專利名稱:功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明有關(guān)于功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,且特別是有關(guān)于晶圓 級晶片尺寸封裝的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體。
背景技術(shù):
圖1A及圖1B分別顯示現(xiàn)有功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體10的剖 面示意圖及立體示意圖。如圖1A、圖1B所示,功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管晶片12 承載于導(dǎo)電載體16上,并封裝于殼體14中。功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管晶片12 具有柵極接點(diǎn)區(qū)與源極接點(diǎn)區(qū)(未顯示)。功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體10 包括電性連接至柵極接點(diǎn)區(qū)的接腳18g與電性連接至源極接點(diǎn)區(qū)的接腳18s,接腳18g與接 腳18s進(jìn)一步延伸至殼體14之外。功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管晶片12另具有漏 極接點(diǎn)區(qū)(未顯示)。漏極接點(diǎn)區(qū)通過下方的導(dǎo)電載體16而與延伸至殼體14之外的接腳 18d電性連接。然而,上述封裝體需將功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管元件逐一封裝于殼體 中,并需逐一形成接腳,相當(dāng)耗時(shí)費(fèi)工。此外,殼體與接腳將占去很大的空間,不利于較小尺 寸的封裝體的形成,不符合現(xiàn)今對電子產(chǎn)品輕薄短小化的需求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,包括半導(dǎo)體基底, 具有第一表面及與第一表面相反的第二表面,半導(dǎo)體基底的導(dǎo)電型為第一導(dǎo)電型,且半導(dǎo) 體基底形成漏極區(qū);摻雜區(qū),自第一表面向下延伸,摻雜區(qū)的導(dǎo)電型為第二導(dǎo)電型;源極 區(qū),位于摻雜區(qū)中,源極區(qū)的導(dǎo)電型為第一導(dǎo)電型;柵極,形成于第一表面上,且與半導(dǎo)體基 底之間隔有柵極介電層;第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu),位于半導(dǎo)體基底之上,第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有第一端 點(diǎn),且與漏極區(qū)電性連接 ’第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu),位于半導(dǎo)體基底之上,第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有第二端 點(diǎn),且與源極區(qū)電性連接;第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu),位于半導(dǎo)體基底之上,第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有第三端 點(diǎn),且與柵極電性連接,其中第一端點(diǎn)、第二端點(diǎn)及第三端點(diǎn)大抵共平面;以及保護(hù)層,位于 半導(dǎo)體基底與第一端點(diǎn)、第二端點(diǎn)及第三端點(diǎn)之間。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,還包括一第一穿基底 導(dǎo)電結(jié)構(gòu),該第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)貫穿該第一表面及該第二表面而與該第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電性 連接,且不與該摻雜區(qū)或該源極區(qū)接觸。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,該第一穿基底導(dǎo)電結(jié) 構(gòu)通過該半導(dǎo)體基底上的一線路重布層而與該第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電性連接。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,該第一穿基底導(dǎo)電結(jié) 構(gòu)所貫穿的部分的導(dǎo)電型皆為該第一導(dǎo)電型。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,該第一穿基底導(dǎo)電結(jié) 構(gòu)與該半導(dǎo)體基底之間隔有一第一絕緣層。
5
本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,還包括一漏極電極 層,位于該第二表面上而與該漏極區(qū)電性連接,且該漏極電極層與該第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu) 電性連接。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,還包括一非金屬散熱 層,位于該漏極電極層與該半導(dǎo)體基底之上。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,還包括一非金屬散熱 層,位于該半導(dǎo)體基底之上。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,還包括一第二穿基底 導(dǎo)電結(jié)構(gòu),該第二穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電性連接至該源極區(qū)與該第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu),且自該源極區(qū) 朝該第二表面延伸,并于該第二表面露出。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,該第二穿基底導(dǎo)電結(jié) 構(gòu)通過該半導(dǎo)體基底上的一線路重布層而與該第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電性連接。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,該第二穿基底導(dǎo)電結(jié) 構(gòu)與該半導(dǎo)體基底之間隔有一第二絕緣層。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,還包括一第三穿基底 導(dǎo)電結(jié)構(gòu),該第三穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電性連接至該柵極與該第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu),且自該柵極朝該 第二表面延伸,并于該第二表面露出,該第三穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與該半導(dǎo)體基底之間隔有一 第三絕緣層。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,該第三穿基底導(dǎo)電結(jié) 構(gòu)通過該半導(dǎo)體基底上的一線路重布層而與該第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電性連接。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,該第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、該 第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)及該第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)分別包括一第一焊球、一第二焊球及一第三焊球,其中該 第一端點(diǎn)、該第二端點(diǎn)及該第三端點(diǎn)分別為該第一焊球、該第二焊球及該第三焊球的頂端。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,還包括一半導(dǎo)體承載 基底,具有至少一凹槽,該半導(dǎo)體基底設(shè)置于該凹槽之上,且該第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的該第一端點(diǎn) 位于該半導(dǎo)體承載基底的一上表面之上。本發(fā)明還提供一種功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,包括半導(dǎo)體基 底,具有第一表面及與第一表面相反的第二表面,半導(dǎo)體基底的導(dǎo)電型為第一導(dǎo)電型,且半 導(dǎo)體基底形成漏極區(qū);摻雜區(qū),自第一表面向下延伸,摻雜區(qū)的導(dǎo)電型為第二導(dǎo)電型;源極 區(qū),位于摻雜區(qū)中,源極區(qū)的導(dǎo)電型為第一導(dǎo)電型;柵極,形成于第一表面上或埋于第一表 面內(nèi),且與半導(dǎo)體基底之間隔有柵極介電層;第一溝槽,自半導(dǎo)體基底的第一側(cè)面朝半導(dǎo)體 基底的內(nèi)部延伸,且自第一表面向第二表面延伸;第一導(dǎo)電層,位于第一溝槽的側(cè)壁上,其 中第一導(dǎo)電層不與第一側(cè)面共平面而與第一側(cè)面隔有第一最短距離,且第一導(dǎo)電層與源極 區(qū)電性連接;第一絕緣層,位于第一導(dǎo)電層與半導(dǎo)體基底之間;第二溝槽,自半導(dǎo)體基底的 第二側(cè)面朝半導(dǎo)體基底的內(nèi)部延伸,且自第一表面向第二表面延伸;第二導(dǎo)電層,位于第二 溝槽的側(cè)壁上,其中第二導(dǎo)電層不與第二側(cè)面共平面而與第二側(cè)面隔有第二最短距離,且 第二導(dǎo)電層與漏極區(qū)電性連接;第二絕緣層,位于第二導(dǎo)電層與半導(dǎo)體基底之間;第三溝 槽,自半導(dǎo)體基底的第三側(cè)面朝半導(dǎo)體基底的內(nèi)部延伸,且自第一表面向第二表面延伸;第 三導(dǎo)電層,位于第三溝槽的側(cè)壁上,其中第三導(dǎo)電層不與第三側(cè)面共平面而與第三側(cè)面隔有第三最短距離,且第三導(dǎo)電層與柵極電性連接;以及第三絕緣層,位于第三導(dǎo)電層與半導(dǎo) 體基底之間。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,該第一側(cè)面與該第三 側(cè)面相對。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,該第一側(cè)面與該第二 側(cè)面相對。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,該第二側(cè)面與該第三 側(cè)面相對。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,該第一側(cè)面、該第二 側(cè)面及該第三側(cè)面為同一側(cè)面。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,該第一側(cè)面及該第二 側(cè)面為同一側(cè)面。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,該第一側(cè)面及該第三 側(cè)面為同一側(cè)面。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,該第二側(cè)面及該第三 側(cè)面為同一側(cè)面。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,該第一導(dǎo)電層通過一 線路重布層而與該源極區(qū)電性連接。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,該第二導(dǎo)電層通過一 線路重布層而與該漏極區(qū)電性連接。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,該第三導(dǎo)電層通過一 線路重布層而與該柵極電性連接。本發(fā)明所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,還包括一印刷電路 板,具有一第一接墊、一第二接墊及一第三接墊,其中,該半導(dǎo)體基底設(shè)置于該印刷電路板 上,且該第一接墊、該第二接墊及該第三接墊分別與該第一導(dǎo)電層、該第二導(dǎo)電層及該第三 導(dǎo)電層電性連接。本發(fā)明可有效降低封裝成本,并形成尺寸較小的封裝體。
圖1A及圖1B分別顯示現(xiàn)有功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管元件的封裝體的 剖面示意圖及立體示意圖。圖2A至圖2B顯示一實(shí)施例的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管晶片的示意 圖。圖3A至圖3H說明本發(fā)明多個(gè)實(shí)施例的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝 體的剖面示意圖。圖4A至圖4B顯示本發(fā)明多個(gè)實(shí)施例的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝 體的剖面示意圖。圖5A至圖5F顯示一實(shí)施例的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體的一系 列制程的立體示意圖。
7
圖6A至圖6B顯示本發(fā)明一實(shí)施例中,于穿孔中形成圖案化導(dǎo)電層的一系列制程 的俯視圖。圖7A至圖7G顯示本發(fā)明多個(gè)實(shí)施例的具有側(cè)壁接點(diǎn)的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場 效應(yīng)晶體管封裝體的立體示意圖。
附圖中符號的簡單說明如下 10 功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體 12 功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管晶片 14:殼體16:導(dǎo)電載體
18d、18g、18s 接腳
100 功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管晶片
102 半導(dǎo)體基底
104 摻雜區(qū)
106 源極區(qū)
110 柵極介電層
114:漏極電極層
116a、118a、120a 焊球
122,130,132 穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)
124、134、136 絕緣層
126 保護(hù)層
200 承載基底
204、400、402、404 線路重布層 500 晶圓
504 絕緣層
102a、102b 表面 104a 絕緣層 108 柵極 112 源極電極層 116,118,120 導(dǎo)電結(jié)構(gòu) 116b、118b、120b 接墊
128 散熱層 202 凹槽
502 穿孔
506a、506b、506c、506d 530,532 線路重布層 540 半導(dǎo)體基底 560 印刷電路板 562a、562b、562c、562d 564a、564b、564c、564d 570 保護(hù)層 590、592、594 側(cè)面 602、602a 晶種層 dl、d2、d3 距離 g 柵極區(qū) A、R 區(qū)域圖案化導(dǎo)電層
540a、540b 表面接墊 導(dǎo)電結(jié)構(gòu)
580、582、584 溝槽
604、604a 光阻層 D、G、S 接點(diǎn)
s 源極區(qū) SC 切割道。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例包括利用晶圓級封裝來形成功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管 封裝體(power MOSFET package),通過例如是穿基底導(dǎo)通孔(through substrate via,
8TSV)等垂直方向的導(dǎo)電結(jié)構(gòu),將功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管元件的柵極接點(diǎn)、源 極接點(diǎn)及漏極接點(diǎn)導(dǎo)引至大抵相同的平面上,可有效降低封裝成本,并形成尺寸較小的封 裝體。所形成的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體的接點(diǎn)由于大抵位于同一平面 上,有利于通過例如覆晶封裝的方式與其他電子元件整合。首先,配合圖式舉例說明本發(fā)明一實(shí)施例的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管 封裝體中的M0SFET晶片的結(jié)構(gòu)。圖2A顯示一實(shí)施例的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體 管晶片100的立體示意圖。功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管晶片100包括半導(dǎo)體基底 102,具有第一表面102a及相反的第二表面102b。半導(dǎo)體基底102的導(dǎo)電型可為N型或P 型,一般而言,以N型的半導(dǎo)體基底居多。以導(dǎo)電型為N型的半導(dǎo)體基底102為例,其可為摻 雜有N型摻質(zhì)的硅基底。半導(dǎo)體基底102中的摻質(zhì)種類與摻雜濃度可為不均一的。例如, 半導(dǎo)體基底102下部分所摻雜的N型摻質(zhì)的種類與摻雜濃度可不同于上部分中的N型摻質(zhì) 種類與摻雜濃度。半導(dǎo)體基底102本身形成了一漏極區(qū)。因此,附圖標(biāo)記102亦可代表功 率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管晶片100中的漏極區(qū)。功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管晶片100包括摻雜區(qū)104,自第一表面102a 向下延伸。摻雜區(qū)104的導(dǎo)電型不同于半導(dǎo)體基底102。例如,當(dāng)半導(dǎo)體基底102為N型基 底時(shí),摻雜區(qū)104的導(dǎo)電型為P型,反之亦然。功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管晶片100包括源極區(qū)106,位于摻雜區(qū)104 中。源極區(qū)106的導(dǎo)電型與半導(dǎo)體基底102相同,例如皆為N型。在此實(shí)施例中,源極區(qū) 106自第一表面102a向下延伸且部分被摻雜區(qū)104圍繞。功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管晶片100包括柵極108,例如可為一多晶硅 層。柵極108與半導(dǎo)體基底102之間隔有柵極介電層110,此外在另一實(shí)施例中,柵極108 與柵極介電層110可為埋入式結(jié)構(gòu),形成于基底的凹穴中。在圖2A的實(shí)施例中,半導(dǎo)體基底102上形成有源極電極層112,其與源極區(qū)106電 性連接,并與柵極108電性絕緣,其中,半導(dǎo)體基底102與源極電極層112之間另間隔有一 層絕緣層104a,而此絕緣層104a亦可由自該摻雜區(qū)104延伸的摻雜區(qū)104a取代,例如P型 摻雜區(qū);在另一實(shí)施例中,柵極介電層110可和源極絕緣層104a同時(shí)形成,其余露出的基底 表面則可作為漏極接觸區(qū)。源極電極層112與源極區(qū)106之間彼此歐姆接觸。此外,在半 導(dǎo)體基底(漏極區(qū))102下方可形成有漏極電極層114。漏極電極層114與漏極區(qū)102之間 彼此歐姆接觸。當(dāng)施加電壓于柵極108時(shí),可使摻雜區(qū)104中產(chǎn)生溝道(channel),再通過電場的 施加,可使電子流或電流于源極電極層112、源極區(qū)106、漏極區(qū)102與漏極電極層114之間流動。圖2B顯示一實(shí)施例中,漏極電極層114、源極電極層112及柵極108的位置示意 圖。在一實(shí)施例中,可例如于位置A形成電性連接至柵極108的導(dǎo)電結(jié)構(gòu),例如可包括一焊 球,亦可于例如位置B形成電性連接至源極區(qū)106的導(dǎo)電結(jié)構(gòu),例如亦可包括一焊球。因此, 在此實(shí)施例中,分別電性連接至柵極108與源極區(qū)106(通過源極電極層112)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu) 的端點(diǎn)可經(jīng)由控制焊球的大小而大抵共平面。在一實(shí)施例中,可例如于位置C形成電性連 接至漏極區(qū)102的導(dǎo)電結(jié)構(gòu),例如可包括穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)及一焊球。在此實(shí)施例中,漏極區(qū) 102通過漏極電極層114及穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)而可將導(dǎo)電通路由第二表面102b向上導(dǎo)引至第一表面102a之上,而使功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管晶片100的柵極、源極、漏極三 接點(diǎn)的端點(diǎn)大抵共平面??捎谌狱c(diǎn)的端點(diǎn)與半導(dǎo)體基底102之間形成保護(hù)層而完成本發(fā) 明實(shí)施例的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體的制作。本發(fā)明實(shí)施例的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體較佳采用晶圓級封 裝而可一次完成許多晶片的封裝,可大幅節(jié)省制程成本與時(shí)間,并可形成尺寸較小的封裝 體。所形成的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體的接點(diǎn)由于大抵位于同一平面 上,有利于通過例如覆晶封裝的方式與其他電子元件整合。以下,配合圖3A至圖3H說明本發(fā)明多個(gè)實(shí)施例的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng) 晶體管封裝體的剖面示意圖。其中,相同或相似的元件將可能采用相同或相似的標(biāo)號,以便 于了解本發(fā)明實(shí)施例。在圖3A的實(shí)施例中,封裝體包括第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)116,位于半導(dǎo)體基底102的露出表 面(亦可視為漏極區(qū)102)上。第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)116通過第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122及漏極電極 層114而與漏極區(qū)102電性連接。在此實(shí)施例中,第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122與半導(dǎo)體基底 102 (或漏極區(qū)102)之間隔有第一絕緣層124。應(yīng)注意的是第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122不與摻 雜區(qū)104或源極區(qū)106接觸。第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)116例如可包括接墊116b及焊球116a。封裝 體還包括第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)118,位于半導(dǎo)體基底102的源極電極層112上,且電性連接至源極 區(qū)(未顯示,可參照圖2A)。第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)118例如可包括接墊118b及焊球118a。封裝體 還包括第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)120,位于半導(dǎo)體基底102的柵極108上,且電性連接至柵極108 (未顯 示,可參照圖2A)。第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)120例如可包括接墊120b及焊球120a。在此實(shí)施例中, 通過第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122的形成,可使電性連接至漏極區(qū)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)116的一第一端 點(diǎn)(例如焊球116a的頂點(diǎn))大抵與第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)118的第二端點(diǎn)及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)120的 第三端點(diǎn)共平面,有利于覆晶封裝而整合至其他電子元件。在這些端點(diǎn)與半導(dǎo)體基底102 之間還形成有保護(hù)層126。此實(shí)施例較佳采用硅晶圓作為半導(dǎo)體基底102以進(jìn)行晶圓級封 裝,并經(jīng)由切割步驟而分離出個(gè)別的封裝體。圖3B所示實(shí)施例相似于圖3A,其差別主要在于圖3A的第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122 的形成是先由第一表面102a向下蝕刻形成貫穿基底的孔洞,再于其中填入導(dǎo)電層。而圖3B 的實(shí)施例是由第二表面102b向上蝕刻以形成貫穿基底的孔洞,再于其中填入導(dǎo)電層。因 此,對圖3B實(shí)施例的第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122而言,在第一表面102a上的一截面小于在第 二表面102b上的一截面,與圖3A的結(jié)構(gòu)相反。在圖3C所示實(shí)施例中,其結(jié)構(gòu)相似于圖3A所示結(jié)構(gòu),其差異主要在于圖3C的封 裝體還包括散熱層128。散熱層128有助于將元件運(yùn)作時(shí)產(chǎn)生的熱能導(dǎo)出。散熱層128的 材質(zhì)可為任何導(dǎo)熱性良好的材料,其可為金屬材質(zhì)或非金屬材質(zhì)。其中在使用晶圓級封裝 的場合中,由于晶粒切割步驟是在散熱層形成之后,因此較佳采用非金屬散熱層以利于后 續(xù)切割,例如可使用Si、A1N、A1203、SiC等材質(zhì)。在圖3D所示實(shí)施例中,其結(jié)構(gòu)相似于圖3C所示結(jié)構(gòu),其差異主要在于第一穿基底 導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122與半導(dǎo)體基底102(亦可視為漏極區(qū)102)之間不具有絕緣層而彼此電性接 觸,較佳為彼此歐姆接觸,其中為更快速導(dǎo)引源極區(qū)和漏極區(qū)間的電流,第一穿基底導(dǎo)電結(jié) 構(gòu)122是設(shè)在相鄰源極區(qū)的位置而較遠(yuǎn)離于柵極區(qū),且第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122周圍的摻 雜區(qū)102c整體是由單一導(dǎo)電型態(tài)的摻雜物構(gòu)成,包括N型摻雜物,在另一實(shí)施例中,為更快導(dǎo)引源極區(qū)和漏極區(qū)間的電流,可選擇使路徑較長的區(qū)域如鄰接漏極電極層114的基底下 方摻雜區(qū)濃度高于基底上方摻雜區(qū),或者選擇三明治結(jié)構(gòu),使基底上下方的摻雜區(qū)濃度高 于基底中間區(qū)域。在此實(shí)施例中,電流或電子流可直接由源極區(qū)S流向第一穿基底導(dǎo)電結(jié) 構(gòu)122,而進(jìn)一步導(dǎo)引至焊球116a。第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122及其周圍摻雜區(qū)102c可與漏 極電極層114共同導(dǎo)引電流或電子流。在另一實(shí)施例中,亦可不形成漏極電極層114,而直 接以第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122及其周圍摻雜區(qū)102c導(dǎo)引電流或電子流。在圖3A至圖3D的實(shí)施例中,是通過第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122將電性連接至漏極 區(qū)的導(dǎo)電通路導(dǎo)引至第一表面102a上。然本發(fā)明實(shí)施例不限于此,在圖3E的實(shí)施例中,是 采用電性連接至源極區(qū)的第二穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)130,將電性連接至源極區(qū)的導(dǎo)電通路導(dǎo)引 至第二表面102b上。此外,還采用電性連接至柵極的第三穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)132,將電性連接 至柵極的導(dǎo)電通路導(dǎo)引至第二表面102b上。第二穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)130與第三穿基底導(dǎo)電 結(jié)構(gòu)132分別電性連接至位于第二表面102b上的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)118與第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)120。 在此實(shí)施例中,第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)116、第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)118及第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)120的端點(diǎn)仍可大抵 共平面,利于后續(xù)的覆晶封裝。此外,在圖3E的實(shí)施例中,第二穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)130與半導(dǎo) 體基底102之間隔有第二絕緣層134,而第三穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)132與半導(dǎo)體基底102之間隔 有第三絕緣層136。然在其他實(shí)施例中,第二穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)130與半導(dǎo)體基底102之間可 不具有絕緣層,而可改由電性相反的摻雜區(qū)取代。本發(fā)明實(shí)施例的封裝體不限于使用穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)來使各接點(diǎn)(例如焊球的頂 點(diǎn))大抵共平面。例如,在圖3F的實(shí)施例中,是將半導(dǎo)體基底102設(shè)置于半導(dǎo)體承載基底 200中的一凹槽202的底部上。在此實(shí)施例中,電性連接至漏極區(qū)的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)116設(shè) 置于半導(dǎo)體承載基底200的上表面上。如圖3F所示,通過線路重布層204而使第一導(dǎo)電結(jié) 構(gòu)116與漏極區(qū)電性連接。在此實(shí)施例中,半導(dǎo)體承載基底200較佳是具有多個(gè)凹槽于其 中的晶圓,而可進(jìn)行晶圓級封裝,并通過線路重布層的設(shè)置,將功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效 應(yīng)晶體管晶片的接點(diǎn)皆導(dǎo)引至大抵同一平面上。接著通過切割步驟,可形成多個(gè)封裝體。如圖3G與圖3H所示的實(shí)施例,亦可通過線路重布層206,將與源極區(qū)電性連接的 導(dǎo)電通路導(dǎo)引至設(shè)置于第二表面102b上的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)118,并可通過線路重布層208,將 與柵極電性連接的導(dǎo)電通路導(dǎo)引至設(shè)置于第二表面102b上的第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)120,亦可使功 率金氧半電晶體晶片的接點(diǎn)皆導(dǎo)引至大抵同一平面上。雖然,在上述圖3A至圖3E的實(shí)施例中,穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)是位于接墊的正下方,但 本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施方式不限于此。在其他實(shí)施例中,穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)及接墊之間是通過 一線路重布層而彼此電性連接。在此情形下,穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)是通過線路重布層而與導(dǎo)電 結(jié)構(gòu)電性連接。圖4A至圖4B顯示本發(fā)明多個(gè)實(shí)施例的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝 體的剖面示意圖。在圖4A的實(shí)施例中,其結(jié)構(gòu)相似于圖3A的結(jié)構(gòu),其差異主要在于第一穿 基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122非位于第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)116的正下方。在此實(shí)施例中,還包括位于半導(dǎo)體 基底102上的一線路重布層400,其形成第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122與第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)116之間 的導(dǎo)電通路。例如,線路重布層400可同時(shí)與第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122及接墊116b電性連 接。在圖4B的實(shí)施例中,其結(jié)構(gòu)相似于圖3E的結(jié)構(gòu),其差異主要在于第二穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)130非位于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)118的正下方,且第三穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)132非位于第三導(dǎo)電 結(jié)構(gòu)120的正下方。在此實(shí)施例中,還包括位于半導(dǎo)體基底102上的一線路重布層402,其 形成第二穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)130與第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)118之間的導(dǎo)電通路。此外,此實(shí)施例還可 還包括位于半導(dǎo)體基底102上的一線路重布層404,其形成第三穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)132與第三 導(dǎo)電結(jié)構(gòu)120之間的導(dǎo)電通路。在圖4A至圖4B的實(shí)施例中,通過線路重布層的使用,可視 需求將導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(例如,焊球)配置于所需的特定位置。在上述實(shí)施例中,雖然穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)大抵將穿孔填滿,然本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施 方式不限于此。在其他實(shí)施例中,穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可僅大抵順應(yīng)性地形成于穿孔的側(cè)壁上 而不將穿孔填滿。以下,將配合圖式說明本發(fā)明另一實(shí)施例的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管 封裝體及其形成方法。在此實(shí)施例中,是以晶圓級封裝制程形成功率金屬氧化物半導(dǎo)體場 效應(yīng)晶體管封裝體,并將穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)形成在切割道上以形成具有側(cè)壁接點(diǎn)(sidewall contact)的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體。圖5A至圖5F顯示一實(shí)施例的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體的一系 列制程立體示意圖。如圖5A所示,提供晶圓500,其上形成有多個(gè)功率金屬氧化物半導(dǎo)體場 效應(yīng)晶體管。晶圓500上具有多個(gè)預(yù)定的切割道SC,其將晶圓500分成多個(gè)區(qū)域,其中一區(qū) 域中具有至少一功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體 管的形成方式可采用現(xiàn)有的半導(dǎo)體制程,在此不作敘述,其結(jié)構(gòu)可例如相似于(但不限于) 圖2A所示的結(jié)構(gòu)。圖5B顯示圖5A中區(qū)域A的放大立體圖,用以說明此實(shí)施例的功率金屬氧化物半 導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的后續(xù)制程。應(yīng)注意的是,以下所說明的制程不限于僅對區(qū)域A的部分 進(jìn)行。在此實(shí)施例中,是同時(shí)對晶圓500的多個(gè)區(qū)域進(jìn)行相似或相同的制程,經(jīng)后續(xù)沿著預(yù) 定切割道SC切割晶圓500后,可形成多個(gè)具有側(cè)壁接點(diǎn)的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶 體管封裝體。如圖5B所示,切割線S C在區(qū)域A中圍出一區(qū)域R,該區(qū)域R中具有至少一功率金 屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)可類似于(但 不限于)圖2A所示結(jié)構(gòu),其可包括半導(dǎo)體基底,具有第一表面及相反的第二表面,半導(dǎo)體基 底的導(dǎo)電型為第一導(dǎo)電型(例如是N型),且半導(dǎo)體基底形成一漏極區(qū)。功率金屬氧化物 半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管還包括摻雜區(qū),自第一表面向下延伸,摻雜區(qū)的導(dǎo)電型為第二導(dǎo)電型 (例如是P型)。功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管還包括源極區(qū),位于摻雜區(qū)中,源極 區(qū)的導(dǎo)電型為第一導(dǎo)電型(例如是N型)。功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管還包括柵 極,形成于第一表面上或埋于第一表面內(nèi),且與半導(dǎo)體基底之間隔有柵極介電層。為簡化圖 式,漏極區(qū)、源極區(qū)及柵極未于圖5B中繪出,其具體結(jié)構(gòu)可例如參照圖2A。接著,如圖5C所示,于晶圓500中形成多個(gè)貫穿晶圓500的穿孔502,且穿孔502 的位置與部分預(yù)定的切割道SC重疊。穿孔502的形成方式例如包括光刻及蝕刻制程?;?者,在一實(shí)施例中,可先形成自晶圓500的一表面朝另一相反表面延伸的孔洞,接著自相反 表面薄化晶圓500(例如,通過化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)或研磨(grinding)等方式)直至露出 先前形成的孔洞以形成貫穿晶圓500的穿孔502。在后續(xù)制程中,將于這些穿孔的側(cè)壁上形 成導(dǎo)電層以形成多個(gè)穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu),且這些穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)將分別與柵極、源極區(qū)及漏極區(qū)電性接觸而可作為功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的接點(diǎn)。請繼續(xù)參照圖5C,在這些穿孔502的側(cè)壁上形成絕緣層504,用以使后續(xù)形成的導(dǎo) 電層與晶圓500彼此電性絕緣。絕緣層504例如可為氧化層,其形成方式例如為化學(xué)氣相 沉積。然,絕緣層504亦可采用其他的制程及/或材料來形成。接著,如圖5C所示,于不同穿孔502中的絕緣層504上形成圖案化導(dǎo)電層506a、 506b、506c及506d。圖案化導(dǎo)電層分別與柵極、源極區(qū)及漏極區(qū)電性接觸。在后續(xù)切割制 程后,圖案化導(dǎo)電層將可作為功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的側(cè)壁接點(diǎn)。例如,圖案 化導(dǎo)電層506a可與源極區(qū)電性連接,圖案化導(dǎo)電層506b可與漏極區(qū)電性連接,而圖案化導(dǎo) 電層506c可與柵極電性連接。在此實(shí)施例中,圖案化導(dǎo)電層506d與漏極區(qū)電性連接。然 而,圖案化導(dǎo)電層506d與其所在穿孔的形成并非必要。在一實(shí)施例中,僅需形成三個(gè)穿孔 及其中的圖案化導(dǎo)電層。然應(yīng)注意的是,由于本發(fā)明實(shí)施例的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效 應(yīng)晶體管封裝體較佳采取晶圓級封裝,因此雖然圖案化導(dǎo)電層506d對于區(qū)域R中的功率金 屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管并非必要,然圖案化導(dǎo)電層506d可作為相鄰的另一功率金 屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的側(cè)壁接點(diǎn)。此外,如圖5C所示,穿孔502中的圖案化導(dǎo)電層皆僅覆蓋于部分的穿孔側(cè)壁上。這 些圖案化導(dǎo)電層皆不覆蓋于預(yù)定的切割道SC上。因此,在后續(xù)切割晶圓500以分離出多個(gè) 功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體時(shí),切割刀所切割的部分將不含這些圖案化導(dǎo) 電層,可避免切割刀受損。此外,更重要的是,圖案化導(dǎo)電層將不會于切割晶圓的過程中受 到拉扯,可有效避免圖案化導(dǎo)電層剝落(peeling)。上述穿孔中的圖案化導(dǎo)電層的形成方式將配合圖6A至圖6B所示的一系列制程上 視圖作說明。然應(yīng)注意的是,圖6A至圖6B僅舉例說明穿孔中的圖案化導(dǎo)電層的其中一種 形成方式,其形成方式不限于此。如圖6A所示,首先于穿孔502的側(cè)壁上形成絕緣層504,并接著于絕緣層504上形 成晶種層602。晶種層602可例如以物理氣相沉積法形成,其材質(zhì)例如為銅。此外,晶種層 602與晶圓500之間較佳形成有擴(kuò)散阻障層(未顯示),其材質(zhì)例如是TiW或TiCu,可避免 銅擴(kuò)散進(jìn)入晶圓500,并可增加晶種層602與晶圓500 (或絕緣層504)之間的粘著性。接著,如圖6A所示,于晶種層602上順應(yīng)性形成光阻層604。光阻層604可為可 電鍍光阻,因而可通過電鍍的方式(例如,以晶種層602為電極)而順應(yīng)性地形成于晶種層 602之上。接著,如圖6B所示,將光阻層604圖案化而使預(yù)定切割道SC所經(jīng)過的區(qū)域附近的 光阻層604被移除,使預(yù)定切割道SC所經(jīng)過的區(qū)域附近的晶種層602露出。通常,可電鍍 光阻為負(fù)型光阻,因此可以遮蔽物蓋住預(yù)定切割道SC所經(jīng)過的區(qū)域附近,并對露出的光阻 層604照光而使其固化。接著,可洗去未照光的光阻而形成圖案化光阻層604a。接著,如圖6B所示,以圖案化后的光阻層604a為遮罩對晶種層602進(jìn)行蝕刻,露 出的晶種層602經(jīng)移除后便形成了圖案化晶種層602a。之后,可移除圖案化光阻層604a,并以圖案化晶種層602a為電極,通過電鍍制程 而于圖案化晶種層602a上形成導(dǎo)電材料以形成圖案化導(dǎo)電層,例如是圖5C所示的圖案化 導(dǎo)電層506a、506b、506c或506d。在一實(shí)施例,在形成圖案化導(dǎo)電層的制程期間,可同時(shí)于 晶圓500上形成各種線路布局(例如,形成線路重布層),使圖案化導(dǎo)電層可分別與功率金
13屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的柵極、源極區(qū)或漏極區(qū)電性連接。請回到圖5C,在于穿孔502中形成圖案化導(dǎo)電層(506a至506d)之后,沿著預(yù)定的 切割道SC切割晶圓500以形成多個(gè)彼此分離的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝 體。由于本形成于預(yù)定切割道SC上的導(dǎo)電層在圖案化步驟之后已移除,因此切割過程中不 會切割到圖案化導(dǎo)電層,可避免切割刀損壞,并有效防止圖案化導(dǎo)電層因切割刀的拉扯而 剝落,可提升元件的可靠度與良率。圖5D顯示其中一功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管 封裝體520的立體示意圖。如圖5D所示,功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體520包括半導(dǎo)體基底 540。在定義圖案化導(dǎo)電層時(shí),可同時(shí)于半導(dǎo)體基底540上形成線路重布層。例如,線路重 布層530用以提供圖案化導(dǎo)電層506a與預(yù)先形成于半導(dǎo)體基底540中的源極區(qū)s之間的 導(dǎo)電通路。線路重布層532用以提供圖案化導(dǎo)電層506c與預(yù)先形成于半導(dǎo)體基底540中 的柵極g之間的導(dǎo)電通路。相似地,亦可同時(shí)于半導(dǎo)體基底540上形成線路重布層(例如, 位于半導(dǎo)體基底540的底面上,未顯示于圖中),用以提供圖案化導(dǎo)電層506b及/或506d 與預(yù)先形成于半導(dǎo)體基底540中的漏極區(qū)(例如,位于半導(dǎo)體基底540的底面上,未顯示于 圖中)之間的導(dǎo)電通路。因此,在此實(shí)施例中,位于功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封 裝體520的側(cè)面上的圖案化導(dǎo)電層506a、506b(及/或506d)及506c可分別作為源極接點(diǎn) S、漏極接點(diǎn)D及柵極接點(diǎn)G。這些位于側(cè)壁上的接點(diǎn)可用以與其他電子元件(例如是印刷 電路板)整合。在圖5D的實(shí)施例中,功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體520包括半導(dǎo)體 基底540,具有第一表面540a及相反的第二表面540b。半導(dǎo)體基底540的導(dǎo)電型為第一導(dǎo) 電型(例如N型),且半導(dǎo)體基底540形成漏極區(qū)(未顯示于圖中,可參照圖2A)。功率金 屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體520包括摻雜區(qū)(未顯示于圖中,可參照圖2A),自第 一表面540a向下延伸,摻雜區(qū)的導(dǎo)電型為第二導(dǎo)電型(例如PS)。功率金屬氧化物半導(dǎo) 體場效應(yīng)晶體管封裝體520包括源極區(qū)s,位于摻雜區(qū)中,源極區(qū)的導(dǎo)電型為第一導(dǎo)電型。 功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體520包括柵極區(qū)g,形成于第一表面540a上或 埋于第一表面540a內(nèi),且與半導(dǎo)體基底540之間隔有柵極介電層(未顯示于圖中,可參照 圖 2A)。此外,如圖5D所示,功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體520還包括第一 溝槽580,自半導(dǎo)體基底540的第一側(cè)面590朝半導(dǎo)體基底540的內(nèi)部延伸,且自第一表面 540a向第二表面540b延伸。第一溝槽580的側(cè)壁上形成有第一導(dǎo)電層(即圖案化導(dǎo)電層 506a),其中第一導(dǎo)電層不與第一側(cè)面590共平面而與第一側(cè)面590隔有第一最短距離dl, 且第一導(dǎo)電層與源極區(qū)s電性連接。第一導(dǎo)電層與半導(dǎo)體基底540之間還隔有絕緣層504。如圖5D所示,功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體520還包括第二溝槽 582,自半導(dǎo)體基底540的第二側(cè)面592朝半導(dǎo)體基底540的內(nèi)部延伸,且自第一表面540a 向第二表面540b延伸。第二溝槽582的側(cè)壁上形成有第二導(dǎo)電層(即圖案化導(dǎo)電層506b), 其中第二導(dǎo)電層不與第二側(cè)面592共平面而與第二側(cè)面592隔有第二最短距離d2,且第二 導(dǎo)電層與漏極區(qū)(未顯示于圖中,可參照圖2A)電性連接。第二導(dǎo)電層與半導(dǎo)體基底540 之間還隔有絕緣層504。如圖5D所示,功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體520還包括第三溝槽584,自半導(dǎo)體基底540的第三側(cè)面594朝半導(dǎo)體基底540的內(nèi)部延伸,且自第一表面540a 向第二表面540b延伸。第三溝槽584的側(cè)壁上形成有第三導(dǎo)電層(即圖案化導(dǎo)電層506c), 其中第三導(dǎo)電層不與第三側(cè)面594共平面而與第三側(cè)面594隔有第三最短距離d3,且第三 導(dǎo)電層與柵極g電性連接。第三導(dǎo)電層與半導(dǎo)體基底540之間還隔有絕緣層504。如圖5E所示,可將功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體520設(shè)置于印刷電 路板560之上。印刷電路板560上可具有接墊562a、562b、562c、562d。接著,分別于圖案化 導(dǎo)電層506a、506b (及/或506d)及506c與接墊562a、562b (及/或562d)及562c之間的 界面上形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)564a、564b (及/或564d)及564c。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)564a、564b及564c可例 如為具導(dǎo)電性的焊料,除了可粘著固定圖案化導(dǎo)電層與接墊之外,還可形成其間的導(dǎo)電通 路。由于導(dǎo)電結(jié)構(gòu)564a、564b及564c的形成位置位于半導(dǎo)體基底540的側(cè)壁上,因此可較 容易地觀察到焊接制程或?qū)w沉積制程是否成功,并可即時(shí)修正與調(diào)整制程條件,可提高 制程良率。接著,如圖5F所示,可于功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體520上形 成保護(hù)層570。此外,本發(fā)明實(shí)施例的具有側(cè)壁接點(diǎn)的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝 體不限于上述所舉實(shí)施例。例如,在一實(shí)施例中,可于同一條切割道上形成多個(gè)穿孔(例如 兩個(gè)或三個(gè)),如此在切割晶圓之后,配合以相應(yīng)的線路重布層布局,可于同一側(cè)面上形成 多個(gè)側(cè)壁接點(diǎn)。圖7A至圖7G顯示本發(fā)明多個(gè)實(shí)施例的具有側(cè)壁接點(diǎn)的功率金屬氧化物半 導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體的立體示意圖。其中,源極側(cè)壁接點(diǎn)(即第一導(dǎo)電層)、漏極側(cè)壁 接點(diǎn)(即第二導(dǎo)電層)及柵極側(cè)壁接點(diǎn)(即第三導(dǎo)電層)可分別位于半導(dǎo)體基底的不同側(cè) 面上,且可有各種不同的相對關(guān)系,如圖7A至圖7C所示。此外,在圖7D至圖7G所示的實(shí) 施例中,半導(dǎo)體基底的同一側(cè)面上,可形成有多個(gè)側(cè)壁接點(diǎn)。例如,半導(dǎo)體基底的一側(cè)面上 可同時(shí)形成有源極側(cè)壁接點(diǎn)(即第一導(dǎo)電層)、漏極側(cè)壁接點(diǎn)(即第二導(dǎo)電層)及柵極側(cè)壁 接點(diǎn)(即第三導(dǎo)電層)?;蛘撸雽?dǎo)體基底的一側(cè)面上可同時(shí)形成有源極側(cè)壁接點(diǎn)(即第一 導(dǎo)電層)及漏極側(cè)壁接點(diǎn)(即第二導(dǎo)電層)或柵極側(cè)壁接點(diǎn)(即第三導(dǎo)電層)。或者,半導(dǎo) 體基底的一側(cè)面上可同時(shí)形成有漏極側(cè)壁接點(diǎn)(即第二導(dǎo)電層)及柵極側(cè)壁接點(diǎn)(即第三 導(dǎo)電層)。以上所述僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例,然其并非用以限定本發(fā)明的范圍,任何熟悉本 項(xiàng)技術(shù)的人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),可在此基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的改進(jìn)和變化,因 此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以本申請的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在于,包括一半導(dǎo)體基底,具有一第一表面及一與該第一表面相反的第二表面,該半導(dǎo)體基底的導(dǎo)電型為一第一導(dǎo)電型,且該半導(dǎo)體基底形成一漏極區(qū);一摻雜區(qū),自該第一表面向下延伸,該摻雜區(qū)的導(dǎo)電型為一第二導(dǎo)電型;一源極區(qū),位于該摻雜區(qū)中,該源極區(qū)的導(dǎo)電型為該第一導(dǎo)電型;一柵極,形成于該第一表面上或埋于該第一表面內(nèi),且與該半導(dǎo)體基底之間隔有一柵極介電層;一第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu),位于該半導(dǎo)體基底之上,該第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有一第一端點(diǎn),且與該漏極區(qū)電性連接;一第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu),位于該半導(dǎo)體基底之上,該第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有一第二端點(diǎn),且與該源極區(qū)電性連接;一第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu),位于該半導(dǎo)體基底之上,該第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有一第三端點(diǎn),且與該柵極電性連接,其中該第一端點(diǎn)、該第二端點(diǎn)及該第三端點(diǎn)共平面;以及一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底與該第一端點(diǎn)、該第二端點(diǎn)、及該第三端點(diǎn)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在于, 還包括一第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu),該第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)貫穿該第一表面及該第二表面而與 該第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電性連接,且不與該摻雜區(qū)或該源極區(qū)接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在于, 該第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)通過該半導(dǎo)體基底上的一線路重布層而與該第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電性連 接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在于, 該第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)所貫穿的部分的導(dǎo)電型皆為該第一導(dǎo)電型。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在于, 該第一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與該半導(dǎo)體基底之間隔有一第一絕緣層。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在于, 還包括一漏極電極層,位于該第二表面上而與該漏極區(qū)電性連接,且該漏極電極層與該第 一穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電性連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在于, 還包括一非金屬散熱層,位于該漏極電極層與該半導(dǎo)體基底之上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在于, 還包括一非金屬散熱層,位于該半導(dǎo)體基底之上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在于, 還包括一第二穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu),該第二穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電性連接至該源極區(qū)與該第二導(dǎo)電 結(jié)構(gòu),且自該源極區(qū)朝該第二表面延伸,并于該第二表面露出。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在于, 該第二穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)通過該半導(dǎo)體基底上的一線路重布層而與該第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電性連 接。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在于, 該第二穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與該半導(dǎo)體基底之間隔有一第二絕緣層。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在于, 還包括一第三穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu),該第三穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電性連接至該柵極與該第三導(dǎo)電結(jié) 構(gòu),且自該柵極朝該第二表面延伸,并于該第二表面露出,該第三穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與該半導(dǎo) 體基底之間隔有一第三絕緣層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在 于,該第三穿基底導(dǎo)電結(jié)構(gòu)通過該半導(dǎo)體基底上的一線路重布層而與該第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電性 連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在于, 該第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、該第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)及該第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)分別包括一第一焊球、一第二焊球及 一第三焊球,其中該第一端點(diǎn)、該第二端點(diǎn)及該第三端點(diǎn)分別為該第一焊球、該第二焊球及 該第三焊球的頂端。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在于, 還包括一半導(dǎo)體承載基底,具有至少一凹槽,該半導(dǎo)體基底設(shè)置于該凹槽之上,且該第一導(dǎo) 電結(jié)構(gòu)的該第一端點(diǎn)位于該半導(dǎo)體承載基底的一上表面之上。
16.一種功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在于,包括一半導(dǎo)體基底,具有一第一表面及一與該第一表面相反的第二表面,該半導(dǎo)體基底的 導(dǎo)電型為一第一導(dǎo)電型,且該半導(dǎo)體基底形成一漏極區(qū);一摻雜區(qū),自該第一表面向下延伸,該摻雜區(qū)的導(dǎo)電型為一第二導(dǎo)電型; 一源極區(qū),位于該摻雜區(qū)中,該源極區(qū)的導(dǎo)電型為該第一導(dǎo)電型; 一柵極,形成于該第一表面上或埋于該第一表面內(nèi),且與該半導(dǎo)體基底之間隔有一柵 極介電層;一第一溝槽,自該半導(dǎo)體基底的一第一側(cè)面朝該半導(dǎo)體基底的內(nèi)部延伸,且自該第一 表面向該第二表面延伸;一第一導(dǎo)電層,位于該第一溝槽的側(cè)壁上,其中該第一導(dǎo)電層不與該第一側(cè)面共平面 而與該第一側(cè)面隔有一第一最短距離,且該第一導(dǎo)電層與該源極區(qū)電性連接; 一第一絕緣層,位于該第一導(dǎo)電層與該半導(dǎo)體基底之間;一第二溝槽,自該半導(dǎo)體基底的一第二側(cè)面朝該半導(dǎo)體基底的內(nèi)部延伸,且自該第一 表面向該第二表面延伸;一第二導(dǎo)電層,位于該第二溝槽的側(cè)壁上,其中該第二導(dǎo)電層不與該第二側(cè)面共平面 而與該第二側(cè)面隔有一第二最短距離,且該第二導(dǎo)電層與該漏極區(qū)電性連接; 一第二絕緣層,位于該第二導(dǎo)電層與該半導(dǎo)體基底之間;一第三溝槽,自該半導(dǎo)體基底的一第三側(cè)面朝該半導(dǎo)體基底的內(nèi)部延伸,且自該第一 表面向該第二表面延伸;一第三導(dǎo)電層,位于該第三溝槽的側(cè)壁上,其中該第三導(dǎo)電層不與該第三側(cè)面共平面 而與該第三側(cè)面隔有一第三最短距離,且該第三導(dǎo)電層與該柵極電性連接;以及 一第三絕緣層,位于該第三導(dǎo)電層與該半導(dǎo)體基底之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在 于,該第一側(cè)面與該第三側(cè)面相對。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在于,該第一側(cè)面與該第二側(cè)面相對。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在 于,該第二側(cè)面與該第三側(cè)面相對。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在 于,該第一側(cè)面、該第二側(cè)面及該第三側(cè)面為同一側(cè)面。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在 于,該第一側(cè)面及該第二側(cè)面為同一側(cè)面。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在 于,該第一側(cè)面及該第三側(cè)面為同一側(cè)面。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在 于,該第二側(cè)面及該第三側(cè)面為同一側(cè)面。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在 于,該第一導(dǎo)電層通過一線路重布層而與該源極區(qū)電性連接。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在 于,該第二導(dǎo)電層通過一線路重布層而與該漏極區(qū)電性連接。
26.根據(jù)權(quán)利要求16所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在 于,該第三導(dǎo)電層通過一線路重布層而與該柵極電性連接。
27.根據(jù)權(quán)利要求16所述的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,其特征在 于,還包括一印刷電路板,具有一第一接墊、一第二接墊及一第三接墊,其中,該半導(dǎo)體基底 設(shè)置于該印刷電路板上,且該第一接墊、該第二接墊及該第三接墊分別與該第一導(dǎo)電層、該 第二導(dǎo)電層及該第三導(dǎo)電層電性連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管封裝體,包括半導(dǎo)體基底,具有第一表面及相反的第二表面,導(dǎo)電型為第一導(dǎo)電型,且半導(dǎo)體基底形成漏極區(qū);摻雜區(qū),自第一表面向下延伸,導(dǎo)電型為第二導(dǎo)電型;源極區(qū),位于摻雜區(qū)中,導(dǎo)電型為第一導(dǎo)電型;柵極,形成于第一表面上或埋于該第一表面內(nèi),且與半導(dǎo)體基底之間隔有柵極介電層;第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu),位于半導(dǎo)體基底之上,具有第一端點(diǎn),且與漏極區(qū)電性連接;第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu),位于半導(dǎo)體基底之上,具有第二端點(diǎn),且與源極區(qū)電性連接;第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu),位于半導(dǎo)體基底之上,具有第三端點(diǎn),且與柵極電性連接,其中第一端點(diǎn)、第二端點(diǎn)及第三端點(diǎn)大抵共平面。
文檔編號H01L23/52GK101887915SQ20101015438
公開日2010年11月17日 申請日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者倪慶羽, 張恕銘, 彭寶慶, 溫英男, 蔡佳倫, 謝昀叡, 鄭家明, 陳偉銘 申請人:精材科技股份有限公司