具有射频屏蔽的系统、半导体器件及其制造方法技术方案

根据本发明专利技术的一种实施方式，提供一种半导体器件，所述半导体器件具有前侧表面、后侧表面和垂直表面。半导体器件包括有源器件管芯，在前侧表面上具有电触点。覆盖金属屏蔽位于有源器件管芯的后侧表面和垂直表面。导电连接将覆盖金属屏蔽连接到前侧表面上选定的电触点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件封装。特别地，涉及对裸芯片/圆片级封装进行的改进，以 增强有源器件管芯设置到系统中时的射频屏蔽。
技术介绍
电子工业持续依赖于半导体工艺的进步以实现在更紧凑的面积上的更强功能的 器件。对于许多应用而言，实现更强功能的器件要求将许多电子器件集成进单一硅片中。由 于在硅片的每一给定面积上的电子器件的数目上升，制造过程变得更加困难。 1C器件的封装在其最终性能中所起的作用越来越重要。在便携式电子设备中，如 PDA、智能手机、平板电脑等，.随着微处理器电路、射频发送器/接收器电路的运行速度越 来越快，处理需求的规模上升到千兆赫兹级别。因此，相应的电子设备受到更多的电磁干扰 (EMI)的辐射或射频干扰（RFI)及其附随的影响。对于电子电路而言，由于从外源发射的电 磁感应或电磁辐射，将会对其产生干扰影响。这种干扰可能中断、阻碍、或降低、限制所述电 路的实际性能。例如，这种影响可以从数据的简单退化到数据的完全消失。 可以在高性能器件管芯中应用射频屏蔽。然而，这种屏蔽不能充分利用便携式设 备的系统装配中的精确空间。 射频屏蔽存在着这样的需求，可以为有源器件管芯提供保护，且不该有源器件管 芯的规格。
技术实现思路
本专利技术可应用于半导体器件的封装中，半导体器件进一步可运用于便携式电子设 备。在裸芯片上覆盖射频屏蔽。所覆盖的射频屏蔽并不显著地增加器件管芯的整体尺寸。 在器件管芯锡焊到系统印刷电路板上后，所植的射频屏蔽形成包围六面的连续射频屏蔽。 根据本专利技术的一种实施方式，提供一种从晶圆衬底制造硅器件的方法，所述晶圆 衬底具有前侧表面和后侧表面。该方法包括：将晶圆衬底的后侧表面附着到划片膜上，所述 晶圆衬底的前侧表面上具有数个有源器件；对晶圆衬底进行划片，并拉伸划片膜，将数个有 源器件分离为分开的器件，每个分开的器件具有前侧表面；将粘性膜施加到分开的器件上， 粘性膜保护每个分开的器件的前侧表面并保持其他表面暴露；去除划片膜，暴露每个分开 器件的后侧表面；将分开的器件保持于镀覆溶液直至分开的器件的暴露表面上被沉积预定 厚度的金属。 根据本专利技术另一实施方式，提供一种半导体器件，所述半导体器件具有前侧表面、 后侧表面和垂直表面，其特征在于，半导体器件包括：有源器件管芯，在前侧表面上具有电 触点；覆盖金属屏蔽，位于有源器件管芯的后侧表面和垂直表面；以及导电连接，将覆盖金 属屏蔽连接到前侧表面上选定的电触点。 根据本专利技术的另一实施方式，提供一种具有射频屏蔽的系统，该系统包括射频屏 蔽的半导体器件，其包括：有源器件管芯，在前侧表面上具有凸点触点；覆盖金属屏蔽，位 于有源器件管芯的后侧表面和垂直表面；以及导电连接，将覆盖金属屏蔽连接到前侧表面 上选定的凸点触点，其中选定的凸点触点为接地连接。该系统进一步包括印刷电路板（PCB) 基底，包括在绝缘基底上的接地连接。其中射频屏蔽的半导体器件的接地连接耦合到PCB 的接地连接，所述连接形成为包围整个射频屏蔽半导体器件的射频屏蔽。 根据本专利技术的一种实施方式，提供一种从晶圆衬底制造硅器件的方法，所述晶圆 衬底具有前侧表面和后侧表面。该方法包括：将晶圆衬底的后侧表面附着到划片膜上，所述 晶圆衬底的前侧表面上具有数个有源器件；对晶圆衬底进行划片，并拉伸划片膜，将数个有 源器件分离为分开的器件，每个分开的器件具有前侧表面；将粘性膜施加到分开的器件上， 粘性膜保护每个分开的器件的前侧表面并保持其他表面暴露；去除划片膜，暴露每个分开 器件的后侧表面；以及向分开的器件的暴露表面上溅射金属直至金属沉积至预定厚度。 以上的
技术实现思路
并不代表本专利技术的下述的各实施方式或其方面。本专利技术的其他方 面和示例的实施方式如以下附图及其说明所述。 【附图说明】 以下将结合附图对于本专利技术的实施方式进行进一步详细地描述，其中： 图1A-1C是一种金属屏蔽系统的示例； 图2是一种晶圆级封装器件的金属屏蔽系统的示例； 图3A-3I为本专利技术一种实施方式的射频屏蔽有源器件管芯的流程； 图4A-4C示出了将有源器件管芯的Vss (地）延伸连接到划片槽的示例，从而在形 成的有源器件管芯上，可以通过边缘接触将Vss与射频屏蔽相连； 图5A-5B为本专利技术一种实施方式的有源器件，其中延伸的Vss连接与印刷电路板 的接地平面相连；以及 图6是本专利技术一种实施方式的金属屏蔽流程的流程图。 以下将通过附图中示例的说明详细阐述本专利技术的细节，本专利技术亦可适用各种变通 与修饰。应当理解的是，本专利技术不局限于所描述的特定实施方式。对于所属领域的技术人 员而言，在不背离本专利技术的权利要求的范畴内可以作出多种具体变化，均应包含在本专利技术 的范围内。 【具体实施方式】 本专利技术的实施例有利于增强裸芯片/芯片级封装器件在被设置到印刷电路板上 时的射频屏蔽。在裸芯片上覆有射频屏蔽。所覆的射频屏蔽并不实际性地增加器件管芯的 整体尺寸。在器件管芯锡焊到系统印刷电路板上后，所覆的射频屏蔽形成包围六面的连续 射频屏蔽。这种工艺可以集成到既有的后道封装中。 在形成便携式电子系统时，提供充足的射频屏蔽一直是挑战，射频屏蔽不能占用 太多的空间。图1A到1C所示的是在一种射频屏蔽封装110中的示例性的器件管芯130的 包装。通过在角部的连接125和选定的球焊，器件管芯130的接电连接与接地连接可以被 接到相应的系统板上的接电与接地。在其他例子中，图2示出了一种器件管芯230及其球 焊220。这种器件可以被贴装到系统板上。具有球焊210的射频屏蔽205可以装配到器件 管芯230上。射频屏蔽205被贴装到系统板上的接地连接上。然而，在上述两种示例中，射 频屏蔽将会增加系统板上为相应的器件管芯130、230所需要的空间大小。 根据一种示例的实施方式，半导体晶圆被贴合到由制造工具托置的弹性膜上。晶 圆被切割为单独的器件管芯，而弹性膜可以被制造工具拉伸，从而在器件管芯之间形成更 大的分离空间。器件管芯的有源侧（前侧表面）上被应用热塑带层叠；利用紫外照射处理 该层叠以保证器件管芯的附着。器件管芯被贴装到热塑带上，而从弹性膜上拆下。器件管 芯被浸入水成化学镀覆溶液中，从而暴露于其中的器件管芯的侧面上被覆镀上金属。在一 种示例性的流程中，在所述化学镀覆之前，器件管芯被通过适当的刻蚀溶液进行预清洁，并 利用去离子水进行漂洗以去除任何可能对于镀覆的附着力产生负面影响的污染。从而可以 获得并不实际性地增加器件管芯的整体尺寸的射频屏蔽。对于所述射频屏蔽了的管芯的后 续工艺将其装载到卷带中，以供终端用户使用。 关于化学镀覆的背景可以在IBM研发部的Eugene J. 0 / Sullivan的名为 Electroless Deposition，IBM T. J, Watson Research Center, Yorktown Heights, NY, 2011年2月的文章中参考。 在另一示例性的实施方式的工艺中，器件管芯的暴露侧面可以被浸入一种凝胶剂 或胶质剂中。利用这种凝胶剂或胶质剂，可以以化学镀覆工艺镀覆适当的金属。这种金胶 剂工艺在Lynne M. Svedb本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从晶圆衬底制造硅器件的方法，所述晶圆衬底具有前侧表面和后侧表面，所述硅器件具有射频屏蔽，其特征在于：所述方法包括：将晶圆衬底的后侧表面附着到划片膜上，所述晶圆衬底的前侧表面上具有数个有源器件；对晶圆衬底进行划片，并拉伸划片膜，以将数个有源器件分离为数个分开的器件，每个分开的器件具有前侧表面；将粘性膜施加到分开的器件上，粘性膜保护每个分开的器件的前侧表面并保持其他表面暴露；去除划片膜，暴露每个分开的器件的后侧表面；将分开的器件浸入镀覆溶液；以及将分开的器件保持于镀覆溶液中直至每个分开的器件的暴露表面上被沉积具有厚度的金属。

【技术特征摘要】
2013.03.14 US 13/804,0881. 一种从晶圆衬底制造硅器件的方法，所述晶圆衬底具有前侧表面和后侧表面，所述 硅器件具有射频屏蔽，其特征在于：所述方法包括： 将晶圆衬底的后侧表面附着到划片膜上，所述晶圆衬底的前侧表面上具有数个有源器 件； 对晶圆衬底进行划片，并拉伸划片膜，以将数个有源器件分离为数个分开的器件，每个 分开的器件具有前侧表面； 将粘性膜施加到分开的器件上，粘性膜保护每个分开的器件的前侧表面并保持其他表 面暴露； 去除划片膜，暴露每个分开的器件的后侧表面； 将分开的器件浸入镀覆溶液；以及 将分开的器件保持于镀覆溶液中直至每个分开的器件的暴露表面上被沉积具有厚度 的金属。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：浸入分开的器件进一步包括： 预清洁每个分开的器件的暴露表面。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：在浸入之前，分开的器件的暴露表面覆有具 有厚度的凝胶剂/胶质剂材料，凝胶剂/胶质剂材料亲镀覆溶液，从而在凝胶剂/胶质剂 材料上沉积金属。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：所沉积的金属是从以下组中选择的：银 (Ag)、金（Au)、铜（Cu)、铝（A1)、锌（Zn)、锡（Sn)及镍（Ni)。5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于：沉积金属的厚度不小于0. 05微米。6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于：沉积金属的厚度在0. 05微米至125微米的 范围内。7. 如权利要求5所述的方法，其特征在于：沉积金属的厚度在0. 05微米至10微米的 范围内。8. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括： 在粘性膜上附着附加的带；以及 将分开的器件转移到卷带上。9. 一种半导体器件，所述半导体器件具有前侧表面、后侧表面和垂直表面，其特征在 于，所述半导体器件包括： 有源器件管芯，在前侧表面上具有电触点； 镀覆金属屏蔽，位于有源器件管芯的后侧表面和垂直表面上；以及 导电连接，将镀覆金属屏蔽连接到前侧表面上选定的电触点。10. 如权利要求9所述的半导体器件，其特征在于，导电连接包括： 再分布层，将前侧表面上的电触点...

【专利技术属性】
技术研发人员：何中雄，黄文鸿，郭文人，林雯宣，黄自立，潘保同，陈怡斌，王莉菁，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL