專利名稱：雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置，更具體地涉及通過利用半導(dǎo)體擴(kuò)散工藝形成的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置。
現(xiàn)有技術(shù)的描述如2000年5月出版的NIKKEI MICRODEVICES中160至164頁所介紹的，現(xiàn)有工藝中的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置具有這樣一種結(jié)構(gòu)其中，依照某種方法，諸如，在光或溶液中蝕刻、電解(光激活)、或等離子體蝕刻法，在半導(dǎo)體裝置的焊盤處形成通路，從而將芯片的兩側(cè)電連接和機(jī)械連接。在下文中，將結(jié)合

圖13進(jìn)行詳細(xì)的描述。依照某種方法，如蝕刻、在溶液或光中電解(光激活)、或等離子體蝕刻方法等，在芯片51的焊盤處形成通路52(圖13A)。接著，依照某種方法，如CVD法或熱氧化法，在通路52的內(nèi)表面上形成氧化膜53，從而確保與芯片51電絕緣(圖13B)。在內(nèi)部形成了氧化膜53的通路52內(nèi)填充導(dǎo)電電極材料54，從而形成與各焊盤垂直連接的導(dǎo)體(圖13C)。最后，為了多級(jí)連接，對(duì)內(nèi)部形成了導(dǎo)電電極材料54的芯片51的通路52進(jìn)行垂直位置調(diào)整，接著，根據(jù)一些方法，如，回流法和熱處理法等，利用導(dǎo)電材料56將所需數(shù)量的級(jí)相連，從而形成多級(jí)連接型的半導(dǎo)體裝置。然后，依照諸如回流法和熱處理法等方法，仍利用導(dǎo)電材料56將該多級(jí)連接型半導(dǎo)體裝置安裝在母板55上，從而具有了這種結(jié)構(gòu)。在一些情況下，可以形成金屬突起57以便固定母板(圖13D)。
在現(xiàn)有工藝中，依照某種方法，如在光中或溶液中蝕刻或電解(光激活)法，形成通路是為了在半導(dǎo)體器件的焊盤處具有垂直導(dǎo)電性。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，必需有一種形成通路的工藝技術(shù)，該技術(shù)不同于傳統(tǒng)的半導(dǎo)體擴(kuò)散工藝，并要求相應(yīng)的設(shè)備投資。而且，由于該通路形成工藝是在形成半導(dǎo)體器件之后進(jìn)行的，所以必需在通路形成工藝中用某些裝置來保護(hù)半導(dǎo)體器件，并且，在完成之后必需有一個(gè)去除這些保護(hù)裝置的工藝，由于不同種類的工藝混雜在一起并且增加了工藝步驟，這就增加了成本。而且，每個(gè)步驟都需要改進(jìn)技術(shù)。此外，由于在垂直導(dǎo)通裝置中采用了性能不同于半導(dǎo)體基底的電極材料，由于熱膨脹、熱傳導(dǎo)不同或其它類似的原因，會(huì)導(dǎo)致裂紋、碎裂或其它類似現(xiàn)象的出現(xiàn)，并且，漏電流增加，而且，電極材料會(huì)造成與半導(dǎo)體器件相關(guān)的短路缺陷，這就有可能導(dǎo)致質(zhì)量變差。另外，由于采用裸芯片組裝，安裝密度得到了改進(jìn)，但只是在半導(dǎo)體基底的一側(cè)上形成了半導(dǎo)體器件。因此，就提出了這樣的問題，即與傳統(tǒng)情況相比，安裝密度并無顯著提高。
發(fā)明概述本發(fā)明針對(duì)的是一種雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置，包括兩側(cè)的外部連接焊盤；在半導(dǎo)體基底的兩側(cè)上形成的半導(dǎo)體器件；以及在各焊盤之間和各焊盤與半導(dǎo)體器件之間進(jìn)行電連接的導(dǎo)體部分，其中，依照選擇性雜質(zhì)擴(kuò)散方法，在半導(dǎo)體基底的兩側(cè)形成半導(dǎo)體器件；該導(dǎo)體部分以這樣一種方式形成，即，依照選擇性雜質(zhì)擴(kuò)散方法，將各雜質(zhì)只在半導(dǎo)體基底兩側(cè)上所需要的部分內(nèi)擴(kuò)散，這樣半導(dǎo)體基底的擴(kuò)散部分的電阻減小了，這就實(shí)現(xiàn)了電導(dǎo)通；并且導(dǎo)體部分與半導(dǎo)體器件通過隔離部件而絕緣。
附圖簡(jiǎn)介通過參照以下結(jié)合附圖所做的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述及其它目的、特點(diǎn)以及優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯，附圖中，圖1為本發(fā)明的第一實(shí)施例中雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置的截面簡(jiǎn)圖；圖2A至2E為用來說明第一實(shí)施例中雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置的制造工藝要點(diǎn)的截面簡(jiǎn)圖；圖3F至3J為接續(xù)圖2的第一實(shí)施例中雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置的制造工藝要點(diǎn)的截面簡(jiǎn)圖；圖4K至4O為接續(xù)圖3的第一實(shí)施例中雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置的制造工藝要點(diǎn)的截面簡(jiǎn)圖；圖5P至5R為接續(xù)圖4的第一實(shí)施例中雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置的制造工藝要點(diǎn)的截面簡(jiǎn)圖；圖6為本發(fā)明的第二實(shí)施例中多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置的截面簡(jiǎn)圖；圖7為安裝在電子元件上的本發(fā)明的第三實(shí)施例中的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置狀態(tài)的部分截面簡(jiǎn)圖；圖8為安裝在電子元件上的本發(fā)明的第四實(shí)施例中的多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置狀態(tài)的部分截面簡(jiǎn)圖；圖9為被樹脂封裝的本發(fā)明的第五實(shí)施例中的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置狀態(tài)的部分截面簡(jiǎn)圖；圖10為被樹脂封裝的本發(fā)明的第六實(shí)施例中的多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置狀態(tài)的部分截面簡(jiǎn)圖；圖11為安裝在電子元件上的本發(fā)明的第七實(shí)施例中的被樹脂封裝的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置狀態(tài)的部分截面簡(jiǎn)圖；圖12為安裝在電子元件上的本發(fā)明的第八實(shí)施例中的被樹脂封裝的多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置狀態(tài)的部分截面簡(jiǎn)圖；以及圖13A至13D為用來說明現(xiàn)有工藝中雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置的制造工藝要點(diǎn)的截面簡(jiǎn)圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明本發(fā)明的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中，利用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體擴(kuò)散工藝在半導(dǎo)體基底的兩側(cè)上形成半導(dǎo)體器件，并且還具有一種結(jié)構(gòu)，其中，仍然采用傳統(tǒng)的擴(kuò)散工藝作為多級(jí)連接具有雙側(cè)連接型半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體芯片的手段，通過在半導(dǎo)體器件兩側(cè)的焊盤單元的所需部分內(nèi)進(jìn)行雜質(zhì)擴(kuò)散，并減小了半導(dǎo)體基底的電阻，而形成了導(dǎo)電部件。進(jìn)而，本發(fā)明的多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中，雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置彼此層疊并互相連接。
下文中，將參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明的第一實(shí)施例中的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置的截面簡(jiǎn)圖。
在第一實(shí)施例中的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置中，包括第一底板2和第二底板3的半導(dǎo)體器件的IC(集成電路)形成在半導(dǎo)體基底1的兩側(cè)上形成的第二隔離部件6之上；而用于電導(dǎo)通半導(dǎo)體基底兩側(cè)的導(dǎo)電單元4位于半導(dǎo)體器件形成區(qū)的外部；以及第一隔離部件5在導(dǎo)電單元4的周圍形成，以便使導(dǎo)電單元4與半導(dǎo)體器件電隔離。半導(dǎo)體器件的焊盤以及導(dǎo)電單元4由在氧化膜7上形成的導(dǎo)體8相連，通過阻擋層(barrier)金屬21在導(dǎo)電單元4的各焊盤上形成凸起10，以及，半導(dǎo)體基底兩側(cè)的整個(gè)表面(除去形成凸起10的部分)都由保護(hù)膜9保護(hù)。
依照選擇性雜質(zhì)擴(kuò)散方法，在半導(dǎo)體基底1的兩側(cè)上形成半導(dǎo)體器件，并且導(dǎo)電單元4以這樣一種方式形成依照選擇性雜質(zhì)擴(kuò)散方法，雜質(zhì)只在半導(dǎo)體基底1兩側(cè)上的所需要的部分內(nèi)擴(kuò)散，并且通過減小擴(kuò)散部分內(nèi)半導(dǎo)體基底1的電阻，使得電導(dǎo)通成為可能。
接下來將介紹第一實(shí)施例中雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置的制造方法。圖2A至圖5R為用來說明第一實(shí)施例中雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置的制造工藝要點(diǎn)的截面簡(jiǎn)圖。首先，制備Si，GaAs，GaGe或類似的半導(dǎo)體基底1(圖2A)。半導(dǎo)體基底1的兩側(cè)被打磨并拋光到允許在其上形成半導(dǎo)體器件的水平(圖2B)。通過熱氧化法或CVD(化學(xué)氣相沉積)法，在經(jīng)過拋光、達(dá)到預(yù)定的厚度的半導(dǎo)體基底得兩側(cè)上形成具有預(yù)定厚度的氧化膜，從而形成第一氧化膜71(圖2C)。
首先，為了形成將導(dǎo)電單元4與半導(dǎo)體器件電隔離的第一隔離部件5，該隔離部件5穿透半導(dǎo)體基底1的兩側(cè)并且能夠?qū)崿F(xiàn)多級(jí)電連接，利用已知的光阻材料技術(shù)在半導(dǎo)體基底1的兩側(cè)涂覆了光阻材料，并且利用掩模(未示出)對(duì)兩側(cè)進(jìn)行曝光和顯影，然后，去除形成第一隔離部件5的區(qū)域內(nèi)的第一氧化膜71(圖2D)。依照熱擴(kuò)散或離子注入法等方法，在半導(dǎo)體基底1的兩側(cè)上去除了第一氧化膜71的部分進(jìn)行第一雜質(zhì)擴(kuò)散或離子注入11，以形成隔離部件，從而形成穿透半導(dǎo)體基底的絕緣層59(圖2E)。為了充分地確保隔離部件從導(dǎo)電單元4的頂部貫穿到底部，由于依照熱擴(kuò)散或離子注入法等方法，僅僅靠第一雜質(zhì)擴(kuò)散或離子注入的擴(kuò)散時(shí)間并不夠，因此，還要在預(yù)定溫度下進(jìn)行預(yù)定時(shí)間的附加熱擴(kuò)散，直至隔離部件生長(zhǎng)區(qū)與頂部和底部相連。
接下來，如圖2C和2D所示，在半導(dǎo)體基底1的兩側(cè)上再次形成第二氧化膜以后，與形成導(dǎo)電單元4相對(duì)應(yīng)的區(qū)域部分內(nèi)的第二氧化膜被去除，在半導(dǎo)體基底上去除了第二氧化膜的部分進(jìn)行第二雜質(zhì)擴(kuò)散或離子注入12，以產(chǎn)生導(dǎo)體，從而形成了穿透半導(dǎo)體基底的導(dǎo)電單元4作為電導(dǎo)通部件(圖3F)。為了充分確保從半導(dǎo)體基底的導(dǎo)電單元的頂部貫穿到底部的電導(dǎo)通，由于依照熱擴(kuò)散或離子注入法等方法，僅僅靠第二雜質(zhì)擴(kuò)散或離子注入的擴(kuò)散時(shí)間并不夠，因此，還要在預(yù)定溫度下進(jìn)行預(yù)定時(shí)間的附加熱擴(kuò)散，直至確保導(dǎo)通。例如，對(duì)于Bc13、Po13以及其它半導(dǎo)體器件生產(chǎn)雜質(zhì)的擴(kuò)散時(shí)間，如果半導(dǎo)體基底1的厚度為50微米，當(dāng)擴(kuò)散溫度接近1000℃時(shí)，每小時(shí)的擴(kuò)散深度為2～3微米(擴(kuò)散深度取決于表面溫度)，因此，為了確保兩側(cè)的導(dǎo)通，需要9～13個(gè)小時(shí)。
當(dāng)依照上述步驟完成了導(dǎo)電單元4的成型以后，下一步將在半導(dǎo)體基底1兩側(cè)上形成半導(dǎo)體器件。在半導(dǎo)體基底兩側(cè)上形成第三氧化膜之后，依照光阻材料技術(shù)在其兩側(cè)上涂覆光阻材料(未示出)。利用掩模將半導(dǎo)體基底1兩側(cè)上預(yù)定位置處的第三氧化膜去除(圖3G)。在去除了第三氧化膜73的部分內(nèi)進(jìn)行第三雜質(zhì)擴(kuò)散或離子注入13，以形成隔離部件，并且進(jìn)行隔離部件擴(kuò)散，以便將在先前步驟中形成的導(dǎo)電單元4與稍后將形成的半導(dǎo)體器件電隔離，從而形成了第二隔離部件6(圖3H)。
接下來，在半導(dǎo)體基底1的兩側(cè)上形成第四氧化膜74(圖3I)。然后，依照光阻技術(shù)在半導(dǎo)體基底1兩側(cè)上涂覆光阻材料，以便在與早先形成的導(dǎo)電單元4電隔離的第二隔離部件區(qū)域6內(nèi)形成半導(dǎo)體器件，并利用掩模將在半導(dǎo)體基底1兩側(cè)上形成了器件的區(qū)域內(nèi)的第四氧化膜74去除(圖3J)。在去除了第四氧化膜74的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行第四雜質(zhì)擴(kuò)散或離子注入14以形成半導(dǎo)體器件，從而形成了用于形成半導(dǎo)體器件的第一底板2(圖4K)。接著，在半導(dǎo)體基底1兩側(cè)上形成第五氧化膜75(圖4L)。然后，依照光阻技術(shù)在半導(dǎo)體基底1兩側(cè)上涂覆光阻材料，利用掩模將預(yù)定位置處的第五氧化膜75去除(圖4M)。在去除了第五氧化膜75的部分內(nèi)進(jìn)行第五雜質(zhì)擴(kuò)散或離子注入15，從而形成了用于形成半導(dǎo)體器件的第二底板3(圖4N)。在該階段，即形成了基本晶體管。依照相同的步驟，形成IC、二極管和其它相似元件所必需的擴(kuò)散電阻(未示出)。
最后，為了形成IC，在半導(dǎo)體基底1兩側(cè)上形成第六氧化膜，并在半導(dǎo)體基底1兩側(cè)上涂覆光阻材料，并利用形成IC的晶體管、二極管和擴(kuò)散電阻的、在需要與導(dǎo)電單元4接觸的、與每個(gè)部件相匹配的掩模進(jìn)行曝光和顯影，然后，將需要用于連接的部分內(nèi)的第六氧化膜去除(未示出)。接著，借助例如，沉積、濺射或鍍層等方法形成諸如鋁基材料或銅基材料等電極材料，在包括去除了第六氧化膜部分的預(yù)定區(qū)域內(nèi)形成導(dǎo)體薄膜。此后，在兩側(cè)涂覆光阻材料，并利用畫有圖案的掩模對(duì)兩側(cè)進(jìn)行曝光和顯影，留下用于形成IC的導(dǎo)體，由此結(jié)束了作為IC的導(dǎo)體8的成型，在用于連接所必需的部分上留有導(dǎo)體薄膜(圖4O)。在上述步驟中，完成了雙側(cè)擴(kuò)散型的基本雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置。
接下來，在兩側(cè)上形成保護(hù)膜9，如氧化膜或聚酰亞胺，用于保護(hù)半導(dǎo)體器件(圖5P)。在保護(hù)膜9的兩側(cè)上涂覆光阻材料，并利用掩模對(duì)兩側(cè)進(jìn)行曝光和顯影，以便只在IC的外部引出焊盤內(nèi)去除保護(hù)膜9，并且IC的外部退出焊盤內(nèi)的保護(hù)膜9被去除以形成保護(hù)膜開口，接著，通過無電Ni-Au鍍層或其它類似鍍層在開口內(nèi)形成阻擋層金屬21(圖5Q)。接著，在去除了保護(hù)膜9的部分內(nèi)形成導(dǎo)電凸起10(圖5R)。凸起10可以是金屬凸起或?qū)щ姌渲?br> 此處，半導(dǎo)體器件的成型和導(dǎo)電裝置的成型是分開進(jìn)行的，但是，它們也可同時(shí)進(jìn)行。
這樣，完成了雙側(cè)擴(kuò)散型的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置，它包括在某個(gè)工作電壓下，被第一隔離部件5和第二隔離部件6電絕緣的半導(dǎo)體器件2和3；用于導(dǎo)通兩側(cè)的導(dǎo)電單元4；以及導(dǎo)通上述各部件的導(dǎo)體8，并且該裝置還具有用于多級(jí)連接的凸起10和用于保護(hù)半導(dǎo)體器件2和3的保護(hù)膜9。通過將雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置分層，有可能在第二實(shí)施例中形成多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置。
下面，將介紹本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖6為本發(fā)明的第二實(shí)施例中的多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置的截面簡(jiǎn)圖，并且展示了一個(gè)實(shí)例，其中具有四級(jí)連接第一實(shí)施例中所述的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置100。在該實(shí)例中，兩側(cè)形成了凸起10的第一級(jí)雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置111，第二級(jí)雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置112，第三級(jí)雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置113和第四級(jí)雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置114被安裝并分層，依照如回流法或熱處理等方法，利用在凸起10外形成的凸起接頭205形成了包括四級(jí)的多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置200。這種多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置的尺寸與芯片尺寸完全相同，并且通過雙側(cè)擴(kuò)散在兩側(cè)上形成半導(dǎo)體器件，因此，這種裝置可以實(shí)現(xiàn)高密度安裝，是現(xiàn)有工藝中的多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置的兩倍。
接下來，將介紹本發(fā)明的第三實(shí)施例。圖7為安裝在電子元件上的本發(fā)明的第三實(shí)施例中的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體器件狀態(tài)的部分截面簡(jiǎn)圖，并且展示了一個(gè)實(shí)例，其中，依照回流法或熱處理等方法，第一實(shí)施例中所述的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置100的一級(jí)產(chǎn)物直接安裝在母板301上，用于形成電子元件。該雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置100的尺寸與芯片的尺寸完全相同，并且通過雙側(cè)擴(kuò)散，在其兩側(cè)上形成半導(dǎo)體器件，因此，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高密度的安裝，是現(xiàn)有工藝的兩倍。
接下來，將介紹本發(fā)明的第四實(shí)施例。圖8為部分截面簡(jiǎn)圖，展示了安裝在電子元件上本發(fā)明的第四實(shí)施例中的多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置的狀態(tài)，并展示了一個(gè)實(shí)例，其中，依照回流法或熱處理法等方法，由第二實(shí)施例中所述的分層的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置100構(gòu)成四級(jí)的多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置直接安裝在母板302上。這種多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置的尺寸與芯片的尺寸完全相同，并且通過雙側(cè)擴(kuò)散在其兩側(cè)形成半導(dǎo)體器件，因此，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高密度的安裝，是現(xiàn)有工藝中的多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置的兩倍。
下面，將介紹本發(fā)明的第五實(shí)施例。圖9為部分截面簡(jiǎn)圖，展示了本發(fā)明的第五實(shí)施例中的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置被樹脂封裝的狀態(tài)。第一實(shí)施例中所述的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置100的一級(jí)產(chǎn)物的一側(cè)上的凸起被去除，并且用封裝樹脂401將該側(cè)進(jìn)行樹脂封裝，從而提供了雙側(cè)連接型半導(dǎo)體器件101，它具有這樣的結(jié)構(gòu)通過樹脂封裝，該結(jié)構(gòu)的可靠性得以加強(qiáng)。也可以無需去除一側(cè)的凸起即進(jìn)行樹脂封裝。通過雙側(cè)擴(kuò)散，在兩側(cè)形成半導(dǎo)體器件，因此，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高密度的安裝，是現(xiàn)有工藝的兩倍。
接下來，將介紹本發(fā)明的第六實(shí)施例。圖10為部分截面簡(jiǎn)圖，展示了由樹脂封裝的本發(fā)明第六實(shí)施例中的多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置的狀態(tài)，第二實(shí)施例中所述的多級(jí)型半導(dǎo)體裝置200由封裝樹脂402進(jìn)行樹脂封裝，從而提供了通過樹脂封裝使得其結(jié)構(gòu)的可靠性得以加強(qiáng)的多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置201。也可以在去除了待封裝側(cè)的凸起之后進(jìn)行樹脂封裝。通過雙側(cè)擴(kuò)散，在兩側(cè)上形成半導(dǎo)體器件，因此，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高密度的安裝，是現(xiàn)有工藝中的單級(jí)半導(dǎo)體裝置的八倍。
下面，將介紹本發(fā)明的第七實(shí)施例。圖11為部分截面簡(jiǎn)圖，展示了安裝在電子元件上的本發(fā)明的第七實(shí)施例中經(jīng)過樹脂封裝的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置的狀態(tài)，并且展示了一個(gè)實(shí)例，其中，依照回流法或熱處理法等方法，由經(jīng)過樹脂封裝的第五實(shí)施例中所述的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置101直接安裝在母板303上，以便通過凸起10形成各電子元件。在這種雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置101中，通過雙側(cè)擴(kuò)散，在兩側(cè)上形成半導(dǎo)體器件，因此，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高密度的安裝，是現(xiàn)有工藝的兩倍。
下面，將介紹本發(fā)明的第八實(shí)施例。圖12為部分的截面簡(jiǎn)圖，展示了安裝在電子元件上的第八實(shí)施例中經(jīng)過樹脂封裝的多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置的狀態(tài)，并且展示了一個(gè)實(shí)例，其中，依照回流法或熱處理法等方法，由第六實(shí)施例中所述的經(jīng)過分層和樹脂封裝的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體器件構(gòu)成四級(jí)的多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置201直接安裝在母板304上，以便形成電子元件。在這種多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置201中，通過雙側(cè)擴(kuò)散，在兩側(cè)上形成半導(dǎo)體器件，因此，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高密度的安裝，是現(xiàn)有工藝中的單級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置的八倍。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由分層的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置構(gòu)成的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置和多級(jí)分層型半導(dǎo)體裝置的優(yōu)點(diǎn)為由于在半導(dǎo)體器件的焊盤位置保留有垂直導(dǎo)通，因此利用現(xiàn)有的傳統(tǒng)半導(dǎo)體擴(kuò)散工藝即可形成這些半導(dǎo)體裝置。因此，當(dāng)形成半導(dǎo)體器件或?qū)щ娧b置時(shí)，有可能進(jìn)行同時(shí)擴(kuò)散或分別擴(kuò)散，并且，只能改變各步驟的順序。因此，當(dāng)形成用于垂直導(dǎo)通的導(dǎo)電元件時(shí)，不必有保護(hù)裝置來保護(hù)已經(jīng)制成的半導(dǎo)體器件，也不必去除這些保護(hù)裝置，而且，不會(huì)將不同種類的步驟混雜在一起，因此，具有這樣的優(yōu)點(diǎn)不會(huì)增加工藝步驟的總數(shù)。另外，由于半導(dǎo)體基底本身被用作垂直導(dǎo)通裝置，也不會(huì)出現(xiàn)由于熱膨脹或熱傳導(dǎo)等的差異而導(dǎo)致的質(zhì)量變差。
從高密度角度來講，基本上不采用封裝，而是采用裸芯片組裝，使得能夠獲得與芯片尺寸相同半導(dǎo)體裝置，并且在半導(dǎo)體基底兩側(cè)上形成半導(dǎo)體器件，從而具備了這樣的優(yōu)點(diǎn)甚至當(dāng)半導(dǎo)體器件為單級(jí)時(shí)，定位等級(jí)也比現(xiàn)有工藝明顯提高了兩倍。
盡管結(jié)合各具體的實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是，這些描述并不意味著作為限制的目的。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，參照本發(fā)明的說明很顯然可以對(duì)所介紹的實(shí)施例進(jìn)行不同的改動(dòng)。因此，希望所附權(quán)利要求能涵蓋本發(fā)明的真實(shí)保護(hù)范圍的所有改動(dòng)或各種實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置包括在兩側(cè)用于外部連接的焊盤；在半導(dǎo)體基底兩側(cè)上形成的半導(dǎo)體器件；以及在各焊盤之間和各焊盤與各半導(dǎo)體器件之間進(jìn)行電連接的導(dǎo)體部分；其中依照選擇性雜質(zhì)擴(kuò)散方法在半導(dǎo)體基底的兩側(cè)上形成半導(dǎo)體器件；導(dǎo)體部分是以這樣的方式形成的依照選擇性雜質(zhì)擴(kuò)散方法，只在半導(dǎo)體基底兩側(cè)上所需要的部分內(nèi)擴(kuò)散雜質(zhì)；使得半導(dǎo)體基底的擴(kuò)散部分的電阻減小，實(shí)現(xiàn)電連接；以及通過隔離部件將導(dǎo)體部分與半導(dǎo)體器件電絕緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置，其中，通過用雜質(zhì)擴(kuò)散法處理導(dǎo)體金屬線或半導(dǎo)體基底而形成的接頭或?qū)w，所述導(dǎo)體部分和所述半導(dǎo)體器件被進(jìn)一步電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置，其中，所述半導(dǎo)體器件位于半導(dǎo)體基底兩側(cè)上、相同的圖案彼此相對(duì)的位置上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置，其中，所述半導(dǎo)體器件位于半導(dǎo)體基底兩側(cè)上的、相同的圖案以彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)180度的狀態(tài)的位置上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置，其中，所述阻擋層金屬形成在兩側(cè)的所述焊盤上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置，其中，所述阻擋層金屬在一側(cè)的所述焊盤上形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置，其中，在兩側(cè)的所述焊盤上形成至少一個(gè)金屬凸起或?qū)щ姌渲蛊稹?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置，其中，在一側(cè)的所述焊盤上至少形成了金屬凸起或?qū)щ姌渲蛊饍烧咧械囊粋€(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任何一項(xiàng)所述的雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置，其中除了安裝凸起之外，整個(gè)裝置被樹脂封裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙側(cè)連接型半導(dǎo)體裝置，包括在兩側(cè)上用于外部連接的焊盤；在半導(dǎo)體基底兩側(cè)上形成的半導(dǎo)體器件；以及在各焊盤之間和各焊盤與各半導(dǎo)體器件之間進(jìn)行電連接的導(dǎo)體部分；其中依照選擇性雜質(zhì)擴(kuò)散方法在半導(dǎo)體基底的兩側(cè)上形成半導(dǎo)體器件；導(dǎo)體部分是以這樣的方式形成的依照選擇性雜質(zhì)擴(kuò)散方法，只在半導(dǎo)體基底兩側(cè)上所需要的部分內(nèi)擴(kuò)散雜質(zhì)；這樣，受到擴(kuò)散的半導(dǎo)體基底部分的電阻減小，實(shí)現(xiàn)了電連接；并且通過隔離部件將各導(dǎo)體部分與各半導(dǎo)體器件電絕緣。
文檔編號(hào)H01L21/768GK1430278SQ02159369
公開日2003年7月16日 申請(qǐng)日期2002年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月26日
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