專利名稱：：形成接合的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種通過將電接觸導體接合到接合配偶體(bondpartner)而形成接合(bond)的方法。
背景技術：
：可是，當接合配偶體的金屬表面被不期望發(fā)生的化學反應(例如，金屬表面的氧化)改變時，會降低這種接合的耐用性。例如在形成接合之前接合配偶體長時間暴露到含氧氛圍(oxygenatedatmosphere)和/或暴露到高溫時，發(fā)生這種氧化。例如當銅接觸導體接合到表面已經(jīng)被氧化的銅層時，因為壽命被縮短，不能獲得令人滿意的耐用的有效的導電接合。特別是在這種接合暴露到頻繁的大幅度變化的溫度中時，通常會發(fā)生接觸導體與銅層分離的問題。但是，這種問題并不僅限于銅或含銅的接觸導體和/或接合配偶體。避免這些問題的一種方法是給接合配偶體的金屬表面提供貴金屬保護層，由此避免要接合的金屬表面發(fā)生氧化或其他變化。這可以通過利用同樣全部或至少主要由貴金屬形成的導線(wire)形式的接合引線(bondlead)來實現(xiàn)。但是特別是在具有高電流強度(highamperage)的功率電子器件領域中，必須使用電并聯(lián)的多路(circuitingnumerous)接合引線和/或大尺寸(heavygauge)接合引線。使用貴金屬用于保護層和接合引線不僅在小信號電子器件中增加了形成接合的材料成本，在功率電子器件中更是如此。因此需要一種較低成本的解決辦法。這種貴金屬保護層的另一缺點是其非常柔軟，且(當接觸導體接合到被保護的金屬化(protectedmetallization)時)用作潤滑劑，損害接合的質量。除此之外，應用貴金屬保護層會產生附加的勞動，從而增加形成的費用。因此需要改進的方法用于形成接合來避免上述缺點。
發(fā)明內容現(xiàn)在將解釋用于在主體的金屬表面和接觸導體之間形成導電接合的方法。為此，主體具有的特征是金屬表面設有無機介電保護層。該保護層至少覆蓋金屬表面的表面區(qū)，表面區(qū)中金屬表面要導電接合到接觸導體。在制造了接觸導體之后，通過自上而下向表面區(qū)施加壓力將部分接觸導體壓到保護層并接合，以便在金屬表面和接觸導體之間形成導電接合時，破壞表面區(qū)上的保護層。破壞保護層主要或全部發(fā)生在接合期間，在這期間，例如由于超聲接合頭的作用(只有壓力通常是不夠的)，接觸導體大體平行于金屬表面振動。由于保護層的材料的流動，硬保護層在接合位置破裂并以微小碎片的形式插進接合。在施加保護層時，接合的金屬表面至少在表面區(qū)的區(qū)域中基本上沒有金屬氧化物或其他不期望的化學表面變化。接合例如可用在設有金屬接觸墊(例如陽極、陰極、基極的集電極、發(fā)射極或柵接觸的金屬化)的功率半導體芯片(例如M0SFET、IGBT、J-FET、晶閘管、二極管)，金屬接觸墊表面至少在預定接合位置的區(qū)域設有無機介電保護層。接觸導體例如可以是接合導線或金屬帶，接著根據(jù)上述方法被施加到保護層以形成導電接合，并且通過接合器(例如超聲接合頭)施壓而與保護層和功率半導體芯片接觸，以在接觸導體和功率半導體芯片的金屬化之間形成接合時破壞保護層。以相應的方式，接觸導體還可接合到其他設有無機介電保護層的金屬表面，以及具有金屬表面的任何接合。使用無機介電保護層具有更多的優(yōu)點，即，其可安全地暴露到較高溫度下，這在某些應用中有益于工工藝，這是因為現(xiàn)在可以實施在施加保護層之后且在形成接合之前所需任何高溫步驟，這與具有只能承受低溫的缺點的有機保護層不同?，F(xiàn)在將參照附圖以實例的方式描述本發(fā)明，為了更好地說明細節(jié)，附圖中所示的部件一般未按照實際比例繪制，且其中圖1A-1I示出用于在接觸導體和設有無機介電保護層的金屬表面之間形成接合的方法所包含的各個步驟；圖2是穿過配備了功率半導體芯片的陶瓷襯底的垂直剖面圖，特征在于功率半導體芯片的金屬化和陶瓷襯底的金屬化都設有被接觸導體破壞的無機介電保護層，該接觸導體配置為接合導線以與金屬化形成導電連接；圖3是穿過配備了功率半導體芯片的陶瓷襯底的垂直剖面圖，特征在于功率半導體芯片的金屬化和陶瓷襯底的金屬化都設有被金屬帶破壞的無機介電保護層，其中每個金屬帶都在相應窗口區(qū)域中導電接合到每個金屬化；圖4是被配置為接合導線的接觸導體的透視圖；圖5是被配置為金屬帶的接觸導體的透視圖；圖6是接合的金屬表面區(qū)的頂視圖，該區(qū)上定義了表面區(qū)，接合形成在表面區(qū)中；圖7是穿過接合的金屬化的垂直剖面圖，該接合的金屬化在近表面層(nearsurfacelayer)中沒有或僅僅具有微小百分比的金屬化金屬的氧化物成分；圖8是穿過半導體芯片的邊緣區(qū)的垂直剖面圖，該半導體芯片的特征在于通過保護層而將接合導線接合到芯片金屬化；圖9是穿過圖8所示的半導體芯片的邊緣區(qū)的垂直剖面圖，但是特征在于其為不同類型的半導體芯片。除非相反的說明，附圖中相同的附圖標記表示具有相同或相應功能的相同或相應的元件。具體實施例方式圖IA至II中說明了用于形成接合的方法的各個步驟?，F(xiàn)在參照圖1A，其說明了穿過部分功率半導體芯片的垂直剖面圖，該功率半導體芯片包括半導體主體10，其上施加有阻擋層11。半導體主體10由任選的半導體襯底材料形成(例如硅或碳化硅)，并包括內部結構(未示出)，該內部結構特別可理解為摻雜半導體區(qū)、用于(例如)絕緣柵極接觸的介電層等等。如圖所示的半導體主體10區(qū)通過接觸導體與外部電接觸。為此目的，如圖IB中所示的金屬化(metallization)12施加到導電阻擋層11。金屬化12例如可以是功率半導體芯片的金屬化平面，晶體管結構的多個單元通過金屬化平面導電互連。但是金屬化12也能夠是互連半導體主體10的任選部分的導體跡線(conductortrack)。在所有這些情況中，金屬化12滿足雙重功能，即，產生半導體主體10的各個部分的導電接合以及產生與外部接觸元件的導電接合。作為替換方式，還可以簡單提供金屬化12以專門滿足上述目的，例如當金屬化12簡單地包括接合墊(bondpad)時就是這樣。用于金屬化12和接觸導體30的合適材料例如是銅(純銅或與較少百分比的其他材料形成合金的銅)。在其他方面，例如，金屬化12和/或接觸導體30的材料的特征還可以是銅重量百分比超過10%。阻擋層11設置在半導體主體10和金屬化12之間，阻擋金屬化12中的金屬擴散進半導體主體10。阻擋層11是導電的，且例如可由元素鉭、鈦、鎢及它們的氮化物或這些物質中至少一種的合金形成。半導體主體10、阻擋層11和金屬化12的組合形成設有金屬表面12a的主體1，金屬表面12a同時形成主體1的表面，其上定義了表面區(qū)12b，之后，導電接合要在該表面區(qū)中導電接合到金屬表面12a或金屬化12。在如圖IB所示的金屬表面12a沒有被氧化的情況下，或者僅氧化到可忽略程度的情況下，保護層13至少在表面區(qū)12b中施加到該金屬表面12a，保護層13至少在表面區(qū)12b的區(qū)域中完全覆蓋金屬表面12a，由此防止所覆蓋的部分發(fā)生金屬表面12a的進一步氧化，如圖IC所示。保護層的厚度dl3例如在40nm至400nm范圍內，當然更大或更小的厚度也是可以的?，F(xiàn)在參照圖1C，其說明了圖示的設置(例如包括金屬表面12a的主體1)中，怎樣在預定表面區(qū)12b及其旁邊提供無機介電保護層13。如果必要，則這種主體1在施加保護層13之后可在工藝中經(jīng)過一個或多個另外的步驟，這些步驟需要用來為主體1提供其功能特別需要的基本特性。工藝中的這些另外的步驟例如可包括給主體1施加一個或多個附加的層。因此，根據(jù)一個可能的方面，例如，至少一個另外的層可施加到保護層13，由此保護層13設置在主體1和該至少一個另外的層之間。在這種設置中，保護層13可作為密閉(closed)層配置在所施加的層下面。但是，在一個這種另外的層下面的保護層13能夠被圖案化。例如，施加的附加金屬化層下面的保護層13可形成為具有窗口，施加的金屬化層在窗口中延伸，因此形成了與保護層13底下的金屬表面12a的導電接合?，F(xiàn)在參照圖1D，其說明了一個實例，其中另外的金屬化層14在外部(即在表面區(qū)12b旁邊(alongside))施加到金屬表面12a。同樣地，能夠在保護層13旁邊將一個或多個另外的層施加到金屬表面12a，但是保護層13必須沒有完全覆蓋金屬表面12a?？梢岳斫獾氖?，在保護層之上和/或在保護層旁邊將一個或多個另外的層施加到主體1僅僅列舉作為，在將保護層13施加到主體1之后完成的工藝中另外的步驟的實例。工藝中的這種另外的步驟可包括例如，蝕刻溝槽或形成主體1與其他物體的導電連接，或者溫度步驟，例如該溫度步驟用于將并入(incorporate)半導體主體10的摻雜劑擴散出去、用于在輻射或注入步驟之后修復晶格缺陷或者需要用于生成熱氧化物。利用無機介電材料生成保護層13具有的優(yōu)點在于在施加了保護層之后的主體1現(xiàn)在可以安全地暴露于一個或多個溫度步驟，在所述溫度步驟中保護層13可被加熱到超過250°C、30(TC或甚至400°C的溫度，而不會破壞其作為保護層來保護金屬表面12a不被氧化和不會發(fā)生其他不期望的化學變化的功能。這種無機介電保護層13的另一優(yōu)點在于在某些情況下，例如當(如圖ID中所示)無機介電保護層13無論如何都需要在兩個金屬化12和14之間的時侯，其無需工藝中的附加步驟就能被制成。如果這種絕緣層由無機介電材料形成，則其還可兼作保護層13。也就是說，在這種情況下保護層13具有雙重功能?，F(xiàn)在參照圖IE至II，將詳細說明能夠用于形成接合的方法，解釋導電接合怎樣在預定表面區(qū)12b中形成在接觸導體30和如圖ID中所示的金屬表面12a之間?，F(xiàn)在參照圖1F，對此，其說明了表面區(qū)12b上的接觸導體30區(qū)怎樣施加到保護層13(保護層13被施加到金屬表面12a)，并通過施壓接合器(press-bonder)40來施壓以接觸保護層13和主體1。因為施加了壓力F，所以接觸導體30穿透保護層13，從而在接觸導體30和金屬化12或金屬表面12a之間形成導電接合。為了促進穿透保護層13和/或配置接合，或者使其成為可能，使施壓接合器40橫向振動，以便施壓接合器40的底端(bottomend)在表面區(qū)12b的區(qū)域中基本上平行于金屬表面12a振動?，F(xiàn)在參照圖1G，其說明了接合期間的這種設置，其示出施壓接合器40的底端怎樣在垂直于表面區(qū)IOb的法線方向7的方向y上振動。為了產生必要的振動，例如超聲波可耦合到施壓接合器40。現(xiàn)在參照圖1H，其說明了施壓接合器40在形成接合之后怎樣抬起?，F(xiàn)在參照圖1E，其說明了在這個實例方面，接觸導體30怎樣被配置為接合導線(該接合導線插進配置為接合頭的施壓接合器40的拉長的凹槽40a中)，以及怎樣與施壓接合器40—起在表面區(qū)12b的方向上移動從而落(touch-down)在保護層13上。這種接合頭例如可設計用于形成楔或球形接合。接合頭在凹槽40a的方向上并因此(局部地)在凹槽40a中被導向的接合導線30的方向上在接合區(qū)域中振動?，F(xiàn)在參照圖II，其說明了穿過完成的接合的垂直剖面圖，該接合示出為在垂直于方向X的截平面中。接合位置之上的雙箭頭表示施壓接合器40的振動方向。這清楚的表明保護層13在接合過程中破裂和/或被粉碎，從而在接合位置的區(qū)域中留下保護層13的各個組成部分13a，該組成部分13a在表面區(qū)12b與接合導線30之間插進(workinto)接合導線30和金屬化12，由此變成接合的組成部分?，F(xiàn)在解釋方法的可替換的方面，在接觸導體30和金屬表面12a或金屬化12之間形成接合時，首先，在預定表面區(qū)12b之上使接觸導體30區(qū)獨立于施壓接合器40位于保護層13上，之后將施壓接合器40施加到該區(qū)以在保護層13和主體1的方向上施壓，直至穿透保護層13。也在該方法的這個方面中，至少使得施壓接合元件40的底端橫向振動，以便施壓接合器40的底端基本上平行于金屬表面12a在表面區(qū)12b的區(qū)域中振動，由此促進穿透保護層13和/或在接觸導體30和金屬表面12a之間形成接合(通過這些橫向振動局部地粉碎保護層13)。當然，也能夠代替配置為接合導線的接觸導體30而使用任何其他合適的導體，例如彎曲的金屬帶(metalribbon)，其作為用于形成導電接合的金屬接觸接頭(tab)?，F(xiàn)在參照圖2，其說明了具有陶瓷襯底50的設置，該襯底50上具有圖案化的金屬化51，且任選地下面是金屬化52。功率半導體芯片1通過導電連接層15(例如焊料層、粘合劑或低溫銀化合物層)焊接到頂部金屬化51區(qū)，功率半導體芯片1包含半導體主體10，其上是阻擋層11和金屬化12，下面是阻擋層11’和金屬化12’。金屬化12背對半導體主體10側12a設有保護層13，以防止表面12a發(fā)生化學變化，特別是例如長期倉儲時金屬化12的金屬的氧化。保護層13由無機介電材料形成。半導體主體10設有阻擋層11、11’和金屬化12、12’，由此形成主體1，如參照圖IA至ID說明的，在金屬表面12a上提供保護層13，且在施加保護層13之后主體1可安全地暴露到升高的溫度下，其中保護層13被加熱到例如超過250°C、300°C或甚至400°C的溫度。在背對陶瓷墊(ceramicpad)50的金屬表面12a’，至少在金屬表面12a’的預定表面區(qū)12b’的區(qū)域中，為頂部金屬化51的另外的區(qū)提供無機介電保護層13’。該保護層13’設計為至少在表面區(qū)12b’的區(qū)域中保護金屬表面12a’，從而避免化學變化，特別是避免頂部金屬化51的材料的氧化。為了將表面區(qū)12b或12b’導電接合到接觸導體30，接觸導體30、30’的相應部分被施加到保護層13或13’且通過施加施壓接合力施壓接合到相應的保護層13或13’以及相應主體1或1’，在表面區(qū)12b或12b’的區(qū)域中配置為密閉層的保護層13或13’，在表面區(qū)12b或12b’的區(qū)域中被穿透，結果表面區(qū)12b或12b’的區(qū)域中的保護層13或13’被穿透，從而在相應接觸導體30或30’以及相應金屬表面12a或12a’之間形成導電接合?，F(xiàn)在參照圖3，其說明了如圖2中所示的接觸導體30配置為接合導線的同時，圖3通過實例描繪了一種設置，其中表面區(qū)12b或12b’接觸被配置為彎曲的金屬條帶(band)的接觸導體30或30’，而設有保護層13或13’的主體1或1’的結構則與圖2中所示的設置相同。現(xiàn)在參照圖4，其說明了配置為接合導線的接觸導體30的透視圖。接觸導體30例如具有至少等于150μm、300μm、400μm或至少500μm的直徑D。一種這樣的接合導線可用作已經(jīng)參照圖IA至IH和圖2說明的接合到金屬表面12a或12a’的接觸導體30。相反，現(xiàn)在參照圖5，其說明了接觸導體30，其例如被配置為彎曲的金屬帶，該接觸導體30例如可以是功率半導體模塊的用于外部電接觸的接觸接頭。一種這樣的接觸導體30可具有例如從500μm至4000μm范圍內的，但至少為1000μm、2000μm或3000μm的寬度B。接觸導體30的高度H例如可在50μπι至2000μπι的范圍內?，F(xiàn)在參照圖6，其說明了其上定義了表面區(qū)12b或12b’的主體1或1’的金屬表面12a或12a’的頂視圖，在表面區(qū)12b或12b’中在接觸導體和金屬表面12a或12a’之間形成接合，金屬表面12a或12a’可以是具有例如參照前述附圖所描述的那樣相同的附圖標記的金屬表面12a或12a’。表面區(qū)12b或12b，具有長度1和寬度b。長度1例如可以在200至4000μπι范圍內，寬度b例如可在100μm至4000μm范圍內。其中接合是半導體芯片的半導體主體特征接合到頂部金屬化時，表面區(qū)還可完全或幾乎完全在芯片的有源表面上延伸。在形成接合之前，將無機介電保護層(未示出)施加到表面12a或12a’。該層至少在表面區(qū)12b或12b’的部分上延伸，且至少在表面區(qū)12b或12b’的部分中配置為密閉層。但是，任選地，一個這樣的保護層還可外部施加到表面區(qū)12b或12b’，即，在金屬表面12a或12a’上在表面區(qū)12b或12b’旁邊。所以，這種保護層能夠發(fā)揮所期望的功能，需要例如由于氧化而發(fā)生不期望的化學變化之前將其施加到表面區(qū)12b或12b’。換句話說，重要的是金屬表面12a或12a’至少在將要接合的預定表面區(qū)12b或12b’的部分中具有所需的高質量，即，表面區(qū)12b或12b’的該部分沒有發(fā)生顯著的變化(例如由于氧化或一些其他不期望的化學反應所導致的變化)?，F(xiàn)在參照圖7，其說明了包含表面區(qū)12b或12b’的金屬化12或51顯示出至少在層12t或51t內在表面區(qū)12b或12b’的部分中沒有氧化的跡象(其中層12t或51t從相應的表面區(qū)12b或12b’向下延伸深度t，該深度t例如超過0.1μm)、或者氧化的百分比是如此之小以致其不能損害接合的質量時，具有怎樣的優(yōu)勢。在這種意義上的理想的金屬表面12a或12a’至少在表面區(qū)12或12b’的區(qū)域中是可以實現(xiàn)的，并且通過無機介電接觸導體30被保護，這通過如下方法實現(xiàn)例如形成金屬化12或51之后沒有遲延地(即，在金屬表面12a或12a’例如由于作用于金屬化12或51的氣氛(atmosphere)的影響有時間發(fā)生顯著化學變化之前)將無機介電接觸導體30施加到金屬表面12a或12a’。當例如由于氧化已經(jīng)發(fā)生化學變化時，在施加鈍化層20之前盡快至少在表面區(qū)12或12b’的區(qū)域中通過對金屬表面12a或12a’進行機械和/或化學處理，以去掉雜質(例如金屬化12或51的金屬的氧化物)，由此實現(xiàn)形成由無機介電保護層保護的理想金屬表面12a或12a’的另一可能性?，F(xiàn)在參照圖8，其說明了穿過半導體芯片的邊緣區(qū)的垂直剖面圖，該半導體芯片包括半導體10，阻擋層11、金屬化12以及保護層13施加到半導體10。沒有示出半導體主體10的內部結構。半導體主體10的側邊由附圖標記IOr表示。為了避免半導體主體10的邊緣區(qū)域中的場峰化(fieldpeaking)，提供“邊緣閉含’(edgeclosure)，它包括溝槽25，其將金屬化12分成邊緣區(qū)121和與之電絕緣且在里面(inward)的區(qū)112。施加到金屬化12的背對半導體主體10的金屬表面12a的是無機介電保護層13，其還延伸進溝槽25中，并覆蓋其底部和側壁。該保護層13上面是鈍化層20，例如聚酰亞胺，它在每個區(qū)(部分)121和112上?，F(xiàn)在參照圖9，其說明了與邊緣閉合一致的結構。這些部件的特征在于多個溝槽25將金屬化12分成外部邊緣區(qū)121和與其電絕緣且在里面的多個區(qū)122a、122b。關于此部件，金屬化的背對半導體主體10的金屬表面12a上是無機介電保護層13，該無機介電保護層13還延伸進溝槽25中，并覆蓋其底部和側壁。通過圖9的實例進一步示出的是半導體部件的內部結構，其半導體主體10的特征在于不同的摻雜區(qū)10a、10b、10c和10d。除此之夕卜，任選地另外的層施加到半導體主體10，且位于金屬化12、51之下，例如第一介電層16、聚酰亞胺層18和第二介電層17。對于圖8和9中所示的兩個部件來說，它們的導電接觸導體30、30’接合到?jīng)]有鈍化層20的部件內部部分中的內部區(qū)112(圖8)和122b(圖9)。在每個情況下，這些接合這樣形成的通過超聲接合器將接合導線接合到保護層13和主體1，保護層13被穿透，從而在接合導線30和金屬化12的內部區(qū)112之間形成接合，這已經(jīng)參照圖IA至IH以及圖2至7進行了詳細說明。再次參照圖8和9，其說明了保護層13怎樣在所示的兩個部件中呈現(xiàn)出雙重功能，首先，其作為保護層來防止在設置來接合的表面區(qū)12b的區(qū)域中主體1的金屬表面12a中的不期望的化學變化，其次，其作為絕緣層將部件的不同區(qū)彼此電絕緣。而且，半導體芯片的特征在于其半導體主體10或IOa的接合或要接合表面是有源區(qū)，換句話說，半導體芯片的柵載電流(gatableloadcurrent)流過的區(qū)，S卩，例如源、漏、發(fā)射極、集電極、陽極或陰極區(qū)。接著，金屬化12和阻擋層11在所有有源區(qū)上延伸。相應地，表面區(qū)12b還可在所有有源區(qū)或幾乎所有有源區(qū)上延伸。除此之外，兩個或多個而不僅是一個接觸導體30、30’可在表面區(qū)12b中接合，如已經(jīng)通過上述實例進行解釋的那樣。根據(jù)本發(fā)明的所有方面，無機介電保護層例如可包括下述材料之一或由其形成氮化硅(Si3N4)、氮氧化硅、氧化硅(例如非摻雜的硅酸鹽玻璃(USG))、磷硅酸鹽玻璃(PSG)、SiCOH。雖然上述實例列舉了圓柱形或帶形接觸導體，但是亦可使用任何其他形狀的接觸導體。在形成接合，特別是在功率電子器件領域中，有利的是避免多個接觸導體并聯(lián)電連接，以選擇接觸導體的相對大的橫截面。不管其采用何種形狀，接觸導體可包括的導體橫截面面積，例如至少17671μm2、至少70685μm2、至少125663μm2或至少196349μm2(相應于直徑D至少為150μm、300μm、400μm或至少500μm的用于形成接合的圓柱形接合導線的橫截面面積)?？梢岳斫獾氖牵景l(fā)明的方法不僅可應用于功率電子器件中，而且還可用于形成用于模擬或數(shù)字小信號傳輸?shù)慕雍?。這些例如可包括接觸導體和(例如雙極晶體管、MOSFET、J-FET、IGBT、晶閘管等的)可控半導體部件的柵極或基極接觸墊(contactpad)之間的接合，或在內部和/或外部電路連接(circuiting)集成電路的大量不同的電信號和/或電源連接的接合。一種這樣的集成電路例如可以是包括一個或多個金屬化平面的金屬化，所述金屬化平面設計用于圖案化成導體跡線(track)和/或電接觸墊，雖然一個或多個這樣的金屬化平面也能夠未被圖案化，即完全成平面(surfaced)配置。通常，在小信號傳輸導體中，接觸導體的橫截面面積小于上述那些即可。這些較小的導體橫截面面積例如可選為小于或等于1963μm2、706μm2或490μm2(相應于導線直徑D小于或等于100μm、50μm、30μm或25μm的用于形成接合的圓柱形接合導線的橫截面面積)_這取決于接觸導體的橫截面面積的形狀?？梢赃M一步理解的是，根據(jù)本發(fā)明的所有方面，如上解釋的在其表面12a上施加了無機介電保護層的金屬化12可完全由或至少主要由下述材料中的一種或下述至少一種材料的合金形成銅或鋁。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，其中主體1包括半導體主體10，可以規(guī)定金屬化12的表面區(qū)12b和半導體主體10之間沒有完全由鋁或至少主要由鋁形成的層。其優(yōu)點在于當將接觸導體30施壓接合到表面區(qū)12b時，金屬化12不會像相對軟的鋁襯底那樣坍塌(giveway)，因此有助于在接合期間的保護層的穿透。權利要求一種用于形成接合的方法，包括步驟提供主體，該主體包括設有無機介電保護層的金屬表面，該無機介電保護層覆蓋金屬表面的至少一個表面區(qū)，金屬表面要在該表面區(qū)中被導電接合到接觸導體；提供接觸導體；通過產生壓力F并在表面區(qū)之上將接觸導體的一部分壓向保護層和主體，來破壞表面區(qū)之上的保護層；在金屬表面和接觸導體之間形成導電接合。2.如權利要求1所述的方法，其中該金屬表面至少在表面區(qū)的區(qū)域中基本上沒有金屬氧化物。3.如權利要求1所述的方法，其中該金屬表面至少在表面區(qū)的區(qū)域中基本上沒有氧化銅。4.如權利要求1所述的方法，其中金屬化包括至少10%重量百分比的銅，或者其中金屬化全部由銅或至少主要由銅形成。5.如權利要求1所述的方法，其中該接觸導體包括至少10%重量百分比的銅或者其中接觸導體全部由銅或至少主要由銅形成。6.如權利要求1所述的方法，其中該接觸導體被配置為金屬帶，且特征在于寬度B超過或等于1000μm、超過或等于2000μm或超過或等于3000μm；或寬度范圍是50μm至2000μm；和/或特征在于高度范圍是50μm至2000μm。7.如權利要求1所述的方法，其中該接觸導體被配置為接合導線，且特征在于接合之前，直徑至少為300μm、至少為400μm或至少為500μm。8.如權利要求1所述的方法，其中該接觸導體包括的導體橫截面面積至少為17671μτα或至少70685μτα或至少125663μτα或至少196349μm2。9.如權利要求1所述的方法，其中該接觸導體包括的導體橫截面面積小于或等于7854μm2、小于或等于1963μm2、小于或等于706μm2或者小于或等于490μm2。10.如權利要求1所述的方法，其中破壞保護層除壓力之外還通過粉碎實現(xiàn)。11.如權利要求1所述的方法，其中破壞保護層是通過超聲接合頭基本上垂直于壓力方向的振動實現(xiàn)的。12.如權利要求1所述的方法，其中該表面區(qū)包括的長度范圍是200μm至4000μm和/或寬度范圍是100μm至4000μm。13.如權利要求1所述的方法，其中該表面區(qū)包括至少為20000μm2的表面面積。14.如權利要求1所述的方法，其中該主體是半導體，其包括集成電路或集成電路的部件并且其上是有源區(qū)，該表面區(qū)全部或幾乎全部在該有源區(qū)上延伸。15.如權利要求14所述的方法，其中在金屬表面和半導體之間沒有設置完全或至少主要由鋁形成的層。16.如權利要求14所述的方法，其中在導電接合形成之前和/或之后，在接觸導體和半導體之間沒有設置鋁層。17.如權利要求14所述的方法，其中在金屬表面和半導體之間設置阻擋層，該阻擋層由物質鉭、鈦、鎢以及它們的氮化物中的正好一種形成，或由這些物質中的至少一種的合金形成。18.如權利要求1所述的方法，其中該主體包括陶瓷墊，在該陶瓷墊至少一側上設有金屬化，金屬化背對陶瓷墊的表面形成主體的金屬表面。19.如權利要求18所述的方法，其中該陶瓷墊由氧化鋁或氮化鋁或氮化硅形成。20.如權利要求1所述的方法，其中該保護層具有的厚度范圍是40nm至400nm。21.如權利要求1所述的方法，其中提供包括保護層的主體包括以下步驟提供主體，其包括金屬表面；在金屬表面上定義表面區(qū)，金屬表面要在表面區(qū)中被導電接合到接觸導體；以及為金屬表面施加保護層，該保護層至少完全覆蓋表面區(qū)。22.如權利要求1所述的方法，其中該保護層防止至少在表面區(qū)的區(qū)域中的金屬表面的化學變化。23.如權利要求1所述的方法，其中在形成導電接合之前，在保護層背對表面區(qū)的那側沒有設置導電層。24.如權利要求1所述的方法，其中保護層在施加到金屬表面之后且在形成導電接合之前，被加熱到超過250°C、超過300°C或超過400°C的溫度。25.如權利要求1所述的方法，其中該保護層包括下述材料中的一種或由下述材料中的一種形成氮化硅、氮氧化硅、氧化硅，例如非摻雜硅酸鹽玻璃、磷硅酸鹽玻璃、SiCOH。全文摘要本發(fā)明涉及一種形成接合的方法，包括提供主體(1，1’)，該主體(1，1’)包括設有無機介電保護層(13，13’)的金屬表面(12a，12a’)。保護層(13，13’)至少覆蓋金屬表面(12a，12a’)的一個表面區(qū)(12b，12b’)，其中該金屬表面(12a，12a’)將被導電接合到接觸導體(30，30’)。為了形成接合，表面區(qū)(12b，12b’)之上的所提供的接觸導體(30，30’)的部分被壓到保護層(13，13’)和主體(1，1’)上，以便破壞表面區(qū)域(12b，12b’)之上的保護層(13，13’)，從而在金屬表面(12a，12a’)和接觸導體(30，30’)之間形成導電接合。文檔編號H01L21/603GK101814447SQ20101014943公開日2010年8月25日申請日期2010年2月20日優(yōu)先權日2009年2月20日發(fā)明者D·西佩,R·羅思申請人:英飛凌科技股份有限公司