[發(fā)明專利]在半導(dǎo)體管芯和載體上形成粘合材料的方法和半導(dǎo)體器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110254325.9
• 申請(qǐng)日: 2011-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN102386108A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R.A.帕蓋拉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新科金朋有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/50
• 分類號(hào): H01L21/50;H01L21/58;H01L21/56;H01L23/31;H01L23/29
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉春元;盧江

本國優(yōu)先權(quán)

本申請(qǐng)權(quán)利要求2010年8月31日提交的臨時(shí)申請(qǐng)No.61/378,660的優(yōu)先權(quán)且依照35?U.S.C.?§?120要求上述申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及半導(dǎo)體器件，且更具體而言，涉及一種在半導(dǎo)體管芯和載體上形成粘合材料以減小封裝和處理期間管芯偏移的方法以及半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)

常常在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件在電部件的數(shù)目和密度方面變化。分立的半導(dǎo)體器件一般包含一種類型的電部件，例如發(fā)光二極管（LED）、小信號(hào)晶體管、電阻器、電容器、電感器、功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）。集成半導(dǎo)體器件典型地包含幾百個(gè)到數(shù)以百萬的電部件。集成半導(dǎo)體器件的示例包括微控制器、微處理器、電荷耦合器件（CCD）、太陽能電池以及數(shù)字微鏡器件（DMD）。

半導(dǎo)體器件執(zhí)行各種的功能，諸如信號(hào)處理、高速計(jì)算、發(fā)射和接收電磁信號(hào)、控制電子器件、將太陽光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏σ约爱a(chǎn)生用于電視顯示的視覺投影。在娛樂、通信、功率轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)以及消費(fèi)產(chǎn)品的領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體器件。還在軍事應(yīng)用、航空、汽車、工業(yè)控制器和辦公設(shè)備中發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體器件。

半導(dǎo)體器件利用半導(dǎo)體材料的電屬性。半導(dǎo)體材料的原子結(jié)構(gòu)允許通過施加電場(chǎng)或基電流（base?current）或通過摻雜工藝而操縱其導(dǎo)電性。摻雜向半導(dǎo)體材料引入雜質(zhì)以操縱和控制半導(dǎo)體器件的導(dǎo)電性。

半導(dǎo)體器件包含有源和無源電結(jié)構(gòu)。包括雙極和場(chǎng)效應(yīng)晶體管的有源結(jié)構(gòu)控制電流的流動(dòng)。通過改變摻雜水平和施加電場(chǎng)或基電流，晶體管要么促進(jìn)要么限制電流的流動(dòng)。包括電阻器、電容器和電感器的無源結(jié)構(gòu)創(chuàng)建為執(zhí)行各種電功能所必須的電壓和電流之間的關(guān)系。無源和有源結(jié)構(gòu)電連接以形成電路，這使得半導(dǎo)體器件能夠執(zhí)行高速計(jì)算和其他有用功能。

半導(dǎo)體器件一般使用兩個(gè)復(fù)雜的制造工藝來制造，即，前端制造和和后端制造，每一個(gè)可能涉及成百個(gè)步驟。前端制造涉及在半導(dǎo)體晶片的表面上形成多個(gè)管芯。每個(gè)半導(dǎo)體管芯典型地是相同的且包含通過電連接有源和無源部件而形成的電路。后端制造涉及從完成的晶片分割（singulate）各個(gè)半導(dǎo)體管芯且封裝管芯以提供結(jié)構(gòu)支撐和環(huán)境隔離。此處使用的術(shù)語“半導(dǎo)體管芯”指代該詞的單數(shù)和復(fù)數(shù)形式二者，且相應(yīng)地，可指代單半導(dǎo)體器件和多半導(dǎo)體器件二者。

半導(dǎo)體制造的一個(gè)目的是生產(chǎn)較小的半導(dǎo)體器件。較小的器件典型地消耗較少的功率、具有較高的性能且可以更高效地生產(chǎn)。另外，較小的半導(dǎo)體器件具有較小的占位面積，這對(duì)于較小的終端產(chǎn)品而言是希望的。較小的半導(dǎo)體管芯尺寸可以通過前端工藝中的改進(jìn)來獲得，該前端工藝中的改進(jìn)導(dǎo)致半導(dǎo)體管芯具有較小、較高密度的有源和無源部件。后端工藝可以通過電互聯(lián)和封裝材料中的改進(jìn)而導(dǎo)致具有較小占位面積的半導(dǎo)體器件封裝。

在扇出晶片級(jí)芯片尺度封裝（Fo-WLCSP）中，半導(dǎo)體管芯通常安裝到臨時(shí)載體。密封劑典型地通過模制注入沉積在半導(dǎo)體管芯和載體上面。載體被去除以露出半導(dǎo)體管芯，且堆積（build-up）互連結(jié)構(gòu)在露出的半導(dǎo)體管芯上面形成。

半導(dǎo)體管芯已知為在封裝期間、尤其在模制注入期間垂直或水平偏移，這可能導(dǎo)致堆積互連結(jié)構(gòu)的不對(duì)準(zhǔn)。固定半導(dǎo)體管芯到載體以減小管芯偏移的一種技術(shù)涉及在載體上面形成可濕焊盤且使用凸塊固定半導(dǎo)體管芯到可濕焊盤。可濕焊盤的形成典型地涉及光刻、蝕刻和電鍍，它們是耗時(shí)且成本高昂的制造工藝。可濕焊盤和凸塊增加了半導(dǎo)體管芯和堆積互連結(jié)構(gòu)之間的互連電阻。

發(fā)明內(nèi)容

對(duì)于減小封裝和處理期間管芯偏移存在需求。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明是一種制備半導(dǎo)體器件的方法，該方法包含以下步驟：提供載體；將多個(gè)半導(dǎo)體管芯安裝到載體；在半導(dǎo)體管芯和載體上面沉積粘合材料以固定半導(dǎo)體管芯到載體；在半導(dǎo)體管芯和載體上面沉積密封劑；去除載體；以及在半導(dǎo)體管芯和密封劑上面形成互連結(jié)構(gòu)。粘合材料減小在沉積密封劑時(shí)半導(dǎo)體管芯相對(duì)于載體的偏移。

在另一實(shí)施例中，本發(fā)明是一種制備半導(dǎo)體器件的方法，該方法包含以下步驟：提供載體；將多個(gè)半導(dǎo)體管芯安裝到載體；在半導(dǎo)體管芯和載體上面沉積粘合材料以固定半導(dǎo)體管芯到載體；在半導(dǎo)體管芯和載體上面沉積密封劑；去除載體；以及在半導(dǎo)體管芯和密封劑上面形成互連結(jié)構(gòu)。

在另一實(shí)施例中，本發(fā)明是一種制備半導(dǎo)體器件的方法，該方法包含以下步驟：提供載體；將多個(gè)半導(dǎo)體管芯安裝到載體；在半導(dǎo)體管芯和載體上面沉積粘合材料；以及在半導(dǎo)體管芯和載體上面沉積密封劑。粘合材料減小在沉積密封劑時(shí)半導(dǎo)體管芯相對(duì)于載體的偏移。