DE102010000059B4 - Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, aufweisend: Bereitstellen einer dielektrischen Schicht (1); Bereitstellen mindestens eines Halbleiterchips (2), der eine erste Oberfläche mit zwei räumlich voneinander getrennten elektrischen Kontaktelementen und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche definiert; Anordnen des Halbleiterchips (2) auf der dielektrischen Schicht (1), wobei die erste Oberfläche der dielektrischen Schicht zugewandt ist; Aufbringen eines Einkapselungsmaterials (3) über der zweiten Oberfläche des Halbleiterchips in einer Arbeitszone in einem Spule-zu-Spule-Prozess; und Vorhärten und/oder Härten der erhaltenen Struktur in der Arbeitszone nach dem Aufbringen des Einkapselungsmaterials (3), wobei eine obere Oberfläche eines Rades (5, 15) mit einem Radius R und ein Bereich über der oberen Oberfläche die Arbeitszone bilden, wobei der Radius R so gewählt ist, dass ein durch verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten der Halbleitervorrichtung verursachtes Verziehen kompensiert wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung.
  • Halbleiterchips weisen auf einer oder mehreren ihrer Oberflächen Kontaktstellen von Kontaktelementen auf. Wenn eine Halbleitervorrichtung hergestellt wird, insbesondere wenn der Halbleiterchip in einem Halbleiter-Chipgehäuse untergebracht wird, müssen die Kontaktstellen des Halbleiterchips mit externen Kontaktelementen des Halbleiter-Chipgehäuses verbunden werden. Für die Herstellung von Halbleitervorrichtungen werden mehrere Chips bereitgestellt und die Chips werden in ein Einkapselungsmaterial eingebettet, um ein eingebettetes Substrat auszubilden. Danach werden die Halbleiterchips voneinander getrennt, um jeweilige mehrere Halbleitervorrichtungen zu erhalten.
  • US 2006/0001130 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, bei dem Halbleiterchips vor dem Verkapseln auf einem Band angeordnet werden. Bei der Herstellung kann ein Spule-zu-Spule-Prozess verwendet werden.
  • US 2003/0111713 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, bei dem Halbleiterchips auf einem Band angeordnet und Bondverbindungen bereitgestellt werden. Der Bereich der Bondverbindungen wird durch eine UV-härtbare Masse verkapselt.
  • US 2001/0050846 A1 beschreibt einen Spule-zu-Spule-Prozess für die Herstellung von Chipkarten.
  • US 2007/0187811 A1 zeigt die Verwendung eines Rakels zum Aufbringen eines Einkapselungsmaterials.
  • US 6,235,113 B1 beschreibt einen Spule-zu-Spule-Prozess zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung. In einer Arbeitszone wird ein Halbleiterchip durch eine Ansaugvorrichtung fixiert.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung anzugeben, bei welchem ein Einkapselungsmaterial in effizienter und praktikabler Weise auf einem Halbleiterchip aufgebracht wird. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die begleitenden Zeichnungen sind aufgenommen worden, um ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen bereitzustellen, und sind in diese Patentbeschreibung integriert und bilden einen Teil davon. Die Zeichnungen stellen Ausführungsformen dar und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Ausführungsformen. Andere Ausführungsformen und viele der beabsichtigten Vorteile der Ausführungsformen werden leicht erkannt, wenn sie durch Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung besser verständlich werden. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstäblich relativ zueinander. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen entsprechende ähnliche Teile.
  • 1 stellt ein Ablaufdiagramm eines nicht erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung dar.
  • 2A–C stellen schematische Querschnittsdarstellungen von Zwischenprodukten und einer Halbleitervorrichtung zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung dar ohne die erfindungsgemäße Arbeitszone zu zeigen.
  • 3 stellt ein Ablaufdiagramm eines nicht erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung.
  • 4A–D stellen schematische Querschnittsdarstellungen von Zwischenprodukten und einer Halbleitervorrichtung zur Erläuterung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung dar.
  • 5 stellt ein Ablaufdiagramm eines nicht erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung dar.
  • 6A–C stellen schematische Querschnittsdarstellungen von Zwischenprodukten und einer Halbleitervorrichtung zur Erläuterung einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung dar.
  • 7 stellt ein Ablaufdiagramm eines nicht erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform dar.
  • 8A–C stellen schematische Querschnittsdarstellungen von Zwischenprodukten und einer Halbleitervorrichtung zur Erläuterung einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung dar.
  • 9 stellt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Vorrichtung zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform dar.
  • 10 stellt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Vorrichtung zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform dar.
  • 11A–C stellen schematische Querschnittsdarstellungen einer Vorrichtung zur Ausführung eines nicht erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung dar.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen zur Erläuterung spezielle Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. In dieser Hinsicht wird die Richtungsterminologie, wie z. B. ”oben” ”unten”, ”Vorderseite” ”Rückseite” ”vordere” ”hintere” usw., mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Fig. verwendet. Da die Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl von verschiedenen Orientierungen positioniert werden können, wird die Richtungsterminologie für Erläuterungszwecke verwendet und ist keineswegs beschränkend.
  • Selbstverständlich können die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, wenn nicht spezifisch etwas anderes angegeben ist.
  • Obwohl ein spezielles Merkmal oder ein spezieller Aspekt einer Ausführungsform in Bezug auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart sein kann, kann außerdem ein solches Merkmal oder ein solcher Aspekt mit einem oder mehreren anderen Merkmalen oder Aspekten der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie es für irgendeine gegebene oder spezielle Anwendung erwünscht und vorteilhaft sein kann. In dem Umfang, in dem die Begriffe ”enthalten”, ”aufweisen”, ”mit” oder andere Varianten davon entweder in der ausführlichen Beschreibung oder den Ansprüchen verwendet werden, sollen solche Begriffe ferner in einer Weise ähnlich dem Begriff ”einschließen” einschließend sein. Die Begriffe ”gekoppelt” und ”verbunden” zusammen mit Ableitungen können verwendet werden. Selbstverständlich können diese Begriffe verwendet werden, um anzugeben, dass zwei Elemente miteinander zusammenwirken oder in Wechselwirkung stehen, ungeachtet dessen, ob sie in direktem physikalischen oder elektrischen Kontakt stehen oder sie nicht miteinander in direktem Kontakt stehen. Der Begriff ”beispielhaft” ist auch lediglich vielmehr als Beispiel als das Beste oder Optimale gemeint.
  • Die Ausführungsformen eines Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung und die Ausführungsformen einer Halbleitervorrichtung können verschiedene Arten von Halbleiterchips oder Halbleitersubstraten verwenden, darunter integrierte Logikschaltungen, analoge integrierte Schaltungen, integrierte Mischsignalschaltungen, Sensorschaltungen, MEMS (mikroelektromechanische Systeme), integrierte Leistungsschaltungen, Chips mit integrierten passiven Bauelementen, diskreten passiven Bauelementen und so weiter. Im Allgemeinen kann der Begriff ”Halbleiterchip”, wie in dieser Anmeldung verwendet, verschiedene Bedeutungen aufweisen, von denen eine ein Halbleiterchip oder ein Halbleitersubstrat mit einer elektrischen Schaltung ist.
  • In mehreren Ausführungsformen werden Schichten aufeinander aufgebracht oder Materialien werden auf Schichten aufgebracht oder abgeschieden. Es sollte erkannt werden, dass beliebige solche Begriffe wie ”aufgebracht” oder ”abgeschieden” wörtlich alle Arten von Verfahren zum Aufbringen von Schichten aufeinander abdecken sollen. In einer Ausführungsform sollen sie Verfahren, in denen Schichten auf einmal als Ganzes aufgebracht werden, wie beispielsweise Laminierungsverfahren, sowie Verfahren, in denen Schichten in einer sequentiellen Weise abgeschieden werden, wie beispielsweise Sputtern, Plattieren, Formen, chemische Gasphasenabscheidung (CVD) und so weiter, abdecken. Ein Beispiel für eine aufzubringende Schicht ist die Umverteilungsschicht (RDL). Die Umverteilungsschicht kann in Form einer Mehrfachschicht, insbesondere einer Mehrfachschicht mit einer sich wiederholenden Schichtsequenz, vorliegen.
  • Die Halbleiterchips können Kontaktelemente oder Kontaktstellen auf einer oder mehreren ihrer äußeren Oberflächen aufweisen, wobei die Kontaktelemente zum elektrischen Kontaktieren der Halbleiterchips dienen. Die Kontaktelemente können aus einem beliebigen elektrisch leitenden Material, z. B. aus einem Metall wie beispielsweise Aluminium, Gold oder Kupfer, oder einer Metalllegierung, z. B. einer Lötlegierung, oder einem elektrisch leitenden organischen Material, oder einem elektrisch leitenden Halbleitermaterial, hergestellt sein.
  • Die Halbleiterchips können mit einem Einkapselungsmaterial bedeckt werden. Das Einkapselungsmaterial kann ein beliebiges elektrisch isolierendes Material, wie beispielsweise eine beliebige Art von Formmaterial, eine beliebige Art von Epoxidmaterial oder eine beliebige Art von Harzmaterial mit oder ohne irgendeine Art von Füllmaterialien, sein. In Spezialfällen könnte es vorteilhaft sein, ein leitendes Einkapselungsmaterial zu verwenden. Im Prozess der Bedeckung der Halbleiterchips oder Halbleiter-Chipschaltkreise mit dem Einkapselungsmaterial können fächerartig ausgelegte eingebettete Chips hergestellt werden. Die fächerartig ausgelegten eingebetteten Chips können in einer beliebigen Anordnung mit der Form z. B. eines Wafers angeordnet sein und werden somit weiter unten ”umkonfigurierter Wafer” genannt. Es sollte jedoch erkannt werden, dass die fächerartig ausgelegte eingebettete Chipanordnung nicht auf die Form und Gestalt eines Wafers begrenzt ist, sondern eine beliebige Größe und Gestalt und eine beliebige geeignete Anordnung von darin eingebetteten Halbleiterchips aufweisen kann.
  • In den Ansprüchen und in der folgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen eines Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung als spezielle Sequenz von Prozessen oder Maßnahmen, insbesondere in den Ablaufdiagrammen, beschrieben. Es soll beachtet werden, dass die Ausführungsformen nicht auf die beschriebene spezielle Sequenz beschränkt werden sollten. Spezielle oder alle der verschiedenen Prozesse oder Maßnahmen können auch gleichzeitig oder in irgendeiner anderen nützlichen und geeigneten Sequenz durchgeführt werden.
  • In 1 ist ein Ablaufdiagramm eines nicht erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Das Verfahren weist die Bereitstellung einer dielektrischen Schicht (s1), die Bereitstellung mindestens eines Halbleiterchips, der eine erste Oberfläche mit Kontaktelementen und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche definiert (s2), die Anordnung des Halbleiterchips auf der dielektrischen Schicht, wobei die erste Oberfläche der dielektrischen Schicht zugewandt ist (s3), und das Aufbringen eines Einkapselungsmaterials über der zweiten Oberfläche des Halbleiterchips in einem Rolle-zu-Rolle- oder Spule-zu-Spule-Prozess (s4) auf.
  • Ein Spule-zu-Spule-Prozess kann durch Bereitstellen einer ersten rotierenden Spule, einer Einlaufspule, einer zweiten rotierenden Spule, einer Auslaufspule, und einer Arbeitszone, die zwischen der Einlaufspule und der Auslaufspule angeordnet ist, verwirklicht werden. Die Einlaufspule ist angeordnet, um die dielektrische Schicht mit dem aufgebrachten Halbleiterchip zur Arbeitszone zu transportieren, und die Auslaufspule ist angeordnet, um die dielektrische Schicht mit dem aufgebrachten Halbleiterchip von der Arbeitszone weg zu transportieren. In der Arbeitszone wird das Einkapselungsmaterial über die zweite Oberfläche des Halbleiterchips aufgebracht. Wie vorstehend erwähnt, können die Maßnahmen des Ablaufdiagramms in einer anderen Sequenz durchgeführt werden. Die Halbleiterchips können beispielsweise auch während des Spule-zu-Spule-Prozesses, insbesondere innerhalb der Arbeitszone, an der dielektrischen Schicht befestigt werden.
  • Erfindungsgemäß ist die Arbeitszone an und in der Nähe eines Rades, insbesondere an und in der Nähe eines Oberflächenbereichs des Rades, entlang eines speziellen Umfangswinkelbereichs des Rades angeordnet. In der Arbeitszone kann die dielektrische Schicht auf den Oberflächenbereich des Rades aufgebracht werden und das Einkapselungsmaterial kann auf die zweite Oberfläche des Halbleiterchips z. B. in einer Ausgabezone aufgebracht werden. Ein Härtungsprozess wird auch in der Arbeitszone ausgeführt. Falls geeignet, kann ein Planarisierungsprozess auch in der Arbeitszone ausgeführt werden, wie nachstehend genauer erläutert wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren von 1 ferner das Aufbringen einer gedruckten Schablonenschicht, insbesondere eines Schablonenabstandhalters, auf die dielektrische Schicht und das Aufbringen des Einkapselungsmaterials über der zweiten Oberfläche des Halbleiterchips unter Verwendung des Schablonenabstandhalters auf. Der Schablonenabstandhalter kann eine solche Dicke und/oder Konsistenz aufweisen, dass er auch die Funktion einer Versteifung zum Versteifen der dielektrischen Schicht erfüllt.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren von 1 ferner das Aufbringen des Einkapselungsmaterials unter Verwendung einer Rakel auf. Insbesondere kann in dieser Ausführungsform die Anwendung eines Schablonenabstandhalters zusätzlich nützlich sein, sodass die Rakel am Schablonenabstandhalter abgestützt werden kann. Wie nachstehend genauer erläutert wird, kann, wenn ein Rad, z. B. ein rotierendes Rad, als Arbeitszone verwendet wird, die Rakel in einer Ausgabezone stationär gehalten werden und das Einkapselungsmaterial kann durch die Rakel auf die zweite Oberfläche des Halbleiterchips und die dielektrische Schicht, die entlang und unter einer unteren Öffnung der Rakel verlaufen, ausgegeben werden. Die Rakel kann in einer speziellen Umfangsposition des Rades angeordnet werden.
  • Das Verfahren von 1 weist erfindungsgemäß ferner das Vorhärten oder Härten der erhaltenen Struktur nach dem Aufbringen des Einkapselungsmaterials auf. Die Härtungszone kann in einer speziellen Umfangsposition des Rades vorgesehen werden. Die Härtungszone kann beispielsweise hinter der Ausgabezone in der Richtung der Drehung des Rades angeordnet sein. Die Härtung kann unter Verwendung von Ultraviolettlicht im Fall eines Einkapselungsmaterials mit Ultravioletthärtung oder alternativ unter Verwendung von Infrarotlicht oder Wärme bewerkstelligt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren von 1 ferner das Planarisieren der erhaltenen Struktur nach dem Aufbringen des Einkapselungsmaterials auf. Eine Planarisierungszone kann in einer speziellen Umfangsposition des Rades vorgesehen sein. Die Planarisierungszone kann beispielsweise hinter der Ausgabezone in der Transportrichtung am Rad oder hinter der Härtungszone angeordnet sein.
  • Gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform weist das Verfahren von 1 ferner das Aufbringen der dielektrischen Schicht auf eine planare sich bewegende Oberfläche vor dem Aufbringen des Einkapselungsmaterials auf. Die Arbeitszone ist dann durch einen Oberflächenbereich der planaren sich bewegenden Oberfläche und eine Umgebung davon vorgesehen. Die Arbeitszone kann auch eine Ausgabezone, in der das Einkapselungsmaterial auf die zweite Oberfläche des Halbleiterchips ausgegeben und aufgebracht wird, und, falls geeignet, eine Härtungszone zum Vorhärten oder Härten der erhaltenen Struktur nach dem Aufbringen des Einkapselungsmaterials und, falls geeignet, eine Planarisierungszone zum Planarisieren der erhaltenen Struktur aufweisen.
  • In 2A–C sind schematische Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung einer Ausführungsform eines nicht erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung entsprechend der Ausführungsform von 1 dargestellt.
  • 2A stellt im oberen Teilbild eine Querschnittsdarstellung einer dielektrischen Schicht 1 dar. Die dielektrische Schicht 1 kann aus einem dielektrischen, isolierenden Material bestehen, das beispielsweise aus einer Folie auf der Basis eines Acrylats bestehen kann oder das auch eine Epoxid-Zweistufen-Folie sein kann. Die dielektrische Schicht 1 kann beispielsweise auch aus einer Prepreg-Folie (vorimprägnierten Folie) wie z. B. der aus der herkömmlichen Substrattechnologie bekannten bestehen. Die dielektrische Schicht 1 kann beispielsweise aus einem photostrukturierbaren Prepreg bestehen, das nach lithographischer Belichtung geätzt werden kann. Es ist auch möglich, dass die dielektrische Schicht 1 aus einem Material besteht, das mit einem Laserstrahl abgeschmolzen oder strukturiert werden kann. Die dielektrische Schicht 1 kann auch ein Additiv enthalten, das ein elektrisch leitendes Material freisetzt oder das eine katalytische Schicht zum Plattieren bei Bestrahlung freisetzt. Die dielektrische Schicht 1 kann auch Hafteigenschaften aufweisen, um Halbleiterchips zu befestigen, die auf ihre Oberfläche aufgebracht werden sollen. Wenn jedoch die dielektrische Schicht 1 nicht selbst genügend Haftkraft an ihrer Oberfläche aufweist, kann eine weitere Schicht (nicht dargestellt) mit einem Haftpromotor auf die Oberfläche der dielektrischen Schicht 1 aufgebracht werden. Die dielektrische Schicht 1 kann selbst an einer Opferträgeraußenlage oder Opferträgerschicht (nicht dargestellt) befestigt werden, die für alle Verarbeitungsmaßnahmen mechanische Steifigkeit verleiht. Die Opferträgerschicht kann schließlich einfach abgeschält werden.
  • 2A stellt auch im unteren Teilbild eine Querschnittsdarstellung eines Halbleiterchips 2 mit einer ersten Oberfläche mit Kontaktelementen oder Kontaktstellen 2A darauf und einer zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche dar. Die hier zu verwendenden Halbleiterchips können von äußerst unterschiedlichen Typen sein und können integrierte elektrische oder elektrooptische Schaltungen aufweisen. Die Halbleiterchips können beispielsweise als Leistungstransistoren, Leistungsdioden, Steuerschaltungen, Mikroprozessoren oder mikroelektromechanische Komponenten oder diskrete passive Bauelemente konfiguriert sein. Die Halbleiterchips müssen nicht notwendigerweise aus einem spezifischen Halbleitermaterial hergestellt werden und können ferner anorganische und/oder organische Materialien enthalten, die keine Halbleiter sind, wie beispielsweise Isolatoren, Kunststoffe oder Metalle.
  • 2B stellt eine Querschnittsdarstellung eines Zwischenprodukts nach dem Aufbringen des Halbleiterchips 2 auf die dielektrische Schicht 1 dar. Der Halbleiterchip 2 wird auf der dielektrischen Schicht 1 angeordnet, wobei die erste Oberfläche des Halbleiterchips 2 der dielektrischen Schicht 1 zugewandt ist. Es ist möglich, dass die dielektrische Schicht 1 vorgefertigte Durchgangslöcher (oder Kontaktlöcher) (nicht dargestellt) aufweist und dass der Halbleiterchip 2 in einer solchen Weise auf der dielektrischen Schicht 1 angeordnet werden kann, dass die Kontaktelemente 2A des Halbleiterchips 2 auf die Durchgangslöcher der dielektrischen Schicht 1 ausgerichtet sind. Der Halbleiterchip 2 kann durch verschiedene Mittel auf der dielektrischen Schicht 1 angeordnet werden, wobei beispielsweise im Fall der Anordnung von mehreren Halbleiterchips 2 auf der dielektrischen Schicht 1 ein Bestückungsautomat verwendet werden kann. Eine Mustererkennung der Durchgangslöcher kann zur Anordnung des Halbleiterchips in der korrekten Position implementiert werden.
  • 2C stellt eine Querschnittsdarstellung des Prozesses zum Aufbringen eines Einkapselungsmaterials 3 über dem Halbleiterchip 2 dar. Das Einkapselungsmaterial 3 kann beispielsweise ein Formmaterial sein, wobei das Formverfahren beispielsweise Formpressen sein kann. Das Einkapselungsmaterial kann auch durch andere Prozessverfahren wie beispielsweise Siebdrucken aufgebracht werden. Die Einkapselungsmaterialien weisen beispielsweise aliphatische und aromatische Polymere, einschließlich Polymere vom thermoplastischen und wärmehärtenden Typ, und Gemische hiervon und sowie andere verschiedene Typen von Polymeren auf.
  • Mehrere Halbleiterchips 2 werden auf die dielektrische Schicht 1 aufgebracht und die dielektrische Schicht 1 wird zu einer rotierenden Einlaufspule 4 geliefert. Die rotierende Einlaufspule 4 transportiert die dielektrische Schicht 1 erfindungsgemäß zu einer nicht dargestellten Arbeitszone auf einer oberen Oberfläche eines Rades. In einer anderen Ausführungsform wird das Chipbonden in der Arbeitszone durchgeführt. Die Arbeitszone weist auch eine Ausgabevorrichtung 6 zum Ausgeben des Einkapselungsmaterials 3 auf die zweiten Oberflächen der Halbleiterchips 2 auf. Von der Arbeitszone wird die erhaltene Struktur zu einer rotierenden Auslaufspule 8 transportiert und die rotierende Auslaufspule 8 gibt die erhaltene Struktur, d. h. eine Anordnung von Halbleiterchips 2, die auf die dielektrische Schicht 1 aufgebracht sind, und innerhalb des Einkapselungsmaterials 3 eingekapselt sind, aus. Die dielektrische Schicht 1 und die eingekapselte Struktur, wie durch die rotierende Auslaufspule 8 ausgegeben, können die Form eines Wafers oder eine rechteckige Form, insbesondere eine rechteckige Form mit einer zur Transportrichtung der dielektrischen Schicht 1 parallelen Längsseite und einer zur Transportrichtung der dielektrischen Schicht 1 senkrechten Querseite, aufweisen, wobei die Längsseite länger als die Querseite, insbesondere mindestens 10-mal länger als die Querseite oder in einer weiteren Ausführungsform quasi endlos, ist.
  • Nach dem Einkapseln und Erhalten der eingekapselten Anordnung werden weitere Prozesse ausgeführt, bis die erhaltene Struktur in einzelne Halbleitervorrichtungen vereinzelt werden kann. Gemäß einer Ausführungsform kann vor dem Vereinzeln eine leitende Schicht über der dielektrischen Schicht 1 aufgebracht werden, wobei die leitende Schicht leitende Bereiche aufweisen kann, die auf die Durchgangslöcher ausgerichtet werden sollen und die mit den Kontaktelementen der Halbleiterchips durch Füllen von elektrisch leitendem Material in die Durchgangslöcher elektrisch verbunden werden können. Die leitende Schicht kann die Funktion einer Umverteilungsschicht zum Umverteilen der Anordnung der Kontaktelemente über einen größeren Bereich aufweisen. Wie vorstehend beschrieben wurde, können die Durchgangslöcher in der dielektrischen Schicht 1 vorgefertigt werden oder sie können in einem späteren Prozess vor dem Umverteilungsprozess hergestellt werden. Durch Ausbilden von Kontaktlöchern im Einkapselungsmaterial könnte ferner eine Umverteilungsschicht auf der Oberfläche des Einkapselungsmaterials aufgebracht werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung weist das Verfahren ferner das Aufbringen von Lötkugeln oder von lötbaren Kontaktflecken und das elektrische Verbinden der Lötkugeln mit den leitenden Bereichen der leitenden Schicht und folglich mit den Kontaktelementen des Halbleiterchips auf. Gemäß einer Ausführungsform davon weist das Verfahren ferner das Aufbringen einer Lötresistschicht auf, wobei die Lötresistschicht Öffnungen aufweist, wobei die Lötkugeln über den Öffnungen der Lötresistschicht aufgebracht werden.
  • Typische Werte der Dicken der Schichten können folgendermaßen sein. Die Dicke der dielektrischen Schicht 1 liegt typischerweise im Bereich von 5 μm bis 150 μm, wohingegen die Dicke des Halbleiterchips 2 typischerweise im Bereich von 20 μm bis 450 μm liegt und die Dicke des Einkapselungsmaterials typischerweise im Bereich von 200 μm bis 800 μm liegt. Alle diese Dickenbereiche decken auch inkrementale Werte ab, wobei das Inkrement 1 μm ist.
  • In 3 ist ein Ablaufdiagramm eines nicht erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Das Verfahren weist die Bereitstellung einer dielektrischen Schicht (s1), die Bereitstellung mindestens eines Halbleiterchips, der eine erste Oberfläche mit Kontaktelementen und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche definiert (s2), die Anordnung des Halbleiterchips auf der dielektrischen Schicht, wobei die erste Oberfläche der dielektrischen Schicht zugewandt ist (s3), das Aufbringen der dielektrischen Schicht auf ein Rad (s4) und das Aufbringen eines Einkapselungsmaterials über der zweiten Oberfläche des Halbleiterchips (s5) auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren von 3 ferner das Aufbringen eines Schablonenabstandhalters auf die dielektrische Schicht und das Aufbringen des Einkapselungsmaterials über der zweiten Oberfläche des Halbleiterchips unter Verwendung eines Siebdruckprozesses auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren von 3 ferner das Aufbringen des Einkapselungsmaterials unter Verwendung einer Rakel auf.
  • Das Verfahren von 3 weist ferner das Vorhärten oder Härten der erhaltenen Struktur nach dem Aufbringen des Einkapselungsmaterials auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren von 3 ferner das Planarisieren der erhaltenen Struktur nach dem Aufbringen des Einkapselungsmaterials auf.
  • In 4A–D sind schematische Querschnittsdarstellungen zum Erläutern einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung entsprechend der Ausführungsform von 3 dargestellt. In 4A, B wird auf 2A, B und deren jeweilige Beschreibung Bezug genommen.
  • 4C, D stellen Querschnittsdarstellungen des erfindungsgemäßen Aufbringens der Struktur, die aus dem Halbleiterchip 2 und der dielektrischen Schicht 1 besteht, auf ein Rad 5, z. B. ein rotierendes Rad (4C), und des Aufbringens eines Einkapselungsmaterials 3 über dem Halbleiterchip 2 (4D) dar. Das Einkapselungsmaterial 3 kann beispielsweise ein Formmaterial sein, wobei das Formverfahren beispielsweise Formpressen oder Pulverformen sein kann. Das Einkapselungsmaterial kann auch durch andere Prozessverfahren wie beispielsweise Sieb- oder Schablonendrucken aufgebracht werden. Die Einkapselungsmaterialien weisen beispielsweise aliphatische und aromatische Polymere, einschließlich Polymere vom thermoplastischen und wärmehärtenden Typ, und Gemische hiervon sowie andere verschiedene Typen von Polymeren auf.
  • Mehrere Halbleiterchips 2 werden auf die dielektrische Schicht 1 aufgebracht und die dielektrische Schicht 1 wird zu einem Rad 5 geliefert und auf einen Abschnitt einer Oberfläche davon aufgebracht. Das Rad 5 transportiert die dielektrische Schicht 1 zu einer Arbeitszone, die an und in der Nähe eines Oberflächenbereichs des Rades 5 entlang eines speziellen Umfangswinkelbereichs des Rades 5 angeordnet ist. Die Arbeitszone weist eine Ausgabevorrichtung 6 zum Ausgeben des Einkapselungsmaterials 3 auf die zweiten Oberflächen der Halbleiterchips 2 auf. Am Ende der Arbeitszone wird die erhaltene Struktur ausgegeben, wobei die erhaltene Struktur aus einer Anordnung von Halbleiterchips 2, die auf die dielektrische Schicht 1 aufgebracht sind und innerhalb des Einkapselungsmaterials 3 eingekapselt sind, besteht.
  • Weitere Ausführungsformen des Verfahrens gemäß 3 und 4A–D können durch Kombinieren der obigen mit zusätzlichen Aspekten oder Merkmalen von Ausführungsformen, wie sie vorstehend in Verbindung mit 1 und 2A–D beschrieben wurden, geschaffen werden.
  • In 5 ist ein Ablaufdiagramm eines nicht erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Das Verfahren weist die Bereitstellung einer dielektrischen Schicht, die mit einem Schablonenabstandhalter aufgebracht wird (s1), die Bereitstellung mindestens eines Halbleiterchips, der eine erste Oberfläche mit Kontaktelementen und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche definiert (s2), die Anordnung des Halbleiterchips auf der dielektrischen Schicht, wobei die erste Oberfläche der dielektrischen Schicht zugewandt ist (s3), und das Aufbringen eines Einkapselungsmaterials über der zweiten Oberfläche des Halbleiterchips unter Verwendung des Schablonenabstandhalters zum Planarisieren des Einkapselungsmaterials (s4) auf.
  • Das Verfahren von 5 weist ferner das Vorhärten oder Härten der erhaltenen Struktur nach dem Aufbringen des Einkapselungsmaterials auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren von 5 ferner das Planarisieren der erhaltenen Struktur nach dem Aufbringen des Einkapselungsmaterials auf.
  • Das Verfahren von 5 weist ferner das Aufbringen des Einkapselungsmaterials über der zweiten Oberfläche des Halbleiterchips in einem Spule-zu-Spule-Prozess auf.
  • Das Verfahren von 5 weist ferner erfindungsgemäß das Aufbringen der dielektrischen Schicht auf ein Rad vor dem Aufbringen des Einkapselungsmaterials auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren von 5 ferner das Aufbringen des Einkapselungsmaterials unter Verwendung einer Rakel auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die Schablonenschicht nicht auf die dielektrische Schicht vom Beginn an aufgebracht, sondern wird vielmehr auf die dielektrische Schicht als Seitenwandschicht gleichzeitig mit der Einkapselung aufgebracht. Insbesondere kann die Seitenwandschicht als Formfolie auf die dielektrische Schicht aufgebracht werden. Insbesondere kann sie unter Verwendung eines Spule-zu-Spule-Prozesses auf die dielektrische Schicht aufgebracht werden.
  • In 6A–C sind schematische Querschnittsdarstellungen zum Erläutern einer Ausführungsform eines nicht erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung entsprechend der Ausführungsform von 5 dargestellt. In 6A, B wird auf 2A, B und deren jeweilige Beschreibung Bezug genommen. Außerdem ist die dielektrische Schicht 1 mit einem darauf aufgebrachten Schablonenabstandhalter 9 versehen. 6A (oberer Teil) stellt eine seitliche Querschnittsdarstellung der dielektrischen Schicht 1 und des darauf aufgebrachten Schablonenabstandhalters 9 dar. Wie dargestellt, kann der Schablonenabstandhalter 9 in Form von zwei Streifen abgeschieden werden, die entlang der zwei gegenüberliegenden Längsseitenkanten der dielektrischen Schicht 1, d. h. entlang der Seitenkanten, die zu einer Vorschubrichtung der dielektrischen Schicht 1 zu einer Ausgabevorrichtung 6 zum Aufbringen eines Einkapselungsmaterials 3 über dem Halbleiterchip 2 parallel sind, aufgebracht werden.
  • Die Höhe des Schablonenabstandhalters 9 bestimmt und begrenzt die Dicke der abzuscheidenden Einkapselungsschicht. In der Ausführungsform von 6B ist der Schablonenabstandhalter 9 so dargestellt, dass er eine Höhe aufweist, die größer ist als die Dicke des Halbleiterchips 2, was bedeutet, dass die abzuscheidende Einkapselungsschicht eine Dicke aufweist, die größer ist als die Dicke des Halbleiterchips 2. Die Abscheidung des Einkapselungsmaterials kann unter Verwendung einer Rakel bewerkstelligt werden, wohingegen der Schablonenabstandhalter 9 während des Abscheidungsprozesses als mechanische Abstützung für die Rakel dienen kann.
  • 6C stellt eine seitliche Querschnittsdarstellung eines Zwischenprodukts nach dem Aufbringen eines Einkapselungsmaterials 3 auf den Halbleiterchip 2 und die dielektrische Schicht 1 dar. Es ist zu sehen, dass die Dicke der abgeschiedenen Einkapselungsmaterialschicht 3 der Höhe des Schablonenabstandhalters 9 entspricht. Danach kann der Schablonenabstandhalter 9 entfernt werden, falls geeignet.
  • Weitere Ausführungsformen des Verfahrens gemäß 5 und 6A–C können durch Kombinieren der obigen mit zusätzlichen Aspekten oder Merkmalen von Ausführungsformen, wie sie vorstehend in Verbindung mit 1 bis 4 beschrieben wurden, geschaffen werden.
  • In 7 ist ein Ablaufdiagramm eines nicht erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Das Verfahren weist die Bereitstellung einer dielektrischen Schicht (s1), die Bereitstellung mindestens eines Halbleiterchips, der eine erste Oberfläche mit Kontaktelementen und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche definiert (s2), die Anordnung des Halbleiterchips auf der dielektrischen Schicht, wobei die erste Oberfläche der dielektrischen Schicht zugewandt ist (s3), und das Aufbringen eines Einkapselungsmaterials über der zweiten Oberfläche des Halbleiterchips unter Verwendung einer Rakel (s4) auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren von 7 ferner das Aufbringen eines Schablonenabstandhalters auf die dielektrische Schicht auf.
  • Das Verfahren von 7 weist ferner das Härten der erhaltenen Struktur nach dem Aufbringen des Einkapselungsmaterials auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren von 7 ferner das Planarisieren der erhaltenen Struktur nach dem Aufbringen des Einkapselungsmaterials auf.
  • Das Verfahren von 7 weist ferner das Aufbringen des Einkapselungsmaterials über der zweiten Oberfläche des Halbleiterchips in einem Spule-zu-Spule-Prozess auf.
  • Das Verfahren von 7 weist ferner das Aufbringen der dielektrischen Schicht auf ein Rad vor dem Aufbringen des Einkapselungsmaterials auf.
  • In 8A–C sind schematische Querschnittsdarstellungen zum Erläutern einer Ausführungsform eines nicht erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung dargestellt. In 8A, B wird auf 2A, B und deren jeweilige Beschreibung Bezug genommen.
  • 8C stellt eine Querschnittsdarstellung des Aufbringens eines Einkapselungsmaterials 3 über dem Halbleiterchip 2 dar. Das Einkapselungsmaterial 3 wird unter Verwendung einer Rakel 10 als Ausgabevorrichtung des Einkapselungsmaterials 3 aufgebracht. Die Rakel 10 kann beispielsweise an einem Schablonenabstandhalter (nicht dargestellt) abgestützt sein, wie in der vorherigen Ausführungsform umrissen.
  • Weitere Ausführungsformen des Verfahrens gemäß 7 und 8A-C können durch Kombinieren der obigen mit zusätzlichen Aspekten oder Merkmalen von Ausführungsformen, wie sie vorstehend in Verbindung mit 1 bis 6 beschrieben wurden, geschaffen werden.
  • In 9 ist eine schematische Querschnittsdarstellung einer Vorrichtung zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Die Vorrichtung 100 weist erfindungsgemäß ein Rad 15 mit einem Radius R auf, das zwischen einer ersten rotierenden Spule (Einlaufspule) 18 und einer zweiten rotierenden Spule (Auslaufspule) 19 angeordnet ist. Das Rad 15 kann als massiver Zylinder ausgebildet sein oder es kann alternativ als hohler Zylinder ausgebildet sein, sodass ein geeignetes Heizmittel im inneren Hohlraum des Zylinders angeordnet sein kann. Die obere Oberfläche des Rades 15 und der Bereich über der oberen Oberfläche bilden eine Arbeitszone, in der eine zugeführte geschichtete Struktur in einer vorbestimmten Weise verarbeitet werden kann. Von der linken Seite kann eine geschichtete Struktur der Vorrichtung 100 zugeführt werden, damit sie in einer nachstehend weiter beschriebenen Weise verarbeitet wird.
  • Die geschichtete Struktur, die der Vorrichtung 100 zugeführt wird, kann eine Form wie die in 6B dargestellte aufweisen, die aus einer dielektrischen Schicht 1 mit mehreren darauf aufgebrachten Halbleiterchips 2 und einem Schablonenabstandhalter 9 in Form von Streifenschichten, die auf Längskantenabschnitten der dielektrischen Schicht 1 und/oder auf eine Trägeraußenlage (nicht dargestellt), die die dielektrische Schicht 1 abstützt, aufgebracht sind, besteht. Da die dielektrische Schicht 1 in Form einer dünnen flexiblen Folie vorliegen kann, wirkt der Schablonenabstandhalter 9 außerdem als Versteifung, die der geschichteten Struktur Halt und Stabilität verleiht. Wenn eine solche geschichtete Struktur in den Innenraum zwischen der ersten rotierenden Spule 18 und dem Rad 15 zugeführt wird, wird die geschichtete Struktur ergriffen und auf die obere Oberfläche des Rades 15 gezogen.
  • Die Arbeitszone der Vorrichtung 100 kann eine erste Zone für die Halbleiter-Chipanordnung, falls die Chips noch nicht auf die dielektrische Schicht 1 aufgebracht wurden, aufweisen. Die Arbeitszone weist ferner eine Ausgabezone 20 zum Ausgeben eines Einkapselungsmaterials auf die zweiten oberen Oberflächen der Halbleiterchips 2 und der dielektrischen Schicht 1 auf. Die Ausgabezone 20 kann eine stationäre Rakel 21 aufweisen, die derart angeordnet ist, dass eine Vorderkante davon auf dem Schablonenabstandhalter 9 der geschichteten Struktur aufliegt. Die Rakel 21 weist einen Ausgabekanal 22 zum Zuführen des Einkapselungsmaterials 23 an einer unteren Öffnung des Ausgabekanals 22 auf. Folglich verteilt die Rakel 21 das Einkapselungsmaterial 23 und die Dicke der Einkapselungsschicht wird durch die Position der Rakel 21 definiert, die selbst durch die Höhe des Schablonenabstandhalters 9 definiert ist, der die Rakel 21 abstützt.
  • Die Arbeitszone der Vorrichtung 100 weist ferner eine Härtungszone 30 zum Vorhärten/Härten oder Aushärten des Einkapselungsmaterials 3 auf. Die Härtungszone 30 ist in einer Umfangsposition hinter der Ausgabezone 20 in der Transportrichtung des Rades 15 angeordnet. Die Härtungszone 30 kann einen herkömmlichen Tunnelofen oder einen IR-Ofen aufweisen. Im Fall der Verwendung eines UV-härtenden Einkapselungsmaterials kann die Härtungszone 30 eine oder mehrere UV-Lichtquellen aufweisen.
  • Die Arbeitszone der Vorrichtung 100 könnte ferner eine Planarisierungszone 40 zum Planarisieren der eingekapselten Struktur aufweisen. Die Planarisierungszone 40 kann ein Messer, eine Messerschneide 41 oder ein Schleifrad aufweisen, das/die seitlich in Bezug auf die eingekapselte Struktur angeordnet ist und eine Länge gleich oder größer als die seitliche Breite der eingekapselten Struktur aufweist. Alternativ kann die obere Oberfläche der Struktur in einem separaten Prozess geschliffen oder poliert werden, nachdem sie aus der Vorrichtung 100 ausgegeben wurde.
  • Die geschichtete Struktur wird durch eine zweite rotierende Spule 19 (Auslaufspule) ausgegeben. In der beschriebenen Ausführungsform weist das eingekapselte Produkt eine quasi endlose Form oder eine rechteckige Zwischenform mit einer Längsseite, die beträchtlich länger ist als die Querseite, insbesondere um einen Faktor von 10 oder mehr länger ist als die Querseite, auf. Nach dem Freigeben des eingekapselten Produkts aus der Vorrichtung 100 werden einige weitere Prozesse ausgeführt, wie Abscheiden einer Umverteilungsschicht/von Umverteilungsschichten auf der Rückseite der dielektrischen Schicht 1, Verbinden von leitenden Bereichen der Umverteilungsschicht mit Kontaktstellen der Halbleiterchips und Aufbringen einer Lötresistschicht und von Lötkugeln, die mit den leitenden Bereichen der Umverteilungsschicht elektrisch verbunden sind. Ferner könnten durch Einkapselungskontaktlöcher eine Umverteilungsschicht/Umverteilungsschichten auf der Oberfläche des Einkapselungsmaterials aufgebracht werden. Zusätzliche Lötkugeln oder Lötflecken könnten auf die Einkapselungsseite aufgebracht werden. Am Ende wird die Platte in mehrere Halbleiter-Bausteinvorrichtungen vereinzelt.
  • Das Rad 15 kann ein rotierendes Rad oder ein stationäres Rad oder nicht erfindungsgemäß ein stationärer oder sich bewegender Substratblock (z. B. mit verschiedenen Krümmungen in der Transportrichtung oder senkrecht zur Transportrichtung an verschiedenen Arbeitsstationen) sein, wobei die geschichtete Struktur gleitend über die Oberfläche bewegt wird. Im Fall eines stationären Blocks könnte die Oberfläche nicht erfindungsgemäß auch planar (R = ∞) sein und die Zonen, nämlich die Ausgabezone, die Härtungszone und die Planarisierungszone, sind linear angeordnet. Der Radius R ist in einer Weise ausgewählt, dass ein mögliches Verziehen der geschichteten Struktur in einer optimalen Weise kompensiert werden kann. Das Verziehen kann auftreten, wenn verschiedene Komponenten der geschichteten Struktur, beispielsweise die dielektrische Schicht 1 und die Halbleiterchips, verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen oder wenn das Einkapselungsmaterial beim Härten eine spezielle Schrumpfung darstellt. In dieser Hinsicht ist es auch möglich, theoretisch eine Aufwärtskrümmung des Rades vorzusehen, um mögliche Verziehungs- oder Schrumpfungseffekte der geschichteten Struktur zu kompensieren. Diese Aufwärtskrümmung wird dann bei der Konstruktion der Rakel berücksichtigt, sodass eine gewünschte Höhe des Halbleiterbausteins erhalten werden kann.
  • Das Rad 15 kann auch durch einen zirkulierenden Endlosriemen ersetzt/bedeckt werden, insbesondere einen Riemen, der aus Edelstahl hergestellt ist, um eine relative Bewegung zwischen den strukturierten Schichten und dem Rad zu vermeiden.
  • In 10 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Dieses Verfahren weist die Bereitstellung einer dielektrischen Schicht, die Bereitstellung mindestens eines Halbleiterchips, der eine erste Oberfläche mit Kontaktelementen und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche definiert, die Anordnung des Halbleiterchips auf der dielektrischen Schicht, wobei die erste Oberfläche der dielektrischen Schicht zugewandt ist,
    das Aufbringen einer Seitenwandschicht auf die dielektrische Schicht, und
    das Aufbringen eines Einkapselungsmaterials über der zweiten Oberfläche des Halbleiterchips auf.
  • In der in 10 dargestellten Ausführungsform ist eine Vorrichtung 200 derart angeordnet, dass der Schablonenabstandhalter theoretisch gleichzeitig mit dem Aufbringen des Einkapselungsmaterials auf die dielektrische Schicht aufgebracht wird. Zu diesem Zweck sind zwei zusätzliche rotierende Spulen 26 und 27 zum Zuführen einer Folie 28, insbesondere einer Formfolie, zum Rad 15 vorgesehen. Die Folie 28 kann mit Seitenstreifen ausgebildet sein, wie im Querschnitt in 6A–C dargestellt, einschließlich im Wesentlichen zwei Streifen, die derart aufzubringen sind, dass sie sich entlang der Längsseitenkanten der dielektrischen Schicht 1 erstrecken, um eine seitliche Ausströmung des Einkapselungsmaterials zu verhindern. Innerhalb der Folie 28 können die Längsstreifen durch seitliche Stege oder ein Band/Bänder miteinander verbunden sein. Die Formfolie 28 kann später entfernt werden, z. B. nach dem Vorhärtungs-/Härtungsprozess, oder sie kann auch als Teil des endgültigen Halbleiterbausteins beibehalten werden.
  • Eine Ausgabevorrichtung 60 ist vorgesehen, um das Einkapselungsmaterial auf die dielektrische Schicht 1 und die Halbleiterchips auszugeben. Die Ausgabevorrichtung 60 ist im Wesentlichen auf den Ort gerichtet, an dem die Folie auf der dielektrischen Schicht 1 abgeschieden wird. Die seitliche Ausströmung des Einkapselungsmaterials wird durch die Seitenstreifen der Folie 28 verhindert. Die Höhe der Einkapselungsschicht wird durch die Position der rotierenden Spule 27 und ihren Abstand zum Rad 15 bestimmt. Im Fall der dielektrischen Schicht mit dem Schablonenabstandhalter könnte eine einfache planare Folie 28 verwendet werden. Anstelle der Ausgabe des Einkapselungsmaterials kann ein Laminat eines Einkapselungsmaterials auch auf der dielektrischen Schicht 1 abgeschieden werden, wohingegen zusätzlich ein Haftpromotor aufgebracht werden könnte, um die Haftung des Laminats an der dielektrischen Schicht 1 und den Halbleiterchips 2 zu verbessern.
  • In 11A–C ist ein nicht erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Ein solches Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung weist die Bereitstellung einer dielektrischen Schicht, die Bereitstellung mindestens eines Halbleiterchips, der eine erste Oberfläche mit Kontaktelementen und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche definiert, die Anordnung des Halbleiterchips auf der dielektrischen Schicht, wobei die erste Oberfläche der dielektrischen Schicht zugewandt ist, das Aufbringen eines Damms auf die dielektrische Schicht und das Aufbringen eines Einkapselungsmaterials über der zweiten Oberfläche des Halbleiterchips auf.
  • 11A stellt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens dar. Der Einfachheit halber sind in der Ausführungsform, wie in 11A dargestellt, alle Stationen in einer Linie dargestellt. In dieser Ausführungsform ist die Vorrichtung 300 derart angeordnet, dass zuerst ein Damm 70 auf die dielektrische Schicht 1 aufgebracht wird und danach gehärtet wird, z. B. durch UV-Belichtung im Fall eines UV-härtenden Materials, das als Material für den Damm verwendet wird. Der Damm 70 verhindert eine seitliche Ausströmung des Einkapselungsmaterials, das später auf die dielektrische Schicht 1 aufgebracht wird. 11B stellt eine Schnittansicht in der Linie A-A dar, die die dielektrische Schicht 1, die Halbleiterchips 2 und den Damm 70 zeigt, der aus zwei Streifen ausgebildet ist, die an den Längsseitenkanten der dielektrischen Schicht 1 abgeschieden sind. Dann wird das Einkapselungsmaterial in den durch die dielektrische Schicht 1 und den Damm 70 gebildeten Raum ausgegeben und gefüllt. 11C stellt eine Schnittansicht in der Linie B-B dar, die die dielektrische Schicht 1, die Halbleiterchips 2, den Damm 70 und das Einkapselungsmaterial 80 zeigt. Die exakte Dicke oder Höhe des Einkapselungsmaterials kann in einem folgenden Planarisierungsprozess, z. B. unter Verwendung eines Messers, einer Messerschneide 90 oder eines Schleifrades, oder alternativ in einem Polier- oder Schleifprozess nach dem Freigeben der erhaltenen Struktur aus der Vorrichtung 300 eingestellt werden.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, aufweisend: Bereitstellen einer dielektrischen Schicht (1); Bereitstellen mindestens eines Halbleiterchips (2), der eine erste Oberfläche mit zwei räumlich voneinander getrennten elektrischen Kontaktelementen und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche definiert; Anordnen des Halbleiterchips (2) auf der dielektrischen Schicht (1), wobei die erste Oberfläche der dielektrischen Schicht zugewandt ist; Aufbringen eines Einkapselungsmaterials (3) über der zweiten Oberfläche des Halbleiterchips in einer Arbeitszone in einem Spule-zu-Spule-Prozess; und Vorhärten und/oder Härten der erhaltenen Struktur in der Arbeitszone nach dem Aufbringen des Einkapselungsmaterials (3), wobei eine obere Oberfläche eines Rades (5, 15) mit einem Radius R und ein Bereich über der oberen Oberfläche die Arbeitszone bilden, wobei der Radius R so gewählt ist, dass ein durch verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten der Halbleitervorrichtung verursachtes Verziehen kompensiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend: Aufbringen eines Schablonenabstandhalters (9) auf die dielektrische Schicht (1); und Aufbringen des Einkapselungsmaterials (3) über der zweiten Oberfläche des Halbleiterchips (2) unter Verwendung des Schablonenabstandhalters (9).
  3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend: Aufbringen des Einkapselungsmaterials (3) unter Verwendung einer Rakel (10; 21).
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend: dass die dielektrische Schicht (1) durch einen Träger abgestützt wird, der später entfernt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 3 und 4, ferner aufweisend: Aufbringen eines Schablonenabstandhalters (9) auf die dielektrische Schicht; und Aufbringen des Einkapselungsmaterials (3) über der zweiten Oberfläche des Halbleiterchips (2) unter Verwendung eines Siebdruckprozesses.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 5, wobei der Schablonenabstandhalter (9) zum Planarisieren des Einkapselungsmaterials (3) verwendet wird.
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend: Aufbringen einer Schablonenschicht auf die dielektrische Schicht (1) als Formfolie.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, ferner aufweisend: Aufbringen der Formfolie in einem Spule-zu-Spule-Prozess.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend: Aufbringen eines Damms (70) auf die dielektrische Schicht (1); und Aufbringen des Einkapselungsmaterials (3) über der zweiten Oberfläche des Halbleiterchips (2) unter Verwendung des Damms (70).
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