具有由金属条形成的隔间屏蔽的半导体器件及其制造方法技术

一种半导体器件具有衬底和设置在衬底之上的第一和第二电气组件。第一金属条在衬底之上设置在第一电气组件和第二电气组件之间。通过在载体之上设置掩模来形成第一金属条。在掩模中形成开口，并且在掩模之上溅射金属层。去除掩模以将金属层留在开口内作为第一金属条。第一金属条可以存储在带和卷中。第一金属条可以存储在带和卷中。第一金属条可以存储在带和卷中。

【技术实现步骤摘要】
具有由金属条形成的隔间屏蔽的半导体器件及其制造方法


[0001]本专利技术一般地涉及半导体器件，并且更特别地，涉及具有由金属条形成的隔间屏蔽（compartment shield）的半导体器件及其制造方法。

技术介绍

[0002]半导体器件通常在现代电子产品中发现。半导体器件执行各种各样的功能，诸如信号处理、高速计算、发射和接收电磁信号、控制电子器件、将阳光变换成电以及为电视显示器创建视觉图像。半导体器件在通信、功率转换、网络、计算机、娱乐和消费产品的领域中发现。半导体器件也在军事应用、航空、汽车、工业控制器和办公设备中发现。
[0003]半导体器件通常使用两种复杂的制造工艺来制造：前端制造和后端制造。前端制造涉及在半导体晶片的表面上形成多个管芯。晶片上的每个管芯包含被电连接以形成功能电路的有源和无源电气组件。有源电气组件（诸如晶体管和二极管）具有控制电流流动的能力。无源电气组件（诸如电容器、电感器和电阻器）创建执行电路功能所必要的电压和电流之间的关系。
[0004]后端制造指代将完成的晶片切割或单体化成个体半导体管芯并封装该半导体管芯以用于结构支撑、电互连和环境隔离。为了使半导体管芯单体化，晶片沿着晶片的称为锯道或划线的非功能区被刻划和断开。使用激光切割工具或锯片将晶片单体化。在单体化之后，将个体半导体管芯安装到封装衬底，所述封装衬底包括用于与其他系统组件互连的引脚或接触焊盘。然后将形成在半导体管芯之上的接触焊盘连接到封装内的接触焊盘。可以用导电层、凸块、柱形凸块、导电膏、接合线（bond wire）或其他合适的互连结构来进行电连接。将密封剂或其他模塑料沉积在封装之上以提供物理支撑和电隔离。然后将完成的封装插入到电系统中，并且使半导体器件的功能对其他系统组件可用。
[0005]图1a示出具有基础衬底材料102的半导体晶片100，所述基础衬底材料102诸如硅、锗、磷化铝、砷化铝、砷化镓、氮化镓、磷化铟、碳化硅或其他块体半导体材料。多个半导体管芯或组件104形成在晶片100上，由非有源、管芯间晶片区域或锯道106分开，如上面所描述的。锯道106提供切割区域，用以将半导体晶片100单体化成个体半导体管芯104。在一个实施例中，半导体晶片100具有100
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450毫米（mm）的宽度或直径。
[0006]图1b示出半导体晶片100的一部分的截面图。每个半导体管芯104具有背部或非有源表面108和有源表面110，所述有源表面110包含模拟或数字电路，所述模拟或数字电路被实现为形成在管芯内或管芯之上且根据管芯的电设计和功能而电互连的有源器件、无源器件、导电层和电介质层。例如，电路可以包括：一个或多个晶体管、二极管和其他电路元件，其形成在有源表面110内以实现模拟电路或数字电路，诸如数字信号处理器（DSP）、ASIC、MEMS、存储器或其他信号处理电路。半导体管芯104也可以包含集成无源器件（IPD），诸如电感器、电容器和电阻器，以用于RF信号处理。半导体晶片100的背面108可以经历可选的背面研磨操作，该操作利用机械研磨或蚀刻工艺，以去除基底材料102的一部分并减小半导体晶片100和半导体管芯104的厚度。
[0007]使用PVD、CVD、电解电镀、无电镀工艺或其他合适的金属沉积工艺来在有源表面110之上形成导电层112。导电层112包括铝（Al）、铜（Cu）、锡（Sn）、镍（Ni）、金（Au）、银（Ag）或其他合适的导电材料的一层或多层。导电层112作为电连接到有源表面110上的电路的接触焊盘而操作。
[0008]如图1b中所示，导电层112可以形成为距半导体管芯104的边缘第一距离并排设置的接触焊盘。替代地，导电层112可以形成为如下接触焊盘：其在多行中偏移以便第一行接触焊盘距管芯的边缘第一距离来设置，并且与第一行交替的第二行接触焊盘距管芯的边缘第二距离来设置。导电层112表示在半导体管芯104之上形成的最后导电层，其具有用于随后电互连到更大系统的接触焊盘。然而，在有源表面110上的实际半导体器件和用于信号路由的接触焊盘112之间可以形成一个或多个中间导电和绝缘层。
[0009]使用蒸发、电解电镀、无电镀、球滴或丝网印刷工艺来在导电层112之上沉积导电凸块材料。凸块材料可以是具有可选焊剂溶液的Al、Sn、Ni、Au、Ag、铅（Pb）、铋（Bi）、Cu、焊料以及其组合。例如，凸块材料可以是共晶Sn/Pb、高铅焊料或无铅焊料。使用合适的附着或接合工艺来将凸块材料接合到导电层112。可以通过将凸块材料加热到其熔点以上来使该材料回流以形成导电球或凸块114。在一个实施例中，导电凸块114形成在具有润湿层、阻挡层和粘附层的凸块下金属化（UBM）之上。导电凸块114也可以被压缩接合或热压接合到导电层112。导电凸块114表示一种类型的可以在导电层112之上形成以用于电连接到衬底的互连结构。互连结构也可以使用接合线、导电膏、柱形凸块、微凸块、导电柱或其他电互连。
[0010]在图1c中，使用锯片或激光切割工具118通过锯道106将半导体晶片100单体化成个体半导体管芯104。个体半导体管芯104可以被检查和电测试，以标识单体化后的KGD。
[0011]半导体器件通常易受以下各项的影响：电磁干扰（EMI）、射频干扰（RFI）、谐波失真或其他器件间干扰，诸如电容性、电感性或电导耦合，也称为串扰，其可干扰半导体器件的工作。高速模拟电路（例如射频（RF）滤波器）或数字电路也生成干扰。通常形成屏蔽层以屏蔽封装内的电子零件免受EMI和其他干扰。
[0012]干扰也可以是器件内的。半导体封装通常将具有隔间屏蔽，以将一个或多个组件与封装内的其他组件进行屏蔽。图2a示出可能形成以分隔封装的盖子或罐（can）120的示例。罐120具有四个连接的侧面，以围绕四面半导体管芯104完全且连续地延伸。
[0013]图2b示出作为制造工艺的一部分被添加到封装124的罐120。罐120位于衬底126上并围绕半导体管芯104a。通过罐120的导电材料，保护半导体管芯104a免受由半导体管芯104b生成的EMI，并且反之亦然。罐120可以通过衬底126耦合到地，以改善屏蔽。密封剂130沉积在图2c和2d中的封装124之上以完成封装。图2c示出截面图，而图2d示出自顶向下的平面图。
[0014]罐120针对屏蔽奏效，但也呈现显著的问题。作为表面安装工艺的一部分来安装罐120，但是除了用于安装其他组件的机器之外，还需要额外的机器来安装罐。附加的机器降低生产率并增加成本。此外，不同的罐120必须针对其中期望罐的每个不同情形来被设计和制造，例如总体上不同尺寸的管芯或不同的组件。因此，存在对一种改进的隔间屏蔽制造工艺和器件的需要。
附图说明
[0015]图1a
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1c图示具有由锯道分开的多个半导体管芯的半导体晶片；图2a
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2d图示使用屏蔽罐进行隔间屏蔽；图3a
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3h图示形成用于屏蔽用途的金属条；图4a
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4d图示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制造半导体器件的方法，包括：提供衬底；在衬底之上设置第一电气组件；在衬底之上设置第二电气组件；和在衬底之上在第一电气组件和第二电气组件之间设置第一金属条。2.根据权利要求1所述的方法，还包括通过以下各项来形成第一金属条：提供载体；在载体之上设置掩模；在掩模中形成开口；在掩模之上溅射金属层；和去除掩模以将金属条留在载体上。3.根据权利要求2所述的方法，还包括使用拾取和放置工艺或器件将第一金属条从载体移动到带和卷式存储装置。4.根据权利要求1所述的方法，还包括将第二金属条设置在衬底之上，其中第一电气组件在第一金属条和第二金属条之间。5.根据权利要求4所述的方法，还包括将第三金属条和第四金属条设置在衬底之上，其中第一电气组件在所述第三金属条和第四金属条之间。6.根据权利要求1所述的方法，还包括在衬底之上设置第二金属条，其中第二金属条的长度不同于第一金属条的长度。7.一种制造半导体器件的方法，包括：提供电气组件；和邻近电气组件设置第一金属条。8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛龙国，具敎王，金熙娟，金晟国，
申请(专利权)人：星科金朋私人有限公司，
类型：发明
国别省市：