专利名称：半导体器件上形成导电覆层的方法
技术领域：
本发明涉及一种在半导体器件上形成一层导电覆盖层的方法，特别是为在这样一种半导体元件上降低趋肤效应而在半导体器件上形成一层导电覆盖层的方法。
背景技术：
和在先技术在射频应用当中，特别是在包含功率放大器在内的应用当中，许多晶体管具有大面积的硅工作区。此外，晶体管可以是分立的或者是集成的，在典型为GHz范围的高频下处理大电流。
通常这种晶体管有一个接触端经半导体基片与固定相应的晶体管芯片的半导体器件的封装相连，特别是与通常称为引线架的封装的金属部件相连。
与封装相连的接触端可以因不同的应用而有差异。然而，通常在双极工艺中它是发射极端，而在MOS工艺中它是源极端。在低频下，包括直流的情况，电流会均匀地流过半导体且电阻低。
然而，电子趋肤效应人们都知道电流在射频范围会如
图1所示靠近小片的边缘流动。在这种情况下，趋肤效应会使电阻高出低频下电阻的几个数量级。
此外，晶体管往往是与电路相连，为了获取在功率增益、线性效率、热特性等诸方面的高性能，与接触端串联的阻抗是要求严格的。这一阻抗会导致性能下降，尤其如若阻抗的电阻部分变大时就更会如此。因此，当因趋肤效应而使阻抗增高时这在某些应用中就成了一个问题。
为了解决这一问题，可以在晶体管上附加连接线。然而，由于大量的连接线受到限制，因而在一些应用中连接线的方案是不可行的。还有，由于使用连接线的方法在装配中必须将连接线附加到每一块分开的小片上，这与晶片上的互连要同时接到所有的小片上正好相反，所以采用此法代价高昂。采用连接线的其它缺点就是增加了寄生电感。
此外，在美国专利No.5,877,037中公开了一种用于降低半导体器件和半导体电路的连接电阻的工艺。按照此工艺，为了降低半导体元件的趋肤效应薄层电阻，在半导体元件的侧壁上淀积一层覆盖层，最好是一层金属覆盖层。
然而，该专利所述淀积金属覆盖层的方法既耗费时间也未能产生适合于许多应用的一种金属层。况且，金属层必须是对每个元件或器件分别地覆盖。
发明概述本发明的一项目的是要解决上述的问题并提供一种方法，它在半导体器件/元件的侧壁上提供一种改进的导电层，而且它在加工成本和加工时间上更具成本效益。
此项以及其它目的是采用一种方法实现的，其中在将要加工的晶片分割成分开的小片之前就以一个单一的工艺步骤将一层导电层，特别是一层金属层，覆盖在侧壁上。
为此，在半导体小片上形成一层导电层是经过首先利用例如蜡或是一种粘结剂将半导体晶片固定在支撑片上，然后将半导体晶片切割成小片，并在最后在小片的边上面淀积一层导电层。
导电层最好是一层伸展到支撑层上的金属层，以确保当去掉支撑片之后，在整个半导体小片侧壁上到处都铺伸着导电层。
附图简述现在要参照附图对本发明作更具体的描述，其中图1为一块半导体小片的全图，展示在这样一块半导体小片中因趋肤效应用所引起的边缘电流，图2为在半导体小片上覆盖一层导电层所进行的不同工艺步骤的流程图，以及图3为按照图2中所示步骤的方法所加工的一片半导体晶片的视图。
优选实施例描述在图1中，由箭头103表示在半导体小片101中电流的主要流径。因此，由于趋肤效应使得频率在射频范围内、并来自半导体小片内所形成晶体管105的电流会如图1中所示的那样在靠近小片的边缘流过。在这样的情况下，趋肤效应将使电阻增高超过在低频下运行的相应器件的几个数量级。
为了解决射频情况下电阻增高的问题，在半导体小片的侧壁上形成了一层导电覆盖层，它降低由趋肤效应所引起的负面效应。
在图2中，示出在半导体小片上覆盖一层导电层所进行不同工艺步骤的流程图。
首先，在步骤201中进行了半导体晶片的常规工艺，诸如为在晶片上生产晶体管电路所需的工艺步骤。接着，在步骤203中，晶片被覆盖一层保护层，特别是一层光刻胶层。然后在步骤205中，以合适的方式，诸如用导电的或不导电的蜡，将电路晶片安装在支撑片上。
接着，在步骤207中，将电路晶片和支撑片形成的组合件沿着合适的线条切割，使电路晶片上的各个小片互相分隔开。步骤207中的切割可以使用通常用以切割晶片的设备进行，而且最好是沿直线进行。
在切割操作中造成的切口深度最好调节成使切口穿透电路晶片的全程并略微进入支撑片。切口宽度最好选择成符合就要描述到的随后金属化工艺的要求。因此，就必须对切口的宽高比即深度和宽度的比例进行优选。
随后，在步骤209中，将一层导电层，特别是一层金属层淀积在由前步骤207切割工艺形成的最好是全部小片的侧壁上。适用于在侧壁上淀积导电层的工艺包括例如溅射、蒸发以及电解或无电的淀积。为形成导电层而淀积的材料是以合适的数量淀积在电路晶片上以形成具有所要求厚度的导电层。
在淀积导电层之后，在步骤211中去除保护层。接着，在步骤213中将各个小片从支撑片上分离开，例如使由电路晶片和支撑片形成的组合加热，以使在用蜡材料将两种薄片固定在一起的情况下蜡被熔化。最后，在步骤215中利用诸如焊接或粘接的常规方法将各个小片装接到引线架上。
在结合图2所描述方法的一项实施方案中，形成在侧壁上的导电层既不构成与小片上电路部件的金属也不与它的引线架直接接触。这样的直接接触在有些高频应用中可能是不必要的，而那里的电容耦合则能提供保持电通路。
在有些应用中可能要求有更好的电接触。在这样的情况下，在步骤209淀积导电层之前，就可经一附加步骤208对保护层刻图，打开沿小片边缘的区域。由刻图工艺确定的区域可以构成沿一块单个小片的部分或全部周边的通道。
当在导电层淀积之前就已进行这样一次刻图时，导电覆盖层就不仅是盖住小片的侧壁，而且还盖住由刻图工艺确定的其它区域。通过延伸电路金属化一直达到由刻图工艺所确定的区域就能使得形成在半导体小片顶部的元件与侧壁上的导电层相接触。
在有些应用中还可能需要改进小片侧壁上导电层与引线架之间的接触。能够得到这样一种改进的接触例如，用导电的环氧树脂聚合物涂敷以固定住小片，涂敷量不仅能覆盖住小片与引线架之间的交接面，而且还溢出小片的下面一段距离达到侧壁上的导电覆盖层。
在图3中示出在步骤209淀积导电层之后按照结合图2所描述的方法加工的一块组合件301。组合件301包括用蜡306相互固定的一片电路晶片303和一片支撑片305。电路晶片303包含许多带保护覆盖层309的单个小片307，在某些应用中该覆盖层可能要经历前述结合步骤208所描述的刻图加工。
单个小片307也有覆盖层电层的侧壁，在此情况下的金属层311最好向下延伸到支撑片305上。通过使金属层311向下延伸到支撑片以确保导电层311有足够的厚度全部盖住侧壁表面。
当基片具有高电阻率时形成导电覆盖层可以格外有益，这种情况可能是如线圈之类的电感元件形成在半导体小片内。
通过利用此处所述的方法便可获得一种在半导体小片上形成一层导电覆盖层的具有成本效益的途径。此方法使得有可能同时为许多小片覆盖上导电层，并确保导电层具有使全部表面都被覆盖住的所需厚度。
此处所述的方法可应用于包括硅、GaAs、InP、SiC和GaN的所有半导体材料。导电层可以用任一合适的金属、或是一种硅化物、或是任一其它合适的导电材料形成。
权利要求
1.一种在半导体小片上形成导电层的方法，其特征在于，其顺序步骤为-将半导体晶片固定在支撑片上，-将半导体晶片切割成小片形成小片上的侧向表面，以及-在小片的侧向表面上淀积一层导电层。
2.按照权利要求1的一种方法，其特征在于，在切割半导体晶片的步骤之前增加在半导体晶片上覆盖一层保护覆盖层的步骤。
3.按照权利要求2的一种方法，其特征在于，在覆盖保护覆盖层的增加步骤中，所覆盖的保护覆盖层包括一层光刻胶层。
4.按照权利要求2-3任何之一的一种方法，其特征在于，在淀积导电层的步骤之前增加对保护覆盖层刻图加工的步骤。
5.按照权利要求1-4任何之一的一种方法，其特征在于，在淀积导电层的步骤中，所淀积的导电层包括一层金属。
6.按照权利要求1-5任何之一的一种方法，其特征在于，在将半导体晶片固定在支撑片上的步骤中，是用一种导电或非导电的蜡使支撑片固定到半导体晶片上的。
7.按照权利要求1-5任何之一的一种方法，其特征在于，在将半导体晶片固定在支撑片上的步骤中，是用一种粘接剂使支撑片固定在半导体晶片上的。
8.按照权利要求1-7任何之一的一种方法，其特征在于，在切割步骤中，半导体晶片被切割成使所产生的切口向下伸展至支撑片中。
9.按照权利要求1-8任何之一的一种方法，其特征在于，增加从半导体晶片上去除支撑片的步骤，由此形成分立的半导体小片。
10.按照权利要求9的一种方法，在用一种蜡使支撑片固定在半导体晶片上的情况下，其特征在于，在去除步骤中，是通过对蜡加热去除支撑片的。
全文摘要
在一块半导体小片(307)上形成一层导电层(309)，首先是将一片半导体晶片(303)固定在一片支撑片(305)上，然后将半导体晶片切成小片，最后在小片的侧边淀积一层导电层(311)。导电层最好是一层金属层，它伸展到支撑片上，以确保当去除支撑片之后在整个半导体小片的侧壁上到处都铺伸着导电层。本方法能在许多小片上同时覆盖上导电层。此导电层使得由趋肤效应引起的靠近小晶片边缘流动的射频范围电流的电阻下降。
文档编号H01L21/02GK1426596SQ0180867
公开日2003年6月25日 申请日期2001年4月25日 优先权日2000年4月26日
发明者T·阿恩博里, U·史密斯 申请人:艾利森电话股份有限公司