半导体器件制造技术

本公开涉及半导体器件，包括：衬底；布置在衬底上的第一半导体裸片；布置在衬底上的第二半导体裸片；激光直接成型LDS材料封装，模制到布置在衬底上的第一半导体裸片和第二半导体裸片上，具有与衬底相对的表面；至少一个导电裸片到裸片耦合结构，在第一半导体裸片和第二半导体裸片之间，至少一个裸片到裸片耦合结构包括：裸片通孔激光器，构造为在LDS材料封装的、与衬底相对的表面与第一半导体裸片和第二半导体裸片之间穿过LDS材料；裸片到裸片线激光器，构造在LDS材料封装的、与衬底相对的表面处并且耦合裸片通孔；以及导电激光诱导正向转移LIFT材料，构造在LDS材料封装中的裸片通孔上和在裸片通孔之间延伸的裸片到裸片线上。提供了改进的半导体器件。供了改进的半导体器件。供了改进的半导体器件。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件


[0001]本说明书涉及半导体器件。
[0002]一个或多个实施例可以被应用于包括裸片到裸片连接的半导体器件。
[0003]包括集成在一个或多个芯片载体封装中的多个电路的系统级封装(SiP)器件可以是这种器件的示例。

技术介绍

[0004]例如，诸如功率器件的各种类型的半导体器件可以包含裸片到裸片耦合。
[0005]期望功率半导体芯片或裸片(例如氮化镓或氮化镓)被连接到使用BCD(双极－CMOS－DMOS)技术制造的驱动器芯片或裸片的器件可以是这种情况的示例。
[0006]激光直接成型(LDS)技术最近被提出以代替在半导体器件中提供裸片到引线电连接的常规引线接合。
[0007]在目前执行的激光直接成型技术中，在LDS材料的激光束成型(激活)之后，通过无电金属化和电镀使诸如通孔和迹线的结构的导电性变得容易，以达到诸如铜的金属材料的数十微米的金属化厚度。
[0008]在试图将LDS技术应用于裸片到裸片耦合时出现的问题在于相关联的导电图案是电浮动节点。
[0009]因此，预期使用电镀来促进经由LDS技术构造的导电结构(通孔和/或线或迹线)的充分导电性阻碍了将LDS技术的使用从裸片到引线耦合扩展到裸片到裸片耦合。
[0010]在本领域中需要为充分地处理这样的问题做出贡献。

技术实现思路

[0011]本公开至少解决了上述问题中的一些问题。
[0012]一个或多个实施例涉及对应的半导体器件。诸如包括多个相互耦合的半导体芯片或裸片的功率器件的半导体器件可以是这种器件的示例。
[0013]根据本公开的一个方面，提供了一种半导体器件，包括：衬底；布置在衬底上的第一半导体裸片；布置在衬底上的第二半导体裸片；激光直接成型LDS材料封装，LDS材料封装被模制到布置在衬底上的第一半导体裸片和第二半导体裸片上，LDS材料封装具有与衬底相对的表面；至少一个导电裸片到裸片耦合结构，至少一个裸片到裸片耦合结构在第一半导体裸片和第二半导体裸片之间，至少一个裸片到裸片耦合结构包括：裸片通孔激光器，裸片通孔激光器被构造为在LDS材料封装的、与衬底相对的表面与第一半导体裸片和第二半导体裸片之间穿过LDS材料封装；裸片到裸片线激光器，裸片到裸片线激光器被构造为在LDS材料封装的、与衬底相对的表面处并且耦合裸片通孔；以及导电激光诱导正向转移LIFT材料层，在被构造在LDS材料封装中的裸片通孔上和在裸片通孔之间延伸的裸片到裸片线上。
[0014]在一些实施例中，LIFT材料层包括由铜或银制成的金属材料层。
[0015]在一些实施例中，半导体器件进一步包括在裸片通孔上和在裸片通孔之间延伸的裸片到裸片线上的烧结材料层。
[0016]在一些实施例中，半导体器件进一步包括在裸片到裸片线和裸片通孔的表面与LIFT材料层之间的导电无电镀生长材料层，其中LIFT材料层与导电无电镀生长材料层接触。
[0017]在一些实施例中，第一半导体裸片和第二半导体裸片被布置在衬底中的至少一个裸片焊盘上，其中衬底包括围绕至少一个裸片焊盘的导电引线阵列；并且进一步包括将第一半导体裸片和第二半导体裸片与导电引线阵列中的导电引线中的选定导电引线耦合的裸片到引线导电结构，其中裸片到引线导电结构包括：第一通孔，第一通孔在LDS材料封装的、与衬底相对的表面与第一半导体裸片和第二半导体裸片之间延伸穿过LDS材料封装；第二通孔，第二通孔在LDS材料封装的、与衬底相对的表面与导电引线阵列中的导电引线中的选定导电引线之间延伸穿过LDS材料封装；以及导电线，导电线在LDS材料封装的、与衬底相对的表面处在第一通孔中的选定第一通孔与第二通孔中的选定第二通孔之间延伸。
[0018]在一些实施例中，半导体器件进一步包括：在裸片到裸片线和裸片通孔的表面与LIFT材料层之间的导电无电镀生长材料层，其中LIFT材料层与导电无电镀生长材料层接触；以及在第一通孔、第二通孔和导电线的表面处，导电无电镀生长材料层和导电无电镀生长材料层上的导电电镀材料层。
[0019]由此，提供了改进的半导体器件。
附图说明
[0020]现在将参考附图仅以举例的方式描述一个或多个实施例，其中：
[0021]图1是激光直接成型(LDS)技术对制造半导体器件的可能应用的示例；
[0022]图2是根据本说明书的实施例的半导体器件的截面图；
[0023]图3是本说明书的实施例中的可能步骤的示例性流程图；
[0024]图4A和4B示意性地表示图3的流程图中的某些步骤的结果；
[0025]图5是用于实现本说明书的实施例的机械布局的示意图；以及
[0026]图6是根据本说明书的实施例的方法中的可能结果的进一步示例。
具体实施方式
[0027]除非另外指明，否则不同附图中的对应数字和符号通常指代对应部分。
[0028]附图是为了清楚地说明实施例的相关方面而绘制的，并且不必按比例绘制。
[0029]在附图中画出的特征的边缘不一定表示特征范围的终止。
[0030]在随后的描述中，各种具体细节被示出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、组件、材料等来获得实施例。在其他情况下，已知的结构、材料或操作没有详细地被示出或被描述，从而实施例的各个方面不会被模糊。
[0031]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，可以出现在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同一实施例。此
外，特定的配置、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何适当的方式组合。
[0032]本文使用的标题/参考仅仅是为了方便而提供的，因此不限定保护范围或实施例的范围。
[0033]一个或多个实施例将激光直接成型技术(包括电镀)与激光诱导正向转移(LIFT)技术相结合。
[0034]LIFT技术可以被用于完成裸片到裸片互连中的通孔/迹线的生长(填充)。
[0035]一个或多个实施例可以受益于如下事实：如目前在LDS技术中使用的无电底层促进LIFT材料到(LDS)模制化合物的粘附。
[0036]图1表示激光直接成型(LDS)技术在多个半导体器件的组装流程中提供裸片到引线耦合的可能应用，多个半导体器件被同时制造并且最终经由分割步骤被分离成单个器件。
[0037]图1涉及包括具有多个裸片焊盘12A(例如，两个裸片焊盘)的引线框架的(单个)器件，相应的半导体集成电路芯片或裸片14利用引线阵列12B被安装(例如，经由裸片附接材料140附接)在裸片焊盘12A上，引线阵列12B围绕裸片焊盘12A和半导体芯片或裸片14。
[0038]名称“引线框架”(或“引线框”)当前被使用(例如，参见美国专利和商标局的USPC合并词汇表)以表示为针对集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：衬底；布置在所述衬底上的第一半导体裸片；布置在所述衬底上的第二半导体裸片；激光直接成型LDS材料封装，所述LDS材料封装被模制到布置在所述衬底上的所述第一半导体裸片和所述第二半导体裸片上，所述LDS材料封装具有与所述衬底相对的表面；至少一个导电裸片到裸片耦合结构，所述至少一个裸片到裸片耦合结构在所述第一半导体裸片和所述第二半导体裸片之间，所述至少一个裸片到裸片耦合结构包括：裸片通孔激光器，所述裸片通孔激光器被构造为在所述LDS材料封装的、与所述衬底相对的所述表面与所述第一半导体裸片和所述第二半导体裸片之间穿过所述LDS材料封装；裸片到裸片线激光器，所述裸片到裸片线激光器被构造为在所述LDS材料封装的、与所述衬底相对的所述表面处并且耦合所述裸片通孔；以及导电激光诱导正向转移LIFT材料层，在被构造在所述LDS材料封装中的所述裸片通孔上和在所述裸片通孔之间延伸的所述裸片到裸片线上。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述LIFT材料层包括由铜或银制成的金属材料层。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，进一步包括在所述裸片通孔上和在所述裸片通孔之间延伸的所述裸片到裸片线上的烧结材料层。4.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，进一步包括在所述裸片到裸片线和所述裸片通孔的表面与所述LIFT材料层之间的导...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：