DE102020116106B4 - SEMICONDUCTOR DEVICES AND PRODUCTION METHODS - Google Patents

Halbleitervorrichtung mit:einer ersten Umverteilungsstruktur (138);einem ersten funktionellen Die (60A), der an die erste Umverteilungsstruktur (138) gebondet ist;einer zweiten Umverteilungsstruktur (106), die an die erste Umverteilungsstruktur (138) gebondet ist,einer ersten integrierten passiven Vorrichtung, IPD (50A), über der zweiten Umverteilungsstruktur (106);einer ersten Formmasse (120), die die erste IPD (50A) verkapselt;einer dritten Umverteilungsstruktur (122) über und elektrisch verbunden mit der ersten IPD (50A);einer zweiten IPD (50C) auf einer der ersten IPD (50A) gegenüberliegenden Seite der dritten Umverteilungsstruktur (122), wobei die zweite IPD durch die dritte Umverteilungsstruktur mit der ersten IPD elektrisch verbunden ist; undeiner zweiten Formmasse (136), die die zweite IPD (50C) verkapselt.A semiconductor device comprising:a first redistribution structure (138);a first functional die (60A) bonded to the first redistribution structure (138);a second redistribution structure (106) bonded to the first redistribution structure (138);a first integrated a passive device, IPD (50A), over the second redistribution structure (106);a first molding compound (120) encapsulating the first IPD (50A);a third redistribution structure (122) over and electrically connected to the first IPD (50A); a second IPD (50C) on a side of the third redistribution structure (122) opposite the first IPD (50A), the second IPD being electrically connected to the first IPD through the third redistribution structure; anda second molding compound (136) encapsulating the second IPD (50C).

Hintergrundbackground

Die Halbleiterindustrie hat ein rasches Wachstum auf Grund von ständigen Verbesserungen bei der Integrationsdichte verschiedener elektronischer Komponenten (z. B. Transistoren, Dioden, Widerstände, Kondensatoren usw.) erfahren. Größtenteils ist diese Verbesserung der Integrationsdichte auf wiederholte Reduzierungen der kleinsten Strukturbreite zurückzuführen, wodurch mehr Komponenten auf einer gegebenen Fläche integriert werden können. Da die Forderung nach Verkleinerung von elektronischen Vorrichtungen drängender geworden ist, ist ein Bedarf an Methoden zum kleineren und kreativeren Packaging für Halbleiter-Dies entstanden. Ein Beispiel für solche Packaging-Systeme ist die Package-on-Package(PoP)-Technologie. Bei einer PoP-Vorrichtung wird ein oberes Halbleiter-Package auf ein unteres Halbleiter-Package gestapelt, um einen hohen Integrationsgrad und eine hohe Komponentendichte zu erzielen. Die PoP-Technologie ermöglicht die Herstellung von Halbleitervorrichtungen mit verbesserten Funktionalitäten und kleinen Grundflächen auf einer gedruckten Leiterplatte (PCB).The semiconductor industry has experienced rapid growth due to continuous improvements in the integration density of various electronic components (e.g., transistors, diodes, resistors, capacitors, etc.). For the most part, this improvement in integration density is due to repeated reductions in the smallest feature width, allowing more components to be integrated into a given area. As the demand for downsizing of electronic devices has become more pressing, a need has arisen for methods of smaller and more creative packaging for semiconductor dies. An example of such packaging systems is package-on-package (PoP) technology. In a PoP device, an upper semiconductor package is stacked on a lower semiconductor package to achieve a high degree of integration and high component density. PoP technology enables the production of semiconductor devices with enhanced functionalities and small footprints on a printed circuit board (PCB).

Die US 2017/0229322 A1 beschreibt ein Vorrichtungs-Package umfassend einen ersten Die, einen zweiten Die und eine Moldmasse, die sich entlang von Seitenwänden des ersten Die und des zweiten Die erstreckt. Das Package umfasst ferner Umverteilungsschichten (RDLs), die sich seitlich über Kanten des ersten Die und des zweiten Die hinaus erstrecken. Die RDLs umfassen einen Eingabe-/Ausgabekontakt (I/O-Kontakt), der mit dem ersten Die und dem zweiten Die elektrisch verbunden ist, und der I/O-Kontakt ist an einer Seitenwand des Vorrichtungs-Package freigelegt, die im Wesentlichen senkrecht zu einer den RDLs entgegengesetzten Fläche der Moldmasse ist.The US 2017/0229322 A1 describes a device package comprising a first die, a second die, and a molding compound extending along sidewalls of the first die and the second die. The package further includes redistribution layers (RDLs) that extend laterally beyond edges of the first die and the second die. The RDLs include an input/output (I/O) contact electrically connected to the first die and the second die, and the I/O contact is exposed on a sidewall of the device package that is substantially vertical to a surface of the molding compound opposite the RDLs.

Die US 2016/03,43685 A1 beschreibt eine Halbleiter-Package-Anordnung mit einem ersten Halbleiter-Package. Das erste Halbleiter-Package enthält einen ersten Halbleiterchip. Eine erste Umverteilungsschichtstruktur (RDL) ist mit dem ersten Halbleiterchip verbunden. Die Halbleiter-Package-Anordnung umfasst auch ein zweites Halbleiter-Package, das mit dem ersten Halbleiter-Package verbunden ist. Das zweite Halbleiter-Package enthält einen zweiten Halbleiterchip. Eine aktive Oberfläche des zweiten Halbleiterchips liegt einer aktiven Oberfläche des ersten Halbleiterchips gegenüber. Eine zweite RDL-Struktur ist mit dem zweiten Halbleiterchip verbunden. Die erste RDL-Struktur befindet sich zwischen dem ersten Halbleiterchip und der zweiten RDL-Struktur.The US 2016/03,43685 A1 describes a semiconductor package arrangement with a first semiconductor package. The first semiconductor package contains a first semiconductor chip. A first redistribution layer structure (RDL) is connected to the first semiconductor chip. The semiconductor package arrangement also includes a second semiconductor package connected to the first semiconductor package. The second semiconductor package contains a second semiconductor chip. An active surface of the second semiconductor chip lies opposite an active surface of the first semiconductor chip. A second RDL structure is connected to the second semiconductor chip. The first RDL structure is located between the first semiconductor chip and the second RDL structure.

Die US 2017/0098629 A1 beschreibt eine Halbleiter-Package-Struktur. Die Struktur enthält einen ersten Halbleiterchip mit einer ersten Oberfläche und einer ihr gegenüberliegenden zweiten Oberfläche. Eine erste Formmasse umgibt den ersten Halbleiterchip. Eine erste Umverteilungsschichtstruktur (RDL) ist auf der zweiten Oberfläche des ersten Halbleiterchips angeordnet und erstreckt sich seitlich auf der ersten Formmasse. Ein zweiter Halbleiterchip ist auf der ersten RDL-Struktur angeordnet und hat eine erste Oberfläche und eine ihr gegenüberliegende zweite Oberfläche. Eine zweite Formmasse umgibt den zweiten Halbleiterchip. Eine erste Schutzschicht bedeckt eine Seitenwand der ersten RDL-Struktur und eine Seitenwand der ersten Formmasse.The US 2017/0098629 A1 describes a semiconductor package structure. The structure contains a first semiconductor chip with a first surface and a second surface opposite it. A first molding compound surrounds the first semiconductor chip. A first redistribution layer structure (RDL) is arranged on the second surface of the first semiconductor chip and extends laterally on the first molding compound. A second semiconductor chip is arranged on the first RDL structure and has a first surface and a second surface opposite it. A second molding compound surrounds the second semiconductor chip. A first protective layer covers a sidewall of the first RDL structure and a sidewall of the first molding compound.

Die US 2019/0318975 A1 beschreibt Chip Scale Packages (CSPs), wobei eine Struktur aufweist: ein erstes IC-Chip, ein Shim-Chip, das keine aktive Schaltung darauf enthält, ein Verkapselungsmaterial, das zumindest seitlich das erste IC-Chip und das Shim-Chip einkapselt, und eine Umverteilungsstruktur auf dem ersten IC-Chip, dem Shim-Chip und dem Verkapselungsmaterial. Die Umverteilungsstruktur umfasst eine oder mehrere Metallschichten, die elektrisch mit dem ersten IC-Chip verbunden sind.The US 2019/0318975 A1 describes chip scale packages (CSPs), a structure comprising: a first IC chip, a shim chip that does not contain active circuitry thereon, an encapsulation material that at least laterally encapsulates the first IC chip and the shim chip, and a redistribution structure on the first IC chip, the shim chip and the encapsulation material. The redistribution structure includes one or more metal layers electrically connected to the first IC chip.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Aspekte der vorliegenden Erfindung lassen sich am besten anhand der nachstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstehen. Es ist zu beachten, dass entsprechend der üblichen Praxis in der Branche verschiedene Elemente nicht maßstabsgetreu gezeichnet sind. Vielmehr können der Übersichtlichkeit der Erörterung halber die Abmessungen der verschiedenen Elemente beliebig vergrößert oder verkleinert sein.

• 1 zeigt die Herstellung einer Umverteilungsstruktur gemäß einigen Ausführungsformen.
• Die 2A bis 2C zeigen ein Platzieren einer ersten integrierten passiven Vorrichtung gemäß einigen Ausführungsformen.
• 3 zeigt ein Verkapseln der ersten integrierten passiven Vorrichtung gemäß einigen Ausführungsformen.
• 4 zeigt ein Herstellen einer weiteren Umverteilungsstruktur gemäß einigen Ausführungsformen.
• Die 5A und 5B zeigen ein Herstellen eines Stapels von integrierten passiven Vorrichtungen gemäß einigen Ausführungsformen.
• 6 zeigt ein Platzieren des Stapels von integrierten passiven Vorrichtungen auf einer weiteren Umverteilungsstruktur gemäß einigen Ausführungsformen.
• 7 zeigt eine Verbindung der Umverteilungsstruktur mit einem Substrat gemäß einigen Ausführungsformen.
• 8 zeigt den Stapel von integrierten passiven Vorrichtungen, für den eine Vorderseite-an-Rückseite-Konfiguration verwendet wird, gemäß einigen Ausführungsformen.
• Die 9A bis 9C zeigen eine Durchkontaktierung mit mehreren Verbindungen gemäß einigen Ausführungsformen.
• Die 10A und 10B zeigen einen dreischichtigen Stapel von integrierten passiven Vorrichtungen gemäß einigen Ausführungsformen.
• 11 zeigt einen fünfschichtigen Stapel von integrierten passiven Vorrichtungen gemäß einigen Ausführungsformen.
• 12 zeigt eine Top-Down-Ansicht des Stapels von integrierten passiven Vorrichtungen gemäß einigen Ausführungsformen.

Aspects of the present invention are best understood from the detailed description below taken in conjunction with the accompanying drawings. It should be noted that, in accordance with standard industry practice, various elements are not drawn to scale. Rather, for the sake of clarity of the discussion, the dimensions of the various elements can be enlarged or reduced as desired.

• 1 shows the fabrication of a redistribution structure according to some embodiments.
• The 2A until 2C show placing a first integrated passive device according to some embodiments.
• 3 shows encapsulating the first integrated passive device according to some embodiments.
• 4 shows manufacturing another redistribution structure according to some embodiments.
• The 5A and 5B show manufacturing a stack of integrated passive devices according to some embodiments.
• 6 shows placing the stack of integrated passive devices on a width ren redistribution structure according to some embodiments.
• 7 shows a connection of the redistribution structure to a substrate according to some embodiments.
• 8th shows the stack of integrated passive devices using a front-to-back configuration, according to some embodiments.
• The 9A until 9C show a via with multiple connections according to some embodiments.
• The 10A and 10B show a three-layer stack of integrated passive devices according to some embodiments.
• 11 shows a five-layer stack of integrated passive devices according to some embodiments.
• 12 shows a top-down view of the stack of integrated passive devices according to some embodiments.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Die nachstehende Beschreibung liefert viele verschiedene Ausführungsformen oder Beispiele zum Implementieren verschiedener Merkmale der Erfindung. Nachstehend werden spezielle Beispiele für Komponenten und Anordnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung zu vereinfachen. Diese sind natürlich lediglich Beispiele. Zum Beispiel kann die Herstellung eines ersten Elements über oder auf einem zweiten Element in der nachstehenden Beschreibung Ausführungsformen umfassen, bei denen das erste und das zweite Element in direktem Kontakt hergestellt werden, und sie kann auch Ausführungsformen umfassen, bei denen zusätzliche Elemente zwischen dem ersten und dem zweiten Element hergestellt werden können, sodass das erste und das zweite Element nicht in direktem Kontakt sind. Darüber hinaus können in der vorliegenden Erfindung Bezugszahlen und/oder -buchstaben in den verschiedenen Beispielen wiederholt werden. Diese Wiederholung dient der Einfachheit und Übersichtlichkeit und schreibt an sich keine Beziehung zwischen den verschiedenen erörterten Ausführungsformen und/oder Konfigurationen vor.The description below provides many different embodiments or examples for implementing various features of the invention. Specific examples of components and arrangements are described below to simplify the present invention. Of course, these are just examples. For example, as described below, fabrication of a first member over or on a second member may include embodiments in which the first and second members are fabricated in direct contact, and may also include embodiments in which additional members are formed between the first and second members the second element can be made so that the first and second elements are not in direct contact. Furthermore, in the present invention, reference numerals and/or letters may be repeated in the various examples. This repetition is for simplicity and clarity and does not in itself dictate any relationship between the various embodiments and/or configurations discussed.

Darüber hinaus können hier räumlich relative Begriffe, wie etwa „darunter befindlich“, „unter“, „untere(r)“/„unteres“, „darüber befindlich“, „obere(r)“/„oberes“ und dergleichen, zur einfachen Beschreibung der Beziehung eines Elements oder einer Struktur zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Strukturen verwendet werden, die in den Figuren dargestellt sind. Die räumlich relativen Begriffe sollen zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Orientierung andere Orientierungen der in Gebrauch oder in Betrieb befindlichen Vorrichtung umfassen. Die Vorrichtung kann anders ausgerichtet werden (um 90 Grad gedreht oder in einer anderen Orientierung), und die räumlich relativen Deskriptoren, die hier verwendet werden, können ebenso entsprechend interpretiert werden.In addition, spatially relative terms, such as “located below”, “below”, “lower”/“lower”, “located above”, “upper”/“upper” and the like, can be used here for easy purposes Description of the relationship of an element or structure to one or more other elements or structures shown in the figures can be used. The spatially relative terms are intended to include other orientations of the device in use or in operation in addition to the orientation shown in the figures. The device can be oriented differently (rotated 90 degrees or in another orientation) and the spatially relative descriptors used herein can also be interpreted accordingly.

Die 1 bis 5 zeigen Schnittansichten von Zwischenstufen während eines Prozesses zum Herstellen eines ersten Stapels von integrierten passiven Vorrichtungen (IPD-Stapels) 500 (der in 1 nicht vollständig dargestellt ist, aber in 5A dargestellt ist) gemäß einigen Ausführungsformen. Gezeigt ist ein erster Package-Bereich 100A, der zu einem zweiten Package-Bereich (nicht einzeln dargestellt) benachbart sein kann, und in jedem der Package-Bereiche (d. h., in dem ersten Package-Bereich 100A und dem zweiten Package-Bereich) werden ein oder mehrere erste IPD-Dies 50A zu einem Integrierter-Schaltkreis-Package verkappt. Die Integrierter-Schaltkreis-Packages können auch als integrierte Fan-out(InFO)-Packages bezeichnet werden.The 1 until 5 show sectional views of intermediate stages during a process for manufacturing a first stack of integrated passive devices (IPD stacks) 500 (the in 1 is not fully represented, but in 5A is shown) according to some embodiments. Shown is a first package area 100A, which may be adjacent to a second package area (not individually shown), and in each of the package areas (ie, the first package area 100A and the second package area). one or more first IPD dies 50A capped into an integrated circuit package. The integrated circuit packages can also be referred to as integrated fan-out (InFO) packages.

In 1 wird ein Trägersubstrat 102 bereitgestellt, und auf dem Trägersubstrat 102 wird eine Ablöseschicht 104 hergestellt. Das Trägersubstrat 102 kann ein Glas-Trägersubstrat, ein Keramik-Trägersubstrat oder dergleichen sein. Das Trägersubstrat 102 kann ein Wafer sein, sodass mehrere Packages gleichzeitig auf dem Trägersubstrat 102 hergestellt werden können.In 1 A carrier substrate 102 is provided, and a release layer 104 is produced on the carrier substrate 102. The support substrate 102 may be a glass support substrate, a ceramic support substrate, or the like. The carrier substrate 102 can be a wafer, so that multiple packages can be manufactured on the carrier substrate 102 at the same time.

Die Ablöseschicht 104 kann aus einem Material auf Polymerbasis hergestellt werden, das zusammen mit dem Trägersubstrat 102 von darüber befindlichen Strukturen (z. B. einer rückseitigen Umverteilungsstruktur 106), die in späteren Schritten hergestellt werden, entfernt werden kann. Bei einigen Ausführungsformen ist die Ablöseschicht 104 ein durch Wärme ablösbares Material auf Epoxidbasis, das beim Erwärmen sein Haftvermögen verliert, wie etwa ein LTHC-Ablösebelag (LTHC: Licht-Wärme-Umwandlung). Bei anderen Ausführungsformen kann die Ablöseschicht 104 ein Ultraviolett(UV)-Klebstoff sein, der sein Haftvermögen verliert, wenn er mit UV-Licht bestrahlt wird. Die Ablöseschicht 104 kann als eine Flüssigkeit verteilt werden und gehärtet werden, oder sie kann eine Laminatschicht, mit der das Trägersubstrat 102 beschichtet wird, oder dergleichen sein. Eine Oberseite der Ablöseschicht 104 kann egalisiert werden und kann ein hohes Maß an Planarität haben.The release layer 104 may be fabricated from a polymer-based material that may be removed along with the supporting substrate 102 from overlying structures (e.g., a rear redistribution structure 106) fabricated in later steps. In some embodiments, the release layer 104 is a heat-releasable, epoxy-based material that loses its adhesiveness when heated, such as a light-to-heat conversion (LTHC) release coat. In other embodiments, the release liner 104 may be an ultraviolet (UV) adhesive that loses adhesion when exposed to UV light. The release layer 104 may be distributed and cured as a liquid, or may be a laminate layer coated on the support substrate 102, or the like. A top surface of the release layer 104 may be leveled and may have a high degree of planarity.

1 zeigt auch, dass eine rückseitige Umverteilungsstruktur 106 auf der Ablöseschicht 104 hergestellt werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform weist die rückseitige Umverteilungsstruktur 106 eine dielektrische Schicht 108, eine oder mehrere Metallisierungsstrukturen 110 (die gelegentlich als Umverteilungsschichten oder Umverteilungsleitungen bezeichnet werden) und eine oder mehrere dielektrische Schichten 112 auf. Die rückseitige Umverteilungsstruktur 106 ist optional. Bei einigen Ausführungsformen wird statt der rückseitigen Umverteilungsstruktur 106 eine dielektrische Schicht ohne Metallisierungsstrukturen auf der Ablöseschicht 104 hergestellt. 1 also shows that a rear redistribution structure 106 can be manufactured on the release layer 104. In the one shown In one embodiment, the backside redistribution structure 106 includes a dielectric layer 108, one or more metallization structures 110 (sometimes referred to as redistribution layers or redistribution lines), and one or more dielectric layers 112. The rear redistribution structure 106 is optional. In some embodiments, instead of the rear redistribution structure 106, a dielectric layer without metallization structures is formed on the release layer 104.

Auf der Ablöseschicht 104 kann die dielektrische Schicht 108 hergestellt werden. Eine Unterseite der dielektrischen Schicht 108 kann in Kontakt mit der Oberseite der Ablöseschicht 104 sein. Bei einigen Ausführungsformen wird die dielektrische Schicht 108 aus einem Polymer hergestellt, wie etwa Polybenzoxazol (PBO), Polyimid, BCB oder dergleichen. Bei anderen Ausführungsformen wird die dielektrische Schicht 108 aus einem Nitrid, wie etwa Siliziumnitrid; einem Oxid, wie etwa Siliziumoxid, Phosphorsilicatglas (PSG), Borsilicatglas (BSG), Borphosphorsilicatglas (BPSG) oder dergleichen; oder dergleichen hergestellt. Die dielektrische Schicht 108 kann mit jedem geeigneten Abscheidungsverfahren, wie etwa Schleuderbeschichtung, CVD, Laminierung oder dergleichen, oder einer Kombination davon hergestellt werden.Dielectric layer 108 may be formed on release layer 104. A bottom of the dielectric layer 108 may be in contact with the top of the release layer 104. In some embodiments, the dielectric layer 108 is made from a polymer such as polybenzoxazole (PBO), polyimide, BCB, or the like. In other embodiments, the dielectric layer 108 is made of a nitride, such as silicon nitride; an oxide such as silicon oxide, phosphosilicate glass (PSG), borosilicate glass (BSG), borophosphosilicate glass (BPSG) or the like; or the like made. The dielectric layer 108 may be formed using any suitable deposition method, such as spin coating, CVD, lamination, or the like, or a combination thereof.

Auf der dielektrischen Schicht 108 kann die Metallisierungsstruktur 110 hergestellt werden. Zum Beispiel kann die Metallisierungsstruktur 110 dadurch hergestellt werden, dass zunächst eine Seedschicht über der dielektrischen Schicht 108 hergestellt wird. Bei einigen Ausführungsformen ist die Seedschicht eine Metallschicht, die eine einzelne Schicht oder eine Verbundschicht mit einer Mehrzahl von Teilschichten sein kann, die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Seedschicht eine Titanschicht und eine Kupferschicht über der Titanschicht. Die Seedschicht kann zum Beispiel durch physikalische Aufdampfung (PVD) oder dergleichen hergestellt werden. Dann wird auf der Seedschicht ein Fotoresist hergestellt, das anschließend strukturiert wird. Das Fotoresist kann durch Schleuderbeschichtung oder dergleichen hergestellt werden und kann für die Strukturierung belichtet werden. Die Struktur des Fotoresists entspricht der Metallisierungsstruktur 110. Durch das Strukturieren werden Öffnungen durch das Fotoresist erzeugt, um die Seedschicht freizulegen. In den Öffnungen des Fotoresists und auf den freigelegten Teilen der Seedschicht wird ein leitfähiges Material abgeschieden. Das leitfähige Material kann durch Plattierung, wie etwa Elektroplattierung oder stromlose Plattierung, oder dergleichen abgeschieden werden. Das leitfähige Material kann ein Metall wie Kupfer, Titan, Wolfram, Aluminium oder dergleichen sein. Dann werden das Fotoresist und die Teile der Seedschicht entfernt, auf denen das leitfähige Material nicht abgeschieden worden ist. Das Fotoresist kann mit einem geeigneten Ablösungs- oder Stripping-Verfahren, zum Beispiel unter Verwendung eines Sauerstoff-Plasmas oder dergleichen, entfernt werden. Nachdem das Fotoresist entfernt worden ist, werden freigelegte Teile der Seedschicht zum Beispiel mit einem geeigneten Ätzprozess, wie etwa durch Nass- oder Trockenätzung, entfernt. Die verbliebenen Teile der Seedschicht und das leitfähige Material bilden die Metallisierungsstruktur 110.The metallization structure 110 can be produced on the dielectric layer 108. For example, the metallization structure 110 can be manufactured by first forming a seed layer over the dielectric layer 108. In some embodiments, the seed layer is a metal layer, which may be a single layer or a composite layer with a plurality of sublayers made of different materials. In some embodiments, the seed layer includes a titanium layer and a copper layer over the titanium layer. The seed layer can be produced, for example, by physical vapor deposition (PVD) or the like. A photoresist is then produced on the seed layer, which is then structured. The photoresist may be prepared by spin coating or the like and may be exposed for patterning. The structure of the photoresist corresponds to the metallization structure 110. The structuring creates openings through the photoresist to expose the seed layer. A conductive material is deposited in the openings of the photoresist and on the exposed portions of the seed layer. The conductive material may be deposited by plating such as electroplating or electroless plating, or the like. The conductive material may be a metal such as copper, titanium, tungsten, aluminum or the like. Then the photoresist and the parts of the seed layer on which the conductive material has not been deposited are removed. The photoresist can be removed using a suitable peeling or stripping method, for example using an oxygen plasma or the like. After the photoresist is removed, exposed portions of the seed layer are removed, for example, using a suitable etching process, such as wet or dry etching. The remaining parts of the seed layer and the conductive material form the metallization structure 110.

Auf der Metallisierungsstruktur 110 und der dielektrischen Schicht 108 kann die dielektrische Schicht 112 hergestellt werden. Bei einigen Ausführungsformen wird die dielektrische Schicht 112 aus einem Polymer hergestellt, das ein lichtempfindliches Material, wie etwa PBO, Polyimid, BCB oder dergleichen, sein kann und das unter Verwendung einer lithografischen Maske strukturiert werden kann. Bei anderen Ausführungsformen wird die dielektrische Schicht 112 aus einem Nitrid, wie etwa Siliziumnitrid; einem Oxid, wie etwa Siliziumoxid, PSG, BSG oder BPSG; oder dergleichen hergestellt. Die dielektrische Schicht 112 kann durch Schleuderbeschichtung, CVD, Laminierung oder dergleichen oder eine Kombination davon hergestellt werden. Die dielektrische Schicht 112 wird dann strukturiert, um Öffnungen zu erzeugen, die Teile der Metallisierungsstruktur 110 freilegen. Das Strukturieren kann mit einem geeigneten Verfahren durchgeführt werden, wie etwa durch Belichten der dielektrischen Schicht 112, wenn die dielektrische Schicht 112 ein lichtempfindliches Material ist, oder durch Ätzen, zum Beispiel durch anisotropes Ätzen. Wenn die dielektrische Schicht 112 ein lichtempfindliches Material ist, kann sie nach dem Belichten entwickelt werden.The dielectric layer 112 can be produced on the metallization structure 110 and the dielectric layer 108. In some embodiments, the dielectric layer 112 is made from a polymer, which may be a photosensitive material such as PBO, polyimide, BCB, or the like, and which may be patterned using a lithographic mask. In other embodiments, the dielectric layer 112 is made of a nitride, such as silicon nitride; an oxide such as silicon oxide, PSG, BSG or BPSG; or the like made. The dielectric layer 112 may be formed by spin coating, CVD, lamination, or the like, or a combination thereof. The dielectric layer 112 is then patterned to create openings that expose portions of the metallization structure 110. The patterning may be performed by a suitable method, such as by exposing the dielectric layer 112 if the dielectric layer 112 is a photosensitive material, or by etching, for example by anisotropic etching. If the dielectric layer 112 is a photosensitive material, it can be developed after exposure.

Es dürfte wohlverstanden sein, dass die rückseitige Umverteilungsstruktur 106 jede Anzahl von dielektrischen Schichten und Metallisierungsstrukturen aufweisen kann, wie etwa eine oder mehrere dielektrische Schichten und Metallisierungsstrukturen. Wenn mehr dielektrische Schichten und Metallisierungsstrukturen hergestellt werden sollen, können Schritte und Prozesse, die vorstehend erörtert worden sind, wiederholt werden. Die Metallisierungsstrukturen können leitfähige Leitungen und leitfähige Durchkontaktierungen umfassen. Die leitfähigen Durchkontaktierungen können während der Herstellung der Metallisierungsstruktur dadurch hergestellt werden, dass die Seedschicht und das leitfähige Material der Metallisierungsstruktur in einer Öffnung der darunter befindlichen dielektrischen Schicht abgeschieden werden. Die leitfähigen Durchkontaktierungen können die verschiedenen leitfähigen Leitungen elektrisch miteinander verbinden.It should be well understood that the rear redistribution structure 106 may include any number of dielectric layers and metallization structures, such as one or more dielectric layers and metallization structures. If more dielectric layers and metallization structures are to be fabricated, steps and processes discussed above may be repeated. The metallization structures may include conductive lines and conductive vias. The conductive vias can be produced during the production of the metallization structure by depositing the seed layer and the conductive material of the metallization structure in an opening in the dielectric layer located underneath. The conductive plated-through holes can electrically connect the various conductive lines to one another.

In 2A werden in den Öffnungen leitfähige Durchkontaktierungen 116 so hergestellt, dass sie sich von der obersten dielektrischen Schicht der rückseitigen Umverteilungsstruktur 106 (z. B. der dielektrischen Schicht 112) weg erstrecken. Als ein Beispiel zum Herstellen der ersten Durchkontaktierungen 116 wird eine Seedschicht (nicht dargestellt) über der rückseitigen Umverteilungsstruktur 106 hergestellt, z. B. auf der dielektrischen Schicht 112 und auf Teilen der Metallisierungsstruktur 110, die von den Öffnungen freigelegt werden. Bei einigen Ausführungsformen ist die Seedschicht eine Metallschicht, die eine einzelne Schicht oder eine Verbundschicht mit einer Mehrzahl von Teilschichten sein kann, die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind. Bei einer speziellen Ausführungsform umfasst die Seedschicht eine Titanschicht und eine Kupferschicht über der Titanschicht. Die Seedschicht kann zum Beispiel durch PVD oder dergleichen hergestellt werden. Dann wird auf der Seedschicht ein Fotoresist hergestellt, das anschließend strukturiert wird. Das Fotoresist kann durch Schleuderbeschichtung oder dergleichen hergestellt werden und kann für die Strukturierung belichtet werden. Die Struktur des Fotoresists entspricht den leitfähigen Durchkontaktierungen 116. Durch das Strukturieren werden Öffnungen durch das Fotoresist erzeugt, um die Seedschicht freizulegen. In den Öffnungen des Fotoresists und auf den freigelegten Teilen der Seedschicht wird ein leitfähiges Material abgeschieden. Das leitfähige Material kann durch Plattierung, wie etwa Elektroplattierung oder stromlose Plattierung, oder dergleichen abgeschieden werden. Das leitfähige Material kann ein Metall wie Kupfer, Titan, Wolfram, Aluminium oder dergleichen sein. Dann werden das Fotoresist und die Teile der Seedschicht entfernt, auf denen das leitfähige Material nicht abgeschieden worden ist. Das Fotoresist kann mit einem geeigneten Ablösungs- oder Stripping-Verfahren, zum Beispiel unter Verwendung eines Sauerstoff-Plasmas oder dergleichen, entfernt werden. Nachdem das Fotoresist entfernt worden ist, werden freigelegte Teile der Seedschicht zum Beispiel mit einem geeigneten Ätzprozess, wie etwa durch Nass- oder Trockenätzung, entfernt. Die verbliebenen Teile der Seedschicht und das leitfähige Material bilden die ersten Durchkontaktierungen 116.In 2A conductive vias 116 are formed in the openings so that they extend away from the top dielectric layer of the rear redistribution structure 106 (e.g., dielectric layer 112). As an example of forming the first vias 116, a seed layer (not shown) is formed over the rear redistribution structure 106, e.g. B. on the dielectric layer 112 and on parts of the metallization structure 110 that are exposed by the openings. In some embodiments, the seed layer is a metal layer, which may be a single layer or a composite layer with a plurality of sublayers made of different materials. In a specific embodiment, the seed layer includes a titanium layer and a copper layer over the titanium layer. The seed layer can be produced, for example, by PVD or the like. A photoresist is then produced on the seed layer, which is then structured. The photoresist may be prepared by spin coating or the like and may be exposed for patterning. The structure of the photoresist corresponds to the conductive vias 116. The patterning creates openings through the photoresist to expose the seed layer. A conductive material is deposited in the openings of the photoresist and on the exposed portions of the seed layer. The conductive material may be deposited by plating such as electroplating or electroless plating, or the like. The conductive material may be a metal such as copper, titanium, tungsten, aluminum or the like. Then the photoresist and the parts of the seed layer on which the conductive material has not been deposited are removed. The photoresist can be removed using a suitable peeling or stripping method, for example using an oxygen plasma or the like. After the photoresist is removed, exposed portions of the seed layer are removed, for example, using a suitable etching process, such as wet or dry etching. The remaining parts of the seed layer and the conductive material form the first vias 116.

2A zeigt außerdem, dass ein, zwei oder mehr IPD-Dies 50 mit einem Klebstoff 221 z. B. mit einem Pick-and-Place-Prozess an die dielektrische Schicht 112 angeklebt werden. In jedem der Package-Bereiche (z. B. in dem ersten Package-Bereich 100A) werden IPD-Dies 50 einer gewünschten Art und in einer gewünschten Menge angeklebt. Bei der dargestellten Ausführungsform werden mehrere IPD-Dies 50, die einen ersten IPD-Die 50A und einen zweiten IPD-Die 50B umfassen, nebeneinander geklebt. Der erste IPD-Die 50A und der zweite IPD-Die 50B können Dies sein, die passive Komponenten aufweisen, wie etwa Tiefer-Graben-Kondensatoren (z. B. mit MOM- oder MIM-Kondensatoren), mehrschichtige Keramikkondensatoren (MLCCs), Induktionsspulen, Schichtwiderstände, Mikrostreifenleitungen, Impedanzanpassungselemente, Symmetrierglieder, Kombinationen davon oder dergleichen. 2A also shows that one, two or more IPD dies 50 with an adhesive 221 z. B. can be glued to the dielectric layer 112 using a pick-and-place process. In each of the package areas (e.g., in the first package area 100A), IPD dies 50 of a desired type and quantity are adhered. In the illustrated embodiment, several IPD dies 50, which include a first IPD die 50A and a second IPD die 50B, are glued next to each other. The first IPD die 50A and the second IPD die 50B may include passive components such as deep trench capacitors (e.g. with MOM or MIM capacitors), multilayer ceramic capacitors (MLCCs), inductors , film resistors, microstrip lines, impedance matching elements, balancing elements, combinations thereof or the like.

Die 2B und 2C zeigen Nahansichten des ersten IPD-Dies 50A, wobei 2C eine Nahansicht eines gestrichelten Kastens 201 von 2B zeigt. Wie in 2C zu sehen ist, kann bei einer Ausführungsform, bei der der erste IPD-Die 50A ein Tiefer-Graben-Kondensator ist, der erste IPD-Die 50A ein zweites Substrat 203 und Öffnungen 205 aufweisen, die mit mehreren Schichten aus einem leitfähigen Material 207 im Wechsel mit Schichten aus einem dielektrischen Material 209 gefüllt sind. Der erste IPD-Die 50A kann mehr als einen Tiefer-Graben-Kondensator aufweisen, die parallel geschaltet sind, wobei jeder Tiefer-Graben-Kondensator zwei Öffnungen 205 aufweist, die mit dem leitfähigen Material 207 und dem dielektrischen Material 209 gefüllt sind. Das zweite Substrat 203 kann massives Silizium, das dotiert oder undotiert ist, oder eine aktive Schicht eines Silizium-auf-Isolator-Substrats (SOI-Substrats) sein. Im Allgemeinen umfasst ein SOI-Substrat eine Schicht aus einem Halbleitermaterial, wie etwa Silizium, Germanium, Siliziumgermanium, SOI, Siliziumgermanium auf Isolator (SGOI) oder eine Kombination davon. Andere Substrate, wie etwa mehrschichtige Substrate, Gradient-Substrate oder Hybridorientierungssubstrate, können ebenfalls verwendet werden.The 2 B and 2C show close-up views of the first IPD die 50A, where 2C a close-up view of a dashed box 201 from 2 B shows. As in 2C As can be seen, in an embodiment where the first IPD die 50A is a deep trench capacitor, the first IPD die 50A may include a second substrate 203 and openings 205 formed with multiple layers of a conductive material 207 in Alternately filled with layers of a dielectric material 209. The first IPD die 50A may include more than one deep-trench capacitor connected in parallel, each deep-trench capacitor having two openings 205 filled with the conductive material 207 and the dielectric material 209. The second substrate 203 may be bulk silicon, doped or undoped, or an active layer of a silicon-on-insulator (SOI) substrate. In general, an SOI substrate includes a layer of a semiconductor material such as silicon, germanium, silicon germanium, SOI, silicon germanium on insulator (SGOI), or a combination thereof. Other substrates such as multilayer substrates, gradient substrates or hybrid orientation substrates may also be used.

Nachdem die Öffnungen 205 erzeugt worden sind, kann ein Belag 211 abgeschieden werden, um die Öffnungen 205 auszukleiden, und anschließend werden mehrere wechselnde Schichten aus dem leitfähigem Material 207 und dem dielektrischen Material 209 abgeschieden. Bei einer Ausführungsform kann der Belag 211 ein dielektrisches Material wie Siliziumoxid sein, das leitfähige Material 207 kann ein leitfähiges Material wie Titannidrid sein, und das dielektrische Material 209 kann eine oder mehrere Schichten aus dielektrischen High-k-Materialien umfassen, wie etwa Zirconiumoxid, Aluminiumoxid oder Hafniumoxid, einer Kombination davon oder dergleichen. Die Schichten können jeweils mit einem Abscheidungsverfahren wie CVD, PVD, ALD, einer Kombination davon oder dergleichen abgeschieden werden, bis vier Schichten aus dem leitfähigen Material 207 und vier Schichten aus dem dielektrischen Material 209 abgeschieden worden sind. Es können jedoch alle geeigneten Materialien, Verfahren und Anzahlen von wechselnden Schichten verwendet werden.After the openings 205 are created, a coating 211 may be deposited to line the openings 205 and then multiple alternating layers of the conductive material 207 and the dielectric material 209 are deposited. In one embodiment, the pad 211 may be a dielectric material such as silicon oxide, the conductive material 207 may be a conductive material such as titanium nitride, and the dielectric material 209 may include one or more layers of high-k dielectric materials such as zirconium oxide, alumina or hafnium oxide, a combination thereof or the like. The layers may each be deposited using a deposition method such as CVD, PVD, ALD, a combination thereof, or the like until four layers of conductive material 207 and four layers of dielectric material 209 have been deposited. However, any suitable materials, methods and numbers of alternating layers can be used.

Nachdem die Schichten aus dem leitfähigen Material 207 und die Schichten aus dem dielektrischen Material 209 hergestellt worden sind, können die Schichten z. B. mit einem oder mehreren fotolithografischen Maskierungs- und Ätzprozessen strukturiert werden, eine Kontakt-Ätzstoppschicht kann abgeschieden werden, und Kontakte 213 mit darüber befindlichen Metallisierungsschichten 215 können hergestellt werden. Bei einer Ausführungsform können die Kontakte 213 und die darüber befindlichen Metallisierungsschichten 215 mit einem Single- oder Dual-Damascene-Prozess wie folgt hergestellt werden: Abscheiden einer dielektrischen Schicht (nicht einzeln dargestellt); Strukturieren der dielektrischen Schicht, um das darunter befindliche leitfähige Material freizulegen; Überfüllen der Öffnungen mit einem weiteren leitfähigen Material; und Planarisieren des leitfähigen Materials, um die Kontakte 213 und die Metallisierungsschichten 215 herzustellen. Es können jedoch alle geeigneten Verfahren zum Herstellen der Kontakte 213 und der Metallisierungsschichten 215 verwendet werden.After the layers of conductive material 207 and the layers of dielectric chemical material 209 have been produced, the layers can z. B. structured with one or more photolithographic masking and etching processes, a contact etch stop layer may be deposited, and contacts 213 with overlying metallization layers 215 may be fabricated. In one embodiment, the contacts 213 and the overlying metallization layers 215 may be fabricated using a single or dual damascene process as follows: depositing a dielectric layer (not individually shown); patterning the dielectric layer to expose the conductive material underneath; overfilling the openings with another conductive material; and planarizing the conductive material to produce the contacts 213 and the metallization layers 215. However, any suitable method for producing the contacts 213 and the metallization layers 215 can be used.

Kommen wir wieder zu 2B zurück. Nachdem die gewünschte Anzahl von Metallisierungsschichten 215 hergestellt worden ist, können Die-Außenkontakte 217 hergestellt werden, um Außenanschlüsse mit den intern hergestellten Kondensatoren herzustellen. Bei einer Ausführungsform können die Die-Außenkontakte 217 leitfähige Säulen, wie etwa Kupfersäulen, sein und können ein oder mehrere leitfähigen Materialien aufweisen, wie etwa Kupfer, Wolfram, andere leitfähige Metalle oder dergleichen, und sie können zum Beispiel durch Elektroplattierung, stromlose Plattierung oder dergleichen mit einer Seedschicht und einem platzierten und strukturierten Fotoresist hergestellt werden. Bei einer Ausführungsform wird ein Elektroplattierungsprozess verwendet, bei dem die Seedschicht und das Fotoresist in ein Galvanisierbad, wie etwa eine Kupfersulfat(CuSO₄)-haltige Lösung, getaucht werden. Die Oberfläche der Seedschicht wird mit der negativen Seite einer externen Gleichstromquelle elektrisch verbunden, sodass bei dem Elektroplattierungsprozess die Seedschicht als die Katode fungiert. Eine feste leitfähige Anode, wie etwa eine Kupferanode, wird ebenfalls in das Bad getaucht und wird an der passiven Seite der Stromquelle befestigt. Die Atome von der Anode werden in dem Bad freigesetzt, und die Katode, z. B. die Seedschicht, nimmt die freigesetzten Atome auf, wodurch die freiliegenden leitfähigen Bereiche der Seedschicht in der Öffnung des Fotoresists plattiert werden. Nach der Herstellung der Die-Außenkontakte 217 kann das Fotoresist entfernt werden, und die darunter befindliche freiliegende Seedschicht kann ebenfalls entfernt werden.Let's get back to it 2 B back. After the desired number of metallization layers 215 have been fabricated, die external contacts 217 can be fabricated to make external connections to the internally fabricated capacitors. In one embodiment, the die external contacts 217 may be conductive pillars, such as copper pillars, and may include one or more conductive materials, such as copper, tungsten, other conductive metals, or the like, and may be formed, for example, by electroplating, electroless plating, or the like with a seed layer and a placed and structured photoresist. In one embodiment, an electroplating process is used in which the seed layer and photoresist are dipped into an electroplating bath, such as a solution containing copper sulfate (CuSO ₄ ). The surface of the seed layer is electrically connected to the negative side of an external DC power source so that the seed layer acts as the cathode in the electroplating process. A solid conductive anode, such as a copper anode, is also dipped into the bath and is attached to the passive side of the power source. The atoms from the anode are released into the bath and the cathode, e.g. B. the seed layer, absorbs the released atoms, thereby plating the exposed conductive areas of the seed layer in the opening of the photoresist. After the die external contacts 217 are formed, the photoresist can be removed and the exposed seed layer underneath can also be removed.

Bei einer weiteren Ausführungsform können die Die-Außenkontakte 217 Kontakthügel, wie etwa Mikrobumps oder C₄-Kontakthügel (C₄: Chipverbindung mit kontrolliertem Kollaps), sein, und sie können ein Material wie Zinn oder andere geeignete Materialien, wie etwa Silber oder Kupfer, aufweisen. Bei einer Ausführungsform, bei der die Die-Außenkontakte 217 Kontakthügel sind, können die Die-Außenkontakte 217 ein Material wie Zinn oder andere geeignete Materialien aufweisen, wie etwa Silber, bleifreies Zinn oder Kupfer. Bei einer Ausführungsform, bei der die Die-Außenkontakte 217 Lötzinn-Kontakthügel sind, können die Die-Außenkontakte 217 dadurch hergestellt werden, dass zunächst eine Schicht aus Zinn mit solchen allgemein üblichen Verfahren wie Aufdampfung, Elektroplattierung, Drucken, Lotübertragung, Kugelplatzierung usw. mit einer Dicke von z. B. etwa 100 µm hergestellt wird. Nachdem die Schicht aus Zinn auf der Struktur hergestellt worden ist, kann ein Aufschmelzprozess durchgeführt werden, um das Material in die gewünschten Kontakthügelformen zu bringen.In another embodiment, the die external contacts 217 may be bumps, such as microbumps or C ₄ (C ₄ : Controlled Collapse Chip Interconnect), and may be a material such as tin or other suitable materials such as silver or copper. exhibit. In an embodiment where the die external contacts 217 are bumps, the die external contacts 217 may comprise a material such as tin or other suitable materials such as silver, lead-free tin or copper. In an embodiment where the die external contacts 217 are solder bumps, the die external contacts 217 may be formed by first forming a layer of tin using such common techniques as vapor deposition, electroplating, printing, solder transfer, ball placement, etc a thickness of z. B. about 100 µm is produced. After the layer of tin has been formed on the structure, a reflow process can be performed to form the material into the desired bump shapes.

Nachdem die Die-Außenkontakte 217 hergestellt worden sind, kann eine Passivierungsschicht 219 über den Die-Außenkontakten 217 hergestellt werden. Bei einer Ausführungsform kann die Passivierungsschicht 219 Polybenzoxazol (PBO) sein, aber es kann jedes geeignete Material, wie etwa ein Polyimid oder ein Polyimid-Derivat, zum Einsatz kommen. Die Passivierungsschicht 219 kann z. B. mit einem Schleuderbeschichtungsprozess mit einer Dicke von etwa 5 µm bis etwa 25 µm, z. B. von etwa 7 µm, aufgebracht werden, aber es können alle geeigneten Verfahren und Dicken verwendet werden. Anschließend kann die Passivierungsschicht 219 mit den Die-Außenkontakten 217 z. B. mit einem CMP-Prozess planarisiert werden.After the die external contacts 217 have been manufactured, a passivation layer 219 may be formed over the die external contacts 217. In one embodiment, the passivation layer 219 may be polybenzoxazole (PBO), but any suitable material, such as a polyimide or a polyimide derivative, may be used. The passivation layer 219 can e.g. B. with a spin coating process with a thickness of about 5 µm to about 25 µm, e.g. B. of about 7 µm, but any suitable methods and thicknesses can be used. The passivation layer 219 can then be connected to the die external contacts 217, for example. B. be planarized with a CMP process.

Es ist zwar ein Prozess beschrieben worden, bei dem die Die-Außenkontakte 217 hergestellt werden und dann von der Passivierungsschicht 219 umschlossen werden, aber diese Reihenfolge soll nur erläuternd und nicht beschränkend sein. Vielmehr kann jede geeignete Reihenfolge von Prozessschritten verwendet werden, wie etwa zunächst Abscheiden der Passivierungsschicht 219, Strukturieren der Passivierungsschicht 219 zum Erzeugen von Öffnungen für die Die-Außenkontakte 217 und anschließend Herstellen der Die-Außenkontakte 217 in den Öffnungen. Es können alle geeigneten Verfahren zum Herstellen der Die-Außenkontakte 217 und der Passivierungsschicht 219 verwendet werden, und alle diese Verfahren sollen vollständig innerhalb des Umfangs der Ausführungsformen liegen.Although a process has been described in which the die external contacts 217 are formed and then enclosed by the passivation layer 219, this order is intended to be illustrative and not restrictive. Rather, any suitable sequence of process steps can be used, such as first depositing the passivation layer 219, structuring the passivation layer 219 to create openings for the die external contacts 217, and then producing the die external contacts 217 in the openings. Any suitable methods for forming the die external contacts 217 and the passivation layer 219 may be used, and all such methods are intended to be fully within the scope of the embodiments.

Bei einigen Ausführungsformen können der erste IPD-Die 50A und der zweite IPD-Die 50B in Prozessen mit dem gleichen Technologieknoten oder in Prozessen mit unterschiedlichen Technologieknoten hergestellt werden. Zum Beispiel kann der erste IPD-Die 50A ein Die eines moderneren Prozessknotens als der zweite IPD-Die 50B sein. Die ersten IPD-Dies 50A und 50B können unterschiedliche Größen (z. B. unterschiedliche Höhen und/oder Flächeninhalte) haben, oder sie können die gleichen Größen (z. B. die gleichen Höhen und/oder Flächeninhalte) haben.In some embodiments, the first IPD die 50A and the second IPD die 50B may be manufactured in processes using the same technology node or in processes using different technology nodes. For example, the first IPD die 50A may be a die of a more modern process node than the second IPD die 50B. The First IPD dies 50A and 50B may have different sizes (e.g., different heights and/or areas), or they may have the same sizes (e.g., same heights and/or areas).

Kommen wir zu 2A zurück. Der Klebstoff 221 wird auf Rückseiten der ersten IPD-Dies 50A und 50B platziert und klebt die ersten IPD-Dies 50A und 50B an die rückseitige Umverteilungsstruktur 106 an, wie etwa an die dielektrische Schicht 112. Der Klebstoff 221 kann jeder geeignete Klebstoff, ein Epoxid, eine Die-Befestigungsschicht (DAF) oder dergleichen sein. Der Klebstoff kann auf die Rückseiten der ersten IPD-Dies 50A und 50B oder aber über der Oberfläche des Trägersubstrats 102 aufgebracht werden. Zum Beispiel kann der Klebstoff auf die Rückseiten der ersten IPD-Dies 50A und 50B aufgebracht werden, bevor die ersten IPD-Dies 50A und 50B vereinzelt werden.We come to 2A back. The adhesive 221 is placed on backsides of the first IPD dies 50A and 50B and bonds the first IPD dies 50A and 50B to the backside redistribution structure 106, such as the dielectric layer 112. The adhesive 221 can be any suitable adhesive, an epoxy , a die attachment layer (DAF) or the like. The adhesive can be applied to the backs of the first IPD dies 50A and 50B or over the surface of the carrier substrate 102. For example, the adhesive may be applied to the backs of the first IPD dies 50A and 50B before singulating the first IPD dies 50A and 50B.

In 3 wird ein Verkapselungsmaterial 120 auf den und um die verschiedenen Komponenten hergestellt, um eine erste untere Schicht 301 des ersten IPD-Stapels 500 herzustellen. Nach seiner Herstellung verkapselt das Verkapselungsmaterial 120 die ersten Durchkontaktierungen 116 und die ersten IPD-Dies 50A und 50B. Das Verkapselungsmaterial 120 kann eine Formmasse, ein Epoxid oder dergleichen sein. Das Verkapselungsmaterial 120 kann durch Formpressen, Pressspritzen oder dergleichen aufgebracht werden und kann so über dem Trägersubstrat 102 aufgebracht werden, dass die ersten Durchkontaktierungen 116 und/oder die ersten IPD-Dies 50A und 50B vergraben oder verdeckt werden. Das Verkapselungsmaterial 120 wird außerdem in Spaltbereichen zwischen den IPD-Dies 50 aufgebracht. Das Verkapselungsmaterial 120 kann in einer flüssigen oder halbflüssigen Form aufgebracht werden und anschließend gehärtet werden.In 3 An encapsulating material 120 is formed on and around the various components to form a first bottom layer 301 of the first IPD stack 500. Once fabricated, the encapsulation material 120 encapsulates the first vias 116 and the first IPD dies 50A and 50B. The encapsulation material 120 may be a molding compound, an epoxy, or the like. The encapsulation material 120 may be applied by compression molding, injection molding, or the like, and may be applied over the carrier substrate 102 such that the first vias 116 and/or the first IPD dies 50A and 50B are buried or obscured. The encapsulation material 120 is also applied in gap areas between the IPD dies 50. The encapsulating material 120 may be applied in a liquid or semi-liquid form and then cured.

3 zeigt außerdem, dass ein Planarisierungsprozess an dem Verkapselungsmaterial 120 durchgeführt wird, um die ersten Durchkontaktierungen 116 und die Die-Außenkontakte 217 freizulegen. Mit dem Planarisierungsprozess kann auch Material der ersten Durchkontaktierungen 116, der Passivierungsschicht 219 und/oder der Die-Außenkontakte 217 entfernt werden, bis die Die-Außenkontakte 217 und die ersten Durchkontaktierungen 116 freigelegt sind. Nach dem Planarisierungsprozess sind Oberseiten der ersten Durchkontaktierungen 116, der Die-Außenkontakte 217, der Passivierungsschicht 219 und des Verkapselungsmaterials 120 koplanar. Der Planarisierungsprozess kann zum Beispiel eine chemisch-mechanische Polierung (CMP), ein Schleifprozess oder dergleichen sein. Bei einigen Ausführungsformen kann die Planarisierung entfallen, zum Beispiel wenn die ersten Durchkontaktierungen 116 und/oder die Die-Außenkontakte 217 bereits freiliegen. 3 also shows that a planarization process is performed on the encapsulation material 120 to expose the first vias 116 and the die external contacts 217. The planarization process can also be used to remove material from the first vias 116, the passivation layer 219 and/or the die external contacts 217 until the die external contacts 217 and the first vias 116 are exposed. After the planarization process, top surfaces of the first vias 116, the die external contacts 217, the passivation layer 219 and the encapsulation material 120 are coplanar. The planarization process can be, for example, a chemical mechanical polishing (CMP), a grinding process or the like. In some embodiments, planarization may be omitted, for example if the first vias 116 and/or the die external contacts 217 are already exposed.

Nach ihrer Herstellung kann die erste untere Schicht 301 Abmessungen haben, die zum Verkleinern der Gesamtgrundfläche des ersten IPD-Stapels 500 beitragen, wobei immer noch ein Anstieg eines gewünschten Parameters, wie etwa der Kapazität, erzielt wird. Zum Beispiel kann ein erster der ersten IPD-Dies 50A eine erste Höhe H1 von etwa 40 µm bis etwa 500 µm, z. B. von etwa 90 µm, haben, während ein zweiter der IPD-Dies 50B eine zweite Höhe H2 haben kann, die gleich der ersten Höhe H1 oder von dieser verschieden sein kann, wobei die zweite Höhe H2 etwa 40 µm bis etwa 500 µm, z. B. etwa 90 µm, betragen kann. Ebenso kann der erste der ersten IPD-Dies 50A eine erste Breite W1 von etwa 0,1 mm bis etwa 20 mm, z. B. von etwa 5 mm, haben, während der zweite der IPD-Dies 50B eine zweite Breite W2 haben kann, die gleich der ersten Breite W1 oder von dieser verschieden sein kann, wobei die zweite Breite W2 etwa 0,1 mm bis etwa 20 mm, z. B. etwa 5 mm, betragen kann. Es können jedoch alle geeigneten Abmessungen verwendet werden.Once fabricated, the first bottom layer 301 may have dimensions that contribute to reducing the overall footprint of the first IPD stack 500 while still achieving an increase in a desired parameter, such as capacitance. For example, a first of the first IPD dies 50A may have a first height H1 of about 40 μm to about 500 μm, e.g. B. of about 90 µm, while a second of the IPD dies 50B can have a second height H2, which can be the same as or different from the first height H1, the second height H2 being about 40 µm to about 500 µm, e.g. B. about 90 µm. Likewise, the first of the first IPD dies 50A may have a first width W1 of approximately 0.1 mm to approximately 20 mm, e.g. B. of about 5 mm, while the second of the IPD dies 50B can have a second width W2, which can be the same as or different from the first width W1, the second width W2 being about 0.1 mm to about 20 mm, e.g. B. about 5 mm. However, any suitable dimensions can be used.

Ebenso kann das Verkapselungsmaterial 120 eine dritte Höhe H3 haben, die größer als die erste Höhe H1 und die zweite Höhe H2 ist und etwa 50 µm bis etwa 700 µm, z. B. etwa 100 µm, beträgt. Die rückseitige Umverteilungsstruktur 106 kann eine vierte Höhe H4 haben, die kleiner als die dritte Höhe H3 ist und zum Beispiel etwa 10 µm bis etwa 150 µm, z. B. etwa 40 µm, beträgt. Es können jedoch alle geeigneten Höhen für das Verkapselungsmaterial 120 und die rückseitige Umverteilungsstruktur 106 verwendet werden.Likewise, the encapsulation material 120 may have a third height H3 that is greater than the first height H1 and the second height H2 and about 50 μm to about 700 μm, e.g. B. about 100 µm. The rear redistribution structure 106 may have a fourth height H4 that is smaller than the third height H3 and, for example, about 10 μm to about 150 μm, e.g. B. about 40 µm. However, any suitable height for the encapsulating material 120 and rear redistribution structure 106 may be used.

Schließlich kann der erste der ersten IPD-Dies 50A von einem Rand des Verkapselungsmaterials 120 beabstandet sein. Bei einer Ausführungsform kann der erste der ersten IPD-Dies 50A mit einer dritten Breite W3 beabstandet sein, die kleiner als die erste Breite W1 ist und etwa 50 µm bis etwa 2000 µm, z. B. etwa 500 µm, beträgt. Es können jedoch alle geeigneten Abmessungen verwendet werden.Finally, the first of the first IPD dies 50A may be spaced from an edge of the encapsulation material 120. In one embodiment, the first of the first IPD dies 50A may be spaced with a third width W3 that is smaller than the first width W1 and about 50 microns to about 2000 microns, e.g. B. about 500 µm. However, any suitable dimensions can be used.

In 4 wird eine vorderseitige Umverteilungsstruktur 122 über dem Verkapselungsmaterial 120, den ersten Durchkontaktierungen 116 und den ersten IPD-Dies 50A und 50B und in elektrischer Verbindung mit den ersten Durchkontaktierungen 116 und den Die-Außenkontakten 217 hergestellt. Die vorderseitige Umverteilungsstruktur 122 umfasst dielektrische Schichten 124, 128 und 132 und Metallisierungsstrukturen 126, 130 und 134. Die Metallisierungsstrukturen können auch als Umverteilungsschichten oder Umverteilungsleitungen bezeichnet werden. Die vorderseitige Umverteilungsstruktur 122 ist als ein Beispiel mit drei Schichten von Metallisierungsstrukturen gezeigt. In der vorderseitigen Umverteilungsstruktur 122 können mehr oder weniger dielektrische Schichten und Metallisierungsstrukturen und dielektrische Schichten hergestellt werden. Wenn weniger dielektrische Schichten und Metallisierungsstrukturen hergestellt werden sollen, können nachstehend beschriebene Schritte und Prozesse weggelassen werden. Wenn mehr dielektrische Schichten und Metallisierungsstrukturen hergestellt werden sollen, können nachstehend beschriebene Schritte und Prozesse wiederholt werden.In 4 A front redistribution structure 122 is fabricated over the encapsulation material 120, the first vias 116 and the first IPD dies 50A and 50B and in electrical communication with the first vias 116 and the die external contacts 217. The front redistribution structure 122 includes dielectric layers 124, 128 and 132 and metallization structures 126, 130 and 134. The metallization structures may also be referred to as redistribution layers or redistribution lines. The front redistribution structure 122 is, as an example, with three layers of metal ization structures shown. More or less dielectric layers and metallization structures and dielectric layers can be produced in the front redistribution structure 122. If fewer dielectric layers and metallization structures are to be fabricated, steps and processes described below may be omitted. If more dielectric layers and metallization structures are to be fabricated, steps and processes described below may be repeated.

Bei einer Ausführungsform wird die dielektrische Schicht 124 auf dem Verkapselungsmaterial 120, den ersten Durchkontaktierungen 116 und den Die-Außenkontakten 217 abgeschieden. Bei einigen Ausführungsformen wird die dielektrische Schicht 124 aus einem lichtempfindlichen Material, wie etwa PBO, Polyimid, BCB oder dergleichen, hergestellt, das unter Verwendung einer lithografischen Maske strukturiert werden kann. Die dielektrische Schicht 124 kann durch Schleuderbeschichtung, Laminierung, CVD oder dergleichen oder eine Kombination davon hergestellt werden. Anschließend wird die dielektrische Schicht 124 strukturiert. Durch das Strukturieren werden Öffnungen erzeugt, die Teile der ersten Durchkontaktierungen 116 und der Die-Außenkontakte 217 freilegen. Das Strukturieren kann mit einem geeigneten Verfahren erfolgen, wie etwa durch Belichten der dielektrischen Schicht 124, wenn sie ein lichtempfindliches Material ist, oder durch Ätzen, zum Beispiel anisotropes Ätzen. Wenn die dielektrische Schicht 124 ein lichtempfindliches Material ist, kann sie nach der Belichtung entwickelt werden.In one embodiment, the dielectric layer 124 is deposited on the encapsulation material 120, the first vias 116 and the die external contacts 217. In some embodiments, the dielectric layer 124 is made from a photosensitive material, such as PBO, polyimide, BCB, or the like, that can be patterned using a lithographic mask. The dielectric layer 124 may be formed by spin coating, lamination, CVD, or the like, or a combination thereof. The dielectric layer 124 is then structured. The structuring creates openings that expose parts of the first vias 116 and the die external contacts 217. The patterning can be done by a suitable method, such as by exposing the dielectric layer 124 if it is a photosensitive material or by etching, for example anisotropic etching. If the dielectric layer 124 is a photosensitive material, it can be developed after exposure.

Dann wird die Metallisierungsstruktur 126 hergestellt. Die Metallisierungsstruktur 126 umfasst Leitungsteile (die auch als leitfähige Leitungen bezeichnet werden) auf und entlang der Hauptfläche der dielektrischen Schicht 124. Die Metallisierungsstruktur 126 umfasst weiterhin Durchkontaktierungsteile (die auch als leitfähige Durchkontaktierungen bezeichnet werden), die sich durch die dielektrische Schicht 124 erstrecken, um die ersten Durchkontaktierungen 116 und die Die-Außenkontakte 217 physisch und elektrisch zu verbinden. Zum Beispiel kann die Metallisierungsstruktur 126 dadurch hergestellt werden, dass eine Seedschicht über der dielektrischen Schicht 124 und in den Öffnungen hergestellt wird, die sich durch die dielektrische Schicht 124 erstrecken. Bei einigen Ausführungsformen ist die Seedschicht eine Metallschicht, die eine einzelne Schicht oder eine Verbundschicht mit einer Mehrzahl von Teilschichten sein kann, die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Seedschicht eine Titanschicht und eine Kupferschicht über der Titanschicht. Die Seedschicht kann zum Beispiel durch PVD oder dergleichen hergestellt werden. Dann wird auf der Seedschicht ein Fotoresist hergestellt, das anschließend strukturiert wird. Das Fotoresist kann durch Schleuderbeschichtung oder dergleichen hergestellt werden und kann für die Strukturierung belichtet werden. Die Struktur des Fotoresists entspricht der Metallisierungsstruktur 126. Durch das Strukturieren werden Öffnungen durch das Fotoresist erzeugt, um die Seedschicht freizulegen. In den Öffnungen des Fotoresists und auf den freigelegten Teilen der Seedschicht wird dann ein leitfähiges Material abgeschieden. Das leitfähige Material kann durch Plattierung, wie etwa Elektroplattierung oder stromlose Plattierung, oder dergleichen abgeschieden werden. Das leitfähige Material kann ein Metall wie Kupfer, Titan, Wolfram, Aluminium oder dergleichen sein. Die Kombination aus dem leitfähigen Material und darunter befindlichen Teilen der Seedschicht bildet die Metallisierungsstruktur 126. Dann werden das Fotoresist und die Teile der Seedschicht entfernt, auf denen das leitfähige Material nicht abgeschieden worden ist. Das Fotoresist kann mit einem geeigneten Ablösungs- oder Stripping-Verfahren, zum Beispiel unter Verwendung eines Sauerstoff-Plasmas oder dergleichen, entfernt werden. Nachdem das Fotoresist entfernt worden ist, werden freigelegte Teile der Seedschicht zum Beispiel mit einem geeigneten Ätzprozess, wie etwa durch Nass- oder Trockenätzung, entfernt.Then the metallization structure 126 is produced. The metallization structure 126 includes line portions (also referred to as conductive lines) on and along the major surface of the dielectric layer 124. The metallization structure 126 further includes via portions (also referred to as conductive vias) that extend through the dielectric layer 124 to to physically and electrically connect the first plated-through holes 116 and the die external contacts 217. For example, the metallization structure 126 may be fabricated by forming a seed layer over the dielectric layer 124 and in the openings extending through the dielectric layer 124. In some embodiments, the seed layer is a metal layer, which may be a single layer or a composite layer with a plurality of sublayers made of different materials. In some embodiments, the seed layer includes a titanium layer and a copper layer over the titanium layer. The seed layer can be produced, for example, by PVD or the like. A photoresist is then produced on the seed layer, which is then structured. The photoresist may be prepared by spin coating or the like and may be exposed for patterning. The structure of the photoresist corresponds to the metallization structure 126. The patterning creates openings through the photoresist to expose the seed layer. A conductive material is then deposited in the openings of the photoresist and on the exposed parts of the seed layer. The conductive material may be deposited by plating such as electroplating or electroless plating, or the like. The conductive material may be a metal such as copper, titanium, tungsten, aluminum or the like. The combination of the conductive material and underlying portions of the seed layer forms the metallization structure 126. The photoresist and portions of the seed layer on which the conductive material has not been deposited are then removed. The photoresist can be removed using a suitable peeling or stripping method, for example using an oxygen plasma or the like. After the photoresist is removed, exposed portions of the seed layer are removed, for example, using a suitable etching process, such as wet or dry etching.

Auf der Metallisierungsstruktur 126 und der dielektrischen Schicht 124 wird die dielektrische Schicht 128 abgeschieden. Die dielektrische Schicht 128 kann in einer ähnlichen Weise und aus einem ähnlichen Material wie die dielektrische Schicht 124 hergestellt werden. Nach ihrer Herstellung kann die dielektrische Schicht 128 strukturiert werden, um darunter befindliche Teile der Metallisierungsstruktur 126 z. B. mit einem fotolithografischen Maskierungs- und Ätzprozess freizulegen. Es können jedoch alle geeigneten Verfahren und Materialien verwendet werden.The dielectric layer 128 is deposited on the metallization structure 126 and the dielectric layer 124. The dielectric layer 128 can be made in a similar manner and from a similar material as the dielectric layer 124. After its production, the dielectric layer 128 can be structured to form underlying parts of the metallization structure 126, for example. B. to expose with a photolithographic masking and etching process. However, any suitable methods and materials can be used.

Dann wird die Metallisierungsstruktur 130 hergestellt. Die Metallisierungsstruktur 130 umfasst Leitungsteile auf und entlang der Hauptfläche der dielektrischen Schicht 128. Die Metallisierungsstruktur 130 umfasst weiterhin Durchkontaktierungsteile, die sich durch die dielektrische Schicht 128 erstrecken, um die Metallisierungsstruktur 126 physisch und elektrisch zu verbinden. Die Metallisierungsstruktur 130 kann in einer ähnlichen Weise und aus einem ähnlichen Material wie die Metallisierungsstruktur 126 hergestellt werden. Bei einigen Ausführungsformen hat die Metallisierungsstruktur 130 eine andere Größe als die Metallisierungsstruktur 126. Zum Beispiel können die leitfähigen Leitungen und/oder Durchkontaktierungen der Metallisierungsstruktur 130 breiter oder dicker als die leitfähigen Leitungen und/oder Durchkontaktierungen der Metallisierungsstruktur 126 sein. Außerdem kann die Metallisierungsstruktur 130 mit einem größeren Abstand als die Metallisierungsstruktur 126 hergestellt werden.Then the metallization structure 130 is produced. The metallization structure 130 includes conductive portions on and along the major surface of the dielectric layer 128. The metallization structure 130 further includes via portions that extend through the dielectric layer 128 to physically and electrically connect the metallization structure 126. The metallization structure 130 can be manufactured in a similar manner and from a similar material as the metallization structure 126. In some embodiments, the metallization structure 130 has a different size than the metallization structure 126. For example, the conductive lines and/or vias of the metallization structure 130 may be wider or thicker than the conductive lines and/or vias of the metal ization structure 126. In addition, the metallization structure 130 can be manufactured with a larger spacing than the metallization structure 126.

Auf der Metallisierungsstruktur 130 und der dielektrischen Schicht 128 wird die dielektrische Schicht 132 abgeschieden. Die dielektrische Schicht 132 kann in einer ähnlichen Weise und aus einem ähnlichen Material wie die dielektrische Schicht 124 hergestellt werden. Nach ihrer Herstellung kann die dielektrische Schicht 132 strukturiert werden, um darunter befindliche Teile der Metallisierungsstruktur 130 z. B. mit einem fotolithografischen Maskierungs- und Ätzprozess freizulegen. Es können jedoch alle geeigneten Verfahren und Materialien verwendet werden.The dielectric layer 132 is deposited on the metallization structure 130 and the dielectric layer 128. The dielectric layer 132 can be made in a similar manner and from a similar material as the dielectric layer 124. After its production, the dielectric layer 132 can be structured to form underlying parts of the metallization structure 130, for example. B. to expose with a photolithographic masking and etching process. However, any suitable methods and materials can be used.

Dann wird die Metallisierungsstruktur 134 hergestellt. Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst die Metallisierungsstruktur 134 nur Durchkontaktierungsteile, die sich durch die dielektrische Schicht 132 erstrecken, um die Metallisierungsstruktur 130 physisch und elektrisch zu verbinden, aber bei anderen Ausführungsformen können außer den Durchkontaktierungsteilen auch Leitungsteile verwendet werden. Die Metallisierungsstruktur 134 kann in einer ähnlichen Weise und aus einem ähnlichen Material wie die Metallisierungsstruktur 126 hergestellt werden. Es können jedoch alle geeigneten Verfahren, wie etwa Single- und Dual-Damascene-Prozesse, und alle geeigneten Materialien zum Einsatz kommen.Then the metallization structure 134 is produced. In the illustrated embodiment, the metallization structure 134 includes only via portions that extend through the dielectric layer 132 to physically and electrically connect the metallization structure 130, but in other embodiments, conductive portions may be used in addition to the via portions. The metallization structure 134 can be manufactured in a similar manner and from a similar material as the metallization structure 126. However, all suitable processes, such as single and dual damascene processes, and all suitable materials can be used.

Die Metallisierungsstruktur 134 ist die oberste Metallisierungsstruktur der vorderseitigen Umverteilungsstruktur 122. Daher befinden sich alle Zwischen-Metallisierungsstrukturen der vorderseitigen Umverteilungsstruktur 122 (z. B. die Metallisierungsstrukturen 126 und 130) zwischen der Metallisierungsstruktur 134 und den ersten IPD-Dies 50A und 50B. Bei einigen Ausführungsformen hat die Metallisierungsstruktur 134 eine andere Größe als die Metallisierungsstrukturen 126 und 130. Zum Beispiel können die leitfähigen Leitungen und/oder Durchkontaktierungen der Metallisierungsstruktur 134 breiter oder dicker als die leitfähigen Leitungen und/oder Durchkontaktierungen der Metallisierungsstrukturen 126 und 130 sein. Außerdem kann die Metallisierungsstruktur 134 mit einem größeren Abstand als die Metallisierungsstruktur 130 hergestellt werden.The metallization structure 134 is the top metallization structure of the front redistribution structure 122. Therefore, all intermediate metallization structures of the front redistribution structure 122 (e.g., the metallization structures 126 and 130) are between the metallization structure 134 and the first IPD dies 50A and 50B. In some embodiments, the metallization structure 134 has a different size than the metallization structures 126 and 130. For example, the conductive lines and/or vias of the metallization structure 134 may be wider or thicker than the conductive lines and/or vias of the metallization structures 126 and 130. In addition, the metallization structure 134 can be manufactured with a larger spacing than the metallization structure 130.

5A zeigt ein Platzieren von zweiten IPD-Dies 50C und 50D. Bei einer Ausführungsform können die zweiten IPD-Dies 50C und 50D den ersten IPD-Dies 50A und 50B ähnlich sein, und sie sind so konzipiert, dass sie in Verbindung mit den ersten IPD-Dies 50A und 50B funktionieren, um eine robustere Funktionalität bereitzustellen, als es ansonsten auf einer solchen kleinen Grundfläche möglich wäre. Zum Beispiel funktioniert bei Ausführungsformen, bei denen die ersten IPD-Dies 50A und 50B und die zweiten IPD-Dies 50C und 50D Kondensator-Dies, wie etwa Tiefer-Graben-Kondensator-Dies, sind, die Kombination aus den ersten IPD-Dies 50A und 50B und den zweiten IPD-Dies 50C und 50D so, dass eine größere Kapazität auf einer kleineren Grundfläche bereitgestellt wird, als es bei einer einzelnen Schicht von Vorrichtungen möglich ist. 5A shows placement of second IPD dies 50C and 50D. In one embodiment, the second IPD dies 50C and 50D may be similar to the first IPD dies 50A and 50B and are designed to function in conjunction with the first IPD dies 50A and 50B to provide more robust functionality. than would otherwise be possible on such a small footprint. For example, in embodiments where the first IPD dies 50A and 50B and the second IPD dies 50C and 50D are capacitor dies, such as deep trench capacitor dies, the combination of the first IPD dies 50A works and 50B and the second IPD dies 50C and 50D to provide greater capacity in a smaller footprint than is possible with a single layer of devices.

Bei einer Ausführungsform können die zweiten IPD-Dies 50C und 50D den ersten IPD-Dies 50A und 50B insofern ähnlich sein, als dass sie zum Beispiel ein drittes Substrat 503 (das dem zweiten Substrat 203 ähnlich ist) mit darin und darauf hergestellten Tiefer-Graben-Kondensatoren, zweite Die-Außenkontakte 505 (die den ersten Die-Außenkontakten 217 ähnlich sind) und eine zweite Passivierungsschicht 511 (die der Passivierungsschicht 219 ähnlich ist) aufweisen. Es können jedoch alle geeigneten Strukturen verwendet werden.In one embodiment, the second IPD dies 50C and 50D may be similar to the first IPD dies 50A and 50B in that, for example, they include a third substrate 503 (similar to the second substrate 203) with deep trenches formed therein and thereon capacitors, second die external contacts 505 (which are similar to the first die external contacts 217) and a second passivation layer 511 (which is similar to the passivation layer 219). However, any suitable structure can be used.

Bei einer Ausführungsform können die zweiten IPD-Dies 50C und 50D z. B. mit einem Pick-and-Place-Prozess in Kontakt mit der Metallisierungsstruktur 134 gebracht werden, um die zweiten Die-Außenkontakte 505 in physischen Kontakt mit der Metallisierungsstruktur 134 zu bringen. Anschließend können die zweiten IPD-Dies 50C und 50D mit einem geeigneten Bondverfahren, wie etwa Schmelzbondung, Hybridbondung oder Metall-Metall-Bondung, einer Kombination davon oder dergleichen, mit der Metallisierungsstruktur 134 verbunden werden. Es kann jedoch jedes geeignete Bondverfahren zum Einsatz kommen.In one embodiment, the second IPD dies 50C and 50D may be, for example, B. brought into contact with the metallization structure 134 using a pick-and-place process to bring the second die external contacts 505 into physical contact with the metallization structure 134. Subsequently, the second IPD dies 50C and 50D may be connected to the metallization structure 134 using a suitable bonding method, such as fusion bonding, hybrid bonding, or metal-metal bonding, a combination thereof, or the like. However, any suitable bonding process can be used.

5A zeigt außerdem, dass ein Verkapselungsmaterial 136 auf den und um die zweiten IPD-Dies 50C und 50D hergestellt wird, um eine erste obere Schicht 501 des ersten IPD-Stapels 500 herzustellen. Nach seiner Herstellung verkapselt das Verkapselungsmaterial 136 die zweiten IPD-Dies 50C und 50D. Das Verkapselungsmaterial 136 kann eine Formmasse, ein Epoxid oder dergleichen sein. Das Verkapselungsmaterial 136 kann durch Formpressen, Pressspritzen oder dergleichen aufgebracht werden und kann so über dem Trägersubstrat 102 aufgebracht werden, dass die zweiten IPD-Dies 50C und 50D vergraben oder verdeckt werden. Das Verkapselungsmaterial 136 wird außerdem in Spaltbereichen zwischen den zweiten IPD-Dies 50C und 50D aufgebracht. Das Verkapselungsmaterial 136 kann in einer flüssigen oder halbflüssigen Form aufgebracht werden und anschließend gehärtet werden. 5A also shows that an encapsulation material 136 is formed on and around the second IPD dies 50C and 50D to form a first top layer 501 of the first IPD stack 500. Once formed, the encapsulating material 136 encapsulates the second IPD dies 50C and 50D. The encapsulation material 136 may be a molding compound, an epoxy, or the like. The encapsulation material 136 may be applied by compression molding, injection molding, or the like, and may be applied over the carrier substrate 102 so as to bury or obscure the second IPD dies 50C and 50D. The encapsulation material 136 is also deposited in gap areas between the second IPD dies 50C and 50D. The encapsulating material 136 may be applied in a liquid or semi-liquid form and then cured.

Bei einigen Ausführungsformen kann der zweite IPD-Die 50C eine fünfte Höhe H5 von etwa 40 µm bis etwa 500 µm, z. B. etwa 90 µm, haben. Der zweite IPD-Die 50D kann eine sechste Höhe H6 haben, die gleich der oder größer oder kleiner als die fünfte Höhe H5 sein kann und etwa 40 µm bis etwa 500 µm, z. B. 90 µm, betragen kann. Es können jedoch alle geeigneten Höhen verwendet werden.In some embodiments, the second IPD die 50C may have a fifth height H5 of about 40 μm to about 500 μm, e.g. B. about 90 µm. The second IPD-The 50D can have a sixth height H6, which may be equal to or greater than or less than the fifth height H5 and about 40 µm to about 500 µm, e.g. B. 90 µm. However, any suitable height can be used.

Außerdem kann das Verkapselungsmaterial 136 mit einer siebenten Höhe H₇ hergestellt werden, die größer als die fünfte Höhe H₅ und die sechste Höhe H₆ sein kann. Zum Beispiel kann das Verkapselungsmaterial 136 so hergestellt werden, dass die siebente Höhe H₇ etwa 50 µm etwa 700 µm, z. B. etwa 100 µm, beträgt. Es können jedoch alle geeigneten Höhen verwendet werden.Additionally, the encapsulation material 136 may be manufactured with a seventh height _H7 , which may be greater than the fifth height _H5 and the sixth height _H6 . For example, the encapsulation material 136 can be manufactured so that the seventh height H ₇ is about 50 µm or about 700 µm, e.g. B. about 100 µm. However, any suitable height can be used.

Schließlich kann der erste der zweiten IPD-Dies 50C von einem Rand des Verkapselungsmaterials 136 beabstandet sein. Bei einer Ausführungsform kann der erste der zweiten IPD-Dies 50C mit einer vierten Breite W₄ beabstandet sein, die größer oder kleiner als die oder gleich der dritten Breite W₃ (in der ersten unteren Schicht 301) ist und etwa 50 µm bis etwa 2000 µm, z. B. etwa 500 µm, beträgt. Bei Ausführungsformen, bei denen die vierte Breite W₄ größer als die dritte Breite W₃ ist, kann die Struktur Verformungen in der gesamten Struktur besser kompensieren. Jedoch können bei Ausführungsformen, bei denen die vierte Breite W₄ größer als die dritte Breite W₃ ist, die zweiten IPD-Dies 50C größer sein, was zu einer höheren Gesamtkapazität führt. Es können jedoch alle geeigneten Abmessungen verwendet werden.Finally, the first of the second IPD dies 50C may be spaced from an edge of the encapsulation material 136. In one embodiment, the first of the second IPD dies 50C may be spaced with a fourth width W ₄ that is greater than or less than or equal to the third width W ₃ (in the first bottom layer 301) and from about 50 microns to about 2000 µm, e.g. B. about 500 µm. In embodiments where the fourth width W ₄ is greater than the third width W ₃ , the structure can better compensate for deformations throughout the structure. However, in embodiments where the fourth width W ₄ is larger than the third width W ₃ , the second IPD dies 50C may be larger, resulting in a higher overall capacity. However, any suitable dimensions can be used.

5A zeigt außerdem eine Trägersubstrat-Ablösung zum Ablösen des Trägersubstrats 102 von der rückseitigen Umverteilungsstruktur 106, z. B. der dielektrischen Schicht 108. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Ablösen ein Projizieren von Licht, wie etwa von Laserlicht oder UV-Licht, auf die Ablöseschicht 104, sodass sich die Ablöseschicht 104 durch die Wärme des Lichts zersetzt und das Trägersubstrat 102 entfernt werden kann. Dann wird die Struktur gewendet und auf einem Band platziert. 5A also shows a carrier substrate detachment for detaching the carrier substrate 102 from the rear redistribution structure 106, e.g. B. the dielectric layer 108. In some embodiments, peeling includes projecting light, such as laser light or UV light, onto the peel layer 104 so that the peel layer 104 decomposes with the heat of the light and the carrier substrate 102 can be removed . Then the structure is turned over and placed on a belt.

Leitfähige Verbindungselemente 152 werden so hergestellt, dass sie sich durch die dielektrische Schicht 108 erstrecken, um die Metallisierungsstruktur 110 zu kontaktieren. Bei einer Ausführungsform können die leitfähigen Verbindungselemente 152 dadurch platziert werden, dass zunächst Öffnungen durch die dielektrische Schicht 108 erzeugt werden, um Teile der Metallisierungsstruktur 110 freizulegen. Die Öffnungen können zum Beispiel durch Laserbohren, Ätzen oder dergleichen erzeugt werden. Die leitfähigen Verbindungselemente 152 können Kontakthügel, wie etwa Mikrobumps oder C4-Kontakthügel, sein, und sie können ein Material wie Zinn oder andere geeignete Materialien, wie etwa Silber oder Kupfer, aufweisen. Bei einer Ausführungsform, bei der die leitfähigen Verbindungselemente 152 Kontakthügel sind, können die leitfähigen Verbindungselemente 152 ein Material wie Zinn oder andere geeignete Materialien aufweisen, wie etwa Silber, bleifreies Zinn oder Kupfer. Bei einer Ausführungsform, bei der die leitfähigen Verbindungselemente 152 Lötzinn-Kontakthügel sind, können die leitfähigen Verbindungselemente 152 dadurch hergestellt werden, dass zunächst eine Schicht aus Zinn mit solchen allgemein üblichen Verfahren wie Aufdampfung, Elektroplattierung, Drucken, Lotübertragung, Kugelplatzierung usw. mit einer Dicke von z. B. etwa 100 µm hergestellt wird. Nachdem die Schicht aus Zinn auf der Struktur hergestellt worden ist, kann ein Aufschmelzprozess durchgeführt werden, um das Material in die gewünschten Kontakthügelformen zu bringen.Conductive interconnects 152 are fabricated to extend through dielectric layer 108 to contact metallization structure 110. In one embodiment, the conductive interconnect elements 152 may be placed by first creating openings through the dielectric layer 108 to expose portions of the metallization structure 110. The openings can be created, for example, by laser drilling, etching or the like. The conductive interconnect elements 152 may be bumps, such as microbumps or C4 bumps, and may comprise a material such as tin or other suitable materials such as silver or copper. In an embodiment where the conductive interconnects 152 are bumps, the conductive interconnects 152 may comprise a material such as tin or other suitable materials such as silver, lead-free tin or copper. In an embodiment in which the conductive interconnects 152 are solder bumps, the conductive interconnects 152 may be formed by first forming a layer of tin using such common techniques as vapor deposition, electroplating, printing, solder transfer, ball placement, etc. of a thickness from Z. B. about 100 µm is produced. After the layer of tin has been formed on the structure, a reflow process can be performed to form the material into the desired bump shapes.

Bei anderen Ausführungsformen können die leitfähigen Verbindungselemente 152 leitfähige Säulen, wie etwa Kupfersäulen, sein, und sie können ein oder mehrere leitfähige Materialien, wie etwa Kupfer, Wolfram, andere leitfähige Materialien oder dergleichen, aufweisen und können zum Beispiel durch Elektroplattierung, stromlose Plattierung oder dergleichen mit einer Seedschicht und einem platzierten und strukturierten Fotoresist hergestellt werden. Bei einer Ausführungsform wird ein Elektroplattierungsprozess verwendet, bei dem die Seedschicht und das Fotoresist in ein Galvanisierbad, wie etwa eine Kupfersulfat(CuSO₄)-haltige Lösung, getaucht werden. Die Oberfläche der Seedschicht wird mit der negativen Seite einer externen Gleichstromquelle elektrisch verbunden, sodass bei dem Elektroplattierungsprozess die Seedschicht als die Katode fungiert. Eine feste leitfähige Anode, wie etwa eine Kupferanode, wird ebenfalls in das Bad getaucht und wird an der passiven Seite der Stromquelle befestigt. Die Atome von der Anode werden in das Bad freigesetzt, und die Katode, z. B. die Seedschicht, nimmt die freigesetzten Atome auf, wodurch die freiliegenden leitfähigen Bereiche der Seedschicht in der Öffnung des Fotoresists plattiert werden. Nach der Herstellung der leitfähigen Verbindungselemente 152 kann das Fotoresist entfernt werden, und die darunter befindliche freiliegende Seedschicht kann ebenfalls entfernt werden.In other embodiments, the conductive interconnects 152 may be conductive columns, such as copper columns, and may include one or more conductive materials, such as copper, tungsten, other conductive materials, or the like, and may, for example, be electroplated, electroless plated, or the like with a seed layer and a placed and structured photoresist. In one embodiment, an electroplating process is used in which the seed layer and photoresist are dipped into an electroplating bath, such as a solution containing copper sulfate (CuSO ₄ ). The surface of the seed layer is electrically connected to the negative side of an external DC power source so that the seed layer acts as the cathode in the electroplating process. A solid conductive anode, such as a copper anode, is also dipped into the bath and is attached to the passive side of the power source. The atoms from the anode are released into the bath, and the cathode, e.g. B. the seed layer, absorbs the released atoms, thereby plating the exposed conductive areas of the seed layer in the opening of the photoresist. After the conductive interconnects 152 are formed, the photoresist may be removed and the exposed seed layer underneath may also be removed.

Außerdem können die leitfähigen Verbindungselemente 152 in einer Matrix von Zeilen und Spalten entlang einer Unterseite der dielektrischen Schicht 108 angeordnet werden. Weiterhin kann eine einzelne Zeile nur Erdanschlüsse umfassen, während benachbarte Zeilen nur Stromanschlüsse umfassen können. Daher gibt es parallele Leitungen mit Erdanschlüssen und Stromanschlüssen entlang der Unterseite der dielektrischen Schicht 108. Es kann jedoch jede geeignete Anordnung verwendet werden.Additionally, the conductive interconnect elements 152 may be arranged in a matrix of rows and columns along a bottom surface of the dielectric layer 108. Furthermore, a single row may only include ground connections, while adjacent rows may only include power connections. Therefore, there are parallel lines with ground terminals and power terminals along the bottom of the dielectric layer 108. However, any suitable arrangement can be used.

Nachdem die zweiten IPD-Dies 50C und 50D verkapselt worden sind, wird ein Vereinzelungsprozess durch Zersägen entlang Ritzgrabenbereichen, z. B. zwischen dem ersten Package-Bereich 100A und anderen Package-Bereichen, durchgeführt, um den ersten IPD-Stapel 500 herzustellen. Der resultierende vereinzelte erste IPD-Stapel 500 stammt aus dem ersten Package-Bereich 100A. Es kann jedoch jeder Vereinzelungsprozess verwendet werden.After the second IPD dies 50C and 50D have been encapsulated, a singulation process is carried out by sawing along scribe trench areas, e.g. B. between the first package area 100A and other package areas to produce the first IPD stack 500. The resulting isolated first IPD stack 500 comes from the first package area 100A. However, any separation process can be used.

5B zeigt eine Äquivalenzschaltung, die die Ersatzkapazität darstellt, die mit dem ersten IPD-Stapel 500 erzielt werden kann. Bei dieser Ausführungsform wird eine Kapazität (C_a), die von der ersten unteren Schicht 301 erhalten werden kann, in einem gestrichelten Kasten 507 dargestellt (wobei die einzelnen Kapazitäten der einzelnen Kondensatoren mit C₁, C₂, ... bezeichnet sind), während eine Kapazität (C_b), die von der ersten oberen Schicht 501 erhalten werden kann, in einem gestrichelten Kasten 509 dargestellt ist (wobei die einzelnen Kapazitäten der einzelnen Kondensatoren mit C₁, C₂, ... bezeichnet sind). Wie zu erkennen ist, können dadurch, dass die Kondensatoren in jedem der IPD-Dies (z. B. den ersten IPD-Dies 50A und 50B und den zweiten IPD-Dies 50C und 50D) aufeinandergestapelt und miteinander verbunden werden, die IPD-Dies miteinander parallel geschaltet werden. Daher kann die Gesamtkapazität (C_T) für den ersten IPD-Stapel 500 die Summe aus der Kapazität (C_a), die von der ersten unteren Schicht 301 erhalten werden kann, und der Kapazität (C_b) sein, die von der ersten oberen Schicht 501 erhalten werden kann (d. h., C_T = C_a + C_b). Daher kann eine größere Kapazität erhalten werden, ohne die Gesamtgrundfläche zu vergrößern. 5B shows an equivalent circuit that represents the equivalent capacity that can be achieved with the first IPD stack 500. In this embodiment, a capacitance (C _a ) that can be obtained from the first lower layer 301 is shown in a dashed box 507 (where the individual capacitances of the individual capacitors are denoted by C ₁ , C ₂ , ...), while a capacitance (C _b ) that can be obtained from the first upper layer 501 is shown in a dashed box 509 (where the individual capacitances of the individual capacitors are denoted by C ₁ , C ₂ , ...). As can be seen, by stacking and interconnecting the capacitors in each of the IPD dies (e.g., the first IPD dies 50A and 50B and the second IPD dies 50C and 50D), the IPD dies can be made be connected in parallel with each other. Therefore, the total capacity (C _T ) for the first IPD stack 500 may be the sum of the capacity (C _a ) that can be obtained from the first lower layer 301 and the capacity (C _b ) that can be obtained from the first upper one Layer 501 can be obtained (ie, C _T = C _a + C _b ). Therefore, larger capacity can be obtained without increasing the overall floor area.

6 zeigt ein Platzieren des ersten IPD-Stapels 500 auf einer dritten Umverteilungsstruktur 138. Bei einer Ausführungsform kann die dritte Umverteilungsstruktur 138 ähnlich wie die rückseitige Umverteilungsstruktur 106 hergestellt werden. Zum Beispiel kann die dritte Umverteilungsstruktur 138 auf einem Trägersubstrat (nicht einzeln dargestellt) hergestellt werden, und dann können eine oder mehrere Seiten der dritten Umverteilungsstruktur 138 freigelegt werden, um Stellen zum weiteren Bonden bereitzustellen. Es können jedoch alle geeigneten Verfahren und Materialien zum Herstellen der dritten Umverteilungsstruktur 138 zum Einsatz kommen. 6 shows placing the first IPD stack 500 on a third redistribution structure 138. In one embodiment, the third redistribution structure 138 can be manufactured similarly to the rear redistribution structure 106. For example, the third redistribution structure 138 may be fabricated on a support substrate (not individually shown), and then one or more sides of the third redistribution structure 138 may be exposed to provide locations for further bonding. However, any suitable methods and materials may be used to produce the third redistribution structure 138.

Nachdem die dritte Umverteilungsstruktur 138 hergestellt worden ist, kann der erste IPD-Stapel 500 an der dritten Umverteilungsstruktur 138 befestigt werden. Bei einer Ausführungsform kann der erste IPD-Stapel 500 z. B. mit einem Pick-and-Place-Prozess in Kontakt mit der dritten Umverteilungsstruktur 138 gebracht werden. Nach der Kontaktherstellung kann der erste IPD-Stapel 500 mit einem geeigneten Bondverfahren, wie etwa Aufschmelzung, Schmelzbondung, Hybridbondung oder Metall-Metall-Bondung, einer Kombination davon oder dergleichen, an die dritte Umverteilungsstruktur 138 gebondet werden.After the third redistribution structure 138 has been manufactured, the first IPD stack 500 can be attached to the third redistribution structure 138. In one embodiment, the first IPD stack 500 can e.g. B. brought into contact with the third redistribution structure 138 using a pick-and-place process. After making contact, the first IPD stack 500 may be bonded to the third redistribution structure 138 using a suitable bonding method, such as reflow, fusion bonding, hybrid bonding, or metal-metal bonding, a combination thereof, or the like.

6 zeigt weiterhin, dass außer dem ersten IPD-Stapel 500 auch ein erster funktioneller Die 60A und ein zweiter funktioneller Die 60B an die dritte Umverteilungsstruktur 138 gebondet werden. Bei einer Ausführungsform kann der erste funktionelle Die 60A eine Logikvorrichtung sein, wie etwa ein System-on-a-Chip (SoC), ein Hauptprozessor (CPU), ein Grafikprozessor (GPU), ein Microcontroller oder dergleichen. Der zweite funktionelle Die 60B kann eine Speichervorrichtung sein, wie etwa ein HBM-Modul (HBM: Speicher mit hoher Bandbreite), ein DRAM-Die (DRAM: dynamischer Direktzugriffsspeicher), ein SRAM-Die (SRAM: statischer Direktzugriffsspeicher), ein HMC-Modul (HMC: Hybridspeicherwürfel) oder dergleichen. Bei einigen Ausführungsformen kann der erste funktionelle Die 60A ein SoC-Die sein, und der zweite funktionelle Die 60B kann ein Speicher mit hoher Bandbreite sein. Der erste funktionelle Die 60A und der zweite funktionelle Die 60B können in Prozessen des gleichen Technologieknotens oder in Prozessen mit unterschiedlichen Technologieknoten hergestellt werden. Zum Beispiel kann der erste funktionelle Die 60A ein Die eines moderneren Prozessknotens als der zweite funktionelle Die 60B sein. Der erste funktionelle Die 60A und der zweite funktionelle Die 60B können unterschiedliche Größen (z. B. unterschiedliche Höhen und/oder Flächeninhalte) haben, oder sie können die gleiche Größe (z. B. gleiche Höhen und/oder gleiche Flächeninhalte) haben. 6 5 further shows that in addition to the first IPD stack 500, a first functional die 60A and a second functional die 60B are also bonded to the third redistribution structure 138. In one embodiment, the first functional die 60A may be a logic device, such as a system-on-a-chip (SoC), a main processor (CPU), a graphics processing unit (GPU), a microcontroller, or the like. The second functional die 60B may be a memory device such as an HBM module (HBM: High Bandwidth Memory), a DRAM die (DRAM: dynamic random access memory), an SRAM die (SRAM: static random access memory), an HMC die. Module (HMC: Hybrid Storage Cube) or the like. In some embodiments, the first functional die 60A may be an SoC die and the second functional die 60B may be a high bandwidth memory. The first functional Die 60A and the second functional Die 60B can be manufactured in processes of the same technology node or in processes with different technology nodes. For example, the first functional die 60A may be a die of a more modern process node than the second functional die 60B. The first functional die 60A and the second functional die 60B may have different sizes (e.g., different heights and/or areas), or they may have the same size (e.g., same heights and/or same areas).

Bei einer Ausführungsform können der erste funktionelle Die 60A und der zweite funktionelle Die 60B z. B. mit einem Pick-and-Place-Prozess in Kontakt mit der dritten Umverteilungsstruktur 138 gebracht werden, wodurch Außenanschlüsse (die bei einigen Ausführungsformen den leitfähigen Verbindungselementen 152 ähnlich sind) in physischen Kontakt mit leitfähigen Teilen der dritten Umverteilungsstruktur 138 gebracht werden. Nach der Kontaktherstellung können der erste funktionelle Die 60A und der zweite funktionelle Die 60B mit einem geeigneten Bondverfahren, wie etwa Aufschmelzung, Schmelzbondung, Hybridbondung oder Metall-Metall-Bondung, einer Kombination davon oder dergleichen, mit der dritten Metallisierungsstruktur 138 verbunden werden.In one embodiment, the first functional die 60A and the second functional die 60B may be e.g. B. brought into contact with the third redistribution structure 138 using a pick-and-place process, whereby external terminals (which in some embodiments are similar to the conductive connectors 152) are brought into physical contact with conductive portions of the third redistribution structure 138. After making contact, the first functional die 60A and the second functional die 60B may be connected to the third metallization structure 138 using a suitable bonding method, such as reflow, fusion bonding, hybrid bonding, or metal-metal bonding, a combination thereof, or the like.

Bei einigen Ausführungsformen kann eine Unterfüllung 144 zwischen der dritten Umverteilungsstruktur 138 und dem ersten funktionellen Die 60A, zwischen der dritten Umverteilungsstruktur 138 und dem zweiten funktionellen Die 60B und zwischen der dritten Umverteilungsstruktur 138 und dem ersten IPD-Stapel 500 hergestellt werden. Die Unterfüllung 144 kann eine mechanische Spannung reduzieren und Verbindungsstellen schützen, die durch das Aufschmelzen der leitfähigen Verbindungselemente 152 entstehen. Die Unterfüllung 144 kann mit einem Kapillarfluss-Verfahren hergestellt werden, nachdem der erste funktionelle Die 60A, der zweite funktionelle Die 60B und der erste IPD-Stapel 500 befestigt worden sind, oder sie kann mit einem geeigneten Abscheidungsverfahren hergestellt werden, bevor der erste funktionelle Die 60A, der zweite funktionelle Die 60B und der erste IPD-Stapel 500 befestigt werden.In some embodiments, an underfill 144 may be between the third redistribution structure 138 and the first functional die 60A, between the third redistribution structure 138 and the second functional die 60B, and between the third redistribution structure 138 and the first IPD stack 500 can be produced. The underfill 144 can reduce mechanical stress and protect connection points caused by the melting of the conductive connection elements 152. The underfill 144 may be fabricated using a capillary flow process after the first functional die 60A, the second functional die 60B, and the first IPD stack 500 have been attached, or may be fabricated using a suitable deposition process before the first functional die 60A, the second functional die 60B and the first IPD stack 500 are attached.

6 zeigt außerdem, dass ein Verkapselungsmaterial 146 auf und um den ersten funktionellen Die 60A, den zweiten funktionellen Die 60B und den ersten IPD-Stapel 500 aufgebracht wird, um eine erste verkappte Struktur 601 herzustellen. Das Verkapselungsmaterial 146 kann durch Formpressen, Pressspritzen oder dergleichen aufgebracht werden und kann so um den ersten funktionellen Die 60A, den zweiten funktionellen Die 60B und den ersten IPD-Stapel 500 aufgebracht werden, dass diese vergraben oder verdeckt werden. Das Verkapselungsmaterial 146 wird außerdem in Spaltbereichen zwischen dem ersten IPD-Stapel 500, dem ersten funktionellen Die 60A und dem zweiten funktionellen Die 60B aufgebracht. Das Verkapselungsmaterial 146 kann in einer flüssigen oder halbflüssigen Form aufgebracht werden und anschließend gehärtet werden. 6 also shows that an encapsulation material 146 is deposited on and around the first functional die 60A, the second functional die 60B and the first IPD stack 500 to produce a first capped structure 601. The encapsulating material 146 may be applied by compression molding, injection molding, or the like, and may be applied around the first functional die 60A, the second functional die 60B, and the first IPD stack 500 to bury or obscure them. The encapsulation material 146 is also deposited in gap areas between the first IPD stack 500, the first functional die 60A and the second functional die 60B. The encapsulation material 146 may be applied in a liquid or semi-liquid form and then cured.

6 zeigt weiterhin, dass ein Planarisierungsprozess an dem Verkapselungsmaterial 146 durchgeführt wird. Mit dem Planarisierungsprozess kann auch Material des ersten IPD-Stapels 500, des ersten funktionellen Dies 60A und des zweiten funktionellen Dies 60B entfernt werden. Nach dem Planarisierungsprozess sind Oberseiten des ersten IPD-Stapels 500, des ersten funktionellen Dies 60A, des zweiten funktionellen Dies 60B und des Verkapselungsmaterials 146 koplanar. Der Planarisierungsprozess kann zum Beispiel eine chemisch-mechanische Polierung (CMP), ein Schleifprozess oder dergleichen sein. Bei einigen Ausführungsformen kann die Planarisierung entfallen. 6 further shows that a planarization process is performed on the encapsulation material 146. The planarization process may also remove material from the first IPD stack 500, the first functional die 60A, and the second functional die 60B. After the planarization process, top surfaces of the first IPD stack 500, the first functional die 60A, the second functional die 60B, and the encapsulation material 146 are coplanar. The planarization process can be, for example, a chemical mechanical polishing (CMP), a grinding process or the like. In some embodiments, planarization may be omitted.

Nachdem das Verkapselungsmaterial 146 platziert worden ist, können zweite leitfähige Verbindungselemente 603 auf einer dem ersten IPD-Stapel 500 gegenüberliegenden Seite der dritten Umverteilungsstruktur 138 platziert oder hergestellt werden. Bei einer Ausführungsform können die zweiten leitfähigen Verbindungselemente 603 den leitfähigen Verbindungselementen 152 insofern ähnlich sein, als dass sie leitfähige Kugeln, wie etwa Lotkugeln, oder leitfähige Säulen sind. Es können jedoch alle geeigneten Materialien und Verfahren zum Einsatz kommen.After the encapsulating material 146 is placed, second conductive interconnect elements 603 may be placed or fabricated on a side of the third redistribution structure 138 opposite the first IPD stack 500. In one embodiment, the second conductive connectors 603 may be similar to the conductive connectors 152 in that they are conductive balls, such as solder balls, or conductive columns. However, all suitable materials and processes can be used.

7 zeigt, dass nach dem Verkapseln des ersten IPD-Stapels 500, des ersten funktionellen Dies 60A und des zweiten funktionellen Dies 60B die erste verkappte Struktur 601 an einem Substrat 150 befestigt werden kann. Bei einer Ausführungsform kann das Substrat 150 einen isolierenden Kern, wie etwa einen glasfaserverstärktes Harzkern, aufweisen. Ein beispielhaftes Kernmaterial ist Glasfaser-Harz, wie etwa FR₄. Bei anderen Ausführungsformen ist das Kernmaterial ein Bismaleimid-Triazin(BT)-Harz oder ein anderes Leiterplatten(PCB)-Material oder -Schicht. Aufbauschichten, wie etwa eine Ajinomoto-Aufbauschicht (ABF), oder andere Schichtstoffe können ebenfalls für das Substrat 150 verwendet werden. 7 shows that after encapsulating the first IPD stack 500, the first functional die 60A and the second functional die 60B, the first capped structure 601 can be attached to a substrate 150. In one embodiment, the substrate 150 may include an insulating core, such as a glass fiber reinforced resin core. An exemplary core material is fiberglass resin, such as FR ₄ . In other embodiments, the core material is a bismaleimide triazine (BT) resin or other printed circuit board (PCB) material or layer. Builder layers, such as an Ajinomoto builder layer (ABF), or other laminates may also be used for the substrate 150.

Das Substrat 150 kann aktive und passive Vorrichtungen (nicht dargestellt) aufweisen. Zum Erfüllen der baulichen und Funktionsanforderungen an den Entwurf kann eine breite Palette von Vorrichtungen verwendet werden, wie etwa Transistoren, Kondensatoren oder Widerstände, Kombinationen davon oder dergleichen.The substrate 150 may include active and passive devices (not shown). A wide range of devices may be used to meet the structural and functional requirements of the design, such as transistors, capacitors or resistors, combinations thereof, or the like.

Das Substrat 150 kann Metallisierungsschichten und leitfähige Durchkontaktierungen 208 auf beiden Seiten des Isolierkerns aufweisen. Die Metallisierungsstrukturen können über den aktiven und passiven Vorrichtungen hergestellt werden und können so konzipiert sein, dass sie die verschiedenen Vorrichtungen zu funktionellen Schaltungen verbinden. Die Metallisierungsschichten können aus wechselnden Schichten aus dielektrischem Material (z. B. einem dielektrischen Low-k-Material) und leitfähigem Material (z. B. Kupfer) hergestellt werden, wobei Durchkontaktierungen die Schichten aus leitfähigem Material miteinander verbinden, und die Metallisierungsschichten können mit jedem geeigneten Verfahren (z. B. Abscheidung, Single- oder Dual-Damascene-Prozess oder dergleichen) hergestellt werden. Bei anderen Ausführungsformen weist das Substrat 150 keine aktiven und passiven Vorrichtungen auf.The substrate 150 may include metallization layers and conductive vias 208 on both sides of the insulating core. The metallization structures may be fabricated over the active and passive devices and may be designed to connect the various devices into functional circuits. The metallization layers may be formed from alternating layers of dielectric material (e.g., a low-k dielectric material) and conductive material (e.g., copper), with vias connecting the layers of conductive material together, and the metallization layers may be formed with any suitable process (e.g. deposition, single or dual damascene process or the like). In other embodiments, substrate 150 does not include active and passive devices.

Das Substrat 150 kann Bondpads 204 auf einer ersten Seite des Substrats 150 und Bondpads 206 auf einer zweiten Seite des Substrats 150 haben (wobei die zweite Seite der ersten Seite des Substrats 150 gegenüberliegt), um die zweiten leitfähigen Verbindungselemente 603 zu verbinden. Bei einigen Ausführungsformen werden die Bondpads 204 und 206 durch Erzeugen von Aussparungen (nicht dargestellt) in dielektrischen Schichten (nicht dargestellt) auf der ersten und der zweiten Seite des Substrats 150 hergestellt. Die Aussparungen können so erzeugt werden, dass die Bondpads 204 und 206 in die dielektrischen Schichten eingebettet werden können. Bei anderen Ausführungsformen werden die Aussparungen weggelassen, da die Bondpads 204 und 206 auf der dielektrischen Schicht hergestellt werden können. Bei einigen Ausführungsformen umfassen die Bondpads 204 und 206 eine dünne Seedschicht (nicht dargestellt), die aus Kupfer, Titan, Nickel, Gold, Palladium oder dergleichen oder einer Kombination davon hergestellt ist. Das leitfähige Material für die Bondpads 204 und 206 kann über der dünnen Seedschicht abgeschieden werden. Das leitfähige Material kann durch elektrochemische Plattierung, stromlose Plattierung, CVD, ALD, PVD oder dergleichen oder eine Kombination davon abgeschieden werden. Bei einer Ausführungsform ist das leitfähige Material der Bondpads 204 und 206 Kupfer, Wolfram, Aluminium, Silber, Gold oder dergleichen oder eine Kombination davon.The substrate 150 may have bond pads 204 on a first side of the substrate 150 and bond pads 206 on a second side of the substrate 150 (where the second side is opposite the first side of the substrate 150) to connect the second conductive interconnect elements 603. In some embodiments, bond pads 204 and 206 are fabricated by creating recesses (not shown) in dielectric layers (not shown) on the first and second sides of substrate 150. The recesses can be created so that the bond pads 204 and 206 can be embedded in the dielectric layers. In other embodiments, the recesses are omitted because the bond pads 204 and 206 are on the dielectric Layer can be produced. In some embodiments, bond pads 204 and 206 include a thin seed layer (not shown) made of copper, titanium, nickel, gold, palladium, or the like, or a combination thereof. The conductive material for bond pads 204 and 206 can be deposited over the thin seed layer. The conductive material may be deposited by electrochemical plating, electroless plating, CVD, ALD, PVD or the like, or a combination thereof. In one embodiment, the conductive material of bond pads 204 and 206 is copper, tungsten, aluminum, silver, gold, or the like, or a combination thereof.

Bei einer Ausführungsform sind die Bondpads 204 und 206 UBMs, die drei Schichten aus leitfähigen Materialien aufweisen, wie etwa eine Schicht aus Titan, eine Schicht aus Kupfer und eine Schicht aus Nickel. Es können aber auch andere Anordnungen von Materialien und Schichten, wie etwa eine Anordnung Chrom / Chrom-Kupfer-Legierung / Kupfer / Gold, eine Anordnung Titan / Titan-Wolfram / Kupfer oder eine Anordnung Kupfer / Nickel / Gold, für die Herstellung der Bondpads 204 und 206 verwendet werden. Alle geeigneten Materialien oder Materialschichten, die für die Bondpads 204 und 206 verwendet werden können, sollen vollständig innerhalb des Umfangs der vorliegenden Anmeldung liegen.In one embodiment, bond pads 204 and 206 are UBMs that include three layers of conductive materials, such as a layer of titanium, a layer of copper, and a layer of nickel. However, other arrangements of materials and layers, such as a chrome/chromium-copper alloy/copper/gold arrangement, a titanium/titanium-tungsten/copper arrangement or a copper/nickel/gold arrangement, can also be used for the production of the bond pads 204 and 206 can be used. Any suitable materials or layers of materials that may be used for bond pads 204 and 206 are intended to be fully within the scope of the present application.

Bei einigen Ausführungsformen kann eine Unterfüllung 154 zwischen der ersten verkappten Struktur 601 und dem Substrat 150 hergestellt werden. Die Unterfüllung 154 kann eine mechanische Spannung reduzieren und Verbindungsstellen schützen, die durch das Aufschmelzen der zweiten leitfähigen Verbindungselemente 603 entstehen. Die Unterfüllung 154 kann mit einem Kapillarfluss-Verfahren hergestellt werden, nachdem der Struktur befestigt worden ist, oder sie kann mit einem geeigneten Abscheidungsverfahren hergestellt werden, bevor die Struktur befestigt wird.In some embodiments, an underfill 154 may be created between the first capped structure 601 and the substrate 150. The underfill 154 can reduce mechanical stress and protect connection points caused by the melting of the second conductive connection elements 603. The underfill 154 may be formed using a capillary flow process after the structure is attached, or may be formed using a suitable deposition process before the structure is attached.

Bei einigen Ausführungsformen werden die zweiten leitfähigen Verbindungselemente 603 aufgeschmolzen, um die erste verkappte Struktur 601 an den Bondpads 206 zu befestigen. Die zweiten leitfähigen Verbindungselemente 603 verbinden die Strukturen, wie etwa die Metallisierungsschichten 208 in dem Substrat 150, elektrisch und/oder physisch mit der ersten verkappten Struktur 601. Bei einigen Ausführungsformen wird ein Lotresist auf dem Substratkern hergestellt. Die erste verkappte Struktur 601 kann in Öffnungen in dem Lotresist angeordnet werden, um mit den Bondpads 206 elektrisch und mechanisch verbunden zu werden. Das Lotresist kann zum Schützen von Bereichen des Substrats 150 gegen äußere Beschädigung verwendet werden.In some embodiments, the second conductive connection elements 603 are melted to attach the first capped structure 601 to the bond pads 206. The second conductive interconnects 603 electrically and/or physically connect the structures, such as the metallization layers 208 in the substrate 150, to the first capped structure 601. In some embodiments, a solder resist is formed on the substrate core. The first capped structure 601 can be arranged in openings in the solder resist to be electrically and mechanically connected to the bond pads 206. The solder resist can be used to protect areas of the substrate 150 from external damage.

Durch Verwenden des ersten IPD-Stapels 500 kann der Gesamtstruktur eine erhöhte Kapazität verliehen werden, damit sie mit dem ersten funktionellen Die 60A und dem zweiten funktionellen Die 60B funktionieren kann. Dies kann erreicht werden, ohne dass eine größere Grundfläche benötigt wird, was die Gesamtgröße der Vorrichtung beeinträchtigen würde. Schließlich kann durch Wählen der Anzahl und Größe der einzelnen IPD-Dies eine exakte Kapazität erhalten werden, ohne dass die Gesamtstruktur völlig neu konzipiert werden muss.By using the first IPD stack 500, the overall structure can be given increased capacity to function with the first functional die 60A and the second functional die 60B. This can be achieved without requiring a larger footprint, which would affect the overall size of the device. Finally, by choosing the number and size of each IPD die, an exact capacity can be obtained without having to completely redesign the overall structure.

8 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die ersten IPD-Dies 50A und 50B und die zweiten IPD-Dies 50C und 50D in einer Vorderseite-an-Rückseite-Konfiguration verbunden werden, statt in einer Vorderseite-an-Vorderseite-Konfiguration verbunden zu werden, wie sie vorstehend unter Bezugnahme auf die 2 bis 7 beschrieben worden ist. Insbesondere werden bei dieser Ausführungsform die ersten IPD-Dies 50A und 50B physisch und elektrisch an die rückseitige Umverteilungsstruktur 106 gebondet, bevor das Verkapselungsmaterial 120 aufgebracht wird, statt sie mit einem Klebstoff an der rückseitigen Umverteilungsstruktur 106 zu befestigen. 8th shows another embodiment in which the first IPD dies 50A and 50B and the second IPD dies 50C and 50D are connected in a front-to-back configuration instead of being connected in a front-to-front configuration, as described above with reference to the 2 until 7 has been described. Specifically, in this embodiment, the first IPD dies 50A and 50B are physically and electrically bonded to the rear redistribution structure 106 before the encapsulation material 120 is applied, rather than attaching them to the rear redistribution structure 106 with an adhesive.

Bei einer speziellen Ausführungsform werden die ersten IPD-Dies 50A und 50B unter Verwendung der Die-Außenkontakte 217 und eines Prozesses, der dem unter Bezugnahme auf 5A beschriebenen Prozess zum Bonden der zweiten IPD-Dies 50C und 50D an die vorderseitige Umverteilungsstruktur 122 ähnlich ist, an die rückseitige Umverteilungsstruktur 106 gebondet. Zum Beispiel kann ein Pick-and-Place-Prozess verwendet werden, um die ersten IPD-Dies 50A und 50B in physischen und elektrischen Kontakt mit der rückseitigen Umverteilungsstruktur 106 zu bringen. Nach der Kontaktherstellung werden die ersten IPD-Dies 50A und 50B z. B. mit einem Hybridbondprozess, einem Dielektrikum-Bondprozess oder einem anderen geeigneten Bondprozess gebondet. Es kann jedoch jeder geeignete Bondprozess oder ein anderer Verbindungsprozess verwendet werden.In a specific embodiment, the first IPD dies 50A and 50B are formed using the die external contacts 217 and a process similar to that described in FIG 5A The process described for bonding the second IPD dies 50C and 50D to the front redistribution structure 122 is similar to the rear redistribution structure 106. For example, a pick-and-place process may be used to bring the first IPD dies 50A and 50B into physical and electrical contact with the rear redistribution structure 106. After making contact, the first IPD dies 50A and 50B are z. B. bonded with a hybrid bonding process, a dielectric bonding process or another suitable bonding process. However, any suitable bonding process or other connection process can be used.

Nachdem die ersten IPD-Dies 50A und 50B gebondet worden sind, kann das Verfahren so fortgesetzt werden, wie es vorstehend unter Bezugnahme auf die 3 bis 8 beschrieben worden ist. Zum Beispiel können die folgenden Schritte ausgeführt werden: Aufbringen und Dünnen des Verkapselungsmaterials 120, um die ersten Durchkontaktierungen 116 freizulegen (aber das Verkapselungsmaterial 120 kann auch über den ersten IPD-Dies 50A und 50B bestehen bleiben, da keine elektrischen Verbindungen mit dieser Seite hergestellt werden müssen); Herstellen der vorderseitigen Umverteilungsstruktur 122, um eine elektrische Verbindung mit den ersten Durchkontaktierungen 116 herzustellen; Bonden der zweiten IPD-Dies 50C und 50D an die vorderseitige Umverteilungsstruktur 122; und Aufbringen des Verkapselungsmaterials 136, um die zweiten IPD-Dies 50C und 50D zu verkapseln, um den ersten IPD-Stapel 500 herzustellen. Außerdem kann der erste IPD-Stapel 500 zusammen mit dem ersten funktionellen Die 60A und dem zweiten funktionellen Die 60B auf die dritte Umverteilungsstruktur 138 platziert werden, das Verkapselungsmaterial 146 kann aufgebracht werden, und die Struktur kann mit dem Substrat 150 verbunden werden.After the first IPD dies 50A and 50B have been bonded, the process can continue as described above with reference to FIG 3 until 8th has been described. For example, the following steps may be performed: depositing and thinning the encapsulation material 120 to expose the first vias 116 (but the encapsulation material 120 may also remain over the first IPD dies 50A and 50B since no electrical connections are made to that side must); producing the front redistribution structure 122 to electrically connect to the first vias 116; bonding the second IPD dies 50C and 50D to the front redistribution structure 122; and applying the encapsulating material 136 to encapsulate the second IPD dies 50C and 50D to produce the first IPD stack 500. In addition, the first IPD stack 500 together with the first functional die 60A and the second functional die 60B can be placed on the third redistribution structure 138, the encapsulation material 146 can be applied, and the structure can be connected to the substrate 150.

Die 9A bis 9C zeigen eine weitere Ausführungsform, bei der der erste IPD-Stapel 500 mit zweiten Außenanschlüssen 156 zusätzlich zu den ersten Durchkontaktierungen 116 hergestellt wird, um die rückseitige Umverteilungsstruktur 106 und die vorderseitige Umverteilungsstruktur 122 zu verbinden. Wie in 9A gezeigt ist, wird bei dieser Ausführungsform die rückseitige Umverteilungsstruktur 106 so hergestellt, wie es vorstehend unter Bezugnahme auf 1 dargelegt worden ist. Zum Beispiel wird die dielektrische Schicht 108 über dem Trägersubstrat 102 (in 9A nicht einzeln dargestellt) hergestellt, und die eine oder die mehreren Metallisierungsstrukturen 110 werden über der dielektrischen Schicht 108 hergestellt, um die rückseitige Umverteilungsstruktur 106 herzustellen.The 9A until 9C show another embodiment in which the first IPD stack 500 is fabricated with second external terminals 156 in addition to the first vias 116 to connect the rear redistribution structure 106 and the front redistribution structure 122. As in 9A As shown, in this embodiment, the rear redistribution structure 106 is manufactured as described above with reference to 1 has been presented. For example, the dielectric layer 108 is over the carrier substrate 102 (in 9A (not shown individually), and the one or more metallization structures 110 are formed over the dielectric layer 108 to form the backside redistribution structure 106.

Nach der Herstellung der rückseitigen Umverteilungsstruktur 106 können die ersten Durchkontaktierungen 116 in elektrischer Verbindung mit der rückseitigen Umverteilungsstruktur 106 hergestellt werden. Bei einer Ausführungsform kann die rückseitige Umverteilungsstruktur 106 so hergestellt werden, wie es vorstehend unter Bezugnahme auf 2A beschrieben worden ist. Zum Beispiel kann die rückseitige Umverteilungsstruktur 106 wie folgt hergestellt werden: Herstellen einer Seedschicht; Platzieren eines Fotoresists über der Seedschicht und anschließendes Strukturieren des Fotoresists; Plattieren der Materialien der ersten Durchkontaktierungen 116 in die Öffnungen des Fotoresists; Entfernen des Fotoresists; und Entfernen von unbedeckten Teilen der Seedschicht. Es können jedoch alle geeigneten Verfahren und Materialien zum Herstellen der ersten Durchkontaktierungen 116 verwendet werden.After the rear redistribution structure 106 has been produced, the first vias 116 can be produced in electrical connection with the rear redistribution structure 106. In one embodiment, the rear redistribution structure 106 may be manufactured as described above with reference to 2A has been described. For example, the rear redistribution structure 106 can be manufactured as follows: producing a seed layer; placing a photoresist over the seed layer and then patterning the photoresist; plating the materials of the first vias 116 into the openings of the photoresist; removing the photoresist; and removing uncovered portions of the seed layer. However, any suitable methods and materials can be used to form the first vias 116.

Bei dieser Ausführungsform sollen die ersten Durchkontaktierungen 116 jedoch nicht die einzige Verbindung zwischen der rückseitigen Umverteilungsstruktur 106 und der vorderseitigen Umverteilungsstruktur 122 sein. Daher brauchen die ersten Durchkontaktierungen 116 nicht so groß wie die ersten IPD-Dies 50A und 50B zu sein, und sie werden so hergestellt, dass sie eine kleinere Höhe als die ersten IPD-Dies 50A und 50B haben. Zum Beispiel können bei dieser Ausführungsform die ersten Durchkontaktierungen 116 so hergestellt werden, dass sie eine erste Dicke T₁ von etwa 10 µm bis etwa 650 µm, z. B. von etwa 50 µm, haben. Es kann jedoch jede geeignete Dicke verwendet werden.In this embodiment, however, the first vias 116 should not be the only connection between the rear redistribution structure 106 and the front redistribution structure 122. Therefore, the first vias 116 need not be as large as the first IPD dies 50A and 50B and are manufactured to have a smaller height than the first IPD dies 50A and 50B. For example, in this embodiment, the first vias 116 may be fabricated to have a first thickness T ₁ of about 10 μm to about 650 μm, e.g. B. of about 50 µm. However, any suitable thickness can be used.

9B zeigt eine Herstellung der vorderseitigen Umverteilungsstruktur 122. Bei dieser Ausführungsform wird die vorderseitige Umverteilungsstruktur 122 jedoch nicht auf dem Verkapselungsmaterial 120 hergestellt, sondern sie wird von der rückseitigen Umverteilungsstruktur 106 getrennt, zum Beispiel indem sie auf einem zweiten Trägerwafer (nicht einzeln dargestellt), der dem Trägersubstrat 102 ähnlich ist, hergestellt wird. Zum Beispiel wird die dielektrische Schicht 124 über dem zweiten Trägerwafer und einer Ablöseschicht 104 hergestellt, und über der dielektrischen Schicht 124 werden eine oder mehrere Metallisierungsstrukturen 126 hergestellt. 9B shows fabrication of the front redistribution structure 122. In this embodiment, however, the front redistribution structure 122 is not fabricated on the encapsulation material 120, but is separated from the back redistribution structure 106, for example by being formed on a second carrier wafer (not individually shown) corresponding to the Carrier substrate 102 is similar, is produced. For example, the dielectric layer 124 is formed over the second carrier wafer and a release layer 104, and one or more metallization structures 126 are formed over the dielectric layer 124.

9B zeigt außerdem, dass nach der Herstellung der vorderseitigen Umverteilungsstruktur 122 die zweiten IPD-Dies 50C und 50D an die vorderseitige Umverteilungsstruktur 122 gebondet werden. Bei einer Ausführungsform werden die zweiten IPD-Dies 50C und 50D so gebondet, wie es vorstehend unter Bezugnahme auf 5A dargelegt worden ist. Zum Beispiel werden die zweiten IPD-Dies 50C und 50D mit einem Pick-and-Place-Prozess platziert und dann z. B. mit einem Hybridbondprozess gebondet. Es kann jedoch jedes geeignete Verfahren zum Bonden der zweiten IPD-Dies 50C und 50D verwendet werden. 9B also shows that after fabricating the front redistribution structure 122, the second IPD dies 50C and 50D are bonded to the front redistribution structure 122. In one embodiment, the second IPD dies 50C and 50D are bonded as described above with reference to 5A has been presented. For example, the second IPD dies 50C and 50D are placed using a pick-and-place process and then z. B. bonded with a hybrid bonding process. However, any suitable method for bonding the second IPD dies 50C and 50D can be used.

Nachdem die zweiten IPD-Dies 50C und 50D an die vorderseitige Umverteilungsstruktur 122 gebondet worden sind, können sie mit dem Verkapselungsmaterial 136 verkapselt werden. Bei einer Ausführungsform kann das Verkapselungsmaterial 136 so aufgebracht werden, wie es vorstehend unter Bezugnahme auf 5A dargelegt worden ist. Es kann jedoch jede geeignete Verkapselungsverfahren verwendet werden.After the second IPD dies 50C and 50D have been bonded to the front redistribution structure 122, they can be encapsulated with the encapsulation material 136. In one embodiment, the encapsulating material 136 may be applied as described above with reference to 5A has been presented. However, any suitable encapsulation method can be used.

Schließlich zeigt 9B ein Platzieren der zweiten Außenanschlüsse 156 in elektrischer Verbindung mit der vorderseitigen Umverteilungsstruktur 122, wobei die zweiten Außenanschlüsse 156 zusammen mit den ersten Durchkontaktierungen 116 verwendet werden, um die rückseitige Umverteilungsstruktur 106 mit der vorderseitigen Umverteilungsstruktur 122 zu verbinden. Bei einer Ausführungsform kann die Platzierung der zweiten Außenanschlüsse 156 damit begonnen werden, dass zunächst der zweite Trägerwafer und die Klebstoffschicht entfernt werden, um die dielektrische Schicht 124 der vorderseitigen Umverteilungsstruktur 122 freizulegen. Bei einer Ausführungsform kann der zweite Trägerwafer so entfernt werden, wie es vorstehend für den ersten Trägerwafer dargelegt worden ist, aber es kann jedes geeignete Entfernungsverfahren zum Einsatz kommen.Finally shows 9B placing the second external terminals 156 in electrical connection with the front redistribution structure 122, wherein the second external terminals 156 are used together with the first vias 116 to connect the rear redistribution structure 106 to the front redistribution structure 122. In one embodiment, placement of the second external terminals 156 may begin by first removing the second carrier wafer and adhesive layer to expose the dielectric layer 124 of the front redistribution structure 122. In one embodiment, the second carrier wafer can be removed as set out above for the first carrier wafer, but any suitable removal method may be used.

Nachdem die dielektrische Schicht 124 freigelegt worden ist, kann sie strukturiert werden, um Teile der einen oder mehreren Metallisierungsstrukturen 126 freizulegen. Bei einer Ausführungsform kann die dielektrische Schicht 124 z. B. durch Laserbohren strukturiert werden. Bei diesem Verfahren wird zunächst eine Schutzschicht, wie etwa eine LTHC-Schicht (LTHC: Licht-Wärme-Umwandlung) oder eine HogoMax-Schicht (in 9B nicht einzeln dargestellt), über der dielektrischen Schicht 124 abgeschieden. Anschließend wird ein Laser auf die Teile der dielektrischen Schicht 124 gerichtet, die entfernt werden sollen. Während des Laserbohrens kann die Bohr-Energie etwa 0,1 mJ bis etwa 30 mJ betragen, und der Bohrwinkel kann etwa 0° bis etwa 85° senkrecht zu der dielektrischen Schicht 124 betragen. Es können jedoch alle geeigneten Verfahren verwendet werden, wie etwa fotolithografische Maskierungs- und Ätzverfahren.After the dielectric layer 124 is exposed, it may be patterned to expose portions of the one or more metallization structures 126. In one embodiment, the dielectric layer 124 may e.g. B. be structured by laser drilling. In this process, a protective layer is first applied, such as an LTHC layer (LTHC: light-heat conversion) or a HogoMax layer (in 9B not shown individually), deposited over the dielectric layer 124. A laser is then directed at the portions of the dielectric layer 124 that are to be removed. During laser drilling, the drilling energy can be about 0.1 mJ to about 30 mJ, and the drilling angle can be about 0° to about 85° perpendicular to the dielectric layer 124. However, any suitable methods can be used, such as photolithographic masking and etching methods.

Nachdem die dielektrische Schicht 124 strukturiert worden ist, werden die zweiten Außenanschlüsse 156 durch die dielektrische Schicht 124 und in elektrischer Verbindung mit der vorderseitigen Umverteilungsstruktur 122 platziert. Die zweiten Außenanschlüsse 156 können Kontakthügel, wie etwa Mikrobumps oder C4-Kontakthügel, sein, und sie können ein Material wie Zinn oder andere geeignete Materialien, wie etwa Silber oder Kupfer, aufweisen. Bei einer Ausführungsform, bei der die zweiten Außenanschlüsse 156 Lötzinn-Kontakthügel sind, können die zweiten Außenanschlüsse 156 dadurch hergestellt werden, dass zunächst eine Schicht aus Zinn mit solchen allgemein üblichen Verfahren wie Aufdampfung, Elektroplattierung, Drucken, Lotübertragung, Kugelplatzierung usw. mit einer Dicke von z. B. etwa 100 µm hergestellt wird. Nachdem die Schicht aus Zinn auf der Struktur hergestellt worden ist, kann ein Aufschmelzprozess durchgeführt werden, um das Material in die gewünschten Kontakthügelformen zu bringen.After the dielectric layer 124 has been patterned, the second external terminals 156 are placed through the dielectric layer 124 and in electrical connection with the front-side redistribution structure 122. The second external terminals 156 may be bumps, such as microbumps or C4 bumps, and may include a material such as tin or other suitable materials such as silver or copper. In an embodiment in which the second external terminals 156 are solder bumps, the second external terminals 156 may be formed by first forming a layer of tin using such common techniques as vapor deposition, electroplating, printing, solder transfer, ball placement, etc. of a thickness from Z. B. about 100 µm is produced. After the layer of tin has been formed on the structure, a reflow process can be performed to form the material into the desired bump shapes.

9C zeigt ein Bonden der zweiten Außenanschlüsse 156 an die ersten Durchkontaktierungen 116, wodurch die rückseitige Umverteilungsstruktur 106 und die vorderseitige Umverteilungsstruktur 122 elektrisch verbunden werden. Bei einer Ausführungsform werden die zweiten Außenanschlüsse 156 nach ihrer Herstellung zu den ersten Durchkontaktierungen 116 ausgerichtet und in physischen Kontakt mit diesen gebracht, und eine Bondung wird durchgeführt. Zum Beispiel kann bei einer Ausführungsform, bei der die zweiten Außenanschlüsse 156 Lötkontakthügel sind, der Bondprozess ein Aufschmelzprozess sein, bei dem die Temperatur der zweiten Außenanschlüsse 156 auf eine Temperatur erhöht wird, bei der die zweiten Außenanschlüsse 156 sich verflüssigen und fließen, sodass die zweiten Außenanschlüsse 156 an die ersten Durchkontaktierungen 116 gebondet werden, nachdem sich die zweiten Außenanschlüsse 156 wieder verfestigt haben. Es kann jedoch jedes geeignete Bondverfahren verwendet werden. 9C shows bonding of the second external connections 156 to the first vias 116, whereby the rear redistribution structure 106 and the front redistribution structure 122 are electrically connected. In one embodiment, after fabrication, the second external terminals 156 are aligned with and brought into physical contact with the first vias 116 and bonding is performed. For example, in an embodiment in which the second external terminals 156 are solder bumps, the bonding process may be a reflow process in which the temperature of the second external terminals 156 is increased to a temperature at which the second external terminals 156 liquefy and flow so that the second external terminals 156 liquefy and flow External connections 156 are bonded to the first vias 116 after the second external connections 156 have solidified again. However, any suitable bonding method can be used.

9C zeigt außerdem, dass nach dem Bonden der zweiten Außenanschlüsse 156 an die ersten Durchkontaktierungen 116 das Verkapselungsmaterial 120 um die zweiten Außenanschlüsse 156, die ersten Durchkontaktierungen 116 und die ersten IPD-Dies 50A und 50B aufgebracht werden kann, um eine zusätzliche Abstützung zwischen der rückseitigen Umverteilungsstruktur 106 und der vorderseitigen Umverteilungsstruktur 122 bereitzustellen. Bei einer Ausführungsform kann das Verkapselungsmaterial 120 so aufgebracht werden, wie es vorstehend unter Bezugnahme auf 3 dargelegt worden ist. Zum Beispiel kann das Verkapselungsmaterial 120 durch Formpressen, Pressspritzen oder dergleichen aufgebracht werden. Es kann jedoch jedes geeignete Verfahren zum Aufbringen des Verkapselungsmaterials 120 zwischen der rückseitigen Umverteilungsstruktur 106 und der vorderseitigen Umverteilungsstruktur 122 verwendet werden. 9C also shows that after bonding the second external terminals 156 to the first vias 116, the encapsulation material 120 can be applied around the second external terminals 156, the first vias 116 and the first IPD dies 50A and 50B to provide additional support between the rear redistribution structure 106 and the front redistribution structure 122 to provide. In one embodiment, the encapsulation material 120 may be applied as described above with reference to 3 has been presented. For example, the encapsulation material 120 may be applied by compression molding, injection molding, or the like. However, any suitable method of applying the encapsulating material 120 between the rear redistribution structure 106 and the front redistribution structure 122 may be used.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Verkapselungsmaterial 120 ein Unterfüllungsmaterial sein. Bei dieser Ausführungsform kann das Verkapselungsmaterial 120 mit einem Kapillarfluss-Verfahren hergestellt werden, nachdem die zweiten Außenanschlüsse 156 an die ersten Durchkontaktierungen 116 gebondet worden sind. Es können jedoch alle geeigneten Verfahren und Materialien zum Einsatz kommen.In another embodiment, the encapsulation material 120 may be an underfill material. In this embodiment, the encapsulation material 120 may be manufactured using a capillary flow process after the second external terminals 156 are bonded to the first vias 116. However, all suitable processes and materials can be used.

Nachdem der erste IPD-Stapel 500 bei dieser Ausführungsform hergestellt worden ist, kann das Verfahren so fortgesetzt werden, wie es vorstehend unter Bezugnahme auf die 6 bis 8 dargelegt worden ist. Zum Beispiel kann der erste IPD-Stapel 500 zusammen mit dem ersten funktionellen Die 60A und dem zweiten funktionellen Die 60B auf die dritte Umverteilungsstruktur 138 platziert werden, das Verkapselungsmaterial 146 kann aufgebracht werden, und die Struktur kann mit dem Substrat 150 verbunden werden. Es können jedoch alle geeigneten Verfahren zum Verbinden des ersten IPD-Stapels 500 mit anderen Strukturen verwendet werden.After the first IPD stack 500 is manufactured in this embodiment, the process may continue as described above with reference to FIG 6 until 8th has been presented. For example, the first IPD stack 500 along with the first functional die 60A and the second functional die 60B can be placed on the third redistribution structure 138, the encapsulation material 146 can be applied, and the structure can be connected to the substrate 150. However, any suitable method of connecting the first IPD stack 500 to other structures may be used.

10A zeigt eine noch weitere Ausführungsform, bei der erste IPD-Stapel 500 mit mehr Schichten als nur der ersten unteren Schicht 301 und der ersten oberen Schicht 501 hergestellt wird. Bei der Ausführungsform, die in 10A dargestellt ist, wird die erste untere Schicht 301 so hergestellt, wie es vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 dargelegt worden ist (wobei die dargestellte Ausführungsform eine Vorderseite-an-Rückseite-Konfiguration ist, aber es kann jede der offenbarten Konfigurationen verwendet werden). 10A shows yet another embodiment in which first IPD stack 500 is fabricated with more layers than just the first bottom layer 301 and the first top layer 501. In the embodiment in 10A As shown, the first lower layer 301 is manufactured as described above with reference to FIG 1 until 8th (the illustrated embodiment is a front-to-back configuration, but any of the disclosed configurations may be used).

Nachdem die erste untere Schicht 301 hergestellt worden ist, wird eine erste mittlere Schicht 303 über der ersten unteren Schicht 301 hergestellt, bevor die erste obere Schicht 501 hergestellt wird. Bei einer Ausführungsform umfasst die erste mittlere Schicht 303 eine vierte Umverteilungsschicht 305, zweite Durchkontaktierungen 307, dritte IPD-Dies 50E und 50F und ein drittes Verkapselungsmaterial 309. Bei einer Ausführungsform wird die vierte Umverteilungsschicht 305 mit ähnlichen Verfahren und Materialien wie die vorderseitige Umverteilungsstruktur 122 hergestellt, die vorstehend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben worden ist. Zum Beispiel werden mehrere dielektrische Schichten und Metallisierungsschichten abwechselnd abgeschieden, um die vierte Umverteilungsschicht 305 aufzubauen. Es können jedoch alle geeigneten Verfahren und Materialien zum Einsatz kommen.After the first bottom layer 301 is made, a first middle layer 303 is made over the first bottom layer 301 before the first top layer 501 is made. In one embodiment, the first middle layer 303 includes a fourth redistribution layer 305, second vias 307, third IPD dies 50E and 50F, and a third encapsulation material 309. In one embodiment, the fourth redistribution layer 305 is manufactured using similar methods and materials as the front redistribution structure 122 , mentioned above with reference to 4 has been described. For example, multiple dielectric layers and metallization layers are alternately deposited to construct the fourth redistribution layer 305. However, all suitable processes and materials can be used.

Nachdem die vierte Umverteilungsschicht 305 hergestellt worden ist, werden die zweiten Durchkontaktierungen 307 in elektrischer Verbindung mit der vierten Umverteilungsschicht 305 hergestellt. Bei einer Ausführungsform können die zweiten Durchkontaktierungen 307 mit ähnlichen Verfahren und Materialien wie die ersten Durchkontaktierungen 116 hergestellt werden, die vorstehend unter Bezugnahme auf 2A beschrieben worden sind. Zum Beispiel können die zweiten Durchkontaktierungen 307 wie folgt hergestellt werden: Herstellen einer Seedschicht über der vierten Umverteilungsschicht 305; Platzieren eines Fotoresists über der Seedschicht und anschließendes Strukturieren des Fotoresists, wobei die zweiten Durchkontaktierungen 307 mit der Struktur des Fotoresists hergestellt werden; Entfernen des Fotoresists; und Entfernen von unbedeckten Teilen der Seedschicht. Es können jedoch alle geeigneten Verfahren und Materialien verwendet werden.After the fourth redistribution layer 305 is fabricated, the second vias 307 are fabricated in electrical connection with the fourth redistribution layer 305. In one embodiment, the second vias 307 may be fabricated using similar methods and materials as the first vias 116 described above with reference to 2A have been described. For example, the second vias 307 may be formed as follows: forming a seed layer over the fourth redistribution layer 305; placing a photoresist over the seed layer and then patterning the photoresist, forming the second vias 307 with the pattern of the photoresist; removing the photoresist; and removing uncovered portions of the seed layer. However, any suitable methods and materials can be used.

Nachdem die zweiten Durchkontaktierungen 307 hergestellt worden sind, können die dritten IPD-Dies 50E und 50F benachbart zu den zweiten Durchkontaktierungen 307 platziert werden. Bei einer Ausführungsform kann die dritten IPD-Dies 50E und 50F den ersten IPD-Dies 50A und 50B ähnlich sein (z. B. können sie Kondensator-Dies sein), und sie können z. B. mit einem Pick-and-Place-Prozess in physischen und elektrischen Kontakt mit der vierten Umverteilungsschicht 305 gebracht werden. Anschließend können die dritten IPD-Dies 50E und 50F z. B. mit einem Hybridbondprozess, einem Metall-Metall-Bondprozess, einem Dielektrikum-Bondprozess, einer Kombination davon oder dergleichen gebondet werden. Es können jedoch alle geeigneten Verfahren zum Einsatz kommen.After the second vias 307 are fabricated, the third IPD dies 50E and 50F may be placed adjacent to the second vias 307. In one embodiment, the third IPD dies 50E and 50F may be similar to the first IPD dies 50A and 50B (e.g., they may be capacitor dies), and they may be, e.g. B. brought into physical and electrical contact with the fourth redistribution layer 305 using a pick-and-place process. The third IPD dies 50E and 50F can then be used, for example. B. bonded with a hybrid bonding process, a metal-metal bonding process, a dielectric bonding process, a combination thereof or the like. However, all suitable procedures can be used.

10A zeigt außerdem, dass nach dem Bonden der dritten IPD-Dies 50E und 50F ein drittes Verkapselungsmaterial 309 über den dritten IPD-Dies 50E und 50F platziert werden kann und gedünnt werden kann, um die zweiten Durchkontaktierungen 307 freizulegen. Bei einer Ausführungsform kann das dritte Verkapselungsmaterial 309 mit ähnlichen Verfahren und Materialien wie das Verkapselungsmaterial 120 abgeschieden werden, das vorstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben worden ist. Es können jedoch alle geeigneten Verfahren und Materialien verwendet werden. 10A also shows that after bonding the third IPD dies 50E and 50F, a third encapsulation material 309 may be placed over the third IPD dies 50E and 50F and thinned to expose the second vias 307. In one embodiment, the third encapsulation material 309 may be deposited using similar methods and materials as the encapsulation material 120 described above with reference to 3 has been described. However, any suitable methods and materials can be used.

Nachdem die erste mittlere Schicht 303 hergestellt worden ist, kann die erste obere Schicht 501 über der ersten mittleren Schicht 303 hergestellt werden, und die leitfähigen Verbindungselemente 152 werden mit der ersten unteren Schicht 301 verbunden. Bei einer Ausführungsform kann die erste obere Schicht 501 so hergestellt werden, wie es vorstehend unter Bezugnahme auf die 4 und 5 dargelegt worden ist. Zum Beispiel kann die erste obere Schicht 501 wie folgt hergestellt werden: Herstellen der vorderseitigen Umverteilungsstruktur 122; Platzieren der zweiten IPD-Dies 50C und 50D und Bonden an die vorderseitige Umverteilungsstruktur 122; und Verkapseln der zweiten IPD-Dies 50C und 50D mit dem Verkapselungsmaterial 136. Ebenso können die leitfähigen Verbindungselemente 152 so platziert werden, wie es vorstehend unter Bezugnahme auf 5A dargelegt worden ist. Es können jedoch alle geeigneten Verfahren und Materialien zum Herstellen und/oder Platzieren der ersten oberen Schicht 501 und der leitfähigen Verbindungselemente 152 verwendet werden.After the first middle layer 303 is formed, the first upper layer 501 may be formed over the first middle layer 303, and the conductive connectors 152 are connected to the first lower layer 301. In one embodiment, the first top layer 501 may be manufactured as described above with reference to FIG 4 and 5 has been presented. For example, the first top layer 501 may be manufactured as follows: manufacturing the front redistribution structure 122; placing the second IPD dies 50C and 50D and bonding to the front redistribution structure 122; and encapsulating the second IPD dies 50C and 50D with the encapsulating material 136. Likewise, the conductive connectors 152 may be placed as described above with reference to 5A has been presented. However, any suitable methods and materials may be used to fabricate and/or place the first top layer 501 and the conductive interconnects 152.

10B zeigt eine Äquivalenzschaltung, die die Ersatzkapazität darstellt, die mit dem aus drei Schichten bestehenden ersten IPD-Stapel 500 erzielt werden kann. Bei dieser Ausführungsform wird die Kapazität (Ca), die von der ersten unteren Schicht 301 erhalten werden kann, in dem gestrichelten Kasten 507 dargestellt (wobei die einzelnen Kapazitäten der einzelnen Kondensatoren mit C₁, C₂, ... bezeichnet sind), die Kapazität (C_b), die von der ersten oberen Schicht 501 erhalten werden kann, ist in dem gestrichelten Kasten 509 dargestellt ist (wobei die einzelnen Kapazitäten der einzelnen Kondensatoren mit C₁, C₂, ... bezeichnet sind), und eine Kapazität (C_c), die von der ersten mittleren Schicht 303 erhalten werden kann, ist in einem gestrichelten Kasten 1001 dargestellt ist (wobei die einzelnen Kapazitäten der einzelnen Kondensatoren mit C₁, C₂, ... bezeichnet sind). Wie zu erkennen ist, können dadurch, dass die einzelnen IPD-Dies in dem ersten IPD-Stapel 500 (z. B. die ersten IPD-Dies 50A und 50B, die zweiten IPD-Dies 50C und 50D und die dritten IPD-Dies 50E und 50F) aufeinandergestapelt und miteinander verbunden werden, die IPD-Dies miteinander parallel geschaltet werden. Daher kann die Gesamtkapazität (C_T) für den ersten IPD-Stapel 500 die Summe aus den folgenden Kapazitäten sein: der Kapazität (C_a), die von der ersten unteren Schicht 301 erhalten werden kann, der Kapazität (C_b), die von der ersten oberen Schicht 501 erhalten werden kann, und der Kapazität (C_c), die von der ersten mittleren Schicht 303 erhalten werden kann (d. h., C_T = C_a + C_b + C_c). Daher kann eine größere Kapazität erhalten werden, ohne die Gesamtgrundfläche zu vergrößern, und die Kapazität kann bei Bedarf einfach durch Erhöhen oder Verringern der Anzahl von Schichten oder der Anzahl von IPD-Dies in jeder Schicht angepasst werden. 10B shows an equivalent circuit illustrating the equivalent capacitance that can be achieved with the three-layer first IPD stack 500. In this embodiment, the capacitance (Ca) that can be obtained from the first lower layer 301 is shown in the dashed box 507 (where the individual capacitances of the individual capacitors are denoted by C ₁ , C ₂ , ...), which Capacitance (C _b ) that can be obtained from the first upper layer 501 is shown in the dashed box 509 (where the individual capacitances of the individual capacitors are denoted by C ₁ , C ₂ , ...), and a capacitance (C _c ), which can be obtained from the first middle layer 303, is shown in a dashed box 1001 (where the individual capacitances of the individual capacitors are denoted by C ₁ , C ₂ , ...). As can be seen, the individual IPD dies in the first IPD stack 500 (e.g. the first IPD dies 50A and 50B, the second IPD dies 50C and 50D and the third IPD dies 50E and 50F) are stacked on top of each other and connected to each other, the IPD dies are connected in parallel with each other. Therefore, the total capacity (C _T ) for the first IPD stack 500 may be the sum of the following capacities: the capacity (C _a ) that can be obtained from the first lower layer 301, the capacity (C _b ) that can be obtained from the first upper layer 501 can be obtained, and the capacity (C _c ) that can be obtained from the first middle layer 303 (ie, C _T = C _a + C _b + C _c ). Therefore, greater capacity can be obtained without increasing the overall footprint, and the capacity can be adjusted as needed simply by increasing or decreasing the number of layers or the number of IPD dies in each layer.

11 zeigt eine noch weitere Ausführungsform, bei der fünf Schichten in dem ersten IPD-Stapel 500 verwendet werden. Zum Beispiel werden bei dieser Ausführungsform die erste untere Schicht 301, die erste mittlere Schicht 303 und die erste obere Schicht 501 in der hier beschriebenen Weise, aber mit nur einem der IPD-Dies in jeder Schicht, hergestellt. Zusätzlich werden bei dieser Ausführungsform eine zweite mittlere Schicht 1101 und eine dritte mittlere Schicht 1103 hergestellt, die der ersten mittleren Schicht 303 ähnlich sein können, die vorstehend unter Bezugnahme auf 10A beschrieben worden ist (aber mit nur einem der IPD-Dies). Es kann jedoch jede Anzahl von Schichten verwendet werden. 11 shows yet another embodiment in which five layers are used in the first IPD stack 500. For example, in this embodiment, the first bottom layer 301, the first middle layer 303, and the first top layer 501 are fabricated in the manner described herein, but with only one of the IPD dies in each layer. Additionally, in this embodiment, a second middle layer 1101 and a third middle layer 1103 are manufactured, which may be similar to the first middle layer 303 described above with reference to 10A has been described (but with only one of the IPD dies). However, any number of layers can be used.

Bei dieser Ausführungsform kann der gesamte erste IPD-Stapel 500 mit fünf Schichten eine Gesamthöhe Ho von 670 µm haben (z. B. 100 µm je IPD-Die plus 30 µm je Umverteilungsschicht und Formmasse auf beiden Seiten von vier der IPD-Dies plus 50 µm für die Umverteilungsschicht und die Formmasse auf beiden Seiten der ersten oberen Schicht 501). Außerdem können bei Ausführungsformen, bei denen die einzelnen IPD-Dies jeweils eine Kapazität von 1,1 µF/mm² und eine aktive Fläche von 32,27 mm² haben können, die einzelnen Schichten jeweils eine Einzelschicht-Kapazität von 35,5 µF haben. Daher beträgt die Gesamtkapazität des ersten IPD-Stapels 500 bei dieser speziellen Ausführungsform etwa 178 µF. Es können jedoch alle geeigneten Parameter verwendet werden.In this embodiment, the entire first five-layer IPD stack 500 may have a total height Ho of 670 μm (e.g., 100 μm per IPD die plus 30 μm per redistribution layer and molding compound on either side of four of the IPD dies plus 50 µm for the redistribution layer and the molding compound on both sides of the first upper layer 501). Additionally, in embodiments where the individual IPD dies may each have a capacitance of 1.1 µF/mm ² and an active area of 32.27 mm ² , the individual layers may each have a single layer capacitance of 35.5 µF . Therefore, the total capacitance of the first IPD stack 500 in this particular embodiment is approximately 178 µF. However, any suitable parameters can be used.

12 zeigt eine Top-Down-Variante eines möglichen Layouts mit der ersten verkappten Struktur und dem Substrat 150. Bei der dargestellten Ausführungsform wird der erste IPD-Stapel 500 auf das Substrat 150 zwischen einen ersten der zweiten funktionellen Dies 60B und einen zweiten der zweiten funktionellen Dies 60B (z. B. zwischen zwei Speicher-Dies mit hoher Bandbreite) platziert. Außerdem wird einer der ersten funktionellen Dies 60A (z. B. ein System-on-a-Chip-Die) mit dem Substrat 150 jeweils benachbart zu dem ersten der zweiten funktionellen Dies 60B, dem zweiten der zweiten funktionellen Dies 60B und dem ersten IPD-Stapel 500 verbunden. Es kann jedoch jedes geeignete Layout verwendet werden. 12 shows a top-down variant of a possible layout with the first capped structure and the substrate 150. In the illustrated embodiment, the first IPD stack 500 is placed on the substrate 150 between a first of the second functional dies 60B and a second of the second functional dies 60B (e.g. placed between two high bandwidth memory dies). In addition, one of the first functional dies 60A (e.g., a system-on-a-chip die) with the substrate 150 becomes adjacent to the first of the second functional dies 60B, the second of the second functional dies 60B, and the first IPD, respectively -Stack 500 connected. However, any suitable layout can be used.

Bei einer Ausführungsform kann jeder der ersten funktionellen Dies 60A eine erste Abmessung D₁ von etwa 10 mm bis etwa 100 mm, z. B. von etwa 33 mm, und eine zweite Abmessung D₂ von etwa 8 mm bis etwa 95 mm, z. B. von etwa 25 mm, haben. Ebenso kann jeder der zweiten funktionellen Dies 60B eine dritte Abmessung D₃ von etwa 3 mm bis etwa 20 mm, z. B. von etwa 12 mm, und eine vierte Abmessung D₄ von etwa 2 mm bis etwa 20 mm, z. B. von etwa 8 mm, haben. Es können jedoch alle geeigneten Abmessungen verwendet werden.In one embodiment, each of the first functional dies 60A may have a first dimension D ₁ of about 10 mm to about 100 mm, e.g. B. of about 33 mm, and a second dimension D ₂ of about 8 mm to about 95 mm, e.g. B. of about 25 mm. Likewise, each of the second functional dies 60B may have a third dimension D ₃ of about 3 mm to about 20 mm, e.g. B. of about 12 mm, and a fourth dimension D ₄ of about 2 mm to about 20 mm, e.g. B. of about 8 mm. However, any suitable dimensions can be used.

Der erste IPD-Stapel 500 kann so hergestellt werden, dass er Abmessungen hat, die in die kleine Grundfläche passen, die von den ersten funktionellen Dies 60A und den zweiten funktionellen Dies 60B übriggelassen wird. Daher kann der erste IPD-Stapel 500 eine fünfte Abmessung D₅ von etwa 2 mm bis etwa 20 mm, z. B. von etwa 8 mm, und eine sechste Abmessung D₆ von ebenfalls etwa 2 mm bis etwa 20 mm, z. B. von etwa 8 mm, haben. Es können jedoch alle geeigneten Abmessungen verwendet werden.The first IPD stack 500 can be manufactured to have dimensions that fit into the small footprint left by the first functional dies 60A and the second functional dies 60B. Therefore, the first IPD stack 500 may have a fifth dimension D ₅ of about 2 mm to about 20 mm, e.g. B. of about 8 mm, and a sixth dimension D ₆ of also about 2 mm to about 20 mm, e.g. B. of about 8 mm. However, any suitable dimensions can be used.

Durch Verkappen mehrerer IPD-Dies in einem Package unter Verwendung des ersten IPD-Stapels 500 kann ein größerer Parameter (z. B. eine größere Kapazität) erhalten werden, ohne dass auch eine größere Grundfläche benötigt wird. Außerdem kann die gewünschte Kapazität durch Verwenden sowohl einer gewünschten Anzahl von Schichten als auch einer gewünschten Anzahl und/oder Größe von IPD-Dies exakt angepasst werden. Daher kann eine gewünschte Kapazität erzielt werden, ohne dass dies zu Lasten der Größe geht.By packaging multiple IPD dies in a package using the first IPD stack 500, a larger parameter (e.g., larger capacity) can be obtained without also requiring a larger footprint. Additionally, the desired capacity can be precisely tailored by using both a desired number of layers and a desired number and/or size of IPD dies. Therefore, a desired capacity can be achieved without sacrificing size.

Die Erfindung wird durch den Hauptanspruch und die nebengeordneten Patentansprüche definiert. Die Unteransprüche geben weitere Ausführungsformen der Erfindung wieder.The invention is defined by the main claim and the subordinate claims. The subclaims reflect further embodiments of the invention.