本發(fā)明涉及功率半導(dǎo)體芯片、用于制造功率半導(dǎo)體芯片的方法以及功率半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù):
在本領(lǐng)域中通常通過(guò)超聲鍵合來(lái)實(shí)現(xiàn)功率半導(dǎo)體芯片到外界的電連接,其中鋁線被鍵合到功率半導(dǎo)體芯片的鋁金屬化部。通過(guò)超聲鍵合,鋁線受到壓力和振動(dòng)而與功率半導(dǎo)體芯片的鋁金屬化部熔接結(jié)合。在該過(guò)程中,在鋁線和功率半導(dǎo)體芯片的鋁金屬化部之間形成摩擦焊接連接。
鑒于銅相對(duì)于鋁的更大導(dǎo)電性和伴隨的更低電損耗,在技術(shù)上有利的是使用銅線而不是鋁線,因此要使用銅線用于超聲鍵合??紤]到銅線具有比功率半導(dǎo)體芯片的鋁金屬化部更大的硬度,并且考慮到在鍵合過(guò)程中銅線需要在功率半導(dǎo)體芯片的鋁金屬化方向上接受壓力,可能對(duì)設(shè)置在鋁金屬化部下方的功率半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體區(qū)域造成損壞。
為了避免這種情況,DE 10 2006 023 167 B3提出使用設(shè)有厚金屬覆蓋層(例如鋁)的銅線進(jìn)行鍵合,金屬覆蓋層具有比銅線低的硬度。在鍵合連接中,銅線通過(guò)銅線的厚金屬覆蓋層熔合地結(jié)合到功率半導(dǎo)體芯片的鋁金屬化部,該金屬覆蓋層設(shè)置在銅線和功率半導(dǎo)體芯片的鋁金屬化部之間。金屬的厚金屬覆蓋層相對(duì)于銅線是軟的,其在鍵合期間用作彈性機(jī)械緩沖器,減小在銅線鍵合期間在功率半導(dǎo)體芯片上產(chǎn)生的局部高壓力負(fù)載。在此其缺點(diǎn)是生產(chǎn)具有這種厚金屬覆蓋層的銅線在技術(shù)上是昂貴的和不方便的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種具有金屬化部的功率半導(dǎo)體芯片,其中不具有厚金屬覆蓋層的銅線可以可靠地鍵合到所述金屬化部,而不會(huì)在鍵合過(guò)程中損壞功率半導(dǎo)體芯片。
該目的通過(guò)一種功率半導(dǎo)體芯片來(lái)實(shí)現(xiàn),所述功率半導(dǎo)體芯片具有半導(dǎo)體部件主體并且具有多層金屬化部,該多層金屬化部布置在半導(dǎo)體部件主體上并且具有布置在半導(dǎo)體部件主體上方的鎳層。
此外,該目的通過(guò)一種用于制造功率半導(dǎo)體芯片的方法來(lái)實(shí)現(xiàn),該方法包括以下方法步驟:
a)提供半導(dǎo)體部件主體;
b)將含鋁的第一金屬層施加到所述半導(dǎo)體部件主體;
c)將為鉻層、鈮層或釩層形式的第二金屬層施加到所述第一金屬層,以及將為銅層、銀層、鈀層、鐵層或鋅層形式的第三金屬層施加到第二金屬層,并且通過(guò)基于電流的電鍍將鎳層施加到第三金屬層,或者將為鉻層、鈮層或釩層形式的第二金屬層施加到第一金屬層,以及將由鎳、鈦、氮化鈦、鎢或氮化鎢構(gòu)成的中間層施加到第二金屬層,以及將為銅層、銀層、鈀層、鐵層或鋅層形式的第三金屬層施加到中間層,并且通過(guò)基于電流的電鍍將鎳層施加到第三金屬層;或者
d)通過(guò)基于電流的電鍍將鎳層施加到所述第一金屬層。
更具體地,本發(fā)明的目的在于提供一種包括功率半導(dǎo)體芯片和銅線的功率半導(dǎo)體器件,其中銅線被鍵合(更具體地被超聲鍵合)到功率半導(dǎo)體芯片的金屬化部,銅線與功率半導(dǎo)體芯片的金屬化部的鍵合連接具有高機(jī)械強(qiáng)度。
本發(fā)明的有利改進(jìn)將從從屬權(quán)利要求變得明晰。
類似于功率半導(dǎo)體芯片的有利改進(jìn),該方法的有利改進(jìn)將變得明晰,反之亦然。
如果金屬化部具有布置在半導(dǎo)體部件主體上的含鋁的第一金屬層,鎳層布置在第一金屬層上,則被證實(shí)是有利的。第一金屬層可更具體地布置在半導(dǎo)體部件主體的半導(dǎo)體材料上并且因此可與半導(dǎo)體部件主體的半導(dǎo)體材料機(jī)械接觸。
如果金屬化部具有為鉻層、鈮層或釩層形式的第二金屬層,以及布置在第二金屬層上且為銅層、銀層、鈀層、鐵層或鋅層形式的第三金屬層,所述鎳層布置在所述第三金屬層上,則被進(jìn)一步證實(shí)是有利的。通過(guò)這種方式,提供高度機(jī)械穩(wěn)固的層序列。
下述被進(jìn)一步證實(shí)是有利的,即金屬化部具有第二金屬層、中間層以及第三金屬層,所述第二金屬層為鉻層、鈮層或釩層的形式,所述中間層布置在第二金屬層上并且由鎳、鈦、氮化鈦、鎢或氮化鎢構(gòu)成,所述第三金屬層布置在所述中間層上并且為銅層、銀層、鈀層、鐵層或鋅層的形式,所述鎳層布置在第三金屬層上。通過(guò)這種方式,提供非常高機(jī)械強(qiáng)度的層序列。如果第二金屬層采取鉻層的形式以及第三金屬層采取銀層的形式,并且如果中間層由鎳構(gòu)成,則提供極其高度機(jī)械穩(wěn)固的層序列。
在本文中,如果中間層具有200nm至3000nm的厚度,則被證實(shí)是有利的,因?yàn)樵摵穸却碇虚g層的技術(shù)上特別有效的厚度。
如果金屬化部具有布置在半導(dǎo)體部件主體上的含鋁的第一金屬層,第二金屬層設(shè)置在第一金屬層上,則被進(jìn)一步證實(shí)是有利的。由第二金屬層和第三金屬層構(gòu)成或由第二金屬層、中間層和第三金屬層構(gòu)成的中間層序列給予鎳層到第一金屬層的機(jī)械上非常穩(wěn)定的間接接合。第一金屬層可更具體地布置在半導(dǎo)體部件主體的半導(dǎo)體材料上,并且因此可與半導(dǎo)體部件主體的半導(dǎo)體材料機(jī)械接觸。
如果金屬化部具有布置在鎳層上的鈀層,則被進(jìn)一步證實(shí)是有利的,因?yàn)樵谶@種情況下鎳層被很好地受到保護(hù)防止氧化。
對(duì)此,如果金屬化部具有布置在鈀層上的金層,則被進(jìn)一步證實(shí)是有利的。金層可靠地防止碳在鈀上的催化積聚。
如果金屬化部具有布置在鎳層上的金層,則被進(jìn)一步證實(shí)是有利的,因?yàn)樵谶@種情況下鎳層被很好地受到保護(hù)防止氧化。
如果鎳層具有至少5μm的厚度并且更具體地具有至少10μm的厚度,則被進(jìn)一步證實(shí)是有利的,因?yàn)樵谶@種情況下鎳層具有特別高的機(jī)械強(qiáng)度。鎳層例如可具有5μm至50μm的厚度。
此外,如果第二金屬層具有10nm至100nm的厚度,則被證實(shí)是有利的,因?yàn)樵摵穸却淼诙饘賹拥募夹g(shù)上特別有效的厚度。
此外,如果第三金屬層具有100nm至2000nm的厚度,則被證實(shí)是有利的,因?yàn)樵摵穸却淼谌饘賹拥募夹g(shù)上特別有效的厚度。
下述被進(jìn)一步證實(shí)是對(duì)功率半導(dǎo)體器件有利的,即其具有本發(fā)明的功率半導(dǎo)體芯片和銅線,銅線被鍵合到金屬化部的鎳層、更具體地被超聲鍵合到金屬化部的鎳層,銅線的銅與鎳層的鎳接觸,因?yàn)殂~線通過(guò)鍵合連接、更具體地通過(guò)超聲鍵合連接非??煽康亟Y(jié)合到鎳層。
如果將鈀層施加到鎳層,則被進(jìn)一步證實(shí)是有利的,因?yàn)樵谶@種情況下鎳層被很好地受到保護(hù)防止氧化。
對(duì)此,如果將金層施加到鈀層,則被進(jìn)一步證實(shí)是有利的。金層可靠地防止碳在鈀上的催化積聚。
如果將金層施加到鎳層,則進(jìn)一步證實(shí)是有利的,因?yàn)樵谶@種情況下鎳層被良好地受到保護(hù)防止氧化。
此外,對(duì)于用于制造功率半導(dǎo)體器件的方法而言有利的是,所述方法包括本發(fā)明的用于制造功率半導(dǎo)體芯片的方法,其包括以下進(jìn)一步的方法步驟,其在用于制造功率半導(dǎo)體芯片的方法之后進(jìn)行,在用于制造功率半導(dǎo)體芯片的方法期間施加的層,更具體地金屬層,一起形成金屬化部:
h)將銅線鍵合到金屬化部的鎳層,更具體地超聲鍵合到金屬化部的鎳層,銅線的銅與鎳層的鎳接觸。
銅線通過(guò)鍵合連接,更具體地通過(guò)超聲鍵合連接,非??煽康亟Y(jié)合到鎳層。
附圖說(shuō)明
本發(fā)明的示例性實(shí)施例在附圖中示出并且在下面更詳細(xì)地闡述。在附圖中:
圖1示出了本發(fā)明的功率半導(dǎo)體芯片的截面圖;
圖2示出了具有本發(fā)明功率半導(dǎo)體芯片的功率半導(dǎo)體器件的截面圖,其中銅線鍵合到其金屬化部。
具體實(shí)施方式
圖1示出本發(fā)明的功率半導(dǎo)體芯片1的截面圖。該功率半導(dǎo)體芯片1具有半導(dǎo)體部件主體2,多層金屬化部10布置在其上。金屬化部10具有布置在半導(dǎo)體部件主體2上方的鎳層6。在半導(dǎo)體部件主體2和鎳層6之間,金屬化部10可具有任意數(shù)量的導(dǎo)電層,更具體地是金屬層。金屬化部10的目的是將功率半導(dǎo)體芯片1電連接到外界。
半導(dǎo)體部件主體2例如可采取二極管、晶體管或晶閘管的形式。半導(dǎo)體部件主體2例如包括諸如硅或碳化硅的半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體部件主體2例如優(yōu)選至少基本上由諸如硅或碳化硅的半導(dǎo)體材料構(gòu)成。例如可有一個(gè)或多個(gè)電絕緣層,諸如氧化物層或聚酰亞胺層,作為半導(dǎo)體部件主體2的組成部分布置在半導(dǎo)體材料上。此外,還可有至少一個(gè)金屬層,例如更具體地由鎢、鈦或鈦-鎢合金組成的至少一個(gè)金屬層,作為半導(dǎo)體部件主體2的組成部分布置在半導(dǎo)體材料上或布置在電絕緣層上。然而,對(duì)此而言,應(yīng)當(dāng)明確指出的是,不管怎樣可選地與此不同,若將鎳層6布置在導(dǎo)電層上并且因此與該層機(jī)械接觸,該導(dǎo)電層例如可為金屬層的形式,對(duì)于本發(fā)明的目的而言,該層始終是金屬化部10的組成部分,而不是半導(dǎo)體部件主體2的組成部分;對(duì)于本發(fā)明目的而言,在這種情況下半導(dǎo)體部件主體2的半導(dǎo)體材料不被認(rèn)為是層。半導(dǎo)體部件主體2的厚度優(yōu)選為30μm至700μm,更優(yōu)選為60μm至300μm。
金屬化部10可具體布置在半導(dǎo)體部件主體2的半導(dǎo)體材料上并且因此可與半導(dǎo)體部件主體2的半導(dǎo)體材料機(jī)械接觸。
金屬化部10具有布置在半導(dǎo)體部件主體2上的含鋁的第一金屬層3,鎳層6布置在第一金屬層3上。金屬化部10可在第一金屬層3和鎳層6之間具有任意數(shù)量的導(dǎo)電層,更具體地是金屬層。
金屬化部10可具有為鉻、鈮或釩層形式的第二金屬層4和布置在第二金屬層4上并且為銅層、銀層、鈀層、鐵層或鋅層形式的第三金屬層5,鎳層6布置在第三金屬層5上。第三金屬層5與第二金屬層4機(jī)械接觸。
作為對(duì)此的替代方案,金屬化部10可具有第二金屬層4、中間層13以及第三金屬層5,第二金屬層4為鉻、鈮或釩層的形式,中間層13布置在第二金屬層4上并且由鎳、鈦、氮化鈦、鎢或氮化鎢構(gòu)成,第三金屬層5布置在中間層13上并且為銅層、銀層、鈀層、鐵層或鋅層的形式,鎳層6布置在第三金屬層5上。中間層13與第二金屬層4并與第三金屬層5機(jī)械接觸。中間層13優(yōu)選具有200nm至3000nm的厚度,更具體是1500nm的厚度。
金屬化部10可在半導(dǎo)體部件主體2和第二金屬層4之間具有任意數(shù)量的導(dǎo)電層,更具體是金屬層。金屬化部10例如可具有布置在半導(dǎo)體部件主體2上的含鋁的第一金屬層3,第二金屬層4布置在第一金屬層3上。第一金屬層3可具體地布置在半導(dǎo)體部件主體2的半導(dǎo)體材料上。
金屬化部10可具有布置在鎳層6上的鈀層7。金屬化部10可具有布置在鈀層7上的金層8。
或者,金屬化部10可具有布置在鎳層6上的金層。
應(yīng)當(dāng)指出的是,總體而言,金屬化部10的所有層,特別包括鎳層6的所有層,可例如通過(guò)本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)的方法制造,并且該常規(guī)的方法通常已知用于層的生產(chǎn),例如諸如氣相沉積或?yàn)R射。
下面具體描述金屬化部10的一個(gè)有利實(shí)施例的金屬層的有利的形成。
在用于制造功率半導(dǎo)體芯片1的第一方法步驟中,提供半導(dǎo)體部件主體2。在隨后的另一方法步驟中,將含鋁的第一金屬層3施加到半導(dǎo)體部件主體2,更具體地施加到半導(dǎo)體部件主體2的半導(dǎo)體材料。第一金屬層3由鋁或鋁合金(例如AlSi)構(gòu)成??衫缤ㄟ^(guò)電子束氣相沉積過(guò)程施加第一金屬層3。第一金屬層3優(yōu)選具有100nm至8000nm的厚度,更具體地具有1000nm至5000nm的厚度。第一金屬層3與半導(dǎo)體部件主體2機(jī)械接觸。
在隨后的另一方法步驟中,例如通過(guò)電子束氣相沉積過(guò)程,將為鉻、鈮或釩層形式的第二金屬層4施加到第一金屬層3。在這一點(diǎn)上應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本發(fā)明的目的而言,鉻、鈮或釩層不僅指由所提及的化學(xué)元素構(gòu)成的層,而且還指由所述化學(xué)元素與一種或多種其它化學(xué)元素的合金構(gòu)成的層。第二金屬層4優(yōu)選具有10nm至100nm的厚度,更具體地具有50nm的厚度。第二金屬層4與第一金屬層3機(jī)械接觸。
隨后例如通過(guò)電子束氣相沉積過(guò)程,將為銅層、銀層、鈀層、鐵層或鋅層形式的第三金屬層5施加到第二金屬層4。在這一點(diǎn)上可指出對(duì)于本發(fā)明的目的而言,銅層、銀層、鈀層、鐵層或鋅層不僅指由所提及的化學(xué)元素構(gòu)成的層,而且還指由所述化學(xué)元素與一種或多種其它化學(xué)元素的合金構(gòu)成的層。第三金屬層5優(yōu)選具有100nm至2000nm的厚度,更具體地具有600nm至1500nm的厚度。第三金屬層5與第二金屬層4接觸。
作為對(duì)此的替代方案,在隨后的進(jìn)一步的方法步驟中,例如通過(guò)電子束氣相沉積過(guò)程,將為鉻、鈮或釩層形式的第二金屬層4施加到第一金屬層3,以及將由鎳、鈦、氮化鈦、鎢或氮化鎢構(gòu)成的中間層13施加到第二金屬層4,并且將為銅層、銀層、鈀層、鐵層或鋅層形式的第三金屬層5施加到中間層13。
隨后通過(guò)基于電流的電鍍將鎳層6施加到第三金屬層5。為此目的,除了第三金屬層5之外,到目前為止存在的功率半導(dǎo)體芯片的元件優(yōu)選地用電絕緣防護(hù)漆覆蓋。在電鍍中形成陰極的第三金屬層5隨后被放置成與電壓源的負(fù)電端子導(dǎo)電地連接。至此存在的功率半導(dǎo)體芯片的元件隨后被浸入到電解液中。
用于基于電流的電鍍來(lái)施加鎳層6的合適的電解液例如是氯化鎳(II)六水合物NiCl2*6H2O、七水合硫酸鎳(II)NiSO4*7H2O和硼酸(H3BO3)的混合物。連接到電壓源的正電端子的陽(yáng)極可例如采取可溶性陽(yáng)極的形式并且由鎳構(gòu)成,鎳?yán)缈梢陨⒀b材料的顆粒形式存在。
鎳層6與第三金屬層5機(jī)械接觸。
由第二金屬層4和第三金屬層5構(gòu)成的中間層序列給予鎳層6到第一金屬層3的非常良好的間接連接。經(jīng)由第二金屬層4和第三金屬層5,鎳層6以機(jī)械上非常穩(wěn)定的方式連接到第一金屬層3。由第二金屬層4和第三金屬層5以及鎳層6構(gòu)成的本發(fā)明的層序列因此具有極強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度,因此甚至允許銅線11(參見(jiàn)圖2)以特別可靠的方式鍵合到金屬化部10的鎳層6,例如通過(guò)超聲鍵合過(guò)程、具體是通過(guò)超聲楔焊鍵合到金屬化部10的鎳層6,該銅線11沒(méi)有厚的、特別是軟的金屬覆蓋層。
由第二金屬層4和第三金屬層5以及中間層13構(gòu)成的替代中間層序列允許鎳層6到第一金屬層3的非常好的間接連接。經(jīng)由第二金屬層4、經(jīng)由中間層13且經(jīng)由第三金屬層5,鎳層6以機(jī)械上非常穩(wěn)定的方式連接到第一金屬層3。由第二金屬層4和第三金屬層5以及中間層13以及鎳層6構(gòu)成的本發(fā)明的替代方案層序列因此具有極強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度,甚至允許銅線11(參見(jiàn)圖2)以特別可靠的方式鍵合到金屬化部10的鎳層6,例如通過(guò)超聲鍵合過(guò)程、具體是通過(guò)超聲楔焊鍵合到金屬化部10的鎳層6,該銅線11沒(méi)有厚的、特別是軟的金屬覆蓋層。
作為對(duì)此的替代方案,也可以不施加第二金屬層4和第三金屬層5,并且在將含鋁的第一金屬層3施加到半導(dǎo)體部件主體2之后,可通過(guò)基于電流的電鍍將鎳層6施加到第一金屬層3。在這種情況下,鎳層6的厚度應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地比當(dāng)存在第二金屬層4和第三金屬層5以及可選地存在中間層13時(shí)更厚,并且因此應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地通過(guò)基于電流的電鍍比當(dāng)存在第二金屬層4和第三金屬層5時(shí)更厚地施加。在該替代方案的情況下,鎳層6與第一金屬層3機(jī)械接觸。
鎳層6優(yōu)選具有至少5μm的厚度,更具體地具有至少10μm的厚度。鎳層6例如可具有5μm至50μm的厚度。在示例性實(shí)施例中,鎳層6的厚度為20μm。根據(jù)本發(fā)明,通過(guò)基于電流的電鍍施加鎳層6,相對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)用于施加金屬層的常規(guī)過(guò)程(濺射等),該層可特別厚地、經(jīng)濟(jì)地且對(duì)半導(dǎo)體部件主體2無(wú)應(yīng)力地(不暴露于熱、輻射、壓力和/或溫度)施加,因此鎳層6具有特別的機(jī)械穩(wěn)定性。
在隨后的另一方法步驟中,為了防止鎳層6的氧化的目的,例如可將鈀層7施加到鎳層6,隨后在另一方法步驟中,金層8可施加到鈀層7。例如可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)ENIPIG(Electroless Nickel Immersion Palladium Immersion Gold,化學(xué)鍍鎳浸鈀浸金)過(guò)程進(jìn)行鈀層7和金層8的施加。金防止碳在鈀上的催化積聚。鈀層7與鎳層6機(jī)械接觸。金層8與鈀層7接觸。鈀層7優(yōu)選具有5nm至100nm的厚度,更具體地10nm至60nm的厚度。金層8的厚度優(yōu)選為10nm至200nm,更優(yōu)選為20nm至120nm。
作為對(duì)此的替代方案,在隨后的另一方法步驟中,也可將金層8直接施加到鎳層6(圖中未示出)。這例如可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)ENIG(Electroless Nickel Immersion Gold,化學(xué)鍍鎳浸金)過(guò)程進(jìn)行。在這種情況下,金層8與鎳層6機(jī)械接觸。在這種情況下,布置在第四金屬層6上的金層8優(yōu)選具有20nm至150nm的厚度,更具體地50nm至100nm的厚度。
鈀層7由鈀構(gòu)成,且金層8由金構(gòu)成。
圖2示出包括本發(fā)明的功率半導(dǎo)體芯片1的功率半導(dǎo)體器件9的截面圖,其中銅線7被鍵合到所述芯片1上的金屬化部10的鎳層6、更具體地被超聲鍵合到所述芯片1上的金屬化部10的鎳層6。
在這一點(diǎn)上應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本發(fā)明的目的而言,銅線是由銅構(gòu)成的或由主要成分是銅的銅合金構(gòu)成的線。該銅線可選地被包覆以受到保護(hù)防止氧化,例如由至少一個(gè)薄的覆蓋層包覆,在銅線11鍵合到功率半導(dǎo)體芯片1的金屬化部10時(shí),該覆蓋層在銅線11與功率半導(dǎo)體芯片1的金屬化部10接觸的區(qū)域中被銅線11的快速振動(dòng)運(yùn)動(dòng)磨掉。銅線優(yōu)選具有100μm至500μm的直徑。在示例性實(shí)施例中,銅線的直徑為300μm。
以下描述功率半導(dǎo)體器件9的制造方法,其中用于制造功率半導(dǎo)體器件9的方法包括以上描述的用于制造功率半導(dǎo)體芯片1的方法,并且在制造功率半導(dǎo)體芯片1的方法之后,存在將銅線11鍵合到金屬化部10,更具體地超聲鍵合、更具體地超聲楔焊鍵合到金屬化部10,并且在鍵合發(fā)生之后,銅線11的銅與銅線11的金屬化部10的接觸。在示例性實(shí)施例中,在將銅線11鍵合到功率半導(dǎo)體芯片1的金屬化部10的過(guò)程中,存在的金層8和存在的鈀層7被銅線11的快速振動(dòng)運(yùn)動(dòng)磨掉,因此發(fā)生銅線11到金屬化部10的鎳層6的鍵合、更特別是超聲鍵合。銅線11的銅在此與鎳層6的鎳接觸。銅線11的銅與鎳層6的鎳的接觸在此通常以由銅線11的銅和由鎳層6的鎳形成的金屬間相12或合金12的形式存在。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言令人吃驚的是,在此產(chǎn)生的效果是,銅線11到鎳層6的鍵合,更具體地超聲鍵合,產(chǎn)生強(qiáng)度非常高的鍵合的銅-鎳連接。銅線11到鎳層6的這種鍵合,更具體地超聲鍵合,可以在接受相對(duì)低的銅線11的壓力下進(jìn)行,并且因此在鍵合、更具體地超聲鍵合期間,避免對(duì)功率半導(dǎo)體芯片1的損壞,特別是避免對(duì)半導(dǎo)體部件主體2的損壞。此外,相對(duì)于作為金屬化部的鍵合連接層的銅層,鎳層具有更大機(jī)械穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn),這允許采取相同層厚度的鎳層比銅層在鍵合時(shí)接受更大的壓力。
然而,非常普遍地,在這一點(diǎn)上可再次明確指出的是,在本發(fā)明的上下文中,金屬化部10的所有層,特別是包括鎳層6的所有層,可通過(guò)本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)的方法制造,并且該常規(guī)的方法通常已知用于生產(chǎn)層,例如諸如氣相沉積或?yàn)R射。對(duì)于本發(fā)明而言的要點(diǎn)在于,金屬化部10包括鎳層6,從而產(chǎn)生銅線11可鍵合、更具體地超聲鍵合到的鎳層。銅線11的銅在此與鎳層6的鎳接觸。銅線11的銅與鎳層6的鎳的接觸在此通常以由銅線11的銅和由鎳層6的鎳形成的金屬間相12或者合金12的形式存在。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言令人吃驚的是,在此產(chǎn)生的效果是,銅線11到鎳層6的鍵合,更具體地超聲鍵合,產(chǎn)生強(qiáng)度非常高的鍵合的銅-鎳連接。在本發(fā)明的上下文中,金屬化部10的所有其它層可以任何方式形成,而其余的所述層和所述層序列在這種情況下特別有利。此外,所述的金屬化部10的層的產(chǎn)生也是特別有利的。
在這一點(diǎn)上應(yīng)當(dāng)指出的是,當(dāng)然本發(fā)明的不同示例性實(shí)施例的特征可以彼此任意地組合,只要特征不是相互排斥的即可。
應(yīng)當(dāng)指出的是,鎳層至少基本上由鎳構(gòu)成。還應(yīng)當(dāng)指出的是,鎳層優(yōu)選由鎳構(gòu)成,并且如果它由鎳構(gòu)成,則更具體地具有大于99.9重量%鎳的鎳含量。