本發(fā)明涉及半導(dǎo)體元件及半導(dǎo)體元件的制造方法。

背景技術(shù)：

特別是在具有MESA形雙極半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體元件的情況下，由于排列在半導(dǎo)體芯片的邊緣上的塵埃粒子不利地影響半導(dǎo)體芯片的電性質(zhì)，所以常常需要保護(hù)環(huán)繞半芯周圍延伸的半導(dǎo)體芯片的所述邊緣免受污染。

DE 10 2011 006 492 B3公開了將由有機(jī)材料組成的鈍化層布置在半導(dǎo)體芯片的邊緣的表面上，這保護(hù)邊緣免受污染和機(jī)械影響。在此，不利之處在于，由有機(jī)材料組成的這種鈍化層僅不充分地附著至半導(dǎo)體芯片的邊緣的表面，結(jié)果是塵埃粒子可以到達(dá)半導(dǎo)體芯片的邊緣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供包括半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體元件，其中半導(dǎo)體芯片的邊緣表面的至少一部分受到非常有效的保護(hù)免受污染。

該目的借助于包括MESA形的雙極半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體元件實(shí)現(xiàn)，其中將第一金屬化層布置在半導(dǎo)體芯片的第一主表面上且將第二金屬化層布置在半導(dǎo)體芯片的第二主表面上，所述第二主表面被布置為與半導(dǎo)體芯片的第一主表面相背，其中將氧化鋁層布置在半導(dǎo)體芯片的邊緣表面上，所述邊緣表面環(huán)繞半導(dǎo)體芯片周圍延伸并且連接第一和第二主表面。

此外，借助于用于制造半導(dǎo)體元件的方法實(shí)現(xiàn)該目的，所述方法 包括以下方法步驟：

a)提供雙極半導(dǎo)體晶片，其中雙極半導(dǎo)體晶片指定有半導(dǎo)體芯片區(qū)域，在半導(dǎo)體芯片區(qū)域處將各自形成半導(dǎo)體芯片，

b)通過至少在半導(dǎo)體芯片區(qū)域的各自的第一局部區(qū)域中向雙極半導(dǎo)體晶片的第一主表面涂敷第一金屬化層和至少在半導(dǎo)體芯片區(qū)域的各自的第二局部區(qū)域中在雙極半導(dǎo)體晶片的第二主表面上涂敷第二金屬化層形成金屬化雙極半導(dǎo)體晶片，所述第二主表面被布置為與雙極半導(dǎo)體晶片的第一主表面相背，

c)沿半導(dǎo)體芯片區(qū)域的邊界在金屬化的雙極半導(dǎo)體晶片中形成切口(cutout)，其結(jié)果是形成在晶片組合中被相互連接的半導(dǎo)體芯片，其中切口具有使得形成各自的半導(dǎo)體芯片的第一邊緣表面區(qū)域的形狀，所述第一邊緣表面區(qū)域環(huán)繞在各自的半導(dǎo)體芯片周圍延伸并且具有至少一個(gè)傾斜的或凹的連續(xù)邊緣表面區(qū)段，

d)借助于沿半導(dǎo)體芯片區(qū)域的邊界切割金屬化雙極半導(dǎo)體晶片分割半導(dǎo)體芯片，其結(jié)果是形成各自的半導(dǎo)體芯片的第二邊緣表面區(qū)域，其環(huán)繞在各自的半導(dǎo)體芯片周圍延伸，

e)向各自的半導(dǎo)體芯片的邊緣表面的表面涂敷氧化鋁層，所述邊緣表面的表面環(huán)繞在各自的半導(dǎo)體芯片周圍延伸并且由第一和第二邊緣表面區(qū)域組成。

根據(jù)如下描述，發(fā)明的有益實(shí)施方式是明顯的。

方法的有益實(shí)施方式與半導(dǎo)體器件的有益實(shí)施方式類似地出現(xiàn)，反之亦然。

如下被證明是有益的：將氧化鋁層布置在半導(dǎo)體芯片的整個(gè)邊緣表面上，則這樣的話半導(dǎo)體芯片的邊緣完全受到保護(hù)而免受污染。

此外，如下被證明是有益的：第一金屬化層至少在半導(dǎo)體芯片的邊緣表面的一個(gè)區(qū)段中延伸至半導(dǎo)體芯片的邊緣表面，且氧化鋁層被 布置在第一金屬化層的至少一個(gè)邊緣表面區(qū)段上，所述邊緣表面區(qū)段被布置在半導(dǎo)體芯片的邊緣表面的至少一個(gè)區(qū)段處，則這樣的話如果后者延伸至半導(dǎo)體芯片的邊緣表面，則第一金屬化層的邊緣表面也受到保護(hù)免受污染。

此外，如下被證明是有益的：第二金屬化層至少在半導(dǎo)體芯片的邊緣表面的一個(gè)區(qū)段中延伸至半導(dǎo)體芯片的邊緣表面，且氧化鋁層被布置在第二金屬化層的至少一個(gè)邊緣表面區(qū)段上，所述邊緣表面區(qū)段被布置在半導(dǎo)體芯片的邊緣表面的至少一個(gè)區(qū)段處，則這樣的話如果后者延伸至半導(dǎo)體芯片的邊緣表面，則第二金屬化層的邊緣表面也受到保護(hù)免受污染。

此外，如下被證明是有益的：由交聯(lián)的有機(jī)材料組成的層被布置在氧化鋁層的表面上。除氧化鋁層以外，交聯(lián)的有機(jī)材料組成使半導(dǎo)體芯片的邊緣表面免受污染的另外的保護(hù)層，使得半導(dǎo)體芯片的邊緣表面在兩個(gè)階段中受到保護(hù)免受污染，因此非常好。此外，由交聯(lián)的有機(jī)材料組成的層可靠地保護(hù)半導(dǎo)體芯片的邊緣表面免受來自外部的機(jī)械影響。

此外，如下被證明是有益的：由交聯(lián)的有機(jī)材料組成的層被布置在氧化鋁層的整個(gè)表面上。結(jié)果，半導(dǎo)體芯片的整個(gè)邊緣表面在兩個(gè)階段中受到保護(hù)免受污染，因此非常好。

此外，如下被證明是有益的：交聯(lián)的有機(jī)材料被實(shí)施為交聯(lián)的硅橡膠、交聯(lián)的聚酰亞胺或交聯(lián)的環(huán)氧樹脂，因?yàn)檫@些材料提供免受污染和來自外部的機(jī)械影響的特別有效的保護(hù)。

此外，如下被證明是有益的：雙極半導(dǎo)體芯片被實(shí)施為二極管、晶閘管或雙極晶體管。二極管、晶閘管或雙極晶體管構(gòu)成通常的雙極半導(dǎo)體元件。

此外，通過以下方法步驟接續(xù)方法步驟e)被證明是有益的：

f)將非交聯(lián)的有機(jī)材料涂敷至氧化鋁層的表面且使非交聯(lián)的有機(jī)材料交聯(lián)。

除了氧化鋁層以外，交聯(lián)的有機(jī)材料組成使半導(dǎo)體芯片的邊緣表面免受污染的另外的保護(hù)層。

在這一點(diǎn)上，如下被證明是有益的：非交聯(lián)的有機(jī)材料被實(shí)施為非交聯(lián)的硅橡膠且交聯(lián)的有機(jī)材料被實(shí)施為交聯(lián)的硅橡膠，或者非交聯(lián)的有機(jī)材料被實(shí)施為非交聯(lián)的聚酰亞胺且交聯(lián)的有機(jī)材料被實(shí)施為交聯(lián)的聚酰亞胺，或者非交聯(lián)的有機(jī)材料被實(shí)施為非交聯(lián)的環(huán)氧樹脂且交聯(lián)的有機(jī)材料被實(shí)施為交聯(lián)的環(huán)氧樹脂，因?yàn)榭梢砸院唵蔚姆绞綄⑦@些為非交聯(lián)的狀態(tài)的材料涂敷至氧化鋁層的表面且這些為交聯(lián)的狀態(tài)的材料提供免受污染和來自外部的機(jī)械影響的有效的保護(hù)。

此外，如果以下方法步驟在方法步驟d)與e)之間進(jìn)行的話被證明是有益的：

d1)特別是通過蝕刻第一和第二邊緣表面區(qū)域清潔第一和第二邊緣表面區(qū)域。

這確保氧化鋁層在各自的半導(dǎo)體芯片的邊緣表面的表面上的特別良好的隨后的附著力(later adhesion)。

此外，如下被證明是有益的：在方法步驟b)與c)之間或在方法步驟c)與d)之間進(jìn)行第二金屬化層與膜的連接，緊接著方法步驟d)之后，以使得半導(dǎo)體芯片之間的距離增加的方式拉開膜。這有助于將氧化鋁層涂敷至各自的半導(dǎo)體芯片的邊緣表面的表面。

此外，如下被證明是有益的：在方法步驟e)中，借助于特別是被 實(shí)施為ALD方法的化學(xué)氣相沉積法實(shí)現(xiàn)將氧化鋁層涂敷至各自的半導(dǎo)體芯片的邊緣表面的表面，因?yàn)榻柚诨瘜W(xué)氣相沉積法，特別是借助于ALD(原子層沉積)方法，可以以高品質(zhì)將氧化鋁層涂敷至各自的半導(dǎo)體芯片的邊緣表面的表面。

此外，如果半導(dǎo)體芯片仍然經(jīng)由至少一種材料沿半導(dǎo)體芯片區(qū)域的邊界直接或間接地相互連接，則在方法結(jié)束時(shí)的以下方法步驟被證明是有益的：

g)沿半導(dǎo)體芯片區(qū)域的邊界切割至少一種材料。

結(jié)果，執(zhí)行半導(dǎo)體元件的分割，如果后者還沒有通過先前的方法步驟的執(zhí)行被分割的話。

附圖說明

本發(fā)明的示例性實(shí)施方式示于附圖中且以下進(jìn)行更詳細(xì)的說明。在本文的附圖中：

圖1示出雙極半導(dǎo)體芯片的俯視圖，

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體元件的一個(gè)實(shí)施方式的截面圖，

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體元件的另一個(gè)實(shí)施方式的截面圖，

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體元件的另一個(gè)實(shí)施方式的截面圖，

圖5示出雙極半導(dǎo)體晶片的俯視圖，

圖6示出雙極半導(dǎo)體晶片的仰視圖，

圖7示出節(jié)選自雙極半導(dǎo)體晶片的截面圖，

圖8示出節(jié)選自金屬化雙極半導(dǎo)體晶片的截面圖，所述金屬化雙極半導(dǎo)體晶片的第一金屬化層上布置有第一樹脂層且借助于第二樹脂層將其第二金屬化層與膜連接，

圖9示出根據(jù)圖8的布置，其中金屬化雙極半導(dǎo)體晶片設(shè)置有切口，

圖10示出根據(jù)圖8的布置，其中金屬化雙極半導(dǎo)體晶片設(shè)置有切口，

圖11示出其中半導(dǎo)體芯片被分割的節(jié)選自設(shè)置有切口的金屬化雙極半導(dǎo)體晶片的截面圖，其中將第一樹脂層布置在金屬化雙極半導(dǎo)體晶片的第一金屬化層上且借助于第二樹脂層將金屬化雙極半導(dǎo)體晶片的第二金屬化層與膜連接，

圖12示出根據(jù)圖11的布置，其中將所述膜拉開，

圖13示出根據(jù)圖12的布置，其中將非交聯(lián)的有機(jī)材料涂敷于氧化鋁層的表面，所述材料被交聯(lián)，

圖14示出根據(jù)圖13的布置，其中將第一樹脂層、第二樹脂層和膜去除，且

圖15示出根據(jù)圖14的布置，其中制造的半導(dǎo)體元件被分割。

具體實(shí)施方式

圖1說明半導(dǎo)體芯片1的俯視圖且圖2說明包括半導(dǎo)體芯片1的根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體元件10的一個(gè)實(shí)施方式的截面圖。半導(dǎo)體芯片1被實(shí)施為雙極半導(dǎo)體芯片，也就是說以如下方式摻雜半導(dǎo)體芯片，使得帶負(fù)電的電子和帶正電的空穴(技術(shù)上也專門稱作為所謂的帶正電的缺陷電子)都作為有助于電流的電流傳輸?shù)碾姾奢d流子，所述電流至少基本上流經(jīng)雙極半導(dǎo)體芯片1。雙極半導(dǎo)體芯片1可以例如被實(shí)施為二極管、雙極晶體管或被實(shí)施為晶閘管，其中在根據(jù)圖2和圖3的示例性實(shí)施方式中被實(shí)施為二極管且在圖4中被實(shí)施為晶閘管。

半導(dǎo)體芯片1具有MESA形形式，即平頂山的形狀的形式。將第一金屬化層4布置在半導(dǎo)體芯片1的第一主表面2上且將第二金屬化層5布置在半導(dǎo)體芯片1的第二主表面3上，所述第二主表面被布置為與半導(dǎo)體芯片1的第一主表面2相背。第一和第二金屬化層4和5優(yōu)選分別包括多個(gè)相互堆疊的導(dǎo)電層。在示例性實(shí)施方式的情況下，第一和第二金屬化層4和5分別包括布置在半導(dǎo)體芯片1的第一主表面2上的鎳硅化物層(厚度為100nm～300nm，特別是200nm)，布置在鎳硅化物層上的鎳層(厚度為600nm～1000nm，特別是800nm)，和布置在鎳層上的金層(厚度為10nm～30nm，特別是20nm)。第一 和第二金屬化層4和5起到與半導(dǎo)體芯片1電接觸的作用。

雙極半導(dǎo)體芯片1優(yōu)選由本技術(shù)領(lǐng)域中通常被摻雜的硅組成。半導(dǎo)體芯片1優(yōu)選包括形成半導(dǎo)體芯片1的第一主表面2的n摻雜的層n+和形成半導(dǎo)體芯片1的第二主表面3的p摻雜的層p。將另外n摻雜的層n-布置在n摻雜的層n+和p摻雜的層p之間，其中所述另外n摻雜的層n-的摻雜濃度小于n摻雜的層n+的摻雜濃度。例如可以已經(jīng)通過磷擴(kuò)散入硅中制造了n摻雜的層n+和n-，并且例如可以已經(jīng)通過硼擴(kuò)散入硅中制造了p摻雜的層p。n摻雜的層n+優(yōu)選具有60μm～100μm、特別是75μm的厚度，且優(yōu)選具有4×10²⁰cm^-3～12×10²⁰cm^-3、特別是8×10²⁰cm^-3的摻雜濃度。所述另外n摻雜的層n-優(yōu)選具有170μm～200μm、特別是185μm的厚度，且優(yōu)選具有3×10¹³cm^-3～9×10¹³cm^-3、特別是6×10¹³cm^-3的摻雜濃度。p摻雜的層p優(yōu)選具有75μm～105μm、特別是90μm的厚度，且優(yōu)選具有1×10²⁰cm^-3～7×10²⁰cm^-3、特別是4×10²⁰cm^-3的摻雜濃度。

在另外n摻雜的層n-和p摻雜的層p之間的邊界a處形成pn結(jié)。半導(dǎo)體芯片1優(yōu)選具有305μm～405μm、特別是350μm的厚度。

半導(dǎo)體芯片1具有邊緣表面6，其環(huán)繞在半導(dǎo)體芯片1周圍延伸并且與第一和第二主表面2和3連接。

將氧化鋁層(Al₂O₃)7布置在半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6上。氧化鋁層7非常好地粘附在半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6上，使得在由氧化鋁層7覆蓋的邊緣表面6的區(qū)域中，可以不利地影響半導(dǎo)體芯片1的電性質(zhì)的塵埃粒子和空氣都不能到達(dá)所述半導(dǎo)體芯片的邊緣表面6。氧化鋁層7優(yōu)選具有5nm～100nm的厚度，特別是15nm～25nm的厚度，尤其是20nm的厚度。邊緣表面6具有邊緣表面區(qū)段6a，其環(huán)繞在半導(dǎo)體芯片1周圍延伸且具有如借助于圖2中的示例所示的傾斜的路線，或具有如借助于圖3中的示例所示的凹的路線，使得半導(dǎo)體芯 片1具有MESA形形式。傾斜的或凹的連續(xù)邊緣表面區(qū)段6a優(yōu)選至少在半導(dǎo)體芯片1的pn結(jié)區(qū)域中延伸。在示例性實(shí)施方式的情況下，傾斜的連續(xù)面區(qū)段6a在另外n摻雜的層n-的整個(gè)區(qū)域中延伸且延伸到n摻雜的層n+和p摻雜的層p的區(qū)域中。相對于半導(dǎo)體芯片1的第二主表面3，傾斜的連續(xù)邊緣表面區(qū)段6a所成的角度α優(yōu)選為10°～40°，特別是30°。邊緣表面6優(yōu)選具有另一個(gè)邊緣表面區(qū)段6b，其環(huán)繞半導(dǎo)體芯片1的周圍延伸且相對于第一主表面2從半導(dǎo)體芯片1的第一主表面2到邊緣表面區(qū)段6a垂直延伸。氧化鋁層7優(yōu)選至少覆蓋半導(dǎo)體芯片1的pn結(jié)區(qū)域且特別是覆蓋整個(gè)傾斜的或凹的連續(xù)邊緣表面區(qū)段6a。如果氧化鋁層7被布置在半導(dǎo)體芯片1的整個(gè)邊緣表面6上，則由于半導(dǎo)體芯片1的整個(gè)邊緣表面6受到非常有效的保護(hù)免受污染而是特別有益的。

優(yōu)選地，第一金屬化層4至少在半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6的區(qū)段中延伸至半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6，且氧化鋁層7優(yōu)選至少被布置在第一金屬化層4的邊緣表面區(qū)段30上，其被布置在半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6的至少一個(gè)區(qū)段上。結(jié)果，相關(guān)的邊緣表面區(qū)段30或第一金屬化層4的相關(guān)的邊緣表面區(qū)段30也受到有效的保護(hù)免受污染。在根據(jù)圖2和圖3的示例性實(shí)施方式的情況下，第一金屬化層4的整個(gè)邊緣表面延伸至半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6并且氧化鋁層7被布置在第一金屬化層4的整個(gè)邊緣表面上。

優(yōu)選地，第二金屬化層5至少在半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6的區(qū)段中延伸至半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6，且氧化鋁層7優(yōu)選至少被布置在第二金屬化層5的邊緣表面區(qū)段31上，其被布置在半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6的至少一個(gè)區(qū)段上。結(jié)果，相關(guān)的邊緣表面區(qū)段31或第二金屬化層5的相關(guān)的邊緣表面區(qū)段31也受到有效的保護(hù)免受污染。在根據(jù)圖2和圖3的示例性實(shí)施方式的情況下，第二金屬化層5的整個(gè)邊緣表面延伸至半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6并且氧化鋁層7被布置在第二金屬化層5的整個(gè)邊緣表面上。

優(yōu)選地，由交聯(lián)的有機(jī)材料組成的層8被布置在氧化鋁層7的表面上。在這種情況下，由交聯(lián)的有機(jī)材料組成的層8優(yōu)選被布置在氧化鋁層7的整個(gè)表面上。交聯(lián)的有機(jī)材料是不導(dǎo)電的。交聯(lián)的有機(jī)材料優(yōu)選被實(shí)施為交聯(lián)的硅橡膠、交聯(lián)的聚酰亞胺或交聯(lián)的環(huán)氧樹脂。交聯(lián)的硅橡膠優(yōu)選基本上由聚硅氧烷組成，特別是唯一地由聚硅氧烷組成。在半導(dǎo)體元件10的制造期間，以非交聯(lián)的狀態(tài)將相關(guān)的有機(jī)材料涂敷至氧化鋁層7，其中所述有機(jī)材料具有液態(tài)或凝膠型一致性，并且隨后通過例如蒸發(fā)和/或熱作用和/或光作用進(jìn)行交聯(lián)。通常借助于聚合作用或縮聚作用進(jìn)行交聯(lián)。取決于有機(jī)材料，交聯(lián)的有機(jī)材料具有橡膠狀或熱固性塑料一致性。除氧化鋁層7以外，交聯(lián)的有機(jī)材料組成使半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6免受污染的另外的保護(hù)層，使得半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6在兩個(gè)階段中受到保護(hù)免受污染，因此非常好。此外，由交聯(lián)的有機(jī)材料組成的層8可靠地保護(hù)半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6免受來自外部的機(jī)械影響。通常，層8在相對于半導(dǎo)體芯片1的第二主表面3的平行方向X上具有變動(dòng)的厚度。在相對于半導(dǎo)體芯片1的第二主表面3的平行方向X上，由交聯(lián)的有機(jī)材料組成的層8優(yōu)選具有0.5μm～2000μm，特別是1μm～20μm的平均厚度。

此外氧化鋁層7還提供如下的主要優(yōu)點(diǎn)：與交聯(lián)的有機(jī)材料粘附至半導(dǎo)體芯片1相比，交聯(lián)的有機(jī)材料顯著更好地粘附至氧化鋁層7。因此氧化鋁層7還具有在交聯(lián)的有機(jī)材料和半導(dǎo)體芯片1之間的粘附促進(jìn)層的作用。因此與現(xiàn)有技術(shù)相比，由交聯(lián)的有機(jī)材料組成的層8顯著更好地結(jié)合至半導(dǎo)體芯片1。

在根據(jù)圖4的示例性實(shí)施方式中，其中通過作為晶閘管的示例實(shí)施了半導(dǎo)體芯片1，半導(dǎo)體芯片1具有圍繞半導(dǎo)體芯片1的優(yōu)選至少兩個(gè)邊緣表面區(qū)段6a，其環(huán)繞半導(dǎo)體芯片1的周圍延伸且具有凹的路線，如通過圖4中的示例所示。不過，替代凹的路線，所述至少兩個(gè)邊緣表面區(qū)段6a可以例如還具有傾斜的路線，或所述兩個(gè)邊緣表面區(qū)段中 的一個(gè)可以具有凹的路線且另一個(gè)具有傾斜的路線。在此應(yīng)該注意，在本發(fā)明的意義內(nèi)，包括可能替代性出現(xiàn)的傾斜的連續(xù)邊緣表面區(qū)段6a或可能替代性出現(xiàn)的傾斜的連續(xù)邊緣表面區(qū)段6a的如圖4中所示的半導(dǎo)體芯片1的幾何形狀也被視為本發(fā)明的意義內(nèi)的MESA形。

在根據(jù)圖4的示例性實(shí)施方式中，半導(dǎo)體芯片1包括第三金屬化層4’，其被布置在半導(dǎo)體芯片1的第一主表面2上。第三金屬化層4’優(yōu)選與第一金屬化層4的構(gòu)造相同。第三金屬化層4’用于電接觸半導(dǎo)體芯片1且優(yōu)選形成晶閘管的柵極端子。半導(dǎo)體芯片1具有技術(shù)上常用的眾所周知的用于實(shí)現(xiàn)晶閘管的摻雜，其中圖4說明n摻雜的和p摻雜的層，其中“+”表示更高的摻雜濃度且“-”表示更低的摻雜濃度。在p摻雜的層p和更弱的n摻雜的層n-的邊界b處形成pn結(jié)。在更重的p摻雜的層p+和更弱的n摻雜的層n-的邊界a處形成另一個(gè)pn結(jié)。傾斜的或凹的連續(xù)邊緣表面區(qū)段6a分別優(yōu)選至少在各自的半導(dǎo)體芯片1的pn結(jié)的區(qū)域中延伸。

包括另外有利的實(shí)施方式的根據(jù)圖4的示例性實(shí)施方式與上述參照圖1～3的示例性實(shí)施方式相對應(yīng)，因此關(guān)于根據(jù)圖4的示例性實(shí)施方式的另外說明，在此參考了說明。在圖4中，對相同的元素提供了如圖1～3中的相同的附圖標(biāo)記。

下面對制造根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體元件10的本發(fā)明的方法進(jìn)行說明。

圖5說明了雙極半導(dǎo)體晶片13的俯視圖且圖6說明了其仰視圖。圖7說明了節(jié)選自雙極半導(dǎo)體晶片13的截面圖。圖8說明了設(shè)置有第一和第二金屬化層4和5的雙極半導(dǎo)體晶片13，即金屬化的雙極半導(dǎo)體晶片13。

第一方法步驟涉及提供雙極半導(dǎo)體晶片13，其中雙極半導(dǎo)體晶片 13指定有半導(dǎo)體芯片區(qū)域11，在半導(dǎo)體芯片區(qū)域11處將各自形成半導(dǎo)體芯片1。半導(dǎo)體芯片區(qū)域11具有將半導(dǎo)體芯片區(qū)域11彼此隔開的邊界G。半導(dǎo)體晶片13被實(shí)施為雙極半導(dǎo)體晶片，也就是說以如下方式摻雜半導(dǎo)體晶片13，使得帶負(fù)電的電子和帶正電的空穴都作為有助于電流的電流傳輸?shù)碾姾奢d流子，所述電流至少基本上流經(jīng)半導(dǎo)體晶片13。半導(dǎo)體晶片13優(yōu)選由與上述雙極半導(dǎo)體芯片1所摻雜的相同的硅組成且因此包括與上述雙極半導(dǎo)體芯片1所摻雜的相同的層。在另外n摻雜的層n-和p摻雜的層p之間的邊界a處形成pn結(jié)。在圖5中，雙極半導(dǎo)體芯片13具有與根據(jù)圖2和圖3的半導(dǎo)體芯片1相同的層構(gòu)造。然而，不言而喻的是，半導(dǎo)體芯片13也可以具有與根據(jù)圖4的半導(dǎo)體芯片1相同的層構(gòu)造或?qū)崿F(xiàn)雙極半導(dǎo)體晶片的一些其它層構(gòu)造。

另外的方法步驟涉及：通過至少在半導(dǎo)體芯片區(qū)域11的各自的第一局部區(qū)域12中向雙極半導(dǎo)體晶片13的第一主表面2涂敷第一金屬化層4和至少在半導(dǎo)體芯片區(qū)域11的各自的第二局部區(qū)域14中在雙極半導(dǎo)體晶片13的第二主表面3上涂敷第二金屬化層形成金屬化雙極半導(dǎo)體晶片13’，所述第二主表面被布置為與雙極半導(dǎo)體晶片13’的第一主表面2相背。如果合適的話，如果隨后各自的半導(dǎo)體芯片將被實(shí)施為例如晶閘管或雙極晶體管，則可以在雙極半導(dǎo)體晶片13的第一主表面2上涂敷第三金屬化層，所述第三金屬化層隨后形成半導(dǎo)體芯片的柵極端子。然而，如圖8中所示，也可以將第一和/或第二金屬化層4和5涂敷在半導(dǎo)體芯片區(qū)域11的整個(gè)表面上且以這種方式涂敷在半導(dǎo)體晶片13的各自的主表面2和3的整個(gè)表面上。如果隨后各自的半導(dǎo)體芯片將被實(shí)施為二極管，則這樣是特別有利的。由此金屬化的雙極半導(dǎo)體晶片13’的第一和第二金屬化層可以分別以結(jié)構(gòu)化的方式或以非結(jié)構(gòu)化的方式加以實(shí)施。關(guān)于它們的層構(gòu)造和層的材料，涂敷至雙極半導(dǎo)體晶片13的第一和第二金屬化層4和5以與上述半導(dǎo)體元件10的第一和第二金屬化層相同的方式加以實(shí)施。

優(yōu)選待實(shí)現(xiàn)的另一個(gè)方法步驟涉及：通過優(yōu)選的第一樹脂層15連 接第二金屬化層5和膜17。將第一樹脂層15布置在第二金屬化層5和膜17之間。在這種情況下，第一樹脂層15可以在連接第二金屬化層5和膜17期間已經(jīng)被涂敷至膜17或者在連接前將其涂敷至第二金屬化層5。此外，優(yōu)選將第二樹脂層16涂敷至第一金屬化層4。應(yīng)該注意，也可以在形成切口和分割的半導(dǎo)體芯片的下述方法步驟之間實(shí)現(xiàn)連接第二金屬化層5和膜17的方法步驟。

結(jié)果示于圖9和圖10中的另一個(gè)方法步驟涉及：沿半導(dǎo)體芯片區(qū)域11的邊界G在金屬化的雙極半導(dǎo)體晶片13’中形成切口19，其結(jié)果是形成在晶片組合中被相互連接的半導(dǎo)體芯片1，其中切口19具有使得形成各自的半導(dǎo)體芯片1的第一邊緣表面區(qū)域6’的形狀，所述第一邊緣表面區(qū)域6’環(huán)繞在各自的半導(dǎo)體芯片1周圍延伸并且具有至少一個(gè)傾斜的(參見圖9)或凹的(參見圖10)連續(xù)邊緣表面區(qū)段6a。傾斜的或凹的連續(xù)邊緣表面區(qū)段6a優(yōu)選至少在半導(dǎo)體芯片1的各自的pn結(jié)區(qū)域中延伸。相對于金屬化雙極半導(dǎo)體晶片13’的第二主表面3，傾斜的連續(xù)邊緣表面區(qū)段6a所成的角度α優(yōu)選為10°～40°，特別是30°。第一邊緣表面區(qū)域6’優(yōu)選具有另一個(gè)邊緣表面區(qū)段6b，其相對于第一主表面2從金屬化雙極半導(dǎo)體晶片13’的第一主表面2到邊緣表面區(qū)段6a垂直延伸。優(yōu)選通過借助于鋸切刀具的鋸切制造切口19，以對應(yīng)于切口19的幾何形狀的方式設(shè)計(jì)鋸切刀具在鋸切區(qū)域中的幾何形狀?；蛘撸诎嫉倪B續(xù)邊緣表面區(qū)段6a的情況下，也可以通過至少在凹的連續(xù)邊緣表面區(qū)段6a的區(qū)域中的蝕刻制造切口。

結(jié)果示于圖11中的另一個(gè)方法步驟涉及：借助于沿半導(dǎo)體芯片區(qū)域11的邊界G切割(例如借助于鋸開)金屬化雙極半導(dǎo)體晶片13’分割半導(dǎo)體芯片1，其結(jié)果是形成各自的半導(dǎo)體芯片1的第二邊緣表面區(qū)域6”，其環(huán)繞在各自的半導(dǎo)體芯片1周圍延伸。第二邊緣表面區(qū)域6”優(yōu)選垂直于金屬化雙極半導(dǎo)體晶片13’的第二主表面3延伸。

優(yōu)選待實(shí)現(xiàn)的另一個(gè)方法步驟涉及：以使得半導(dǎo)體芯片1之間的 距離增加的方式拉開膜17(如果存在的話)，如圖12中的雙箭頭所示。

優(yōu)選待實(shí)現(xiàn)的另一個(gè)方法步驟涉及：特別是通過蝕刻第一和第二邊緣表面區(qū)域6’和6”清潔第一和第二邊緣表面區(qū)域6’和6”。在這種情況下，清潔第一和第二邊緣表面區(qū)域6’和6”也可以包括使第一和第二邊緣表面區(qū)域6’和6”變平滑。也可以在拉開膜17的方法步驟之前實(shí)現(xiàn)這一方法步驟。第一和第二邊緣表面區(qū)域6’和6”的蝕刻優(yōu)選以等離子蝕刻的形式實(shí)現(xiàn)，特別是以其中將六氟化硫用作蝕刻氣體的等離子蝕刻的形式實(shí)現(xiàn)。

另一個(gè)方法步驟涉及：向各自的半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6的表面涂敷示于圖13中的氧化鋁層(Al₂O₃)7，所述邊緣表面6的表面環(huán)繞在各自的半導(dǎo)體芯片1周圍延伸并且由第一和第二邊緣表面區(qū)域6’和6”組成。氧化鋁層7被涂敷至邊緣表面6，特別是至少被涂敷至各自的半導(dǎo)體芯片1的pn結(jié)區(qū)域中，并且特別是至少被涂敷至整個(gè)邊緣表面區(qū)段6a。氧化鋁層7優(yōu)選被涂敷至各自的半導(dǎo)體芯片1的整個(gè)邊緣表面6，但也可以例如僅被涂敷至邊緣表面6的特定區(qū)域或邊緣表面6的特定區(qū)段，諸如邊緣表面區(qū)段6a。氧化鋁層7優(yōu)選具有5nm～100nm的厚度，特別是15nm～25nm的厚度，且尤其是20nm的厚度。優(yōu)選借助于特別是被實(shí)施為ALD(原子層沉積)方法的化學(xué)氣相沉積法實(shí)現(xiàn)將氧化鋁層涂敷至各自的半導(dǎo)體芯片的邊緣表面的表面。

優(yōu)選地，第一金屬化層4至少在各自的半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6的區(qū)段中延伸至各自的半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6，且氧化鋁層7優(yōu)選至少被涂敷在第一金屬化層4的邊緣表面區(qū)段30上，其被布置在各自的半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6的至少一個(gè)區(qū)段處。在根據(jù)圖8～15的示例性實(shí)施方式的情況下，第一金屬化層4的整個(gè)邊緣表面延伸至各自的半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6且氧化鋁層7被涂敷至第一金屬化層4的整個(gè)邊緣表面。優(yōu)選地，第二金屬化層5至少在各自的半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6的區(qū)段中延伸至半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6，且氧 化鋁層7優(yōu)選至少被涂敷在第二金屬化層5的邊緣表面區(qū)段31上，其被布置在各自的半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6的至少一個(gè)區(qū)段處。在根據(jù)圖8～15的示例性實(shí)施方式的情況下，第二金屬化層5的整個(gè)邊緣表面延伸至各自的半導(dǎo)體芯片1的邊緣表面6且氧化鋁層7被涂敷至第二金屬化層5的整個(gè)邊緣表面。

優(yōu)選待實(shí)現(xiàn)的另一個(gè)方法步驟涉及：將非交聯(lián)的有機(jī)材料8’涂敷至氧化鋁層7的表面并使非交聯(lián)的有機(jī)材料8’交聯(lián)。在示例性實(shí)施方式的情況下，為此目的，用非交聯(lián)的有機(jī)材料8’填充沿半導(dǎo)體芯片1之間的邊界G延伸的溝槽20并隨后使非交聯(lián)的有機(jī)材料8’交聯(lián)，由此形成交聯(lián)的有機(jī)材料8。交聯(lián)的有機(jī)材料8是不導(dǎo)電的。交聯(lián)的有機(jī)材料8優(yōu)選在相對于各自的半導(dǎo)體芯片1的第二主表面3的平行方向X上具有0.5μm～2000μm特別是1μm～20μm的平均厚度。

非交聯(lián)的有機(jī)材料8’優(yōu)選被實(shí)施為非交聯(lián)的硅橡膠、非交聯(lián)的聚酰亞胺或非交聯(lián)的環(huán)氧樹脂。然后各自交聯(lián)的有機(jī)材料8分別相應(yīng)地被實(shí)施為交聯(lián)的硅橡膠、交聯(lián)的聚酰亞胺或交聯(lián)的環(huán)氧樹脂。交聯(lián)的硅橡膠通?；旧嫌删酃柩跬榻M成，特別是由聚硅氧烷組成。非交聯(lián)的有機(jī)材料8’在其非交聯(lián)的狀態(tài)下具有液態(tài)或凝膠型一致性，并且通過例如蒸發(fā)和/或熱作用和/或光作用進(jìn)行交聯(lián)。通常借助于聚合作用或縮聚作用進(jìn)行交聯(lián)。取決于有機(jī)材料，交聯(lián)的有機(jī)材料8具有橡膠狀或熱固性塑料一致性。

結(jié)果示于圖14中的優(yōu)選待實(shí)現(xiàn)的另一個(gè)方法步驟涉及：如果存在的話，去除膜17和第一及第二樹脂層15和16。如示例性實(shí)施方式中一樣，如果在涂敷氧化鋁層7的過程期間，也將氧化鋁層7涂敷至第一樹脂層15，則也將涂敷至第一樹脂層15的氧化鋁層7去除。在這種情況下，例如可以通過機(jī)械處理或通過溶劑實(shí)現(xiàn)去除。

在結(jié)果示于圖15中的另一個(gè)方法步驟中，如果仍然經(jīng)由至少一種 材料沿半導(dǎo)體芯片區(qū)域11的邊界G直接或間接地將半導(dǎo)體芯片1相互連接，則沿半導(dǎo)體芯片區(qū)域11的邊界G切割所述至少一種材料。結(jié)果，執(zhí)行半導(dǎo)體元件10的分割，如果后者還沒有通過先前的方法步驟的執(zhí)行被分割的話。在示例性實(shí)施方式的情況下，仍然經(jīng)由交聯(lián)的有機(jī)材料8將半導(dǎo)體芯片1相互連接，因此在本方法步驟中沿半導(dǎo)體芯片區(qū)域11的邊界G切割交聯(lián)的有機(jī)材料8。例如如果先前未去除膜17，則此外也沿半導(dǎo)體芯片區(qū)域11的邊界G切割膜17。此外，不過例如也可以已經(jīng)以交聯(lián)的有機(jī)材料8沒有將半導(dǎo)體芯片11相互連接的方式將非交聯(lián)的有機(jī)材料8’涂敷至氧化鋁層7的表面，結(jié)果是例如在這種情況下可以將這一方法步驟省略。

當(dāng)然此時(shí)應(yīng)該注意，發(fā)明的不同示例性實(shí)施方式的特征可以相互任意組合，只要所述特征不相互排斥。