掩蔽装置、结合半导体衬底及形成半导体器件的方法与流程

1.本发明实施例涉及一种掩蔽装置、用于结合半导体衬底的方法及形成半导体器件的方法。


背景技术：

2.由于各种电子组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度的持续改善，半导体行业已经历快速增长。在很大程度上，集成密度的改善来自于最小特征大小(feature size)的不断地减小，这允许更多的组件能够集成到给定区域内。随着对缩小电子器件的需求的增加，亟需更小且更具创造性的半导体管芯的封装技术。这种封装系统的实例是叠层封装(package
‑
on
‑
package，pop)技术。在pop器件中，顶部半导体封装被堆叠在底部半导体封装的顶部上，以提供高集成水平及组件密度。pop技术一般能够生产功能性得到增强且在印刷电路板(printed circuit board，pcb)上占用空间小的半导体器件。


技术实现要素：

3.根据本发明的实施例，一种用于执行激光加热工艺的掩蔽装置包括掩蔽层以及安装层。所述掩蔽层包括多个掩蔽部分，所述掩蔽部分对于回焊激光是不透明的。所述掩蔽层位于所述安装层上，所述安装层对于所述回焊激光是透明的。
4.根据本发明的实施例，一种用于结合半导体衬底的方法包括下列步骤：将管芯放置在衬底上，所述管芯上的多个第一连接件中的相应的第一连接件接触所述衬底上的多个第二连接件中的相应的第二连接件；及在所述管芯及所述衬底上执行加热工艺，以将所述相应的第一连接件与所述相应的第二连接件结合。所述加热工艺包括下列步骤：在激光产生器与所述衬底之间放置掩蔽装置，所述掩蔽装置包括掩蔽层及透明层，所述掩蔽层的部分是不透明的；及执行第一激光发射，所述激光穿过所述掩蔽层中的第一间隙且穿过所述透明层以加热与所述衬底相对的所述管芯的顶侧的第一部分。
5.根据本发明的实施例，一种形成半导体器件的方法包括下列步骤：将第一封装组件与第二封装组件对准，所述第一封装组件具有第一导电连接件，所述第二封装组件具有第二导电连接件，其中所述对准使所述第一导电连接件与所述第二导电连接件实体接触；执行第一激光发射，所述第一激光发射撞击与所述第一导电连接件相对的所述第一封装组件，所述第一激光发射经由穿过掩蔽层中的第一开口且穿过所述掩蔽层的邻近所述第一开口的第一部分透明的部分而成形，所述第一激光发射对所述第一导电连接件及所述第二导电连接件进行回焊。
附图说明
6.结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本公开的各个方面。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。
7.图1到图12以及图14a到图18是根据一些实施例在用于形成器件封装的工艺期间的各中间步骤的剖视图。
8.图13a到图13j是根据一些实施例的掩蔽装置的俯视图及剖视图。
9.[符号的说明]
[0010]
13b
‑
13b’、13d
‑
13d’、13f
‑
13f’、13h
‑
13h’、13j
‑
13j’：横截面
[0011]
40a：第一区
[0012]
40b：第二区
[0013]
40c：第三区
[0014]
52：激光束
[0015]
52a：第一激光发射
[0016]
52b：第二激光发射
[0017]
52c：第三激光发射
[0018]
54：激光束产生器
[0019]
100：第一封装组件
[0020]
100a、200a：第一封装区
[0021]
100b、200b：第二封装区
[0022]
101：第一封装
[0023]
102：载体衬底
[0024]
104：释放层
[0025]
106：背侧重布线结构
[0026]
108、112、146、150、154、158：介电层
[0027]
110、148、152、156：金属化图案
[0028]
114：开口
[0029]
116：通孔
[0030]
126：集成电路管芯
[0031]
128：粘合剂
[0032]
130：半导体衬底
[0033]
132：内连线结构
[0034]
134：焊盘
[0035]
136：钝化膜
[0036]
138：管芯连接件
[0037]
140：介电材料
[0038]
142：包封体
[0039]
144：前侧重布线结构
[0040]
160：凸块下金属层
[0041]
162、164、166、168：导电连接件
[0042]
200：第二封装组件
[0043]
201：第二封装
[0044]
300：封装结构
[0045]
302：封装衬底
[0046]
304：结合焊盘
[0047]
400：掩蔽装置
[0048]
402：掩蔽层
[0049]
404：安装层
[0050]
410、420、430、440：区
[0051]
412：环形开口
[0052]
414：圆形部分
[0053]
422：圆形开口
[0054]
432：矩形开口
[0055]
444：部分透明的部分
[0056]
d1、d2、d3：直径
[0057]
dist1：总体距离
[0058]
l1、l2：长度
[0059]
l3：分离长度
[0060]
t1、t2：厚度
[0061]
w1、w2：宽度
[0062]
x、y：方向
具体实施方式
[0063]
以下公开内容提供用于实作本发明的不同特征的诸多不同的实施例或实例。以下阐述组件及布置的具体实例以简化本公开。当然，这些仅为实例而非旨在进行限制。举例来说，在以下说明中，在第二特征之上或第二特征上形成第一特征可包括其中第一特征与第二特征被形成为直接接触的实施例，且也可包括其中第一特征与第二特征之间可形成附加特征从而使得第一特征与第二特征可不直接接触的实施例。另外，本公开在各种实例中可重复使用参考编号和/或字母。此种重复使用是为了简明及清晰起见，且自身并不表示所论述的各个实施例和/或配置之间的关系。
[0064]
此外，为易于说明，本文中可能使用例如“在...之下”、“在...下方”、“下部的”、“在...上方”、“上部的”等空间相对性用语来阐述图中所示一个元件或特征与另一(其他)元件或特征的关系。所述空间相对性用语旨在除图中所绘示的取向外还囊括器件在使用或操作中的不同取向。装置可被另外取向(旋转90度或处于其他取向)，且本文中所用的空间相对性描述语可同样相应地进行解释。
[0065]
根据一些实施例，第一封装组件是通过激光辅助结合(laser assisted bonding，lab)工艺结合到第二封装组件。第一封装组件及第二封装组件可为例如晶片(wafers)，且每一者包含多个封装区。在lab工艺中，通过激光束依序加热封装组件的封装区。将包括掩蔽层及透明安装层的掩蔽装置放置在激光束发射器与顶部封装组件的顶表面之间。掩蔽装置用于通过允许激光发射穿过掩蔽层中的开口且击中目标封装区来将激光束局限于加热特定封装区。lab工艺允许通过仅直接加热顶部封装组件来将第一封装组件与第二封装组件结合在一起。可减少底部封装组件的间接加热，这可帮助减少晶片翘曲。使用不同类型激
光束及通过移动掩蔽装置的位置而得到的不同类型的加热轮廓(heating profiles)的激光加热提供了更快速的加热，其可用以增加制造产量。尽管关于两个封装组件的结合阐述了利用多层式掩蔽装置的lab工艺的实施例，但是任何合适的衬底均可用所公开的工艺及装置来结合，例如(举例来说)两个晶片、两个管芯或者晶片及管芯。
[0066]
图1到图10示出根据一些实施例在用于形成第一封装组件100的工艺期间的各中间步骤的剖视图。示出第一封装区100a及第二封装区100b，且在封装区100a及100b中的每一者中形成第一封装101(参见图18)。第一封装101也可被称为集成扇出型(integrated fan
‑
out，info)封装。
[0067]
在图1中，提供载体衬底102，且在载体衬底102上形成释放层104。载体衬底102可为玻璃载体衬底、陶瓷载体衬底等。载体衬底102可为晶片，使得可在载体衬底102上同时形成多个封装。释放层104可由聚合物系材料形成，其可与载体衬底102一起从将在后续步骤中形成的上覆结构上被移除。在一些实施例中，释放层104是在受热时会丧失其粘合性质的环氧系热释放材料，例如光热转换(light
‑
to
‑
heat
‑
conversion，lthc)释放涂层。在其他实施例中，释放层104可为紫外(ultra
‑
violet，uv)胶，其在被暴露于紫外光时会丧失其粘合性质。释放层104可作为液体进行分配并进行固化，可为被叠层到载体衬底102上的叠层体膜(laminate film)，或可为类似物。释放层104的顶表面可被整平(leveled)且可具有高平面度(degree of planarity)。
[0068]
在图2中，在释放层104上形成背侧重布线结构106。在所示实施例中，背侧重布线结构106包括介电层108、金属化图案110(有时被称为重布线层或重布线走线)及介电层112。背侧重布线结构106是任选的，且在一些实施例中，仅形成介电层108。
[0069]
在释放层104上形成介电层108。介电层108的底表面可与释放层104的顶表面接触。在一些实施例中，介电层108是由例如聚苯并恶唑(polybenzoxazole，pbo)、聚酰亚胺(polyimide)、苯并环丁烯(benzocyclobutene，bcb)等聚合物形成。在其他实施例中，介电层108是由以下材料形成：氮化物，例如氮化硅；氧化物，例如氧化硅、磷硅酸盐玻璃(phosphosilicate glass，psg)、硼硅酸盐玻璃(borosilicate glass，bsg)、掺杂硼的磷硅酸盐玻璃(boron
‑
doped phosphosilicate glass，bpsg)等；或者类似材料。介电层108可通过例如旋转涂布(spin coating)、化学气相沉积(chemical vapor deposition，cvd)、叠层(laminating)、类似工艺、或其组合等任何可接受的沉积工艺来形成。
[0070]
在介电层108上形成金属化图案110。作为形成金属化图案110的实例，在介电层108之上形成晶种层。在一些实施例中，晶种层为金属层，其可为单一层或包括由不同材料形成的多个子层的复合层。在一些实施例中，晶种层包括钛层及位于所述钛层之上的铜层。晶种层可使用例如物理气相沈积(physical vapor deposition，pvd)等来形成。接着在晶种层上形成光刻胶并将其图案化。光刻胶可通过旋转涂布等来形成且可被暴露于光以进行图案化。光刻胶的图案对应于金属化图案110。所述图案化形成穿过光刻胶的开口以暴露出晶种层。在光刻胶的开口中及晶种层的被暴露的部分上形成导电材料。所述导电材料可通过例如电镀或无电镀覆等镀覆来形成。导电材料可包括金属，如铜、钛、钨、铝等。接着，移除光刻胶以及晶种层的上面未形成导电材料的部分。光刻胶可通过可接受的灰化工艺或剥除工艺来移除，例如使用氧等离子体等。一旦光刻胶被移除，便例如通过使用可接受的刻蚀工艺(例如通过湿法刻蚀或干法刻蚀)来移除晶种层的被暴露的部分。晶种层的剩余部分及导
电材料形成金属化图案110。
[0071]
在金属化图案110及介电层108上形成介电层112。在一些实施例中，介电层112是由可使用光刻掩模(lithography mask)进行图案化的聚合物形成，所述聚合物可为例如pbo、聚酰亚胺、bcb等感光性材料。在其他实施例中，介电层112是由以下材料形成：氮化物，例如氮化硅；氧化物，例如氧化硅、psg、bsg、bpsg；或类似物。介电层112可通过旋转涂布、叠层、cvd、类似工艺或其组合来形成。接着将介电层112图案化以形成暴露出金属化图案110的部分的开口114。所述图案化可通过可接受的工艺来进行，例如当介电层112是感光性材料时通过将介电层112暴露于光来进行，或者通过使用例如各向异性刻蚀(anisotropic etch)进行刻蚀来进行。
[0072]
应当理解，背侧重布线结构106可包括任何数量的介电层及金属化图案。可通过重复用于形成金属化图案110及介电层112的工艺来形成附加介电层及金属化图案。金属化图案可包括导电线及导通孔。导通孔可在形成金属化图案期间通过在下伏(underlying)介电层的开口中形成金属化图案的晶种层及导电材料来形成。导通孔因此可对各种导电线进行内连及电耦合。
[0073]
在图3中，在开口114中形成延伸远离背侧重布线结构106的最顶部介电层(例如，所示实施例中的介电层112)的通孔(through vias)116。作为形成通孔116的实例，在背侧重布线结构106之上(例如，在介电层112及金属化图案110的被开口114暴露出的部分上)形成晶种层。在一些实施例中，晶种层为金属层，其可为单一层或包括由不同材料形成的多个子层的复合层。在特定实施例中，晶种层包括钛层及位于所述钛层之上的铜层。晶种层可使用例如pvd等来形成。在晶种层上形成光刻胶并将其图案化。光刻胶可通过旋转涂布等来形成且可被暴露于光以进行图案化。光刻胶的图案对应于导通孔。所述图案化形成穿过光刻胶的开口以暴露出晶种层。在光刻胶的开口中及晶种层的被暴露的部分上形成导电材料。所述导电材料可通过例如电镀或无电镀覆等镀覆来形成。导电材料可包括金属，如铜、钛、钨、铝等。移除光刻胶以及晶种层的上面未形成导电材料的部分。光刻胶可通过可接受的灰化工艺或剥除工艺来移除，例如使用氧等离子体等。一旦光刻胶被移除，便例如通过使用可接受的刻蚀工艺(例如通过湿法刻蚀或干法刻蚀)来移除晶种层的被暴露的部分。晶种层的剩余部分及导电材料形成通孔116。
[0074]
在图4中，通过粘合剂128将集成电路管芯126粘合到介电层112。集成电路管芯126可为逻辑管芯(例如，中央处理单元(central processing unit)、微控制器等)、存储器管芯(例如，动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)管芯、静态随机存取存储器(static random access memory，sram)管芯等)、电力管理管芯(例如，电力管理集成电路(power management integrated circuit，pmic)管芯)、射频(radio frequency，rf)管芯、传感器管芯、微机电系统(micro
‑
electro
‑
mechanical
‑
system，mems)管芯、信号处理管芯(例如，数字信号处理(digital signal processing，dsp)管芯)、前端管芯(例如，模拟前端(analog front
‑
end，afe)管芯)、类似管芯、或其组合。此外，在一些实施例中，集成电路管芯126可为不同大小(例如，不同高度和/或表面积)，且在其他实施例中，集成电路管芯126可为相同大小(例如，相同高度和/或表面积)。
[0075]
在粘合到介电层112之前，集成电路管芯126可根据适用于在集成电路管芯126中形成集成电路的制造工艺来处理。例如，集成电路管芯126分别包括半导体衬底130，例如经
掺杂的或未经掺杂的硅、或绝缘体上半导体(semiconductor
‑
on
‑
insulator，soi)衬底的有源层。半导体衬底可包含：其他半导体材料，例如锗；化合物半导体，包括碳化硅、镓砷、磷化镓、磷化铟、砷化铟、和/或锑化铟；合金半导体，包括sige、gaasp、alinas、algaas、gainas、gainp、和/或gainasp；或者其组合。也可使用例如多层式衬底或梯度衬底等其他衬底。可在半导体衬底130中和/或半导体衬底130上形成例如晶体管、二极管、电容器、电阻器等器件，且可通过由例如半导体衬底130上的一个或多个介电层中的金属化图案所形成的内连线结构132将所述器件进行内连以形成集成电路。
[0076]
集成电路管芯126还包括进行外部连接的焊盘134(例如铝焊盘)。焊盘134位于可被称为集成电路管芯126的相应有源侧的部位上。钝化膜136位于集成电路管芯126上及焊盘134的部分上。开口穿过钝化膜136延伸到焊盘134。例如导电柱(例如，包含例如铜等金属)等管芯连接件138延伸穿过钝化膜136中的开口，且机械及电耦合到相应的焊盘134。管芯连接件138可通过例如镀覆等来形成。管芯连接件138电耦合集成电路管芯126的相应的集成电路。
[0077]
介电材料140位于集成电路管芯126的有源侧上，例如位于钝化膜136及管芯连接件138上。介电材料140在侧向上(laterally)包封管芯连接件138，且介电材料140在侧向上与相应的集成电路管芯126相接。介电材料140可为聚合物，例如pbo、聚酰亚胺、bcb等；氮化物，例如氮化硅等；氧化物，例如氧化硅、psg、bsg、bpsg等；类似材料或其组合，且可例如通过旋转涂布、叠层、cvd等来形成。
[0078]
粘合剂128位于集成电路管芯126的背侧上且将集成电路管芯126粘合到背侧重布线结构106(例如介电层112)。粘合剂128可为任何合适的粘合剂、环氧树脂、管芯贴合膜(die attach film，daf)等。粘合剂128可被施加到集成电路管芯126的背侧，或者可施加在载体衬底102的表面之上。例如，在单体化以分离集成电路管芯126之前，粘合剂128可被施加到集成电路管芯126的背侧。
[0079]
尽管一个集成电路管芯126被示出为粘合在第一封装区100a及第二封装区100b中的每一者中，但是应当理解，更多集成电路管芯126可粘合在每一封装区中。例如，多个集成电路管芯126可粘合在每一区中。此外，集成电路管芯126的大小可变化。在一些实施例中，集成电路管芯126可为具有大的覆盖区(footprint)的管芯，例如系统芯片(system
‑
on
‑
chip，soc)器件。在其中集成电路管芯126具有大的覆盖区的实施例中，封装区中可用于通孔116的空间可能是有限的。当封装区具有有限的可用于通孔116的空间时，背侧重布线结构106的使用能够实现改进的内连布置。
[0080]
在图5中，在各种组件上形成包封体(encapsulant)142。在形成之后，包封体142在侧向上包封通孔116及集成电路管芯126。包封体142可为模制化合物、环氧树脂等。包封体142可通过压缩模制、转移模制等施加，且可形成在载体衬底102之上，使得通孔116和/或集成电路管芯126被掩埋或覆盖。然后将包封体142固化。
[0081]
在图6中，在包封体142上执行平坦化工艺，以暴露出通孔116及管芯连接件138。平坦化工艺也可对介电材料140进行研磨。在平坦化工艺之后，通孔116、管芯连接件138、介电材料140及包封体142的顶表面是共面的(coplanar)。平坦化工艺可为例如化学机械抛光(chemical
‑
mechanical polish，cmp)、研磨工艺等。在一些实施例中，例如如果已暴露出通孔116及管芯连接件138，则可省略所述平坦化。
[0082]
在图7中，在通孔116、包封体142及集成电路管芯126之上形成前侧重布线结构144。前侧重布线结构144包括介电层146、150、154及158；金属化图案148、152及156；及凸块下金属层(under bump metallurgy，ubm)160。金属化图案也可称为重布线层或重布线走线。示出前侧重布线结构144作为实例。可在前侧重布线结构144中形成更多或更少的介电层及金属化图案。如果将形成更少的介电层及金属化图案，则可省略以下论述的步骤及工艺。如果将形成更多的介电层及金属化图案，则可重复以下论述的步骤及工艺。
[0083]
作为形成前侧重布线结构144的实例，介电层146沉积在包封体142、通孔116及管芯连接件138上。在一些实施例中，介电层146是由可使用光刻掩模进行图案化的感光性材料形成，所述感光性材料为例如pbo、聚酰亚胺、bcb等。介电层146可通过旋转涂布、叠层、cvd、类似工艺或其组合来形成。接着对介电层146进行图案化。图案化形成开口，以暴露出通孔116及管芯连接件138的部分。所述图案化可通过可接受的工艺来进行，例如当介电层146是感光性材料时通过将介电层146暴露于光来进行，或者通过使用例如各向异性刻蚀进行刻蚀来进行。如果介电层146为感光性材料，则可在曝光之后对介电层146进行显影。
[0084]
然后形成金属化图案148。金属化图案148包括位于介电层146的主表面上并沿其延伸的导电线。金属化图案148还包括延伸穿过介电层146的导通孔，以实体地及电连接到通孔116及集成电路管芯126。为了形成金属化图案148，在介电层146之上及延伸穿过介电层146的开口中形成晶种层。在一些实施例中，晶种层为金属层，其可为单一层或包括由不同材料形成的多个子层的复合层。在一些实施例中，晶种层包括钛层及位于所述钛层之上的铜层。晶种层可使用例如pvd等来形成。接着在晶种层上形成光刻胶并将其图案化。光刻胶可通过旋转涂布等来形成且可被暴露于光以进行图案化。光刻胶的图案对应于金属化图案148。所述图案化形成穿过光刻胶的开口以暴露出晶种层。在光刻胶的开口中及晶种层的被暴露的部分上形成导电材料。所述导电材料可通过例如电镀或无电镀覆等镀覆来形成。导电材料可包括金属，如铜、钛、钨、铝等。导电材料与晶种层的下伏部分的组合形成金属化图案148。移除光刻胶以及晶种层的上面未形成导电材料的部分。光刻胶可通过可接受的灰化工艺或剥除工艺来移除，例如使用氧等离子体等。一旦光刻胶被移除，便例如通过使用可接受的蚀刻工艺(例如通过湿法刻蚀或干法蚀刻)来移除晶种层的被暴露的部分。
[0085]
在金属化图案148及介电层146上形成介电层150。介电层150可以类似于介电层146的方式形成，且可由与介电层146相同的材料形成。
[0086]
然后形成金属化图案152。金属化图案152包括位于介电层150的主表面上并沿其延伸的导电线。金属化图案152还包括延伸穿过介电层150的导通孔，以实体地及电连接到金属化图案148。金属化图案152可以类似于金属化图案148的方式形成，且可由与金属化图案148相同的材料形成。
[0087]
在金属化图案152及介电层150上形成介电层154。介电层154可以类似于介电层146的方式形成，且可由与介电层146相同的材料形成。
[0088]
然后形成金属化图案156。金属化图案156包括位于介电层154的主表面上并沿其延伸的导电线。金属化图案156还包括延伸穿过介电层154的导通孔，以实体地及电连接到金属化图案152。金属化图案156可以类似于金属化图案148的方式形成，且可由与金属化图案148相同的材料形成。
[0089]
在金属化图案156及介电层154上形成介电层158。介电层158可以类似于介电层
146的方式形成，且可由与介电层146相同的材料形成。
[0090]
任选地在介电层158上形成延伸穿过介电层158的ubm 160。作为形成ubm 160的实例，可将介电层158图案化以形成暴露出金属化图案156的部分的开口。所述图案化可通过可接受的工艺来进行，例如当介电层158是感光性材料时通过将介电层158暴露于光来进行，或者通过使用例如各向异性刻蚀进行刻蚀来进行。如果介电层158为感光性材料，则可在曝光之后对介电层158进行显影。用于ubm 160的开口可比用于金属化图案148、152及156的导通孔部分的开口宽。在介电层158之上及开口中形成晶种层。在一些实施例中，晶种层为金属层，其可为单一层或包括由不同材料形成的多个子层的复合层。在一些实施例中，晶种层包括钛层及位于所述钛层之上的铜层。晶种层可使用例如pvd等来形成。接着在晶种层上形成光刻胶并将其图案化。光刻胶可通过旋转涂布等来形成且可被暴露于光以进行图案化。光刻胶的图案对应于ubm 160。所述图案化形成穿过光刻胶的开口以暴露出晶种层。在光刻胶的开口中及晶种层的被暴露的部分上形成导电材料。所述导电材料可通过例如电镀或无电镀覆等镀覆来形成。导电材料可包括金属，如铜、钛、钨、铝等。接着，移除光刻胶以及晶种层的上面未形成导电材料的部分。光刻胶可通过可接受的灰化工艺或剥除工艺来移除，例如使用氧等离子体等。一旦光刻胶被移除，便例如通过使用可接受的刻蚀工艺(例如通过湿法刻蚀或干法刻蚀)来移除晶种层的被暴露的部分。晶种层的剩余部分及导电材料形成ubm 160。在其中以不同的方式形成ubm 160的实施例中，可利用更多的光刻胶及图案化步骤。
[0091]
在图8中，在ubm 160上形成导电连接件162。导电连接件162可为球栅阵列封装(ball grid array，bga)连接件、焊料球、金属柱、受控塌陷芯片连接(controlled collapse chip connection，c4)凸块、微凸块、无电镀镍钯浸金技术(electroless nickel
‑
electroless palladium
‑
immersion gold technique，enepig)形成的凸块等。导电连接件162可包含例如焊料、铜、铝、金、镍、银、钯、锡、类似材料或其组合等导电材料。在一些实施例中，导电连接件162通过利用例如蒸镀、电镀、印刷、焊料转移(solder transfer)、植球(ball placement)等此种常用方法初始地形成焊料层来形成。一旦已在结构上形成焊料层，便可执行回焊以将所述材料成形为期望的凸块形状。在另一实施例中，导电连接件162包含通过溅镀(sputtering)、印刷、电镀、无电镀覆、cvd等形成的金属柱(例如铜柱)。所述金属柱可不含焊料且具有大体上垂直的侧壁。在一些实施例中，在金属柱的顶部上形成金属盖层(metal cap layer)。金属盖层可包含镍、锡、锡
‑
铅、金、银、钯、铟、镍
‑
钯
‑
金、镍
‑
金、类似材料或其组合，且可通过镀覆工艺来形成。
[0092]
在图9中，执行载体衬底剥离(carrier substrate de
‑
bonding)以将载体衬底102从背侧重布线结构106(例如，介电层108)脱离(或“剥离”)。根据一些实施例，所述剥离包括将例如激光或紫外光等光投射在释放层104上以使得释放层104在光的热量下分解，且可移除载体衬底102。接着将所述结构翻转并放置在胶带上。
[0093]
在图10中，形成延伸穿过介电层108的导电连接件164以接触金属化图案110。形成穿过介电层108的开口以暴露出金属化图案110的部分。所述开口可例如使用激光钻孔(laser drilling)、刻蚀等来形成。导电连接件164形成在开口中。在一些实施例中，导电连接件164包含助焊剂，且在助焊剂浸渍工艺中形成。在一些实施例中，导电连接件164包含导电膏(例如焊料膏、银膏等)，且在印刷工艺中被分配。在一些实施例中，导电连接件164以类
似于导电连接件162的方式形成，且可由与导电连接件162相同的材料形成。
[0094]
图11到图18示出根据一些实施例在用于将第一封装组件100结合到第二封装组件200的工艺期间的各中间步骤的剖视图。示出第一封装区200a及第二封装区200b，且在封装区200a及200b中的每一者中形成第二封装201(参见图18)。
[0095]
在图11中，提供或生产第二封装组件200。在所示实施例中，在封装组件100及200中形成相同类型的封装。在一些实施例中，在封装组件100及200中形成不同类型的封装。在所示实施例中，封装组件100及200都是info封装。第二封装组件200具有导电连接件166，导电连接件166类似于第一封装组件100的导电连接件162。
[0096]
在图12中，将第二封装组件200与第一封装组件100对准。封装组件100及200中的每一者的相应的封装区对准。例如，第一封装区100a及200a对准，且第二封装区100b及200b对准。封装组件100及200被按压在一起，使得第二封装组件200的导电连接件166接触第一封装组件100的导电连接件164。
[0097]
图13a到图13j示出可用于在后续回焊工艺中使激光发射轮廓成形的掩蔽装置400。图13a示出掩蔽装置的俯视图，其示出掩蔽层402，掩蔽层402具有暴露出安装层404的开口，例如环形开口412、圆形开口422及矩形开口432。掩蔽层402包含对激光不透明的材料，例如(举例来说)金属，例如铝、铜、铁、铅、陶瓷、类似材料或其组合。在一些实施例中，掩蔽装置具有在x方向上介于约50mm到约400mm范围内的长度l1以及在y方向上介于约50mm到约400mm范围内的宽度w1。掩蔽层402的俯视图示出穿过掩蔽层402的开口的布置的示例性实施例。应当理解，图13a中的俯视图中所示的实施例装置仅是许多可能的实施例装置的实例。本领域中的一般技术人员将认识到许多变型、替代及修改。例如，图13a所示穿过掩蔽层402的各种开口可被添加、移除、替换、重新布置及重复。
[0098]
安装层404包含对激光的透明度达90％或大于90％的材料，例如(举例来说)玻璃、塑胶玻璃(plexiglass)、蓝宝石、类似材料或其组合。掩蔽层402可通过机械紧固件(例如(举例来说)螺钉)贴合到安装层404，然而，可使用将掩蔽层402固定到安装层404的任何合适的方法。安装层404允许掩蔽层402的部分(例如(举例来说)圆形部分414)倚靠在安装层404上，且与掩蔽层402的其余部分分离，而不越过掩蔽层402中的开口直接连接。在一些实施例中，安装层的折射率可介于约1.3到约1.8的范围内，这可用于散射激光以获得更宽的加热轮廓(heating profile)。
[0099]
图13b示出通过图13a所示横截面13b
‑
13b’获得的掩蔽装置400的剖视图。如图13b所示，不透明掩蔽层402位于透明安装层404之上。在一些实施例中，掩蔽层402的厚度t1介于约100nm到约3mm的范围内，且安装层404的厚度t2介于约0.5mm到约3mm的范围内。
[0100]
图13c示出如图13a所示的区410的详细视图。环形开口412延伸穿过掩蔽层402，以暴露出安装层404的环形区。环形开口412可用于使后续激光发射的轮廓成形(参见下面的图15)。掩蔽层402的圆形部分414位于环形开口412的中心，而不连接掩蔽层402的剩余部分。圆形部分414可通过合适的机械紧固件(例如(举例来说)螺钉)固定到下伏安装层404，然而，可使用将圆形部分414固定到安装层404的任何合适的方法。
[0101]
图13d示出通过如图13c所示的横截面13d
‑
13d’获得的区410的剖视图。如图13d所示，在一些实施例中，环形开口412的直径d1介于约10mm到约60mm的范围内，这对于实现第一封装组件100的导电连接件164与第二封装组件200的导电连接件166之间的激光辅助结
合(lab)来说可为有利的，而不会导致第一封装组件100及第二封装组件200的显著翘曲。直径d1大于约60mm可能是不利的，因为允许更大量的激光能量来加热封装组件100及200，这可能产生封装组件100及200的不期望的翘曲。直径d1小于约10mm可能是不利的，因为允许加热封装组件100及200的更小量的激光能量可能不会产生期望的结合强度。
[0102]
在一些实施例中，圆形部分414的直径d2介于约4mm到约30mm的范围内，这对于实现第一封装组件100的导电连接件164与第二封装组件200的导电连接件166之间的激光辅助结合(lab)来说可为有利的，而不会导致第一封装组件100及第二封装组件200的显著翘曲。直径d2小于约4mm可能是不利的，因为允许更大量的激光能量来加热封装组件100及200，这可能产生封装组件100及200的不期望的翘曲。直径d2大于约30mm可能是不利的，因为允许加热封装组件100及200的更小量的激光能量可能不会产生期望的结合强度。
[0103]
图13e示出如图13a所示的区420的详细视图。圆形开口422延伸穿过掩蔽层402，以暴露出安装层404的圆形区。圆形开口422可用于使后续激光发射的轮廓成形(参见下面的图14)。然而，在此实施例中，存在圆形开口422而不存在圆形部分414。
[0104]
图13f示出通过如图13e所示的横截面13f
‑
13f’获得的区420的剖视图。如图13f所示，在一些实施例中，圆形开口422的直径d3介于约4mm到约60mm的范围内，这对于实现第一封装组件100的导电连接件164与第二封装组件200的导电连接件166之间的激光辅助结合(lab)来说可为有利的，而不会导致第一封装组件100及第二封装组件200的显著翘曲。直径d3大于约60mm可能是不利的，因为允许更大量的激光能量来加热封装组件100及200，这可能产生封装组件100及200的不期望的翘曲。直径d3小于约4mm可能是不利的，因为允许加热封装组件100及200的更小量的激光能量可能不会产生期望的结合强度。
[0105]
图13g示出如图13a所示的区430的详细视图。至少两个矩形开口432延伸穿过掩蔽层402，以暴露出安装层404的矩形区。
[0106]
图13h示出通过如图13g所示的横截面13h
‑
13h’获得的区430的剖视图。如图13h所示，在一些实施例中，矩形开口432具有在x方向上介于约10mm到约40mm范围内的长度l2以及在y方向上介于约15mm到约40mm范围内的宽度w2。长度l2介于约10mm到约40mm的范围内对于实现第一封装组件100的导电连接件164与第二封装组件200的导电连接件166之间的激光辅助结合(lab)来说可为有利的，而不会导致第一封装组件100及第二封装组件200的显著翘曲。长度l2大于约40mm可能是不利的，因为允许更大量的激光能量来加热封装组件100及200，这可能产生封装组件100及200的不期望的翘曲。长度l2小于约10mm可能是不利的，因为允许加热封装组件100及200的更小量的激光能量可能不会产生期望的结合强度。
[0107]
宽度w2介于约15mm到约40mm的范围内对于实现第一封装组件100的导电连接件164与第二封装组件200的导电连接件166之间的激光辅助结合(lab)来说可为有利的，而不会导致第一封装组件100及第二封装组件200的显著翘曲。宽度w2大于约40mm可能是不利的，因为允许更大量的激光能量来加热封装组件100及200，这可能产生封装组件100及200的不期望的翘曲。宽度w2小于约15mm可能是不利的，因为允许加热封装组件100及200的更小量的激光能量可能不会产生期望的结合强度。
[0108]
矩形开口432可被分离在x方向上介于约5mm到约40mm范围内的分离长度l3。分离长度l3介于约10mm到约40mm的范围内对于实现第一封装组件100的导电连接件164与第二封装组件200的导电连接件166之间的激光辅助结合(lab)来说可为有利的，而不会导致第
一封装组件100及第二封装组件200的显著翘曲。分离长度l3大于约40mm可能是不利的，因为不允许对足够数量的导电连接件164及166进行加热及回焊，从而降低了产量。分离长度l3小于约5mm可能不利地允许更大量的激光能量来加热封装组件100及200，这可能产生封装组件100及200的不期望的翘曲。
[0109]
图13i示出如图13a所示的区440的详细视图。区440包括多个矩形开口432，所述多个矩形开口432具有与上面关于图13g所示大体上相似的长度l2、宽度w2及分离长度l3。然而，在此实施例中，多个矩形开口432被位于矩形开口432之间的部分透明的部分444所分离。
[0110]
图13j示出通过如图13i所示的横截面13j
‑
13j’获得的区440的剖视图。如图所示，部分透明的部分444位于具有长度l3及宽度w2的相邻的矩形开口432之间。部分透明的部分444包含聚酰亚胺(polyimide，pi)、硅、薄金属膜、其他合适的光学膜、类似材料或其组合。矩形开口432及部分透明的部分444可用于使后续激光发射的轮廓成形(参见下面的图16)。
[0111]
然而，尽管透明部分444及矩形开口432在图13i中被示出为矩形，但此旨在是说明性的，而不旨在对实施例进行限制。例如，在其他实施例(未示出)中，部分透明的部分444可具有与图13c所示的圆形部分414大体上相似的圆形轮廓。在此实施例中，圆形部分透明的部分可安装在安装层404上，且被与圆形开口412大体上类似的圆形开口围绕，而掩蔽层402的任何不透明部分不与其直接接触。可使用任何合适的形状。
[0112]
部分透明的部分444对于激光的透明度介于约10％到约60％的范围内，这对于实现第一封装组件100的导电连接件164与第二封装组件200的导电连接件166之间的激光辅助结合(lab)来说可为有利的，而不会导致第一封装组件100及第二封装组件200的显著翘曲。部分透明的部分444对激光的透明度小于10％可能是不利的，因为允许通过部分透明的部分444来加热封装组件100及200的更小量的激光能量可能不会产生期望的结合强度。部分透明的部分444对激光的透明度超过60％可能是不利的，因为允许更大量的激光能量来加热封装组件100及200，这可能产生封装组件100及200的不期望的翘曲。
[0113]
图14a到图15b示出第一回焊工艺的实施例，所述第一回焊工艺包括多个激光发射(laser shots)，且因此包括多个回焊工艺。因此，图14a到图15b所示的回焊工艺被称为多重发射回焊工艺(multi
‑
shot reflow process)。使用由激光束产生器54产生的激光束52执行所述多个激光发射。在每一激光发射中，激光束52投射在第二封装组件200的顶表面的一个区上，使得热量被第二封装组件200吸收且通过第二封装组件200传导到导电连接件164及166，从而导致导电连接件164及166的回焊以形成导电连接件168。激光束产生器54被配置成产生激光束52，且激光束52从激光束产生器54的发射器发射出去。激光束52大于典型的激光束。例如，激光束52可具有介于约3
×
3mm2到约100
×
100mm2范围内的大小。例如，激光束产生器54被配置成将小激光束放大到期望的较大的大小。激光束52的不同部分的功率大体上是均匀的，例如，在整个矩形区上的变化小于约10％。在每一激光发射时，被激光束52覆盖的导电连接件164及166大体上同时回焊。
[0114]
在图14a中，掩蔽装置400位于激光束产生器54与第二封装组件200之间，以暴露出第二封装组件200的第一区40a。然后通过第一区40a上的圆形开口422执行第一激光发射52a。图14b示出第二封装组件200的俯视图，其示出第一区40a。第一区40a包括封装组件100及200的直接位于第一激光发射52a的投射路径中的组件。当激光束52投射在第二封装组件
200的第一区40a上时，第一区40a被加热，且热量被转移到第一区40a正下方的导电连接件164及166。执行第一激光发射52a，直到第一区40a中的导电连接件164及166被熔化并被回焊以形成导电连接件168。尽管为了说明简明起见，第一区40a被示出为具有单个导电连接件168，但是在一些实施例中，第一区40a包括多个导电连接件168。第一区40a外(例如，不在激光束52的投射路径中)的导电连接件164及166比第一区40a内的导电连接件164及166更少被加热，且不被回焊。
[0115]
对第一激光发射52a的持续时间及单位功率(例如，每单位面积的功率)进行控制，使得第一区40a外的大多数导电连接件164及166不被熔化，且因此不被回焊。因此，第一激光发射52a的持续时间足够长以熔化第一区40a内的导电连接件164及166，且足够短以使得第一区40a外的导电连接件164及166的至少大多数(或全部)不被熔化。例如，由于工艺变化或增加的工艺余裕，位于第一区40a外且靠近第一区40a的少量导电连接件164及166也可被熔化。激光束52的单位功率也被选择为足够高以熔化第一区40a内的导电连接件164及166，且足够低以使第一区40a外的导电连接件164及166不被熔化。在一些实施例中，激光发射的持续时间介于约2秒到约30秒的范围内。单位功率可介于约0.1瓦/平方毫米到约3瓦/平方毫米的范围内。应当理解，熔化导电连接件164及166所需的时间长度及单位功率受多个因素的影响，所述因素可包括单位功率、发射持续时间、第二封装组件200的厚度、第二封装组件200的材料及热导率等。在一些实施例中，导电连接件164及166具有高于约200℃的熔化温度，且可介于约215℃到约230℃的范围内。可调整激光发射的单位功率以获得特定的加热速率及峰值温度。在实施例中，峰值温度介于约240℃到约300℃的范围内，且加热速率介于约10℃/秒到约400℃/秒的范围内。在第一区40a内的导电连接件164及166被熔化之后，且在第一区40a外的导电连接件164及166被熔化之前，第一激光发射结束。
[0116]
在第一激光发射52a之后，激光束52被关闭，且停止投射在第二封装组件200上。在第一激光发射52a的结束时间与第二激光发射52b的开始时间之间(参见图15a)，可实施延迟时间。在延迟期间，不执行激光发射。所述延迟足够长，使得回焊的导电连接件168冷却并凝固。例如，在延迟时间之后，导电连接件168的温度可下降到约100℃到约150℃的范围内。延迟时间可介于约5秒到约30秒的范围内。在一些实施例中，执行导电连接件168的冷却，例如空气冷却。在此种实施例中，可调整延迟时间以获得特定的冷却速率。在一些实施例中，延迟时间是预定时间段。在实施例中，冷却速率大于约5℃/秒。
[0117]
在图15a中，掩蔽装置400位于激光束产生器54与第二封装组件200之间，以通过环形开口412暴露出第二封装组件200的第二区40b。然后在第二封装组件200的第二区40b处执行第二激光发射52b。图15b示出第二封装组件200的俯视图，其示出在第一区40a周围的第二区40b。第二区40b包括封装组件100及200的直接位于第二激光发射52b的投射路径中的组件。因此，第二区40b中的导电连接件164及166被回焊。第二区40b外的大多数或所有导电连接件164及166没有接收到足够的热量，并且不被熔化且不被回焊。例如，由于工艺变化或增加的工艺余裕，位于第二区40b外且靠近第二区40b的少量导电连接件164及166也可被熔化。尽管为了说明简明起见，第二区40b被示出为具有两个导电连接件168，但是在一些实施例中，第二区40b包括多于两个导电连接件168。
[0118]
通过在激光束产生器54与第二封装组件200之间重新定位掩蔽装置400，可移动掩蔽装置400能够实现更大数量的激光发射形状及加热轮廓。这可允许用更小数量的激光发
射来回焊导电连接件168，从而导致更高的工艺效率及更大的产量。在一些实施例中，通过多个圆形开口422及环形开口412同时执行多个第一激光发射52a和/或第二激光发射52b。透明安装层404允许掩蔽层402的部分(例如(举例来说)圆形部分414(参见以上图13c))倚靠在安装层404上，且与掩蔽层402的其余部分分离，而不越过掩蔽层402中的开口直接连接。这可用于实现第一封装组件100的导电连接件164与第二封装组件200的导电连接件166之间的激光辅助结合(lab)，而不会导致第一封装组件100及第二封装组件200的显著翘曲。
[0119]
在一些实施例中，第一激光发射52a及第二激光发射52b的次序被颠倒。激光束52可首先穿过环形开口412，以回焊第二区40b中的导电连接件164及166。此后，将掩蔽装置400重新定位，使得激光束52然后可穿过圆形开口422，以回焊第一区40a中的导电连接件164及166。在这些实施例中，第二区40b中的导电连接件164及166先于第一区40a中的导电连接件164及166被回焊。
[0120]
图16示出第二回焊工艺的实施例，所述第二回焊工艺可与上面关于图14a到图15b所述的第一回焊工艺交替或依序执行。第二回焊工艺包括多个激光发射，且因此包括多个回焊工艺，因此也被称为多重发射回焊工艺。所述多个激光发射52c可使用与上面关于图14a所述大体上类似的激光束52及激光束产生器54来执行。
[0121]
在图16中，掩蔽装置400位于激光束产生器54与第二封装组件200之间，以暴露出第二封装组件200的第三区40c。然后通过矩形开口432及第三区40c上的部分透明的部分444执行第三激光发射52c。第三区40c包括封装组件100及200的直接位于第三激光发射52c的投射路径中的组件。当激光束52投射在第二封装组件200的第三区40c上时，第三区40c被加热，且热量被转移到第三区40c正下方的导电连接件164及166。执行第三激光发射52c，直到第三区40c中的导电连接件164及166被熔化并被回焊以形成导电连接件168。尽管为了说明简明起见，第三区40c被示出为具有三个导电连接件168，但是在一些实施例中，第三区40c包括不同数量的导电连接件168，例如多于三个导电连接件168。第三区40c外(例如，不在激光束52的投射路径中)的导电连接件164及166比第三区40c内的导电连接件164及166更少被加热，且不被回焊。
[0122]
通过使第三激光发射52c穿过除矩形开口432之外的部分透明的部分444，第三区40c内的导电连接件164及166可被充分加热以被回焊，而不会过度加热封装组件100及200且不会产生不期望的翘曲。使用部分透明的部分444来使第三激光发射52c成形可允许使用一个第三激光发射52c来加热更大的第三区40c，而不会过度加热而导致翘曲。穿过部分透明的部分444的第三激光发射52c的部分的路径中的导电连接件164及166可被充分加热以回焊成导电连接件168，而不需要直接穿过矩形开口432来加热导电连接件164及166的后续激光发射。在一些实施例中，通过多个矩形开口432及部分透明的部分444同时执行多个第三激光发射52c。在一些实施例中，通过矩形开口432及部分透明的部分444依序执行多个第三激光发射52c。
[0123]
图17示出在执行以上图14a到图15b所示的第一回焊工艺、以上图16所示的第二回焊工艺或其组合以回焊所有导电连接件164及166并产生回焊的导电连接件168之后，通过导电连接件168结合的封装组件100及200。多重发射回焊工艺导致在每一发射时局部加热第二封装组件200，而非同时全局地加热封装组件100及200两者的全部。在前一发射结束后执行激光发射时，由前一激光发射引起的升高的温度已经降低。加热封装组件100及200导
致晶片翘曲，且翘曲的幅度与加热温度相关。通过执行更局部化加热，可降低整体加热温度，且可减少封装组件100及200的翘曲。此外，激光发射52a及52b投射在第二封装组件200上，且第一封装组件100直接接收非常小剂量(如果有的话)的激光束。因此，第一封装组件100没有被显著加热，且对应的翘曲减少。
[0124]
尽管导电连接件168被示出为连接金属化图案110及ubm 160，但是应当理解，导电连接件168可用于连接到封装组件100及200的任何导电特征。例如，导电连接件168也可实体连接到通孔116，例如在其中省略背侧重布线结构106的实施例中。同样地，导电连接件168可实体连接到金属化图案156，例如在其中省略ubm 160的实施例中。
[0125]
由于多重发射回焊工艺会减少或避免晶片翘曲，因此封装组件100与200之间的总体距离dist1在不同的封装区中可更加一致。例如，封装组件100及200的边缘处的距离dist1可小于封装组件100及200的中心处的距离dist1。此外，距离dist1可在封装组件100及200的直径上变化小于5％。
[0126]
在多重发射回焊工艺完成之后，可在清洁工艺中清洁封装组件100及200。清洁工艺可为例如助焊剂清洁，这有助于移除残留材料。助焊剂清洁可通过使用热水或清洁溶剂进行冲刷、冲洗或浸泡来执行。此外，可在封装组件100与200之间任选地注入底部填充胶或包封体，以围绕导电连接件168。
[0127]
图18示出根据一些实施例在用于形成封装结构300的工艺期间的各中间步骤的剖视图。封装结构300可被称为叠层封装(pop)结构。
[0128]
通过沿着切割道区(例如封装组件100及200的封装区之间)进行锯切来执行单体化工艺。锯切将相邻的封装区100a、100b、200a及200b从封装组件100及200单体化。所得单体化的第一封装101来自第一封装区100a或第二封装区100b中的一者，且所得单体化的第二封装201来自第一封装区200a或第二封装区200b中的一者。
[0129]
然后，使用导电连接件162将封装101及201安装到封装衬底302。封装衬底302可由例如硅、锗、金刚石等半导体材料制成。作为另一选择，也可使用例如硅锗、碳化硅、镓砷、砷化铟、磷化铟、碳化硅锗、磷化镓砷、磷化镓铟、这些的组合等化合物材料。另外，封装衬底302可为soi衬底。一般来说，soi衬底包括例如磊晶硅、锗、硅锗、soi、sgoi、或其组合等半导体材料的层。在一个替代实施例中，封装衬底302是基于绝缘芯体，例如玻璃纤维加强型树脂芯体。一种示例性芯体材料为玻璃纤维树脂(例如，fr4)。芯体材料的另一些选择包括双马来酰亚胺
‑
三嗪(bismaleimide
‑
triazine)bt树脂，或作为另一选择，包括其他pcb材料或膜。可对封装衬底302使用例如味之素增层膜(ajinomoto build up film，abf)等增层膜或其他叠层体。
[0130]
封装衬底302可包括有源器件或无源器件(未示出)。如本领域中的一般技术人员将认识到，可使用例如晶体管、电容器、电阻器、这些的组合等各种各样的器件来产生封装结构300的设计的结构性要求及功能性要求。可使用任何合适的方法来形成所述器件。
[0131]
封装衬底302也可包括金属化层及通孔(未示出)以及位于所述金属化层及通孔之上的结合焊盘304。金属化层可形成在有源器件及无源器件之上且被设计成连接各种器件以形成功能性电路系统。金属化层可由交替的介电(例如，低介电常数介电材料)层与导电材料(例如，铜)层以及对各导电材料层进行内连的通孔所形成，并且可通过任何合适的工艺(例如，沉积、镶嵌、双镶嵌等)来形成。在一些实施例中，封装衬底302大体上不含有源器
件及无源器件。
[0132]
在一些实施例中，导电连接件162被回焊以将第一封装101贴合到结合焊盘304。导电连接件162将封装衬底302(包括位于封装衬底302中的金属化层)电耦合和/或实体耦合到第一封装101。在一些实施例中，无源器件(例如，表面安装器件(surface mount device，smd)，未示出)可在安装在封装衬底302上之前贴合到第一封装101(例如，结合到结合焊盘304)。在此种实施例中，无源器件可结合到第一封装101的与导电连接件162相同的表面。
[0133]
在导电连接件162被回焊之前，导电连接件162上可形成有环氧树脂助焊剂(未示出)，所述环氧树脂助焊剂的至少一些环氧树脂部分会在将第一封装101贴合到封装衬底302之后余留。此剩余的环氧树脂部分可充当底部填充胶，以减小因对导电连接件162进行回焊而产生的应力并保护因对导电连接件162进行回焊而产生的接缝。在一些实施例中，可在第一封装101与封装衬底302之间形成围绕导电连接件162的底部填充胶(未示出)。所述底部填充胶可在第一封装101被贴合之后通过毛细管流动工艺(capillary flow process)而形成，或可在第一封装101被贴合之前通过合适的沉积方法而形成。
[0134]
各实施例可实现多个优点。通过用多层式掩蔽装置执行激光辅助结合(lab)，可减少封装组件100及200的翘曲。通过用不同类型的激光束形状及加热轮廓选择性地加热封装组件100及200的区域，可在制造期间提供更大的灵活性。利用通过移动掩蔽装置的位置而得到的各种的激光束轮廓来进行激光加热可提供更快速的加热，其可增加制造产量。
[0135]
根据实施例，一种用于执行激光加热工艺的掩蔽装置包括：掩蔽层，所述掩蔽层包括多个掩蔽部分，所述掩蔽部分对于回焊激光是不透明的；及安装层，所述掩蔽层位于所述安装层上，所述安装层对于所述回焊激光是透明的。在实施例中，所述多个掩蔽部分中的第一掩蔽部分包括圆形轮廓。在实施例中，所述多个掩蔽部分中的第二掩蔽部分包括圆形轮廓，所述第二掩蔽部分围绕所述第一掩蔽部分，其中所述第一掩蔽部分不接触所述掩蔽层的任何其他部分。在实施例中，所述第二掩蔽部分位于所述第一掩蔽部分中的开口中，所述开口的直径介于10mm到60mm的范围内，且所述第二掩蔽部分的直径介于4mm到30mm的范围内。在实施例中，所述掩蔽层内的至少一个间隙具有矩形轮廓。在实施例中，所述掩蔽层包括部分透明的部分。在实施例中，所述安装层包含玻璃。在实施例中，所述掩蔽层通过螺钉贴合到所述安装层。
[0136]
根据另一实施例，一种用于结合半导体衬底的方法包括：将管芯放置在衬底上，所述管芯上的多个第一连接件中的相应的第一连接件接触所述衬底上的多个第二连接件中的相应的第二连接件；以及在所述管芯及所述衬底上执行加热工艺，以将所述相应的第一连接件与所述相应的第二连接件结合，所述加热工艺包括：在激光产生器与所述衬底之间放置掩蔽装置，所述掩蔽装置包括掩蔽层及透明层，所述掩蔽层的部分是不透明的；以及执行第一激光发射，所述激光穿过所述掩蔽层中的第一间隙且穿过所述透明层以加热与所述衬底相对的所述管芯的顶侧的第一部分。在实施例中，所述第一间隙具有环形轮廓。在实施例中，所述方法还包括执行第二激光发射，其中在所述第二激光发射期间，所述激光穿过所述掩蔽层中的第二间隙以加热所述管芯的所述顶侧的第二部分，所述管芯的所述顶侧的所述第二部分被所述管芯的所述顶侧的所述第一部分围绕。在实施例中，所述方法还包括在执行所述第一激光发射之后且在执行所述第二激光发射之前，相对于所述衬底移动所述掩蔽层。在实施例中，所述第二间隙具有外部圆形轮廓及内部圆形轮廓。在实施例中，所述方
法还包括执行多个所述加热工艺，所述多个加热工艺将所述多个第一连接件中的每个第一连接件与所述多个第二连接件中的相应的第二连接件结合。
[0137]
根据再一实施例，一种形成半导体器件的方法包括：将第一封装组件与第二封装组件对准，所述第一封装组件具有第一导电连接件，所述第二封装组件具有第二导电连接件，其中所述对准使所述第一导电连接件与所述第二导电连接件实体接触；执行第一激光发射，所述第一激光发射撞击与所述第一导电连接件相对的所述第一封装组件，所述第一激光发射经由穿过掩蔽层中的第一开口且穿过所述掩蔽层的邻近所述第一开口的第一部分透明的部分而成形，所述第一激光发射对所述第一导电连接件及所述第二导电连接件进行回焊。在实施例中，所述第一激光发射被成形还包括所述第一激光发射穿过所述掩蔽层中的第二开口。在实施例中，所述方法还包括执行第二激光发射，所述第二激光发射撞击与第三导电连接件相对的所述第一封装组件，所述第三导电连接件与所述第二封装组件上的第四导电连接件实体接触。在实施例中，所述第二激光发射经由穿过掩蔽层中的第三开口、穿过所述掩蔽层中的第四开口以及穿过所述掩蔽层的位于所述第三开口与所述第四开口之间的第二部分透明的部分来成形。在实施例中，所述第一激光发射与所述第二激光发射同时执行。在实施例中，第一部分透明的部分对于激光的透明度介于10％到60％的范围内。
[0138]
以上概述了若干实施例的特征，以使本领域中的技术人员可更好地理解本公开的各个方面。本领域中的技术人员应理解，其可容易地使用本公开作为设计或修改其他工艺及结构的基础来施行与本文中所介绍的实施例相同的目的和/或实现与本文中所介绍的实施例相同的优点。本领域中的技术人员还应认识到，这些等效构造并不背离本公开的精神及范围，而且他们可在不背离本公开的精神及范围的条件下对其作出各种改变、代替及变更。