半導(dǎo)體器件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及半導(dǎo)體器件及制造半導(dǎo)體器件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]包括半導(dǎo)體器件的電子設(shè)備是我們?nèi)粘Ｉ畈豢苫蛉钡摹ｋS著電子技術(shù)的發(fā)展，電子設(shè)備變得更加復(fù)雜并包括更多數(shù)量的集成電路執(zhí)行所需要的多種功能。因此，電子設(shè)備的制造包括越來越多的組裝和加工步驟以及用于生產(chǎn)電子設(shè)備中的半導(dǎo)體器件的材料。因此，存在簡化生產(chǎn)步驟、提高生產(chǎn)效率和降低每個電子設(shè)備的相關(guān)制造成本的持續(xù)需求。
[0003]在制造半導(dǎo)體器件的操作中，半導(dǎo)體器件與許多集成組件裝配在一起，這些組件包括熱性能不同的各種材料。這樣，在半導(dǎo)體器件固化之后，該集成組件就會是不需要的配置。該不需要的配置將導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的產(chǎn)量損失、不同組件之間的黏結(jié)性差或者組件分層等等。而且，半導(dǎo)體器件的組件包括數(shù)量有限的各種金屬材料，因此成本較高。這些組件的不需要的配置和半導(dǎo)體的產(chǎn)量損耗將進一步加劇材料浪費，并會因此增加制造成本。
[0004]隨著涉及到更多的不同材料的不同組件且半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)操作的復(fù)雜性的增力口，在簡化制造操作和最小化材料的使用量方面面臨更多的挑戰(zhàn)。由此，就存在改進制造半導(dǎo)體的方法和解決上述缺陷的持續(xù)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面提供了一種半導(dǎo)體器件，包括:管芯；焊盤，設(shè)置在所述管芯上并配置為通過連接在所述焊盤上的導(dǎo)電跡線與凸塊電連接；聚合物，設(shè)置在所述管芯上方并被圖案化以提供用于所述導(dǎo)電跡線穿過的路徑；模塑件，圍繞所述管芯和所述聚合物；其中所述模塑件的上表面與所述聚合物的上表面基本處于同一水平面上。
[0006]在該半導(dǎo)體器件中，所述模塑件包括鄰近所述管芯的邊緣且設(shè)置在所述聚合物和所述管芯之間的突出部分。
[0007]在該半導(dǎo)體器件中，所述模塑件的所述突出部分具有與所述聚合物的厚度基本相同的高度。
[0008]在該半導(dǎo)體器件中，所述模塑件的所述突出部分的所述高度是大約I μ m到大約15 μ m0
[0009]在該半導(dǎo)體器件中，所述模塑件的所述突出部分從所述管芯的所述邊緣朝向所述聚合物延伸的長度是大約5 μ m到大約15 μ m。
[0010]在該半導(dǎo)體器件中，所述聚合物和所述模塑件的所述突出部分之間的成角度的界面的角度是大約30度到大約110度。
[0011 ] 在該半導(dǎo)體器件中，進一步包括位于所述管芯和所述焊盤上方的鈍化層。
[0012]在該半導(dǎo)體器件中，所述模塑件包括鄰近所述管芯的邊緣且設(shè)置在所述鈍化層和所述管芯之間的延伸部。
[0013]在該半導(dǎo)體器件中，所述模塑件的從所述管芯的所述邊緣朝向所述鈍化層延伸的所述延伸部是大約2 μ m到大約6 μ m。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供了一種半導(dǎo)體器件，包括:管芯；焊盤，設(shè)置在所述管芯上并通過連接在所述焊盤上的導(dǎo)電材料與凸塊電連接；第一聚合物，設(shè)置在所述管芯之上并被圖案化成具有位于所述焊盤之上的用于所述導(dǎo)電材料穿過的開口 ；模塑件，圍繞所述管芯和所述第一聚合物；第二聚合物，設(shè)置在所述導(dǎo)電材料與所述第一聚合物之間及所述導(dǎo)電材料與所述模塑件之間；其中，所述第一聚合物包括位于所述焊盤上方的第一凹部，所述第二聚合物包括位于所述焊盤上方的第二凹部，所述第一凹部圍繞所述第二凹部。
[0015]在該半導(dǎo)體器件中，所述第一聚合物的所述第一凹部比所述第二聚合物的所述第二凹部大。
[0016]在該半導(dǎo)體器件中，所述第一聚合物的所述第一凹部具有大約20μπι到大約60 μ m的寬度。
[0017]在該半導(dǎo)體器件中，所述第二聚合物的所述第二凹部具有大約1ym到大約20 μ m的寬度。
[0018]在該半導(dǎo)體器件中，所述第一聚合物的所述第一凹部或所述第二聚合物的所述第二凹部是錐形結(jié)構(gòu)。
[0019]在該半導(dǎo)體器件中，所述第一聚合物與所述第二聚合物之間及所述模塑件與所述第二聚合物之間的第一平面界面基本上平行于所述第二聚合物與所述導(dǎo)電材料之間的第二平面界面。
[0020]在該半導(dǎo)體器件中，進一步包括設(shè)置在所述導(dǎo)電材料上的凸塊下金屬(UBM)。
[0021]在該半導(dǎo)體器件中，所述導(dǎo)電材料和所述UBM之間的第三平面界面基本上平行于所述第一平面界面和所述第二平面界面。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的又一方面提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括:提供管芯；在所述管芯上形成焊盤；在所述管芯上方設(shè)置第一聚合物；將所述第一聚合物圖案化成具有位于所述焊盤上方的開口 ；在所述圖案化的第一聚合物上方設(shè)置犧牲層；圍繞所述管芯設(shè)置模塑件；移除所述模塑件的部分從而露出所述犧牲層；移除所述犧牲層從而露出所述焊盤和所述第一聚合物；在所述第一聚合物上設(shè)置第二聚合物；將所述第二聚合物圖案化成具有位于所述焊盤上方的開口 ；以及在所述開口內(nèi)的所述焊盤上設(shè)置導(dǎo)電材料。
[0023]在該方法中，通過光刻操作對所述第一聚合物執(zhí)行所述圖案化。
[0024]在該方法中，通過蝕刻操作移除所述犧牲層。
【附圖說明】
[0025]當(dāng)結(jié)合附圖閱讀下面的詳細(xì)描述時，能更好地理解本公開的各個方面。要強調(diào)的是，根據(jù)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)做法，各個特征沒有按照比例繪制。事實上，為了討論的清楚，各種特征的尺寸可以隨意增加或減小。
[0026]圖1是根據(jù)本公開的一些實施例的半導(dǎo)體器件的示意圖。
[0027]圖2是根據(jù)本公開的一些實施例的具有第一聚合物的第一凹部的半導(dǎo)體器件的示意圖。
[0028]圖3是根據(jù)本公開的一些實施例的具有模塑件的突出部的半導(dǎo)體器件的示意圖。
[0029]圖3A是根據(jù)本公開的一些實施例的模塑件的突出部和延伸部的半導(dǎo)體器件的示意圖。
[0030]圖4是根據(jù)本公開的一些實施例的具有第二聚合物的半導(dǎo)體器件的示意圖。
[0031]圖5是根據(jù)本公開的一些實施例的具有第二聚合物的第二凹部的半導(dǎo)體器件的示意圖。
[0032]圖6是根據(jù)本公開的一些實施例的具有導(dǎo)電跡線的半導(dǎo)體器件的示意圖。
[0033]圖7是根據(jù)本公開的一些實施例的具有第三聚合物的半導(dǎo)體器件的示意圖。
[0034]圖8是根據(jù)本公開的一些實施例的具有位于凸塊下金屬(UBM)上的凸塊的半導(dǎo)體器件的示意圖。
[0035]圖9是根據(jù)本公開的一些實施例的半導(dǎo)體封裝的示意圖。
[0036]圖10是根據(jù)本公開的一些實施例的制造半導(dǎo)體器件的方法的流程圖。
[0037]圖1OA是根據(jù)本公開的一些實施例的具有管芯、焊盤和第一聚合物的晶圓的示意圖。
[0038]圖1OB是根據(jù)本公開的一些實施例的具有圖案化的第一聚合物的晶圓的示意圖。
[0039]圖1OC是根據(jù)本公開的一些實施例的具有犧牲層的晶圓的示意圖。
[0040]圖1OD是根據(jù)本公開的一些實施例的具有單管芯的晶圓的示意圖。
[0041]圖1OE是根據(jù)本公開的一些實施例的具有位于載體上的管芯的半導(dǎo)體器件的示意圖。
[0042]圖1OF是根據(jù)本公開的一些實施例的具有模塑料的半導(dǎo)體器件的示意圖。
[0043]圖1OG是根據(jù)本公開的一些實施例的具有暴露的犧牲層的半導(dǎo)體器件的示意圖。
[0044]圖1OH是根據(jù)本公開的一些實施例的具有暴露的第一聚合物的半導(dǎo)體器件的示意圖。
[0045]圖101是根據(jù)本公開的一些實施例的具有導(dǎo)電材料、第二聚合物和第三聚合物的半導(dǎo)體器件的示意圖。
[0046]圖1OJ是根據(jù)本公開的一些實施例的具有凸塊的半導(dǎo)體器件的示意圖。
【具體實施方式】
[0047]半導(dǎo)體器件通過多個操作進行制造。在制造過程中，管芯的電路通過導(dǎo)電跡線與外部電路連接，以使得該管芯從該管芯上的焊盤到諸如焊料凸點或者焊錫球的用于接收外部電路的焊盤的凸塊與外部電路電連接。為便利導(dǎo)電跡線在半導(dǎo)體器件內(nèi)的配置，在該導(dǎo)電跡線中鄰近該管芯的焊盤的表面設(shè)置銅柱。但是，銅材料的成本高，并因此增加了半導(dǎo)體器件的制造成本。
[0048]進一步的，該管芯由模塑料進行保護。該模塑料包圍管芯并將其與周圍環(huán)境隔離開。一旦在該管芯周圍設(shè)置模塑料，就會鄰近該管芯的邊緣形成該模塑件的臺階部分。該臺階部分會使得隨后設(shè)置在該管芯上方的其他組件不能平滑地置于其上，因此，組件就會發(fā)生分層。該模塑料的臺階部分的形成導(dǎo)致組件之間的分級，并因此引起半導(dǎo)體器件的可靠性變差。
[0049]在本公開中，公開了一種結(jié)構(gòu)改進的半導(dǎo)體器件。該半導(dǎo)體器件包括置于管芯上方并由模塑件包圍的附加的聚合物，以補償鄰近該管芯的邊緣的模塑件的分級并改善該模塑件的上表面的平滑性用于在其上設(shè)置組件，從而防止組件的分層并改善該半導(dǎo)體器件的可靠性。
[0050]下面詳細(xì)討論本發(fā)明的實施例的制造和使用。但是，應(yīng)該理解，實施例提供了能夠在多種具體環(huán)境中實施的許多適用的發(fā)明構(gòu)思。應(yīng)該理解，下面的公開提供了許多用于實施不同的實施例的不同特征的不同的實施例或?qū)嵗?。下面描述了組件和布置的特定的實例以簡化本公開。當(dāng)然，這些僅僅是實例并不意于限制。
[0051]下面利用特定的語言公開附圖中示出的實施例或者實例。不過應(yīng)該理解的是，實施例和實例并不意在限制。相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通?？上氲綄λ_的實施例中進行的任何替換和修改，以及對該文件中所公開的原理的任何進一步應(yīng)用。
[0052]進一步應(yīng)該理解的是，僅對器件的一些加工步驟和/或特征進行了簡要描述。而且，可以增加附加的加工步驟和/或特征，也可刪除或改變某些下面的加工步驟和/或特征，但仍然能夠?qū)嵤?quán)利要求。因此，下面的描述應(yīng)該理解為僅表示實例，并不意在建議需要一個或多個步驟或特征。
[0053]另外，本公開在多個實例中會重復(fù)參考標(biāo)號和/或字母。該重復(fù)是為了簡單和清楚的目的，本身并不表明所討論的各個實施例和/或結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。
[0054]圖1是半導(dǎo)體器件100的一個實施例。該半導(dǎo)體器件100包括設(shè)置在載體102上的管芯101。該管芯101包括設(shè)置在管芯101的表面1la上的焊盤103。聚合物105設(shè)置在管芯101上方。該管芯101和聚合物105由模塑