置如图4所示的金属互连层3 ;本实施例中的金属互连层3采用金属铝，制作时利用金属铝在引线孔出进行淀积，最终刻蚀得到铝焊区；
3)在步骤2)的金属互连层表面设置金属粘附层4;本实施例采用钨、金、铜中的一种，通过反应离子刻蚀的方式淀积形成如图5所示的金属粘附层4 ;
4)在步骤3)的每个单体大电流功率MOS器件的氧化层表面生成表面绝缘层，并留出引线孔；本实施例中是在二氧化硅层2的表面(留出引线孔)两次旋涂光敏聚酰亚胺，刻蚀形成如图6、图7所示的光敏聚酰亚胺层5作为表面绝缘层；
5)如图8、图9所示，在步骤4)的金属粘附层表面设置自下而上层叠的金属阻挡层6和导电层7，本实施例中的金属阻挡层6为铜，其电镀于金属粘附4上，导电层7的材质为锑、锡、镍、金中的一种，其电镀于金属阻挡层6上。
[0021](二)大电流MOS器件的背部保护层制作:将经过步骤(一)的功率MOS器件的晶片I的每个单体大电流功率MOS器件的背面制作生成背部绝缘保护层；本实施例中为在功率MOS晶片I的背面旋涂光敏聚酰亚胺后，钝化形成如图10所示的光敏聚酰亚胺层5。
[0022](三)大电流MOS器件的侧面保护层制作:将经过步骤(二)的带有若干个单体大电流功率MOS器件的晶片I以一个单体大电流功率MOS器件11为单位进行挖深槽，然后在深槽内填充绝缘保护物质，制作形成每个单体大电流功率MOS器件11的侧面绝缘保护层。具体实施为以下步骤:
①利用DISC划片机或宽激光划片机在功率MOS器件的晶片I上以完整的单体大电流功率MOS器件11为单元刻出深槽，形成划片深槽12，其中利用DISC划片机挖深槽是从大电流功率MOS器件的晶片I的顶层进行的，其结构如图1la所示，当深槽划透时，需要在大电流功率MOS器件的晶片I下加衬底，防止晶片脱落；而利用宽激光划片机挖深槽也是从大电流功率MOS器件的晶片I的顶层进行的，其结构如图1lb所示，同样，当深槽划透时，需要在大电流功率MOS器件的晶片I下加衬底，防止晶片脱落；
②在划片深槽12内填充绝缘物质，并光刻留出各个金属引线电极处的镀焊孔，所述填充的绝缘物质也为光敏聚酰亚胺，其构成了单体大电流功率MOS器件11的侧面绝缘保护层O
[0023](四)单体大电流功率MOS器件11分割:将经过步骤(三)的功率MOS器件的晶片I以深槽为分割线进行分割，形成若干个单体大电流功率MOS器件11。
[0024]本实施例中对功率MOS器件的晶片I分割前，首先需要经过步骤(三)制作的晶片上所有单体大电流功率MOS器件11进行器件性能测试，测试合格后再通过DISC划片机或宽激光划片机进行分割，最终得到若干个独立的、如图12所示的功率MOS器件11。
[0025]实施例2 —种低阻大电流DMOS器件芯片级CSP封装方法
本实施提供了一种低阻大电流DMOS器件芯片级CSP封装方法，其与实施例1的不同之处在于步骤(一)与步骤(二)的顺序进行了调换，因此，本实施例是按照以下的步骤对大电流功率MOS器件进行CSP封装:
(A)大电流MOS器件的背部保护层制作:在已经制作好的、含有若干个单体大电流功率MOS器件11的晶片的背面制作生成背部绝缘保护层；
(B)大电流MOS器件的表层绝缘层制作及电极引线制作:对步骤(A)中的每个单体大电流功率MOS器件11制作生成多层金属层构成的金属引线电极和表面绝缘层；
(C)大电流MOS器件的侧面保护层制作:将步骤(B)中的带有若干个单体大电流功率MOS器件11的晶片以一个单体大电流功率MOS器件11为单位进行挖深槽，然后在深槽内填充绝缘保护物质，制作形成每个单体大电流功率MOS器件的侧面保护层；
(D)单体大电流功率MOS器件非分割:将步骤(C)中封装好的整个晶片以深槽为分割线进行分割，形成若干个单体大电流功率MOS器件11。
[0026]本实施例的封装方法与之前的封装方法只是第一步和第二步顺序相互颠倒而已，其他部分的内容完全一样，在此不再赘述。
[0027]由于实施例1、2的封装方法适用于管脚位于同一平面内的大电流MOS器件CSP封装，因此，图13给出了利用实施例1、2的封装方法封装的平面LDMOS器件，图14所示给出了利用实施例1、2的封装方法封装的平面NPN三极管，上述两种器件均需要先制作出晶片，而平面LDMOS器件晶片的制作过程为:首先在P衬底上做个N漂移区；然后在N漂移区的表层氧化生成二氧化硅阻挡层，光刻P阱区扩散形成P阱；之后在P阱和N漂移区上通过氧化、光刻、扩散形成两个N+有源区；最后再次氧化，通过光刻、多晶硅生长等工艺形成如图13所示的电极。
[0028]而含有若干个图14中所示的平面NPN三极管的晶片的制作过程为:(1)氧化光刻埋层区，离子注入在P衬底上做N+埋层；(2 )外延生长N型外延；(3 )氧化光刻P+有源区，扩散形成P+保护环；(4)再次氧化，光刻扩散形成N+亚集电极接触点；(5)掩模光刻P基区，离子注入形成P基区；(6)掩模光刻发射区，离子注入形成N+发射区。
[0029]将上述制作好的晶片依照实施例1、2所述的方法即可得到如图13、14所示的CSP封装的器件。
[0030]此外，采用实施例1、2实现的BJT分立器件的CSP封装也在本发明保护范围之内。
【主权项】
1.一种低阻大电流DMOS器件芯片级CSP封装方法，其特征在于它包括以下步骤: (一)大电流MOS器件的表层绝缘层制作及电极引线制作:对已经制作好的、含有若干个单体大电流功率MOS器件的晶片上的每个单体大电流功率MOS器件制作生成多层金属层构成的金属引线电极和表面绝缘层； (二)大电流MOS器件的背部保护层制作:将步骤(一)中的每个单体大电流功率MOS器件的背面制作生成背部绝缘保护层； (三)大电流MOS器件的侧面保护层制作:将步骤(二)中的带有若干个单体大电流功率MOS器件的晶片以一个单体大电流功率MOS器件为单位进行挖深槽，然后再在深槽内填充绝缘保护物质，制作形成每个单体大电流功率MOS器件的侧面绝缘保护层； (四)单体大电流功率MOS器件分割:将步骤(三)中封装好的整个晶片以深槽为分割线进行分割，形成若干个单体大电流功率MOS器件。
2.一种低阻大电流DMOS器件芯片级CSP封装方法，其特征在于它包括以下步骤: (A)大电流MOS器件的背部保护层制作:在已经制作好的、含有若干个单体大电流功率MOS器件的晶片的背面制作生成背部绝缘保护层； (B)大电流MOS器件的表层绝缘层制作及电极引线制作:对步骤(A)中的每个单体大电流功率MOS器件制作生成多层金属层构成的金属引线电极和表面绝缘层； (C)大电流MOS器件的侧面保护层制作:将步骤(B)中的带有若干个单体大电流功率MOS器件的晶片以一个单体大电流功率MOS器件为单位进行挖深槽，然后再在深槽内填充绝缘保护物质，制作形成每个单体大电流功率MOS器件的侧面保护层； (D)单体大电流功率MOS器件分割:将步骤(C)中封装好的整个晶片以深槽为分割线进行分割，形成若干个单体大电流功率MOS器件。
3.根据权利要求1或2所述的一种低阻大电流DMOS器件芯片级CSP封装方法，其特征在于:所述步骤(一)和(B)分别包括以下步骤: 1)在制备好的晶片表层进行氧化形成氧化层，并在氧化层上旋涂光敏聚酰亚胺； 2)在每个单体大电流功率MOS器件相应的管脚位置光刻引线孔，并在引线孔上设置金属互连层； 3)在步骤2)的金属互连层表面设置金属粘附层； 4)在步骤3)的每个单体大电流功率MOS器件的氧化层表面生成表面绝缘层，并留出引线孔； 5)在步骤4)的金属粘附层表面设置自下而上层叠的金属阻挡层和导电层。
4.根据权利要求3所述的一种低阻大电流DMOS器件芯片级CSP封装方法，其特征在于:所述步骤2)中的金属互连层为淀积金属铝后形成的铝焊区；步骤3)中金属粘附层为钨、金、铜中的一种通过反应离子刻蚀而形成；步骤4)中的表面绝缘保护层为两层光敏聚酰亚胺层；步骤5)中的金属阻挡层为电镀金属铜而形成的，导电层为电镀锑、锡、镍、金中的一种。
5.根据权利要求1或2所述的一种低阻大电流DMOS器件芯片级CSP封装方法，其特征在于:所述步骤(三)和(C)都包括以下步骤: ①用DISC划片机或宽激光划片机在晶片上以完整的单体大电流功率MOS器件为单元刻出深槽； ②在深槽内填充绝缘物质，并光刻留出各个金属引线电极处的镀焊孔。
6.根据权利要求1或2所述的一种低阻大电流DMOS器件芯片级CSP封装方法，其特征在于:所述背面绝缘保护层、侧面绝缘保护层与表面绝缘保护层相同，均为光敏聚酰亚胺层O
7.根据权利要求1、2、4中任意一项所述的一种低阻大电流DMOS器件芯片级CSP封装方法，其特征在于:所述步骤(四)和(D)都首先需要对步骤(三)或(C)的晶片上所有单体大电流功率MOS器件进行器件性能测试，测试合格后通过DISC划片机或宽激光划片机进行分害J，得到若干个独立的功率MOS器件。
【专利摘要】本发明提供了一种低阻大电流DMOS器件芯片级CSP封装方法，它包括以下步骤：（一）大电流DMOS器件的表层绝缘层制作及电极引线制作：（二）大电流DMOS器件的背部保护层制作；（三）大电流MOS器件的侧面保护层制作；（四）单个大电流功率DMOS器件分割。本发明采用表面钝化技术，研究适用于无引线裸芯片封装的电极布局和电极材料，开发无引线裸芯片封装工艺，提高器件的稳定性和可靠性。本发明芯片级CSP封装方法适用于所有管脚位于同一平面内的大电流功率MOS器件的封装。
【IPC分类】H01L21-50
【公开号】CN104538315
【申请号】CN201510008299
【发明人】赵建明, 冯春阳, 廖智, 夏建新, 黄平, 徐开凯, 赵国, 钟思翰, 徐彭飞, 胡兴微, 蒋澎湃
【申请人】电子科技大学, 四川蓝彩电子科技有限公司, 四川绿然电子科技有限公司, 四川洪芯微科技有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月8日