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源極向下半導(dǎo)體器件及其制造方法

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源極向下半導(dǎo)體器件及其制造方法
【專利說(shuō)明】源極向下半導(dǎo)體器件及其制造方法
[0001]相關(guān)串請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)是2014年8月4日提交的美國(guó)非臨時(shí)申請(qǐng)N0.14/451,043的部分接續(xù)案申請(qǐng),在此通過(guò)參考將該申請(qǐng)并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明總地涉及半導(dǎo)體器件,并且在具體實(shí)施例中涉及源極向下半導(dǎo)體器件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0004]半導(dǎo)體器件用在許多電子應(yīng)用和其它應(yīng)用中。半導(dǎo)體器件可以包括形成在半導(dǎo)體晶片上的集成電路。備選地,半導(dǎo)體器件可以被形成為單片器件,例如分立器件。通過(guò)在半導(dǎo)體晶片之上沉積許多類型的材料薄膜、對(duì)材料薄膜進(jìn)行圖案化、對(duì)半導(dǎo)體晶片的選擇區(qū)域進(jìn)行摻雜等,半導(dǎo)體器件被形成在半導(dǎo)體晶片上。
[0005]在常規(guī)半導(dǎo)體制造工藝中,在單個(gè)晶片中制造大量的半導(dǎo)體器件。每個(gè)晶片以批量模式被處理,或者單獨(dú)地被處理,這是因?yàn)橐恍┕に囉袝r(shí)對(duì)一個(gè)晶片的效果最佳。需要機(jī)械力的工藝,諸如拋光、單片化、研磨和其它工藝,不僅單獨(dú)地被處理,而且也可以被安裝在載體上用于在處理期間提供附加的支撐和穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,一種用于形成半導(dǎo)體器件的方法包括:在半導(dǎo)體襯底中形成器件區(qū)域,該半導(dǎo)體襯底包括第一側(cè)和第二側(cè)。器件區(qū)域與第一側(cè)鄰近地形成。該方法進(jìn)一步包括:在半導(dǎo)體襯底的第一側(cè)之上形成種子層;以及在種子層之上形成經(jīng)圖案化的抗蝕劑層。在經(jīng)圖案化的抗蝕劑層內(nèi)的種子層之上形成接觸焊盤。該方法進(jìn)一步包括:在形成接觸焊盤之后,去除經(jīng)圖案化的抗蝕劑層,以露出覆種子層的在經(jīng)圖案化的抗蝕劑層之下的部分;以及在種子層的露出部分之上形成保護(hù)層。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,一種用于形成半導(dǎo)體器件的方法包括:在半導(dǎo)體襯底的第一側(cè)之上形成種子層。半導(dǎo)體襯底在第一側(cè)處包括器件區(qū)域。該方法包括:在種子層之上形成接觸焊盤,同時(shí)露出種子層的與接觸焊盤相鄰的部分;以及在種子層的露出部分之上形成保護(hù)層。將膏劑涂覆在半導(dǎo)體襯底之上。膏劑覆蓋保護(hù)層。該方法進(jìn)一步包括:通過(guò)固化膏劑來(lái)形成陶瓷載體;以及通過(guò)使用陶瓷載體作為載體,來(lái)處理半導(dǎo)體襯底。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,一種半導(dǎo)體器件包括芯片,該芯片包括經(jīng)劃片的半導(dǎo)體襯底、以及種子層,該種子層布置在經(jīng)劃片的半導(dǎo)體襯底的整個(gè)主表面之上、并且與經(jīng)劃片的半導(dǎo)體襯底的整個(gè)主表面重疊。經(jīng)圖案化的接觸焊盤布置在種子層的部分之上,并且覆蓋種子層的該部分。經(jīng)劃片的載體材料布置在經(jīng)劃片的半導(dǎo)體襯底之上,并且布置在經(jīng)圖案化的接觸焊盤的側(cè)壁處。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例,一種用于形成半導(dǎo)體器件的方法,該方法包括:在半導(dǎo)體襯底中形成器件區(qū)域,半導(dǎo)體襯底包括第一側(cè)和第二側(cè),其中器件區(qū)域與第一側(cè)鄰近地形成;將半導(dǎo)體襯底的第一側(cè)安裝到載體上;以及對(duì)半導(dǎo)體襯底和載體進(jìn)行單片化,以形成多個(gè)半導(dǎo)體裸片。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例,一種用于形成半導(dǎo)體器件的方法,該方法包括:在半導(dǎo)體襯底之上涂覆膏劑;通過(guò)固化膏劑,來(lái)形成陶瓷載體;以及通過(guò)將陶瓷載體用作載體,而減薄半導(dǎo)體襯底。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例,一種半導(dǎo)體芯片,包括:經(jīng)劃片的半導(dǎo)體襯底;以及經(jīng)劃片的載體,布置在半導(dǎo)體襯底之上。
【附圖說(shuō)明】
[0012]為了更全面地理解本發(fā)明及其優(yōu)勢(shì),現(xiàn)在參考以下結(jié)合附圖作出的描述,其中:
[0013]圖1A圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在完成前端工藝之后的制造過(guò)程中的半導(dǎo)體器件的橫截面圖;
[0014]圖1B圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在形成阻擋層和種子層之后的制造過(guò)程中的半導(dǎo)體器件的橫截面圖;
[0015]圖1C圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在形成經(jīng)結(jié)構(gòu)化的抗蝕劑層之后的制造過(guò)程中的半導(dǎo)體器件的橫截面圖;
[0016]圖1D圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在沉積用于形成接觸焊盤的導(dǎo)電材料之后的制造過(guò)程中的半導(dǎo)體器件的橫截面圖;
[0017]圖1E圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在通過(guò)去除抗蝕劑層形成接觸焊盤之后的制造過(guò)程中的半導(dǎo)體器件的橫截面圖;
[0018]圖1F圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在安裝在載體上之后的制造過(guò)程中的半導(dǎo)體器件的橫截面圖;
[0019]圖1G圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在背側(cè)金屬化層的形成之后的半導(dǎo)體襯底;
[0020]圖1H圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在對(duì)背側(cè)金屬化層進(jìn)行圖案化之后的半導(dǎo)體襯底;
[0021]圖1I圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在單片化之后的半導(dǎo)體襯底;
[0022]圖2A圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在形成前端工藝以及涂覆載體材料之后的半導(dǎo)體襯底;
[0023]圖2B圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在用于對(duì)陶瓷載體進(jìn)行拋光的拋光工藝期間的制造過(guò)程中的半導(dǎo)體器件的橫截面圖;
[0024]圖2C圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在形成經(jīng)平坦化的陶瓷載體之后的制造過(guò)程中的半導(dǎo)體器件的橫截面圖;
[0025]圖2D圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的使用載體系統(tǒng)的半導(dǎo)體襯底的處理;
[0026]圖2E圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在使用經(jīng)平坦化的陶瓷載體使襯底減薄之后的制造過(guò)程中的半導(dǎo)體器件的橫截面圖;
[0027]圖2F圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在形成經(jīng)圖案化的背側(cè)金屬化層之后的制造過(guò)程中的半導(dǎo)體器件的橫截面圖;
[0028]圖2G圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在減薄載體之后的襯底和載體;
[0029]圖2H和圖21圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在單片化的制備中利用劃片膠帶的放置在框架上的載體和襯底,其中圖21圖示了橫截面圖,圖2H圖示了頂視圖;
[0030]圖2J圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在處理半導(dǎo)體芯片時(shí)的后續(xù)階段期間的劃片工藝;
[0031]圖2K圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在劃片工藝之后形成的多個(gè)裸片;
[0032]圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)備選實(shí)施例的在形成經(jīng)圖案化的背側(cè)金屬化層之后的制造過(guò)程中的半導(dǎo)體器件的橫截面圖;
[0033]圖4圖示了包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例形成的芯片的半導(dǎo)體封裝體。
【具體實(shí)施方式】
[0034]常規(guī)功率MOSFET被安裝在封裝體中的引線框架或襯底之上,其中源極引線和柵極引線背離引線框架。然而,當(dāng)由功率器件支持的電壓為大時(shí),功率器件產(chǎn)生相當(dāng)大的熱量,該熱量需要被快速地耗散掉。通常,熱量通過(guò)下方的引線框架而耗散。
[0035]源極向下配置被日益增加地使用,以改善熱量離開(kāi)功率器件的傳導(dǎo)。在這樣的配置中,源極引線被直接安裝在引線框架上,而漏極引線背離引線框架。由于使得源極引線更靠近散熱器,所以可以改善散熱。
[0036]在下文描述的各種實(shí)施例中,修改源極接觸區(qū)域,以通過(guò)使用種子層和擴(kuò)散阻擋層來(lái)基本覆蓋襯底的所有表面區(qū)域。因此,與常規(guī)工藝不同,并不對(duì)在形成接觸焊盤時(shí)所使用的擴(kuò)散阻擋層和種子層進(jìn)行圖案化和去除。
[0037]將通過(guò)使用在圖1至圖3中描述的方法和在圖4中描述的半導(dǎo)體封裝體來(lái)進(jìn)一步描述本發(fā)明的實(shí)施例。
[0038]圖1包括圖1A至圖1I,圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在制造過(guò)程中的半導(dǎo)體器件的截面圖。
[0039]圖1A圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在前端工藝的完成之后的制造過(guò)程中的半導(dǎo)體器件的橫截面圖。
[0040]參照?qǐng)D1A,圖不了在如端工藝的完成之后的半導(dǎo)體襯底10。半導(dǎo)體襯底10具有形成在其中的多個(gè)半導(dǎo)體器件,即芯片I。芯片I中的每個(gè)芯片可以是任意類型的芯片。例如,芯片I中的每個(gè)芯片可以是邏輯芯片、存儲(chǔ)器芯片、模擬芯片、高功率開(kāi)關(guān)和其它類型的芯片。芯片I中的每個(gè)芯片可以包括形成集成電路的諸如晶體管或二極管之類的多個(gè)器件,或可以是諸如單個(gè)晶體管或單個(gè)二極管之類的分立器件。
[0041]在各種實(shí)施例中,半導(dǎo)體芯片I可以包括功率半導(dǎo)體器件,其在一個(gè)實(shí)施例中可以為分立的垂直器件。在一個(gè)實(shí)施例中,半導(dǎo)體芯片I是諸如PIN 二
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