用于将金属层沉积到半导体部件上的方法和设备的制造方法_3

文档序号:9262164阅读:来源:国知局

[0054]该图示出局部晶片10,其具有在晶片组合件内邻接的半导体部件20。在这种情况下,每个半导体部件20是二极管,其阴极24为N型掺杂的,且其具有P型掺杂的阱区域作为阳极22。阴极24还具有金属化的后侧240,在原则上也如根据图1所描述的那样。
[0055]还示出已经沉积的第一接触金属层46。在所述第一接触金属层46和晶片10的第一表面12之间,第二接触金属层222附加地布置于半导体部件20的阳极22的第一接触区域220的区域内,该第二接触金属层可实现为粘附层,并且可选地或附加地还作为屏障层。从而所述第二接触金属层222可用于改进第一接触金属层46的粘附性,而且还用于防止第一接触金属层46的原子扩散到半导体主体内,更具体地是防止原子扩散到其阳极22内。在这种情况下,以本领域内的常规方式,所述第二接触金属层222也可实现为多个金属层的层序列。
[0056]图7示出通过相对于晶片10布置的第一均匀化装置60、66的另一配置的局部二维剖视图。具有所分配的第一接触金属层46的晶片10或半导体部件20与根据图6中所示的那些相同。
[0057]相比于图6,均匀化装置66在此直接布置于晶片10的第一表面12上,在此空出半导体部件20的将被接触的第一接触区域220。相应切除部660的开口区域与晶片10的第一表面12间隔开。切除部660的边缘以相对于所述表面12的垂直线成角度的方式从晶片的第一表面12延伸到开口区域。
[0058]图8和图9示出使用和不使用均匀化装置的用于将接触金属层电沉积到半导体部件的接触区域上的方法的模拟结果。以毫米为单位的晶片直径表示在X-轴上,以及以微米为单位的第一金属接触层的沉积表示在1-轴上。在此假定沿着X-轴有十五个相同的半导体部件。所分配的曲线下面的表面面积是第一接触金属的沉积体积的直接测量。
[0059]图8和图9中的模拟结果在效果上显著不同,其中在根据图8的模拟结果的情况下没有考虑均匀化装置,而在根据图9的模拟结构的情况下考虑了根据图5的均匀化装置。作为使用均匀化装置的结果,在所有半导体部件上的第一接触金属层的沉积体积因而还有沉积层的平均厚度可以按相差不超过5%的方式来均匀地形成。
【主权项】
1.用于将第一接触金属层(46)电沉积到多个半导体部件(10)的第一接触区域(220)上的方法,其中所述半导体部件(10)存在于晶片组合件内并且以矩阵状方式布置,所述方法包括下述步骤: a)提供晶片(10),即处于晶片组合件内的半导体部件(20),其中每个半导体部件(20)具有至少一个PN结,从而相应地具有第一掺杂的体积区域和第二掺杂的体积区域(22,24),其中第一掺杂的体积区域(22)邻接相应半导体部件(20)的第一表面(220)并在该处形成相应的第一接触区域,以及第二掺杂的体积区域(24)邻接相应半导体部件(20)的第二表面并在该处形成第二接触区域; b)相对于晶片(10)的第一表面(12)、从而相对于半导体部件(20)的第一表面(220)布置非导电的均匀化装置¢0),以及在晶片(10)的第二表面(14)处布置电接触装置(30); c)将晶片(10)连同所布置的接触装置(30)引入到具有电极(40)的电镀浴(52)内,其中所述电极的表面至少部分地包括第一接触金属(42),并且其中所述半导体部件(20)的第一表面(220)与电镀浴(52)相接触;和 d)将电压施加到电极(40)和接触装置(30)上,其结果是电流通过电镀浴(52)在电极(40)、半导体部件(20)和接触装置(30)之间流动,从而接触金属(42)均匀地沉积在半导体部件(20)的第一接触区域(162)处。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,第一金属接触层(46)具有的厚度在Iμπι至200 μ m之间,优选在5 μ m至20 μ m之间。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,第一金属接触层(46)包括至少90%的铜,优选完全由铜构成。4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,晶片(10)以液密的方式封装在接触装置(30)内,使得其第二表面(14)受到保护以防止与电镀浴(52)接触,其中接触装置(30)具有外部连接元件(34)。5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,均匀化装置(60)与晶片(10)的第一表面(12)直接接触或与所述第一表面(12)间隔开最多25毫米。6.—种用于将第一接触金属层(46)电沉积到多个半导体部件(20)的第一接触区域(220)上的设备,所述半导体部件(20)存在于晶片组合件内并且以矩阵状方式布置,所述设备包括第一均匀化装置(60,64,66),该第一均匀化装置设计成相对于所述晶片(10)布置,并且在这种情况下至少覆盖将被金属化的最外侧系列的半导体部件(20),并具有在这些被覆盖的将被金属化的半导体部件(20)的每一个上方的切除部,所述切除部具有开口区域,所述开口区域占据所分配的半导体部件(20)的第一接触区域(220)的表面面积的最多 90%o7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,切除部(640,660)开口区域的表面面积(644,664)从一系列到另一个系列以单调的方式、优选以严格单调的方式从晶片(10)的边缘在晶片(10)中心的方向上增加。8.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,切除部(640,660)的开口区域以圆形方式或以对应于所分配的半导体部件(20)的基本形状的方式实现。9.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,均匀化装置(64,66)直接承靠在晶片(10)上,且切除部(640,660)具有以与垂直方向成10°至45°之间的角度延伸的边缘(666)ο10.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,均匀化装置(64,66)以与晶片(10)间隔开的方式布置。11.用于将第一接触金属层(46)电沉积到多个半导体部件(20)第一接触区域(220)上的设备,所述半导体部件(20)存在于晶片组合件内并且以矩阵状方式布置,所述设备包括第二均匀化装置(60,62),该第二均匀化装置设计成相对于所述晶片(10)布置,并且在这种情况下从晶片(10)边缘以至少50%的程度覆盖将被金属化的最外侧系列的半导体部件(20)。12.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,均匀化装置¢2)用支脚区域(624)直接承靠于晶片(10)上并且所述支脚区域(624)的边缘(626)垂直于晶片(10)的第一表面(12)或以与垂直方向成10°至45°之间的角度延伸。13.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,均匀化装置(62)以与晶片(10)间隔开的方式布置。14.根据权利要求6至13中任一项所述的设备,其特征在于,均匀化装置(60,62,64,66)由非导电材料构成,所述材料优选是由聚芳基醚酮制成的耐高温塑料,聚芳基醚酮优选是聚醚醚酮。
【专利摘要】用于将接触金属层电沉积到多个半导体部件的接触区域上的方法及相关设备,其中半导体部件存在于晶片组合件内且以矩阵状方式布置,该方法包括以下步骤:a)提供具有半导体部件的晶片,半导体部件具有至少一个PN结;b)相对于晶片的第一表面、从而相对于半导体部件的第一表面布置非导电的均匀化装置,及在晶片的第二表面处布置电接触装置;c)将晶片连同所布置的接触装置引入到具有电极的电镀浴内,其中电极的表面至少部分包括第一接触金属,且半导体部件的第一表面与电镀浴接触;d)将电压施加到电极和接触装置上,结果是电流通过电镀浴在电极、半导体部件和接触装置之间流动,从而接触金属均匀沉积在半导体部件的第一接触区域处。
【IPC分类】H01L21/288, C25D7/12
【公开号】CN104979182
【申请号】CN201510166088
【发明人】W·M·舒尔茨, M·施庞
【申请人】赛米控电子股份有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年4月9日
【公告号】DE102014105066B3, US20150292100
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