制造半导体器件的方法和对应的半导体器件技术

本公开的实施例涉及制造半导体器件的方法和对应的半导体器件。一种方法包括将激光直接构造材料模制到至少一个半导体管芯上，在所述激光直接构造材料上形成抗蚀剂材料，经由激光束能量产生在所述激光直接构造材料中的导电构件的相互对准的图案以及抗蚀剂材料的、具有在所述导电构件的侧向的侧壁的蚀刻的部分，以及在所述抗蚀剂材料的所述蚀刻部分处形成导电材料，所述导电材料在所述抗蚀剂材料的所述蚀刻部分的所述侧壁处具有横向限制表面。述蚀刻部分的所述侧壁处具有横向限制表面。述蚀刻部分的所述侧壁处具有横向限制表面。

【技术实现步骤摘要】
制造半导体器件的方法和对应的半导体器件


[0001]本公开涉及制造半导体器件的方法的实施例，其可以被应用于制造半导体器件，例如集成电路(IC)。

技术介绍

[0002]制造半导体器件(例如，集成电路(IC))是已经吸引了广泛的研究活动的

[0003]尽管在该制造半导体器件的领域中广泛的研究活动，进一步改善的解决方案是被期望的。

技术实现思路

[0004]本公开的一个或多个实施例的目的是有助于在半导体器件的制造中提供改善的解决方案。
[0005]一个或多个实施例可以在半导体器件封装中提供各种类型的改善。
[0006]例如，一个或多个实施例可以促进：
[0007]防止铜(Cu)在电镀工艺中横向生长的导电构件；
[0008]在具有基本竖直边缘的激光直接构造(LDS)材料的表面上方获得Cu生长；
[0009]例如，减小Cu轨道的节距，满足25/25μm线/空间的设计约束。
[0010]一个或多个实施例可以用在QFN(四方扁平无引线)、BGA(球栅阵列)/LGA(焊盘栅格阵列)或QFP(四方扁平封装或封包)封装上。QFN(四方扁平无引线)是具有金属引线框架的封装类型，其中扁平引线被完全结合在模制化合物中。BGA/LGA是一种封装类型，其特征在于焊球/焊盘被结合在用有机衬底制造的模制化合物中。QFP是具有金属引线框架和鸥翼引线的封装类型。
附图说明
[0011]应当理解，为了清楚和易于理解，各个附图可能未按相同的比例绘制。
[0012]现在将仅通过示例的方式，参考附图来描述一个或多个实施例，其中：
[0013]图1是具有横向Cu生长的导电构件的截面图；
[0014]图2A至图2J是本公开的实施例中或在本公开的范围内的可能动作或步骤的示例；以及
[0015]图3是在本公开的一个或多个实施例中或在本公开的范围内的导电构件的截面图。
具体实施方式
[0016]在随后的描述中，示出了各种具体细节以便提供对根据描述的实施例的各种示例的深入理解。可以在没有一个或多个具体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。
[0017]在本说明书的框架中对“实施例”或“一个实施例”的引用旨在指示关于该实施例描述的特定配置、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，可以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”等的短语不一定确切地指代一个和相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何适当的方式组合特定的构形、结构或特性。
[0018]基于在如下所述的本公开中的附图的讨论中的部件的取向，术语“竖直”、“上部”和“底部”仅用于讨论目的。这些术语并非限制性的，因为本公开中明确公开、隐含地公开或固有地公开了可能的位置。
[0019]本文使用的标题/引用仅为了方便而提供，并且因此不限定保护的程度或实施例的范围。
[0020]在半导体器件制造中，引线框架或衬底与被布置在其上的半导体芯片或裸片之间的电连接可以以金属布线的形式提供(所谓的引线接合技术可以是这种方法的示例)。
[0021]可以将绝缘化合物(例如，环氧树脂模制化合物)模制到引线框架或衬底上，以包封布置在其上的半导体管芯或裸片。
[0022]该领域的最近发展(例如，由诸如US2018/342433A1、US2018/342453A1或US2019/115287A1的文献见证)公开了针对该目的使用添加剂模制化合物(例如，激光直接构造(LDS)材料)的可能性。
[0023]激光直接构造(LDS)是现在广泛用于工业和消费电子市场的各种部门中的基于激光的加工技术(例如用于高性能天线集成)，其中天线设计可以被直接形成在模制塑料部件上。在示例性工艺中，模制部件可以使用市售的树脂生产，所述树脂包括适用于LDS方法的添加剂；广泛的树脂，例如聚合物树脂，如PC(聚碳酸酯)、PC/ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)、ABS和LCP(液晶聚合物)目前可用于该目的。
[0024]在LDS中，激光束可以被用于将期望的导电图案传输到塑料模塑上，然后可以对其进行金属化(例如，通过用铜或其他金属进行化学镀)以完成期望的导电图案。
[0025]例如，一旦导电构件(诸如线或过孔)被构造为经由激光束“激活(activated)”的LDS材料，则可以通过在其上形成导电材料来促进这些构造的电导率。这可以涉及例如通过浸入铜(Cu)化学镀镀液中形成薄膜，紧跟着电镀Cu生长，这导致连接半导体管芯或裸片与引线的厚Cu轨道的形成。
[0026]导电构件20a、20b和导电材料可以被称为导电构件，其具有如U形形状的结构，如图2G
‑
2J所示。
[0027]直接铜互连件已经被认为是难以被适用于具有精细节距的器件，该器件在相邻的导电构件之间具有减小的间距。电镀Cu生长基本上是各向同性的，并且因此可以暗示在导电构件上方的横向Cu生长。
[0028]这在图1中例示，其中附图标记16表示其中形成有凹陷部分16a的衬底。这可以是LDS材料的衬底在16a处暴露于激光束激活能量以在其中构造导电构件(例如，导电线)的情况。附图标记22表示如先前论述的在16a处形成的导电(例如，Cu)轨道或迹线，并且因此展现一定程度的横向生长。
[0029]这种横向生长对相邻导电构件之间的间隙施加约束：事实上，太靠近的间隔可能
导致在相邻结构之间的不期望的接触(短路)。
[0030]因此，应用如迄今为止所讨论的常规LDS技术来提供这种构造(例如，轨道或过孔)涉及设计具有足够宽以促进避免在Cu电镀之后的相邻结构之间的不期望接触的间隔(节距)的此类构造。
[0031]例如(当然，这些附图纯粹是示例性的和非强制的)，具有宽度为80μm(由于LDS材料的激光束激活而产生)的导电轨道由于在具有50μm的Cu电镀生长的轨道的每一侧处的50μm的Cu横向生长，而最终可以变为180μm宽。
[0032]迄今为止所讨论的常规LDS技术因此难以应用于如在例如智能功率硅技术的应用中所期望的“精细节距(fine pitch)”轨道或迹线，例如，具有20μm(最小)激光点和厚Cu电镀。
[0033]还观察到，迄今为止所讨论的常规LDS技术可能导致由于不均匀电流密度而在拐角处或在过孔处形成的Cu尖峰。
[0034]一个或多个实施例可以促进防止在导电构件上方的横向Cu生长。
[0035]在一个或多个实施例中，由Cu在导电构件上方的生长产生的Cu轨道可以具有基本上竖直的边缘。
[0036]图2A至图2J是可以在制造半导体产品100中实现的各种动作的示例。
[0037]图2A是提供引线框架材料10(例如，Cu片)的示例。
[0038]当前使用名称“引线框架(leadframe)”(或“引线框(lead frame)”)(例如，参见美国专利商标局的USPC整合术语表)以指示为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，包括：将树脂材料形成到至少一个半导体管芯上，所述树脂材料至少部分地包封所述至少一个半导体管芯；在所述树脂材料上形成抗蚀剂材料；通过对所述树脂材料和所述抗蚀剂材料施加激光，来形成和构造在所述树脂材料内的导电构件的相互对准的图案，形成和构造所述导电构件包括：在所述抗蚀剂材料中形成开口，所述开口暴露所述导电构件，并且通过去除所述抗蚀剂材料的部分而形成所述抗蚀剂材料的、与所述导电构件相邻的侧壁；以及在所述抗蚀剂材料中的所述开口处，在所述激光直接构造材料中被构造的所述导电构件上形成导电材料，其中所述导电材料在所述抗蚀剂材料的所述侧壁处具有横向限制表面。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述树脂材料是激光直接构造材料。3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述激光直接构造材料中的所述导电构件上形成导电材料包括在所述抗蚀剂材料的所述开口处生长导电材料。4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述抗蚀剂材料的所述开口处生长导电材料还包括：将所述激光直接构造材料、所述抗蚀剂材料以及在所述激光直接构造材料中被构造的所述导电构件，在所述开口处浸没在含金属镀液中。5.根据权利要求3所述的方法，其中在所述抗蚀剂材料的所述开口处生长导电材料包括：在所述激光直接构造材料中被构造的所述导电构件上生长导电材料的第一层；以及在所述导电材料的第一层上生长导电材料的第二层，所述第二层比所述第一层厚。6.根据权利要求5所述的方法，还包括:经由化学镀镀液来生长所述导电材料的第一层；以及经由电镀生长来生长所述导电材料的第二层。7.根据权利要求1所述的方法，其中在所述激光直接构造材料中被构造的所述导电构件上形成的所述导电材料还包括铜材料。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述抗蚀剂材料选自以下至少一项：阻焊剂、环氧树脂材料、粘合带和光致抗蚀剂材料。9.根据权利要求1所述的方法，其中在所述激光直接构造材料中被构造的所述导电构件还包括：在所述激光直接构造材料上方的导电线；以及通过所述激光直接构造材料的导电过孔。10.根据权利要求1所述的方法，包括：在所述抗蚀剂材料的所述开口处，在所述激光直接构造材料中被构造的所述导电构件上形成所述导电材料之后，移除被形成在所述激光直接构造材料上的所述抗蚀剂材料。11.一种器件，包括：在至少一个半导体管芯上的激光直接构造材料，所述激光直接构造材料至少部分地包封所述至少一个半...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
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：