DE102012104761A1 - Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-Bauelements - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-Bauelements Download PDFInfo
- Publication number
- DE102012104761A1 DE102012104761A1 DE102012104761A DE102012104761A DE102012104761A1 DE 102012104761 A1 DE102012104761 A1 DE 102012104761A1 DE 102012104761 A DE102012104761 A DE 102012104761A DE 102012104761 A DE102012104761 A DE 102012104761A DE 102012104761 A1 DE102012104761 A1 DE 102012104761A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- chips
- wafer
- carrier
- film
- support
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 39
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 35
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 24
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 2
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 claims 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 31
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 28
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 16
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 13
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical class [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 6
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- QCEUXSAXTBNJGO-UHFFFAOYSA-N [Ag].[Sn] Chemical compound [Ag].[Sn] QCEUXSAXTBNJGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003353 gold alloy Substances 0.000 description 4
- JVPLOXQKFGYFMN-UHFFFAOYSA-N gold tin Chemical compound [Sn].[Au] JVPLOXQKFGYFMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 4
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 4
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 3
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005544 NiAg Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007637 SnAg Inorganic materials 0.000 description 1
- PQIJHIWFHSVPMH-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Ag].[Sn] Chemical compound [Cu].[Ag].[Sn] PQIJHIWFHSVPMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MPLZHWQMZBPGKJ-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Sn].[Au] Chemical compound [Cu].[Sn].[Au] MPLZHWQMZBPGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229920002457 flexible plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- MOFOBJHOKRNACT-UHFFFAOYSA-N nickel silver Chemical compound [Ni].[Ag] MOFOBJHOKRNACT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005389 semiconductor device fabrication Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002058 ternary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
- H01L21/6836—Wafer tapes, e.g. grinding or dicing support tapes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
- H01L21/568—Temporary substrate used as encapsulation process aid
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
- H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
- H01L23/3114—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed the device being a chip scale package, e.g. CSP
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/03—Manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68327—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68368—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used in a transfer process involving at least two transfer steps, i.e. including an intermediate handle substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68372—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used to support a device or wafer when forming electrical connections thereto
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/03—Manufacturing methods
- H01L2224/03001—Involving a temporary auxiliary member not forming part of the manufacturing apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate
- H01L2224/03002—Involving a temporary auxiliary member not forming part of the manufacturing apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate for supporting the semiconductor or solid-state body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/03—Manufacturing methods
- H01L2224/03001—Involving a temporary auxiliary member not forming part of the manufacturing apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate
- H01L2224/03003—Involving a temporary auxiliary member not forming part of the manufacturing apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate for holding or transferring a preform
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/0401—Bonding areas specifically adapted for bump connectors, e.g. under bump metallisation [UBM]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/04105—Bonding areas formed on an encapsulation of the semiconductor or solid-state body, e.g. bonding areas on chip-scale packages
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/12105—Bump connectors formed on an encapsulation of the semiconductor or solid-state body, e.g. bumps on chip-scale packages
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16245—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
- H01L2224/81001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus
- H01L2224/81005—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus being a temporary or sacrificial substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/93—Batch processes
- H01L2224/94—Batch processes at wafer-level, i.e. with connecting carried out on a wafer comprising a plurality of undiced individual devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/93—Batch processes
- H01L2224/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
- H01L2224/96—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being encapsulated in a common layer, e.g. neo-wafer or pseudo-wafer, said common layer being separable into individual assemblies after connecting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/11—Manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L24/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/06—Polymers
- H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
- H01L2924/07802—Adhesive characteristics other than chemical not being an ohmic electrical conductor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1204—Optical Diode
- H01L2924/12042—LASER
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/146—Mixed devices
- H01L2924/1461—MEMS
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Dicing (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Bauelements das Anordnen eines Wafers auf einem Träger, wobei der Wafer vereinzelte Chips umfasst, Bonden der vereinzelten Chips an einen Support-Wafer und Entfernen des Trägers.
Description
- ERFINDUNGSGEBIET
- Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente.
- ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
- Das Kapseln von Elektronikkomponenten ist allgemein die letzte Stufe bei der Halbleiter-Bauelementfabrikation. Die Elektronikkomponente kann in ein individuelles schützendes Package integriert werden, mit einer anderen Komponente oder anderen Komponenten in Hybrid- oder Mehrkomponentenmodulen montiert oder direkt auf einer gedruckten Leiterplatte (PCB – Printed Circuit Board) verbunden werden.
- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Bauelements anzugeben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine effizientere und damit schnellere Herstellung von Halbleiter-Bauelementen ermöglicht wird.
- KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Bauelements offenbart. Das Verfahren umfasst Anordnen eines Wafers auf einem Träger, wobei der Wafer vereinzelte Chips umfasst; Bonden der vereinzelten Chips an einen Support-Wafer und Entfernen des Trägers.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Bauelements offenbart. Das Verfahren umfasst: Platzieren eines Wafers auf einer Sägefolie, Schneiden des Wafers in mehrere Chips und Platzieren der Sägefolie mit den mehreren Chips auf einem Träger. Das Verfahren umfasst weiterhin: Bonden der mehreren Chips an Kontaktpads eines Support-Wafers und Entfernen der Sägefolie und des Trägers von den mehreren Chips.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Bauelements offenbart. Das Verfahren umfasst: Platzieren einer Sägefolie mit mehreren vereinzelten Chips auf einem Träger, wobei jeder Chip von seinen benachbarten Chips durch Abstandshalter beabstandet ist; und Bonden der mehreren vereinzelten Chips an Kontaktpads auf einem Support-Wafer. Das Verfahren umfasst weiterhin: Entfernen des Support-Wafers von der Kapselung und den mehreren Chips und Schneiden der Kapselung unter Ausbildung mehrerer der Halbleiter-Bauelemente.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Für ein umfassenderes Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile wird nun auf die folgenden Beschreibungen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:
-
1 einen Wafer mit darauf ausgebildeten Bumps; -
2 einen auf einer Sägefolie platzierten Wafer; -
3 einen Wafer und eine Sägefolie, die auf einem Träger platziert sind; -
4 den umgedrehten Wafer und einen Support-Wafer; -
5 den an den Support-Wafer gebondeten Wafer; -
6 das Entfernen des Trägers von den Chips; -
7 gekapselte Chips auf dem Support-Wafer; -
8 gekapselte Chips ohne den Support-Wafer; und -
9 die gekapselten Chips. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON VERANSCHAULICHENDEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Die Herstellung und Verwendung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen werden unten ausführlicher erörtert. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Erfindung viele anwendbare erfindungsgemäße Konzepte bereitstellt, die in einer großen Vielzahl spezifischer Kontexte verkörpert werden kann. Die erörterten spezifischen Ausführungsformen veranschaulichen lediglich spezifische Wege zum Herstellen und Verwenden der Erfindung und beschränken nicht den Schutzbereich der Erfindung.
- Die vorliegende Erfindung wird bezüglich Ausführungsformen in einem spezifischen Kontext beschrieben, nämlich einem Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente. Die Erfindung kann jedoch auch auf ein Herstellungsverfahren von anderen Komponenten angewendet werden.
- In einer Ausführungsform der Erfindung wird ein vereinzelte Chips umfassender Wafer an einen Support-Wafer mit Kontaktpads gebondet. Der Support-Wafer wird auf eine Die-Bonding-Temperatur erwärmt. Der Wafer wird auf den Support-Wafer gedrückt, so dass auf den vereinzelten Chips angeordnete Bumps schmelzen und Zwischenverbindungen mit Legierungen zwischen den vereinzelten Chips und den Pads ausbilden.
- Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Wafer Chips und Abstandshalter, wobei die Abstandshalter benachbarte Chips beabstanden. Die Chips können aktive und/oder passive Bauelemente umfassen, und die Abstandshalter können unverarbeitetes halbleitendes Material sein. Die Chips und die Abstandshalter werden auf einen Film geklebt, und der Film wird an einem Träger angebracht. Die Hafteigenschaften des Films werden durch Wärme oder Licht geändert. Nach dem Bonden des Wafers an einen Support-Wafer können der Film und die Abstandshalter von den Chips entfernt werden. Die Chips werden an dem Support-Wafer angebracht. Die Räume zwischen den Chips auf dem Support-Wafer liefern Platz zum Kapseln der Chips auf der Wafer-Ebene.
- Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird die Hafteigenschaft der Folie geändert, so dass die Chips und die Abstandshalter mit unterschiedlicher Haftfestigkeit an die Folie gebondet sind. Dies gestattet das Entfernen der gebondeten Chips von dem Film, während die Abstandshalter immer noch an dem Film angebracht sind. Die Hafteigenschaft kann durch Wärme oder Licht geändert werden.
- Ausführungsformen der Erfindung liefern einen schnellen Halbleiterherstellungsprozess unter Verwendung eines Wafer-Wafer-Bondprozesses. Der Wafer-Wafer-Bondprozess ist viel schneller als der herkömmliche Die-für-Die-Aufgreif- und -Befestigungsprozess. Ausführungsformen der Erfindung stellen weiterhin eine zuverlässige Zwischenverbindung zwischen einem Chip und Kontaktpads bereit. Die Zwischenverbindung kann eine Legierung aus verschiedenen metallischen Materialien bilden. Ausführungsformen der Erfindung können Kosten einsparen, weil die Anordnung der Kontaktpads auf dem Support-Wafer eine Kostenverbesserung gegenüber herkömmlichen Systemträgern bereitstellt.
- Die
1 –9 zeigen ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Bauelements. Das Halbleiter-Bauelement kann beispielsweise ein gekapselter Chip sein.1 zeigt einen Wafer100 , der ein halbleitendes Substrat umfasst. Das halbleitende Substrat kann beispielsweise Silizium, Germanium oder andere halbleitende Materialien sein. Der Wafer100 kann ein Verbundhalbleiter wie etwa GaAs, InP, Si/Ge oder SiC sein. Der Wafer kann Volumensilizium oder Silizium-auf-Isolator (SOI – Silicon on Insulator) sein. - Der Wafer
100 kann verarbeitet werden, um unabhängige Bauelemente wie etwa Leistungstransistoren oder Hochfrequenzbauelemente (HF) auszubilden. Alternativ kann der Wafer100 verarbeitet werden, um integrierte Schaltungen (IC – Integrated Circuits) wie etwa Prozessoren, Mikrocontroller, Sendeempfänger, Speicherbauelemente oder dergleichen auszubilden. Bei einigen Ausführungsformen kann der Wafer verarbeitet werden, um MEMS-Bauelemente auszubilden. - Der Wafer
100 kann verarbeitet werden, so dass die individuellen Chips mit einem vorbestimmten Abstand beabstandet sind. Der vorbestimmte Abstand liefert einen Raum zum Kapseln der Chips auf Wafer-Ebene. Alternativ kann der Wafer100 so verarbeitet werden, dass die Chips durch einen Schnittgraben und keinen zusätzlichen Raum beabstandet sind. - Bumps
120 können auf dem Wafer100 ausgebildet werden. Die Bumps120 werden derart auf dem Wafer100 ausgebildet, dass jeder Chip110 mindestens zwei Bumps120 umfassen kann und dass die Abstandshalter115 keine Bumps120 umfassen. Beispielsweise kann ein Chip110 für ein sehr kleines Leadless-Package (TSSLP) zwei Bumps120 aufweisen, und ein Chip110 für ein kleines Leadless-Package (TSLP) kann sechs Bumps aufweisen. Der Chip110 kann einen Bump120 für jedes auf dem Chip110 angeordnete Chippad umfassen. - Die Bumps
120 können auf einer ersten Seite102 des Wafers100 ausgebildet werden. Die erste Seite102 liegt einer zweiten Seite104 des Wafers100 gegenüber. Die erste Seite102 kann eine aktive Seite sein, und die zweite Seite104 kann eine Rückseite des Wafers100 sein, oder umgekehrt. Alternativ können die Bumps120 auf einer beliebigen Seite des Wafers100 hergestellt werden. - Die Bumps
120 können leitende Säulen122 umfassen. Die leitenden Säulen122 können Kupfer (Cu), Gold (Au) oder dergleichen sein. Außerdem können die Bumps120 weiterhin eine optionale Zwischenschicht124 umfassen. Die optionale Zwischenschicht124 wird über den leitenden Säulen122 angeordnet und kann ein leitendes Material wie etwa Nickel (Ni), Palladium (Pd), Tantalnitrid (TaN) oder dergleichen umfassen. Die Bumps120 können weiterhin eine Lotoberseite126 umfassen. Die Lotoberseite126 wird über der optionalen Zwischenschicht124 ausgebildet. Die Lotoberseite126 kann rund sein oder kann Winkel umfassen. Die Bumps120 können andere Formen als eine Säulenform umfassen. - Die Lotoberseite
120 kann ein aufschmelzbares Lot umfassen. Das aufschmelzbare Lot kann ein bleibasiertes oder ein bleifreies Material sein. Das aufschmelzbare Lot kann Metalle wie etwa Zinn (Sn), Blei (Pb), Antimon (Sb), Wismut (Bi), Silber (Ag), Kupfer (Cu) oder Kombinationen davon umfassen. Bei einer Ausführungsform besteht das aufschmelzbare Lot im Wesentlichen aus Zinn (Sn) oder Silber/Zinn (SnAg). - Die Bumps
120 können durch Ausbilden eines Fotolacks über dem Wafer100 ausgebildet werden. Öffnungen können in dem Fotolack ausgebildet werden, und die Öffnungen können zum Ausbilden der Kontaktsäulen122 , der optionalen Zwischenschicht124 und der Lotoberseiten126 des Bumps100 verwendet werden. Nach dem Ausbilden der Bumps120 wird der verbleibende Abschnitt des Fotolacks entfernt. Freistehende Bumps120 können über dem Wafer100 zurückbleiben, wie in1 gezeigt ist. - Nach dem Ausbilden der Bumps
120 auf dem Wafer100 kann der Wafer100 geschnitten werden. Das Schneiden des Wafers100 kann ausgeführt werden, indem der Wafer100 auf einem Film oder auf einer Sägefolie150 platziert wird, wie in2 gezeigt. Eine Sägefolie150 kann ein flexibler Kunststofffilm sein, der aus PVC-, Polyolefin- oder Polyethylenträgermaterial mit einem Kleber zum Halten der Chips oder der Dies an ihrem Platz hergestellt sein kann. Die Sägefolie150 ist in einer Vielzahl von Dicken von etwa 75 mm bis etwa 350 mm mit einer Vielzahl von Haftfestigkeiten erhältlich, für verschiedene Chipgrößen und Materialien ausgelegt. Der Wafer100 wird durch mechanisches Sägen, durch Laserschneiden oder Plasmatrennen geschnitten. Der geschnittene Wafer100 umfasst mehrere Chips auf der Sägefolie150 . - Bei einer Ausführungsform kann die Sägefolie
150 eine UV-Folie sein, in der die Haftbindung unterbrochen oder im Wesentlichen reduziert wird, indem die Sägefolie150 nach dem Zertrennen UV-Licht ausgesetzt wird, wodurch die Haftbindung während des Schneidprozesses stark sein kann, aber die Haftbindung nach dem Schneidprozess geschwächt wird. Das Schwächen der Haftbindung gestattet ein sauberes und leichtes Entfernen der Sägefolie150 von den gebondeten Chips110 . Bei einer Ausführungsform wird die Hafteigenschaft der UV-Folie über den Chips110 , aber nicht über den Abstandshaltern115 , geändert, indem eine maskierende UV-Belichtung verwendet wird. - Bei einer Ausführungsform kann die Sägefolie
150 eine Thermotrennfolie sein, bei der die Haftbindung unterbrochen oder im Wesentlichen reduziert wird, indem die Sägefolie thermischer Energie ausgesetzt wird. Bei einer Ausführungsform wird die Hafteigenschaft der Thermotrennfolie über den Chips110 , aber nicht über den Abstandshaltern115 , geändert, indem eine selektive Bereichserwärmung verwendet wird. - Nunmehr unter Bezugnahme auf
4 wird der geschnittene Wafer an einem Träger200 angebracht. Der Träger200 kann aus einem transparenten Material hergestellt sein, um eine Ausrichtung zwischen dem Wafer100 /Träger200 und dem Support-Wafer300 zu gestatten, wie in4 gezeigt. Das transparente Material kann Glas, Kunststoff, Quarz oder ein anderes, optisch transparentes Material umfassen. Alternativ kann der Träger200 aus Silizium oder einem anderen Material, das für Infrarotlicht transparent ist, hergestellt sein. Der gesägte Wafer100 kann an dem Träger200 mit einer dünnen Schicht aus Kleber oder mit einem doppelseitigen Klebefilm angebracht werden. Der geschnittene Wafer100 und der Träger200 können dann gewendet werden. Bei einer Ausführungsform wird der geschnittene Wafer100 gewendet, bevor er an dem Träger200 angebracht wird. -
4 zeigt den gesägten Wafer100 , der für das Bonden an einen Support-Wafer300 bereit ist. Der Support-Wafer300 kann ein halbleitendes Substrat wie etwa Silizium, Germanium oder dergleichen sein. Bei einer Ausführungsform kann das Support-Substrat300 ein Metall oder eine Kombination von Metallen sein. Beispielsweise kann ein geeignetes Metall Kupfer (Cu) oder Nickel (Ni) sein. Bei einer Ausführungsform kann das Support-Substrat300 aus einem Polymer wie etwa Polytetrafluroethylen (Teflon) hergestellt sein. - Leitende Pads
350 können auf dem Support-Substrat300 ausgebildet werden. Beispielsweise können die leitenden Pads350 Kupfer (Cu) oder Nickel (Ni) sein. Die leitenden Pads350 können mit Silber (Ag), Gold (Au) oder einer Kombination von Metallen einschließlich Palladium (Pd) plattiert werden. Bei einem Beispiel können die leitenden Pads350 Silber-Nickel (NiAg) sein. Die leitenden Pads können mit einem einfachen Maskenprozess (z.B. Fotolack) auf dem Support-Substrat300 ausgebildet werden. Die leitenden Pads350 können auf dem Support-Substrat300 plattiert, aufgesputtert, aufgedampft oder anderweitig ausgebildet werden. - Der Support-Wafer
300 kann, wie in5 gezeigt, auf einer Heizplatte320 platziert werden. Die Heizplatte320 erwärmt den Support-Wafer300 auf eine Die-Bond-Temperatur. Die Heizplatte320 kann beispielsweise den Support-Wafer300 auf eine Temperatur zwischen etwa 180°C und etwa 350°C erwärmen. Alternativ kann der Support-Wafer300 durch nichtgezeigte Strahlung erwärmt werden. Der Träger200 mit dem geschnittenen Wafer100 wird gegen den Support-Wafer300 gedrückt. Die Bumps120 auf den Chips110 werden durch Ausüben einer Bondkraft330 gegen die leitenden Pads350 des Support-Wafer300 gedrückt. Der Träger200 wird mit einer Bondkraft330 für eine gewisse Zeitdauer gegen den Support-Wafer300 gedrückt. Der Druck kann beispielsweise etwa 5 g/mm2 bis etwa 500 g/mm2 betragen, und die Bondzeit kann etwa 10 ms bis etwa 1 s betragen, je nach der Die-Größe der Chips. - Durch Drücken der Bumps
120 auf die Bondpads350 schmelzen die Lotoberseiten126 der Bumps120 und Material der leitenden Säule122 und/oder der Bondpads350 diffundiert in das schmelzende Lot, wodurch mindestens eine Legierung ausgebildet wird. Die Legierungen können binäre oder ternäre Legierungen sein. Die Legierungen erhärten und bilden stabile und zuverlässige Zwischenverbindungen340 . - Bei einer Ausführungsform kann die Zwischenverbindung
340 eine Kupfersäule122 , eine Schicht aus binärer Zinn-Silber-Legierung (Sn/Ag) nahe dem Kontaktpad350 und eine Schicht aus binärer Kupfer-Zinn-Legierung (Cu/Sn) um die Spitze der Kupfersäule112 und über der Schicht aus binärer Zinn-Silber-Legierung (Sn/Ag) umfassen. Eine Schicht aus ternärer Kupfer-Zinn-Silber-Legierung (Cu/Sn/Ag) kann zwischen der Schicht aus binärer Zinn-Silber-Legierung (Sn/Ag) und der Schicht aus binärer Kupfer-Zinn-Legierung (Cu/Sn) (nicht gezeigt) ausgebildet sein. - Das leitende Pad
350 kann mit Silber (Ag) plattiertes Nickel (Ni) umfassen. Die Silberplattierungsschicht kann etwa 1 mm bis etwa 4 mm dick sein, die Schicht aus Silber-Zinn-Legierung (Ag/Sn) kann etwa 1 mm bis etwa 10 mm dick sein, und die Schicht aus Kupfer-Zinn-Legierung (Cu/Sn) kann etwa 1 mm bis etwa 10 mm dick sein. Die Dicke der Legierungsschichten kann von dem Temperaturbudget abhängen, zum Beispiel kann die Dicke der Legierungsschichten zunehmen, falls sich die Erwärmungszeit verlängert. - Bei einer Ausführungsform kann die Zwischenverbindung
340 eine Kupfersäule112 , eine Schicht aus binärer Zinn-Gold-Legierung (Sn/Au) nahe dem Kontaktpad350 und eine Schicht aus binärer Kupfer-Zinn-Legierung (Cu/Sn) umfassen, die unter der Spitze oder um die Spitze der Kupfersäule112 und über der Schicht aus binärer Zinn-Gold-Legierung (Sn/Au) herum ausgebildet ist. Eine Schicht aus ternärer Kupfer-Zinn-Gold-Legierung (Cu/Sn/Au) kann zwischen der Schicht aus binärer Zinn-Gold-Legierung (Sn/Au) und der Schicht aus binärer Kupfer-Zinn-Legierung (Cu/Sn) ausgebildet sein. Die Schicht aus Zinn-Gold-Legierung (Sn/Au) kann das Au5Sn oder das AuNiSn2 sein, falls die Gold-Plattierung (Au) vollständig verbraucht ist. Das Kontaktpad350 ist mit Gold (Au) plattiertes Nickel (Ni). - Bei einer Ausführungsform kann die Zwischenverbindung
340 eine Kupfersäule112 und zwei Kupfer-Zinn-Legierungsschichten (Cu/Sn) umfassen. Die erste Schicht aus binärer Kupfer-Zinn-Legierung (Cu/Sn) wird nahe dem Kontaktpad350 ausgebildet, und die zweite Schicht aus binärer Kupfer-Zinn-Legierung (Cu/Sn) wird unter der Spitze oder um die Spitze der Kupfersäule112 herum über der ersten Schicht aus binärer Kupfer-Zinn-Legierung (Cu/Sn) herum ausgebildet. Das Kontaktpad350 ist Kupfer (Cu) oder ein mit Kupfer (Cu) plattiertes Pad. - Bei einer Ausführungsform können die benachbarten Chips
110 auf dem Wafer100 mit einem vorbestimmten Abstand oder einem Abstandshalter115 beabstandet sein. Beispielsweise kann der Abstandshalter115 zwischen zwei Chips110 unverarbeitetes Silizium sein und/oder umfasst möglicherweise keine Bumps. Bei einem Beispiel beträgt die Breite des Abstandshalters115 etwa 100 mm, während die Breite des Chips110 etwa 100 mm bis mehrere mm betragen kann. Die Abstandshalter115 können die Gelegenheit für ein Bonden der Chips auf Wafer-Ebene bereitstellen. - Bei Fertigstellung des Bondprozesses werden der Träger
200 und die Sägefolie150 entfernt, wodurch die Chips110 mit dem Support-Wafer300 verbunden bleiben. Bei einer Ausführungsform werden der Träger200 , die Sägefolie150 und der Abstandshalter115 von den Chips110 entfernt. Bevor die Sägefolie150 und die Chips getrennt werden können, kann die Sägefolie150 behandelt werden, um die Hafteigenschaft der Sägefolie150 zu ändern. Bei einer Ausführungsform wird die Hafteigenschaft der Sägefolie150 mit einer UV-Behandlung370 der Sägefolie150 gesenkt, wie in6 gezeigt. Bei einer weiteren Ausführungsform wird die Hafteigenschaft der Folie150 mit einer Wärmebehandlung370 gesenkt. Die Sägefolie150 wird möglicherweise nur selektiv behandelt, so dass die Hafteigenschaft der Sägefolie150 an den Orten des Chips110 gesenkt wird, während die Hafteigenschaft der Sägefolie150 an den Orten des Abstandshalters115 nicht gesenkt wird. Alternativ kann die Sägefolie150 selektiv so behandelt werden, dass die Hafteigenschaft der Orte des Abstandshalters115 erhöht wird, während die Hafteigenschaft des Orts des Chips110 gleich bleibt oder gesenkt wird. Der Träger300 , die Sägefolie150 und die Abstandshalter115 können mit einem Wafer-Demounter entfernt werden. - Nachdem der Träger
200 von den Chips110 entfernt ist, wird eine Formmasse400 über dem Support-Wafer300 und den Chips110 abgeschieden. Die Formmasse400 kann die Chips110 kapseln, wie in7 gezeigt. Die Formmasse400 kann ein elektrisch isolierender Kleber sein. Beispielsweise kann die Formmasse400 ein Epoxidharz oder ein mit Siliziumoxidfüllstoff gefülltes Epoxidharz sein. -
8 zeigt das Entfernen des Support-Wafers300 von den Chips110 und der Formmasse400 . Das Entfernen des Support-Wafers300 kann die Bondpads350 exponieren. Bei einer Ausführungsform kann der Support-Wafer300 unter Verwendung einer Nassätzung entfernt werden. Die Nassätzung kann beispielsweise HNO3, H2O und HF oder KOH, H2O und HF für einkristallines Silizium umfassen. Bei einer Ausführungsform kann der Support-Wafer300 durch Verwenden einer Trockenätzung entfernt werden. Die Trockenätzung kann beispielsweise SF6, CF4, CHF3, HBr, Cl2 und dergleichen umfassen. Bei einem Beispiel kann Nickel (Ni) oder Kupfer (Cu) mit NH3 geätzt werden. Alternativ kann der Support-Wafer300 durch Schleifen entfernt werden. - Die exponierten Bondpads
350 können mit einer Materialschicht420 bedeckt werden. Die Materialschicht420 kann als Lotbefestigung des gekapselten Bauelements und einer Mutterplatine in einem späteren Prozessschritt verwendet werden. Beispielsweise kann die Materialschicht420 auf den Bondpads350 abgeschieden oder darauf plattiert werden. Die Materialschicht420 kann ein Edelmetall wie etwa Gold (Au), Silber (Ag) oder dergleichen umfassen. - In
9 werden die in die Formmasse400 gekapselten Chips110 wieder auf einer Sägefolie platziert oder damit laminiert (nicht gezeigt). Die Chips110 mit der Kapselung werden dann unter Verwendung eines Schneidprozesses vereinzelt oder getrennt. Die gekapselten Chips110 werden beispielsweise durch mechanisches Sägen, durch Laserschneiden oder Plasmatrennen getrennt. Die gekapselten Chips110 können vor der Schneidoperation gewendet oder nicht gewendet werden. Die Sägefolie wird entfernt. Die Schneidoperation kann gekapselte Chips410 ausbilden, die einen individuellen Chip110 umfassen. Beispielsweise können die gekapselten Chips, die gemäß dem oben beschriebenen Prozess hergestellt werden, ein kleines Leadless-Package (TSLP) oder ein sehr kleines Leadless-Package (TSSLP) sein. - Bei anderen Ausführungsformen kann das hergestellte Package
410 ein Modul sein, das mehrere Chips110 umfasst. Beispielsweise kann das Package410 zwei verschiedene Chips110 umfassen, d.h. zwei verschiedene diskrete Chips, zwei verschiedene integrierte Schaltungschips oder ein diskreter Chip und ein integrierter Schaltungschip (nicht gezeigt). - Wenngleich die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile ausführlich beschrieben worden sind, ist zu verstehen, dass hieran verschiedene Änderungen, Substitutionen und Abänderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken und Schutzbereich der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert, abzuweichen.
- Zudem soll der Schutzbereich der vorliegenden Anmeldung nicht auf die jeweiligen Ausführungsformen des Prozesses, der Maschine, Herstellung, Materiezusammensetzung, Mittel, Verfahren und Schritte, die in der Patentschrift beschrieben sind, beschränkt sein. Wie der Durchschnittsfachmann anhand der Offenbarung der vorliegenden Erfindung ohne weiteres versteht, können gemäß der vorliegenden Erfindung Prozesse, Maschinen, Herstellung, Materiezusammensetzungen, Mittel, Verfahren oder Schritte, die gegenwärtig existieren oder später zu entwikkeln sein werden, die im Wesentlichen die gleiche Funktion erfüllen oder im Wesentlichen das gleiche Ergebnis erzielen wie die hierin beschriebenen entsprechenden Ausführungsformen, genutzt werden. Dementsprechend sollen die beigefügten Ansprüche innerhalb ihres Schutzbereichs solche Prozesse, Maschinen, Herstellung, Materiezusammensetzungen, Mittel, Verfahren oder Schritte beinhalten.
Claims (20)
- Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Bauelements, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Anordnen eines Wafers auf einem Träger, wobei der Wafer vereinzelte Chips umfasst; Bonden der vereinzelten Chips an einen Support-Wafer und Entfernen des Trägers.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vereinzelten Chips durch Abstandshalter voneinander beabstandet sind.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Anordnen des Wafers auf dem Träger das Platzieren des Wafers auf dem Träger über eine Folie umfasst und wobei das Entfernen des Trägers das Ändern einer Hafteigenschaft der Folie durch Behandeln der Folie mit thermischer Energie oder Lichtenergie umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Behandeln der Folie mit thermischer Energie oder Lichtenergie das Behandeln der Folie an Chipkontaktgebieten und Nichtbehandlung der Folie an Abstandshalterkontaktgebieten umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 3, wobei Lichtenergie Ultraviolettlicht umfasst.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bonden der vereinzelten Chips an das Support-Substrat das Erwärmen des Support-Substrats und Pressen der vereinzelten Chips auf das Support-Substrat umfasst.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Erwärmen des Support-Substrats das Erwärmen des Support-Substrats auf eine Temperatur zwischen etwa 180°C und etwa 350°C umfasst.
- Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Bauelements, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Platzieren eines Wafers auf einer Sägefolie; Schneiden des Wafers in mehrere Chips; Platzieren der Sägefolie mit den mehreren Chips auf einem Träger; Bonden der mehreren Chips an Kontaktpads eines Support-Wafers; und Entfernen der Sägefolie und des Trägers von den mehreren Chips.
- Verfahren nach Anspruch 8, wobei jeder der Chips von seinen benachbarten Chips durch Abstandshalter beabstandet ist.
- Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, weiterhin umfassend das Ausbilden einer Kapselung um die mehreren Chips herum durch Abscheiden einer Formmasse über dem Support-Wafer und um die mehreren Chips herum.
- Verfahren nach Anspruch 10, weiterhin umfassend das Entfernen des Support-Wafers von der Kapselung, wodurch die Kontaktpads exponiert werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, weiterhin umfassend das Plattieren der Kontaktpads mit einer Metallschicht.
- Verfahren nach Anspruch 10, weiterhin umfassend das Schneiden der Kapselung, wodurch individuelle Chip-Packages ausgebildet werden.
- Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-Bauelements, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Platzieren einer Sägefolie mit mehreren vereinzelten Chips auf einem Träger, wobei jeder Chip von seinen benachbarten Chips durch Abstandshalter beabstandet ist; Bonden der mehreren vereinzelten Chips an Kontaktpads auf einem Support-Wafer; Entfernen der Sägefolie und des Trägers von den mehreren vereinzelten Chips, aber nicht von den Abstandshaltern; Ausbilden einer Kapselung für die mehreren Chips durch Abscheiden einer Formmasse über dem Support-Wafer und um die mehreren Chips herum; Entfernen des Support-Wafers von der Kapselung und den mehreren Chips; und Schneiden der Kapselung unter Ausbildung mehrerer der Halbleiter-Bauelemente.
- Verfahren nach Anspruch 14, wobei jedes Halbleiter-Bauelement der mehreren Halbleiter-Bauelemente einen Chip der mehreren Chips umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei jeder Chip der mehreren Chips mindestens zwei Pillar-Bumps umfasst.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei das Bonden der mehreren vereinzelten Chips an die Kontaktpads auf dem Support-Wafer das Erwärmen des Support-Wafers und Drücken der mindestens zwei Pillar-Bumps auf ein Kontaktpad umfasst.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei das Entfernen der Sägefolie von den mehreren vereinzelten Chips das Ändern einer Hafteigenschaft der Sägefolie vor dem Entfernen der Sägefolie und des Trägers von den mehreren vereinzelten Chips umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Ändern der Hafteigenschaft der Sägefolie das Anwenden einer UV-Behandlung umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Ändern der Hafteigenschaft der Sägefolie das Anwenden einer Wärmebehandlung umfasst.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/152,021 | 2011-06-02 | ||
US13/152,021 US8535983B2 (en) | 2011-06-02 | 2011-06-02 | Method of manufacturing a semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012104761A1 true DE102012104761A1 (de) | 2012-12-06 |
DE102012104761B4 DE102012104761B4 (de) | 2017-08-17 |
Family
ID=47173525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102012104761.8A Active DE102012104761B4 (de) | 2011-06-02 | 2012-06-01 | Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-Bauelements |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8535983B2 (de) |
CN (1) | CN102810490B (de) |
DE (1) | DE102012104761B4 (de) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9064879B2 (en) * | 2010-10-14 | 2015-06-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Packaging methods and structures using a die attach film |
US8936966B2 (en) | 2012-02-08 | 2015-01-20 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Packaging methods for semiconductor devices |
US8105875B1 (en) | 2010-10-14 | 2012-01-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Approach for bonding dies onto interposers |
US8586408B2 (en) * | 2011-11-08 | 2013-11-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Contact and method of formation |
US9230932B2 (en) * | 2012-02-09 | 2016-01-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Interconnect crack arrestor structure and methods |
US20130249387A1 (en) * | 2012-03-20 | 2013-09-26 | Chia-Fen Hsin | Light-emitting diodes, packages, and methods of making |
US9515036B2 (en) | 2012-04-20 | 2016-12-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Methods and apparatus for solder connections |
US10043701B2 (en) * | 2013-05-15 | 2018-08-07 | Infineon Technologies Ag | Substrate removal from a carrier |
TWI581387B (zh) * | 2014-09-11 | 2017-05-01 | 矽品精密工業股份有限公司 | 封裝結構及其製法 |
US9478453B2 (en) * | 2014-09-17 | 2016-10-25 | International Business Machines Corporation | Sacrificial carrier dicing of semiconductor wafers |
US9773768B2 (en) | 2015-10-09 | 2017-09-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method and structure of three-dimensional chip stacking |
GB2546740A (en) * | 2016-01-26 | 2017-08-02 | Worldpay Ltd | Electronic payment system and method |
US10049893B2 (en) | 2016-05-11 | 2018-08-14 | Advanced Semiconductor Engineering, Inc. | Semiconductor device with a conductive post |
US11417630B2 (en) * | 2016-12-29 | 2022-08-16 | Intel Corporation | Semiconductor package having passive support wafer |
DE102020103732B4 (de) * | 2020-02-13 | 2023-02-16 | Infineon Technologies Ag | Verfahren mit mechanischem Dicing-Prozess zur Herstellung von MEMS-Bauelementen |
DE102020211360A1 (de) | 2020-09-10 | 2022-03-10 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Bereitstellen eines Schichtelementes in einer Schichtanordnung |
CN113764288A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-12-07 | 苏州通富超威半导体有限公司 | 一种芯片封装方法及封装结构 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6669803B1 (en) * | 1997-10-03 | 2003-12-30 | Digital Optics Corp. | Simultaneous provision of controlled height bonding material at a wafer level and associated structures |
JP4109823B2 (ja) * | 2000-10-10 | 2008-07-02 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
EP1361657B1 (de) * | 2001-02-06 | 2013-07-24 | Panasonic Corporation | Oberflächenwellenbauelement |
JP4471563B2 (ja) * | 2002-10-25 | 2010-06-02 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体装置の製造方法 |
JP2004311576A (ja) * | 2003-04-03 | 2004-11-04 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
KR100555559B1 (ko) * | 2004-03-03 | 2006-03-03 | 삼성전자주식회사 | 백 그라인딩 공정용 표면 보호 테이프를 이용하여 다이싱공정을 수행하는 반도체 장치의 제조 방법 |
US7576426B2 (en) * | 2005-04-01 | 2009-08-18 | Skyworks Solutions, Inc. | Wafer level package including a device wafer integrated with a passive component |
US20060270104A1 (en) * | 2005-05-03 | 2006-11-30 | Octavio Trovarelli | Method for attaching dice to a package and arrangement of dice in a package |
US20070212813A1 (en) * | 2006-03-10 | 2007-09-13 | Fay Owen R | Perforated embedded plane package and method |
DE102006058010B9 (de) * | 2006-12-08 | 2009-06-10 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterbauelement mit Hohlraumstruktur und Herstellungsverfahren |
CN100580965C (zh) * | 2007-12-12 | 2010-01-13 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 一种基于复合式低阻缓冲结构的薄膜led芯片器件及其制造方法 |
JP5091066B2 (ja) * | 2008-09-11 | 2012-12-05 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像装置の製造方法 |
JP5518502B2 (ja) * | 2009-01-27 | 2014-06-11 | シチズン電子株式会社 | 発光ダイオードの製造方法 |
US7776649B1 (en) * | 2009-05-01 | 2010-08-17 | Powertech Technology Inc. | Method for fabricating wafer level chip scale packages |
US8772087B2 (en) * | 2009-10-22 | 2014-07-08 | Infineon Technologies Ag | Method and apparatus for semiconductor device fabrication using a reconstituted wafer |
-
2011
- 2011-06-02 US US13/152,021 patent/US8535983B2/en active Active
-
2012
- 2012-05-31 CN CN201210177527.2A patent/CN102810490B/zh active Active
- 2012-06-01 DE DE102012104761.8A patent/DE102012104761B4/de active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102012104761B4 (de) | 2017-08-17 |
US8535983B2 (en) | 2013-09-17 |
CN102810490B (zh) | 2015-09-09 |
US20120309130A1 (en) | 2012-12-06 |
CN102810490A (zh) | 2012-12-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102012104761B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-Bauelements | |
DE102019115275B4 (de) | Halbleiter-Interconnect-Struktur und Verfahren | |
DE102015105990B4 (de) | Halbleiterbauelement und Herstellungsverfahren | |
DE102013113469B4 (de) | Flip-chip-wafer-level-baueinheiten und diesbezügliches verfahren | |
DE102016101685B4 (de) | Verfahren zur herstellung eines integrierten fan-out-packages | |
DE102015106053B4 (de) | Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung | |
DE102013101192B4 (de) | Halbleitergehäuse | |
DE102012103759B4 (de) | Verbindung und Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung | |
DE102015017329B3 (de) | Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung | |
DE102018130035B4 (de) | Package und verfahren | |
DE102008039388B4 (de) | Gestapelte Halbleiterchips und Herstellungsverfahren | |
DE102012104731B4 (de) | Halbleitervorrichtungsbaugruppe und Verfahren zum Ausbilden dieser | |
DE102014117649B4 (de) | Halbleiter-Gehäusesystem und -Verfahren | |
DE102019116734A1 (de) | Fan-out-package mit einem steuerbaren standoff-abstand | |
DE102011086354A1 (de) | Multichip-baugruppe auf waferebene | |
DE102014117594A1 (de) | Halbleiter-Package und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE102015103745A1 (de) | Verfahren zum Durchführen von erweitertem bzw. eingebettetem Wafer Level Packaging (eWLP) und durch die Verfahren hergestellte eWLP-Geräte | |
DE102016100523B4 (de) | Multi-Stack-Package-on-Package-Strukturen | |
DE102013104487A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Chipgehäuses | |
DE102013109558B4 (de) | Integrierte schaltkreise und verfahren zur herstellung eines integrierten schaltkreises | |
DE102015106616A1 (de) | Verfahren zum Kapseln von Halbleiterbauelementen und gekapselte Halbleiterbauelemente | |
DE102010029550B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Bauelementen | |
DE102015110019B4 (de) | Verfahren zur Fertigung einer Halbleiterstruktur | |
DE102009033442B4 (de) | Halbleiterbauelement mit einer Copolymerschicht und Verfahren zur Herstellung eines solchen Halbleiterbauelements | |
DE102013106309A1 (de) | Vorrichtungskontakt, Gehäuse einer elektrischen Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses einer elektrischen Vorrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R082 | Change of representative |