制造半导体器件的方法及相应的半导体器件技术

公开了制造半导体器件的方法及相应的半导体器件。翘曲的半导体管芯通过以下方式附接到衬底(诸如引线框)上，即将第一质量块管芯附接材料分配到衬底的区域上，随后分配第二质量块管芯附接材料，使得第二质量块管芯附接材料提供凸起结构的管芯附接材料。例如，第二质量块体可以沉积在第一质量块体的中央。半导体管芯被放置到第一质量块管芯附接材料和第二质量块管芯附接材料上，其凹入/凸出形状与管芯附接材料的分布相匹配，从而有效地防止了不希望的空气滞留。望的空气滞留。望的空气滞留。

【技术实现步骤摘要】
制造半导体器件的方法及相应的半导体器件
[0001]本申请要求于2020年8月28日提交的意大利专利申请号102020000020605的优先权权益，其内容在法律允许的最大范围内通过引用整体结合于本文中。


[0002]本说明书涉及半导体器件。
[0003]一个或多个实施例可以有利地应用于制造包括容易翘曲的部件(如半导体芯片或管芯)的半导体器件。

技术介绍

[0004]某些电子部件如“功率”集成电路管芯受益于具有减小的管芯厚度(即，受益于非常薄)。这种减小的厚度增加了热排出并且还可以降低垂直晶体管器件中的传导或“导通”电阻Ron。
[0005]部件的前(顶)侧的金属化(如涉及诸如带状楔形接合的处理步骤)可能会导致明显的管芯翘曲。例如，这种翘曲会妨碍在衬底(例如，引线框)上的令人满意的管芯附接。
[0006]管芯附接材料的模板印刷目前用于薄集成电路管芯，因为这有助于避免管芯顶部上的边缘渗出。
[0007]管芯翘曲可能导致管芯下方的空气在管芯附接胶水中出现不希望有的滞留，进而可能导致不希望的现象，例如在带状楔形结合期间的分层，从而导致性能和可靠性问题。
[0008]本领域需要有助于克服上述缺点的方法。

技术实现思路

[0009]一个或多个实施例可涉及一种方法。
[0010]一个或多个实施例可涉及相关器件。安装在例如引线框的衬底上的集成电路可为这种衬底的示例。
[0011]一个或多个实施例可设想一种双分配过程，包括胶水模版印刷，之后是胶水喷嘴写入(例如，以十字形图案等)。这种双分配过程有效地防止了空气滞留，从而提高了性能和可靠性，例如增加的楔形接合产量。
[0012]一个或多个实施例可应用于例如QFN(四方扁平无引线)封装体之类的封装体，并且通常可应用于容易出现翘曲管芯问题的半导体器件。
[0013]一个或多个实施例可考虑在不同的分配步骤中使用不同的胶水流变性/触变性，从而使得与管芯/器件的周边相比在中心处的附接胶水中的填充剂颗粒(例如，Ag球)的密度更高。
[0014]一个或多个实施例可以提供以下优点，例如：改进的管芯附接质量；增加的导线/楔形物/带状物接合产量；以及改进的可靠性。
附图说明
[0015]现在将参考附图仅通过举例来描述一个或多个实施例，其中：
[0016]图1是示出了根据本公开的执行方法的方式的半导体器件的部分分解截面图；
[0017]图2是示出了根据本公开的方法中的可能步骤或动作的流程图；
[0018]图3是利用根据本公开的方法制造的电子器件的透视平面图。
具体实施方式
[0019]在随后的描述中，示出了旨在提供对本说明书的实施例的示例的深入理解的一个或多个具体细节。这些实施例可以在没有这些具体细节中的一个或多个细节的情况下获得，或者可以使用其他方法、部件、材料等来获得。在其他情况下，不详细示出或描述已知的结构、材料或操作，从而不会使实施例的某些方面模糊。
[0020]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所描述的具体配置、结构、或特性被包括在至少一个实施例中。因此，在于本说明书的一个或多个点中可能出现的如“在实施例中”或“在一个实施例中”之类的短语不一定是指同一个实施例。
[0021]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造、结构或特性。
[0022]本文使用的标题/参考文献仅为了方便起见而提供，因此不限定保护范围或实施例的范围。
[0023]本文举例示出的一个或多个实施例涉及半导体产品，例如图1中标为10的半导体产品，其包括容易翘曲的部件12。
[0024]涉及在切割之后变得翘曲的一个或多个半导体芯片或管芯12的产品，诸如薄的(例如，具有约110微米的厚度)和大的(例如，具有约34mm2的面积)管芯，这些是可有利地应用实施例的产品的示例。当然，这些定量数字仅是示例性的而非限制性的。
[0025]产品(器件)10可包括QFN(四方扁平无引线)封装体14，即，具有结合在模制化合物的底侧中的引线的封装体14。为了便于表示，该封装体在图1中不可见。
[0026]模板印刷是本领域的常规工艺，其涉及将管芯附接材料沉积在衬底16(例如引线框中所谓的管芯垫)上，以在衬底与部件/管芯之间建立机械/电气和导热的耦合。
[0027]名称“引线框”(或“引线框架”)目前用来(例如参见美国专利商标局的USPC综合术语表)指示金属框架，该金属框架为集成电路芯片或管芯以及将芯片或管芯中的集成电路与其他电部件或触点互连的电引线提供支撑。
[0028]如常规实践的模版印刷是之后(例如，立即)是将部件/管芯12放置在衬底16上的步骤或阶段。在这个阶段中使用的设备和材料包括(专用)模板、管芯附接材料和打印机。
[0029]写入(经由具有分配喷嘴的写入头)是可应用于将管芯附接材料沉积在衬底上以在衬底与部件/管芯之间建立机械/电气和导热耦合的另一过程。
[0030]然后，写入之后(例如，立即)是将部件/管芯12放置在衬底16上的步骤或阶段。在这个阶段中使用的设备和材料可以包括(圆形)分配头(通常称为“毛细管”)以及时间压力泵(如目前在标准管芯接合器件中可获得的)。时间压力泵将定时压力脉冲施加到分配注射器，分配参数由系统软件和压力控制器监测。
[0031]模板印刷一直是流行的解决方案，因为其提供了具有薄管芯和平坦引线框/衬底的稳健管芯附接工艺。
[0032]本领域技术人员将认识到制造半导体器件(例如，器件10)还涉及不同附加步骤或动作(例如，形成提供芯片或管芯12与衬底16中的导电引线之间的电连接的引线接合图案、将封装体14模制到所得到的组件上等)。为了避免使本描述不必要地繁琐，在此不论述这些(常规的)步骤或动作。
[0033]据观察，薄的且大的部件/管芯(即，具有减小的纵横比的部件/管芯)会容易翘曲(例如，由于金属化)，从而导致目前通常被称为“哭泣”形状的翘曲形状。如在图1中示出的(为了易于解释而有意夸大)，这是一个弯曲的形状，类似于哭泣的嘴巴的形状，具有面向下的凹面12a(朝向衬底16)和面向上的凸面12b(远离衬底16)。
[0034]这种“哭泣”的形状(由于潜在的翘曲现象，其取向
‑
下凹/上凸
‑
倾向于以系统的方式重复)会导致在管芯12被(轻轻地)释放在附接材料(胶水层)的顶部上时，在管芯12与衬底16之间的管芯附接材料中形成空隙的风险。
[0035]已经发现，这样的空隙对导线/楔形物/带状物接合产量有严重影响，并且更一般地，对最终产品或器件的性能(例如，在场效应晶体管的情况下的垂直电流传输和RdsOn)有严重影响。
[0036]这不可避免地限制了模板印刷在相对较小的薄芯片，即具有接近1的纵横比的管芯(也取决于所涉及的硅技术)，上的应用。
[0037]总之：当使用具有标记“哭泣”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：将半导体管芯附接到衬底的区域上，其中所述半导体管芯包括翘曲的半导体管芯，所述翘曲的半导体管芯具有彼此相对的第一表面和第二表面，所述第一表面凹入，并且所述第二表面凸出；将第一质量块管芯附接材料分配到所述区域上；将第二质量块管芯附接材料分配到所述第一质量块管芯附接材料上；其中所述第二质量块管芯附接材料相对于所述第一质量块管芯附接材料提供凸起结构的管芯附接材料；其中分配所述第二质量块管芯附接材料包括：在所述第一质量块管芯附接材料的中央分配所述第二质量块管芯附接材料；以及将所述翘曲的半导体管芯放置到所述第一质量块管芯附接材料和所述第二质量块管芯附接材料上，所述翘曲的半导体管芯的第一凹面面向所述衬底，所述衬底上分配有管芯附接材料。2.根据权利要求1所述的方法，其中分配所述第二质量块管芯附接材料进一步包括：根据十字形图案分配所述第二质量块管芯附接材料。3.根据权利要求1所述的方法，其中分配所述第一质量块管芯附接材料包括：将所述第一质量块管芯附接材料模版印刷到所述区域上。4.根据权利要求3所述的方法，其中分配所述第二质量块管芯附接材料包括：将所述第二质量块管芯附接材料写到所述第一质量块管芯附接材料上。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一质量块管芯附接材料和所述第二质量块管芯附接材料包括相同的管芯附接材料。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一质量块管芯附接材料具有第一粘度值和第一触变指数，并且其中所述第二质量块管芯附接材料具有第二粘度值和第二触变指数，所述第一粘度值不同于所述第二粘度值，并且/或者所述第一触变指数不同于所述第二触变指数。7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，固化所述第一质量块管芯附接材料和所述第二质量块管芯附接材料，以便将所述翘曲的半导体管芯附接到所述衬底。8.一种方法，包括：将半导体管芯附接到衬底的区域上，其中所述半导体管芯包括翘曲的半导体管芯，所述翘曲的半导体管芯具有彼此相对的第一表面和第二表面，所述第一表面凹入，并且所述第二表面凸出；将第一质量块管芯附接材料分配到所述区域上；将第二质量块管芯附接材料分配到所述第一质量块管芯附接材料上；其中所述第二质量块管芯附接材料相对于所述第一质量块管芯附接材料提供凸起结构的管芯附接材料；其中分配所述第二质量块管芯附接材料包括：在所述第一质量块管芯附接材料的外围分配所述第二质量块管芯附接材料；以及将所述翘曲的半导体管芯放置到所述第一质量块管芯附接材料和所述第二质量块管芯附接材料上，所述翘曲的半导体管芯的第二凸面面向所述衬底，所述衬底上分配有管芯
附接材料。9.根据权利要求8所述的方法，其中分配所述第一质量块管芯附接材料包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：意法半导体私人公司，
类型：发明
国别省市：