專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有大面積接線的功率半導(dǎo)體器件的連接技術(shù)的制作方法
粗導(dǎo)線粘接是最廣泛使用的用于使功率半導(dǎo)體芯片相互間并與導(dǎo)體帶接觸的技術(shù)。在此通過(guò)超聲波能量在一個(gè)鋁導(dǎo)線與接觸面之間通過(guò)一種惰性金屬連接實(shí)現(xiàn)持久的連接，其中導(dǎo)線直徑一般為幾百微米，接觸面在芯片上由鋁制成而在功率模塊上由銅制成。
對(duì)于粘接可選擇其它的方法如ThinPak。在此芯片表面通過(guò)焊劑接觸，焊劑加到一個(gè)陶瓷板的小孔里面。
在MPIPPS(Metal Posts Interconnected Parallel PlateStructures)中通過(guò)釬焊的銅柱加工觸點(diǎn)。
另一種用于接觸的方法可以通過(guò)波峰焊(Ltbumps)在倒裝焊工藝中實(shí)現(xiàn)。這種工藝還可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)改善的熱量排出，因?yàn)楣β拾雽?dǎo)體可以在頂面和底面上釬焊到DCB襯底上(DCB為直接銅壓焊)。
在一個(gè)蒸鍍的銅導(dǎo)線上也存在一個(gè)大面積的接觸，其中導(dǎo)體帶的絕緣通過(guò)由蒸汽相沉積的(CVD工藝)絕緣體實(shí)現(xiàn)(Power ModuleOverlay Structure)。
最后已知通過(guò)一個(gè)形成結(jié)構(gòu)的薄膜通過(guò)一個(gè)粘接和釬焊過(guò)程實(shí)現(xiàn)接觸。
US 5,616,886包含一個(gè)用于少粘接模塊的建議，但是其中沒(méi)有描述工藝細(xì)節(jié)。
在0-7803-6437-6/00，IEEE，2000由Ozma t B.、Korman C.S.和Filion R.撰寫(xiě)的“An Advanced Approach to Power ModulePackaging”中公開(kāi)了一種方法，其中將功率半導(dǎo)體涂覆到一個(gè)夾緊在一個(gè)框架中的薄膜上。
由在“Advancing Microelectronics”2002年5月/6月第29卷第3期中由Ostmann A.、Neumann A.撰寫(xiě)的“Chip in Polymer-the Next Step in Miniaturization”中已知一種方法，其中將位于一個(gè)襯底上的邏輯芯片嵌入到一個(gè)聚合物里面。
本發(fā)明的目的是，提供一種用于使一個(gè)或多個(gè)位于襯底上的器件的電接觸面接觸的方法，該器件適用于功率電子器件并且在其中存在適配于大功率接觸的可能性。
這個(gè)目的通過(guò)在獨(dú)立權(quán)利要求中給出的發(fā)明得以實(shí)現(xiàn)。有利的設(shè)計(jì)方案由從屬權(quán)利要求給出。
因此在用于加工具有一個(gè)設(shè)置在襯底上的器件的裝置的方法中，其中該器件具有一個(gè)電接觸面，使一個(gè)電絕緣材料的覆層涂覆到襯底和器件上。
在涂覆電絕緣材料的覆層之后使器件的電接觸面至少局部地外露。通過(guò)露出接觸面在電絕緣材料的覆層中開(kāi)著和/或打開(kāi)一個(gè)在尺寸上大于器件側(cè)面和/或表面60％、尤其是大于80％的窗口，該窗口在器件表面上打開(kāi)。因此本方法特別適用于功率器件，對(duì)于該器件在與一個(gè)平面導(dǎo)體接觸時(shí)以相應(yīng)的尺寸提供一個(gè)接觸窗口和一個(gè)接觸面。所述窗口尤其在最大的和/或背離載體的器件表面上打開(kāi)并最好具有一個(gè)大于50毫米2、尤其是大于70毫米2甚至大于100毫米2的絕對(duì)尺寸。
也可以替代或附加地為了露出器件的接觸面也可以使電絕緣材料的覆層同時(shí)涂覆，通過(guò)打開(kāi)一個(gè)大于器件側(cè)面和/或表面尺寸60％、尤其是大于80％的窗口，在該表面上打開(kāi)窗口，使器件的接觸面至少局部地空著。當(dāng)電絕緣材料的覆層以一個(gè)薄膜形式涂覆時(shí)，則能夠特別有利地在涂覆時(shí)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全部或局部空著。因此能夠從一開(kāi)始就使用一個(gè)具有一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)開(kāi)孔或窗口的薄膜，它們例如可以事先通過(guò)經(jīng)濟(jì)地沖裁或裁切實(shí)現(xiàn)。
在下一步驟中將一個(gè)導(dǎo)電材料的覆層涂覆到電絕緣材料的覆層和器件的電接觸面上。所述電絕緣材料的覆層也是一個(gè)用于導(dǎo)電材料的覆層的載體覆層。
當(dāng)然對(duì)于一個(gè)襯底，在其上設(shè)置多個(gè)具有接觸面的器件和/或相應(yīng)地對(duì)于具有多個(gè)接觸面的器件，也都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
為了保證更干凈地遮蓋器件棱邊，所述窗口的尺寸不大于器件側(cè)面和/或表面尺寸的99.9％，尤其是不大于99％并且優(yōu)選不大于95％，在該表面上打開(kāi)窗口。
為了使器件與襯底接觸所述襯底最好具有一個(gè)電接觸面，它保持空著和/或被外露并且在其上同樣涂覆導(dǎo)電材料的覆層。因此使器件電接觸面通過(guò)導(dǎo)電材料的覆層與襯底的接觸面連接。
所述器件的接觸面與襯底的接觸面最好基本相同大小，用于保證連續(xù)的電流。
通過(guò)使所述器件設(shè)置在襯底上，使襯底與器件構(gòu)成一個(gè)表面輪廓。所述電絕緣材料的覆層尤其涂覆到襯底和器件上，使電絕緣材料的覆層銜接到由襯底和器件構(gòu)成的表面輪廓上，即，所述電絕緣材料的覆層對(duì)應(yīng)于由襯底和器件構(gòu)成的表面輪廓在表面輪廓上延伸。而如果按照現(xiàn)有技術(shù)邏輯芯片被嵌入一個(gè)聚合物里面，則只是聚合物覆層的底面、而不是聚合物覆層本身銜接表面輪廓。
通過(guò)使電絕緣材料的覆層銜接在由載體和器件構(gòu)成的表面輪廓上，尤其是在一個(gè)功率器件作為器件使用的時(shí)候，同時(shí)得到兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。一方面，保證在背離載體的器件棱邊上一個(gè)足夠厚度的電絕緣材料的覆層，因此避免在高電壓或高場(chǎng)強(qiáng)時(shí)擊穿。另一方面，使電絕緣材料的覆層除了通常非常大的功率器件以外在襯底上不是這樣厚，由此很容易地保證在一個(gè)襯底的導(dǎo)體帶上的接觸面的外露和接觸。
所述電絕緣材料的覆層在襯底上直線延伸的部位上的厚度與其在器件上直線延伸部位上的厚度的差別小于50％，尤其是小于20％。在基本相同的部位上的厚度差別最好小于5％甚至小于1％。百分比基數(shù)尤其以覆層在器件上在其直線延伸部位上的厚度為基準(zhǔn)，因此該厚度為100％。在直線延伸的部位上進(jìn)行比較，因?yàn)楦矊釉谝r底和器件的內(nèi)棱邊上通常較厚，而在背離襯底的器件棱邊上通常較薄。
作為襯底可以考慮任意的有機(jī)或無(wú)機(jī)基的電路載體。這些襯底例如是PCB(Printed Circuit Board)襯底、DCB襯底、IM(InsulatedMetal)襯底、HTCC(High Temperatur Cofired Ceramics)襯底和LTCC(Low Temperatur Cofired Ceramics)襯底。
所述電絕緣材料的覆層尤其是由塑料制成。根據(jù)繼續(xù)加工的需要它可以是光敏的或非光敏的。
該覆層通過(guò)一個(gè)或多個(gè)后面的工作步驟進(jìn)行涂覆簾鑄，浸入、尤其是單面浸入，電暈、尤其是靜電電暈、印刷、尤其是絲網(wǎng)印刷，頂模，擴(kuò)散，旋涂，層合一個(gè)薄膜。
所述電絕緣材料的覆層不是薄膜有時(shí)是有利的。而當(dāng)作為電絕緣材料的覆層使用一個(gè)薄膜時(shí)，則層合在一個(gè)真空擠壓機(jī)中進(jìn)行是有利的。對(duì)此可以設(shè)想真空深拉、液壓真空擠壓、真空壓力擠壓或類(lèi)似的層合工藝。壓力以有利的方式均勻地施加。層合例如在溫度為100℃至250℃、壓力為1巴至10巴的條件下進(jìn)行。層合的準(zhǔn)確參數(shù)、如壓力、溫度、時(shí)間等可能取決于襯底的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、薄膜的塑料材料和薄膜的厚度。
所述薄膜可以由任意的熱塑塑料、熱固塑料和其混合物制成。作為薄膜在按照本發(fā)明的方法中優(yōu)選且有利地使用一個(gè)由聚酰亞胺(PI)基、聚乙烯胺(PE)基、多酚基、多醚酮(PEEK)基和/或環(huán)氧基的塑料制成的薄膜。在此該薄膜為了改善粘附可以在表面上具有一個(gè)粘接層。同樣所述襯底表面可以通過(guò)一個(gè)粘附劑、最好是銀銻混合物覆層。
在層合后進(jìn)行一個(gè)退火步驟。通過(guò)溫度處理和絡(luò)合改善表面上薄膜的熱學(xué)的、物理的和機(jī)械的粘附特性。
為了涂覆導(dǎo)電材料的覆層、即為了表面接觸對(duì)導(dǎo)電材料的覆層進(jìn)行物理的或化學(xué)的沉積是有利的。這些物理的方法是濺射和蒸鍍(Physical Vapor Deposion PVD)?；瘜W(xué)的沉積可以通過(guò)氣相(Chemical Vapor Deposion，CVD)和/或液相(Liquid PhaseChemical Vapor Deposion，CVD)實(shí)現(xiàn)。也可以設(shè)想，附加地通過(guò)一種上述的方法涂覆一個(gè)薄的、例如鈦/銅導(dǎo)電分覆層，在其上電鍍地沉積一個(gè)較厚的例如銅導(dǎo)電分覆層。
在按照本發(fā)明的方法中最好使用一個(gè)具有一個(gè)表面的襯底，它配有一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體芯片、尤其是功率半導(dǎo)體芯片，在其每個(gè)芯片上存在一個(gè)或多個(gè)要被接觸的接觸面，并且其中所述電絕緣材料的覆層在真空條件下涂覆到這個(gè)表面上，因此電絕緣材料的覆層緊密頂靠地覆蓋這個(gè)表面包括每個(gè)半導(dǎo)體芯片和每個(gè)接觸面上并且粘附在這個(gè)表面包括每個(gè)半導(dǎo)體芯片上。
在此所述電絕緣材料的覆層這樣構(gòu)成，可以越過(guò)一個(gè)直到1000微米的高度差。該高度差可能由于襯底的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并由于設(shè)置在襯底上的半導(dǎo)體芯片而引起。
所述電絕緣材料的覆層的厚度可以為10微米至500微米。在按照本發(fā)明的方法中最好涂覆一個(gè)厚度為25微米至150微米的電絕緣材料的覆層。
在另一設(shè)計(jì)方案中頻繁地重復(fù)涂覆，直到電絕緣材料的覆層達(dá)到一個(gè)確定的厚度。例如將較薄厚度的電絕緣材料分覆層加工成較厚厚度的電絕緣材料的覆層。這些電絕緣材料分覆層有利地由一種塑料材料制成。在此也可以設(shè)想，使該電絕緣材料分覆層由多種不同的塑料材料制成。它產(chǎn)生一個(gè)由分覆層構(gòu)成的電絕緣材料的覆層。
在一個(gè)特殊的設(shè)計(jì)方案中為了露出器件的電接觸面在電絕緣材料的覆層中通過(guò)激光燒蝕打開(kāi)一個(gè)窗口。為此所使用的激光器波長(zhǎng)在0.1微米至11微米之間。激光器功率在1W至100W之間。最好使用一個(gè)波長(zhǎng)為9.24微米的CO2激光器。在此窗口的打開(kāi)不損害一個(gè)可能位于電絕緣材料的覆層下面的由鋁、金或銅構(gòu)成的芯片觸點(diǎn)。
在另一設(shè)計(jì)方案中使用一個(gè)光敏的電絕緣材料的覆層并且為了露出器件的電接觸面通過(guò)一個(gè)光刻工藝打開(kāi)一個(gè)窗口。該光刻工藝包括一個(gè)光敏的電絕緣材料的覆層的曝光和顯影并由此去除電絕緣材料的覆層的已曝光或未曝光的位置。
在打開(kāi)窗口以后必要時(shí)進(jìn)行一個(gè)清洗步驟，其中去除殘余的電絕緣材料的覆層。清洗步驟例如濕法化學(xué)地實(shí)現(xiàn)。尤其也可以設(shè)想等離子清洗工藝。
在另一設(shè)計(jì)方案中使用一個(gè)由多個(gè)上下設(shè)置的不同厚度的導(dǎo)電材料分覆層構(gòu)成的覆層。例如上下涂覆不同的金屬層。分覆層或金屬層的數(shù)量尤其為2至5層。通過(guò)由多個(gè)分覆層構(gòu)成的導(dǎo)電覆層可以組合成一個(gè)起到擴(kuò)散勢(shì)壘作用的分覆層。這種分覆層例如由一個(gè)鈦鎢合金(TiW)制成。在一個(gè)多層結(jié)構(gòu)中以有利的方式直接在要被接觸的表面上涂覆一個(gè)促進(jìn)或改進(jìn)粘附的分覆層。這樣一種分覆層例如由鈦制成。
在一個(gè)特殊的設(shè)計(jì)方案中在平面接觸之后在導(dǎo)電材料的覆層中和/或在導(dǎo)電材料的覆層上產(chǎn)生至少一個(gè)導(dǎo)體帶。該導(dǎo)體帶可以涂覆到覆層上。尤其是為了產(chǎn)生導(dǎo)體帶使覆層形成結(jié)構(gòu)。這意味著，所述導(dǎo)體帶在這個(gè)覆層中產(chǎn)生。該導(dǎo)體帶用于例如一個(gè)半導(dǎo)體芯片的電接觸。
所述結(jié)構(gòu)一般在一個(gè)光刻工藝中實(shí)現(xiàn)。為此在導(dǎo)電覆層上涂覆一種光刻膠，干燥并接著曝光和顯影。可能銜接一個(gè)退火步驟，用于使已涂覆的光刻膠相對(duì)于下面的處理工藝穩(wěn)定。作為光刻膠一般考慮正的和負(fù)的感光劑(覆層材料)。光刻膠的涂覆例如通過(guò)一個(gè)電暈或浸入工藝實(shí)現(xiàn)。同樣可以設(shè)想電鍍(靜電或電泳的沉積)。
代替一種光刻膠也可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)銜接的工作步驟涂覆其它的可以形成結(jié)構(gòu)的材料簾鑄、浸入、尤其是單面浸入、電暈、尤其是靜電電暈、印刷、尤其是絲網(wǎng)印刷、頂模、擴(kuò)散、紡?fù)俊雍弦粋€(gè)薄膜。
為了形成結(jié)構(gòu)也可以使用光敏薄膜，它們被層合并與涂覆光刻膠層類(lèi)似地曝光和顯影。
為了產(chǎn)生導(dǎo)體帶例如可以如下進(jìn)行在一個(gè)第一分步驟中使導(dǎo)電覆層形成結(jié)構(gòu)并在接著的分步驟中在產(chǎn)生的導(dǎo)體帶上涂覆另一金屬層。通過(guò)另一金屬層使導(dǎo)體帶加厚。例如在通過(guò)形成結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的導(dǎo)體帶上電鍍地沉積一個(gè)厚度從1微米至400微米的銅。然后分離光刻膠層或?qū)雍系谋∧せ蚩蛇x使用的可形成結(jié)構(gòu)的材料。這一點(diǎn)例如通過(guò)一種有機(jī)溶劑、一種堿性顯影劑或類(lèi)似溶劑實(shí)現(xiàn)。通過(guò)接著的區(qū)別腐蝕再去掉平面的、未被金屬層加厚的金屬導(dǎo)電覆層。由此產(chǎn)生加厚的導(dǎo)體帶。
在一個(gè)特殊的設(shè)計(jì)方案中為了加工一個(gè)多層的裝置多次地執(zhí)行步驟層合、外露、接觸和產(chǎn)生導(dǎo)體帶。
通過(guò)本發(fā)明以有利的方式提供一個(gè)新型的工藝用于使設(shè)置在半導(dǎo)體芯片、尤其是設(shè)置在功率半導(dǎo)體芯片上的接線片或接線接觸面電接觸和布線。在按照本發(fā)明的方法中扁平的連接和特殊的絕緣體還實(shí)現(xiàn)一個(gè)低感應(yīng)的連接，用于實(shí)現(xiàn)快速且無(wú)損失的接通。
通過(guò)涂覆電絕緣材料的覆層加工一個(gè)電絕緣層。通過(guò)按照本發(fā)明的涂覆電絕緣材料的覆層加工絕緣層具有下列優(yōu)點(diǎn)-在高溫下使用。一個(gè)電絕緣材料的覆層在適當(dāng)?shù)剡x擇材料時(shí)耐溫可達(dá)300℃。
-微少的工藝費(fèi)用。
-通過(guò)使用厚的絕緣層實(shí)現(xiàn)高的絕緣場(chǎng)強(qiáng)。
-高產(chǎn)量，例如DCB襯底可以實(shí)現(xiàn)有效的工藝過(guò)程。
-均勻的絕緣特性，因?yàn)橥ㄟ^(guò)在真空中加工電絕緣材料的覆層防止夾雜空氣。
-可以利用整個(gè)芯片接觸面，因此可以傳導(dǎo)大電流。
-通過(guò)平面的接觸可以均勻地控制芯片。
-對(duì)于一個(gè)接觸面的接觸感應(yīng)由于有利的平面形狀小于在粗導(dǎo)線粘接時(shí)的接觸感應(yīng)。
-使接觸在振動(dòng)負(fù)荷和機(jī)械的沖擊負(fù)荷下具有高可靠性。
-與競(jìng)爭(zhēng)的方法相比由于微小的熱機(jī)械應(yīng)力具有更高的抗交變負(fù)荷能力。
-可以接觸到更多的布線面。
-所述的平面連接工藝需要更小的結(jié)構(gòu)高度。得到一個(gè)緊湊的結(jié)構(gòu)。
-在多層連接平面中可以實(shí)現(xiàn)大面積的用于屏蔽的金屬層。這尤其對(duì)于電路的EMV(電磁兼容性)特性(寄生發(fā)射、抗擾度)具有非常積極的作用。
由本方法的優(yōu)選設(shè)計(jì)方案相應(yīng)地得出本裝置的優(yōu)選和有利的設(shè)計(jì)方案。
借助于附圖由一個(gè)實(shí)施例的描述給出本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1示出一種用于使一個(gè)功率半導(dǎo)體接觸的方法。
在圖1中所述襯底示例地以1表示。這個(gè)襯底1例如具有一個(gè)DCB襯底，它由一個(gè)陶瓷材料襯底覆層10、一個(gè)涂覆到襯底覆層10下表面上的銅覆層12和一個(gè)涂覆到背離下表面的襯底覆層10表面上的銅覆層11所組成。
所述覆層11在襯底覆層10的上表面上局部地被去掉直到襯底覆層10的上表面，由此在那里使這個(gè)上表面外露。通過(guò)銅覆層11和12在襯底上構(gòu)成導(dǎo)體帶。
在背離襯底覆層10的所保留的銅覆層11表面上涂覆一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體芯片2，它們相互間可以是相同的和/或相互不同的。
所述半導(dǎo)體芯片2，它最好是一個(gè)功率半導(dǎo)體芯片，通過(guò)一個(gè)未示出的接觸面平面地接觸銅覆層11的上表面，該接觸面位于面對(duì)銅覆層11的半導(dǎo)體芯片2的下表面上。這個(gè)接觸面例如與銅覆層11釬焊。
在背離銅覆層11和下表面的芯片2的上表面上存在一個(gè)觸點(diǎn)，它具有一個(gè)背離半導(dǎo)體芯片2的接觸面210。
如果該半導(dǎo)體芯片2例如是一個(gè)晶體管，則在這個(gè)半導(dǎo)體芯片2的下表面上的接觸面是一個(gè)集電極或漏極觸點(diǎn)的接觸面而在半導(dǎo)體芯片2的上表面上的觸點(diǎn)是一個(gè)發(fā)射極或源極觸點(diǎn)，其接觸面是接觸面210。
配有半導(dǎo)體芯片2的襯底1的整個(gè)上表面通過(guò)襯底覆層10的上表面的外露部分、在半導(dǎo)體芯片2以外的銅覆層11的上表面的外露部分并通過(guò)各半導(dǎo)體芯片2的外露表面本身給出，該表面由這個(gè)芯片2的上表面和側(cè)表面確定。
在配有半導(dǎo)體芯片2的襯底1的整個(gè)表面上在步驟301中在真空條件下涂覆一個(gè)電絕緣塑料材料的覆層3，因此這個(gè)電絕緣材料的覆層3通過(guò)接觸面緊密頂靠地覆蓋配有半導(dǎo)體芯片2的襯底1的表面并粘附在這個(gè)表面上。電絕緣材料的覆層3在此銜接在通過(guò)外露的襯底覆層10上表面部分、在半導(dǎo)體芯片2以外的銅覆層11的上表面部分并通過(guò)各半導(dǎo)體芯片2的外露表面本身給出的表面輪廓上，芯片的表面由這個(gè)芯片2的上表面和側(cè)表面確定。
在步驟301中電絕緣材料的覆層的涂覆最好通過(guò)一個(gè)或多個(gè)銜接的工作步驟實(shí)現(xiàn)簾鑄、浸入、尤其是單面浸入、電暈、尤其是靜電電暈，印刷、尤其是絲網(wǎng)印刷、頂模、擴(kuò)散、旋涂。
電絕緣材料的覆層3也可以特別優(yōu)選通過(guò)層合一個(gè)薄膜涂覆，尤其是一個(gè)聚酰亞胺基或環(huán)氧基的塑料材料薄膜。為了改善粘附可以接著進(jìn)行退火步驟。
電絕緣材料的覆層3作為絕緣體并作為繼續(xù)涂覆的導(dǎo)電材料的覆層4的襯底。
電絕緣材料的覆層3的典型厚度在25-150微米，其中較厚的覆層可以由較薄的電絕緣材料分覆層的層序?qū)崿F(xiàn)。由此可以以有利的方式實(shí)現(xiàn)幾十千伏/毫米范圍的絕緣場(chǎng)強(qiáng)。
現(xiàn)在在步驟302中通過(guò)在電絕緣材料的覆層3中打開(kāi)一個(gè)窗口31露出每個(gè)要被接觸的接觸面。
一個(gè)要被接觸的接觸面不僅是一個(gè)半導(dǎo)體芯片2上的一個(gè)接觸面210，而是也可以是每個(gè)通過(guò)在電絕緣材料的覆層3中打開(kāi)一個(gè)窗口31外露的銅或其它金屬覆層11的上表面的部位。
用于接觸的器件接觸面210而打開(kāi)的窗口的尺寸大于器件尺寸的60％，最好大于80％。
最好通過(guò)激光燒蝕在電絕緣材料的覆層3中打開(kāi)一個(gè)窗口31。
然后在步驟303中使器件的外露接觸面210和襯底1上的每個(gè)外露接觸面112與一個(gè)導(dǎo)電材料、最好是金屬覆層4平面接觸，通過(guò)使外露的接觸面210和112通過(guò)常見(jiàn)的工藝金屬化并形成結(jié)構(gòu)并因此平面地接觸。
例如導(dǎo)電材料的覆層4可以整個(gè)平面地不僅涂覆到每個(gè)接觸面210和112上而且涂覆到背離襯底1表面的電絕緣材料的覆層3的上表面上，然后例如通過(guò)光刻形成結(jié)構(gòu)，使每個(gè)接觸面210保持平面接觸并產(chǎn)生在接觸面210和112和電絕緣材料的覆層3上延伸的導(dǎo)體帶4，6。
為此最好進(jìn)行下面的工藝步驟(半添加結(jié)構(gòu))i)濺射一個(gè)約100納米厚的鈦粘附層和一個(gè)約200納米厚的銅導(dǎo)電層4(步驟303)。
ii)在使用厚膠層或光刻膜5的情況下光刻(步驟304)。
iii)通過(guò)一個(gè)導(dǎo)電層6電鍍地加厚顯影露出的部位。在這里層厚能夠直到500微米(步驟305)。
iv)去掉膠層和區(qū)別腐蝕銅和鈦(步驟306)。
也可以這樣進(jìn)行，在背離襯底1表面的電絕緣材料的覆層3的上表面上涂覆一個(gè)掩模，它使接觸面210和112以及用于在接觸面210和112和電絕緣材料的覆層3上延伸的導(dǎo)體帶4，6的部位空著，然后將導(dǎo)電材料的覆層4整個(gè)平面地涂覆到掩模和接觸面210和112以及被掩?？罩牟课簧稀Ｈ缓笕コ哂形挥谘谀Ｉ系母矊?的掩模，因此只在無(wú)掩模的部位上保留其余的平面接觸的接觸面210和112和在接觸面210和112和電絕緣材料的覆層3上延伸的導(dǎo)體帶4，6。
任何情況下都接著制備一個(gè)由一個(gè)襯底1構(gòu)成的裝置，它包括具有一個(gè)表面的器件2，在該表面上設(shè)置電接觸面210，112，在該裝置中在表面上涂覆一個(gè)電絕緣材料的覆層3形式的絕緣體，它緊密地頂靠在表面上并粘附在表面上并且在該裝置中使電絕緣材料的覆層3對(duì)于接觸面210和12分別具有窗口31，在窗口中這個(gè)接觸面210，112從電絕緣材料的覆層3中露出來(lái)并與一個(gè)覆層4并例如也與導(dǎo)電材料的覆層6平面接觸。這個(gè)裝置的具體結(jié)構(gòu)由上面的描述中給出。
權(quán)利要求
1.具有一個(gè)設(shè)置在襯底(1)上的器件(2)的裝置的制造方法，其中該器件(2)具有一個(gè)電接觸面(210)，其中，-使一個(gè)電絕緣材料的覆層(3)涂覆到襯底(1)和器件(2)上，-通過(guò)在電絕緣材料的覆層(3)中開(kāi)著和/或打開(kāi)一個(gè)大于器件側(cè)面和/或表面尺寸60％的窗口，該窗口在該表面上開(kāi)著和/或打開(kāi)，使所述器件的電接觸面(210)至少局部地空著和/或外露，-使一個(gè)導(dǎo)電材料的覆層(4)涂覆到電絕緣材料的覆層(3)和器件的電接觸面(210)上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述窗口的尺寸大于器件側(cè)面和/或表面尺寸的80％，該窗口在該表面上開(kāi)著和/或打開(kāi)。
3.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述窗口的尺寸不大于器件側(cè)面和/或表面尺寸的99.9％，尤其是不大于95％，該窗口在該表面上開(kāi)著和/或打開(kāi)。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述襯底(1)具有一個(gè)電接觸面(112)，使襯底(1)的電接觸面(112)空著或外露，并且使導(dǎo)電材料的覆層(4)也涂覆到襯底的電接觸面(112)上。
5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述電絕緣材料的覆層(3)借助于一個(gè)或多個(gè)后面的工作步驟實(shí)現(xiàn)涂覆簾鑄，浸入、尤其是單面浸入，電暈、尤其是靜電電暈、印刷、尤其是絲網(wǎng)印刷，頂模，擴(kuò)散，旋涂，層合一個(gè)薄膜。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)于電絕緣材料的覆層(3)使用一個(gè)由聚酰亞胺基、聚乙烯胺基、多酚基、聚醚酮基和/或環(huán)氧基的塑料制成的薄膜。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述電絕緣材料的覆層(3)通過(guò)層合一個(gè)薄膜涂覆并且在層合薄膜之后執(zhí)行一個(gè)退火步驟。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述器件(2)是一個(gè)功率電子器件，尤其是一個(gè)功率半導(dǎo)體。
9.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述器件(2)在襯底(1)的表面法線方向上至少70微米厚，尤其是至少100微米厚。
10.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述襯底(1)具有一個(gè)導(dǎo)體帶(11，12)，它至少100微米厚，尤其是至少150微米厚。
11.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述襯底和器件構(gòu)成一個(gè)表面輪廓并且所述電絕緣材料的覆層(3)涂覆到襯底(1)和器件(2)上，使所述電絕緣材料的覆層(3)銜接在由襯底(1)和器件(2)構(gòu)成的表面輪廓上。
12.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述電絕緣材料的覆層(3)在襯底(1)上直線延伸的部位上的厚度與電絕緣材料的覆層(3)在器件(2)上直線延伸部位上的厚度的差別小于50％，尤其是小于20％。
13.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述器件的電接觸面(210)通過(guò)激光燒蝕外露。
14.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)于電絕緣材料的覆層(3)使用一種光敏材料并且所述器件的電接觸面通過(guò)光刻工藝外露。
15.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電材料的覆層(4)以多個(gè)上下設(shè)置的不同的導(dǎo)電材料分覆層涂覆，其中尤其一個(gè)上分覆層通過(guò)電鍍的生長(zhǎng)涂覆。
16.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了加工一個(gè)多層裝置多次地執(zhí)行步驟涂覆電絕緣材料的覆層、露出接觸面和涂覆導(dǎo)電材料的覆層。
17.一種裝置，具有一個(gè)設(shè)置在襯底(1)上的器件(2)，其中該器件(2)具有一個(gè)電接觸面(210)，其中-使一個(gè)電絕緣材料的覆層(3)涂覆到襯底(1)和器件(2)上，-通過(guò)在電絕緣材料的覆層(3)中開(kāi)著和/或打開(kāi)一個(gè)大于器件側(cè)面和/或表面尺寸60％的窗口，該窗口在該表面上開(kāi)著和/或打開(kāi)，使所述器件的電接觸面(210)從絕緣材料的覆層(3)中外露，-使一個(gè)導(dǎo)電材料的覆層(4)涂覆到電絕緣材料的覆層(3)和器件的已外露的電接觸面(210)上。
全文摘要
在一個(gè)襯底和一個(gè)設(shè)置在襯底上的器件上涂覆一個(gè)電絕緣材料的覆層，使它銜接在由襯底和器件構(gòu)成的表面輪廓上。
文檔編號(hào)H01L23/538GK1799134SQ200480005284
公開(kāi)日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月28日
發(fā)明者N·澤利格爾, K·魏德納, J·查普夫 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司