半导体器件及其产生方法技术

本发明专利技术涉及一种半导体器件和及其产生方法。半导体器件包括半导体芯片，所述半导体芯片包括第一主面和第二主面。所述第二主面是所述半导体芯片的背侧。所述第二主面包括第一区域和第二区域。所述第二区域是所述第二主面的外围区域，并且所述第一区域的水平面与第二区域的水平面不同。所述第一区域可以被填充有金属并且可以被平面化为与所述第二区域相同的水平面。

Semiconductor device and method for producing the same

The present invention relates to a semiconductor device and a method for producing the same. The semiconductor device includes a semiconductor chip including a first main face and a second main surface. The second main face is the back side of the semiconductor chip. The second main surface includes a first region and a second region. The second region is the peripheral region of the second main face, and the horizontal surface of the first region is different from the horizontal surface of the second region. The first region may be filled with metal and may be flattened into the same horizontal surface as the second region.

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其产生方法
本专利技术涉及一种半导体器件及其制造方法，并且在更具体的实施例中，涉及将诸如例如晶片的半导体衬底分离成诸如例如芯片的半导体单元的技术。本专利技术进一步涉及具有改进的散热特性的半导体器件。
技术介绍
半导体器件制造商一直致力于提高他们产品的性能，同时降低他们的制造成本。在半导体器件的制造中的成本密集区是封装半导体芯片。正如本领域技术人员所意识到的，在晶片上制备集成电路，然后该晶片被单颗化以生产半导体芯片。随后，半导体芯片可以被安装在导电载体诸如引线框上。期望以低费用提供高产出的封装方法。为了这些和其他原因，存在对本专利技术的需要。附图说明附图被包括用于提供对实施例的进一步理解，并且被合并于本说明书中且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例，并且与描述一起用于解释实施例的原理。其他实施例和实施例的许多预期的优点将被容易地意识到，因为通过参考以下详细描述它们变得更好理解。图1A-1F示意性图示了制造半导体器件的方法的一个实施例的截面图；图2A-2E示意性图示了制造半导体器件的方法的一个实施例的截面图；图3A-3E示意性图示了制造半导体器件的方法的一个实施例的截面图；图4A-4E示意性图示了制造半导体器件的方法的一个实施例的截面图；图5A-5E示意性图示了制造半导体器件的方法的一个实施例的截面图；图6示意性图示了半导体器件的一个实施例的截面图；图7示意性图示了半导体器件的一个实施例的截面图；图8示意性图示了半导体器件的一个实施例的截面图；图9示意性图示了半导体器件的一个实施例的底部图；图10示意性图示了半导体器件的一个实施例的底部图；以及图11示意性图示了具有结构化的背侧传导层的晶片的底部图。具体实施方式现在参考附图描述方面和实施例，其中自始至终相同的参考数字通常被用于指代相同的元件。在后面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以提供实施例的一个或多个方面的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说可以明显的是，实施例的一个或多个方面可以用具体细节的较小程度来实践。在其他实例中，以示意形式示出了已知的结构和元件，以便于描述实施例的一个或多个方面。因此，后面的描述不以限制的意义做出，并且范围由所附的权利要求限定。还应当注意，图中各种层、薄板或衬底的表示不一定是按比例的。在后面的具体描述中参考附图，附图形成具体描述的一部分，并且在附图中通过图示的方式示出了其中可以实践本专利技术的具体实施例。在这一点上，方向术语，诸如“顶部”、“底部”、“前”、“背”、“前端”、“尾部”等，参考所描述的(一个或多个)图的取向来使用。因为实施例的部件可以被定位在许多不同的取向中，所以方向术语出于图示的目的使用并且决不限制。要理解的是可以利用其他实施例并且可以做结构或逻辑的变化，而不会偏离本专利技术的范围。因此，后面的具体描述不以限制的意义做出，并且本专利技术的范围由所附的权利要求限定。要理解的是，本文中所描述的各个示例性实施例的特征可以相互结合，除非另外特别指出。如本说明书中所采用的，词语“耦合”和/或“电耦合”并不意图表示元件必须直接耦合在一起；中间元件可以被提供在“耦合”或“电耦合”的元件之间。下面进一步描述的半导体芯片可以是不同类型的，可以通过不同技术来制造，并且可以包括例如集成电的、光电的或机电的电路和/或无源元件。例如，半导体芯片可以被配置为功率半导体芯片。另外，半导体芯片可以包括控制电路、微处理器或微机电部件。另外，下面描述的器件可以包括逻辑集成电路以控制其他半导体芯片的集成电路，例如功率半导体芯片的集成电路。半导体芯片不需要由特定的半导体材料(例如Si、SiC、SiGe、GaAs)制造，并且另外，可以包含不是半导体的无机和/或有机材料，诸如例如绝缘体、塑料或金属。下面描述包含这样的半导体芯片的半导体器件。具体来说，可以涉及具有垂直结构的半导体芯片，也就是说半导体芯片可以用电流可以在垂直于半导体芯片的主面的方向上流动的这样的方式制备。具有垂直结构的半导体芯片在其两个主面上(也就是说在其顶部侧和底部侧(这里底部侧还称作背侧))具有电极。具体来说，半导体器件可以包括功率半导体芯片。功率半导体芯片可以具有垂直结构。例如，垂直功率半导体芯片可以被配置为功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、JFET(结型场效应管)、功率双极晶体管或功率二极管。举例来说，功率MOSFET的源电极和栅电极可以位于一个主面上，而功率MOSFET的漏电极被布置在另一主面上。半导体芯片可以具有允许与包括在半导体芯片中的集成电路进行电接触的接触焊盘(或电极)。电极可以包括被施加到半导体芯片的半导体材料的一个或多个电极金属层。电极金属层可以用任何期望的几何形状和任何期望的材料组成来制造。例如，电极金属层可以是覆盖一区域的层的形式。任何期望的金属，例如Cu、Ni、Sn、Au、Ag、Pt、Pd以及这些金属中的一种或多种的合金可以被用作该材料。(一个或多个)电极金属层不需要是同质的或仅由一种材料制造，也就是说包含在(一个或多个)电极金属层中的材料的各种组成和浓度是可能的。在几个实施例中，施加一个或多个传导层，具体来说为导电层。应当意识到的是，任何这样的术语如“形成”或“施加”意图完全覆盖施加层的所有种类和技术。具体来说，它们意图覆盖其中层作为整体被一次施加的技术(像例如层压技术)以及其中以顺序方式沉积层的技术(像例如溅射、电镀、模塑、CVD(化学汽相沉积)、PVD(物理汽相沉积)、蒸发、混合物理化学汽相沉积(HPCVD)等。施加的传导层可以尤其包括诸如Cu或Sn或其合金的金属层、导电膏层和键合材料层中的一个或多个。金属层可以是同质层。导电膏可以包含分布在可蒸发或可固化的聚合物材料中的金属粒子，其中该膏可以是液体、粘性或蜡质的。可以施加键合材料以将半导体芯片电连接且机械连接到例如载体或例如接触线夹。可以使用软焊接材料，或者具体来说，能够形成扩散焊接键合的焊接材料，例如包括Sn、SnAg、SnAu、SnCu、In、InAg、InCu和InAu中的一个或多个的焊接材料。可以使用划片工艺来将晶片分开成个体的芯片。可以应用任何用于划片的技术，例如刀片划片(锯切)、激光划片、蚀刻等。具体来说，可以应用隐形划片(stealthdiciing)，其是使用激光划片的特定技术。隐形划片允许抑制切割废料，并且因此是用于切割易受污染的工件的适合的工艺。另外，正是干法工艺不需要清理，并且因此还适合于处理诸如例如MEMS的易受负载侵害的敏感结构。可以通过隐形划片技术完成的另外的益处是高速划片、出众的断裂强度、小切口和低运行成本。在隐形划片技术中，能够透射通过半导体晶片的波长的激光束被聚焦在半导体晶片内部的点上。由于非线性吸收效应，仅半导体晶片内部的局部化的点可以被选择性地激光加工，由此可以避免半导体晶片的前表面和背表面的损伤。可以通过移动激光束和半导体晶片的相对位置从而根据期望的划片图案来扫描半导体晶片来划片半导体晶片。半导体晶片可以通过以下方式来划片：将半导体晶片施加在带上特别是划片带上；例如根据上面提到的技术中的一个或多个施加划片图案特别是长方形图案至半导体晶片；以及例如沿着带的平面中的四个正交方向拉带。通过拉带，半导体晶片被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：半导体芯片，包括第一主面和第二主面，其中所述第二主面包括第一区域和第二区域，所述第二区域是所述第二主面的外围区域，并且所述第一区域的水平面与第二区域的水平面不同，以使得从所述第一主面到所述第二主面测得的所述第二区域比所述第一区域更厚，以及布置在所述半导体芯片的所述第二主面的所述第二区域上的聚合物结构，其中所述聚合物结构的外侧面与所述半导体芯片的侧面齐平。

【技术特征摘要】
2012.12.14 US 13/7159221.一种半导体器件，包括：半导体芯片，包括第一主面和第二主面，其中所述第二主面包括第一区域和第二区域，所述第二区域是所述第二主面的外围区域，并且所述第一区域的水平面与第二区域的水平面不同，以使得从所述第一主面到所述第二主面测得的所述第二区域比所述第一区域更厚，以及布置在所述半导体芯片的所述第二主面的所述第二区域上的聚合物结构，其中所述聚合物结构的外侧面与所述半导体芯片的侧面齐平。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述半导体芯片的所述第一主面是平坦的。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述半导体芯片在所述第二区域中的厚度小于100µm。4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述半导体芯片在所述第一区域中的厚度小于50µm。5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第二区域完全环绕所述第一区域。6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第二主面的中间区域被布置在所述第一区域和所述第二区域之间，其中所述中间区域的水平面从所述第一区域朝向所述第二区域改变。7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一区域的面积是所述半导体芯片的所述第二主面的总面积的至少80%。8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第二区域具有包括所述半导体芯片的所述第二主面的至少一个直边缘的至少一个条的形状。9.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述聚合物结构包括从由光酰亚胺、光刻胶、热固性材料或热塑性材料构成的组中选择的酰亚胺。10.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述聚合物结构具有在3µm和50µm之间的厚度。11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述聚合物结构包括具有在2µm和50µm之间的宽度的条。12.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述聚合物结构的宽度从所述第二主面在离开所述半导体芯片的方向上减小。13.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括布置在所述半导体芯片的所述第二主面的所述第一区域上的导电层。14.根据权利要求13所述的半导体器件，进一步包括布置在所述半导体芯片的所述第二主面的所述第二区域上的聚合物结构，其中所述导电层的厚度大于所述聚合物结构的厚度。15.根据权利要求13所述的半导体器件，进一步包括布置在所述半导体芯片的所述第二主面的所述第二区域上的聚合物结构，其中所述聚合物结构的背对所述半导体芯片的表面和所述导电层的背对所述半导体芯片的表面彼此齐平。16.根据权利要求13所述的半导体器件，其中所述导电层包括第一材料的第一金属化层，所述第一材料包括Cu或Sn的一种，或者这些金属的一种或多种的合金。17.根据权利要求16所述的半导体器件，其中所述导电层进一步包括第二材料的键合层，所述键合层覆盖所述第一金属化层，其中所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·海因里希，F·马里阿尼，M·施内甘斯，B·魏德甘斯，
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