半导体器件和用于制造半导体器件的方法_4

文档序号:9383237阅读:来源:国知局
下,载体适当地能导电地构成。载体例如包含掺杂的半导体材料、例如硅或镓,或者金属。设置在半导体层序列200和载体之间的第二连接层26构成为用于在有源区域20中产生的辐射的镜层。尤其结合图1B提到的、用于第一连接层的材料对于第二连接层而言是适合的。不需要用于电接触第一半导体层21的第一连接层,然而其能够附加地设置。因此,术语“第二连接层”称作与第二半导体层导电连接的连接层,而与是否设有第一连接层无关。
[0073]在该实施例中,在模制体的前侧45上构成仅一个接触带55。在模制体4中构成有接触开口 47,所述接触开口从模制体的后侧46延伸直至半导体芯片2,使得用于电接触的第二接触部24是可触及的。另一接触面52经由在后侧46上伸展的接触带55与第二接触部24导电连接。
[0074]为了构成接触开口 47,能够在制造时剥离模制体4的材料,例如通过激光福射剥离。替选地,载体的后侧在构成模制体时已经保持露出,例如通过薄膜辅助的传递成型法(foil assisted transfer molding, FAM)。接触开口 47能够完全地或者部分地通过填充材料470、例如金属、例如铜来填充(图3D)。由此能够改进地将在运行时产生的损耗热从半导体芯片2中导出。接触带55的材料能够替选地直接邻接于第二接触部24。接触带55能够如在图3B中所示出的那样与安装侧面11间隔地伸展或者如在图3C中所示出地那样至少局部地延伸直至安装侧面11。由此能够改进到连接载体的散热,其中半导体器件固定在所述连接载体上。
[0075]为了更好的可视性,在图3B和3C中立体失真地描绘其中构成有另一接触面52的子区域7,使得分别可见另一接触面52。
[0076]在图3E中示出剖视图的可行的设计方案的细节视图。半导体芯片2具有绝缘层30,所述绝缘层覆盖半导体层序列200的侧面33。模制体4直接邻接于绝缘层。第二连接层26与半导体层序列200相比具有更小的横截面,使得第二连接层沿着横向方向不延伸直至侧面33。因此产生围绕第二连接层26的区域31。该区域通过绝缘层填充,使得绝缘层沿着整个环周封装第二连接层。辐射出射面10为了提高耦合输出效率具有粗糙化部32。
[0077]在图3F中示出的实施例中,半导体芯片2如结合图3D和3E所描述的那样构成为薄膜半导体芯片。与在图3E中示出的实施例不同,半导体芯片的这两个接触部如结合图1B所描述的那样设置在前侧。这两个接触带55在模制体的前侧45上伸展。因此,不需要用于露出半导体芯片的后侧的接触开口。第一半导体层序列21的表面区域形成半导体芯片2的第一接触部23。接触带55直接邻接于第一半导体层的该区域。连接层28的区域形成半导体芯片的第二接触部24。接触带55直接邻接于连接层28的该区域。然而接触部也能够如结合上述附图所描述的那样分别构成为附加的元件、例如构成为金属层。
[0078]此外,半导体层序列200的侧面33与图3E不同没有模制体4的材料。因此,辐射也能够侧向地从半导体层序列中射出。接触带55在绝缘层30上接触带55在第一半导体层21的绝缘层30上在侧面33之上引导。
[0079]但是与其不同的是,半导体层序列200的侧面也能够局部地或者完全地通过模制体4覆盖。
[0080]在图3G中示出的实施例基本上对应于结合图3F所描述的实施例。与其不同的是,半导体芯片2具有凹部39。凹部至少局部地沿着半导体芯片的环周、例如沿着半导体芯片的整个环周伸展。在所示出的实施例中,凹部延伸到载体中。因此,在俯视图中,半导体芯片2在凹部39的高度上与在载体的其余的区域中相比具有更小的横截面。在凹部的区域中设置有绝缘层30。因此简化了载体29和接触带55之间的可靠的电绝缘。此外,模制体至少局部地延伸到凹部中。这引起半导体芯片2和模制体之间的形状配合的连接。半导体芯片2和模制体4之间的连接的机械稳定性由此提高。
[0081]根据图4A至4F,描述了制造方法的一个实施例,其中示范性地制造半导体器件,所述半导体器件如结合图1A至IB所描述的那样构成。对此,提供多个半导体芯片复合件3,其中在图4A中示出具有示范性的六个尚未分割的、连续的半导体芯片的半导体芯片复合件。半导体芯片的半导体层序列200已经借助于沟槽状的凹处34彼此分开。沟槽状的凹处分别形成台阶沟槽。然而半导体层序列仍位于连续的载体29上。多个这种的半导体芯片复合件3以彼此间隔的方式并排地、例如矩阵状地安置。在附图4B和4D中,为了简化视图分别仅示出具有两个半导体芯片复合件3的一个区域。在其中能够识别矩阵状的设置的更大的部分在图4E中示出。安置这样的半导体芯片复合件相对于安置已经分割的半导体芯片是简化的。
[0082]如在图4B中所示出的那样,半导体芯片复合件3通过模塑料围绕成形为,使得半导体芯片2的辐射出射面10保持没有模塑料。在图4C中示出沿着线CC’贯穿在4B中示出的制造阶段的立体示出的剖视图。借助于模塑料形成模制体复合件40,从所述模制体复合件中在随后的分割步骤中产生半导体器件的单独的模制体。
[0083]如在图4D中所示出的那样,在模制体复合件40中分别在不同的半导体芯片复合件3的相邻的半导体芯片之间构成凹处48。凹处能够如在附图中所示出的那样完全地延伸穿过模制体复合件。但是与其不同的是,也可以考虑将凹处48构成为盲孔。凹处的位置在安置半导体芯片复合件时能够以偏差公差(Ablagetoleranzen)来修正,例如通过拍摄图像并且将所评估的图像信息转发给构成凹处的制程、例如激光制程。
[0084]接下来在模制体复合件上构成覆层5,其中借助于覆层5构成接触带55,所述接触带电接触半导体芯片2。此外,覆层也覆盖凹处48的内面。因此,接触带55将半导体芯片的接触部与覆层的凹处48连接。为了构成接触带,能够施加和结构化保护漆并且进行结构化。模制体复合件的露出的部位能够铺设有种子层,例如借助于蒸镀或者溅射来铺设。接下来,种子层能够化学地、例如以电镀的方式增厚,使得接触带具有足够高的载流能力。
[0085]接下来,模制体复合件如在图4E和4F中所示出的那样沿着彼此平行伸展的第一分离线491和垂直于其伸展的第二分离线492分割,例如借助于锯割或者激光分离。第一分离线的分割方向沿着半导体芯片复合件3的相邻的半导体芯片的半导体层序列200之间的台阶沟槽伸展。在该分割步骤中,不仅模制体复合件的材料分开而且半导体芯片复合件的载体29的材料也分开。由此产生半导体器件的侧面12、尤其是安装侧面11,其中通过分割产生的模制体4和半导体芯片2彼此齐平。此外,该第一分割步骤进行为,使得凹处48分开。因此在安装侧面11上对于每个模制体产生一个缩进部41和另一缩进部42,在所述缩进部和另一缩进部中,用于外部电接触的接触面51或另一接触面52是可触及的。
[0086]垂直于第一分割方向进行沿着第二分割方向的分割,其中分割同样穿过凹处48来进行。由此模制体4获得矩形的基本形状,其中在角中分别设置有缩进部。然而与此不同的是,第二分割方向也在凹处侧向进行。在这种情况下,缩进部不设置在模制体的角中。
[0087]因此,进行第一分割步骤和第二分割步骤,所述第一分割步骤伸展穿过半导体芯片复合件,所述第二分割步骤在相邻的半导体芯片复合件之间伸展。名称“第一和第二分割方向”或者“第一和第二分割步骤”在此不表示关于执行分割步骤的顺序。
[0088]模制体4的侧面12、尤其安装侧面11仅在分割模制体复合件40时才产生从而也在施加覆层之后才产生。侧面因此没有覆层5的材料。已制成的半导体器件I在安装侧面上可经由在缩进部41、42中存在的覆层电接触。
[0089]与所描述的实施例不同的是,分割半导体芯片复合件也能够在位于分割模制体复合件之前的方法步骤中进行。这在根据一部分的图5A和5C中以示意剖视图示出。对此能够在构成模制体复合件40之后在半导体芯片复合件的相邻的半导体芯片之间构成沟槽35。沟槽沿着沟槽状的凹处34在相邻的半导体层序列200之间伸展。与此不同的是,也可以考虑在构成沟槽35时才使半导体层序列200彼此分离。沟槽35垂直于有源区域的主延伸平面完全地延伸穿过半导体芯片复合件3,使得进行半导体芯片的分割。然而沟槽在模制体复合件的材料中终止,使得各个半导体芯片还经由模制体复合件集合在一起。沟槽因此能够设有反射性的材料36,使得半导体芯
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