[發明專利]半導體器件和使用引線框本體形成開口的方法

有效

• 申請號: 201210177983.7
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN102810507B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: H.基;N.仇;H.辛
• 申請（專利權）人: 新科金朋有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/495;H01L23/52
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 馬永利,李浩

技術領域

本發明大體上涉及半導體器件，且更具體地涉及一種半導體器件以及使用引線框本體形成用于半導體管芯的垂直互連的成蜂窩布置的穿過密封劑的開口的方法。

背景技術

常常在現代電子產品中發現半導體器件。半導體器件在電組件的數目和密度方面變化。分立的半導體器件一般包含一種類型的電組件，例如發光二極管(LED)、小信號晶體管、電阻器、電容器、電感器、功率金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)。集成半導體器件典型地包含幾百個到數以百萬的電組件。集成半導體器件的示例包括微控制器、微處理器、電荷耦合器件(CCD)、太陽能電池以及數字微鏡器件(DMD)。

半導體器件執行各種的功能，諸如信號處理、高速計算、發射和接收電磁信號、控制電子器件、將太陽光轉變為電力以及產生用于電視顯示的視覺投影。在娛樂、通信、功率轉換、網絡、計算機以及消費產品的領域中發現半導體器件。還在軍事應用、航空、汽車、工業控制器和辦公設備中發現半導體器件。

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

半導體器件包含有源和無源電結構。包括雙極和場效應晶體管的有源結構控制電流的流動。通過改變摻雜水平和施加電場或基電流，晶體管要么促進要么限制電流的流動。包括電阻器、電容器和電感器的無源結構創建為執行各種電功能所必須的電壓和電流之間的關系。無源和有源結構電連接以形成電路，這使得半導體器件能夠執行高速計算和其它有用功能。

半導體器件一般使用兩個復雜的制造工藝來制造，即，前端制造和和后端制造，每一個可能涉及成百個步驟。前端制造涉及在半導體晶片的表面上形成多個管芯。每個半導體管芯典型地是相同的且包含通過電連接有源和無源組件而形成的電路。后端制造涉及從完成的晶片分割(singulate)各個半導體管芯且封裝管芯以提供結構支撐和環境隔離。如此處使用的術語“半導體管芯”是指該詞語的單數和復數形式，并且因此可以指單個半導體器件和多個半導體器件二者。

半導體制造的一個目的是生產較小的半導體器件。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。另外，較小的半導體器件具有較小的占位面積，這對于較小的終端產品而言是希望的。較小的半導體管芯尺寸可以通過前端工藝中的改進來獲得，該前端工藝中的改進導致半導體管芯具有較小、較高密度的有源和無源組件。后端工藝可以通過電互連和封裝材料中的改進而導致具有較小占位面積的半導體器件封裝。

傳統扇出晶片級芯片尺度封裝(Fo-WLCSP)可包含半導體管芯，凸塊形成于在管芯的有源表面上的接觸焊盤上方。半導體管芯安裝到基板并且用密封劑覆蓋。在基板周圍形成穿過密封劑的導電通孔以用于垂直電互連。然而，導電通孔的形成可能涉及耗時的電鍍工藝并且易受空洞以及其它缺陷影響。缺陷降低制造良率并且增加成本。

在另一傳統Fo-WLCSP中，引線框安裝在半導體和基板上方。引線框具有垂直導電本體，該垂直導電本體布置在基板上方以及半導體管芯周圍。密封劑沉積在半導體管芯和導電本體周圍。當引線框被分割時，導電本體被電隔離為密封劑中的導電通孔以用于垂直互連。翹曲以及來自電短路的缺陷為Fo-WLCSP的主要擔憂。

發明內容

存在對于簡單且成本有效的半導體管芯的垂直電互連的需求。因此，在一個實施例中，本發明是一種制作半導體器件的方法，該方法包括步驟：提供具有底板和多個本體的引線框，多個本體與底板集成并且從底板延伸；將第一半導體管芯安裝到本體之間的引線框的底板；在第一半導體管芯和底板上方以及引線框的本體周圍沉積密封劑；移除引線框的本體上方的密封劑的一部分以形成露出本體的密封劑中的第一開口；將互連結構形成于密封劑上方并且延伸到第一開口中到達引線框的本體；以及移除引線框和本體以形成與先前由本體占據的空間對應的密封劑中的第二開口從而露出互連結構。

在另一實施例中，本發明是一種制作半導體器件的方法，該方法包括步驟：提供載體，該載體具有從載體延伸的多個本體；將第一半導體管芯安裝到本體之間的載體；將密封劑沉積在第一半導體管芯和載體上方以及載體的本體周圍；移除載體的本體上方的密封劑的一部分，從而形成露出本體的密封劑中的第一開口；將互連結構形成于密封劑上方并且延伸到第一開口中到達載體的本體；以及移除載體和本體，以形成與先前由本體占據的空間對應的密封劑中的第二開口從而露出互連結構。