半导体器件制造技术

本实用新型专利技术涉及一种半导体器件。本实用新型专利技术的一个方面的目的在于提供一种能够减少制造问题(例如短路和漏电)的半导体器件。本实用新型专利技术涉及一种半导体器件，其特征在于，包括：第一半导体管芯，所述第一半导体管芯包括基极材料；以及覆盖层，所述覆盖层在所述基极材料的表面上方形成，其中所述第一半导体管芯包括在所述基极材料的侧表面上的悬突。本实用新型专利技术的一个方面的技术效果在于所提供的半导体器件能够减少制造问题(例如短路和漏电)。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件要求本国优先权本申请要求由FrancisJ.CARNEY和MichaelJ.SEDDON专利技术的、提交于2015年9月17日的名称为“SEMICONDUCTORPACKAGESANDMETHODS”(半导体封装件及制造方法)的美国临时申请No.62/219,666的权益，该申请以引用方式并入本文，并且据此要求该申请的共同主题的优先权。
本技术总体涉及半导体器件，更具体地讲涉及半导体器件以及在半导体管芯上形成悬突的方法。
技术介绍
半导体器件在现代电子产品中很常见。电子部件中半导体器件的数量和密度各不相同。半导体器件可执行多种多样的功能，诸如模数信号处理、传感器、电磁信号的发送和接收、电子器件控制、功率管理以及音频/视频信号处理。分立半导体器件通常包含一种类型的电子部件，例如，发光二极管(LED)、小信号晶体管、电阻器、电容器、电感器、二极管、整流器、晶闸管以及功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。集成半导体器件通常包括数百至数百万的电子部件。集成半导体器件的例子包括微控制器、专用集成电路(ASIC)、功率转换、标准逻辑、放大器、时钟管理、存储器、接口电路以及其他信号处理电路。在半导体行业中，需要让封装尺寸更小更薄，以使最终产品诸如手机、计算机和手表的尺寸和重量能够减小。半导体管芯通常安装在引线框或衬底上，例如图1所示。半导体管芯50具有有源表面52和背表面54。金属层56形成在背表面54上方。用焊锡圆角或导电环氧树脂62在半导体管芯50上将金属层56设置在引线框架60上。焊锡圆角或导电环氧树脂62通常向上流到半导体管芯50的侧面58以形成良好的接合。由于半导体管芯50变得更薄、更小，焊锡圆角或导电环氧树脂62可以过度向上芯吸至侧表面58，并且可能迁移到有源表面52上。有源表面52上的焊锡圆角或导电环氧树脂62可能带来制造问题，例如短路和漏电。使焊锡圆角或导电环氧树脂62在侧表面58上过度芯吸以及芯吸到有源表面52上的可能性限制了制备半导体管芯50的薄度并同时可以避免上述情况的可能。由于有源区域更靠近焊锡圆角或导电环氧树脂62的芯吸，因此越薄的半导体管芯50越容易受到影响。另一方面，使焊锡圆角或导电环氧树脂62更薄以适应更薄的半导体管芯50会降低互连的强度。此外，越小的半导体管芯越难操控，因此更易于旋转偏离水平接触，并且更易于使焊锡或环氧树脂更靠近有源表面52。在图2中，倒装芯片型半导体管芯70具有有源表面72和背表面76，所述有源表面具有互连焊盘74。半导体管芯70定位在衬底80上方，其中互连焊盘74朝向该衬底取向。在衬底80上互连焊盘74与导电迹线84之间形成焊锡82，以提供电互连。焊锡圆角82可以向上芯吸到半导体管芯70的侧面86，并侵占有源表面72。如果焊锡圆角82在侧表面76上过度芯吸或芯吸到有源表面72上，可能会带来制造问题，例如短路和漏电。
技术实现思路
本技术的一个方面的目的在于提供一种能够减少制造问题(例如短路和漏电)的半导体器件。本技术的一个方面涉及一种半导体器件，其特征在于，包括：第一半导体管芯，所述第一半导体管芯包括基极材料；以及覆盖层，所述覆盖层在所述基极材料的表面上方形成，其中所述第一半导体管芯包括在所述基极材料的侧表面上的悬突。优选地，所述覆盖层由绝缘材料或金属构成。优选地，所述半导体器件还包括在所述基极材料的表面中形成的沟槽，其中所述覆盖层延伸到所述沟槽中以形成所述覆盖层的所述悬突。优选地，所述悬突在所述基极材料内形成。优选地，所述悬突延伸出所述基极材料的边缘。优选地，所述半导体器件还包括部分地设置在所述悬突下方的第二半导体管芯。优选地，所述半导体器件还包括衬底，其中所述第一半导体管芯设置在所述衬底上方，并且所述悬突阻止材料从所述衬底迁移至所述基极材料的表面。本技术的一个方面涉及一种半导体器件，其特征在于，包括：半导体管芯；和悬挑覆盖层，所述悬挑覆盖层在所述半导体管芯上方形成。优选地，所述悬挑覆盖层与所述半导体管芯的侧表面重叠。优选地，所述悬挑覆盖层的宽度大于所述半导体管芯的宽度。本技术的一个方面的技术效果在于所提供的半导体器件能够减少制造问题(例如短路和漏电)。附图说明图1示出半导体管芯与引线框之间的常见安装构造；图2示出倒装芯片型半导体管芯与衬底之间的另一常见安装构造；图3a至图3c示出具有多个由划片街区(sawstreet)隔开的半导体管芯的半导体晶片；图4a至图4e示出一种在半导体管芯上形成悬突的方法；图5示出设置有悬突的半导体管芯，其中有源表面朝向引线框取向；图6示出设置有悬突的半导体管芯，其中背表面朝向引线框取向；图7示出设置有悬突的并排半导体管芯，其中背表面朝向引线框取向；图8a至图8c示出另一种在半导体管芯上形成悬突的方法；图9示出根据图8a至图8c、其中悬突设置在引线框上的半导体管芯；图10a至图10c示出另一种在半导体管芯上形成悬突的方法；图11示出根据图10a至图10c、其中悬突设置在引线框上的半导体管芯；图12a至图12c示出另一种在半导体管芯上形成悬突的方法；图13示出根据图12a至图12c、其中悬突设置在引线框上的半导体管芯；图14示出在悬突内部分堆叠的半导体管芯；图15示出在悬突内部分堆叠的半导体管芯以及用于电互连的焊丝的另一个实施方案；以及图16示出在悬突内部分堆叠的半导体管芯以及沿循悬突的侧表面并用于电互连的导电迹线的一个实施方案。具体实施方式下文参照附图描述了一个或多个实施方案，其中类似的数字表示相同或相似的元件。虽然按照实现某些目标的最佳模式描述了附图，但描述旨在涵盖可包括在本公开的实质和范围内的替代形式、修改形式和等同形式。如本文使用的术语“半导体管芯”兼指该词语的单数形式和复数形式，并且相应地，可同时涉及单个半导体器件和多个半导体器件。半导体器件一般采用两种复杂的制造工艺制造：前端制造和后端制造。前端制造涉及在半导体晶圆的表面上形成多个管芯。晶圆上的每个管芯可包含有源电子部件、无源电子部件以及光学器件，它们电连接以形成功能电路。有源电子部件诸如晶体管和二极管具有控制电流流动的能力。无源电子部件诸如电容器、电感器和电阻器形成执行电路功能所必需的电压电流关系。光学器件通过将光波或电磁辐射的可变衰减转换成电信号来检测和记录图像。后端制造是指将成品晶圆切割或切割成单独的半导体管芯，并封装半导体管芯以实现结构支撑、电互连和环境隔离。使用等离子蚀刻、激光切割工具或锯片沿晶圆的非功能区(称为划片街区(sawstreet)或划道)对晶圆进行切割。在切割后，单独半导体管芯被安装至封装衬底，该封装衬底包括用于与其他系统部件互连的引脚或互连焊盘。在半导体管芯上方形成的互连焊盘随后连接到封装内的互连焊盘。电连接可通过导电层、凸块、螺柱凸块、导电胶或焊丝形成。密封剂或其他模制材料沉积在封装件上方，以提供物理支撑和电绝缘隔离。然后，将成品封装件插入到电系统中，半导体器件的功能便可提供给其他系统部件使用。图3a示出具有基极衬底材料102诸如硅、锗、磷化铝、砷化铝、砷化镓、氮化镓、磷化铟、碳化硅或其他基体半导体材料的半导体晶圆100。多个半导体管芯104形成在晶圆100上，通过无源划片街区106分开，如上所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，其特征在于，包括：第一半导体管芯，所述第一半导体管芯包括基极材料；以及覆盖层，所述覆盖层在所述基极材料的表面上方形成，其中所述第一半导体管芯包括在所述基极材料的侧表面上的悬突。

【技术特征摘要】
2015.09.17 US 62/219,666;2016.08.08 US 15/231,0251.一种半导体器件，其特征在于，包括：第一半导体管芯，所述第一半导体管芯包括基极材料；以及覆盖层，所述覆盖层在所述基极材料的表面上方形成，其中所述第一半导体管芯包括在所述基极材料的侧表面上的悬突。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述覆盖层由绝缘材料或金属构成。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，还包括在所述基极材料的表面中形成的沟槽，其中所述覆盖层延伸到所述沟槽中以形成所述覆盖层的所述悬突。4.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·J·卡尔尼，M·J·塞登，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国,US