半导体器件及其制造方法技术

一种半导体器件包括半导体衬底、位于半导体衬底上的导电焊盘以及位于导电焊盘上方的导体。半导体器件还具有设置在半导体衬底上方并环绕导体的聚合材料。半导体器件还包括位于导体和聚合材料之间的导电层。在半导体器件中，导电层和聚合材料之间的粘合强度大于聚合材料和导体之间的粘合强度。本发明专利技术还提供了半导体器件的制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件以及制造半导体器件的方法。
技术介绍
包括半导体器件的电子设备在我们的日常生活中是不可缺少。随着电子技术的进步，电子设备变得越来越复杂并且包括更多数量的集成电路来执行期望的多功能。因此，制造电子设备包括越来越多的组装和处理步骤以及用于生产电子设备中的半导体器件的材料。因此，需要不断地简化每个电子设备的制造步骤、增加生产效率并降低相关的制造成本。在制造半导体器件的操作期间，利用包括各种材料(具有不同的热特性)的大量集成部件来组装半导体器件。如此，集成部件具有不期望的结构。不期望的结构将导致半导体器件的产量损失、部件之间较差的接合能力、裂纹的扩展、部件的分层等。此外，半导体器件的部件包括限量的各种金属材料，因此成本较高。部件的不期望结构和半导体器件的产量损失将进一步使材料损耗加剧，并由此增加制造成本。随着包括具有不同材料的更多不同的部件并且半导体器件的制造操作的复杂度增加，对于修改半导体器件的结构和改进制造操作来说具有更多的挑战。如此，需要不断地改进半导体的制造方法和解决上述缺陷。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本专利技术的一方面，提供了一种半导体器件，包括：半导体衬底；导电焊盘，位于所述半导体衬底上；导体，位于所述导电焊盘上方；聚合材料，位于所述半导体衬底上方并环绕所述导体；以及导电层，位于所述导体和所述聚合材料之间，其中，所述导电层和所述聚合材料之间的粘合强度大于所述聚合材料和所述导体之间的粘合强度。根据本专利技术的另一方面，提供了一种半导体器件，包括：半导体衬底；导电焊盘，位于所述半导体衬底上；导体，位于所述导电焊盘上方；聚合材料，位于所述半导体衬底上方并环绕所述导体；以及导电层，位于所述导体和所述聚合材料之间，其中，所述导电层包括具有与所述导体不同的标准电极电位的元素。根据本专利技术的又一方面，提供了一种制造半导体器件的方法，包括：提供半导体衬底；在所述半导体衬底上形成导电焊盘；在所述半导体衬底上方设置聚合材料；图案化所述聚合材料以提供开口；形成导电层以加衬里于所述开口；在所述开口中设置导体且所述导体与所述导电层相邻；在所述半导体衬底上方设置模制物；以及去除所述模制物的一部分以露出所述导体的顶面。附图说明当阅读附图时，根据以下详细的描述来更好地理解本专利技术的各个方面。注意，根据工业的标准实践，各个部件没有按比例绘制。实际上，为了讨论的清楚，可以任意地增加或减小各个部件的尺寸。图1是根据一些实施例的半导体器件的示意图。图2是根据一些实施例的图1中的半导体器件的一部分的放大图。图3A是根据一些实施例的具有半导体衬底的半导体器件的示意图。图3B是根据一些实施例的具有导电焊盘的半导体器件的示意图。图3C是根据一些实施例的具有钝化的半导体器件的示意图。图3D是根据一些实施例的具有聚合材料的半导体器件的示意图。图3E是根据一些实施例的具有导电层的半导体器件的示意图。图3F是根据一些实施例的具有导体的半导体器件的示意图。图3G是根据一些实施例的具有被分割管芯的半导体器件的示意图。图3H是根据一些实施例的具有载体和模制物的半导体器件的示意图。图3I是根据一些实施例的具有再分布层、聚合物和接合焊盘的半导体器件的示意图。图3J是根据一些实施例的具有凸块的半导体器件的示意图。图3K是根据一些实施例的没有与另一管芯或另一封装件接合的载体的半导体器件的示意图。具体实施方式以下公开内容提供了许多不同的用于实施本专利技术主题的不同特征的实施例或实例。以下描述部件或配置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例而不用于限制。例如，在以下的描述中，在第二部件上方或之上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件被形成为直接接触的实施例，并且也可以包括可以在第一部件和第二部件之间形成附件部件使得第一部件和第二部分没有直接接触的实施例。此外，本专利技术可以在各个实例中重复参考标号和/或字母。这些重复是为了简化和清楚，其本身并不表示所讨论的各个实施例和/或结构之间的关系。此外，为了易于描述，可以使用空间相对术语(诸如“在…下方”、“之下”、“下部”、“上方”、“上部”等)以描述图中所示的一个元件或部件与另一个元件或部件的关系。除图中所示的定向之外，空间相对术语还包括使用或操作过程中设备的不同定向。装置可以以其他方式定向(旋转90度或处于其他定向)，本文所使用的空间相对描述可因此进行类似的解释。图1是半导体器件100的实施例，并且半导体器件100a是图1中的半导体器件100的一部分。图2是半导体器件100a的放大图。半导体器件100a包括半导体衬底102。在一些实施例中，半导体衬底102包括诸如硅的半导体材料，并且在半导体衬底102内制造有各种预定功能电路，通过诸如光刻、蚀刻、沉积、镀等的各种操作来制造该功能电路。在一些实施例中，半导体衬底102通过机械或激光刀从硅晶圆上分割下来。在一些实施例中，半导体衬底102是四边形、矩形或正方形。半导体衬底102包括表面102b和设置在表面102b上的导电焊盘102a。在一些实施例中，导电焊盘102a与半导体衬底102外的电路电连接，使得半导体衬底102内的电路通过导电焊盘102a与半导体衬底102外的电路电连接。在一些实施例中，导电焊盘102a被配置用于通过附接在导电焊盘102a上的导线与导电凸块电耦合，使得半导体衬底102内的电路从导电焊盘102a到导电凸块通过导线与半导体衬底102外的电路连接。在一些实施例中，导电焊盘102a包括金、银、铜、镍、钨、铝、钯和/或它们的合金。在一些实施例中，钝化层103被设置在半导体衬底102的表面102b上和导电焊盘102a上方。在一些实施例中，钝化层103环绕导电焊盘102a。在一些实施例中，钝化层103部分地覆盖导电焊盘102a的顶面102c。钝化层103被配置用于为半导体衬底102提供电绝缘和湿气保护，使得半导体衬底102与周围环境隔离。在一些实施例中，钝化层103由介电材料形成，诸如旋涂玻璃(SOG)、氧化硅、氮氧化硅、氮化硅等。在一些实施例中，钝化层103利用气相沉积或旋涂工艺形成。在一些实施例中，钝化层103包括位于导电焊盘102a上方的开口103a，用于露出导电焊盘102a的顶面102c的一部分，并由此用于通过导线将导电焊盘102a与半导体衬底102外的电路连接。在一些实施例中，如图1所示，若干导体104设置在导电焊盘102a的顶面102c的上方，其中间距W小于大约10μm。在一些实施例中，每个导体104都位于顶面102c的露出部分以及钝化层103与开口103a相邻的部分上。如图2所示，导体104从顶面102c的露出部分延伸到导体104的顶面104a。在一些实施例中，导体104沿着表面102b的法线方向延伸。在一些实施例中，导体104基本直立并被导电焊盘102a支撑。在一些实施例中，导体104为圆柱形，其具有各种截面形状，诸如圆形、正方形或多边形。此外，选择用于导体104的各种材料，诸如金属或金属合金。在一些实施例中，导体104包括铜(Cu)、金(Au)、钯(Pt)、钛(Ti)、镍(Ni)、铝(Al)等。在一些实施例中，聚合材料105被设置在钝化层103上方并环绕导体104。聚合材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：半导体衬底；导电焊盘，位于所述半导体衬底上；导体，位于所述导电焊盘上方；聚合材料，位于所述半导体衬底上方并环绕所述导体；以及导电层，位于所述导体和所述聚合材料之间，其中，所述导电层和所述聚合材料之间的粘合强度大于所述聚合材料和所述导体之间的粘合强度。

【技术特征摘要】
2015.08.18 US 14/828,9461.一种半导体器件，包括：半导体衬底；导电焊盘，位于所述半导体衬底上；导体，位于所述导电焊盘上方；聚合材料，位于所述半导体衬底上方并环绕所述导体；以及导电层，位于所述导体和所述聚合材料之间，其中，所述导电层和所述聚合材料之间的粘合强度大于所述聚合材料和所述导体之间的粘合强度。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述导电层被配置为用于所述导体的晶种层。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述导体和相邻导体之间的间距小于10μm。4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述导电层包括第一层和第二层，所述第一层与所述聚合材料相邻并且所述第二层与所述导体相邻。5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述粘合强度被称为定量界面能量。6.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述第二层由与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨天中，黄麟智，陈宪伟，苏安治，黄立贤，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71