[發明專利]一種功率器件及其劃片方法、芯片級封裝方法和封裝結構

在審

• 申請號: 202011631198.5
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN113161233A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 黃平;鮑利華;顧海穎
• 申請（專利權）人: 上海朕芯微電子科技有限公司
• 主分類號: H01L21/304
• 分類號: H01L21/304;H01L21/78;H01L21/02;H01L23/31;H01L21/56
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

本發明提供一種功率器件及其劃片方法、芯片級封裝方法和封裝結構。對晶圓正面的劃片道進行正面劃片形成劃片槽，在劃片槽內填充樹脂層；對晶圓背面進行研磨減薄，使劃片槽以及填充于劃片槽的樹脂層在晶圓背面顯露出來；對減薄后的晶圓背面的樹脂層進行腐蝕，使樹脂層的背面低于晶圓背面；在晶圓背面進行背面金屬化形成背面金屬化層，在樹脂層的背面處形成金屬凹陷部；將金屬凹陷部作為對位標記，在晶圓背面對準金屬凹陷部進行背面劃片，將各個管芯進行分離。避免因金屬背面化層在劃片過程中出現拉絲現象而導致的短路想象，減低背面劃片困難，金屬凹陷部作為對位標記有利于從晶圓背面進行劃片。

技術領域

本發明涉及微電子技術領域，尤其涉及一種功率器件及其劃片方法、芯片級封裝方法和封裝結構。

背景技術

為進一步降低功率MOSFET的導通電阻，晶圓背面厚金屬層是常用的手段；常見的晶圓正面劃片工藝為晶圓背面貼膜，從晶圓正面劃片，由于背面厚的金屬層易粘附在劃片刀上，極易出現拉絲等現象，造成晶圓正面源極(Source)與晶圓正面柵極(Gate)之間、晶圓正面源極(Source)與晶圓背面漏極(Drain)之間短路、晶圓正面柵極(Gate)與晶圓背面漏極(Drain)之間短路。在一些特殊的封裝工藝中，有時需要從晶圓背面對晶圓進行切割，因為晶圓背面沒有劃片道，如何使位于晶圓背面一側的切割刀對準位于晶圓正面的劃片道就成了一個棘手的問題。

發明內容

本發明提供一種功率器件及其劃片方法、芯片級封裝方法和封裝結構，旨在解決現有技術中功率器件劃片時出現拉絲導致短路、背面劃片困難等技術問題。

一種功率器件的劃片方法，包括如下步驟：

步驟A1，在晶圓的正面有多個管芯，晶圓的正面相鄰的管芯之間通過劃片道進行隔離；

步驟A2，對晶圓的正面的每個劃片道分別進行正面劃片形成劃片槽；

步驟A3，在劃片槽內填充樹脂層；

步驟A4，對晶圓的背面進行研磨減薄，使填充于劃片槽的樹脂層暴露于晶圓的背面；

步驟A5，對減薄后的晶圓的背面顯露的樹脂層進行腐蝕，使樹脂層的背面低于晶圓的背面，從而在晶圓的背面形成若干溝槽，溝槽與劃片道的位置一一對應；

步驟A6，在晶圓的背面進行金屬化形成背面金屬化層，背面金屬化層覆蓋晶圓的背面以及溝槽的表面，并在溝槽的表面形成金屬凹陷部；

步驟A7，將金屬凹陷部作為對位標記，對準晶圓的背面的金屬凹陷部進行背面劃片，從而將各個管芯進行分離形成單個功率器件。

進一步的，在步驟A2中，劃片槽的深度大于或等于晶圓在步驟A4中減薄后的剩余厚度。

進一步的，步驟A7中，進行背面劃片所使用的劃片刀的寬度小于步驟A2中正面劃片所使用的劃片刀的寬度。

進一步的，在步驟A1中，每一個管芯的源極和柵極均位于晶圓的正面，源極和柵極之間采用介質層進行隔離；

在晶圓的背面分別形成每一個管芯的漏極；

則在步驟A6中，背面金屬化層分別與每一個管芯的漏極電接觸。

一種功率器件，其特征在于，使用前述的一種功率器件的劃片方法制備而成，包括：

半導體襯底；

管芯，管芯的源極和柵極位于半導體襯底的正面，源極和柵極之間采用介質層進行隔離，管芯的漏極位于半導體襯底的背面；

背面金屬化層，分別與管芯的漏極電接觸；

半導體襯底的四個側面均由樹脂層包裹，樹脂層的背面低于半導體襯底的背面并形成臺階；