半导体装置、半导体装置组合件及形成半导体装置组合件的方法
专利汇可以提供半导体装置、半导体装置组合件及形成半导体装置组合件的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 半导体 装置、半导体装置组合件以及形成包含 水 分不可渗透层的半导体装置组合件的方法。所述组合件包含第一衬底及电连接到所述第一衬底的表面的第二衬底。所述组合件包含在所述两个衬底之间的层，其中所述水分不可渗透层在所述层与所述第一衬底的所述表面之间。所述层可为非导电膜、裸片附接膜、毛细管底部填充物及类似物。所述第一衬底的所述表面的一部分可包含在所述水分不可渗透层与所述第一衬底之间的 焊接 掩模。所述水分不可渗透层防止或至少抑制所述第一衬底内的水分以免可能在所述层中产生空隙。所述水分不可渗透层可为聚酰亚胺、聚酰亚胺类材料、环 氧 树脂 、环氧 丙烯酸 酯、聚对二 甲苯 、乙烯基三乙氧基 硅 烷或其组合。所述水分不可渗透层可具有高 电阻 。，下面是半导体装置、半导体装置组合件及形成半导体装置组合件的方法专利的具体信息内容。
1.一种半导体装置组合件，其包括：
第一衬底；
第二衬底，其电连接到所述第一衬底的表面；
层，其定位在所述第一衬底的所述表面与所述第二衬底之间；及
水分不可渗透层，其定位在所述层与所述第一衬底的所述表面之间，其中所述水分不可渗透层阻止所述第一衬底内的水分移动通过所述水分不可渗透层。
2.根据权利要求1所述的组合件，所述层包括非导电膜NCF。
3.根据权利要求1所述的组合件，所述层包括裸片附接膜。
4.根据权利要求1所述的组合件，所述层包括毛细管底部填充物。
5.根据权利要求1所述的组合件，所述第一衬底进一步包括至少一个垫及至少一个电迹线，其中所述衬底的所述表面在所述至少一个垫处及在所述至少一个电迹线处不存在所述水分不可渗透层。
6.根据权利要求2所述的组合件，其进一步包括在所述第一衬底的所述表面上的一部分上的焊接掩模。
7.根据权利要求6所述的组合件，其中所述水分不可渗透层定位在所述焊接掩模与所述NCF之间。
8.根据权利要求7所述的组合件，其中所述焊接掩模具有大约20μ的厚度，并且所述水分不可渗透层具有小于或等于15μ的厚度。
9.根据权利要求1所述的组合件，其中所述水分不可渗透层具有在1μ与15μ之间的厚度。
10.根据权利要求1所述的组合件，其中所述水分不可渗透层由聚酰亚胺、聚酰亚胺类材料、环氧树脂、环氧丙烯酸酯、聚合物、聚对二甲苯、乙烯基三乙氧基硅烷及其组合中的一者组成。
11.根据权利要求1所述的组合件，其中所述水分不可渗透层具有等于或高于1012欧姆-厘米的电阻。
12.根据权利要求1所述的组合件，其中所述水分不可渗透层已被处理以改进所述层对所述水分不可渗透层的润湿性及粘附性。
13.根据权利要求1所述的组合件，其中所述第二衬底包括半导体裸片。
14.一种半导体装置，其包括：
衬底；
多个垫，其从所述衬底的表面延伸；
多个电迹线，其在是衬底的所述表面上；及
水分不可渗透层，其在所述衬底的所述表面的一部分上，其中所述多个垫及所述多个电迹线处不存在所述水分不可渗透层。
15.根据权利要求14所述的装置，其进一步包括在所述衬底的所述表面的一部分上的焊接掩模。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述焊接掩模在所述不可渗透层与所述衬底的所述表面之间。
17.根据权利要求14所述的装置，其中所述水分不可渗透层为所述衬底内的水分形成屏障。
18.一种制造半导体装置组合件的方法，其包括：
提供具有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面的第一衬底；
在所述第一衬底的所述第一表面的一部分上沉积水分不可渗透层，其中所述水分不可渗透层抑制所述第一衬底内的水分移动经过所述水分不可渗透层；
在所述水分不可渗透层上设置层；以及
将第二衬底附接到所述衬底的所述第一表面，所述层及所述水分不可渗透层定位在所述第二衬底的一部分与所述第一衬底的所述第一表面之间。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述层由非导电膜、裸片附接膜及毛细管底部填充物中的一者组成。
20.根据权利要求18所述的方法，其包括防止所述水分不可渗透层沉积在所述第一衬底的所述第一表面上的电连接上。
21.根据权利要求18所述的方法，其包括去除所述第一衬底的所述第一表面上的电连接处的所述水分不可渗透层。
22.根据权利要求18所述的方法，其包括在所述水分不可渗透层上设置所述层之前，处理所述水分不可渗透层以改进所述层对所述水分不可渗透层的润湿性及粘附性。
23.根据权利要求22所述的方法，其中处理所述水分不可渗透层包括将等离子体施加到所述水分不可渗透层。
24.根据权利要求18所述的方法，其包括在沉积所述水分不可渗透层之前在所述第一衬底的所述第一表面上沉积焊接掩模，其中在所述第一衬底的所述第一表面的所述部分上沉积所述水分不可渗透层进一步包括在所述焊接掩模上及所述第一衬底的所述第一表面上的一部分上沉积所述水分不可渗透层。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述水分不可渗透层的厚度小于所述焊接掩模的厚度。
26.根据权利要求18所述的方法，其中在所述第一衬底的所述第一表面的所述部分上沉积所述水分不可渗透层包括使用3D打印机将所述水分不可渗透层印刷在所述第一衬底的所述第一表面上。
半导体装置、半导体装置组合件及形成半导体装置组合件的
方法
技术领域
背景技术
特征的接合垫。半导体装置组合件可包含通过封装内的邻近装置之间的单独互连件而堆叠
在彼此上并且彼此电连接的半导体装置。
片。一个潜在缺点是NCF内存在空隙。图3展示半导体装置组合件300，其包含结合到第一衬底310的第二衬底或半导体装置320。如所属领域的一般技术人员将了解，第二衬底320经由互连件330电连接到第一衬底310，互连件330由连接到电迹线315的柱325组成。出于说明性目的，图3中展示单个第二衬底320连接到第一衬底310。然而，如受益于本发明的所属领域的一般技术人员将了解，半导体装置组合件300可包含一个以上额外衬底320。
NCF 360内的空隙380。空隙380可能是由于第一衬底310内的水分向上移动到第一衬底310
与第二衬底320之间的结合线而产生的。半导体装置组合件300通常组装在高湿度环境中，
这有助于降低静电放电的可能性。一旦第一衬底310从封装去除，高湿度环境就会使第一衬底310吸收水分。在组装过程期间，所吸收的水分可能向上移动到结合线，从而可能导致在NCF 360中产生空隙380。
衬底310去除水分。此过程增加组装半导体装置组合件300所需的总成本及时间。另外，第一衬底310一旦离开烘烤过程就开始吸收水分，需要第二衬底320在烘烤过程之后在短时间内
连接到第一衬底310。举例来说，如果在烘烤过程的八(8)小时内没有用第二衬底320组装，那么第一衬底310可吸收过多水分。
然后可使用TCB工艺将半导体装置附接到衬底。然后，可在半导体结合线旁边分配毛细管底部填充物(CUF)，使得毛细管效应将CUF拉入结合线直到其充满。衬底内的吸收水分可能在
组装过程期间向上移动到结合线，可能导致CUF中的空隙。裸片附接膜(DAF)可用于促进将
裸片附接到衬底。在组装过程期间，衬底内的吸收水分可能向上移动到结合线，可能导致
DAF中的空隙。
发明内容
渗透层阻止所述第一衬底内的水分移动通过所述水分不可渗透层。
经过所述水分不可渗透层；在所述水分不可渗透层上设置层；以及将第二衬底附接到所述
衬底的所述第一表面，所述层及所述水分不可渗透层定位在所述第二衬底的一部分与所述
第一衬底的所述第一表面之间。
附图说明
具体实施方式
能未展示及/或可能未详细描述通常与半导体装置相关联的公知结构及/或操作以避免模
糊本发明的其它方面。一般来说，应理解，除本文揭示的那些特定实施方案之外的各种其它装置、系统及/或方法可在本发明的范围内。
置或倾斜定向，其中顶部/底部、上方/下方、之上/之下、向上/向下及左/右可取决于定向而互换。
底、电连接到第一衬底的表面的第二衬底，以及在第一衬底的表面与第二衬底之间的层。所述层可为NCF、CUF、DAF及类似物。半导体装置组合件包含定位在层与第一衬底的表面之间的水分不可渗透层，其中水分不可渗透层理想地阻止但至少抑制或抵抗第一衬底内的水分
移动通过水分不可渗透层。
可指衬底上将连接到邻近衬底上的柱的任何点。半导体装置包含在衬底的表面的一部分上
的水分不可渗透层，其中多个垫及多个电迹线处不存在水分不可渗透层。在本发明的一个
实施例中，一种制造半导体装置组合件的方法包括提供第一衬底并在第一衬底的第一表面
的一部分上沉积水分不可渗透层，其中水分不可渗透层防止或至少抵抗第一衬底内的水分
移动经过水分不可渗透层。所述方法包含在水分不可渗透层上设置层并将第二衬底附接到
衬底的第一表面，其中层及水分不可渗透层定位在两个衬底之间。所述层可为NCF、DAF、CUF或类似物。如受益于本发明的所属领域的一般技术人员将了解，可以各种方式在水分不可
渗透层上设置可为NCF的层。举例来说，可将NCF层压到半导体装置上。在实施例中，直到将额外衬底堆叠到衬底上之后，才可将NCF层压到衬底上。
一衬底110，所述柱连接到第一衬底110上的电迹线115。出于说明性目的，图1中展示单个第二衬底120连接到第一衬底110。然而，如受益于本发明的所属领域的一般技术人员将了解，半导体装置组合件100可包含一个以上的额外衬底120。
半导体装置组合件100包含水分不可渗透层140，其定位在第一衬底110的表面111的一部分
的顶部上及在焊接掩模150上。水分不可渗透层140经配置以防止或至少抑制或阻止第一衬
底110内的水分移动经过不可渗透层140并进入NCF 160，第一衬底110内的水分移动经过不
可渗透层140并进入NCF 160可能导致空隙380(图3中所展示)。水分不可渗透层140经配置
以防止或至少抑制或阻止第一衬底110内的水分移动经过不可渗透层140并进入层160，无
论所述层是否包括NCF、DAF、CUF或类似物。在实施例中，水分不可渗透层140可沉积在第一衬底110的尚未被焊接掩模150覆盖的暴露部分上，如受益于本发明的所属领域的一般技术
人员将了解。举例来说，可将水分不可渗透层140沉积在第一衬底110的所有暴露区域上，然后去除暴露电连接区域(例如，迹线115)处的所述水分不可渗透层。替代地，水分不可渗透层140可仅沉积在第一衬底110的不包含暴露电连接的暴露区域上。
分，如图6A及6B中所展示。图6A是描绘第一实例衬底的重量的图。从时间-3小时到0小时，随着在烘烤过程期间去除水分，衬底的重量减少。在0小时时，将第一实例衬底从烘烤过程去除并留在露天中。如图6A中所展示，第一实例衬底立即开始吸收水分，这导致重量增加。在露天的八(8)小时内，第一实例衬底已吸收在烘烤过程期间去除的几乎所有水分。图6B是描绘第二实例衬底的重量的图。再次，所述图展示第二实例衬底一旦从烘烤过程去除就开始
吸收水分，并且在八(8)小时内衬底已经吸收先前通过烘烤过程去除的几乎所有水分。
(但不限于)聚酰亚胺、聚酰亚胺类材料、环氧树脂、环氧丙烯酸酯、聚合物、聚对二甲苯、乙烯基三乙氧基硅烷及/或其组合组成。如受益于本发明的所属领域的一般技术人员将了解，水分不可渗透层140可用在衬底110上以阻止或至少抑制衬底110内的水分在CUF、DAF或类
似物内产生空隙。
(例如3D喷墨打印机)将水分不可渗透层140印刷到焊接掩模150及衬底110上。可将水分不
可渗透层140印刷到希望由水分不可渗透层140覆盖的第一衬底110的那些区域上。可以各
种方式将水分不可渗透层140沉积到第一衬底110上。举例来说，可使用丝网印刷来沉积水
分不可渗透层140。如受益于本发明的所属领域的一般技术人员将了解，可将水分不可渗透层140添加到包含焊接掩模150的第一衬底110的整个表面111，然后去除暴露迹线115以及
任何暴露垫处的所述水分不可渗透层。
成。可在施加NCF 160或类似物之前处理水分不可渗透层140，以改进NCF 160或类似物与对水分不可渗透层140的粘附性。如受益于本发明的所属领域的一般技术人员将了解，可以各种方式处理水分不可渗透层140以改进润湿性及粘附性。举例来说，可通过将等离子体施加到水分不可渗透层140来处理水分不可渗透层140。
一衬底210，所述柱连接到第一衬底210上的电迹线215。出于说明性目的，图2中展示单个第二衬底220连接到第一衬底210。然而，如受益于本发明的所属领域的一般技术人员将了解，半导体装置组合件200可包含一个以上额外衬底220。
不可渗透层140经配置以防止或至少抑制第一衬底210内的水分移动经过不可渗透层240并
进入NCF 260，第一衬底210内的水分移动经过不可渗透层240并进入NCF 260可能导致空隙
380(图3中所展示)。如受益于本发明的所属领域的一般技术人员将了解，水分不可渗透层
240可用在衬底210上以阻止或至少抑制衬底210内的水分在CUF、DAF或类似物内产生空隙。
在半导体装置组合件200的NCF 260或类似物内产生空隙。如受益于本发明的所属领域的一
般技术人员将了解，水分不可渗透层240可减少冲击问题。举例来说，水分不可渗透层140可具有15μ与1μ之间的厚度，或甚至更小，其可比焊接掩模150(图1中所展示)更薄，因为焊接掩模150通常是20μ厚。
的润湿性及粘附性。
衬底310的顶表面的左部分及右部分。焊接掩模350不沉积在垫316或第一衬底310的包含暴
露迹线315的中央暴露部分上。
水分不可渗透层240不覆盖垫216或第一衬底210的中心部分中的暴露电迹线。如本文所论
述，水分不可渗透层240经配置以防止或至少抵抗第一衬底210内的水分移动经过不可渗透
层240，第一衬底210内的水分移动经过不可渗透层可能导致在第一衬底210与第二衬底220
(图5中未展示)之间的NCF 260(图5中未展示)中的空隙380(图3中展示)。如受益于本发明
的所属领域的一般技术人员将了解，水分不可渗透层240可经配置以防止或至少抵抗衬底
210内的水分移动经过不可渗透层240，衬底210内的水分移动经过不可渗透层240可能导致
CUF、DAF或类似物内的空隙。
分不可渗透层240印刷到衬底210上。可以各种方式将水分不可渗透层240沉积到第一衬底
210上。如受益于本发明的所属领域的一般技术人员将了解，可将水分不可渗透层240添加
到第一衬底210的整个表面211，然后去除垫216及暴露迹线215处的所述水分不可渗透层。
第一衬底的所述第一表面的一部分上沉积水分不可渗透层，其中所述水分不可渗透层防止
或至少抑制所述第一衬底内的水分移动经过所述水分不可渗透层。方法400可包含在沉积
所述水分不渗透层之前在415处在所述第一衬底的所述第一表面上沉积焊接掩模。然后，可在所述焊接掩模及所述第一衬底的所述第一表面两者上沉积所述水分不可渗透层。
层定位在所述第二衬底的一部分与所述第一衬底的所述第一表面之间。替代地，如受益于
本发明的所属领域的一般技术人员将了解，可在将所述第二衬底及潜在的额外衬底堆叠到
所述第一衬底上之后将NCF或类似物层压到半导体装置组合件上。方法400可包含在450处
防止水分不可渗透层沉积在所述第一衬底的第一表面上的电连接上。方法400可包含在460
处去除所述第一衬底的所述第一表面上的电连接处的所述水分不可渗透层。
480处将等离子体施加到所述水分不可渗透层。如受益于本发明的所属领域的一般技术人
员将了解，可使用其它方法来处理所述水分不可渗透层。方法400可包含在490处使用3D打
印机将所述水分不可渗透层打印在所述第一衬底的所述第一表面上。如受益于本发明的所
属领域的一般技术人员将了解，可使用其它方法将所述水分不可渗透层沉积在所述第一衬
底的所述第一表面上。
本发明可涵盖未在本文明确展示或描述的其它实施例。因此，仅通过参考所附权利要求书
及其等效物来界定本发明的范围。
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