半導(dǎo)體器件及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及其生產(chǎn)方法。一個(gè)半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體芯片，所述半導(dǎo)體芯片包括第一主面和第二主面，其中第二主面是所述半導(dǎo)體芯片的背面。進(jìn)一步地，所述半導(dǎo)體器件包括導(dǎo)電層，特別地，被布置在所述半導(dǎo)體芯片的第二主面的第一區(qū)域上。進(jìn)一步地，所述半導(dǎo)體器件包括聚合物結(jié)構(gòu)，所述聚合物結(jié)構(gòu)被布置在所述半導(dǎo)體芯片的第二主面的第二區(qū)域上，其中第二區(qū)域是所述半導(dǎo)體芯片的第二主面的外圍區(qū)域，且第一區(qū)域與第二區(qū)域毗鄰。
【專利說明】半導(dǎo)體器件及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，并且更特別地涉及分離半導(dǎo)體襯底的技術(shù)，諸如例如將晶片分離成半導(dǎo)體單元，諸如例如芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體器件制造商一直致力于提高他們產(chǎn)品的性能，同時(shí)降低他們的制造成本。半導(dǎo)體器件制造中的成本密集區(qū)是封裝半導(dǎo)體芯片。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的，集成電路被制造于晶片上，晶片隨后被單一化(Singulate)以生產(chǎn)半導(dǎo)體芯片。隨后，半導(dǎo)體芯片可以被安裝在導(dǎo)電載體(諸如引線框)上。以低支出提供高產(chǎn)量的封裝方法是所期望的。
[0003]出于這些和其他原因，存在對(duì)本發(fā)明的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括:半導(dǎo)體芯片，包括第一主面和第二主面，其中第二主面是半導(dǎo)體芯片的背面；導(dǎo)電層，被布置在半導(dǎo)體芯片的第二主面的第一區(qū)域上；以及聚合物結(jié)構(gòu)，被布置在半導(dǎo)體芯片的第二主面的第二區(qū)域上，其中第二區(qū)域是半導(dǎo)體芯片的第二主面的外圍區(qū)域，且第一區(qū)域與第二區(qū)域毗鄰。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種方法，包括:提供具有第一主面和第二主面的半導(dǎo)體晶片，其中第二主面是半導(dǎo)體晶片的背面；在半導(dǎo)體晶片的第二主面上形成多個(gè)聚合物條；在多個(gè)聚合物條上和在半導(dǎo)體晶片的第二主面上形成導(dǎo)電層；以及對(duì)導(dǎo)電層進(jìn)行平面化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]附圖被包括以便提供對(duì)實(shí)施例的進(jìn)一步理解，并且附圖被結(jié)合到本說明書中并構(gòu)成其一部分。附圖圖示了實(shí)施例并且連同描述一起用于解釋實(shí)施例的原理。其他實(shí)施例以及實(shí)施例的許多預(yù)期優(yōu)點(diǎn)將會(huì)被容易地認(rèn)識(shí)到，因?yàn)橥ㄟ^參考下面的詳細(xì)描述，它們會(huì)變得被更好地理解。
[0007]圖1A-1E示意性地圖示了制造半導(dǎo)體器件的方法的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖；
[0008]圖2A-2E示意性地圖示了制造半導(dǎo)體器件的方法的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖；
[0009]圖3A-3E示意性地圖示了制造半導(dǎo)體器件的方法的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖；
[0010]圖4A-4E示意性地圖示了制造半導(dǎo)體器件的方法的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖；
[0011]圖5A-5E示意性地圖示了制造半導(dǎo)體器件的方法的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖；
[0012]圖6示意性地圖示了半導(dǎo)體器件的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖；
[0013]圖7示意性地圖示了半導(dǎo)體器件的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖；
[0014]圖8示意性地圖示了半導(dǎo)體器件的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖；
[0015]圖9示意性地圖示了半導(dǎo)體器件的一個(gè)實(shí)施例的底視圖；
[0016]圖10示意性地圖示了半導(dǎo)體器件的一個(gè)實(shí)施例的底視圖；以及[0017]圖11示意性地圖示了具有結(jié)構(gòu)化背部導(dǎo)電層的晶片的底視圖；
【具體實(shí)施方式】
[0018]現(xiàn)在參考附圖來描述方面和實(shí)施例，在附圖中，自始至終，相似附圖標(biāo)記通常用來指代相似元件。在下面的描述中，為了解釋的目的，闡述了許多特定細(xì)節(jié)以便提供對(duì)實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)方面的透徹理解。然而，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說可以顯而易見的是，可以在較少程度的特定細(xì)節(jié)下實(shí)行實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)方面。在其他實(shí)例中，以示意性形式來示出已知結(jié)構(gòu)和元件，以便于描述實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)方面。因此，以下描述不應(yīng)在限制的意義上采用，并且范圍由所附權(quán)利要求限定。還應(yīng)當(dāng)注意，圖中的各種層、片材或襯底的表示不一定按比例繪制。
[0019]在下面的詳細(xì)描述中，對(duì)附圖進(jìn)行了參照，這些附圖形成該詳細(xì)描述的一部分，并且在這些附圖中通過示意的方式示出了可在其中實(shí)行本發(fā)明的具體示例。在這一點(diǎn)上，參照所描述的(一個(gè)或多個(gè))圖的定向來使用方向性術(shù)語，諸如“頂”、“底”、“前”、“后”、“首”、“尾”等等。由于可以以多個(gè)不同定向來定位實(shí)施例的組件，因此方向性術(shù)語被用于示意的目的并且決不進(jìn)行限制。應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以利用其他實(shí)施例并且可以做出結(jié)構(gòu)或邏輯的改變。因此，下面的詳細(xì)描述不應(yīng)在限制的意義上采用，并且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。
[0020]應(yīng)當(dāng)理解，可以將本文描述的各種示例性實(shí)施例的特征與彼此組合，除非以其他方式具體指出。
[0021]如在本說明書中采用的那樣，術(shù)語“耦合”和/或“電耦合”不意在意指元件必須直接耦合在一起；可以在“耦合”或“電耦合”的元件之間提供居間的元件。
[0022]下文進(jìn)一步描述的半導(dǎo)體芯片可以屬于不同類型，可以通過不同技術(shù)而制造并且可以包括例如集成的電、電光或機(jī)電的電路和/或無源件。半導(dǎo)體芯片例如可以被配置為功率半導(dǎo)體芯片。此外，半導(dǎo)體芯片可以包括控制電路、微處理器或微機(jī)電組件。此外，下文描述的器件可以包括邏輯集成電路以控制其他半導(dǎo)體芯片的集成電路，例如功率半導(dǎo)體芯片的集成電路。半導(dǎo)體芯片不必由特定的半導(dǎo)體材料(例如S1、SiC、SiGe、GaAs制造)，并且此外，可以包含不是半導(dǎo)體的無機(jī)和/或有機(jī)材料，諸如例如絕緣體、塑料或金屬。
[0023]下文描述包含此類半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體器件。特別地，可以涉及具有垂直結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體芯片，也就是說，半導(dǎo)體芯片可以以下述這種方式制造:電流可在垂二直于半導(dǎo)體芯片主面的方向上流動(dòng)。具有垂直結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體芯片在其兩個(gè)主面上具有電極，也就是說，在其頂面和底面(此處底面也稱為背面)上。
[0024]特別地，半導(dǎo)體器件可以包括功率半導(dǎo)體芯片。功率半導(dǎo)體芯片可以具有垂直結(jié)構(gòu)。垂直功率半導(dǎo)體芯片例如可以被配置為功率MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)、IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、JFET(結(jié)型柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管)、功率雙極型晶體管或功率二極管。舉例來說，功率MOSFET的源電極和柵電極可位于一個(gè)主面上，而功率MOSFET的漏電極被布置在另一個(gè)主面上。
[0025]半導(dǎo)體芯片可以具有接觸焊盤(或電極)，其允許與被包括在半導(dǎo)體芯片內(nèi)的集成電路進(jìn)行電接觸。電極可以包括一個(gè)或多個(gè)電極金屬層，其被施加至半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體材料。電極金屬層可制造為具有任意期望的幾何形狀以及任意期望的材料成分。電極金屬層例如可以具有覆蓋區(qū)域的層的形式。任意期望的金屬(例如，Cu、N1、Sn、Au、Ag、Pt、Pd)以及這些金屬中的一個(gè)或多個(gè)的合金可以用作材料。(一個(gè)或多個(gè))電極金屬層不必是均質(zhì)的或由恰一種材料制造，也就是說，被包含在(一個(gè)或多個(gè))電極金屬層內(nèi)的材料的各種成分和濃度都是可能的。
[0026]在若干實(shí)施例中，施加了一個(gè)或多個(gè)傳導(dǎo)層，尤其是導(dǎo)電層。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)的是，如“形成”或“施加”之類的任何這種術(shù)語意在覆蓋施加層的字面上所有種類和技術(shù)。特別地，它們意在覆蓋在其中層被立刻作為整體而應(yīng)用的技術(shù)(像例如層壓技術(shù))以及在其中層以順序方式沉積的技術(shù)(像例如濺射、電鍍、模塑、CVD (化學(xué)氣相沉積)、PVD (物理氣相沉積)、蒸發(fā)、混合物理化學(xué)氣相沉積(IHPCVD)等等)。
[0027]除其他之外，所施加的傳導(dǎo)層可以包括金屬層(諸如Cu或Sn或其合金)、導(dǎo)電膠層和接合材料層中的一個(gè)或多個(gè)。金屬層可以為均質(zhì)層。導(dǎo)電膠可以包含分布在可蒸發(fā)的或可固化的聚合物材料中的金屬粒子，其中膠可以是流動(dòng)的、黏性的或蠟狀的。接合材料可被施加以電連接和機(jī)械連接半導(dǎo)體芯片，例如到載體或例如到接觸夾。軟焊材料或者特別地能夠形成擴(kuò)散焊接接合的焊接材料可以被使用，例如，包括Sn、SnAg> SnAu> SnCu> In、InAg、InCu和InAu中的一種或多種的焊接材料。
[0028]切割工藝可以用來將晶片分成單獨(dú)的芯片?？梢詰?yīng)用用于切割的任意技術(shù)，例如，刀片切割(鋸切)、激光切割、蝕刻等等。特別地，可以應(yīng)用隱形(stealth)切割，其為使用激光切割的特定技術(shù)。隱形切割允許抑制切削浪費(fèi)且因此是用于切削易受污染的工件的適當(dāng)工藝。進(jìn)一步地，它是不需要清洗的干法工藝，且因此也適合于加工敏感結(jié)構(gòu)，諸如例如易受負(fù)載損害的MEMS?？赏ㄟ^隱形切割技術(shù)實(shí)現(xiàn)的其他優(yōu)點(diǎn)是高速的切割、優(yōu)越的斷裂強(qiáng)度、小的切口和低的運(yùn)行成本。
[0029]在隱形切割技術(shù)中，能夠透射穿過半導(dǎo)體晶片的波長的激光束被聚焦到半導(dǎo)體晶片內(nèi)部的點(diǎn)上。由于非線性吸收效應(yīng)，半導(dǎo)體晶片內(nèi)部的僅局部點(diǎn)可以被選擇性地激光加工，由此可以避免對(duì)半導(dǎo)體晶片的正表面和背表面的損壞?？梢酝ㄟ^移動(dòng)激光束和半導(dǎo)體晶片的相對(duì)位置來切割半導(dǎo)體晶片，以便根據(jù)期望的切割圖案來掃描半導(dǎo)體晶片。
[0030]可以通過下述操作來切割半導(dǎo)體晶片:將半導(dǎo)體晶片施加在帶(特別是切割帶)上，將切割圖案(特別是矩形圖案)施加到半導(dǎo)體芯片(例如，根據(jù)上文提到的技術(shù)中的一種或多種)，并且拉動(dòng)該帶(例如，沿該帶的平面中的四個(gè)正交方向)。通過拉動(dòng)該帶，半導(dǎo)體晶片得以被分成多個(gè)半導(dǎo)體管芯(芯片)。
[0031]圖1A-1E示意性地圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件100的方法。圖1A示意性地圖示了提供半導(dǎo)體晶片10，其具有第一主面12和第二主面14，其中第二主面14是半導(dǎo)體晶片10的背面。在圖1A中，半導(dǎo)體晶片10的背面被描繪為半導(dǎo)體晶片10的上部主面。半導(dǎo)體晶片10例如可以具有厚度T。半導(dǎo)體晶片10例如可以為盤狀，具有圓形輪廓線，且半導(dǎo)體晶片10的直徑例如可以等于或大于200或300mm。
[0032]如圖1A中所示的半導(dǎo)體晶片10可以已在先前的步驟(圖1A-1E中未示出)中變薄。變薄的表面例如可以是半導(dǎo)體晶片10的第二主面14。半導(dǎo)體晶片10的正面可以已在前端晶片加工期間被加工，以生產(chǎn)有源結(jié)構(gòu)，諸如例如集成電路、Pn結(jié)、晶體管、微機(jī)械結(jié)構(gòu)等等。加工正面可以在使半導(dǎo)體晶片10的背面變薄之前或之后進(jìn)行。還可能的是，變薄的表面例如可以是半導(dǎo)體晶片10的第一主面12。在這種情況下，晶片10的正面在使正面變薄之后被加工。使半導(dǎo)體晶片10變薄可以包括機(jī)械打薄(特別是研磨)、化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)和濕法蝕刻中的至少一種。使半導(dǎo)體晶片10變薄還可以包括所有上述工藝。
[0033]在(可選的)打薄之后，半導(dǎo)體晶片10例如可以具有小于100 μ m的厚度T，特別是小于60 μ m,并且更特別是小于40 μ m或甚至30 μ m。
[0034]參考圖1B，多個(gè)聚合物條16被形成于半導(dǎo)體晶片10的第二主面14上。在圖1B中，多個(gè)聚合物條16可以通過將聚合物施加在半導(dǎo)體晶片10的第二主面14上(通過例如旋涂)、預(yù)烘干涂有抗蝕劑的晶片、對(duì)光致抗蝕劑的平版印刷圖案化和硬烘(固化)光致抗蝕劑而形成。聚合物條16例如可以包括酰亞胺，特別是光敏酰亞胺、光致抗蝕劑、熱固性材料或熱塑性材料。
[0035]多個(gè)聚合物條16中的至少一個(gè)例如可以具有3到50 μ m間的厚度或高度H，特別是在6到25 μ m間，更特別是在9到15 μ m間。多個(gè)聚合物條16中的至少一個(gè)例如可以具有5到100 μ m間的底部寬度(在第二主面14處)，特別是在10到60 μ m間。頂部寬度(在聚合物條16的暴露的頂面處)例如可以與底部寬度相同或小于底部寬度。
[0036]多個(gè)聚合物條16中的至少一個(gè)的寬度可以例如沿遠(yuǎn)離半導(dǎo)體晶片10的方向從第二主面14減小。聚合物條16可以例如具有梯形或矩形橫截面。
[0037]聚合物條16可以例如被等距地布置。多個(gè)聚合物條16例如可以使用平版印刷(特別是光刻)、印刷和點(diǎn)膠(dispensing)中的至少一種而形成。
[0038]圖1C圖示了在多個(gè)聚合物條16上和在半導(dǎo)體晶片10的第二主面14上形成傳導(dǎo)層18，特別是導(dǎo)電層。傳導(dǎo)層18例如可以是第一金屬化層22，即，包括第一材料或由第一材料組成的層。第一材料例如可以是金屬。第一材料例如可以包括CiuSn以及這些金屬中的一種或多種的合金或由其組成。第一金屬化層22例如可以是均質(zhì)的。舉例來說，圖1C的第一金屬化層22可以通過濺射銅層而形成。然而，如將在下文中結(jié)合圖4A-4E進(jìn)一步說明，傳導(dǎo)層18還可以包括下述各項(xiàng)或由下述各項(xiàng)組成:包含散布在有機(jī)材料內(nèi)的金屬粒子的金屬膠，特別是納米膠、焊膠(特別是擴(kuò)散焊膠)以及導(dǎo)電粘合劑。
[0039]在多個(gè)聚合物條16上和在半導(dǎo)體晶片10的第二主面14上形成傳導(dǎo)層18 (例如第一金屬化層22)例如可以包括濺射、CVD、PVD、電鍍、無電解鍍、以及噴鍍中的至少一種。如將在下文中結(jié)合圖4A-4E進(jìn)一步說明，傳導(dǎo)層18例如還可以通過刮板(squeegeeing)、印刷、點(diǎn)膠、層壓和旋涂中的至少一種而形成。
[0040]傳導(dǎo)層18 (例如第一金屬化層22)的厚度例如可以在鄰近的聚合物條16間的區(qū)域中為H1。多個(gè)聚合物條16之一的頂部上的傳導(dǎo)層18的厚度例如可以為Η1'。Hl和Η1'例如可以大約是相同的或例如可以是不同的。多個(gè)聚合物條16的厚度H例如可以大于Hl?？商鎿Q地，多個(gè)聚合物條16的厚度H例如可以小于或等于HI。Hl例如可以大于或小于5、10、15、20、25、30、50um。
[0041]在已形成傳導(dǎo)層18后，傳導(dǎo)層18和多個(gè)聚合物條16在厚度上例如可以是相同的。所形成的傳導(dǎo)層18例如可以具有厚度H1，其不同于多個(gè)聚合物條16的厚度H。
[0042]圖1D圖示了對(duì)傳導(dǎo)層18進(jìn)行平面化。傳導(dǎo)層18(例如第一金屬化層22)可以通過使用機(jī)械平面化技術(shù)(諸如例如研磨、銑削、切削和化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)中的至少一種)而平面化。為了對(duì) 傳導(dǎo)層18進(jìn)行平面化,可以使用表面刨床(planer),諸如例如由JapaneseDisco Corporation生產(chǎn)的表面刨床，特別地，例如可以使用表面刨床DFS8910。[0043]傳導(dǎo)層18和多個(gè)聚合物條16兩者例如可以被平面化。在這種情況下，如圖1D中所不，多個(gè)聚合物條16被暴露。也就是說，多個(gè)聚合物條16被暴露在半導(dǎo)體器件100的表面處，且傳導(dǎo)層18被變換或結(jié)構(gòu)化成多個(gè)分開的條或區(qū)，其中每一個(gè)被布置在鄰近的聚合物條16之間。
[0044]圖1D圖示了在平面化之后(結(jié)構(gòu)化的)傳導(dǎo)層18的上表面與多個(gè)聚合物條16的(暴露的)上表面持平。此外，傳導(dǎo)層18的下表面可以與多個(gè)聚合物條16的下表面持平。多個(gè)聚合物條16和(結(jié)構(gòu)化的)傳導(dǎo)層18可以因此具有相同的厚度H2。需要注意的是，H2可以小于H,即，圖1D中的聚合物條16的暴露表面是通過平面化而創(chuàng)建的表面。多個(gè)聚合物條16的暴露表面和結(jié)構(gòu)化傳導(dǎo)層18的二表面可完全覆蓋半導(dǎo)體晶片10的第二主面14。
[0045]傳導(dǎo)層18的厚度H2可以大于1、3、10、15、20、25、30*50μπι。尤其對(duì)于功率半導(dǎo)體芯片，至少10 μ m或更大的厚度H2可以是所期望的。多個(gè)聚合物條16的暴露表面和結(jié)構(gòu)化傳導(dǎo)層18的上表面可完全覆蓋半導(dǎo)體晶片10的第二主面14。
[0046]根據(jù)另一種可能性(未示出)，在平面化之后，傳導(dǎo)層18例如可以仍然是連續(xù)的，更特別地，例如可以仍然完全覆蓋半導(dǎo)體晶片10。在這種情況下，可以有導(dǎo)電材料的薄殘留層留在多個(gè)聚合物條16的頂部上，且多個(gè)聚合物條16未被暴露。留在多個(gè)聚合物條16頂部上的導(dǎo)電材料薄的殘留層可以薄至不過度妨礙劃分工藝，即，例如可以小于5、3或I μ m。
[0047]圖1E圖示了將半導(dǎo)體晶片10劃分成多個(gè)半導(dǎo)體芯片24或半導(dǎo)體器件100，例如通過鋸切、激光切割或蝕刻。為此，半導(dǎo)體晶片10例如可以被放置在切割帶28上，其中第二主面14面向切割帶28，如圖1E中所示。半導(dǎo)體晶片10可從第一主面12到第二主面14且通過多個(gè)聚合物條16中的至少一個(gè)而被劃分。劃分線例如可以垂直于半導(dǎo)體晶片10的第一主面12和第二主面14伸展。進(jìn)一步地，劃分線可沿條16伸展，即，劃分線可在條16的邊凸緣之間延伸且例如可以對(duì)應(yīng)于條16的中心軸。
[0048]半導(dǎo)體芯片24例如可以被從半導(dǎo)體晶片10的第一主面12到半導(dǎo)體晶片10的第二主面14的單個(gè)切削所分離。半導(dǎo)體芯片24例如可以被從半導(dǎo)體晶片10的第一主面12到半導(dǎo)體晶片10的第二主面14的步進(jìn)切削所分離。該步進(jìn)切削例如可以包括:利用具有第一寬度的第一鋸片來鋸切半導(dǎo)體晶片10以產(chǎn)生槽(未示出；以及隨后利用具有小于第一寬度的第二寬度的第二鋸片來鋸切半導(dǎo)體晶片10以完成劃分工藝。也就是說，利用第二鋸片進(jìn)行鋸切例如可以進(jìn)行直到第二鋸片碰到或切到切割帶28中為止。在研磨前切割(DBG，dicing before grinding)的工藝已被應(yīng)用到半導(dǎo)體晶片10的情況下,可以通過從已使用第一鋸片在第一主面12中切削的槽開始來劃分(特別地，鋸切)半導(dǎo)體晶片10。用于完成切割的第二鋸片的寬度可以小于槽的寬度。與執(zhí)行單個(gè)切削或步進(jìn)切割無關(guān)，(第二)鋸片的寬度可以小于聚合物條16的寬度。
[0049]半導(dǎo)體晶片10例如還可以被切削通過多個(gè)聚合物條16中的至少一個(gè)且從半導(dǎo)體晶片10的第二主面14向半導(dǎo)體晶片10的第一主面12。在這種情況下，半導(dǎo)體晶片10例如可以被放置在切割帶28上，其中第一主面12面向切割帶28。
[0050]通過穿過多個(gè)聚合物條16中的至少一個(gè)劃分半導(dǎo)體晶片10，這個(gè)聚合物條16被分裂成兩個(gè)聚合物結(jié)構(gòu)17，其中一個(gè)聚合物結(jié)構(gòu)17與第一半導(dǎo)體器件100相關(guān)聯(lián)且另一個(gè)聚合物結(jié)構(gòu)17與毗鄰第一半導(dǎo)體器件100的第二半導(dǎo)體器件100相關(guān)聯(lián)。在圖1E中示出了四個(gè)半導(dǎo)體器件100，其中被描繪在圖1E的左手邊和右手邊的兩個(gè)半導(dǎo)體器件100僅在圖1E中描繪的其側(cè)面之一處配備有聚合物結(jié)構(gòu)17。
[0051]如上所述，半導(dǎo)體晶片10在沿多個(gè)聚合物條16中的至少一個(gè)的方向上被劃分。聚合物條16可以因此沿半導(dǎo)體晶片10的切割口伸展。當(dāng)劃分半導(dǎo)體晶片10時(shí)，相比于劃分具有連續(xù)非圖案化背部金屬化部的晶片的情況，聚合物條16的黏彈性材料可以減弱出現(xiàn)在半導(dǎo)體芯片24的第二主面的邊緣處的張應(yīng)力。因此，可以通過由聚合物結(jié)構(gòu)17保護(hù)芯片切削邊緣來避免芯片裂紋傳播或如芯片邊緣處的張應(yīng)力所引起的剝落。
[0052]進(jìn)一步地，如果在平面化期間傳導(dǎo)層18的材料被從條16的頂表面完全移除，那么當(dāng)將半導(dǎo)體晶片10劃分成芯片24時(shí)，非導(dǎo)電材料(例如金屬)被切削。這促進(jìn)了芯片分離工藝和/或器件制造工藝。即使在平面化之后導(dǎo)電材料(例如金屬)的薄殘留層(未示出)仍然處于聚合物條16的頂表面上，芯片分離工藝和/或器件制造工藝仍可以受益于切割口處傳導(dǎo)層的減小的厚度(并且此外，受益于聚合物芯片邊緣保護(hù))。
[0053]進(jìn)一步地，單一化半導(dǎo)體芯片24的聚合物結(jié)構(gòu)17可以例如在后續(xù)處理(諸如例如放置芯片在載體(諸如例如引線框)的頂部上)期間保護(hù)芯片邊緣。通過例如聚合物條16對(duì)背部金屬化部的圖案化以及用于移除聚合物條16上的金屬的工藝實(shí)現(xiàn)和改善了傳統(tǒng)切割方法(像例如晶片的鋸切或激光切割(例如隱形切割))的不間斷使用。
[0054]半導(dǎo)體晶片10例如可以沿鄰近的平行和/或交叉的聚合物條16多次被劃分。通過這樣做，從半導(dǎo)體晶片10單一化半導(dǎo)體器件100。半導(dǎo)體器件100例如可以包括作為背部金屬化部的傳導(dǎo)層18 (例如金屬層)以及沿半導(dǎo)體芯片24的第二主面14處的兩個(gè)相對(duì)邊緣布置的兩個(gè)聚合物結(jié)構(gòu)17。特別地，半導(dǎo)體器件100可以包括作為背部金屬化部的傳導(dǎo)層18以及沿半導(dǎo)體芯片24的第二主面14處的全部四個(gè)邊緣布置的四個(gè)聚合物結(jié)構(gòu)17。
[0055]半導(dǎo)體器件100的第二主面14可以例如通過膠合、焊接或燒結(jié)而被附著在載體上。如果半導(dǎo)體器件100通過焊接而被附著，那么軟焊料或擴(kuò)散焊料可以被用來附著半導(dǎo)體器件100。半導(dǎo)體芯片24例如可以在載體上與第二主面14附著。載體例如可以是引線框、陶瓷襯底(諸如例如DCB(直接銅接合)陶瓷襯底)和印刷電路板(PCB)之一。
[0056]圖2A-2E示意性地圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件200的方法。該方法類似于圖1A-1E中描述的方法；然而，該方法包括:在多個(gè)聚合物條16上和在半導(dǎo)體晶片10的第二主面14上形成基礎(chǔ)金屬化層20,其先于在基礎(chǔ)金屬化層20上形成第一金屬化層22。
[0057]圖2A示意性地圖示了提供半導(dǎo)體晶片10，其具有第一主面12和第二主面14，其中第二主面14是半導(dǎo)體晶片10的背面。圖2A中描繪的半導(dǎo)體晶片10具有與圖1A的半導(dǎo)體晶片10相同的特征。特別地，這適用于半導(dǎo)體晶片10的尺寸，以及(可選地)使半導(dǎo)體晶片10變薄。
[0058]在圖2B中，多個(gè)聚合物條16被形成于半導(dǎo)體晶片10的第二主面14上。圖2B的聚合物條16具有與圖1B的聚合物條16相同的特征。特別地，這適用于聚合物條16的材料和尺寸以及在半導(dǎo)體晶片10上形成聚合物條16的方法。
[0059]圖2B和2C圖示了在多個(gè)聚合物條16上和在半導(dǎo)體晶片10的第二主面14上形成導(dǎo)電層18。傳導(dǎo)層18例如可以是導(dǎo)電層。傳導(dǎo)層18可以包括基礎(chǔ)金屬化層20和第一金屬化層22或由其組成。圖2B圖示了在多個(gè)聚合物條16上和在半導(dǎo)體晶片10的第二主面14上形成基礎(chǔ)金屬化層20。圖2C圖不了在基礎(chǔ)金屬化層20上形成第一金屬化層22。
[0060]暴礎(chǔ)金屬化層20例如可以使用濺射、CVD、PVD、電鍍、無電解鍍、以及噴鍍中的至少一種而形成?；A(chǔ)金屬化層20的材料例如可以為Au、Al、T1、W、Cr、NiCo、Co、Cu、Sn、N1、NiV、NiSn、Au、Ag、Pt、Pd以及這些金屬中的一種或多種的合金中的至少一個(gè)。
[0061]圖2B的基礎(chǔ)金屬化層20可以為多層結(jié)構(gòu)(未不出)。舉例來說,基礎(chǔ)金屬化層20可以通過首先濺射Al層、然后在Al層上濺射Ti層、以及最后在Ti層的頂部上濺射NiV層而制造。Al層的厚度可以為約200nm, Ti層的厚度可以為約400nm,以及Ti層的厚度可以為約200nm?；A(chǔ)金屬化層20的總厚度H3可以為50到2000nm間，特另是200到1000nm間。
[0062]在多個(gè)聚合物條16上和在半導(dǎo)體晶片10的第二主面14上形成基礎(chǔ)金屬化層20之后，多個(gè)聚合物條16例如可以被基礎(chǔ)金屬化層20完全覆蓋。更具體地，基礎(chǔ)金屬化層20可以為非結(jié)構(gòu)化 的且例如可以完全覆蓋半導(dǎo)體晶片10。
[0063]圖2C圖不了在基礎(chǔ)金屬化層20上形成第一金屬化層22。圖2C的第一金屬化層22可以具有與圖1C-1E的第一金屬化層22相同的特征且可以以與其相同的方式被施加。
[0064]可以通過沉積(例如濺射、電鍍等)厚度為H4的金屬層來形成第一金屬化層22。H4例如可以大于或小于5、10、15、20、25、30、50μπι，且可以因此處于與圖1C-1E中的第一金屬化層22的厚度Hl相同的范圍內(nèi)。類似于圖1C-1E，圖2C-2D中的傳導(dǎo)層18的總厚度在聚合物條16間的區(qū)域中用Hl表示，且在聚合物條16的頂部上的區(qū)域中用Η1·表示。此處，Hl可以等于基礎(chǔ)金屬化層20的厚度Η3和第一金屬化層22的厚度Η4之和。Hl和Hl’的值例如可以與前述相同或由于基礎(chǔ)金屬化層20的附加厚度Η3而稍大。
[0065]圖2C中描繪的第一金屬化層22可以具有與圖1C的第一金屬化層22相同的特征。特別地，這適用于第一金屬化層22的第一材料和形成第一金屬化層22的方法。
[0066]在已經(jīng)形成傳導(dǎo)層18后，傳導(dǎo)層18和多個(gè)聚合物條16例如可以在厚度上相同，傳導(dǎo)層18例如可以具有小于多個(gè)聚合物條16的厚度H的厚度Hl，或者傳導(dǎo)層18例如可以具有大于多個(gè)聚合物條16的厚度H的厚度Hl。
[0067]圖2D圖示了對(duì)包括基礎(chǔ)金屬化層20和第一金屬化層22的傳導(dǎo)層18進(jìn)行平面化。圖2D中示出的方法可以包括與圖1D中示出的方法相同的特征。這尤其適用于用于對(duì)傳導(dǎo)層18進(jìn)行平面化的方法、傳導(dǎo)層18和多個(gè)聚合物條16的尺一。這意味著:在圖2D中，對(duì)傳導(dǎo)層18進(jìn)行平面化可以導(dǎo)致對(duì)基礎(chǔ)金屬化層20和第一金屬化層22兩者進(jìn)行結(jié)構(gòu)化。因此，多個(gè)聚合物條16的暴露表面和結(jié)構(gòu)化傳導(dǎo)層18的暴露上表面可以再次完全覆蓋半導(dǎo)體晶片10的第二主面14。此處，結(jié)構(gòu)化傳導(dǎo)層18的每一個(gè)暴露上表面可以由第一金屬化層22所提供的內(nèi)表面區(qū)域和基礎(chǔ)金屬化層20所提供的外表面區(qū)域組成。
[0068]圖2Ε圖示了將半導(dǎo)體晶片10劃分成半導(dǎo)體芯片24以生產(chǎn)半導(dǎo)體器件200。圖2Ε中示出的方法可以包括與圖1E中示出的方法相同的特征。這特別適用于劃分方法、劃分線的位置和定向以及將半導(dǎo)體芯片24附著在載體上的方法。
[0069]圖3Α-3Ε示意性地圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件300的方法。該方法類似于圖1Α-1Ε和2Α-2Ε中描述的方法；然而，該方法包括在第一金屬化層22的頂部上形成接合層26，例如第二金屬化層。該接合層26例如可以是或包括接合材料，例如包括Sn和/或其他用于焊接的金屬的焊接材料。[0070]圖3A對(duì)應(yīng)于圖1A和2A，且參考對(duì)應(yīng)的公開。
[0071]在圖3B中，多個(gè)聚合物條16被形成在半導(dǎo)體晶片10的第二主面14上。圖3B的多個(gè)聚合物條16具有與圖1B或2B的多個(gè)聚合物條16相同的特征。特別地，這適用于聚合物條16的材料和尺寸以及在半導(dǎo)體晶片10上形成聚合物條16的方法。
[0072]圖3B和3C圖示了在多個(gè)聚合物條16上和在半導(dǎo)體晶片10的第二主面14上形成傳導(dǎo)層18。圖3B圖示了在多個(gè)聚合物條16上和在半導(dǎo)體晶片10的第二主面14上形成基礎(chǔ)金屬化層20，如結(jié)合圖2B所描述。
[0073]圖3C圖不了在基礎(chǔ)金屬化層20上形成第一金屬化層22以及在第一金屬化層22上形成接合層26。圖3C中描繪的第一金屬化層22具有與圖1C或2C的第一金屬化層22相同的特征。特別地，這適用于第一金屬化層22的材料、尺寸和形成第一金屬化層22的方法。
[0074]在形成第一金屬化層22之后,接合層26被形成在第一金屬化層22上。接合層26的厚度是H5。傳導(dǎo)層18的厚度Hl是基礎(chǔ)金屬化層20的厚度H3、第
[0075]一金屬化層22的厚度H4和接合層26的厚度H5之和。H4可以具有如上所述相同的尺寸。H5可以小于H4。舉例來說，H5例如可以小于3、5或ΙΟμπι。
[0076]接合層26可以由第二金屬材料組成或包括第二金屬材料。第二金屬材料可以是焊接材料，例如是Sn。在具體示例中，第一金屬化層22的厚度Η4和接合層26的厚度Η5例如分別為約5 μ m和3 μ m。第一金屬化層22和接合層26兩者均可以通過如上所述的沉積方法(例如濺射或電鍍)而施加。接合層26可以在半導(dǎo)體器件300已被完成后用作接合材料(例如焊料)沉積物。
[0077]圖3D圖不了對(duì)包括基礎(chǔ)金屬化層20、第一金屬化層22和接合層26的傳導(dǎo)層18進(jìn)行平面化。圖3D中示出的方法可以包括與圖2D和ID中示出的方法相同的特征。這尤其適用于對(duì)傳導(dǎo)層18進(jìn)行平面化的方法。通過平面化，接合層26可以被結(jié)構(gòu)化成接合材料沉積物，例如焊料沉積物。
[0078]圖3E圖示了將半導(dǎo)體晶片10劃分成單個(gè)芯片24。圖3E中示出的方法包括與圖1E或2E中示出的方法相同的特征。這特別適用于劃分方法以及劃分線的位置和定向。
[0079]那樣制造的半導(dǎo)體器件300可以通過使用接合層26的接合材料而附著到載體。特別地，接合材料可以是被配置為建立擴(kuò)散焊接接合的接合材料。舉例來說，接合材料可以包括Sn、SnAg> SnAu> SnCu> In、InAg、InCu和InAu中的一種或多種。半導(dǎo)體器件300可以被接合到載體而不需要施加附加焊接材料，即，在器件安裝前不需要執(zhí)行附加焊料沉積物附著步驟。
[0080]圖4A-4E示意性地圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件400的方法。該方法類似于圖1A-1E、2A-2E和圖3A-3E中描述的方法。然而，與圖1A-1E的實(shí)施例相比，傳導(dǎo)層18包括或是金屬膠層22’。金屬膠層22’可以通過諸如例如刮削(scraping)、刮板、印刷、點(diǎn)膠等的技術(shù)而形成。
[0081]圖4A對(duì)應(yīng)于圖1A、2A、3A，且參考對(duì)應(yīng)的公開。
[0082]在圖4B中，多個(gè)聚合物條16被形成在半導(dǎo)體晶片10的第二主面14上。圖4B的多個(gè)聚合物條16具有與圖1B、2B和3B的多個(gè)聚合物條16相同的特征。特別地，這適用于聚合物條16的材料和尺寸以及在半導(dǎo)體晶片10上形成聚合物條16的方法。[0083]圖4C圖示了在多個(gè)聚合物條16上和在半導(dǎo)體晶片10的第二主面14上形成傳導(dǎo)層18。在圖4C的實(shí)施例中，傳導(dǎo)層18例如可以包括金屬膠層22’或由金屬膠層22’組成。圖4C的金屬膠層22’例如可以包括一個(gè)或多個(gè)金屬膠層或由一個(gè)或多個(gè)金屬膠層組成。金屬膠可以包含散布在有機(jī)材料內(nèi)的金屬粒子。金屬膠例如可以是納米膠、焊膠(特別是擴(kuò)散焊膠)以及導(dǎo)電粘合劑。
[0084]第二主面14上未被聚合物條16覆蓋的區(qū)域之上的金屬膠層22’的厚度是H6。厚度H6例如可以大于多個(gè)聚合物條16的厚度H。在另一種情況下，金屬膠層22’的厚度H6例如可以小于多個(gè)聚合物條16的厚度H。
[0085]圖4C的金屬膠層22’可以通過刮削、刮板、印刷、層壓(特別是使用所制備的箔片的層壓)、點(diǎn)膠、旋涂或這些技術(shù)的組合而施加。在使用金屬膠形成圖4C的金屬膠層22’后，多個(gè)聚合物條16例如可以被金屬膠完全覆蓋。進(jìn)一步地，金屬膠層22’可以完全覆蓋半導(dǎo)體晶片10的第二主面14。
[0086]在形成圖4C的金屬膠層22’后，金屬膠層22’例如可以被干燥。在干燥后，金屬膠層22’可以可選地被硬化。這例如可以通過將熱量施加到金屬膠層22’而實(shí)施。通過加熱金屬膠層22’，有機(jī)材料可以例如被固化、預(yù)固化或蒸發(fā)。舉例來說，有機(jī)材料可以是B級(jí)聚合物材料。
[0087]圖4D圖示了對(duì)包括金屬膠層22’或由金屬膠層22’組成的傳導(dǎo)層18進(jìn)行平面化。圖4D中示出的方法可以包括與圖1D、2D和3D中示出的方法相同的特征。這尤其適用于對(duì)傳導(dǎo)層18進(jìn)行平面化的方法或?qū)鲗?dǎo)層18和多個(gè)聚合物條16進(jìn)行平面化的方法。圖4D示出了在對(duì)傳導(dǎo)層18 (例如金屬膠層22’ )和多個(gè)聚合物條16進(jìn)行平面化后，多個(gè)聚合物條16可以被暴露并且傳導(dǎo)層18被結(jié)構(gòu)化。然而，如前所述，也可以是下述情況:薄殘留金屬膠層仍然覆蓋聚合物條16的頂部。
[0088]圖4E圖示了將半導(dǎo)體晶片10劃分成單個(gè)芯片24以生產(chǎn)半導(dǎo)體器件400。圖4E中示出的方法可以包括與圖1E、2E和3E中示出的方法相同的特征。這特別適用于劃分方法以及劃分線的位置和定向。
[0089]個(gè)體半導(dǎo)體器件400可以然后被附著到載體(例如引線框)。在某些情況下，結(jié)構(gòu)化金屬膠層22’可以用作接合材料。在這些情況下，附加接合材料可以不是必需的。
[0090]圖5A-5E示意性地圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件500的方法。該方法類似于圖1A-1E、2A-2E、3A-3E和4A-4E中描述的方法。然而，與圖4A-4E的實(shí)施例相比，在施加金屬膠層22’之前，在多個(gè)聚合物條16上和在半導(dǎo)體晶片10的第二主面14上施加基礎(chǔ)金屬化層20。
[0091]圖5A對(duì)應(yīng)于圖1A、2A、3A和4A，且參考對(duì)應(yīng)的公開。
[0092]在圖5B中，多個(gè)聚合物條16被形成在半導(dǎo)體晶片10的第二主面14上。圖5B的多個(gè)聚合物條16具有與圖1B、2B、3B和4B的多個(gè)聚合物條16相同的特征。特別地，這適用于聚合物條16的材料和尺寸以及在半導(dǎo)體晶片10上形成聚合物條16的方法。
[0093]圖5B和5C圖示了在多個(gè)聚合物條16上和在半導(dǎo)體晶片10的第二主面14上形成傳導(dǎo)層18。圖5B圖示了在多個(gè)聚合物條16上和在半導(dǎo)體晶片10的第二主面14上形成基礎(chǔ)金屬化層20。形成基礎(chǔ)金屬化層20的方法可以包括與圖2B或圖3B中示出的方法和器件相同的特征。這特別適用于基礎(chǔ)金屬化層20的材料和尺寸以及形成基礎(chǔ)金屬化層20的方法。
[0094]圖5C圖示了在基礎(chǔ)金屬化層20上形成金屬膠層22’。圖5C的金屬膠層22’可以具有與圖4C的金屬膠層22’相同的特征。特別地，這適用于金屬膠層22’的(一個(gè)或多個(gè))材料和形成金屬膠層22’的方法。傳導(dǎo)層18的厚度H7是金屬膠層22’的厚度H6和基礎(chǔ)金屬化層20的厚度H3之和。傳導(dǎo)層18的厚度H7例如可以大于多個(gè)聚合物條16的厚度H。然而在另一種情況下，傳導(dǎo)層18的厚度H7例如可以小于多個(gè)聚合物條16的厚度
H。厚度H7可以與圖4C的厚度H6處于相同的范圍內(nèi)。
[0095]在形成圖5C的金屬膠層22’之后，可以使用如上所述相同的步驟，例如，干燥和/或硬化金屬膠層22’。
[0096]圖圖示了對(duì)包括基礎(chǔ)金屬化層20和金屬膠層22’的傳導(dǎo)層18進(jìn)行平面化。圖5D中示出的方法可以包括與圖1D、2D、3D和4D中示出的方法相同的特征。
[0097]圖5E圖示了將半導(dǎo)體晶片10劃分成單個(gè)芯片24以生產(chǎn)半導(dǎo)體器件500。圖5E中示出的方法可以包括與圖1E、2E、3E和4E中示出的方法相同的特征。這特別適用于劃分方法、劃分線的位置和定向以及將半導(dǎo)體芯片24附著在載體上的方法。
[0098]圖6不意性地圖不了半導(dǎo)體器件100和400的橫截面。半導(dǎo)體器件100、400包括具有第一主面12和第二主面14的半導(dǎo)體芯片24。
[0099]半導(dǎo)體芯片24例如可以是邏輯集成電路，且傳導(dǎo)層18例如可以是背部散熱器。背部散熱器可以不電耦合到邏輯集成電路，即，可以不構(gòu)成芯片電極。在其他情況下，傳導(dǎo)層18可以通過伸展穿過芯片的通孔電耦合到邏輯集成電路。
[0100]半導(dǎo)體芯片24例如可以是在第二主面14處具有背面電極40的功率半導(dǎo)體芯片。背面電極40被電連接到在半導(dǎo)體芯片24中實(shí)現(xiàn)的有源結(jié)構(gòu)。舉例來說，背面電極40可以是功率半導(dǎo)體芯片24的電極。背面電極40例如可以是MOSFET或JFET的漏電極、IGBT或雙極型晶體管的集電電極、或者二極管的陽極。在操作期間，高于5、50、100、500或甚至1000V的電壓可以被施加在這種功率半導(dǎo)體芯片24的背面電極40和正面電極(未示出)之間。
[0101]半導(dǎo)體器件100、400例如可以包括結(jié)構(gòu)化的傳導(dǎo)層18，其被布置在半導(dǎo)體芯片24的第二主面14的第一區(qū)域30上。傳導(dǎo)層18可以例如被耦合到功率晶體管的漏電極40或功率二極管的陽極。更進(jìn)一步地，半導(dǎo)體器件100、400包括半導(dǎo)體芯片24的第二主面14的第二區(qū)域32上的聚合物結(jié)構(gòu)17，見圖9和10。第二區(qū)域32是半導(dǎo)體芯片24的第二主面14的外圍區(qū)域，且第一區(qū)域30與第二區(qū)域32毗鄰。第一區(qū)域30和第二區(qū)域32例如可以合計(jì)為半導(dǎo)體芯片24的第二主面14的總面積或表面。
[0102]第一區(qū)域30例如可以具有矩形的或正方形形狀。第二區(qū)域32例如可以具有圍繞第一區(qū)域30形狀的閉合框架的形狀。
[0103]半導(dǎo)體芯片24的厚度Dl對(duì)應(yīng)于晶片10的厚度T，且例如可以小于100 μ m，特別地小于60 μ m,且更特別地小于40 μ m或甚至30 μ m。
[0104]聚合物結(jié)構(gòu)17的側(cè)向面34例如可以與半導(dǎo)體芯片24的側(cè)向面36齊平，見例如圖6-8。這意味著聚合物結(jié)構(gòu)17的側(cè)向面34位于與半導(dǎo)體芯片24的側(cè)向面36相同的平面中。側(cè)向面34和36位于半導(dǎo)體器件100、400的同一側(cè)面上。也就是說，如前面結(jié)合圖1E和4E所描述，當(dāng)在第二主面14上包括聚合物條16的半導(dǎo)體晶片10被單一化成單個(gè)半導(dǎo)體芯片24或半導(dǎo)體器件100、400時(shí)，可以生成半導(dǎo)體芯片24和聚合物結(jié)構(gòu)17的公共側(cè)向面34、36。
[0105]聚合物結(jié)構(gòu)17例如可以包括酰亞胺，特別是光敏酰亞胺、光致抗蝕劑、熱固性材料或熱塑性材料或由其組成。聚合物結(jié)構(gòu)17例如可以具有對(duì)應(yīng)于厚度H2的厚度D2，在3到20 μ m間，特別地在9至Ij 15 μ m間，以及寬度W在2至Ij 50 μ m間，特別地在5到30 μ m間。聚合物結(jié)構(gòu)17的寬度W例如可以沿遠(yuǎn)離半導(dǎo)體芯片24的方向從第二主面14減小。聚合物結(jié)構(gòu)17的寬度W例如也可以沿遠(yuǎn)離半導(dǎo)體芯片24的方向從第二主面14恒定。
[0106]圖6的傳導(dǎo)層18例如可以包括如用于半導(dǎo)體器件100的第一金屬的第一金屬化層22或由其組成。在這種情況下，圖6的半導(dǎo)體器件100例如可以通過圖1A-1E中示出的方法而制造。
[0107]圖6的傳導(dǎo)層18例如可以包括如用于半導(dǎo)體器件400的金屬膠的金屬膠層22’或由其組成。在這種情況下，圖6的半導(dǎo)體器件400例如可以通過圖4A-4E中示出的方法而制造。
[0108]傳導(dǎo)層18例如可以具有0.5到50 μ m或0.5到25 μ m間的厚度，特別地在I到ΙΟμπι間，更特別地在2到7μπι間。進(jìn)一步地，傳導(dǎo)層18的厚度可以大于或小于1、3、10、
15、20、25、30 或 50 μ m。
[0109]聚合物結(jié)構(gòu)17的面向遠(yuǎn)離半導(dǎo)體芯片24的表面和傳導(dǎo)層18的面向遠(yuǎn)離半導(dǎo)體芯片24的表面例如可以位于如圖6中所示的相同的平面中。聚合物結(jié)構(gòu)17和傳導(dǎo)層18例如可以在厚度上相同，如圖6中所示。半導(dǎo)體芯片24的側(cè)向面36例如可以在側(cè)向面36的上部區(qū)域中具有凹陷38。該凹陷38的成因例如可以是步進(jìn)切削，其通過使用較大寬度的鋸片部分地鋸切半導(dǎo)體晶片10且然后通過使用較小寬度的鋸片完成單一化而引起。
[0110]圖7示意性地圖示了半導(dǎo)體器件200和500的橫截面。圖7的半導(dǎo)體器件200、500類似于圖6的半導(dǎo)體器件100、400，且參考上文的公開以避免重復(fù)；然而，傳導(dǎo)層18具有不同的成分。
[0111]圖7的半導(dǎo)體芯片24包括與圖6的半導(dǎo)體芯片24相同的特征。這特別適用于類型、尺寸、定向、布置和組件。圖7的半導(dǎo)體器件100的聚合物結(jié)構(gòu)17包括與圖6的半導(dǎo)體器件100的聚合物結(jié)構(gòu)17相同的特征。這特別適用于尺寸、定向和布置。圖7中半導(dǎo)體芯片24和聚合物結(jié)構(gòu)17相對(duì)于傳導(dǎo)層18的布置示出與圖6中這些組件的布置相同的特征。
[0112]根據(jù)半導(dǎo)體器件200 (或半導(dǎo)體器件500)的圖7的傳導(dǎo)層18例如可以包括基礎(chǔ)金屬化層20和第一金屬化層22(或金屬膠層22’)，其中基礎(chǔ)金屬化層20在一側(cè)處被布置在半導(dǎo)體芯片24的第二主面14和聚合物結(jié)構(gòu)17之間且在另一側(cè)處被布置在第一金屬化層22 (或金屬膠層22’)處。第一金屬化層22包括與圖6的第一金屬化層22相同的特征，且金屬膠層22’包括與圖6的金屬膠層22’相同的特征。這特別適用于尺寸、定向、布置和組件?；A(chǔ)金屬化層20例如可以具有50到2000nm間的厚度，特別地在200到IOOOnm間。
[0113]圖7的半導(dǎo)體器件200可以通過圖2A-2E中例證的方法而制造，且圖7的半導(dǎo)體器件500可以通過圖5A-5E中例證的方法而制造。參考對(duì)應(yīng)的描述以避免重復(fù)。
[0114]圖8示意性地圖示了半導(dǎo)體器件300的橫截面。圖8的半導(dǎo)體器件300類似于圖6的半導(dǎo)體器件100和圖7的半導(dǎo)體器件200 ;然而，傳導(dǎo)層18具有不同的成分。相比于半導(dǎo)體器件100、200，圖8的半導(dǎo)體器件300進(jìn)一步包括接合層26。[0115]關(guān)于半導(dǎo)體器件300的已經(jīng)在半導(dǎo)體器件100或200的上下文中描述的組件，參考對(duì)應(yīng)的公開。圖8的傳導(dǎo)層18例如可以包括第二材料的接合層26。接合層26可以例如覆蓋第一金屬化層22。第二材料可以例如是接合材料，諸如例如焊接材料或?qū)щ娬澈蟿?。圖8的半導(dǎo)體器件300例如可以通過圖3A-3E中示出的方法而制造。
[0116]半導(dǎo)體器件100到500僅為示例，且這些示例性器件100到500的若干修改以及器件100到500所例證的具體特征的組合都是可能的。舉例來說，如圖8中所示，半導(dǎo)體器件300還可以被設(shè)計(jì)為不具有類似于半導(dǎo)體器件100、400的基礎(chǔ)金屬化層20。在這種情況下，半導(dǎo)體器件300的傳導(dǎo)層18具有第一金屬化層22和接合層26。進(jìn)一步，使用金屬膠層22’的半導(dǎo)體器件400、500還可以配備有類似于圖8的接合層26的附加接合材料層。
[0117]圖9示意性地圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100到500的底視圖(覆蓋區(qū))。圖9示出了傳導(dǎo)層18以及聚合物結(jié)構(gòu)17的平面化的表面。第一區(qū)域30被定義為半導(dǎo)體芯片24的第二主面14的布置有傳導(dǎo)層18的區(qū)域。相應(yīng)地，第二區(qū)域32被定義為半導(dǎo)體芯片24的第二主面14的布置有聚合物結(jié)構(gòu)17的區(qū)域。第二區(qū)域32例如可以是半導(dǎo)體芯片24的第二主面14的外圍區(qū)域，且第一區(qū)域30例如可以是鄰近的且在第二區(qū)域32的部分之間。虛線圖示了第一區(qū)域30和第二區(qū)域32(的部分)之間的分離線。
[0118]在圖9中，沿半導(dǎo)體芯片24的兩個(gè)相對(duì)邊緣伸展的第二區(qū)域32的兩個(gè)部分被示出。隨著聚合物結(jié)構(gòu)17的寬度可以沿遠(yuǎn)離半導(dǎo)體芯片24的方向從第二主面14減小，第二區(qū)域32大于半導(dǎo)體器件100到500的底面上的聚合物結(jié)構(gòu)17的面積，如圖9中可見。
[0119]半導(dǎo)體芯片24的第二主面14例如可以具有矩形形狀，特別地，方形形狀。第二區(qū)域32例如可以具有包括半導(dǎo)體芯片24的第二主面14的至少一個(gè)直邊緣的至少一個(gè)條的形狀。在圖9的實(shí)施例中，第二區(qū)域32包括兩個(gè)條，這兩個(gè)條被布置為在半導(dǎo)體芯片24的第二主面14的兩個(gè)相對(duì)邊緣上平行于彼此。第二區(qū)域32例如可以完全覆蓋半導(dǎo)體芯片24的第二主面14的兩個(gè)相對(duì)邊緣，如圖9的實(shí)施例中所示。第一區(qū)域30位于第二區(qū)域32的兩個(gè)條中間。第一區(qū)域30例如可以具有方形或矩形形狀，其中在圖9的實(shí)施例中示出矩形形狀。第一區(qū)域30的面積例如可以為半導(dǎo)體芯片24的第二主面14的面積的至少80%，特別地至少90 %，更特別地至少95 %。
[0120]圖10示意性地圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100到500的底視圖(覆蓋區(qū))。圖10的實(shí)施例類似于圖9的實(shí)施例；然而，第一區(qū)域30和第二區(qū)域32的設(shè)計(jì)不同于圖9的實(shí)施例。第二區(qū)域32例如可以部分地或完全圍繞第一區(qū)域30，其中在圖10的實(shí)施例中示出完全圍繞。在圖10中，第一區(qū)域30例如可以具有矩形或方形形狀，其可以例如以半導(dǎo)體芯片24的第二主面14為中心，并且第二區(qū)域32例如可以具有閉合框架的形狀，其具有例如完全圍繞第一區(qū)域30的基本上恒定的寬度。在圖10中，第一區(qū)域30和第二區(qū)域32的組合區(qū)域例如可以為矩形或方形，且可以例如等于半導(dǎo)體芯片24的第二主面14的面積。再一次，第一區(qū)域30的面積例如可以為半導(dǎo)體芯片24的第二主面14的面積的至少80 %，特別地至少90 %，更特別地至少95 %。
[0121]圖11示意性地圖示了半導(dǎo)體布置的一個(gè)實(shí)施例的底視圖。圖11示出了從底部(即背面)看去的半導(dǎo)體晶片10。多個(gè)聚合物條16被布置在半導(dǎo)體晶片10上。多個(gè)聚合物條16包括第一多個(gè)平行聚合物條16和第二多個(gè)平行聚合物條16，其中第一多個(gè)聚合物條16中的每一個(gè)正交于第二多個(gè)聚合物條16中的每一個(gè)。第一多個(gè)和第二多個(gè)聚合物條16可以被等距地布置，其中第一多個(gè)聚合物條16中的鄰近聚合物條16間的距離可以是不同的或可以與第二多個(gè)聚合物條16中的鄰近聚合物條16間的距離相同。在多個(gè)聚合物條16之間，存在至少一個(gè)待單一化的半導(dǎo)體芯片24。聚合物條16被布置在晶片背面(即晶片10的第二主面14)的第二區(qū)域32上。聚合物條16間的區(qū)域是布置有(結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的)傳導(dǎo)層18(未示出)的第一區(qū)域30。如果為結(jié)構(gòu)化的，則傳導(dǎo)層18被分割成由聚合物條16彼此分離的孤立區(qū)(未示出)，還見圖10。通過如上所述沿第一多個(gè)聚合物條16和/或沿第二多個(gè)聚合物條16分離或劃分(特別是通過鋸切或激光切割，例如隱形切割)半導(dǎo)體晶片10來單一化半導(dǎo)體芯片24。
[0122]盡管此處已說明和描述了具體實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)的是，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，可以用各種各樣的替換和/或等同實(shí)施方式替代所示出和描述的具體各實(shí)施例。本申請(qǐng)意圖覆蓋此處討論的具體實(shí)施例的任意改編或變化。因此，意圖是，本發(fā)明僅由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體器件，包括: 半導(dǎo)體芯片，包括第一主面和第二主面，其中第二主面是半導(dǎo)體芯片的背面； 導(dǎo)電層，被布置在半導(dǎo)體芯片的第二主面的第一區(qū)域上；以及 聚合物結(jié)構(gòu)，被布置在半導(dǎo)體芯片的第二主面的第二區(qū)域上，其中第二區(qū)域是半導(dǎo)體芯片的第二主面的外圍區(qū)域，且第一區(qū)域與第二區(qū)域毗鄰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中半導(dǎo)體芯片的厚度小于100μπι。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中第二區(qū)域具有包括半導(dǎo)體芯片的第二主面的至少一個(gè)直邊緣的至少一個(gè)條的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中第二區(qū)域完全圍繞第一區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中第一區(qū)域的面積為半導(dǎo)體芯片的第二主面的至少80 %，特別地，至少90 %。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中聚合物結(jié)構(gòu)的側(cè)向面與半導(dǎo)體芯片的側(cè)向面齊平。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中聚合物結(jié)構(gòu)包括酰亞胺，選自由光敏酰亞胺、光致抗蝕劑、熱固性材料或熱塑性材料組成的組。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中聚合物結(jié)構(gòu)具有3到50μπι間的厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的`半導(dǎo)體器件，其中聚合物結(jié)構(gòu)具有2到50μπι間的寬度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中聚合物結(jié)構(gòu)的寬度沿遠(yuǎn)離半導(dǎo)體芯片的方向從第二主面減小。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中聚合物結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電層在厚度上相同。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中聚合物結(jié)構(gòu)的面向遠(yuǎn)離半導(dǎo)體芯片的表面和導(dǎo)電層的面向遠(yuǎn)離半導(dǎo)體芯片的表面彼此持平。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中導(dǎo)電層包括第一材料的第一金屬化層，第一材料包括Cu或Sn之一或者這些金屬中的一種或多種的合金。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的半導(dǎo)體器件，其中導(dǎo)電層進(jìn)一步包括第二材料的接合層，接合層覆蓋第一金屬化層，且第二材料是焊接材料或?qū)щ娬澈蟿?br> 15.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中導(dǎo)電層包括金屬膠層，特別地，納米膠層、焊膠層和導(dǎo)電粘合劑中的一種或多種。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中導(dǎo)電層包括基礎(chǔ)金屬化層，基礎(chǔ)金屬化層包括選自由下述各項(xiàng)組成的組的至少一種材料:Au、Al、T1、W、Cr、NiCo、Co、Cu、Sn、N1、NiV、NiSn、Au、Ag、Pt、Pd以及這些金屬中的一種或多種的合金。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中半導(dǎo)體芯片是功率半導(dǎo)體芯片，且導(dǎo)電層被耦合到功率半導(dǎo)體芯片的電極。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中半導(dǎo)體芯片是邏輯集成電路，且傳導(dǎo)層是背部散熱器。
19.一種方法,包括: 提供具有第一主面和第二主面的半導(dǎo)體晶片，其中第二主面是半導(dǎo)體晶片的背面； 在半導(dǎo)體晶片的第二主面上形成多個(gè)聚合物條； 在多個(gè)聚合物條上和在半導(dǎo)體晶片的第二主面上形成導(dǎo)電層；以及對(duì)導(dǎo)電層進(jìn)行平面化。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中對(duì)導(dǎo)電層進(jìn)行平面化包括對(duì)導(dǎo)電層和多個(gè)聚合物條進(jìn)行平面化。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，進(jìn)一步包括使半導(dǎo)體晶片變薄。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中形成多個(gè)聚合物條包括使用光刻、印刷或點(diǎn)膠中的至少一種。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中在對(duì)導(dǎo)電層進(jìn)行平面化后，多個(gè)聚合物條和導(dǎo)電層在厚度上相同。
24.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中形成導(dǎo)電層包括通過濺射、CVD、PVD、電鍍、無電解鍍、以及噴鍍中的至少一種來形成金屬化層。
25.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中形成導(dǎo)電層包括通過刮板、印刷、點(diǎn)膠、層壓和旋涂中的至少一一種來形成金屬膠層。
26.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中平面化包括研磨、銑削、切削和化學(xué)機(jī)械拋光中的至少一種。
27.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，進(jìn)一步包括在沿多個(gè)聚合物條中的至少一個(gè)的方向上通過多個(gè)聚合物條中的至少一個(gè)劃分半導(dǎo)體晶片。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，進(jìn)`一步包括通過膠合、焊接或燒結(jié)中的一種在載體上將包括導(dǎo)電層和多個(gè)聚合物條中的至少一個(gè)的半導(dǎo)體芯片與第二主面附著。
【文檔編號(hào)】H01L23/31GK103871977SQ201310757220
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月14日
【發(fā)明者】I·尼基廷, M·施內(nèi)甘斯 申請(qǐng)人:英飛凌科技股份有限公司