[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201110061712.0
• 申請日: 2011-03-15
• 公開（公告）號: CN102194718A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 林耀劍;陳康;方建敏;X·馮
• 申請（專利權）人: 新科金朋有限公司
• 主分類號: H01L21/56
• 分類號: H01L21/56;H01L21/768;H01L23/522
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李娜;蔣駿

技術領域

本發明總體上涉及半導體器件，更具體地說涉及半導體器件和在半導體管芯上形成具有到接觸焊盤的減小的開口用于更好的RDL對準公差的再鈍化層的方法。

背景技術

在現代電子產品中通常會發現有半導體器件。半導體器件在電部件的數量和密度上有變化。分立的半導體器件一般包括一種電部件，例如發光二極管（LED）、小信號晶體管、電阻器、電容器、電感器、以及功率金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）。集成半導體器件通常包括數百到數百萬的電部件。集成半導體器件的實例包括微控制器、微處理器、電荷耦合器件（CCD）、太陽能電池、以及數字微鏡器件（DMD）。

半導體器件執行多種功能，例如高速計算、發射和接收電磁信號、控制電子器件、將日光轉換成電、以及為電視顯示器生成可視投影。在娛樂、通信、功率轉換、網絡、計算機、以及消費品領域中有半導體器件的存在。在軍事應用、航空、汽車、工業控制器、以及辦公設備中也有半導體器件的存在。

半導體器件利用半導體材料的電特性。半導體材料的原子結構允許通過施加電場或基極電流（base?current）或者通過摻雜工藝來操縱（manipulated）它的導電性。摻雜把雜質引入半導體材料中以操縱和控制半導體器件的導電性。

半導體器件包括有源和無源電結構。有源結構（包括雙極和場效應晶體管）控制電流的流動。通過改變摻雜水平并且施加電場或基極電流，晶體管促進或限制電流的流動。無源結構（包括電阻器、電容器、和電感器）產生執行多種電功能所必需的電壓和電流之間的關系。無源和有源結構被電連接以形成電路，所述電路能夠使半導體器件執行高速計算和其它有用的功能。

通常利用兩個復雜的制造工藝來制造半導體器件，即前端制造和后端制造，每個可能包括數百個步驟。前端制造包括在半導體晶片的表面上形成多個管芯。每個管芯通常相同并且包括通過電連接有源和無源部件形成的電路。后端制造包括從已完成的晶片單體化（singulating）單個管芯并且封裝管芯以提供結構支撐和環境隔離。

半導體制造的一個目標是制造更小的半導體器件。更小的半導體器件通常消耗更少功率、具有更高的性能、并且能夠被更有效地制造。另外，更小的半導體器件具有更小的占用空間（footprint），其對于更小的最終產品而言是期望的。通過改善導致產生具有更小、更高密度的有源和無源部件的管芯的前端工藝可以實現更小的管芯尺寸。通過改善電互連和封裝材料，后端工藝可以產生具有更小占用空間的半導體器件封裝。

在大多數半導體器件中，半導體管芯易于在密封期間移動。半導體管芯位置的移動可能引起接觸焊盤對準移動多達⁺20?μm，尤其是在扇出型晶片級芯片規模封裝（FO-WLCSP）中。管芯移動因接觸焊盤和隨后的RDL之間的潛在的未對準而限制了最小可獲得的間距。例如，在具有20?μm的通路的60?μm的接觸焊盤上的50?×?50?μm的開口具有僅⁺15?μm的對準公差，其小于⁺20?μm的潛在管芯移動。因此，FO-WLCSP常常需要金屬沉積和圖案化，這增加了制造成本。此外，一些半導體制造設備需要專門的對準標記以獲得所需的公差。

發明內容

存在對改善接觸焊盤和RDL之間的對準以實現減小的間距要求的需要。因此，在一個實施例中，本發明是一種制造半導體器件的方法，該方法包括以下步驟：提供具有多個半導體管芯的半導體晶片，每個半導體管芯具有有源表面，在有源表面上形成第一導電層，在有源表面和第一導電層上形成第一絕緣層，在第一絕緣層和第一導電層上形成再鈍化層，形成通過再鈍化層延伸到第一導電層的通路，將半導體晶片單體化以分離半導體管芯，在半導體管芯上沉積密封劑，在再鈍化層和密封劑上形成第二絕緣層，在再鈍化層和第一導電層上形成第二導電層，以及在第二導電層和第二絕緣層上形成第三絕緣層。

在另一個實施例中，本發明是一種制造半導體器件的方法，該方法包括以下步驟：提供具有有源表面的半導體晶片，在有源表面上形成第一導電層，在有源表面和第一導電層上形成第一絕緣層，在第一絕緣層和第一導電層上形成再鈍化層，形成通過再鈍化層延伸到第一導電層的通路，將半導體晶片單體化以分離半導體管芯，在半導體管芯上沉積密封劑，在再鈍化層和第一導電層上形成第二導電層，在第二導電層和再鈍化層上形成第二絕緣層，在第二絕緣層和第二導電層上形成第三導電層，以及在第三導電層上形成第三絕緣層。