【技术实现步骤摘要】
本公开涉及半导体装置以及包含该半导体装置的电气系统。
技术介绍
1、管芯顶部系统(die top system，dts)受到日益增长的关注。dts在管芯顶部提供厚的金属膜片(例如，铜箔片)，以提高管芯顶表面的强度，从而实现厚互连解决方案。
2、本申请的专利技术人研究发现，相关的产品和工艺存在一些缺陷，例如生产成本高、工艺复杂、储存条件要求高、材料固有缺陷和装置产率低(例如，每小时产出(uph)低)等。
3、现有技术的dts技术是管芯级的方案。在一种典型的现有技术的dts方案中，首先在安装基板(例如，敷铜基板)上涂敷烧结膏(sintering paste)，并进行预干燥。然后拾取管芯并放置在安装基板上的适当位置使得烧结膏在二者之间。之后通过进行烧结处理，以利用烧结膏接合管芯和安装基板。此外，在预制的半切的铜膜片的与芯片(管芯)相对的表面上预涂敷烧结膏。该预涂敷工艺需要固态的粘结剂(tacking agent)以帮助烧结膏在加工过程中保持形状，或者在由烧结膏形成的附接材料的最终形成之前提供暂时的粘合。之后，进行烧结膏的预干燥和粘结剂的热激活(以激活烧结膏中的粘结剂)。然后从半切的铜膜片拾取铜膜片单元并放置管芯上与安装基板相对的一侧。之后进行加压烧结，以将铜膜片接合到管芯。然后，可以接合导线或线带到铜膜片，并进行模制成型。
4、在现有技术的dts方案中，需要两次烧结步骤和两次拾取和放置步骤，并且需要粘结剂以及粘结剂的激活。从而使得工艺复杂，产率低。
5、另一方面，预涂敷的烧结膏不稳定，在
6、因此，在现有技术中存在对改善的半导体装置及其制备方法的需求。
技术实现思路
1、针对上述问题，提出了在此公开的技术，以至少解决上述的一个或多个问题。
2、根据本公开的一个方面，提供了一种半导体装置，包括：半导体衬底，包括至少一个功率半导体器件；在所述半导体衬底上的绝缘膜片，具有穿通所述绝缘膜片的至少一个第一开口，所述至少一个第一开口使得所述半导体衬底的相应的第一部分露出；导电的至少一个附接部件，填充在所述至少一个第一开口中的相应第一开口中；以及金属膜片，设置在所述绝缘膜片和所述至少一个附接部件上，其中，所述至少一个附接部件将所述金属膜片的相应部分与所述半导体衬底的相应第一部分接合并电连接。
3、在一些实施例中，所述绝缘膜片还包括至少一个第二开口，所述至少一个第二开口使得所述半导体衬底的相应的第二部分露出，所述金属膜片与所述至少一个第二开口不重叠。
4、在一些实施例中，所述至少一个第一开口使得相应的半导体器件的相应电流端子的至少一部分露出，所述至少一个第二开口使得所述相应的半导体器件的控制端子的至少一部分露出。
5、在一些实施例中，所述半导体衬底包括晶片，所述至少一个功率半导体器件包括以阵列形式排列的多个功率半导体器件，所述绝缘膜片包括多个第一开口，所述多个第一开口分别使得所述多个功率半导体器件中的相应功率半导体器件的金属化层露出。
6、在一些实施例中，所述半导体衬底包括从晶片分离的管芯，其中，所述绝缘膜片和所述金属膜片基本不存在于所述半导体衬底的横向的侧面上，并且其中，所述绝缘膜片的至少一个侧面、金属膜片的相应侧面以及半导体衬底的相应侧面基本齐平。
7、在一些实施例中，所述绝缘膜片由有机材料形成，并且其中所述金属膜片包括一层或多层金属材料。
8、在一些实施例中，所述附接部件由对施加的附接材料经接合处理而获得，所述接合处理包括下列中的至少一种：烧结、焙烧、退火、瞬态液相焊接和固化。
9、在一些实施例中，所述附接材料包括下列中的一种：烧结膏、预烧结片、焊料、瞬态液相焊接材料、以及导电胶。
10、在一些实施例中，所述半导体器件是功率mos晶体管，所述至少一个第一开口分别使得相应的半导体器件的相应源极或漏极端子的至少一部分露出，所述至少一个第二开口使得所述相应的半导体器件的栅极端子的至少一部分露出。
11、在一些实施例中，所述半导体装置还包括：至少一个第一导线，耦合到所述相应的半导体器件的相应电流端子；以及至少一个第二导线，耦合到所述相应的半导体器件的相应控制端子。
12、在一些实施例中，所述半导体装置还包括：安装基板，包括管芯附接部分和引线，其中所述半导体衬底附接到所述管芯附接部分，所述至少一个第一导线耦合到所述引线，并且所述至少一个第一导线包括铜导线。
13、根据本公开一个方面，还提供了一种电气系统，其包括根据任意实施例所述的半导体装置。
14、根据本公开另一方面还提供了一种半导体装置的制备方法，包括：提供附接结构，所述附接结构包括：绝缘膜片，具有穿通所述绝缘膜片的至少一个第一开口，所述至少一个第一开口；金属膜片，附接到所述绝缘膜片，所述金属膜片包括与所述绝缘膜片的所述至少一个第一开口重叠的部分；以及附接材料，填充在所述至少一个第一开口中的相应第一开口中，并与所述金属膜片接触，所述附接材料包含导电材料；将所述附接结构附接到包括至少一个半导体器件的半导体晶片，使得所述绝缘膜片与所述半导体晶片接触，所述至少一个第一开口与所述半导体衬底的相应的第一部分对准，并且所述附接材料与所述半导体衬底的相应第一部分接触；以及执行接合处理，以使得所述附接材料形成附接部件，以通过所述附接部件将所述金属膜片的相应部分与所述半导体衬底的相应第一部分接合并电连接。
15、在一些实施例中，提供附接结构包括：将所述金属膜片附接到所述绝缘膜片的第一表面；从所述绝缘膜片的与第一表面相反的第二表面一侧，用附接材料填充所述绝缘膜片的所述至少一个第一开口，所述至少一个第一开口中填充的附接材料与所述金属膜片接触。
16、在一些实施例中，所述方法还包括：在所述接合处理之后，进行切割，从而形成分离的半导体装置。
17、在一些实施例中，所述绝缘膜片还包括至少一个第二开口，所述至少一个第二开口使得所述半导体衬底的相应的第二部分露出，所述金属膜片与所述至少一个第二开口不重叠。
18、在一些实施例中，所述绝缘膜片和所述金属膜片基本不存在于所述半导体装置的半导体衬底的横向的侧面上，并且其中，所述分离的半导体装置所包括的绝缘膜片的部分的至少一个侧面、所包括的金属膜片的部分的相应侧面以及所包括的半导体衬底的相应侧面基本齐平。
19、在一些实施例中，所述至少一个半导体器件包括功率半导体器件，所述至少一个第一开口使得相应的半导体器件的相应电流端子的至少一部分露出，所述至少一个第二开口使得所述相应的半导体器件的控制端本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，其中，所述绝缘膜片还包括至少一个第二开口，所述至少一个第二开口使得所述半导体衬底的相应的第二部分露出，
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，其中，所述至少一个第一开口使得相应的半导体器件的相应电流端子的至少一部分露出，所述至少一个第二开口使得所述相应的半导体器件的控制端子的至少一部分露出。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，其中，所述半导体衬底包括晶片，
5.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，其中，所述半导体衬底包括从晶片分离的管芯，
6.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，其中，所述绝缘膜片由有机材料形成，并且
7.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，其中，所述附接部件由对施加的附接材料经接合处理而获得，
8.根据权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，其中，所述附接材料包括下列中的一种：
9.根据权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，其中，所
10.根据权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，还包括：
11.根据权利要求10所述的半导体装置，其特征在于，还包括：
12.一种电气系统，其特征在于，包括根据权利要求1-11中任一项所述的半导体装置。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，其中，所述绝缘膜片还包括至少一个第二开口，所述至少一个第二开口使得所述半导体衬底的相应的第二部分露出，
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，其中，所述至少一个第一开口使得相应的半导体器件的相应电流端子的至少一部分露出，所述至少一个第二开口使得所述相应的半导体器件的控制端子的至少一部分露出。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，其中，所述半导体衬底包括晶片，
5.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，其中，所述半导体衬底包括从晶片分离的管芯，
6.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，其中，所述绝缘膜片由有机材料形成，并且<...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈峤，郑楠楠，石晓磊，M·L·夸特罗切奥，梁皓婷，
申请(专利权)人：深圳赛意法微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：
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