具有镀覆的引线框架的半导体器件及其制造方法技术

本发明专利技术的各个实施例涉及具有镀覆的引线框架的半导体器件及其制造方法。提供了一种具有各自用于接收和承载半导体芯片的多个插口的载体衬底。半导体芯片布置在插口中，并且在插口中镀覆金属以在半导体芯片上形成与该半导体芯片接触的金属结构。对载体衬底进行切割以形成单独的半导体器件。

【技术实现步骤摘要】

在本文中描述的各个实施例涉及具有镀覆的引线框架的半导体器件及制造半导体器件的方法。
技术介绍
在半导体材料上形成金属层，以提供至半导体材料的良好欧姆接触，并且在集成在半导体材料中的半导体器件的操作期间对在半导体材料中生成的热进行散热。取决于半导体器件的操作，热脉冲可能会发生，需要有效地对热脉冲进行散热。厚的金属化层的制造可能会带来问题，这是因为常用的沉积技术仅仅允许以低速率进行沉积，这就导致长的制造时间。由于金属与薄半导体材料的热膨胀系数不同的影响，厚金属化层也可能会导致机械应力。此外，需要将沉积的金属化层图案化，这包括附加的制造工艺。鉴于上述情况，需要进行改进。
技术实现思路
根据实施例，一种用于制造半导体器件的方法包括:提供具有第一侧、第二侧和各自用于接收和承载半导体芯片的多个插口的载体衬底，插口从载体衬底的第一侧延伸至载体衬底的第二侧；将各自具有第一侧和第二侧的半导体芯片放置在插口中，其中插口使半导体芯片的第一侧的和第二侧的至少部分暴露出来；将金属镀覆在插口中以在半导体芯片的第二侧形成与半导体芯片的第二侧接触的金属结构；以及切断载体衬底以形成单独的半导体器件。根据实施例，一种用于制造半导体器件方法包括:提供具有第一侧、第二侧和各自用于接收和承载半导体芯片的多个插口的载体衬底，插口从载体衬底的第一侧延伸至载体衬底的第二侧；将各自具有第一侧和第二侧的半导体芯片放置在插口中，其中插口使半导体芯片的第一侧的和第二侧的至少部分暴露出来；提供具有第一侧、第二侧和从第一侧延伸至第二侧的多个开口的覆盖衬底；将覆盖衬底的第二侧与载体衬底的第一侧接合(join)并且与半导体芯片的第一侧接合，其中覆盖衬底的开口使半导体芯片的第一侧的一部分暴露出来；以及将金属镀覆在插口和开口中，以至少在半导体芯片的第一侧形成与半导体芯片的第一侧接触的第一金属结构，以及在半导体芯片的第二侧形成与半导体芯片的第二侧接触的第二金属结构。根据实施例，一种半导体器件包括由绝缘无机材料制成的绝缘载体结构。载体结构包括至少一个插口。具有第一侧、第二侧和横向边缘的半导体芯片设置在插口中，其中载体结构横向地围绕半导体芯片和横向边缘。金属结构布置在半导体芯片的第二侧与第二侧接触并且嵌入在载体结构中。在阅读以下详细说明并且在查看对应附图之后，本领域的技术人员将认识到附加的特征和优点。【附图说明】在附图中的部件并不一定按照比例绘制而成，而是将重点放在图示本专利技术的原理上。而且，在附图中，相同的附图标记指相应的部件。图1A至图1E图示了根据实施例的在用于制造半导体器件的方法中的工艺步骤。图2A至图2M图示了根据实施例的在用于制造半导体器件的方法中的工艺步骤。图3图示了根据实施例的半导体器件。图4A至图4B图示了根据实施例的在用于制造半导体器件的方法中的工艺步骤。【具体实施方式】在以下详细说明中对附图进行参考，这些附图构成本说明书的一部分，以及在附图中以图示的方式示出了可以实践本专利技术的各个具体实施例。在这点上，参考所描述的一个或多个附图的取向来使用定向术语，诸如“顶”、“底”、“前”、“后”、“首”、“尾”、“横向”、“垂直”等。因为实施例的部件可以定位在多个不同的取向上，所以定向术语的使用是出于图示之目的，而绝非限制。要理解，在不脱离本专利技术的范围的情况下，也可以使用其他实施例，而且可以做出结构上或者逻辑上的改变。因此，以下详细说明不应被视为具有限制意义，并且本专利技术的范围由所附权利要求书定义。所描述的实施例使用了具体的语言，但是该具体语言不应被解释为是对所附权利要求书的范围的限制。在本说明书中，半导体衬底的第二表面被认为是由半导体衬底的下表面或者背侧表面形成，而第一表面则被认为是由半导体衬底的上表面、前表面或者主表面形成。因此，在本说明书中使用的术语“上方”和“下方”描述了结构特征对于另一结构特征的考虑到该取向的相对位置。术语“电连接”和“电连接至”描述了在两个元件之间的欧姆连接。接下来参考图1A至图1E对实施例进行描述。本实施例包括，形成具有嵌入在绝缘载体衬底中的镀覆的引线框架的半导体器件。参考图1A至图1B，提供了具有第一侧101以及与第一侧101相对的第二侧102的载体衬底100,如在图1B中最佳示出的(best shown),该图1B图示了图1A的放大的部分。载体衬底100包括多个插口 105。每个插口 105的大小和形状设计用于接收和承载半导体芯片。插口 105从载体衬底100的第一侧101延伸至载体衬底100的第二侧102，并且通过在载体衬底100中的开口形成。载体衬底100可以是晶片，以允许如下文所描述的，关于一个单个的半导体芯片，同时处理独立的半导体芯片。因此，以下说明并不限于单个半导体芯片，并且也包含对在载体衬底100的相应插口 105中的多个半导体芯片的同时处理。在图1C中最佳示出的进一步工艺中，将具有第一侧201、第二侧202和横向边缘203的半导体芯片200放置在插口 105中。如图1C所图示的，插口 105包括用于保持和承载半导体芯片200的外围阶形部103。通常，每个插口 105接收单个半导体芯片200。插口105使半导体芯片200的第一侧201的和第二侧202的至少部分不被覆盖。半导体芯片200可以由适用于制造半导体部件的任何半导体材料制成。这类材料的示例包括但是不限于，基本的半导体材料(诸如，硅(Si))、IV族化合物半导体材料(诸如,碳化娃(SiC)或者娃锗(SiGe))、二元、三元或者四元II1- V族半导体材料(诸如，砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)、磷化铟(InP)、氮化镓(GaN)、氮化铝镓(AlGaN)、磷化铟镓(InGaP)或者砷磷化铟镓(InGaAsP))、以及二元或者三元I1-VI族半导体材料(诸如，締化镉(CdTe)和碲化汞镉(HgCdTe))，仅举几例。上面所提及的半导体材料也称为同质结半导体材料。当结合两种不同的半导体材料时，形成异质结半导体材料。异质结半导体材料的示例包括但是不限于，硅(SixCh)和SiGe异质结半导体材料。对于功率半导体应用，目前主要使用S1、SiC和GaN材料。在如图1D所示的进一步的工艺中，将金属镀覆在载体衬底100的第二侧102的插口 105中，以在半导体芯片200的第二侧202形成与第二侧202接触的金属结构152。通常，金属结构152与载体衬底100的第二侧102齐平。由于金属在镀覆时可以生长在载体衬底100的第二侧102之上，所以可以通过对载体衬底100和金属结构152进行研磨来获得平整表面。在进一步工艺中，例如通过锯180或者激光对载体衬底100进行切割以形成单独的半导体器件600。其他切割工艺，例如划片和裂片等，也适用。切割线与相应芯片200的横向边缘203间有距离，从而使得未切割到半导体芯片200。由于仅仅对载体衬底100进行切割，所以可以使用适应于载体衬底100的材料的切割工具，这改进了切割质量。未切割到半导体芯片200。可以避免载体衬底100的碎裂和对半导体芯片200的污染。此外，半导体芯片200的横向边缘203也保持嵌入在载体衬底100中。如图1E所示，在切割之后，玻璃衬底100横向地围绕半导体芯片200，并且保护半导体芯片200的横向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造半导体器件的方法，包括：提供载体衬底，所述载体衬底具有第一侧、第二侧和多个插口，其中每个插口用于接收和承载半导体芯片，所述插口从所述载体衬底的所述第一侧延伸至所述第二侧；将半导体芯片放置在所述插口中，所述半导体芯片中的每一个具有第一侧和第二侧，其中所述插口使所述半导体芯片的所述第一侧的至少部分和所述第二侧的至少部分暴露出来；在所述插口中电镀金属，以在所述半导体芯片的所述第二侧上形成与所述半导体芯片的所述第二侧接触的金属结构；以及切割通过所述载体衬底，以形成单独的半导体器件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C·冯克布林斯基，U·法斯特纳，A·布罗克迈尔，P·佐恩，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE