包括熱輻射部的半導(dǎo)體芯片及半導(dǎo)體芯片的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供包括熱輻射部的半導(dǎo)體芯片及半導(dǎo)體芯片的制造方法，該半導(dǎo)體芯片包括：半導(dǎo)體基板，包括第一表面和第二表面；集成電路（IC），在半導(dǎo)體基板的第一表面上；以及熱輻射部，在半導(dǎo)體基板的第二表面上。該熱輻射部包括：在垂直于第二表面的方向上的熱輻射圖案；和在熱輻射圖案的上部上的熱輻射層。該熱輻射圖案包括多個凹槽和多個突起，該熱輻射層包括金屬材料并且具有平坦的上表面。
【專利說明】包括熱輻射部的半導(dǎo)體芯片及半導(dǎo)體芯片的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一些示例實施方式涉及半導(dǎo)體芯片和該半導(dǎo)體芯片的制造方法，例如，涉及包括在半導(dǎo)體芯片的一個表面上的熱輻射部的半導(dǎo)體芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]由于電子產(chǎn)品需要以高速提供各種功能，所以安裝在電子產(chǎn)品上的半導(dǎo)體芯片中集成的電路的處理速度增加。然而，半導(dǎo)體芯片的功耗也增加。另外，隨著安裝在移動電子裝置諸如智能手機中的顯示模塊的尺寸和分辯率增大，顯示驅(qū)動芯片的功耗大大增加。因此，由于半導(dǎo)體芯片產(chǎn)生更多的熱，所以半導(dǎo)體芯片的熱輻射也增大。因此，半導(dǎo)體芯片需要將集成到半導(dǎo)體芯片中的電路運行時產(chǎn)生的熱有效地消散到外界環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]一些示例實施方式提供了一種半導(dǎo)體芯片，其包括在其一個表面上以將在半導(dǎo)體芯片中產(chǎn)生的熱消散到外部的熱輻射部。
[0004]根據(jù)不例實施方式，一種半導(dǎo)體芯片包括:半導(dǎo)體基板，包括第一表面和第二表面；集成電路(1C)，在半導(dǎo)體基板的第一表面上；以及熱輻射部，在半導(dǎo)體基板的第二表面上。該熱輻射部包括:在垂直于第二表面的方向上的熱輻射圖案；以及在熱輻射圖案的上部上的熱輻射層。該熱輻射圖案包括多個凹槽和多個突起，該熱輻射層包括金屬材料并且具有平坦的上表面。
[0005]熱輻射層可以包括在多個凹槽中的埋入部，該埋入部可以包括金屬材料。熱輻射層可以包括:在多個凹槽中的埋入部，該埋入部包括金屬材料；以及暴露部，在每個埋入部的上部和多個突起的每個的上部上。
[0006]熱輻射圖案可以包括在第二表面上的條形圖案，該條形圖案包括具有沿第一方向延伸的直線形狀的多個突起，該多個突起沿著垂直于第一方向的第二方向形成并且彼此間隔開。熱輻射圖案可以包括在第二表面上的格子圖案，該格子圖案包括具有在第一方向上和在垂直于第一方向的第二方向上形成并且彼此間隔開的矩形形狀的多個突起和多個凹槽的其中一種。
[0007]熱輻射圖案可以包括在第二表面上的圓形圖案，該圓形圖案包括具有在第一方向上和在垂直于第一方向的第二方向上形成并且彼此間隔開的圓形形狀的多個突起和多個凹槽的其中一種。熱輻射圖案可以包括在第二表面上的環(huán)形圖案，該環(huán)形圖案包括具有在第一方向上和在垂直于第一方向的第二方向上形成并且彼此間隔開的環(huán)形形狀的多個突起和多個凹槽的其中一種。
[0008]多個突起的每個的縱向截面的頂端和多個凹槽的每個的縱向截面的底端中的其中之一是直的和圓形的其中一種。多個凹槽的每個可以具有倒置三角形截面和倒置梯形截面之一。金屬材料可以包括包含碳和銀之一的硅化合物。IC可以包括配置為驅(qū)動顯示面板的驅(qū)動電路。[0009]根據(jù)示例實施方式，一種制造半導(dǎo)體芯片的方法包括:在半導(dǎo)體基板的第一表面中形成電路區(qū)域；對半導(dǎo)體基板的面對第一表面的第二表面執(zhí)行背部減薄(backwrapping);通過在第二表面上產(chǎn)生多個凹槽和多個突起而形成熱福射圖案；通過施加金屬材料到熱輻射圖案的上部上而形成熱輻射層；以及平坦化熱輻射層的頂表面。
[0010]熱輻射圖案可以形成在第二表面的整個區(qū)域上。通過在小于100°C的溫度下執(zhí)行光刻工藝可以形成熱輻射圖案。
[0011]根據(jù)不例實施方式，一種半導(dǎo)體芯片包括:半導(dǎo)體基板，包括第一表面和第二表面；集成電路(1C)，在半導(dǎo)體基板的第一表面上；以及在半導(dǎo)體基板的第二表面上的熱輻射部。該熱輻射部包括多個凹槽和在多個凹槽中的金屬材料。
[0012]熱輻射部可以具有平坦的上表面。熱輻射部可以還包括通過多個凹槽分離的多個突起。多個突起的每個的縱向截面的頂端和多個凹槽的每個的縱向截面的底端中的其中之一可以是直的和圓形的其中一種。多個突起可以具有沿第一方向延伸并且沿著垂直于第一方向的第二方向形成的直線形狀。多個突起和多個凹槽中的至少一種可以具有在第一方向和垂直于第一方向的第二方向上形成的圓形、環(huán)形和矩形形狀的其中之一。多個凹槽的每個可以具有倒置三角形截面和倒置梯形截面之一。金屬材料可以包括包含碳和銀的其中一種的硅化合物。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]通過下文結(jié)合附圖的詳細描述，將更清楚地理解本發(fā)明構(gòu)思的示例實施方式，其中:
[0014]圖1是根據(jù)示例實施方式的半導(dǎo)體芯片的縱向截面圖；
[0015]圖2A至圖2C是圖1中示出的半導(dǎo)體芯片的熱輻射部的透視圖；
[0016]圖3A至圖3M是圖1的熱輻射部的熱輻射圖案的平面圖；
[0017]圖4A至圖41是圖1的熱輻射部的縱向截面圖；
[0018]圖5是根據(jù)另一示例實施方式的半導(dǎo)體芯片的縱向截面圖；
[0019]圖6A至圖61是圖5中示出的半導(dǎo)體芯片的熱輻射部的縱向截面圖；
[0020]圖7A至圖7E和圖8示出了根據(jù)示例實施方式的制造半導(dǎo)體芯片的方法；
[0021]圖9是根據(jù)另一示例實施方式的半導(dǎo)體芯片的縱向截面圖；
[0022]圖10是其上安裝根據(jù)實例實施方式的顯示驅(qū)動芯片的顯示模塊的縱向截面圖；
[0023]圖11是根據(jù)另一示例實施方式的顯示模塊的平面圖；
[0024]圖12示出根據(jù)示例實施方式的顯示裝置的結(jié)構(gòu)；以及
[0025]圖13示出包括根據(jù)示例實施方式的顯示裝置的各種電子產(chǎn)品的實例。
【具體實施方式】
[0026]在這里使用時，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)列舉項目的一種或多種的任意和所有組
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[0027]示出示例實施方式的附圖用于增加對于本發(fā)明構(gòu)思、其優(yōu)點以及通過實施本發(fā)明構(gòu)思而實現(xiàn)的目的的充分理解。然而，本發(fā)明構(gòu)思可以以許多不同的形式實現(xiàn)且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實施方式；而是，提供這些實施方式使得本公開將徹底和完整，這些實施方式將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達本發(fā)明構(gòu)思。相同的附圖標記通篇涉及相同的元件。為了本發(fā)明構(gòu)思的清晰，附圖中的結(jié)構(gòu)的尺寸與實際尺寸相比被放大或減小。
[0028]在此使用的術(shù)語僅用于描述具體的實施方式而不旨在限制本發(fā)明構(gòu)思。在這里使用時，單數(shù)形式也旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地指示另外的意思?？梢赃M一步理解，當(dāng)在本說明書中使用時，術(shù)語“包括”和/或“包含”說明所述特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件和/或組分的存在，但是不排除一個或更多其他特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件、組分和/或其組的存在或添加。
[0029]除非另有界定，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有示例實施方式所屬的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同涵義。還可以理解，術(shù)語(諸如在通用字典中定義的術(shù)語)應(yīng)被解釋為具有與在相關(guān)技術(shù)的背景中的它們的涵義一致的涵義，而不應(yīng)解釋為理想化或過度正式的意義，除非在這里明確地如此界定。
[0030]圖1是根據(jù)示例實施方式的半導(dǎo)體芯片1000的縱向截面圖。參考圖1，根據(jù)示例實施方式的半導(dǎo)體芯片1000包括形成在半導(dǎo)體基板100的第一表面110上的集成電路(IC)300和形成在半導(dǎo)體基板100的面對第一表面110的第二表面120上的熱輻射部200。
[0031]半導(dǎo)體基板100可以是半導(dǎo)體晶片,包括第一表面110和面對第一表面110的第二表面120。半導(dǎo)體基板100可包括娃(Si)。另外，半導(dǎo)體基板100可包括半導(dǎo)體兀素，諸如鍺(Ge)，或化合物半導(dǎo)體，諸如碳化硅(SiC)、砷化鎵(GaAs)、砷化銦(InAs)和磷化銦(InP)0
[0032]IC300形成在半導(dǎo)體基板100的第一表面110上。IC300配置有施加電壓到半導(dǎo)體器件或電連接該半導(dǎo)體器件的布線，該半導(dǎo)體器件諸如為晶體管、電容器和/或二極管等。
[0033]IC300可以具有各種類型。例如，當(dāng)半導(dǎo)體芯片1000是顯示驅(qū)動芯片時，IC300可以是產(chǎn)生用于驅(qū)動顯示面板的驅(qū)動信號的電路。另外，當(dāng)半導(dǎo)體芯片1000是存儲器芯片時，IC300可以是包括存儲單元和它們的外圍電路的電路。另外，IC300可包括根據(jù)半導(dǎo)體芯片的類型來執(zhí)行功能的各種類型的電路。
[0034]熱輻射部200可包括形成在半導(dǎo)體基板100的整個第二表面120上的熱輻射圖案10和熱輻射層20。熱輻射圖案10具有包括凹槽11和突起12的熱輻射結(jié)構(gòu)。多個凹槽11形成在半導(dǎo)體基板100的第二表面120上，多個凹槽11彼此間隔開給定(替換地，預(yù)定)距離，從而可以形成多個突起12。因此，可以形成包括多個凹槽11和多個突起12的熱輻射圖案10。
[0035]熱輻射圖案10的形狀不受限制，只要可增大熱輻射面積。熱輻射圖案10可以是條形圖案(圖3A-圖3B)、格子圖案(圖3E-3G)或圓形圖案(圖3H-3M)，如圖3A至圖3M所示。另外，在本實施方式中，每個凹槽11的底端和每個突起10的頂端具有直線形的截面；然而，這僅是一實例，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。凹槽11的截面形狀和突起12的截面形狀可以改變，如圖4A至圖41所示。
[0036]熱輻射層20可以形成在熱輻射圖案10的上部上。熱輻射層20可以通過將熱輻射材料(即，金屬)埋入凹槽11中而形成。在此情況下，熱輻射材料可以是具有高導(dǎo)熱率的材料，諸如碳或銀。備選地，熱輻射材料可以是與碳或銀混合的硅化合物。熱輻射層20通過將具有高導(dǎo)熱率的材料埋入凹槽11中形成，使得半導(dǎo)體芯片1000中產(chǎn)生的熱可以以相對高的速度消散到外界環(huán)境。另外，硅化合物被施加到半導(dǎo)體基板100的第二表面120上，從而可以防止或抑制在半導(dǎo)體芯片100中發(fā)生的裂縫。
[0037]熱輻射層20的厚度可以與熱輻射圖案10的厚度相同。熱輻射材料被埋入突起12的縱向截面之間的界面中，使得熱輻射層20的厚度可以與熱輻射圖案10的厚度相同。另夕卜，熱輻射部200的頂表面可以是平坦的。
[0038]在執(zhí)行半導(dǎo)體晶片的背部減薄(backwrap)工藝之后,可產(chǎn)生熱福射部200。半導(dǎo)體芯片1000形成在具有幾百ym厚度的晶片基半導(dǎo)體基板上，該半導(dǎo)體芯片的厚度將被減小為小于最大幾十μ m,從而層疊半導(dǎo)體芯片1000或增大封裝密度。在半導(dǎo)體芯片的電路形成在晶片上之后，拋光晶片的后表面從而減小半導(dǎo)體芯片的厚度的工藝被稱為背部減薄工藝。參考圖1，在IC300已經(jīng)形成在半導(dǎo)體基板100的第一表面110上之后，半導(dǎo)體基板100的第二表面120的一部分通過執(zhí)行背部減薄工藝而被拋光。隨后，熱輻射部200可以形成在半導(dǎo)體基板100的第二表面120上。
[0039]間接方法(諸如減小施加到半導(dǎo)體芯片的電源電壓的電平以減小半導(dǎo)體芯片的消耗電能的方法，或者在顯示模塊的情況下，將散熱片貼附到顯示模塊的后表面以將半導(dǎo)體芯片中產(chǎn)生的熱消散到外界環(huán)境的方法)被用于解決與半導(dǎo)體芯片的熱輻射有關(guān)的問題。然而，圖1中示出的半導(dǎo)體芯片1000可以經(jīng)由形成在半導(dǎo)體基板100的第二表面120上的熱輻射部200將由IC300的操作產(chǎn)生的熱直接消散到外部。另外，熱輻射部200形成在半導(dǎo)體基板100的面對第一表面110的第二表面120上，IC300形成在第一表面110上。于是，熱輻射部200可具有相對大的面積，而不需要增大半導(dǎo)體芯片1000的尺寸。
[0040]圖2A至圖2C是圖1的半導(dǎo)體芯片1000的示意性透視圖，以示出根據(jù)其他示例實施方式的熱輻射部200的熱輻射圖案10的結(jié)構(gòu)。為了便于說明，沒有示出熱輻射層20。在示例實施方式中，半導(dǎo)體芯片1000具有矩形形狀，其長側(cè)的長度比短側(cè)的長度大得多，類似于顯示驅(qū)動芯片。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。圖1中示出的半導(dǎo)體芯片1000可具有各種形狀。另外，圖1的半導(dǎo)體芯片1000可以包括各種類型的電路，諸如存儲器、模擬電路、邏輯電路等。
[0041]參考圖2A至圖2C，多個溝槽(未示出)沿垂直于或平行于半導(dǎo)體芯片1000的長側(cè)的方向形成在半導(dǎo)體基板100的第二表面120中，使得可以形成包括多個凹槽11和多個突起12的熱輻射圖案10。多個凹槽11可以彼此間隔開給定(或者備選地，預(yù)定)距離，多個凹槽11之間的距離可以是均勻的。多個突起12設(shè)置在多個凹槽11之間。多個突起12也彼此間隔開給定(或者備選地，預(yù)定)距離。
[0042]在一個示例實施方式中，凹槽11的厚度和突起12的厚度可以相同。通過多個凹槽11和多個突起12形成的熱輻射圖案10可以是沿垂直于半導(dǎo)體芯片1000的長側(cè)的方向設(shè)置的條形圖案，如圖2A所示，或者可以是沿平行于半導(dǎo)體芯片1000的長側(cè)的方向設(shè)置的條形圖案，如圖2B所示。另外，熱輻射圖案10可以是當(dāng)沿垂直于半導(dǎo)體芯片1000的長側(cè)的方向形成的多個凹槽11與沿平行于半導(dǎo)體芯片1000的長側(cè)的方向形成的多個凹槽11互相交叉時形成的格子圖案，如圖2C所示。然而，圖2A至圖2C僅是用于示出熱輻射部200的熱輻射圖案10的實施方式，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。熱輻射圖案10的形狀和構(gòu)成熱輻射圖案10的凹槽11及突起12的形狀可以改變。在下文，將參考圖3A至圖3M和圖4A至圖41更詳細地描述熱輻射圖案10。
[0043]圖3A至圖3M是圖1的熱輻射部200的熱輻射圖案10的平面圖。如上所述，在圖I中，熱輻射部200可以形成在半導(dǎo)體基板(見圖1的100)的整個第二表面120上。根據(jù)熱輻射部200的凹槽11和突起12的各種形狀和布置，熱輻射圖案10可以如圖3A至圖3M所示地形成。
[0044]首先，參考圖3A和圖3B，熱輻射部200的熱輻射圖案10可以是直線條形圖案。參考圖3A，凹槽11可具有沿第一方向(例如，沿垂直于半導(dǎo)體芯片(見圖1的1000)的長側(cè)的方向(以下簡稱為第一方向))延伸的直線形狀，多個凹槽11可彼此間隔開給定(或者備選地，預(yù)定)距離地形成。因此，熱輻射圖案10可以是其中多個凹槽11沿第一方向延伸的直線條形圖
[0045]另外，參考圖3B，凹槽11可具有沿第二方向(例如，沿平行于半導(dǎo)體芯片(見圖1的1000)的長側(cè)的方向(以下簡稱為第二方向))延伸的直線形狀，多個凹槽11可彼此間隔開給定(或者備選地，預(yù)定)距離地形成。因此，熱輻射圖案10可以是其中多個凹槽11沿第二方向延伸的直線條形圖案。
[0046]參考圖3C和圖3D，熱輻射圖案10可以是波紋條形圖案。參考圖3C，凹槽11可具有在其中凹槽11沿第一方向延伸的波紋條形形狀，多個凹槽11可彼此間隔開給定(或者備選地，預(yù)定)距離地形成。因此，熱輻射圖案10可以是其中多個凹槽11沿第一方向延伸的波紋條形圖案。
[0047]另外，參考圖3D，凹槽11可具有在其中凹槽11沿第二方向延伸的波紋條形形狀，多個凹槽11可彼此間隔開給定(或者備選地，預(yù)定)距離地形成。因此，熱輻射圖案10可以是在其中多個凹槽11沿第二方向延伸的波紋條形圖案。
[0048]參考圖3E和圖3F，熱輻射部200的熱輻射圖案10可以是格子圖案。參考圖3E，凹槽11可具有在其中凹槽11分別沿第一方向和第二方向延伸的直線形狀，多個凹槽11可彼此間隔開給定(或者備選地，預(yù)定)距離地設(shè)置。因此，熱輻射圖案10可以是格子圖案，在其中在第一方向上的多個凹槽11與在第二方向上的多個凹槽11互相交叉。
[0049]另外，參考圖3F，與圖3E相反，突起12可具有在其中突起12分別沿第一方向和第二方向上延伸的直線形狀，多個突起12可彼此間隔開給定(或者備選地，預(yù)定)距離地設(shè)置。因此，熱輻射圖案10可以是格子圖案，在其中在第一方向上的多個突起12與在第二方向上的多個突起12互相交叉。
[0050]參考圖3G，熱輻射圖案10可以是菱形圖案。每個凹槽11和突起12可具有菱形，多個凹槽11和多個突起12可沿著第三方向(例如，沿著關(guān)于半導(dǎo)體芯片(見圖1的1000)的長側(cè)的斜線的方向(以下簡稱為第三方向))交替地設(shè)置。因此，熱輻射圖案10可以是菱形圖案，如圖3G所示。
[0051]參考圖3H至圖3K，熱輻射圖案10可以是圓形圖案。如圖3H和圖31所示，凹槽11可具有圓形形狀，多個凹槽11可沿著第一方向以及沿著第二方向設(shè)置(圖3H)，或者可在第一方向和第二方向上彼此間隔開給定(或者備選地，預(yù)定)距離(圖31)。備選地，如圖3J和圖3K所示，突起12可具有圓形形狀，多個突起12可沿著第一方向以及沿著第二方向設(shè)置(圖3J)，或者可在第一方向和第二方向上彼此間隔開給定(或者備選地，預(yù)定)距離(圖3K)。因此，熱輻射圖案10可以是圓形圖案。
[0052]參考圖3L和圖3M，熱輻射圖案10可以是環(huán)形圖案。參考圖3L，凹槽11可具有環(huán)形形狀，多個凹槽11可以沿著第一方向以及沿著第二方向設(shè)置。備選地，參考圖3M，突起12可具有環(huán)形形狀，多個突起12可沿著第一方向以及沿著第二方向設(shè)置。因此，熱輻射圖案10可以是環(huán)形圖案。
[0053]如上所述，已經(jīng)參考圖3A至圖3M描述了熱輻射部200的熱輻射圖案10的各種示例。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。熱輻射部200可含有具有考慮熱輻射面積和熱輻射效率的各種形狀的熱輻射圖案10。
[0054]圖4A至圖41是圖1的熱輻射部200的縱向截面圖。為了解釋圖1的熱輻射部200的縱向截面，圖4A至圖41是圖1的半導(dǎo)體芯片1000的示意性縱向截面圖。為了便于說明，圖1的包括熱輻射部200的半導(dǎo)體芯片1000的縱向截面被放大。
[0055]參考圖4A，熱輻射部200的凹槽11的截面的底端和熱輻射部200的突起12的截面的頂端可以是直的。多個凹槽11或多個突起12彼此間隔開給定(或者備選地，預(yù)定)距離，從而凹槽11和突起12可交替地設(shè)置。因此，如圖4A所示，凹槽11的截面和突起12的截面可以是矩形，通過將熱輻射材料埋入凹槽11中形成的熱輻射層20的截面可以是矩形，類似于凹槽11的截面。在下面的圖案中，熱輻射層20的截面具有與凹槽11的截面相同的形狀。因此，將省略對熱輻射層20的描述。
[0056]參考圖4B，熱輻射部200的凹槽11的截面的底端可以是直的，突起12的截面的頂端可以是圓形的。凹槽11和突起12可以交替地設(shè)置。因此，突起12的截面可具有柱形狀，其包括在向上方向上的凸起區(qū)。
[0057]參考圖4C，與圖4B相反，凹槽11的截面的底端可以是圓形的，突起12的截面的頂端可以是直的。因此，凹槽11的截面可具有柱形狀，其包括在向下方向上的凸起區(qū)。
[0058]參考圖4D，凹槽11的截面的底端和突起12的截面的頂端可以是圓形的。因此，如圖4D所示，包括凹槽11和突起12的熱輻射圖案10的截面可具有波紋條形形狀。
[0059]參考圖4E，突起12的截面的頂端可以是圓形的，并且可以形成多個突起12。因此，突起12的截面可具有在向上方向上凸起的半圓形狀。
[0060]參考圖4F，與圖4E相反，凹槽11的截面的底端可以是圓形的，可以形成多個凹槽
11。因此，凹槽11的截面可具有在向下方向上凸起的半圓的形狀。
[0061]參考圖4G，凹槽11可具有倒置三角形截面，突起12可具有三角形截面。因此，包括凹槽11和突起12的熱輻射圖案10可具有鋸齒狀的截面。
[0062]參考圖4H，凹槽11可具有倒置三角形截面，突起12可具有梯形形狀。凹槽11(每個凹槽11具有倒置的三角形截面)可以彼此間隔開給定(或者備選地，預(yù)定)距離，使得突起12可具有梯形截面。
[0063]備選地，如圖41所示，凹槽11可具有倒置的梯形截面，突起12可具有三角形截面。突起12 (每個突起12具有三角形截面)可以彼此間隔開給定(或者備選地，預(yù)定)距離，使得凹槽11可具有倒置的梯形截面。
[0064]如上所述，已經(jīng)描述了凹槽11的截面和突起12的截面的各種示例。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。凹槽11的截面形狀和突起12的截面形狀不受限制，只要可以增大熱輻射圖案10的面積。
[0065]圖5是根據(jù)另一示例實施方式的半導(dǎo)體芯片IOOOa的縱向截面圖。參考圖5，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的本實施例的半導(dǎo)體芯片IOOOa包括形成在半導(dǎo)體基板100的第一表面110上的IC300和形成在半導(dǎo)體基板100的面對第一表面110的第二表面120上的熱輻射部200a。圖5的半導(dǎo)體芯片IOOOa與圖1的半導(dǎo)體芯片1000因熱輻射部200a的結(jié)構(gòu)而不同。
[0066]熱輻射部200a形成在半導(dǎo)體基板100的第二表面120上。熱輻射部200a可以形成在半導(dǎo)體基板100的整個第二表面120上，并且可以在已經(jīng)執(zhí)行了半導(dǎo)體晶片的背部減薄工藝之后形成，如上參考圖1所述。
[0067]熱輻射部200a可以包括由凹槽11和突起12形成的熱輻射圖案10以及熱輻射層20a。熱輻射圖案10具有由多個凹槽11和多個突起12形成的熱輻射結(jié)構(gòu)。多個凹槽11形成在半導(dǎo)體基板100的第二表面120上并且彼此間隔開給定(或者備選地，預(yù)定)距離，使得多個突起12可以形成在多個凹槽11之間。多個凹槽11和多個突起12可以彼此間隔開給定(或者備選地，預(yù)定)距離。熱輻射圖案10通過多個凹槽11和多個突起12形成在半導(dǎo)體基板100的第二表面120上。在此情況下，熱輻射圖案10可與圖1的半導(dǎo)體芯片1000的熱輻射部200的熱輻射圖案10基本相同。因此，可如圖3A至圖3M所示地形成熱輻射圖案10。
[0068]熱輻射層20可以包括多個埋入部21和暴露部22，該多個埋入部21通過將熱輻射材料埋入凹槽11中形成，該暴露部22形成在每個熱輻射圖案10的上部上。熱輻射材料被施加到熱輻射圖案10的整個區(qū)域上，使得埋入部12可通過將熱輻射材料埋入凹槽11中形成以及暴露部22可形成在每個突起12的上部上。因此，熱輻射層20的厚度可以比熱輻射圖案10的厚度大。
[0069]圖5的半導(dǎo)體芯片IOOOa的熱輻射部200a包括埋入部21和暴露部22，使得半導(dǎo)體芯片1000產(chǎn)生的熱可經(jīng)由凹槽11和突起12被傳遞到熱輻射部200a。因此，IC300中產(chǎn)生的熱可快速傳遞到熱輻射部200a，并且熱輻射部200a可將熱消散到外界環(huán)境。
[0070]圖6A至圖61是圖5中示出的半導(dǎo)體芯片IOOOa的熱輻射部200a的縱向截面圖。為了便于說明，包括熱輻射部200a的半導(dǎo)體芯片IOOOa的縱向截面被放大。
[0071]圖6A至圖61的熱輻射部200a的熱輻射圖案10的截面形狀與圖4A至圖4F的熱輻射圖案10的截面形狀相似。如上參考圖4A至圖41所述，凹槽11的底端可以是直的或半球形的，凹槽11可以具有半圓形截面、倒置三角形截面或倒置梯形截面。另外，突起12的頂端可以是直的或半球形的，突起12的截面可以是半圓形、三角形或梯形。在一個示例實施方式中，熱輻射圖案10的厚度可小于圖4A至圖41的熱輻射部200的熱輻射圖案10的厚度。
[0072]換句話說，圖6A至圖61的熱輻射部200a的突起12的高度可小于圖4A至圖4F的熱輻射部200的突起12的高度。突起12的厚度和形成在突起12的上部上以及在每個埋入部21的上部上的暴露部22的厚度可與圖4A至圖41的熱輻射圖案10的厚度和圖6A至圖61的熱輻射圖案10的厚度之間的差相同。另外，已經(jīng)參考圖4A至圖41描述了熱輻射圖案10的截面的形狀，因此將省略對其的詳細說明。
[0073]圖7A至圖7E和圖8示出了根據(jù)示例實施方式的制造半導(dǎo)體芯片的方法。
[0074]圖7A示出了 IC300形成在半導(dǎo)體基板100的一個表面上的情況。半導(dǎo)體基板100是半導(dǎo)體晶片并且包括第一表面110和面對第一表面110的第二表面120。IC300可以通過圖案化半導(dǎo)體器件或布線而形在半導(dǎo)體基板100的一個表面(例如，第一表面110)上。
[0075]參考圖7B，在形成IC300之后，第二表面120，其面對其上形成IC300的第一表面110，通過執(zhí)行背部減薄工藝而被拋光。[0076]在執(zhí)行背部減薄工藝之前半導(dǎo)體基板100的厚度dl (即，晶片的厚度dl)可以是大約數(shù)百μπι。例如，具有20至30cm直徑的硅晶片的厚度可以是大約750μπι。然而，為了層疊半導(dǎo)體芯片或增大封裝密度，半導(dǎo)體芯片的厚度可以被減小至小于幾十μπι。因此，在IC300形成在半導(dǎo)體基板100的第一表面110上之后，第二表面120被拋光以去除半導(dǎo)體基板100的具有給定(或者備選地，預(yù)定)厚度d3的部分。因此，半導(dǎo)體基板100的厚度dl可以被減小至厚度d2,即,被減小至小于幾十μ m。
[0077]詳細地，背部減薄工藝可以通過使用以下方法執(zhí)行:諸如，通過將漿料注入到晶片中而利用金剛石砂輪拋光、化學(xué)機械拋光(CMP)、利用硅石粘合劑墊的干拋光、利用化學(xué)藥物或利用等離子體的濕蝕刻。
[0078]參考圖7C，熱輻射圖案10形成在半導(dǎo)體基板100的第二表面120上。溝槽(未示出)可以以恒定間隔形成在第二表面120中，從而可形成包括多個凹槽11和多個突起12的熱輻射圖案10。
[0079]熱輻射圖案10可以通過執(zhí)行光刻工藝形成。例如，突起12可以通過使用二氧化硅(SiO2)形成光掩模來形成，凹槽11可以通過利用氫氧化鉀(KOH)水溶液執(zhí)行濕蝕刻形成。在此情況下，熱輻射圖案10可在刻蝕工藝中在小于100°C的低溫下被蝕刻，而不損害IC300。上述光刻工藝僅是在其中形成熱輻射圖案10的一實施方式，形成熱輻射圖案10的工藝不限于此。熱輻射圖案10可利用刀片或鉆頭(cutting bit)形成或通過執(zhí)行激光打孔工藝形成。另外，具有期望結(jié)構(gòu)的熱輻射圖案10可使用各種方法形成。
[0080]參考圖7D，熱輻射材料30被施加到熱輻射圖案10的上部上。熱輻射材料30可以是與碳或銀混合的硅化合物。熱輻射材料30被均勻地施加到熱輻射圖案10的上部上至少與熱輻射圖案10相同的厚度。
[0081 ] 參考圖7E，熱輻射層20通過拋光熱輻射圖案10的上部(在其上不必要地施加了熱輻射材料30，在圖7D中)形成，使得熱輻射部200的上部可以是平坦的。熱輻射圖案10的上部(熱輻射材料30被不必要地施加到其上)可通過執(zhí)行CMP工藝等被去除。
[0082]參考圖7E，突起12的其上施加有熱輻射材料30的上部和凹槽11的其上施加有熱輻射材料30的部分(如圖7D所示)當(dāng)中，其上施加熱輻射材料30至超過突起12的縱向截面的高度的部分被去除，以通過利用埋入凹槽11中的埋入部形成熱輻射層20并且使得埋入每個凹槽11的熱輻射層20與每個突起12的頂表面齊平從而形成具有平坦頂表面的熱輻射部200。因此，可制造圖1的半導(dǎo)體芯片1000。
[0083]另外，參考與圖7E相應(yīng)的圖8，熱輻射材料20的在圖7D中被施加到突起12的上部上并且被施加至高于突起12的縱向截面的高度的高度的熱輻射材料20的一部分被去除以形成熱輻射層20，該熱輻射層20包括埋入部21和暴露部22并且具有平坦頂表面。因此，可制造圖5的半導(dǎo)體芯片1000a。
[0084]圖9是根據(jù)另一示例實施方式的半導(dǎo)體芯片IOOOb的縱向截面圖。
[0085]參考圖9，根據(jù)本實施方式的半導(dǎo)體芯片IOOOb包括設(shè)置在半導(dǎo)體基板100的第一表面110上的IC300和熱輻射構(gòu)件400、以及形成在半導(dǎo)體基板100的面對第一表面110的第二表面120上的熱輻射部200。形成在第二表面120上的熱輻射部200可與圖1的熱輻射部200或圖5的熱輻射部200a基本相同。于是，將省略對其的詳細說明。
[0086]半導(dǎo)體基板100的第一表面110可以被分成電路區(qū)域SCR和劃線道區(qū)域SL。電路區(qū)域SCR是在其中將形成IC300的區(qū)域，并位于第一表面110的中心。劃線道區(qū)域SL是在其中晶片即將被切割以將形成在晶片上的多個芯片分成獨立芯片的區(qū)域。一般地，劃線道區(qū)域SL比切割晶片在物理上所需要的區(qū)域?qū)?。由于切割晶片時顆?？傻竭_靠近晶片切割面的部分，所以劃線道區(qū)域SL的寬度可以比晶片切割所需的實際寬度大，以防止或阻止顆粒到達電路區(qū)域SCR。因此，劃線道區(qū)域SL包括即使在晶片被切割之后也保留在半導(dǎo)體芯片IOOOb上的空間。圖9中示出的半導(dǎo)體芯片IOOOb可包括設(shè)置在劃線道區(qū)域SL中的熱輻射構(gòu)件400。
[0087]熱輻射構(gòu)件400可包括由具有高導(dǎo)熱率的金屬形成的多個熱輻射鰭401。例如，多個熱輻射鰭401可由鋁、銅、鎢或其混合物形成。
[0088]多個熱輻射鰭401可在垂直于半導(dǎo)體基板100的第一表面110的方向上延伸并且可彼此間隔開給定(或者備選地，預(yù)定)距離。在一個示例實施方式中，熱輻射鰭401可彼此間隔開給定(或者備選地，預(yù)定)距離。例如，給定(或者備選地，預(yù)定)距離可以是滿足制造半導(dǎo)體芯片IOOOb的方法的最小設(shè)計規(guī)則的最小距離。當(dāng)通過減小熱輻射鰭401之間的給定(或者備選地，預(yù)定)距離來形成更多的熱輻射鰭401時，熱輻射面積可增大。
[0089]熱輻射構(gòu)件400可還包括主體部分410。主體部分410可由具有高導(dǎo)熱率的金屬形成，類似于熱輻射鰭401，并且可平行于半導(dǎo)體基板100的第一表面110的上部并且可連接到多個熱輻射鰭401。
[0090]另外，雖然未示出，但是熱輻射構(gòu)件400可電連接到接地電壓或IC300的電源電壓，IC300中產(chǎn)生的熱可以被快速傳遞到熱輻射構(gòu)件400。
[0091]如上所述，圖9的半導(dǎo)體芯片IOOOb包括設(shè)置在半導(dǎo)體基板100的第二表面120上的熱輻射部200和設(shè)置在第一表面110的劃線道區(qū)域SL中的熱輻射構(gòu)件400，使得半導(dǎo)體芯片IOOOb中產(chǎn)生的熱可經(jīng)由半導(dǎo)體芯片IOOOb的第一和第二表面110和120被消散。
[0092]圖10是包括根據(jù)示例實施方式的顯示驅(qū)動芯片的顯示模塊2000的縱向截面圖。
[0093]參考圖10，顯示模塊2000可包括顯示面板1200、印刷電路板(PCB)1300和顯示驅(qū)動芯片1100。另外，顯示模塊2000可還包括柔性PCB (FPCB) 1400。
[0094]顯示面板1200包括用于顯示圖像的多個像素。在一個示例實施方式中，顯示面板1200可以是有機發(fā)光二極管面板。顯示面板1200包括多個像素，所述多個像素中的每個包括響應(yīng)于電流流動而發(fā)光的有機發(fā)光二極管。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此，顯示面板1200可以是任意其他類型的顯示裝置。例如，顯示面板1200可以是從由液晶顯示(LCD)面板、電致變色顯示(EOT)面板、數(shù)字反射鏡器件(DMD)面板、致動反射鏡器件(actuated mirrordevice, AMD)面板、光柵光閥(GLV)面板、等離子體顯示面板(PDP)、電致發(fā)光顯示器(ELD)面板、發(fā)光二極管(LED)顯示面板和真空熒光顯示(VFD)面板構(gòu)成的組中選擇出的一個。
[0095]顯示驅(qū)動芯片1100產(chǎn)生用于驅(qū)動顯示面板1200的信號并將該信號傳輸?shù)斤@示面板1200。顯示驅(qū)動芯片1100可包括電壓發(fā)生器、數(shù)據(jù)驅(qū)動器、掃描驅(qū)動器和時序控制器。顯示驅(qū)動芯片1100是根據(jù)示例實施方式的半導(dǎo)體芯片，其包括設(shè)置在顯示驅(qū)動芯片1100一側(cè)上的熱輻射部200。另外，顯示驅(qū)動芯片1100可以是半導(dǎo)體芯片，其還包括在劃線道區(qū)域中的熱輻射構(gòu)件(見圖9的400)。
[0096]顯示驅(qū)動芯片1100安裝在PCB1300上。布線設(shè)置在PCB1300上以電連接顯示驅(qū)動芯片1100和顯示面板1200。因此，通過將顯示驅(qū)動芯片1100的輸出墊與顯示面板1200電連接，從顯不驅(qū)動芯片1100輸出的驅(qū)動信號被傳輸?shù)斤@不面板1200。在一個實施方式中，PCB1300可與顯示面板1200的下基板相同。例如，PCB1300可以是玻璃基板，其是顯示面板1200的下基板，用于電連接顯示面板1200與顯示驅(qū)動芯片1100的布線可以是銦錫氧化物(ITO)布線。
[0097]FPCB1400連接到顯示驅(qū)動芯片1100的輸入墊。布線形成在FPCB1400上以將來自應(yīng)用處理器(未示出)等的輸入信號施加到顯示驅(qū)動芯片1100的輸入墊。
[0098]如圖10所示，當(dāng)顯示驅(qū)動芯片1100安裝在PCB1300上時，半導(dǎo)體基板100的第一表面110是底表面，半導(dǎo)體基板100的第二表面120是頂表面。顯示驅(qū)動芯片1100的輸入/輸出墊形成在第一表面110的電路區(qū)域中。由于圖10中示出的顯示驅(qū)動芯片1100包括形成在第二表面120的整個區(qū)域上的熱輻射部200，顯示驅(qū)動芯片1100中產(chǎn)生的熱可經(jīng)由形成在第二表面120上的熱輻射部200被消散。
[0099]圖11是根據(jù)另一示例實施方式的顯示模塊2000’的平面圖。參考圖11，顯示模塊2000’可包括顯示面板1200、PCB1300和顯示驅(qū)動芯片1100。另外，顯示模塊2000’可還包括 FPCBI400。
[0100]顯示模塊2000’與圖9的顯示模塊2000相似。然而，圖11的顯示模塊2000’的PCB1300可還包括熱輻射板1500。
[0101]如圖11所示，顯示驅(qū)動芯片1100安裝在PCB1300上，用于電連接顯示驅(qū)動芯片1100的輸出墊與顯示面板1200的布線1301形成在顯示驅(qū)動芯片1100的頂端上方，F(xiàn)PCB1400設(shè)置在顯示驅(qū)動芯片1100的底端下面并且連接到顯示驅(qū)動芯片1100的輸入墊。
[0102]在此情況下，由金屬形成的熱輻射板1500可設(shè)置在PCB1300上的顯示驅(qū)動芯片1100的兩側(cè)表面上。例如，熱輻射板1500可由鎢、銅、金、銀、鋁或其化合物材料形成。如圖11所示，熱輻射板1500的側(cè)表面可接觸顯示驅(qū)動芯片1100的側(cè)表面，或熱輻射板1500可連接到用于將接地電壓或電源電壓供應(yīng)到顯示驅(qū)動芯片1100的輸入墊。因此，顯示驅(qū)動芯片1100中產(chǎn)生的熱可被消散到熱輻射板1500。
[0103]在本實施方式中，已經(jīng)描述了包括用于驅(qū)動顯示面板1200的單個顯示驅(qū)動芯片1100的顯示模塊2000’ ；然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。因此，顯示模塊2000’可包括在PCB1300上的多個顯示驅(qū)動芯片1100和設(shè)置在所述多個顯示驅(qū)動芯片1100的兩側(cè)表面上的熱輻射板1500。
[0104]圖12示出根據(jù)示例實施方式的顯示裝置3000的結(jié)構(gòu)。參考圖12，根據(jù)本實施方式的顯示裝置3000可包括PCB1300、顯示驅(qū)動芯片1100、顯示面板1200、偏振板1600和窗玻璃1900。
[0105]窗玻璃1900 —般可由壓克力(acryl)或鋼化玻璃形成，并且可保護顯示模塊2000不受因重復(fù)觸摸操作導(dǎo)致的外部沖擊或刮擦的影響。偏振板1600可以被設(shè)置以改善顯示面板1200的光學(xué)特性。顯示面板1200可通過圖案化透明電極而形成在PCB1300上。
[0106]顯示驅(qū)動芯片1100可以是根據(jù)示例實施方式的半導(dǎo)體芯片(見圖1的1000、圖5的IOOOa和圖9的1000b)。因此，顯示驅(qū)動芯片1100包括熱輻射部以有效地消散所產(chǎn)生的熱。玻璃上芯片(COG)形式的顯示驅(qū)動芯片1100可安裝在PCB1300上。然而，這僅是一示例，顯示驅(qū)動芯片1100可以以各種形式安裝，諸如膜上芯片(C0F)、板上芯片(COB)等。
[0107]顯示裝置3000可還包括觸摸板1700和觸摸控制器1800。觸摸板1700通過圖案化透明電極諸如銦錫氧化物(ITO)電極而形成在玻璃基板或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上。觸摸控制器1800感測在觸摸板1700上的觸摸、計算觸摸坐標以及將觸摸坐標傳輸?shù)街鳈C(未示出)。觸摸控制器1800可集成到顯示驅(qū)動芯片1100中。
[0108]圖13示出包括根據(jù)示例實施方式的顯示裝置的各種電子產(chǎn)品的示例。
[0109]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的顯示裝置3000可用于各種電子產(chǎn)品中。因此，顯示裝置3000可用于電視機(TV) 3200、自動取款機(ATM) 3300、電梯3400、在地鐵站等處使用的售票機3500、便攜式多媒體播放器(PMP)3600、電子書閱讀器3700、導(dǎo)航器件3800以及蜂窩式電話3100。
[0110]雖然已經(jīng)參考其示例實施方式具體顯示和描述了本發(fā)明構(gòu)思，然而將理解的是，在不脫離權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，可以作出形式和細節(jié)上的各種變化。
[0111]本申請要求于2012年7月12日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請N0.10-2012-0076283的權(quán)益，其公開通過全文引用結(jié)合于此。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體芯片,包括: 半導(dǎo)體基板，包括第一表面和第二表面； 集成電路，在所述半導(dǎo)體基板的所述第一表面上；以及 熱輻射部，在所述半導(dǎo)體基板的所述第二表面上，該熱輻射部包括: 在垂直于所述第二表面的方向上的熱輻射圖案，該熱輻射圖案包括多個凹槽和多個突起，以及 在所述熱輻射圖案的上部上的熱輻射層，該熱輻射層包括金屬材料并且具有平坦的上表面。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述熱輻射層包括在所述多個凹槽中的埋入部，該埋入部包括所述金屬材料。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述熱輻射層包括: 在所述多個凹槽中的埋入部，該埋入部包括所述金屬材料；以及 暴露部，在所述埋入部的每個的上部和所述多個突起的每個的上部上。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述熱輻射圖案包括在所述第二表面上的條形圖案，該條形圖案包括具有沿第一方向延伸的直線形狀的所述多個突起，所述多個突起沿著垂直于所述第一方向的第二方向形成并且彼此間隔開。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述熱輻射圖案包括在所述第二表面上的格子圖案，該格子圖案包括具有 在第一方向上和在垂直于所述第一方向的第二方向上形成并且彼此間隔開的矩形形狀的所述多個突起和所述多個凹槽的其中一種。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述熱輻射圖案包括在所述第二表面上的圓形圖案，該圓形圖案包括具有在第一方向上和在垂直于所述第一方向的第二方向上形成并且彼此間隔開的圓形形狀的所述多個突起和所述多個凹槽的其中一種。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述熱輻射圖案包括在所述第二表面上的環(huán)形圖案，該環(huán)形圖案包括具有在第一方向上和在垂直于所述第一方向的第二方向上形成并且彼此間隔開的環(huán)形形狀的所述多個突起和所述多個凹槽的其中一種。
8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述多個突起的每個的縱向截面的頂端和所述多個凹槽的每個的縱向截面的底端中的其中之一是直的。
9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述多個突起的每個的縱向截面的頂端和所述多個凹槽的每個的縱向截面的底端中的其中之一是圓形的。
10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述多個凹槽的每個具有倒置三角形截面和倒置梯形截面之一。
11.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述金屬材料包括包含碳和銀之一的硅化合物。
12.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述集成電路包括配置為驅(qū)動顯示面板的驅(qū)動電路。
13.—種制造半導(dǎo)體芯片的方法，該方法包括: 在半導(dǎo)體基板的第一表面中形成電路區(qū)域； 對所述半導(dǎo)體基板的面對所述第一表面的第二表面執(zhí)行背部減?。? 通過在所述第二表面上產(chǎn)生多個凹槽和多個突起而形成熱輻射圖案；通過施加金屬材料到所述熱輻射圖案的上部上而形成熱輻射層；以及 平坦化所述熱輻射層的頂表面。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述形成熱輻射圖案包括在所述第二表面的整個區(qū)域上形成所述熱輻射圖案。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述形成熱輻射圖案包括在小于100°C的溫度下執(zhí)行光刻工藝。
16.—種半導(dǎo)體芯片,包括: 半導(dǎo)體基板，包括第一表面和第二表面； 在所述半導(dǎo)體基板的所述第一表面上的集成電路；以及 在所述半導(dǎo)體基板的所述第二表面上的熱輻射部，該熱輻射部包括多個凹槽和在所述多個凹槽中的金屬材料。
17.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述熱輻射部具有平坦的上表面。
18.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述熱輻射部還包括通過所述多個凹槽分離的多個突起。
19.如權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述多個突起的每個的縱向截面的頂端和所述多個凹槽的每個的縱向截面的底端中的其中之一是直的和圓形的其中一種。
20.如權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體芯片，其中所述多個突起具有沿第一方向延伸并且沿著垂直于所述第一方向的第二方向形成的直線形狀。
【文檔編號】H01L23/367GK103545272SQ201310293576
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月12日
【發(fā)明者】裵鐘坤, 禹宰赫, 姜元植, 金成起, 金亮孝 申請人:三星電子株式會社