制造半导体器件的方法和半导体器件技术

本公开涉及制造半导体器件的方法和半导体器件。在非导电封装材料(20)中包括至少一个导电金属元件(16)的半导体器件(10)是通过以下方式制造的：‑提供具有平滑形态用于覆盖前述金属元件(16)的第一金属层(102)；以及‑提供第二金属层(104)，该第二金属层用于部分地覆盖该第一层(102)，使得该第一层(102)的表面的至少一部分被暴露，该第二层(104)具有粗糙的形态。还可以提供的是一种裸片焊盘(14)，用于通过以下方式来安装半导体裸片(12)：提供前述第一层(102)用来覆盖该裸片焊盘(14)；以及将半导体裸片(12)附接至与该第一层(102)相接触的该裸片焊盘(14)上。

Methods and semiconductor devices for the manufacture of semiconductor devices

The present disclosure relates to a method of manufacturing semiconductor devices and a semiconductor device. In the non conductive packaging materials (20) comprises at least one conductive metal element (16) of the semiconductor device (10) is made by the following way: provides smooth form for covering the metal element (16) of the first metal layer (102); and the provides second metal layer (104), the the second metal layer for partially covering the first layer (102), the first layer (102) at least a portion of the surface is exposed, the second layer (104) having a rough form. Can also provide a die pad (14), used by the following way to install a semiconductor die (12): the first layer (102) used to cover the die pad (14); and the semiconductor die (12) attached to the first layer (102) the die pad contact (14).

【技术实现步骤摘要】
制造半导体器件的方法和半导体器件
本公开涉及半导体器件(诸如集成电路)的制造。一个或多个实施例可以应用于在这类器件中形成导电触头，例如，铜触头。
技术介绍
半导体电路(特别是集成电路)的市场例如在多个行业(诸如汽车行业)对制造商强加日益迫切的要求。例如，有需要基于使用所谓的金属引线框(LF)来设置半导体电路的封装体，这些金属引线框能够承受热机械应力，诸如由组件工艺或者由重复的激活/去激活(打开/关闭)循环引起的应力。例如，期望的是实现关于诸如脱层现象的良好水平的固有鲁棒性，以便能够实现可被定义为无脱层(即具有能够承受不同材料(诸如例如，引线框的导电材料(铜)与封装体的树脂或化合物)之间的脱层现象的封装结构)的解决方案。诸如US2009/0315159A1的文献代表已知技术。
技术实现思路
一个或多个实施例的目标是有助于解决先前概括的问题。根据一个或多个实施例，由于呈现了在随后权利要求书中所回忆的特性的方法，可实现以上目标。一个或多个实施例还可以是关于相应的半导体器件。权利要求书形成了在此提供的实施例的示例的描述的完整部分。一个或多个实施例可以设想，借助于能够提高对封装体的树脂/化合物的粘合性的、粗糙类型的材料(例如，铜)，从而使得整个结构将对脱层现象(例如，在铜材料与树脂之间)特别地不敏感，该脱层现象可能是由被设置(例如，在其使用寿命期间在接通和断开器件之后)的热循环诱导的。在一个或多个实施例中，在这两种不同材料之间的粘合性可能是由于机械和化学性质的机制(即由于树脂可粘合的微刺(峰或谷)的存在，以及由于诸如用于使能每单元表面的更高化学交互的接触表面的增加而引起的。一个或多个实施例可以基于观察事实：通过借助于粗糙版本而与例如由标准类型的铜制成的表面相比，有可能获得有效表面(例如，在100-150％的区域中)的增加。另一方面，粗糙表面可能导致不期望现象(诸如对可湿性特征的修改)的开始，该效果的增加被称为“环氧树脂泄露”(EBO)。一个或多个实施例可以因此设想，提供两个材料层的堆叠(例如，两个铜层)：第一层，该第一层由光亮(闪亮)类型的铜制成，例如被电镀在引线框的整个表面上(例如，最小厚度为1μm)，其诸如还能够实现对例如半导体裸片的稳定附接；以及第二层，该第二层由粗糙铜制成，例如亦在此情况下通过在引线框的专用区域上电镀最小厚度大约为1μm而形成，例如使得能够实现接线键合类型(用于示例铜接线)的稳定连接。一个或多个实施例可以基于以下事实的实现：设想(例如，半光亮类型的)银的点沉积的技术可以不为封装体的树脂/化合物提供足够程度的粘合性。而且，层的沉积是有问题的并且沉积的层具有粗糙的形态，这可能引起银与树脂之间的脱层，键合接线(例如，铜接线)在存在热循环的情况下易受到故障影响。附图说明现在将仅通过非限制性示例的方式，参照所附附图来描述一个或多个实施例，在附图中：-图1是半导体器件的示意性横截面视图；-图2是与图1的箭头II大致相对应的视图，其展示了实施例的特性；以及-图3是实施例的生产的模式的合成表示。将认识到的是，为了图示的清晰和简单起见，各附图及其中的可见部件可以不全部以相同比例表示。具体实施方式在随后的描述中，展示了各种具体细节以便提供对实施例的各示例的深入理解。可以在没有一个或多个特定细节的情况下，或者利用其他方法、部件、材料等来获得实施例。在其他情况下，未详细展示或描述已知的结构、材料或操作，从而使得实施例的各个方面将不会被模糊。本说明书的框架中对于“实施例”或“一个实施例”的引用旨在指示关于该实施例所描述的特定的配置、结构或特性被包括在至少一个实施例中。结果，可能存在于本说明书的各个点中的诸如“在实施例中”、“在一个实施例中”等短语不一定恰好指代同一个实施例。而且，可以在一个或多个实施例中以任何适当的方式来对特定构造、结构或特性进行组合。在此使用的引用仅为了方便而被提供，并且因此未限定实施例的保护范畴或范围。图1是半导体器件10(诸如集成电路)的示意性图示。在一个或多个实施例中，器件10可以包括安装在所谓的裸片焊盘14上的半导体芯片或裸片(构成完全集成电路)12，该裸片焊盘可通过导电触头(引线尖端)16连接至外部，有可能将整体安排在所谓的“引线框”(LF)中，可以具有到该引线框的键合电接线18以便构成所谓的接线键合配置，其在裸片12的表面上设置的引线框(引线尖端)16与电接触焊盘或键合焊盘(在附图中不可见)之间延伸。所描述的部分的整体则可位于壳体或封装体20中，该壳体或封装体包括诸如用于使得能够对器件10的封装体进行模制的树脂或化合物。以上已经示意性描述的内容与本领域已知的解决方案相对应，这使得此处的更详细描述是多余的。如先前已经讨论的，一个或多个实施例解决了可能的脱层现象的问题，该脱层现象可能出现在例如由引线16的金属材料(例如，铜)以及封装体20的树脂制成的结构之间。一个或多个实施例通过提升前述材料之间的粘合性来解决以上方面，这通过增加以上材料的互相渗透(机械方式)并且通过创建能够在两种材料之间形成桥的键合(化学方式)来获得。在一个或多个实施例中，为了增加材料之间的互相渗透，可能的是使金属材料(例如，铜)的表面粗糙，以此方式使得当封装体(树脂)20的材料例如分散在包括引线16的引线框上时，此材料可遇到大量的键合位点。在一个或多个实施例中，可能的是设想多层金属材料的生长。在以下内容中，将引用铜(作为金属材料)对一个或多个实施例进行例示，从而设想多层材料的生长应用于引线框(例如，应用于引线16)，其中例如具体关注用于键合接线18的位点。以上内容仅通过示例的方式被提供并且因此不应当被理解为以任何方式限制实施例的范围，例如关于金属材料的选择。例如，在一个或多个实施例中，铜可以由银或镍来代替。例如，在一个或多个实施例中，可能的是设想在由例如铜制成的并且由100标示的基层上(实际上，将以其他方式构成裸片焊盘14和引线框的引线16两者的基础结构的铜材料)，将例如利用在以下内容中例示的生长技术来形成：-具有平滑形态的第一层102(例如，限定类型的，在铜的情况下为光亮(闪亮)铜)；以及-具有粗糙形态的第二(局部化)层104。在一个或多个实施例中(为了表示的简单起见，参见例如图2)，第一平坦层102可以包括例如以电解的方式被沉积在基础粗铜结构100上具有细粒度结构的铜，例如，具有1μm至2μm的厚度以及粗糙度(糙度)，表示为表面比(SR)，即大约为1的实际或有效表面积Ar与几何表面积Ag之间的比fr＝Ar/Ag。第二层104(其在一个或多个实施例中也被电沉积)可以具有表面粗糙度SR(再一次被限定为表面比，即被限定为比值Ar/Ag)包括在例如1.2至3.0之间的范围内的粒状(结节状)结构具有例如在1μm至3μm之间的厚度。当然，对电解沉积的引用不应当被理解为以任何方式限制实施例。在一个或多个实施例中，实际上有可能针对层102和层104两者来借助于使用其他方法，诸如化学气相沉积(CVD)、溅射、无电式电镀、喷涂等。在一个或多个实施例中(参见例如图1)，第一层102(即平滑层)可沉积在基础结构100的整个表面上(即在引线框的表面上)、以及可选地在裸片焊盘14的表面上。在一个或多个实施例中，相反，第二层104(即本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造半导体器件(10)的方法，所述半导体器件在非导电封装材料(20)中包括至少一个导电金属构件(16)，所述方法包括：‑提供覆盖所述导电金属构件(16)的第一金属层(102)，所述第一层(102)包括平坦的形态，以及‑提供第二金属层(104)，所述第二金属层通过使得所述第一层(102)的至少一个表面部分未被覆盖而部分地覆盖所述第一层(102)，所述第二层(104)包括粗糙的形态。

【技术特征摘要】
2016.08.19 IT 1020160000863211.一种制造半导体器件(10)的方法，所述半导体器件在非导电封装材料(20)中包括至少一个导电金属构件(16)，所述方法包括：-提供覆盖所述导电金属构件(16)的第一金属层(102)，所述第一层(102)包括平坦的形态，以及-提供第二金属层(104)，所述第二金属层通过使得所述第一层(102)的至少一个表面部分未被覆盖而部分地覆盖所述第一层(102)，所述第二层(104)包括粗糙的形态。2.如权利要求1所述的方法，包括优选地通过焊接将导电接线(18)键合到所述第二层(104)上。3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中：-所述第一层(102)具有1-2微米(1-2.10-6m)的厚度，并且/或者-所述第二层(104)具有1-3微米(1-3.10-6m)的厚度。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中：-所述第一层(102)具有大约为1的糙度表面比或SR，并且/或者-所述第二层(104)具有大约为1.2至3.0的糙度表面比或SR糙度。5.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述金属构件(16)、所述第一层(102)以及所述第二层(104)中的至少一者并且优选地全部包括铜。6.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一层(102)包括亮铜。7.如以上权利要求中任一项所述的方法，包括：通过电解沉积、化学气相沉积、溅射、无电式电镀以及喷涂之一来提供...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·克雷马，P·卡莎蒂，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT