片良好的散熱效果。
[0042]優(yōu)選的，所述孔或槽為直孔或直槽，或者為至少一側(cè)壁有一定的傾斜角度的斜孔或斜槽。
[0043]優(yōu)選的，所述孔或槽的底部深入到所述重?fù)诫s區(qū)至少I微米。
[0044]優(yōu)選的，所述金屬層與所述重?fù)诫s區(qū)接觸的總面積不小于所述芯片上表面面積的20%。
[0045]優(yōu)選的，所述金屬層為單層金屬結(jié)構(gòu)或多層金屬結(jié)構(gòu)，每層金屬結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為鈦、鋁、鎢、鈀、銅、鎳、金中的一種。
[0046]優(yōu)選的，所述金屬層完全填滿所述孔或槽，或者不完全填滿所述孔或槽。比如圖2示出了一種孔或槽不完全填充時(shí)的MOSFET封裝結(jié)構(gòu)；圖3示出了一種孔或槽完全填充時(shí)的MOSFET封裝結(jié)構(gòu)。
[0047]優(yōu)選的，所述芯片上表面布有金屬線路層500，所述源極與所述第一導(dǎo)電體之間、所述柵極與所述第二導(dǎo)電體之間、所述金屬層與所述第三導(dǎo)電體之間通過所述金屬線路層連接。這樣，通過金屬線路層連接芯片源極與第一導(dǎo)電體、柵極與第二導(dǎo)電體、金屬層與第三導(dǎo)電體，依此實(shí)現(xiàn)電極的重新分布。金屬線路層可以為一層或多層，各層材質(zhì)類型包括鈦、絡(luò)、媽、銅、鋁中的一種或幾種。
[0048]優(yōu)選的，所述金屬線路層上鋪設(shè)有防焊層700，所述防焊層上對(duì)應(yīng)所述第一導(dǎo)電體、所述第二導(dǎo)電體及所述第三導(dǎo)電體的位置形成開口，所述第一導(dǎo)電體、所述第二導(dǎo)電體及所述第三導(dǎo)電體透過其對(duì)應(yīng)的開口電連接所述金屬線路層。通過在金屬線路上鋪設(shè)防焊層，防焊層在第一、第二、第三導(dǎo)電體的位置開口，以使其下的金屬線路層連接導(dǎo)電體。
[0049]優(yōu)選的，所述金屬線路層與所述芯片上表面之間鋪設(shè)有露出所述源極、所述柵極及所述金屬層的鈍化層400。
[0050]優(yōu)選的，芯片上表面與鈍化層之間具有一保護(hù)層300，如二氧化硅、氮化硅，并在源極和柵極位置有開口，露出部分源極、柵極表面及金屬層。
[0051]優(yōu)選的，所述第一導(dǎo)電體、所述第二導(dǎo)電體及所述第三導(dǎo)電體各自數(shù)量大于等于
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[0052]作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明一種MOSFET封裝結(jié)構(gòu)的晶圓級(jí)制作方法，包括以下步驟:
[0053]a.提供一具體若干芯片的晶圓，每個(gè)芯片靠近其上表面分布有源極、柵極及漏極區(qū)，其中柵極與源極、漏極區(qū)之間均絕緣隔離，靠近其下表面位置處具有重?fù)诫s區(qū)；
[0054]b.在芯片上表面整體鋪設(shè)一層鈍化層，通過光刻、刻蝕工藝在鈍化層上形成暴露源極、柵極、漏極區(qū)的開口；
[0055]c.通過硅刻蝕，在漏極區(qū)形成延伸到重?fù)诫s區(qū)的孔或槽;孔或槽個(gè)數(shù)大于等于I。
[0056]d.在芯片表面、孔或槽內(nèi)以沉積金屬，如鈦、鋁、鎢金屬，然后熱處理，在孔或槽內(nèi)參雜區(qū)接觸面形成歐姆接觸；
[0057]e.在鈍化層上制備分別連接源極、柵極及漏極區(qū)金屬層的金屬線路層，然后，在金屬線路層上制作連接源極的第一焊盤、連接?xùn)艠O的第二焊盤及連接金屬層的第三焊盤;具體實(shí)施時(shí)，金屬線路層與金屬層可通過沉積金屬(如鈦、鋁、鎢等)、光刻出金屬線路圖形、電鍍金屬(如銅)、光刻膠剝離以及金屬濕法刻蝕等工藝形成，如圖1所示。
[0058]f.在金屬線路層上制備防焊層(鈍化層)，通過光刻打開第一焊盤、第二焊盤和第三焊盤表面的防焊層;制備形成第一、第二、第三導(dǎo)電體。
[0059]導(dǎo)電體，可以通過印刷錫膏或電鍍錫球或植球等工藝，并回流的方法形成錫球;或者電鍍形成金屬凸點(diǎn)，或者電鍍形成金屬柱。金屬線路層將源極與第一導(dǎo)電體，柵極與第二導(dǎo)電體，金屬層與第三導(dǎo)電體連接。各導(dǎo)電體的個(gè)數(shù)視電極面積大小，可適當(dāng)增加數(shù)量。
[0060]g.切割晶圓，形成單顆MOSFET封裝結(jié)構(gòu)，如圖2所示。
[0061 ]在其他實(shí)施例中，第一導(dǎo)電體和第二導(dǎo)電體可直接長在源極和柵極上，第三導(dǎo)電體可直接長在導(dǎo)電金屬結(jié)構(gòu)上，不經(jīng)過金屬線路層重新分布。具體實(shí)施時(shí)，可先在鈍化層上源極、柵極的開口處制作連接源極的第一焊盤及連接?xùn)艠O的第二焊盤，同時(shí)，在孔或槽內(nèi)壁沉積鈦、鋁、鎢金屬，然后熱處理，實(shí)現(xiàn)金屬層與芯片襯底之間的良好接觸，形成歐姆接觸；然后，在孔或槽內(nèi)再沉積鈦/銅種子層，電鍍銅，形成金屬層，該金屬層完全填充或不完全填滿孔或槽，并在所述金屬層上制作第三焊盤;最后，在所述第一焊盤上形成第一導(dǎo)電體，在所述第二焊盤上形成第二導(dǎo)電體，在所述第三焊盤上形成第三導(dǎo)電體。
[0062]相比傳統(tǒng)MOSFET封裝，本發(fā)明MOSFET封裝結(jié)構(gòu)的制作方法是基于整個(gè)晶圓進(jìn)行的，是一種晶圓級(jí)芯片尺寸級(jí)封裝，且槽內(nèi)的金屬層與連接源極、柵極的焊盤或者金屬線路層可同時(shí)形成，避免將晶圓背面金屬化，簡化了工藝步驟，降低了封裝成本，提高了生產(chǎn)效率。
[0063]以上實(shí)施例是參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行各種形式上的修改或變更，但不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)的情況下，都落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種MOSFET封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一芯片(100)，該芯片具有靠近其上表面的源極(101)、柵極(102)和漏極區(qū)(A)，所述柵極與所述源極、所述漏極區(qū)之間絕緣隔離，該芯片具有靠近其下表面的重?fù)诫s區(qū)(103);所述漏極區(qū)內(nèi)形成有至少一個(gè)孔或槽(201)，所述孔或槽的底部自芯片上表面向下表面延伸至所述重?fù)诫s區(qū)，所述孔或槽內(nèi)鋪設(shè)有金屬層(501)，所述金屬層與所述芯片之間形成歐姆接觸，所述源極的電性引出至所述芯片上表面形成的第一導(dǎo)電體(601)，所述柵極的電性引出至所述芯片上表面形成的第二導(dǎo)電體(602)，所述孔或槽內(nèi)金屬層的電性引出至所述芯片上表面形成的第三導(dǎo)電體(603)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOSFET封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述孔或槽為直孔或直槽，或者為至少一側(cè)壁有一定的傾斜角度的斜孔或斜槽。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOSFET封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述孔或槽的底部深入到所述重?fù)诫s區(qū)至少I微米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOSFET封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬層與所述重?fù)诫s區(qū)接觸的總面積不小于所述芯片上表面面積的20%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOSFET封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述孔或槽上鋪設(shè)的金屬層為單層金屬結(jié)構(gòu)或多層金屬結(jié)構(gòu)，金屬材質(zhì)為鈦、鋁、鎢、鈀、銅、鎳、金中的一種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOSFET封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬層完全填滿所述孔或槽，或者不完全填滿所述孔或槽。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOSFET封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述芯片上表面布有金屬線路層(500)，所述源極與所述第一導(dǎo)電體之間、所述柵極與所述第二導(dǎo)電體之間、所述孔或槽內(nèi)金屬層與所述第三導(dǎo)電體之間通過所述金屬線路層連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的MOSFET封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬線路層上鋪設(shè)有防焊層(700)，所述防焊層上對(duì)應(yīng)所述第一導(dǎo)電體、所述第二導(dǎo)電體及所述第三導(dǎo)電體的位置形成開口，所述第一導(dǎo)電體、所述第二導(dǎo)電體及所述第三導(dǎo)電體透過其對(duì)應(yīng)的開口電連接所述金屬線路層。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOSFET封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬線路層與所述芯片上表面之間鋪設(shè)有露出所述源極、所述柵極及所述金屬層的鈍化層(400)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOSFET封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一導(dǎo)電體、所述第二導(dǎo)電體及所述第三導(dǎo)電體各自數(shù)量大于等于I，各導(dǎo)電體是焊球，或者導(dǎo)電膠。11.一種MOSFET封裝結(jié)構(gòu)的晶圓級(jí)制作方法，其特征在于，包括以下步驟: a.提供一具有若干芯片的晶圓，每個(gè)芯片靠近其上表面分布有源極、柵極及漏極區(qū)，靠近其下表面位置處具有重?fù)诫s區(qū)； b.在芯片上表面鋪設(shè)一鈍化層，在芯片上表面形成暴露源極、柵極、漏極區(qū)的開口； c.通過硅刻蝕，在漏極區(qū)形成延伸到重?fù)诫s區(qū)的孔或槽； d.在芯片表面、孔或槽內(nèi)沉積金屬，然后熱處理，形成金屬層，金屬層在孔或槽內(nèi)與重參雜區(qū)之間形成歐姆接觸； e.在所述源極、柵極、漏極區(qū)上制作焊盤，并在所述焊盤上形成導(dǎo)電體； f.切割晶圓，形成單顆MOSFET封裝結(jié)構(gòu)。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的MOSFET封裝結(jié)構(gòu)的晶圓級(jí)制作方法，其特征在于，所述鈍化層是無機(jī)物或有機(jī)聚合物。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的MOSFET封裝結(jié)構(gòu)的晶圓級(jí)制作方法，其特征在于，步驟d后，進(jìn)一步在晶圓上，包括孔或槽內(nèi)沉積鈦/銅種子層，然后電鍍銅，形成金屬線路層，該金屬線路層完全填充或不完全填滿孔或槽。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種MOSFET封裝結(jié)構(gòu)及其晶圓級(jí)制作方法，該封裝結(jié)構(gòu)包括芯片，該芯片具有源極、柵極、漏極區(qū)及重?fù)诫s區(qū)，源極和柵極分別電性連接芯片上表面的第一導(dǎo)電體和第二導(dǎo)電體，漏極區(qū)內(nèi)形成有延伸到重?fù)诫s區(qū)的至少一孔或槽，孔或槽內(nèi)壁上鋪有金屬層，金屬層連接芯片上表面的第三導(dǎo)電體，作為漏極。這樣，可將垂直結(jié)構(gòu)的MOSFET下表面重?fù)诫s區(qū)的電流引至MOSFET的上表面，實(shí)現(xiàn)了源極、柵極、漏極在同一側(cè)面，以便進(jìn)行晶圓級(jí)封裝，且槽內(nèi)大面積金屬層保證了芯片良好的散熱效果；槽內(nèi)的金屬層與連接源極、柵極的焊盤或者金屬線路層可同時(shí)形成，避免將晶圓背面金屬化，簡化了工藝步驟，降低封裝成本。
【IPC分類】H01L21/60, H01L23/485
【公開號(hào)】CN105552053
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610098995
【發(fā)明人】于大全, 耿增華, 翟玲玲, 崔磊, 沈歆煜
【申請(qǐng)人】華天科技（昆山）電子有限公司, 磊曜微電子（上海）股份有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年2月23日