖结构的正下方。

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。