用于处理衬底的方法以及电子器件与流程

文档序号:11679498阅读:228来源:国知局
用于处理衬底的方法以及电子器件与流程

各种实施例总体涉及用于处理衬底的方法以及电子器件。



背景技术:

通常,可在衬底(也称为晶片或载体)上或衬底中以半导体技术对半导体材料进行处理,例如以制造集成电路(也称为芯片)。在半导体材料的处理期间,可应用特定过程,例如在衬底上形成一个或多个层、构造一个或多个层、或者接触已经制造好的芯片。

常规地,可通过减小半导体材料(例如硅)的厚度来减小芯片的薄片电阻。举例而言,对于结型场效应晶体管(sfet),半导体材料的厚度从40μm减小到20μm可导致薄片电阻的厚度减小大约50%。然而,减小半导体材料的厚度增加了芯片在后续处理步骤期间易于破裂或弯曲的可能性。

为了增加芯片的断裂强度,例如为了后端处理,使用芯片-太鼓-边沿(chip-taiko-rim),其通过靠近切口且位于芯片的有源区域外部的、由半导体材料制成的芯片的较厚边缘来使芯片稳定。有源芯片面积可选择性地减薄至预定厚度。有源芯片区域中所得到的腔体由背面金属化部分(例如通过电镀铜)填充,这是占用时间和成本的。此外,铜和半导体材料具有不同的热膨胀系数,其将热机械负载引入芯片中,这可能增加已经处理好的芯片的故障风险。可替换地,使用焊接材料来填充腔体。与铜相比,焊接材料可以增大的电阻(大于12μohm·cm,相比之下铜为1.8μohm·cm)和增大的热阻以及降低的热容量为代价来减少制造工作量。



技术实现要素:

根据各种实施例,用于处理衬底的方法可包括:处理通过切割区域而彼此分离的衬底中的多个器件区域,每个器件区域包括至少一个电子部件;其中处理所述多个器件区域中的每个器件区域包括:在器件区域中形成至衬底的凹部,其中凹部由衬底的凹部侧壁限定,其中凹部侧壁布置在器件区域中;在凹部中形成接触焊盘以电连接所述至少一个电子部件,其中接触焊盘具有比凹部侧壁更大的孔隙率;以及通过在切割区域中切割衬底而将所述多个器件区域彼此单片化。

附图说明

在附图中,相同的附图标记在不同视图中通常指代相同的部件。附图并非必然按比例绘制,相反重点通常放在阐述本发明的原理上。在下面的描述中,参考以下附图描述本发明的各种实施例,附图中:

图1a至图1c以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法中的处理过程期间的各种实施例的电子器件;

图2a至图2c以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法中的处理过程期间的各种实施例的电子器件;

图3a至图3c以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法中的处理过程期间的各种实施例的电子器件;

图4a至图4c以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法中的处理过程期间的各种实施例的电子器件;

图5a至图5c以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法中的处理过程期间的各种实施例的电子器件;

图6a和图6b以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法中的处理过程期间的各种实施例的电子器件;

图7a和图7b以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法中的处理过程期间的各种实施例的电子器件;

图8示出了根据各种实施例的图;

图9以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法中的处理过程期间的各种实施例的电子器件;

图10a和图10b以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法中的处理过程期间的各种实施例的电子器件;

图11a至图11c以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法中的处理过程期间的各种实施例的电子器件;

图12a和图12b以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法中的处理过程期间的各种实施例的电子器件;

图13a和图13b以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法中的处理过程期间的各种实施例的电子器件;

图14以示意性流程图示出了根据各种实施例的方法;

图15以示意性流程图示出了根据各种实施例的方法;

图16以示意性流程图示出了根据各种实施例的方法;

图17a和图17b以示意性横截面图或顶视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法中的处理过程期间的各种实施例的电子器件;

图18a至图18c以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法中的处理过程期间的各种实施例的电子器件;

图19a以示意性顶视图示出了在根据按照各种实施例的方法中的处理过程期间的各种实施例的接触焊盘;以及

图19b以示意性横截面图或侧视图示出了图19a的接触焊盘。

具体实施方式

以下详细描述参考附图,附图以说明的方式示出了可实践本发明的具体细节和实施例。

词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例,实例或说明”。本文描述为“示例性”的任何实施例或设计不应当必然被解释为相比于其他实施例或设计是优选或有利的。

就形成在侧部或表面“之上”的沉积材料而言所使用的词语“之上”在本文中可用于表示沉积材料可“直接”形成在所暗指的侧部或表面“上”(例如与之直接接触)。就形成在侧部或表面“上方”的沉积材料而言所使用的词语“之上”在本文中可用于表示沉积材料可“间接”形成在所暗指的侧部或表面“上”,其中在所暗指的侧部或表面与沉积材料之间布置有一个或多个附加层。

就结构(或衬底、晶片或载体)的“横向”延伸或在附近“横向”而言所使用的术语“横向”在本文中可用于表示沿着衬底、晶片或载体的表面的延伸或定位关系。这意味着衬底的表面(例如载体的表面或晶片的表面)可用作参考,通常称为衬底的主处理表面(或者载体或晶片的主处理表面))。此外,就结构(或结构元件)的“宽度”而言所使用的术语“宽度”在本文中可用于表示结构的横向延伸。此外,就结构(或结构元件)的高度而言所使用的术语“高度”在本文中可用于表示结构的沿着垂直于衬底表面(例如垂直于衬底的主加工表面)的方向的延伸。就层的“厚度”而言所使用的术语“厚度”在本文中可用于表示层的垂直于该层沉积在其上的支撑部(材料)的表面的空间延伸。如果支撑部的表面平行于衬底的表面(例如平行于主处理表面),则沉积在支撑部上的层的“厚度”可与层的高度相同。此外,“竖直”结构可指代在垂直于横向方向(例如垂直于衬底的主处理表面)的方向上延伸的结构,并且“竖直”延伸可指代沿着垂直于横向的方向的延伸(例如垂直于衬底的主处理表面的延伸)。

根据各种实施例,衬底和半导体区域中的至少一者可包括各种类型的半导体材料或可由其形成,所述半导体材料包括iv族半导体(例如硅或锗)、化合物半导体(例如硅),例如iii-v族化合物半导体(例如砷化镓)或其他类型,包括例如iii族半导体、v族半导体或聚合物。在实施例中,衬底和半导体区域中的至少一者由硅(掺杂或未掺杂)制成,在可替换实施例中,衬底和半导体区域中的至少一者为绝缘体上硅(soi)晶片。作为替换方案,可对衬底和半导体区域中的至少一者使用任何其他合适的半导体材料,例如半导体化合物材料(诸如磷化镓(gap)、磷化铟(inp))以及任何合适的三元半导体复合材料或四元半导体化合物材料(诸如砷化铟镓(ingaas))。

根据各种实施例,衬底和半导体区域中的至少一者可被处理,从而以在衬底和半导体区域中的至少一者之中(例如在对应的器件区域中)形成或在衬底和半导体区域中的至少一者之上形成这两种方式中的至少一种方式形成一个或多个电子器件(例如一个或多个半导体芯片)。电子器件可包括有源芯片区域。有源芯片区域可设置在衬底和半导体区域中的至少一者的一部分中,并且可包括一个或多个半导体部件,例如类似于晶体管、电阻器、电容器、二极管等的电子部件(例如半导体电路元件)。所述一个或多个半导体部件(例如电子部件)可配置成执行计算或存储操作。可替换地或另外地,所述一个或多个半导体部件(例如电子部件)可配置成执行例如功率电子元件中的开关或整流操作。

根据各种实施例,电子器件可与衬底和半导体区域中的至少一者(例如衬底)单片化,例如通过从衬底和半导体区域中的至少一者的切割区域(也可称为切口区域或切割区域)去除材料。举例而言,从切割区域去除材料可通过激光照射、划线和断裂、解理、刀片切割或机械锯切(例如使用切割锯)中的至少一种来进行。在单片化电子器件之后,其可被电接触并且通过例如模具材料封装到器件载体(也称为芯片封装)中,其然后可适于在电子电路使用中。举例而言,电子器件可焊接到芯片载体和包括至少一个电子电路的印刷电路板中的至少一者上。

根据各种实施例,金属材料可包括或由以下化学元素(也称为金属)的组中的至少一种化学元素形成,诸如钨(w)、铝(al)、铜(cu)、镍(ni)、镁(mg)、铬(cr)、铁(fe)、锌(zn)、锡(sn)、金(au)、银(ag)、铱(pt)、铟(in)、镉(cd)、铋(bi)、钒(v)、钛(ti)、钯(pd)或锆(zr)或者包括所述化学元素的组中的至少一种化学元素的金属合金。举例而言,金属合金可包括或由至少两种金属(例如两种或多于两种金属,例如对于金属间化合物而言)或者至少一种金属(例如一种或多于一种金属)和至少一种其他化学元素(例如非金属或半金属)形成。举例而言,金属合金可包括或可由至少一种金属和至少一种非金属(例如碳(c)或氮(n))形成,例如对于钢或氮化物而言。举例而言,金属合金可包括或可由多于一种金属(例如两种或更多种金属)形成,例如金与铝的各种组合物、铜与铝的各种组合物、铜与锌的各种组合物(例如“黄铜”)或铜与锡的各种组合物(例如“青铜”),例如包括各种金属间化合物。根据各种实施例,金属材料可为导电的。

半导体材料、层、区域等可被理解为具有适度的导电率,例如在大约10-6西韦特每米(s/m)至大约106s/m范围内的导电率(在室温和恒定电场方向(例如恒定电场)下测量)。导电材料(例如金属材料)、层、区域等可被理解为具有高导电率,例如大于大约106s/m的导电率(在室温和恒定电场方向(例如恒定电场)下测量),例如大于大约107s/m的导电率。电绝缘材料、层、区域等可被理解为具有高导电率,例如小于大约10-6s/m的导电率(在室温和恒定电场方向(例如恒定电场)下测量),例如小于大约1010s/m的导电率。

根据各种实施例,形成芯片-太鼓-边沿(芯片的厚边沿,其靠近切割区域并且在芯片的有源区域外部,包括半导体材料或由其形成)以使芯片稳定。有源芯片区域可选择性地减薄到预定厚度,从而形成由芯片-太鼓-边沿围绕的凹部。有源芯片区域中所产生的凹部由背面金属化部分(例如由多孔铜)填充,以提供背面接触焊盘。

根据各种实施例,提供用于芯片-太鼓结构(也称为芯片-太鼓-框架)的凹部的填充,其减少了热机械应力和制造工作量。填充将芯片-太鼓结构和印刷过程(例如锡膏(paste)印刷过程)的有益特性结合起来。可通过印刷过程在凹部(也称为腔体)上选择性地或全区域地以快速和成本有效的方式沉积浆料,例如通过模板印刷。可例如使用炉对锡膏进行回火。锡膏可在例如包括气态甲酸的化学还原气氛中回火。通过回火,锡膏可转移到金属固体(也称为金属材料,换言之,其包括类似于高导电率、延展性和高热导率中的至少一种的金属性质,例如大于半导体材料的这些性质中的一个或多个)中。金属固体(例如铜)可为多孔的。举例而言,包括大于半导体材料的孔隙率。

通过可选的第二印刷过程,例如通过模板印刷,可在金属固体上沉积锡膏(包括焊接材料的锡膏)。可例如使用回流过程对焊接材料进行加热(并且至少部分地熔化),以使焊接材料粘附至金属固体。焊接材料可例如部分地流入金属固体的孔中,从而增加焊接材料对由金属固体提供的金属化部分的粘附。

最后,可切割衬底以提供单片化的芯片(每个芯片具有芯片-太鼓结构)。单片化的芯片可例如通过裸片贴装过程而焊接在载体上。

根据各种实施例,可提供例如通过印刷和回火形成的多孔铜层,其可填充芯片-太鼓(taiko)结构稳定化芯片的凹部。可通过印刷在多孔铜层上的焊接材料提供裸片贴装。

图1a至图1c以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的电子器件(例如包括半导体材料的电子器件,也称为半导体器件)。

如视图100a所示,该方法可包括提供衬底102。衬底102可包括第一侧102t(例如顶侧)和第二侧102b(例如底侧)。衬底102可以可选地由衬底载体104(例如切割箔和/或玻璃载体)承载。

衬底102可包括或者由多个器件区域106a、106b、106c以及至少一个切割区域108形成。至少一个切割区域108可示例性地被认为是衬底102的其中衬底102可例如与至少一个切割区域108一起被切割的区域。所述多个器件区域106a、106b、106c可通过衬底102的至少一个切割区域108彼此分离。换言之,至少一个切割区域108的切割区域108可在所述多个器件区域106a、106b、106c中的两个相邻器件区域106a、106b之间延伸。至少一个切割区域108可为多个切割区域108。多个切割区域108中的每个切割区域可设置在所述多个器件区域106a、106b、106c的两个相邻器件区域106a、106b之间。多个切割区域108中的至少两个切割区域可具有以下特征中的至少一种:彼此连接以及彼此垂直地延伸。

衬底102与所述多个器件区域106a、106b、106c中的器件区域中的至少一者沿着从第一侧102t指向第二侧102b的方向101的延伸102c(示例性为厚度)可在大约100μm(微米)至大约1000μm和/或大于或等于大约100μm的范围内,例如大于或等于大约200μm,例如大于或等于大约300μm,例如大于或等于大约400μm。

衬底102,所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域以及每个切割区域108中的至少一者可包括或由(例如单片)半导体材料(例如硅)形成。换言之,所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域以及每个切割区域108中的至少一者可为半导体区域。

如视图100b所示,该方法可包括在所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域中形成至少一个凹部102r。每个凹部102r可在衬底102的第一侧102t上形成以及由衬底102的第一侧102t形成这两种方式中的至少一种方式形成(延伸到衬底102的相应器件区域中)。每个凹部102r可至少部分地被侧壁110(凹部侧壁)围绕。

每个凹部102r沿着从第一侧102t指向第二侧102b的方向101的延伸101d(示例性地为每个凹部102r的深度101d)可大于衬底102的其余(固体)材料沿着方向101的延伸101t(示例性地为器件区域106a、106b、106c的其余部分的厚度102)。

根据各种实施例,衬底102的其余(固体)材料沿着方向101的延伸101t可小于大约100μm(例如小于大约100μm。小于大约50μm(例如小于大约40μm,例如小于大约30μm,例如小于大约20μm,例如小于大约10μm,例如小于大约5μm))和/或在大约1μm至大约50μm的范围内(例如在5μm至大约40μm的范围内)。

根据各种实施例,凹部102r沿着方向101的延伸101d(也称为深度)可大于大约50μm,例如大于大约100μm(例如大于大约200μm,例如大于大约300μm,例如大于大约400μm),例如在大约100μm至大约400μm的范围内。

可替换地或者另外地,凹部102r沿着方向101的延伸101d可大于衬底102和衬底102相应器件区域中的至少一者沿着方向101的延伸102c(也称为厚度102c)的大约25%,例如大于延伸102c的大约50%(示例性地为大约一半),例如大于延伸102c的大约60%,例如大于延伸102c的大约70%,例如大于延伸102c的大约80%,例如大于延伸102c的大约90%,例如大于延伸102c的大约95%。换言之,所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的凹部102r可延伸超过衬底102(和/或所述多个器件区域106a、106b、106c中的相应器件区域)的大约50%(例如大于大约60%、70%、80%、90%或95%)。例如凹部102r的深度101d可为大约40μm或更大,并且衬底102和衬底102相应器件区域中的至少一者的厚度102c可为大约160μm或更小。

每个凹部102r垂直于方向101的延伸1704(示例性地为每个凹部102r的宽度)可小于相应器件区域106a、106b、106c垂直于方向101的延伸106l。凹部102r可远离相邻的切割区域108。

所述多个器件区域106a、106b、106c的每个器件区域中的凹部110可例如通过蚀刻到衬底102中而同时形成或者彼此相继形成。在所述多个器件区域106a、106b、106c的每个器件区域中形成凹部110可包括使用蚀刻掩模1004(参见图10b)。蚀刻掩模1004可包括使衬底102的被指定为待蚀刻区域暴露的开口1004o。蚀刻可包括或通过干法蚀刻、电化学蚀刻和湿法蚀刻中的至少一种来实现。例如干法蚀刻可包括或通过等离子体蚀刻和离子蚀刻中的至少一种来实现。

如视图100c所示,该方法可包括在所述多个器件区域106a、106b、106c的每个器件区域中形成至少一个电子部件112。每个电子部件112可在衬底102的第二侧102b上形成或者由衬底102的第二侧102b形成中的至少一种方式形成。举例而言,每个电子部件112可通过处理衬底102的第二侧102b形成,例如通过对衬底102的第二侧102b进行照射、涂覆、掺杂和蚀刻中的至少一种方法形成。举例而言,形成每个电子部件112可包括或通过对相应器件区域106a、106b、106c中的至少一种半导体材料进行掺杂来实现。形成电子部件112可包括或通过在相应器件区域106a、106b、106c中形成至少一个p-n结来实现。

在一个可替换实施例中,该方法可包括形成半导体部件112而非电子部件112,例如机电部件、光电部件、和/或光电机械部件中的至少一种。通常,所述至少一个半导体部件112可配置成在电能与电能(例如在电气部件的情况下)、机械能(例如在机电部件的情况下)和光能(例如在光电组件的情况下)中的至少一种(例如光学和机械能两者(例如在光电机械部件的情况下))之间转换。例如所述至少一个半导体部件112可包括微机电元件(mems)(例如麦克风)或者由微机电元件(mems)形成。光能也可称为辐射能。

根据各种实施例,可在形成所述多个器件区域106a、106b、106c的每个器件区域中的凹部102r之前形成(例如已处理好)所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)。举例而言,当提供衬底时(如对于视图100a所描述的),所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域可包括至少一个半导体部件112(例如至少一个电子部件112)。

每个凹部102r平行于方向101的延伸101d可大于所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)平行于方向101的延伸112t的大约一半(大约50%)(示例性地为所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112的)的厚度112t),例如大于延伸112t的大约75%,例如大于延伸112t的大约100%,例如大于延伸112t的大约150%,例如大于延伸112t的大约150%,例如大于延伸112t的大约200%。所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)平行于方向101的延伸112t可小于衬底102平行于方向101的其余(固体)材料的延伸101t。所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)可在衬底102的其余(固体)材料中形成。

图2a至图2c以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的电子器件(例如包括半导体材料的电子器件)。

如视图200a所示,该方法可包括形成金属化部分202(例如接触焊盘202),例如通过在所述多个器件区域106a、106b、106c的每个凹部102r中形成背面金属化部分来实现。所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的金属化部分202(例如接触焊盘202)与所述(相邻的)至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)可相互电连接204。所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)与相邻的金属化部分202(例如接触焊盘202)之间的电连接204可包括或由导电材料(例如金属)形成。可替换地或者另外地,所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)与(相邻的)金属化部分202可彼此物理接触,例如所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)的掺杂半导体区域与相应器件区域。

根据各种实施例,金属化部分202可配置成用于机械稳定并且不必电连接至所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)。在这种情况下,金属化部分202也可称为稳定化金属化部分202。金属化部分202可用于将已处理好的芯片贴装(例如粘附)至载体,例如通过焊接至金属化部分202来实现。这可示意性地提供芯片与载体的可靠贴装(例如粘附)。

金属化部分202(例如接触焊盘202)(例如其固体材料,例如不具有空隙)的电阻可小于大约12μohm·cm,例如小于大约10μohm·cm,例如小于大约8μohm·cm,例如小于大约6μohm·cm,例如小于大约4μohm·cm,例如小于大约2μohm·cm,例如大约1.8μohm·cm。

金属化部分202(例如接触焊盘202)(例如其固体材料,例如不具有空隙)可具有大于大约150瓦每米和开尔文(w/m·k)的热导率,换言之可具有高热导率,例如大于大约200w/m·k,例如大于大约250w/m·k,例如大于大约300w/m·k。

可选地,可在所述多个器件区域106a、106b、106c的每个凹部202中形成多于一个金属化部分202(例如多于一个接触焊盘202)。所述多个器件区域106a、106b、106c的每个凹部102r可至少部分地(换言之,部分地或完全地)由一个或多个金属化部分202(例如一个或多个接触焊盘202)填充(换言之,由例如至少一个接触焊盘202填充)。

可选地,可在所述至少一个金属化部分202(例如所述至少一个接触焊盘202)与所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)之间形成至少一个层,例如阻挡层、金属化层、再分布层和钝化层中的至少一种。

形成金属化部分202(例如接触焊盘202)可包括或通过在凹部102r中沉积固体颗粒(例如固体纳米颗粒)来实现。固体颗粒可分散在非固体材料(例如锡膏)中。固体颗粒可包括抗粘合涂层(例如有机涂层)。

固体颗粒可包括或由以下中的至少一种形成:固体纳米颗粒,换言之,具有的延伸(例如直径)小于大约100nm的颗粒;固体中(meso)颗粒,换言之,具有的延伸在大约100nm至大约1μm范围内的颗粒;以及固体大(macro)颗粒,换言之,具有的延伸大于大约1μm的颗粒。

金属化部分202(例如接触焊盘202)可由包括固体颗粒和非固体材料(例如聚合物粘合剂,例如有机粘合剂)的锡膏形成。可通过印刷沉积使浆料沉积在凹部102r中,印刷沉积例如为模板印刷(stencilprinting)、丝网印刷以及喷墨印刷中的至少一种。可替换地或者另外地,形成金属化部分202(例如接触焊盘202)可包括或通过点胶沉积(dispenserdeposition)/等离子体粉尘沉积以及电化学沉积中的至少一种来实现。

固体颗粒可包括或由固体物质形成。固体颗粒可包括或由导电材料(例如金属,例如银、镍、金和铜中的至少一种)形成。举例而言,金属化部分202(例如接触焊盘202)可包括或由至少一个金属层(例如多孔金属层,例如多孔铜层)形成。

金属化部分202(例如接触焊盘202)的孔隙特性(例如在空间上平均)可大于凹部侧壁110,所述多个器件区域106a、106b、106c的器件区域的半导体区域,衬底102以及电子器件602中的至少一个的孔隙特性。孔隙特性可包括空间孔隙密度、空间孔隙尺寸和孔隙率中的至少一者,例如在空间上平均。换言之,孔隙特性可包括空间孔隙密度、空间孔隙尺寸和/或孔隙率。

所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的金属化部分202(例如接触焊盘202)的孔隙率(例如在空间上平均)可大于(例如为至少两倍于,例如为至少五倍于,例如为至少十倍于,例如为至少五十倍于)以下中至少一者的孔隙率:凹部侧壁110(例如邻近所述至少一个金属化部分202(例如至少一个接触焊盘202))、所述多个器件区域106a、106b、106c中的器件区域的半导体区域以及所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)。

举例而言,金属化部分202(例如接触焊盘202)的孔隙率(例如在空间上平均)可在从大约10%到大约90%的范围内,例如在大约20%至大约80%的范围内,例如在大约20%至大约70%的范围内,例如在大约20%至大约60%的范围内,例如在大约20%至大约35%的范围内或在大约35%至大约60%的范围内。凹部侧壁110,所述多个器件区域106a、106b、106c中的器件区域的半导体区域,所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)以及衬底102中的至少一个的多孔性(例如在空间上平均)可小于大约20%,例如小于大约10%,例如小于大约5%,例如大约为0%(大致为零)。

孔隙率(也称为空隙率)可指区域中的空隙空间,并且可理解为空隙体积除以该区域的总体积或总面积的分数。多孔层、区域或材料可包括在0.1至0.9范围内的孔隙率,或者换言之,在10%至90%范围内的百分比。孔隙率可指空间平均值,例如区域上的平均,所述区域例如为金属化部分202(例如接触焊盘202)、衬底102以及凹部侧壁110中的至少一个。根据各种实施例,孔隙密度和空间孔隙尺寸可限定孔隙率。可替换地或者另外地,孔隙密度和孔隙率可限定空间孔隙尺寸。可替换地或者另外地,孔隙率和空间孔隙尺寸可限定孔隙密度。

金属化部分202(例如接触焊盘202)可包括从以下特性中选出的至少一个(例如在空间上平均)特性:大于衬底102(例如其半导体区域)和凹部侧壁110中至少一者的孔隙特性;小于衬底102(例如其半导体区域)和凹部侧壁110中至少一者的硬度;以及大于衬底102(例如其半导体区域)和凹部侧壁110中至少一者的电阻率。

形成金属化部分202(例如接触焊盘202)可包括将金属化部分202(例如接触焊盘202)加热到小于金属化部分202(例如接触焊盘202)的熔融温度(换言之,金属化部分202(例如接触焊盘202)的固体材料的熔融温度,例如固体颗粒的熔融温度)的温度(例如加热到烧结温度或回火温度),例如加热到金属化部分202(例如接触焊盘202)的熔融温度的大约20%至大约95%范围内的温度,例如加热到金属化部分202(例如接触焊盘202)的熔融温度的大约40%至大约90%的范围内的温度,例如加热到金属化部分202(例如接触焊盘202)的熔融温度的大约60%至大约90%的范围内的温度。回火温度可小于烧结温度。回火温度可大于金属化部分202(例如接触焊盘202)的非固体材料(例如流体材料(例如锡膏粘合剂))的蒸发温度和分解温度中的至少一者。

可替换地或者另外地,可使用蚀刻剂去除或分解金属化部分202(例如接触焊盘202)的非固体材料。举例而言,可使用蚀刻剂和加热两者(热化学过程),例如同时和/或彼此相继。

加热金属化部分202(例如接触焊盘202)可实现固体颗粒的烧结。换言之,形成金属化部分202(例如接触焊盘202)可包括或通过烧结实现。固体颗粒可通过等离子体粉尘或印刷锡膏(锡膏印刷)中的至少一种来提供。在回火和烧结中的至少一种之后,金属化部分202(例如接触焊盘202)可包括多个至少部分互连的孔(也称为多孔结构)。

在烧结(例如设置于锡膏中)之前,固体颗粒704p的尺寸(例如平均延伸)可在大约10纳米(nm)至大约10μm的范围内,例如在大约0.1μm至大约10μm的范围内,例如在大约1μm至大约5μm的范围内。

在形成所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域中的金属化部分202(例如接触焊盘202)和凹部102r中的至少一者时,衬底102和所述多个器件区域106a、106b、106c的相应器件区域中的至少一者可粘附到衬底载体104(参见图1a)。

金属化部分202(例如接触焊盘202)可在还原气氛(化学还原气氛)中形成,例如在还原气氛中被加热(例如以去除金属化部分202(例如接触焊盘202)的非固体组分)。还原气氛可包括或由惰性载气(例如氮气或氩气中的至少一种)中的化学还原气体(例如甲酸或一氧化碳中的至少一种)形成。

如视图200b所示,该方法可包括在衬底102的第二侧102b上形成至少一个另外的金属化部分212(例如至少一个另外的接触焊盘212)(例如通过形成前侧金属化)。金属化部分202(例如接触焊盘202)(第一金属化部分202,例如分别为第一接触焊盘202)可电接触所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)的第一侧102t(对应于衬底102的第一侧102t)。所述至少一个另外的金属化部分212(例如所述至少一个另外的接触焊盘212)(至少一个第二金属化部分212,例如分别为至少一个第二接触焊盘212)可接触所述至少一个半导体部件112(例如至少一个电子部件112)的第二侧102b(对应于衬底102的第二侧102b)。

所述至少一个第二金属化部分212(例如至少一个第二接触焊盘212)的至少一个孔隙特性(例如孔隙率)可小于第一金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的孔隙特性。所述至少一个第二金属化部分212(例如所述至少一个第二接触焊盘212)的孔隙率可小于大约20%,例如小于大约20%,例如小于大约10%,例如小于大约5%,例如为大约0%(大致为零)。

如视图200c所示,该方法可包括在第一金属化部分202(例如第一接触焊盘202)上布置焊接材料206。焊接材料206可形成焊料凸块。焊接材料可包括或由锡(sn)和铅(pb)中的至少一种形成。举例而言,焊接材料可为sn基焊料合金或pb基焊料合金。可选地,焊料合金可包括合金元素,诸如mg、zn、zr、ni、pd或au。

焊接材料206可以液体形式(例如以熔融相)设置在第一金属化部分202(例如第一接触焊盘202)上,例如以形成焊料凸块。可替换地或者另外地,焊接材料206可以固体形式(例如以分散在锡膏(锡膏)中的固体颗粒的形式)设置在第一金属化部分202(例如第一接触焊盘202)上。可通过加热到大于焊接材料206的熔融温度的温度而使固体形式的焊接材料206熔化(转变成熔融相),例如以形成焊料凸块。

焊接材料206(熔融相中的)可至少部分地流动(渗入)到第一金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的孔中。举例而言,焊接材料206可至少部分地填充第一金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的孔。因此,第一金属化部分202(例如第一接触焊盘202)和焊接材料206可彼此部分地交错。

可选地,该方法可包括在所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的所述至少一个第二金属化部分212(例如所述至少一个第二接触焊盘212)(和/或相应的凹部102r)与所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)之间形成以下中的至少一种:阻挡层、金属化层、再分布层以及钝化层。

图3a至图3c以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的电子器件。

如视图300a所示,该方法可包括在所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的凹部102r中形成至少一个层302。在形成第一金属化部分202(例如第一接触焊盘202)和所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)(在该视图中未示出)之后,可在所述至少一个第一金属化部分202(例如第一接触焊盘202)与所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)之间形成所述至少一个层302。所述至少一个层302可包括或由阻挡层、籽晶层、金属化层和粘附层中的至少一种形成。所述至少一个层302可至少部分地衬于所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的凹部102r。

举例而言,该方法可包括形成至少部分地衬于所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的凹部102r的阻挡层302。可替换地或者另外地,该方法可包括形成粘附层302,该粘附层302至少部分地衬于所述多个器件区域106a、106b、106c的每个器件区域的凹部102r。

如视图300b所示,该方法可包括在衬底102中形成埋层304。埋层304可包括或者由以下中的至少一种形成:掺杂剂层、蚀刻停止层、氧化物层、阻挡层以及氮化物层。在形成埋层304之后,可在所述多个器件区域106a、106b、106c的每个器件区域中形成凹部102r。

埋层304可提供用于停止在所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域中形成凹部102r的过程校准。凹部102r在所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域中的形成可配置成在埋层304处停止。

如果所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域中的凹部被蚀刻,则埋层304可包括或提供用于蚀刻过程的蚀刻停止。在这种情况下,用于蚀刻所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域中的凹部110的蚀刻剂可配置成比埋层304(的材料)更快地蚀刻衬底102(的材料)。换言之,埋层304就该蚀刻剂而言的蚀刻剂抗性可大于衬底102就该蚀刻剂而言的蚀刻剂抗性。

如视图300c所示,该方法可包括通过在切割区域108中切割衬底102而将所述多个器件区域106a、106b、106c的相邻器件区域彼此单片化。可通过激光照射、划线和断裂、切割、刀片切割或机械锯切中的至少一种来切割衬底102。可通过从切割区域108去除材料来切割衬底102。在切割衬底102之后,所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域可提供可被进一步处理的电子器件。

如果使用蚀刻形成凹部102r,则形成凹部102r可以可选地包括至少两种蚀刻过程,例如第一蚀刻过程和第二蚀刻过程。第一蚀刻过程可配置成比第二蚀刻过程更快地蚀刻衬底。换言之,在第一蚀刻过程期间使用的第一蚀刻剂可配置成比在第二蚀刻过程期间使用的第二蚀刻剂更快地蚀刻衬底102的材料。可替换地或者另外地,第一蚀刻过程可配置以比第二蚀刻过程更快地蚀刻埋层304。举例而言,第二蚀刻过程可配置成停止埋层304处的蚀刻。示例性地,第一蚀刻过程可为快速蚀刻过程,第二蚀刻过程可为调节蚀刻过程。举例而言,第二蚀刻过程可配置成将凹部102r的延伸101d限定到衬底102中(也参见图1b)。

图4a至图4c以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的电子器件。

如视图400a所示,形成金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可包括或通过在所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的凹部102r中设置锡膏402来实现(例如在第一沉积过程中)。锡膏402可包括或由固体颗粒和聚合物粘合剂(例如非固体粘合剂)形成。通过设置锡膏402,固体颗粒可设置在所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的凹部102r中。

可通过使用填充刮刀404或刮板404(例如可选地使用掩模)而以丝网印刷的方式印刷浆料(参见图5a)。锡膏可完全填充所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的凹部110。在将锡膏402设置在所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的凹部110中之后,可以加热或化学过程中的至少一种方式对锡膏进行处理,以去除锡膏的非固体组分(也称为将锡膏402干燥),例如通过分解或蒸发锡膏402的非固体组分中的至少一种方式来实现。举例而言,可将锡膏加热到大于锡膏402的非固体组分的分解温度和蒸发温度中的至少一种和/或小于烧结温度和固体颗粒的熔融温度(换言之小于固体颗粒材料的熔融温度)中的至少一种的回火温度。

举例而言,回火温度可大于大约100℃(例如大于大约150℃,例如大于大约200℃,例如大于大约250℃)和/或小于大约300℃(例如小于大约250℃,例如小于大约200℃)。

可替换地或者另外地,在通过回火将锡膏402干燥之后,可在烧结温度下烧结固体颗粒。烧结温度可在固体颗粒的熔融温度的大约20%至固体颗粒的熔融温度的大约70%的范围内。举例而言,烧结温度可大于大约200℃,例如大于大约250℃,例如大于大约300℃,例如大于大约350℃,例如大于大约400℃,例如大于大约500℃,并且小于颗粒的熔融温度(换言之,小于颗粒材料的熔融温度),例如小于大约800℃,例如小于大约700℃,例如小于大约600℃。在烧结温度下,固体颗粒可被烧结。换言之,颗粒可在不熔化到液化点的情况下彼此连接。颗粒之间的接触面积可在烧结期间增加。

在加热金属化部分202(例如第一接触焊盘202)(例如加热到回火温度或烧结温度中的至少一种)的过程中,金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的体积可减小,例如减小至少大约20%,例如减小至少大约40%。通过从金属化部分202(例如第一接触焊盘202)去除非固体成分(例如锡膏),金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的体积可减小(换言之,金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可收缩)。当颗粒彼此接触时,体积的减小可停滞,直到金属化部分202(例如第一接触焊盘202)达到最终体积。可去除颗粒之间的其余非固体组分,从而留下例如由气体材料填充的空隙(孔隙)。

在加热金属化部分202(例如第一接触焊盘202)之后,金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可包括或由部分互连的孔隙304t的孔隙网络(也参见图11a)(也称为多孔结构702)形成。金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的至少一个孔隙(一个或多个孔隙)可开在金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的所形成的表面处,该表面可限定金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的粗糙度,例如处于颗粒尺寸范围内。

在加热金属化部分202(例如第一接触焊盘202)之后,凹部侧壁110可从金属化部分202(例如第一接触焊盘202)突出(例如由于收缩)。在加热金属化部分202(例如第一接触焊盘202)之后,金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的体积可小于凹部110的体积。换言之,在加热金属化部分202(例如第一接触焊盘202)之后,金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可部分地填充凹部110。

在加热金属化部分202(例如第一接触焊盘202)之后,凹部可至少部分地被进一步填充,例如由包括固体颗粒或焊接材料中的至少一种的锡膏填充。固体颗粒和焊接材料在材料上可为不同的。固体颗粒可具有比焊接材料更高的熔融温度。举例而言,在固体颗粒的第一沉积过程(例如如视图400a所示)之后,焊接材料可设置在所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的金属化部分202(例如第一接触焊盘202)上。

可替换地,在所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域中形成金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可包括用于形成金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的多于一次的固体颗粒沉积过程。在这种情况下,在用于形成金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的多于一次的固体颗粒沉积过程之后,焊接材料可设置在所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的金属化部分202(例如第一接触焊盘202)上。

如视图400c所示,形成金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可包括或通过在所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的凹部102r中在金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的先前形成的部分(第一部分)上进一步设置膏412(例如在第二沉积过程中)来实现。锡膏412可包括或由固体颗粒和聚合物粘合剂(例如非固体粘合剂)形成。通过设置锡膏402,固体颗粒可设置在所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的凹部102r中。

根据各种实施例,在所述多于一次沉积过程(至少两次沉积过程)的第一沉积过程中,金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的第一部分以类似于视图400a中所示的方式形成。另外,在所述至少两次沉积过程的第二沉积过程中,金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的第二部分可以类似于视图400c中所示的方式在金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的第一部分上形成。

通过加热金属化部分202(例如第一接触焊盘202),可改变金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的化学成分,例如第一化学成分(在加热之前存在)可转化成第二化学成分(在加热之后存在)(例如金属材料)。相比于第一化学成分,第二化学成分可包括更少的非固体(例如流体材料)组分。第二化学成分可包括如高导电率、延展性和高热导率(例如比半导体材料更大的导电率和/或热导率)中的至少一者的金属性质。

图5a至图5c以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的电子器件。

如视图500a所示,形成金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可包括使用掩模502。掩模502可包括多个开口502o,其中所述多个开口502o中的每个开口可设置在所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的凹部102r上。开口502o可使凹部102r至少部分地(部分地或完全地)暴露。

固体颗粒可通过掩模502的开口502o设置,例如通过丝网印刷(类似于视图400a)。掩模502的延伸502t可限定设置在所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的凹部102r中和设置在其上的材料的体积(换言之,金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的体积)。

如视图500b所示,可在将固体颗粒置于凹部内和凹部上之后去除掩模502。在去除掩模502之后,金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可从凹部侧壁110突出。掩模502的延伸502t可限定金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的突起502p。在去除掩模502之后,可加热金属化部分202(例如第一接触焊盘202)(例如加热到烧结温度或回火温度中的至少一者)。在加热期间,可改变金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的化学成分。在第一化学成分转化成第二化学成分之前的金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的体积可大于凹部102r的体积。

如视图500c所示,掩模502可配置成使得加热之后(例如在第一化学成分转化成第二化学成分之后)的金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的体积大致等于凹部102r的体积。换言之,掩模502可配置成使得金属化部分202(例如第一接触焊盘202)在加热过程中的体积减小通过金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的突起502p来补偿。可替换地或者另外地,在加热金属化部分202(例如第一接触焊盘202)之后,可平坦化金属化部分202(例如第一接触焊盘202)以去除其余的突出。举例而言,可去除金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的从所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域突出的部分。

平坦化金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可包括机械加工、机械抛光、电化学抛光和化学机械抛光中的至少一种。可在对固体颗粒进行烧结和回火中的至少一种之后平坦化金属化部分202(例如第一接触焊盘202)。平坦化之后的金属化部分202(例如第一接触焊盘202)(换言之,平坦化的金属化部分202(例如第一接触焊盘202))可为开孔的,换言之,金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的孔隙可包括金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的平坦化表面中的开口。

通过平坦化金属化部分202(例如第一接触焊盘202),可减小金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的粗糙度。换言之,平坦化金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的粗糙度可小于所形成的金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的粗糙度。举例而言,平坦化金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可配置成使金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的粗糙度减小到这样的值,该值小于金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的空间孔隙尺寸和金属化部分202(例如第一接触焊盘202)(例如固体颗粒)的空间颗粒尺寸中的至少一者。

在平坦化期间,可减小金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的粗糙度(例如均方根)。平坦化之后的金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的粗糙度(例如均方根粗糙度)(换言之,平坦化表面的粗糙度)可小于大约10μm,例如小于大约5μm,例如小于大约2μm,例如小于大约1μm。

图6a和图6b以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的电子器件。

在使所述多个器件区域106a、106b、106c彼此单片化之后,所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域可提供电子器件602,如视图600a所示。

电子器件602可包括从电子器件602的第一侧102t延伸到电子器件602中的凹部102r。凹部102r可由电子器件602的凹部侧壁110限定。此外,电子器件602可包括位于凹部102r和电子器件602的与第一侧102t相对的第二侧102b之间(例如位于凹部102r和电子器件602的第二侧102b上的表面602s之间)的至少一个半导体部件112(例如至少一个电子部件112)。电子器件602可包括金属化部分202(例如第一接触焊盘202),其形成在凹部102r中以电连接所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)。金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可至少部分地填充凹部102r。金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的至少一个孔隙特性(例如孔隙率)(例如在空间上平均)可大于凹部侧壁110、衬底102和电子器件602中至少一者的孔隙特性(例如孔隙率)。

此外,电子器件602可包括焊接材料206,以电连接金属化部分202(例如第一接触焊盘202),例如与金属化部分202(例如第一接触焊盘202)物理接触。焊接材料206可从凹部侧壁110突出。举例而言,焊接材料206可为焊料凸块的形式。

如视图600b所示,电子器件602可例如通过焊接材料206电连接至载体604。将电子器件602电连接至载体604可包括或通过裸片贴装过程来实现。载体604可包括或由其上设置电子器件602的导电接收区域形成。焊接材料206可将金属化部分202(例如第一接触焊盘202)与载体604的导电接收区域电连接。焊接材料206可配置成设置在凹部侧壁110与载体604之间。凹部侧壁110可设置成远离载体604。凹部侧壁110可包括或者由半导体材料(例如硅)形成。

图7a和图7b以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的电子器件。如视图700a所示,焊接材料206可至少部分地延伸到凹部102r中。举例而言,金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可填充凹部102r的第一部分。焊接材料206可填充凹部102r的第二部分。可选地,焊接材料206可例如通过平坦化而与凹部侧壁110对准。

如视图700b所示,凹部侧壁110可与载体604物理接触。焊接材料206可将载体604与金属化部分202(例如第一接触焊盘202)电连接。凹部侧壁110可至少部分地围绕焊接材料206。

图8示出了根据各种实施例的图800。在图800中,在金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的温度上方示出了金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的电阻率803(例如加热过程中的)。加热可从金属化部分202(例如第一接触焊盘202)中去除至少一种非固体(例如流体)组分,这可导致金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的电阻率803降低。所示的电阻率803被标准化为100℃下的电阻率803(相关性为大约100%)。在加热过程中(例如在回火温度以上),金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的电阻率可能下降,例如下降到小于100℃下电阻率(r100)的大约75%,例如下降到小于r100的大约50%,例如下降到小于r100的大约25%,例如下降到小于r100的大约20%。电阻率下降可指示从金属化部分202(例如第一接触焊盘202)中去除了所述至少一种非固体组分(例如通过分解或蒸发中的至少一种)。可替换地或者另外地,电阻率下降可指示在金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的固体颗粒之间形成了电连接。

对于由线802表示的第一锡膏的化学成分,电阻率在从大约150℃至大约300℃的温度范围内降低,例如对于高于240℃的温度而言降低到小于r100的大约30%,例如对于高于300℃的温度而言降低到小于r100的大约15%,例如对于高于350℃的温度而言降低到小于r100的大约5%。对于第一锡膏,非固体组分的分解温度和蒸发温度中的至少一者可在大约150℃至大约250℃的范围内。

对于由线804表示的第二锡膏的化学成分,电阻率在从大约150℃至大约200℃的温度范围内降低,例如对于高于160℃的温度而言降低到小于r100的大约30%,例如对于高于200℃的温度而言降低到小于r100的大约15%,例如对于高于250℃的温度而言降低到小于r100的大约10%。对于第二锡膏,非固体组分的分解温度或蒸发温度中的至少一者可在大约150℃至大约200℃的范围内。

相比于第一锡膏,第二锡膏可包括更易挥发的非固体组分。可替换地或者另外地,线802可表示第一加热过程,而线804可表示第二加热过程,例如对于具有相同化学成分的第一锡膏和第二锡膏而言。与第一加热过程相比,第二加热过程可包括相对于第一加热过程而言的额外化学过程。举例而言,第一加热过程可包括在不对金属化部分202(例如第一接触焊盘202)施加蚀刻剂的情况下对金属化部分202(例如第一接触焊盘202)进行(纯粹)加热,而第二加热过程可包括在对金属化部分202(例如第一接触焊盘202)施加蚀刻剂的情况下对金属化部分202(例如第一接触焊盘202)进行加热(热化学过程)。可替换地或者另外地,相比于第一加热过程,第二加热过程可包括更具有活性的蚀刻剂或更具有还原性的气氛中的至少一种。

对于第一锡膏和第一加热过程中的至少一者,回火温度可小于大约350℃,例如在大约275℃至大约350℃的范围内。对于第二锡膏和第二加热过程中的至少一者,回火温度可小于大约275℃,例如在大约200℃至大约275℃的范围内,例如小于大约260℃。降低的回火温度可在器件区域和衬底102中的至少一者中导致较小的热机械应力。

举例而言,在回火温度下或高于回火温度下的金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的比电阻可小于大约20μohm·cm(微欧·厘米),例如小于大约10μohm·cm,例如小于大约5μohm·cm,例如小于大约4.5μohm·cm。

对于第二锡膏和第二加热过程中的至少一者,烧结温度可小于用于第一锡膏和第一加热过程中的至少一者的烧结温度。第二锡膏和第二加热过程中的至少一者可实现以下中的至少一者:在衬底102由处理载体104承载的过程中(例如在衬底粘附至处理载体104(也称为衬底载体104,参见图1a)的过程中)实现和利于衬底102的处理。

图9以示意性横截面图或侧视图示出了在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的电子器件900。电子器件900可包括与至少一个半导体部件112(例如至少一个电子部件112)电接触(例如物理接触)的金属化部分202(例如第一接触焊盘202)。此外,电子器件900可包括与金属化部分202(例如第一接触焊盘202)电接触(例如物理接触)的焊接材料206。焊接材料206可通过印刷来设置,例如通过丝网印刷、模板印刷和喷墨印刷中的至少一种来设置。

焊接材料206可侵入到金属化部分202(例如第一接触焊盘202)中,例如在将焊接材料206加热到回流温度(例如大于或等于焊接材料206的熔融温度)的过程中。焊接材料206可在金属化部分202(例如第一接触焊盘202)中形成焊料凸块。焊料凸块可配置成用于例如通过裸片贴装过程而进一步电连接电子器件900。通过自动处理可减小发生的气穴206v的尺寸和量中的至少一者。

金属化部分202(例如第一接触焊盘202)(例如固体颗粒)(的材料)的熔融温度可大于焊接材料206的熔融温度,例如金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的熔融温度(第一熔融温度)可为焊接材料206的熔融温度(第二熔融温度)的150%,例如为第二熔融温度的大约200%(例如为第二熔融温度的大约300%,例如为第二熔融温度的大约400%,例如为第二熔融温度的大约500%)和/或大于大约500℃(例如大于大约600℃,例如大于大约700℃,例如大于大约800℃,例如大于大约900℃,例如大于大约1000℃)。第二熔融温度和回流温度中的至少一者可小于大约500℃,例如小于大约400℃,例如小于大约300℃,例如等于或小于大约230℃,例如小于大约200℃。

焊接材料206可在回流炉中被加热(例如至少加热到回流温度),例如在惰性气氛中(换言之,在惰性气体或惰性气体混合物中)被加热,例如在气态氮中被加热。

图10a以示意性横截面图1000a或侧视图1000a示出了在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的电子器件。每个电子器件可包括或由所述多个器件区域106a、106b、106c中的一个器件区域形成。设置在所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域中的所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)可包括或由集成电路(也称为芯片)(例如超薄芯片)形成。

所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域可包括稳定化结构(也称为太鼓结构)。稳定化结构(也称为芯片-太鼓结构)可包括或由凹部侧壁110形成。凹部侧壁110可形成围绕所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的凹部102r的框架。

每个电子器件可包括金属化部分202(例如第一接触焊盘202)。金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可提供背面金属化。金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可包括或由多孔金属(例如多孔铜)形成。

图10b以示意性横截面图1000b或侧视图1000b示出了在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的电子器件。

该方法可包括在衬底102中在所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域中形成凹部102r。形成凹部102r可包括使用掩模1004。掩模1004可包括多个开口1004o,其中所述多个开口1004o中的每个开口可设置在所述多个器件区域106a、106b、106c中的至少一个器件区域上。开口1004o可暴露所述多个器件区域106a、106b、106c中的器件区域的一部分,例如中心部分。所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域的凹部102r可穿过所述多个开口1004o中的一个开口形成,例如通过穿过开口进行蚀刻,例如使用干法蚀刻(例如等离子体蚀刻)、湿法蚀刻和电化学蚀刻中的至少一种。所述多个开口1004o中的开口的横向延伸(垂直于方向101)可限定穿过相应开口1004o形成的凹部102r的横向延伸1704。

图11a以示意性横截面图或侧视图示出了在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的电子器件。

电子器件可包括金属化部分202(例如第一接触焊盘202),该金属化部分包括多个至少部分互连的孔隙702(多孔结构702)。多孔结构702可通过印刷过程形成,所述印刷过程例如为锡膏印刷过程(例如通过模板印刷过程、丝网印刷过程和喷墨印刷中的至少一种来进行),例如金属锡膏印刷(例如使用含金属颗粒的锡膏)。可替换地或者另外地,多孔结构702可通过等离子体粉尘沉积(例如使用粉尘等离子体)来形成。多孔结构702可限定固体颗粒的孔隙特性,包括孔隙密度、孔隙尺寸和孔隙率中的至少一者。金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的至少一个孔隙特性可大于凹部侧壁110、衬底102、另外的金属化部分212(例如第二接触焊盘212)以及所述至少一个半导体部件112(例如至少一个电子部件112)中的至少一者的孔隙特性。

孔隙密度可指代每面积或每体积的孔隙的数量。空间孔隙尺寸可指代空间孔隙体积或空间孔隙伸展(延伸),例如垂直于方向101和平行于方向101中的至少一种,例如孔隙直径。空间孔隙尺寸和孔隙密度中的至少一者可指代空间平均值,例如在金属化部分202(例如第一接触焊盘202)、凹部侧壁110、衬底102、另外的金属化部分212(例如另外的接触焊盘212)以及所述至少一个半导体部件112(例如至少一个电子部件112)中的至少一者上的平均值。多孔结构702的至少一个孔隙(例如多个孔隙)可例如在表面202处开口304o。表面202s可(宏观地)垂直于方向101(换言之,表面202s可限定垂直于方向101的宏观表面平面)。

根据各种实施例,孔隙网络702可包括或由以下中的至少一种形成:微孔,换言之,具有的延伸(例如垂直表面202s或平行于表面202s中的至少一种,例如直径)小于大约100nm的孔隙304t;中孔,换言之,具有的延伸(例如垂直表面202s或平行于表面202s中的至少一种,例如直径)在大约100nm至大约1μm范围内的孔隙304t;以及大孔,换言之,具有的延伸(例如垂直表面202s或平行于表面202s中的至少一种,例如直径)大于大约1μm的孔隙304t。

图11b和图11c以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的电子器件。

如视图1100b所示,金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可包括或由多个固体颗粒1102形成。

根据各种实施例,多孔结构702的孔隙尺寸(例如空间平均孔隙尺寸)可在大约0.1μm至大约10μm的范围内,例如在大约0.5μm至大约10μm的范围内,例如在大约1μm至大约5μm的范围内。孔隙尺寸可限定多孔结构702的孔隙304t平行于表面202s的延伸(平行延伸)和多孔结构702的孔隙304t在金属化部分202(例如第一接触焊盘202)中的延伸(例如垂直于表面202s(竖直延伸))中的至少一者。

金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可由固体颗粒(也称为颗粒材料)形成。固体颗粒可烧结在一起,例如使得它们的颗粒在接触区域中彼此接触。在烧结过程中,固体颗粒可被压实并连接在一起,从而形成多孔结构702(也称为孔隙基体)的骨架结构的实体块。

金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可包括或由多孔铜形成,例如由凹部102r中的锡膏印刷而成,例如通过模板印刷、丝网印刷和喷墨印刷中的至少一种来执行印刷。锡膏可包括或由铜颗粒和非固体粘合剂形成。可在回火温度下(例如在大于或等于大约60℃下持续1小时)对印刷而成的金属化部分202(例如印刷而成的第一接触焊盘202)进行干燥,以至少部分地去除锡膏中的非固体组分并使其在烧结温度下(例如在至少400℃以上)烧结。干燥可使得在烧结之前去除锡膏中的非固体(例如液体)组分。回火温度可小于金属化部分202(例如第一接触焊盘202)(例如固体颗粒)的熔融温度的30%,例如大于非固体(例如液体)组分(例如有机溶剂)的蒸发温度。

加热金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可包括加热时间和在回火温度下的保持时间。在回火温度下保持的过程中,可去除金属化部分202(例如第一接触焊盘202)中的至少一种非固体(例如液体)组分(例如锡膏)。金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可在化学还原气氛中加热,所述化学还原气氛例如包括处于惰性载气(例如氮气或氩气中的至少一种)中的化学还原气体(例如甲酸或一氧化碳中的至少一种)。可替换地,可使用另一固体颗粒沉积过程(例如等离子体粉尘沉积)形成金属化部分202(例如第一接触焊盘202)。金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的孔隙率可在从大约40%至大约50%的范围内。

如视图1100c所示,焊接材料206可以在金属化部分202(例如第一接触焊盘202)之中和之上中的至少一种方式设置。金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可包括或由多个固体颗粒1102形成。焊接材料206可延伸到金属化部分202(例如第一接触焊盘202)的至少一个开口304o中。可替换地或者另外地,焊接材料206可延伸到多孔结构702的至少一个孔隙中。

图12a以示意性横截面图或侧视图示出在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的电子器件1200a(例如半导体器件1200a)。

根据各种实施例,电子器件1200a可包括彼此并联电连接1904并与一个或多个金属化部分202、212(例如一个或多个接触焊盘202、212)电接触的多个半导体部件112(例如多个电子部件)(也称为半导体电路元件)112a、112b、112c。

电子器件1200a可包括位于衬底102的第一侧102t上的第一金属化部分1922。所述多个半导体部件112a、112b、112c(例如所述多个电子部件112a、112b、112c)中的每个半导体部件(例如每个电子部件)可电连接1904至第一金属化部分1922。第一金属化部分1922可包括多孔结构702。第一金属化部分1922可包括或由第一金属化部分202(例如第一接触焊盘202)形成。

可替换地或者另外地,电子器件1200a可包括位于衬底102的第二侧102b上的第二金属化层1822。所述多个半导体部件112a、112b、112c(例如所述多个电子部件112a、112b、112c)中的每个半导体部件(例如每个电子部件)可电连接1904至第二金属化部分1822。第二金属化部分1822可包括或由至少一个第二金属化部分212(例如第二接触焊盘212)形成。可替换地或者另外地,第二金属化部分1822可包括或由再分布层形成。

所述多个半导体部件112a、112b、112c中的每个半导体部件(例如所述多个电子部件112a、112b、112c中的每个电子部件)可包括二极管结构(也称为二极管单元)或晶体管结构(也称为晶体管单元)。所述多个半导体部件112a、112b、112c(例如所述多个电子部件112a、112b、112c)可为功率电子电路结构1112的一部分或者形成功率电子电路结构1112。举例而言,所述多个半导体部件112a、112b、112c中的每个半导体部件(例如所述多个电子部件112a、112b、112c中的每个电子部件)(例如功率电子电路结构1112)可包括或由晶体管(例如功率晶体管)形成。可替换地或者另外地,所述多个半导体部件112a、112b、112c中的每个半导体部件(例如所述多个电子部件112a、112b、112c中的每个电子部件)(例如功率电子电路结构1112)可包括或由竖直结构形成。竖直结构可被理解为提供从第一侧102t到第二侧102b(或反之亦然)的电流(例如平行于方向101)。可替换地或者另外地,所述多个半导体部件112a、112b、112c中的每个半导体部件(例如所述多个电子部件112a、112b、112c中的每个电子部件)(例如功率电子电路结构1112)可包括至少一个栅极端子。所述至少一个栅极端子可电连接至第二金属化部分1822(如果存在的话)。

根据各种实施例,第一金属化部分202(例如至少一个第一接触焊盘202)和至少一个第二金属化部分212(例如至少一个第二接触焊盘212)中的至少一者可为可焊接和可粘合中的至少一种。

图12b以示意性横截面图或侧视图示出在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的电子器件1200b(例如半导体器件1200b)。

电子器件1200b可包括以在衬底102的半导体区域之上和之中中的至少一种方式形成的至少一个半导体部件112a、112b、112c(例如至少一个电子部件112a、112b、112c),例如从而形成功率电子电路结构1112。举例而言,所述至少一个半导体部件112a、112b、112c、112(所述例如至少一个电子部件112a、112b、112c、112)可包括或由与至少一个金属化部分202、212a、212b(例如至少一个接触焊盘202、212a、212b)电接触1904的至少一个晶体管(换言之,一个或多个晶体管)形成。所述至少一个半导体部件112a、112b、112c、112(例如所述至少一个电子部件112a、112b、112c、112)可包括或由绝缘栅双极晶体管形成。

根据各种实施例,电子器件1200b可包括第一金属化部分202(例如第一接触焊盘202)(例如至少一个集电极接触焊盘202)。第一金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可电连接1904至所述至少一个半导体部件112a、112b、112c、112(例如所述至少一个电子部件112a、112b、112c、112)。

可替换地或者另外地,电子器件1200b可包括形成为与所述至少一个半导体部件112a、112b、112c、112(例如所述至少一个电子部件112a、112b、112c、112)电接触1904的至少一个第二金属化部分212a、212b(例如至少一个第二接触焊盘212a、212b)(例如源极/漏极接触焊盘212a)。所述至少一个第二金属化部分212a、212b(例如所述至少一个第二接触焊盘212a、212b)可以可选地包括栅极接触焊盘212b,例如该栅极接触焊盘可形成为与衬底102和所述至少一个半导体部件112a、112b、112c、112(例如所述至少一个电子部件112a、112b、112c、112)中的至少一者电绝缘。可选地,可通过构造第二金属化层1822来形成所述至少一个第二金属化部分212a、212b(例如所述至少一个第二接触焊盘212a、212b)。

形成器件1200a、1200b的方法可包括:在衬底102中形成包括至少一个半导体部件112a、112b、112c、112(例如所述至少一个电子部件112a、112b、112c、112)的有源芯片区域;形成与有源芯片区域电接触的至少两个金属化部分202、212a、212b(例如至少两个接触焊盘202、212a、212b)。所述至少两个金属化部分202、212a、212b(例如所述至少两个接触焊盘202、212a、212b)可包括形成在衬底102的凹部102r中的第一金属化部分202(例如第一接触焊盘202)以及至少一个第二金属化部分212a、212b(例如所述至少一个第二接触焊盘212a、212b)。第一金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可包括小于所述至少一个第二金属化部分212a、212b(例如所述至少一个第二接触焊盘212a、212b)、衬底102、凹部侧壁110以及所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)中的至少一者的孔隙特性。可替换地或者另外地,第一金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可包括大于衬底102、所述至少一个第二金属化部分212a、212b(例如至少一个第二接触焊盘212a、212b)、凹部侧壁110以及所述至少一个半导体部件112a、112b、112c(例如所述至少一个电子部件112a、112b、112c)中的至少一者的硬度。可替换地或者另外地,第一金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可包括大于衬底102、所述至少一个第二金属化部分212a、212b(例如所述至少一个第二接触焊盘212a、212b)、凹部侧壁110以及所述至少一个半导体部件112a、112b、112c(例如所述至少一个电子部件112a、112b、112c)中的至少一者的密度。第一金属化部分202(例如第一接触焊盘202)可包括或由多孔应力补偿材料形成,以提供小于所述至少一个第二金属化部分212a、212b(例如所述至少一个第二接触焊盘212a、212b)、衬底102、凹部侧壁110以及所述至少一个半导体部件112a、112b、112c(例如所述至少一个电子部件112a、112b、112c)中的至少一者的机械刚度。

图13a以示意性横截面图或侧视图示出了在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的电子器件1300a,电子器件1300a包括至少一个电子部件112a、112b、112c,例如功率电子电路结构(功率芯片)。

电子器件1300a可包括形成在第一侧102t上的掺杂剂层2010。掺杂剂层2010可包括或由第一掺杂类型形成。掺杂剂层2010可包括或者由集电极区域(为集电极区域形式的掺杂区域)形成。

电子器件1300a还可包括集为电极接触焊盘202(例如漏极接触焊盘202)形式的第一接触焊盘202。第一接触焊盘202可电接触掺杂剂层2010。第一接触焊盘202可包括或由金属化层形成。

此外,电子器件1300a可包括第一掺杂区域2006。第一掺杂区域2006可包括或由基极区域形成。第一掺杂区域2006可包括与掺杂剂层2010(换言之,掺杂剂层2010的掺杂剂)等同的掺杂类型,例如第一掺杂类型(例如具有该掺杂类型的掺杂剂)。电子器件1300a还可包括与第一掺杂区域2006电接触的第二接触焊盘212a。第二接触焊盘212a可包括或由发射极接触焊盘212a(例如源极接触焊盘212a)形成。第二接触焊盘212a可包括或由金属化层形成。

此外,电子器件1300a可包括形成在第一掺杂区域2006与掺杂剂层2010之间的第二掺杂区域2004。第二掺杂区域2004可包括或由漂移区域形成。第二掺杂区域2004可包括与掺杂剂层2010不同的掺杂类型(第二掺杂类型),例如具有第二掺杂类型的掺杂剂。第二掺杂区域2004可包括外延形成层。

电子器件1300a还可包括另一个第二接触焊盘212b。该另一个第二接触焊盘212b可包括或由栅极接触焊盘212b形成。该另一个第二接触焊盘212b可形成为与第二掺杂区域2004电绝缘,例如通过形成在该另一个第二接触焊盘212b与第二掺杂区域2004之间的电绝缘层来实现。该另一个第二接触焊盘212b可包括或由金属化层形成。

此外,电子器件1300a可包括第三掺杂区域2008。第三掺杂区域2008可包括或由发射极区域形成。第三掺杂区域2008可包括与掺杂剂层2010不同的掺杂类型,例如第二掺杂类型(例如具有该掺杂类型的掺杂剂)。第三掺杂区域2008的掺杂剂浓度可大于第二掺杂区域2004的掺杂剂浓度。

可选地,电子器件1300a可在第二掺杂区域2004与掺杂剂层2010之间包括第四掺杂区域2002。第四掺杂区域2002可包括或由场截止区域(fieldstopregion)形成。第四掺杂区域2002可包括具有与掺杂剂层2010不同的掺杂类型的掺杂剂。第四掺杂区域2002可包括比第二掺杂区域2004更高的掺杂剂浓度。

根据各种实施例,第一掺杂类型可为n掺杂类型,而第二掺杂类型可为p掺杂类型。可替换地,第一掺杂类型可为p掺杂类型,而第二掺杂类型可为n掺杂类型。

电子器件1300a(例如至少一个电子部件112、112a、112b、112c(例如半导体电路元件112、112a、112b、112c))可包括或由晶体管结构形成,所述晶体管结构例如为平面晶体管结构(提供竖直电流)。晶体管结构可包括或由多个p-n结形成。p-n结可由具有不同掺杂类型的两个掺杂区域的界面形成,所述界面例如为以下中的至少一种之间的界面:第一掺杂区域2006与第二掺杂区域2004;第一掺杂区域2006与第三掺杂区域2008;第二掺杂区域2004与掺杂剂层2010;掺杂剂层2010与第四掺杂区域2002(如果存在的话,例如位于igbt中)。

根据各种实施例,电子器件1300a(例如至少一个电子部件112、112a、112b、112c)可包括或由绝缘栅双极晶体管形成。可选地,电子器件1300a可在不具有掺杂剂层2010的情况下形成。

图13b以示意性横截面图或侧视图示出了在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的电子器件1300b,例如包括至少一个电子部件112、112a、112b、112c,例如提供功率电子电路结构。

电子器件1300b可包括形成在第二侧102b上的掺杂剂层2010。掺杂剂层2010可包括或由第一掺杂类型形成。

电子器件1300b还可包括与掺杂剂层2010电接触的第一接触焊盘202。第一接触焊盘202可包括或由电极接触焊盘形成。第一接触焊盘202可包括或由金属化层形成。第一接触焊盘202可大致覆盖掺杂剂层2010。

此外,电子器件1300b可包括第一掺杂区域2006。第一掺杂区域2006可包括或由第一结区域形成。第一掺杂区域2006可包括具有与掺杂剂层2010(换言之,掺杂剂层2010的掺杂剂)不同的掺杂类型(例如第二掺杂类型)的掺杂剂。电子器件1300b还可包括与第一掺杂区域2006电接触的第二接触焊盘212。第二接触焊盘212可包括或由电极接触焊盘形成。第二接触焊盘212a可包括或由金属化层形成。此外,电子器件1300b可包括形成在第一掺杂区域2006与掺杂剂层2010之间的第二掺杂区域2004。第二掺杂区域2004可包括或由第二结区域形成。第二掺杂区域2004可包括与掺杂剂层2010的掺杂类型等同的掺杂类型,例如具有第一掺杂类型的掺杂剂。

可选地,电子器件1300b可在第二掺杂区域2004与掺杂剂层2010之间包括第三掺杂区域2002。第三掺杂区域2002可包括或由场截止区域形成。第三掺杂区域2002可包括与掺杂剂层2010的掺杂类型等同的掺杂类型(例如具有该掺杂类型的掺杂剂)。第三掺杂区域2002可包括比第一掺杂区域2006和第二掺杂区域2004中的至少一者更高的掺杂剂浓度。

电子器件1300b(例如至少一个电子部件112、112a、112b、112c,例如功率电子电路结构)可包括或由二极管结构形成,所述二极管结构例如为平面二极管结构(提供竖直电流)。二极管结构可包括或由p-n结形成,例如由具有不同掺杂类型的两个掺杂区域的界面(例如第一掺杂区域2006与第二掺杂区域2004之间的界面)形成。

可选地,电子器件1300b可在不具有掺杂剂层2010的情况下形成。

图14以示意性流程图示出了根据各种实施例的方法1400。方法1400可包括在1402中形成通过切割衬底的区域而彼此分离的衬底中多个器件区域。此外,方法1400可包括在1404中通过在切割区域中切割衬底而将所述多个器件区域彼此单片化。可选地,该方法可包括在所述多个器件区域的每个器件区域中形成稳定化结构。

图15以示意性流程图示出了根据各种实施例的方法1500,例如用于处理器件区域(例如衬底中的多个器件区域中的器件区域)的方法。衬底可包括至少一个半导体部件(例如至少一个电子部件)。

方法1500可包括在1502中在器件区域中形成至衬底的凹部。凹部可由衬底的凹部侧壁限定。方法1500可包括在1504中在凹部中形成金属化部分(例如接触焊盘),例如用以电连接所述至少一个半导体部件(例如所述至少一个电子部件),其中金属化部分(例如接触焊盘)具有比凹部侧壁更大的孔隙率。

方法1500可以可选地包括例如在形成凹部之前在衬底中形成所述至少一个半导体部件(例如所述至少一个电子部件)。所述至少一个半导体部件(例如所述至少一个电子部件)可在独立于形成凹部的过程中形成。

金属化部分(例如接触焊盘)可靠近衬底(或相应器件区域)的第一侧。所述至少一个半导体部件(例如所述至少一个电子部件)可靠近衬底(或相应器件区域)的与第一侧相对的第二侧。所述至少一个半导体部件(例如所述至少一个电子部件)可包括面向衬底(或相应器件区域)第一侧的第一侧。所述至少一个半导体部件(例如所述至少一个电子部件)可包括面向衬底(或相应器件区域)、凹部以及金属化部分(例如接触焊盘)中的至少一者的第二侧的第二侧。金属化部分(例如接触焊盘)可电接触所述至少一个半导体部件(例如所述至少一个电子部件),例如所述至少一个半导体部件(例如所述至少一个电子部件)的第一侧。至少一个另外的金属化部分(例如另外的接触焊盘)可电接触所述至少一个半导体部件(例如所述至少一个电子部件),例如所述至少一个半导体部件(例如所述至少一个电子部件)的第二侧。

该方法可以可选地包括在金属化部分(例如接触焊盘)上设置用于电连接金属化部分(例如接触焊盘)的焊接材料。金属化部分(例如接触焊盘)的面向衬底(或相应器件区域)第一侧的(换言之,与所述至少一个半导体部件(例如所述至少一个电子部件)相对的)表面可具有以下特征中的至少一种:暴露的或者至少部分地被焊接材料覆盖的。

图16以示意性流程图示出了根据各种实施例的方法1600,例如用于处理器件区域(例如衬底中的多个器件区域中的器件区域)的方法。方法1600可包括在1602中在衬底中在器件区域中形成凹部,其中凹部由衬底的凹部侧壁限定。方法1600可包括在1604中在凹部中在所述至少一个半导体部件(例如所述至少一个电子部件)的第一侧上形成金属化部分(例如接触焊盘),例如用以电连接所述至少一个半导体部件(例如所述至少一个电子部件)的第一侧。方法1600可包括在1606中形成至少一个另外的金属化部分(例如至少一个另外的接触焊盘),以电连接所述至少一个半导体部件(例如所述至少一个电子部件)的与第一侧相对的第二侧。金属化部分(例如接触焊盘)可具有比凹部侧壁和所述至少一个另外的金属化部分(例如另外的接触焊盘)中的至少一者更大的孔隙率。

图17a和图17b以示意性横截面图或顶视图(与方向101平行地观察)分别示出了在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的电子器件。

如视图1700a所示,衬底102可包括多个器件区域106a、106b、106c、106a'、106b'、106c'以及位于它们之间的切割区域108。所述多个器件区域106a、106b、106c、106a'、106b'、106c'中的相邻器件区域可通过切割区域108而分离。

在所述多个器件区域106a、106b、106c、106a'、106b'、106c'中的每个器件区域中可形成至少一个凹部102r。所述多个器件区域106a、106b、106c、106a'、106b'、106c'中的相邻器件区域的凹部之间的距离1702可小于每个凹部102r沿着该距离(例如垂直于方向101)的延伸1704(也称为横向延伸1704)(也参见图1b)。

每个凹部102r的延伸1704可大于单片化的器件区域106a、106b、106c的与其平行的延伸106l(也称为器件延伸,对应于相邻的切割区域108的距离)的大约50%,例如大于器件延伸106l的大约60%,例如大于器件延伸106l的大约70%,例如大于器件延伸106l的大约80%,例如大于器件延伸106l的大约90%,例如大于器件延伸106l的大约100%。

在所述多个器件区域106a、106b、106c、106a'、106b'、106c'的每个凹部102r中可形成金属化部分202(例如接触焊盘202)。金属化部分202(例如接触焊盘202)可包括比限定凹部102r的凹部侧壁110更大的孔隙率。

凹部侧壁110可围绕所述多个器件区域106a、106b、106c、106a'、106b'、106c'中的每个器件区域的凹部102r。凹部侧壁110可设置在凹部102r与切割区域108之间。切割区域108可在所述多个器件区域106a、106b、106c,106a',106b',106c的相邻器件区域的凹部侧壁110之间延伸。凹部侧壁110可形成围绕凹部102r的稳定化框架。

如视图1700b所示,可通过在切割区域108中切割衬底102而将所述多个器件区域106a、106b、106c、106a'、106b'、106c'彼此单片化。切割衬底102可配置成使得限定所述多个器件区域106a、106b、106c、106a'、106b'、106c'中的每个器件区域的凹部102r的凹部侧壁110可不被切割。

图18a至图18c以示意性横截面图或侧视图分别示出了在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的电子器件。

在所述多个器件区域106a、106b、106c中的每个器件区域中形成凹部102r可配置成使得凹部的横截面(垂直于方向101)沿着方向101改变。方向101可指向所述至少一个半导体部件112(例如所述至少一个电子部件112)(参见图1c)。

如视图1800a所示,形成凹部102r可配置成使得凹部102r的横截面沿着方向101增大。

如视图1800b所示,形成凹部102r可配置成使得凹部102r的横截面沿着方向101减小。

如视图1800c所示,形成凹部102r可配置成使得凹部侧壁110包括至少一个台阶110s。所述至少一个台阶110s可围绕凹部102r。如果凹部侧壁110包括至少一个台阶110s,则形成凹部102r可配置成使得凹部102r的横截面沿着方向101减小或增大。

根据各种实施例,用于处理器件区域106a、106b、106c的方法可包括:由衬底102的第一侧102t在衬底102中形成凹部102r;由器件区域106a、106b、106c的与第一侧102t相对的第二侧102b形成至少一个掺杂区域(例如用于在器件区域106a、106b、106c中形成至少一个半导体部件112、112a、112b、112c(例如至少一个电子部件112、112a、112b、112c)。可替换地,可为衬底102提供至少一个掺杂区域(例如所述至少一个半导体部件112、112a、112b、112c(例如所述至少一个电子部件112、112a、112b、112c))。

用于处理器件区域106a、106b、106c的方法还可包括:形成至少部分地填充凹部102r(例如电连接至半导体部件112、112a,112b、112c(例如电子部件112、112a、112b、112c))的金属化部分202(例如接触焊盘202))。金属化部分202(例如接触焊盘202)可为导电的或至少包括导电材料(例如金属)。

器件区域106a、106b、106c的进一步处理可包括通过在衬底102的切割区域108中切割衬底102而将器件区域106a、106b、106c从衬底102中单片化。器件区域106a、106b、106c可由衬底102的切割区域围绕。

金属化部分202(例如接触焊盘202)可具有比衬底102的围绕凹部102r的部分更大的孔隙率。可替换地或者另外地,金属化部分202(例如接触焊盘202)可具有比衬底102的切割区域108更大的孔隙率。集成功率电子器件可包括或由所述至少一个半导体部件112、112a、112b、112c(例如所述至少一个电子部件112、112a、112b、112c)形成。

图19a以示意性顶视图1900a示出了在根据按照各种实施例的方法的处理过程中的各种实施例的金属化部分202(例如接触焊盘202),并且图19b以示意性横截面图1900b或侧视图1900b示出了图19a的金属化部分202(例如接触焊盘202)。

举例而言,衬底的厚度102c可为大约400μm。凹部102r和金属化部分202(例如接触焊盘202)中的至少一者沿着方向101的延伸101d可为大约200μm。衬底102可由印刷铜覆盖(例如全面积)并在400℃回火(退火)至少3小时。随后,可通过将金属化部分202(例如接触焊盘202)向下平坦化至衬底102的材料来部分地去除铜。

使用根据各种实施例的方法或设备的证据可通过化学分析和/或物理分析来提供。举例而言,可分析金属化部分202(例如接触焊盘202)的横截面(例如如本文所述)。横截面可通过聚焦离子束切割(fib切割)来制备。

有机组分(例如溶剂、粘合剂或颗粒涂层)的存在(例如痕迹)可指示印刷过程(例如锡膏印刷)的使用。裸片贴装(例如通过使用锡膏)可通过x射线能谱(edx)显示。凹部102r和凹部侧壁110(例如稳定化结构)可通过扫描电子显微镜(sem)显示。

作为印刷的替换或补充,可使用等离子体粉尘(等离子体粉尘沉积)形成金属化部分202(例如接触焊盘202)。等离子体粉尘沉积可能比印刷更耗时。举例而言,印刷可提供在一次或两次沉积过程内填充凹部102r,而等离子体粉尘沉积在每个沉积过程仅仅可提供几个微米(μm)的厚度。与印刷相比,对于等离子体粉尘沉积而言,形成金属化部分202(例如接触焊盘202)所需的时间可能多得多。

与无孔金属化部分202(例如无孔接触焊盘)相比,根据各种实施例的金属化部分202(例如接触焊盘202)可降低生产成本并且/或者减少芯片中的热机械负载(例如由热变化产生的应力)。因此,根据各种实施例的金属化部分202(例如接触焊盘202)可增加芯片的稳定性。金属化部分202(例如接触焊盘202)可减少在芯片的后端处理过程中(例如在芯片封装过程中,在拾取芯片(例如从衬底载体(例如切割箔)释放芯片)过程中)出现裂纹的风险。这可增加可操作和已处理好的芯片的产量,并且增加已处理好的芯片的可靠性。

此外,在下文中将描述各种实施例。

1.一种用于处理衬底的方法,所述方法包括:

处理通过切割区域而彼此分离的衬底中的多个器件区域,每个器件区域包括至少一个半导体部件,其中处理所述多个器件区域中的每个器件区域包括:

在所述器件区域中形成至所述衬底的凹部,其中所述凹部由所述衬底的凹部侧壁限定,其中所述凹部侧壁布置在所述器件区域中;

在所述凹部中形成用于机械稳定化的金属化部分,其中所述金属化部分具有比所述凹部侧壁更大的孔隙率;以及

通过在所述切割区域中切割所述衬底而将所述多个器件区域彼此单片化。

2.一种用于处理包括至少一个半导体部件的器件区域的方法,所述方法包括:

形成至所述器件区域的凹部,其中所述凹部由所述器件区域的凹部侧壁限定;以及

在所述凹部中形成用于机械稳定化的金属化部分,其中所述金属化部分具有比所述凹部侧壁更大的孔隙率。

3.根据条款1或2所述的方法,

其中所述至少一个半导体部件配置成在电能与以下中的至少一种之间转换:电能、机械能和光能。

4.根据条款1至3中的一项所述的方法,

其中所述至少一个半导体部件包括或由以下中的至少一者形成:

电气部件;

机电部件;

光电部件;和/或

光电机械部件。

5.根据条款1至4中的一项所述的方法,

其中所述金属化部分包括或由接触焊盘形成,以电连接所述至少一个半导体部件。

6.一种用于处理衬底的方法,所述方法包括:

处理通过切割区域而彼此分离的衬底中的多个器件区域,每个器件区域包括至少一个电子部件,其中处理所述多个器件区域中的每个器件区域包括:

在所述器件区域中形成至所述衬底的凹部,其中所述凹部由所述衬底的凹部侧壁限定,其中所述凹部侧壁布置在所述器件区域中;

在所述凹部中形成接触焊盘以电连接所述至少一个电子部件,其中所述接触焊盘具有比所述凹部侧壁更大的孔隙率;以及

通过在所述切割区域中切割所述衬底而将所述多个器件区域彼此单片化。

7.一种用于处理包括至少一个电子部件的器件区域的方法,

所述方法包括:

形成至所述器件区域的凹部,其中所述凹部由所述器件区域的凹部侧壁限定;以及

在所述凹部中形成接触焊盘以电连接所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件),其中所述接触焊盘具有比所述凹部侧壁更大的孔隙率。

8.根据条款1至7中的一项所述的方法,

其中所述凹部从第一侧延伸到所述器件区域中,并且所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)从所述凹部延伸到所述器件区域的与所述第一侧相对的第二侧。

9.根据条款1至8中的一项所述的方法,

其中所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)包括至少一个功率电子部件或者形成功率电子电路结构。

10.根据条款1至9中的一项所述的方法,

形成至少一个另外的金属化部分(相应地至少一个另外的接触焊盘),以在与所述凹部相对的位置电连接所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)。

11.一种用于处理衬底的方法,所述方法包括:

处理通过切割区域而彼此分离的衬底中的多个器件区域,每个器件区域包括至少一个功率电子部件;

其中处理所述多个器件区域中的每个器件区域包括:

在所述器件区域中形成至所述衬底的凹部,其中所述凹部由所述衬底的凹部侧壁限定;

在所述凹部中形成接触焊盘,以电连接所述至少一个功率电子部件的第一侧;

形成至少一个另外的接触焊盘,以电连接所述至少一个功率电子部件的与所述第一侧相对的第二侧;

其中所述接触焊盘具有比所述凹部侧壁或所述至少一个另外的接触焊盘中的至少一者更大的孔隙率;以及

通过在所述切割区域中切割所述衬底而将所述多个器件区域彼此单片化。

12.根据条款1至11中的一项所述的方法,

其中所述至少一个电子部件配置成提供与从所述第一侧指向所述第二侧的方向平行的电流。

13.根据条款1至12中的一项所述的方法,

其中所述凹部的宽度(横向延伸)大于所述凹部与所述切割区域的距离、所述凹部的深度(竖直延伸)以及所述凹部与相邻器件区域和相邻凹部中至少一者的距离中的至少一者。

14.根据条款1至13中的一项所述的方法,

其中所述凹部的深度(竖直延伸)大于所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)的厚度(竖直延伸)的大约一半,并且/或者

其中所述凹部延伸到所述器件区域和所述衬底中的至少一者中超过50%。

15.根据条款1至14中的一项所述的方法,

其中所述凹部侧壁形成稳定化框架,该稳定化框架具有比所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)更大的厚度(竖直延伸)。

16.根据条款15所述的方法,

其中所述稳定化框架围绕所述凹部。

17.根据条款1至16中的一项所述的方法,

其中所述稳定化框架和所述凹部侧壁中的至少一者在单片化之前由所述切割区域中的至少一个围绕,并且在单片化之后由暴露的表面围绕。

18.根据条款1至17中的一项所述的方法,还包括:

在所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)上设置焊接材料。

19.根据条款18所述的方法,

其中所述焊接材料至少部分地填充所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的至少一个孔隙。

20.根据条款1至19中的一项所述的方法,还包括:

在单片化之后将所述多个器件区域中的器件区域贴装至载体。

21.根据条款1至20中的一项所述的方法,

其中所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)包括器件区域的至少一种掺杂半导体材料。

22.根据条款1至21中的一项所述的方法,

其中所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)在所述器件区域中包括至少一个p-n结。

23.根据条款1至22中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括在所述凹部中设置固体颗粒。

24.根据条款1至23中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括在所述凹部中设置固体纳米颗粒。

25.根据条款1至24中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括印刷、点胶沉积、等离子体粉尘沉积以及电化学沉积中的至少一种。

26.根据条款25所述的方法,

其中印刷包括或由丝网印刷、模板印刷以及喷墨印刷中的至少一种形成。

27.根据条款1至26中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括烧结过程和回火过程中的至少一种。

28.根据条款27所述的方法,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的体积在所述烧结过程和所述回火过程中的至少一者的过程中减小。

29.根据条款1至28中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括以在所述凹部中和在所述凹部上中的至少一种方式设置第一化学成分,并且通过加热所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)将所述第一成分转变成与所述第一化学成分不同的第二化学成分。

30.根据条款29所述的方法,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的体积由于所述第一化学成分转变成第二化学成分而减小。

31.根据条款29或30所述的方法,

其中所述第一化学成分具有以下特征中的至少一种:包括液体组分以及为糊状的。

32.根据条款1至31中的一项所述的方法,

其中所述第二化学成分和所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)中的至少一者具有以下特征中的至少一种:金属状的以及多孔的。

33.根据条款1至32中的一项所述的方法,

其中所述第二化学成分和所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)中的至少一者包括或由以下中的至少一种形成:具有大于大约106西韦特每米的导电率的固体材料、具有大于大约150瓦每米和开尔文的热导率的固体材料以及多孔金属。

34.根据条款1至33中的一项所述的方法,

其中通过加热所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)以及将所述第一化学成分转变成第二化学成分中的至少一者来减小所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)中的聚合物、有机材料、非固体材料以及液体材料中的至少一者的含量。

35.根据条款1至34中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)组合物配置成使得在改变所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的化学成分和加热所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)之后,接触焊盘)大致等于凹部的体积。

36.根据条款1至35中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)配置成使得在执行改变所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的化学成分和加热所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)中的至少一者之前,所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的体积大于所述凹部的体积。

37.根据条款1至36中的一项所述的方法,

其中在执行改变所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的化学成分和加热所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)中的至少一者之前,所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的体积由用于形成所述金属化部分(相应为接触焊盘)的掩膜限定。

38.根据条款1至37中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括使用掩模。

39.根据条款1至38中的一项所述的方法,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的锡膏和固体颗粒中的至少一者通过掩模设置到所述凹部中。

40.根据条款1至39中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括通过掩模将固体颗粒设置到所述凹部中。

41.根据条款1至40中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括将包括在所述凹部中设置包括固体颗粒的锡膏。

42.根据条款1至41中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括平坦化所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)。

43.根据条款1至42中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括去除所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的从所述衬底突出的材料。

44.根据条款1至43中的一项所述的方法,

其中所述凹部侧壁从所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)突出。

45.根据条款1至44中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括至少两次沉积过程。

46.根据条款45所述的方法,

其中在所述至少两次沉积过程中的第一沉积过程中,形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的第一部分,并且在所述至少两次沉积过程中的第二沉积过程中,在所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的所述第一部分上形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的第二部分,其中第一沉积过程包括改变所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的所述第一部分的化学成分和加热所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的所述第一部分中的至少一者。

47.根据条款45或46所述的方法,

其中所述至少两次沉积过程中的所述第一沉积过程部分地填充所述凹部。

48.根据条款1至47中的一项所述的方法,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括导电材料,或者所述金属化部分(或所述接触焊盘)的实体部分由导电材料形成。

49.根据条款1至48中的一项所述的方法,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括金属材料,或者所述金属化部分(或所述接触焊盘)的实体部分由金属材料形成。

50.根据条款1至49中的一项所述的方法,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括银、镍、金以及铜中的至少一种,或者所述金属化部分(或所述接触焊盘)的实体部分由银、镍、金以及铜中的至少一种形成。

51.根据条款1至50中的一项所述的方法,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括至少部分互连的孔隙的孔隙网络。

52.根据条款1至51中的一项所述的方法,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括多孔结构。

53.根据条款1至52中的一项所述的方法,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括多孔金属。

54.根据条款1至53中的一项所述的方法,还包括:

在所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)与所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)之间形成阻挡层。

55.根据条款1至54中的一项所述的方法,还包括:

形成至少部分地衬于所述凹部的阻挡层。

56.根据条款1至55中的一项所述的方法,还包括:

在所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)与所述至少一个半导体器件(相应为所述至少一个电子器件)之间形成粘附层。

57.根据条款1至56中的一项所述的方法,还包括

形成至少部分地衬于所述凹部的粘附层。

58.根据条款54至57中的一项所述的方法,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)以在所述粘附层与所述阻挡层中的至少一者上或者与所述粘附层和所述阻挡层中的至少一者接触中的至少一种方式形成。

59.根据条款1至58中的一项所述的方法,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的孔隙率在从大约10%至大约90%的范围内。

60.根据条款1至59中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括将所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)加热到在所述金属化部分的固体材料(相应为所述接触焊盘)的熔融温度的大约20%至大约90%范围内的温度。

61.根据条款1至60中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括将所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)加热到小于所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的固体材料的熔融温度的温度。

62.根据条款1至61中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括将所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)加热到所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的固体材料的烧结温度。

63.根据条款1至62中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括将所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)加热到比所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的非固体材料的蒸发温度和分解温度中的至少一者更高的温度。

64.根据条款1至63中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括热化学过程。

65.根据条款1至64中的一项所述的方法,

其中形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括使用蚀刻剂执行去除或分解所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的非固体材料中的至少一者。

66.根据条款1至65中的一项所述的方法,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)具有以下特征中的至少一种:在还原气氛中形成以及在还原气氛中被加热。

67.根据条款1至66中的一项所述的方法,

其中在形成所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)、形成所述凹部以及使所述器件区域单片化中的至少一者的过程中,所述衬底或所述器件区域中的至少一者粘附至载体。

68.根据条款1至67中的一项所述的方法,还包括:

在所述器件区域中形成埋层,其中在所述埋层处停止形成所述凹部。

69.根据条款68所述的方法,

其中所述埋层包括或由以下中的至少一者形成:掺杂层、蚀刻停止层、氧化物层、阻挡层以及氮化物层。

70.根据条款1至69中的一项所述的方法,

其中形成所述凹部包括使用蚀刻掩模。

71.根据条款1至70中的一项所述的方法,

其中形成所述凹部包括蚀刻或者通过蚀刻实现。

72.根据条款1至71中的一项所述的方法,

其中形成所述凹部包括干法蚀刻、电化学蚀刻以及湿法蚀刻中的至少一者或者通过干法蚀刻、电化学蚀刻以及湿法蚀刻中的至少一者来实现。

73.根据权利要求72所述的方法,

其中干法蚀刻包括等离子体蚀刻和离子蚀刻中的至少一者或者由等离子体蚀刻和离子蚀刻中的至少一者形成。

74.根据条款1至73中的一项所述的方法,

其中形成所述凹部配置成使得所述凹部的横截面沿着朝向所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)的方向改变。

75.根据条款1至74中的一项所述的方法,

其中所述凹部通过各向异性蚀刻过程以及在对所述衬底的蚀刻速度方面彼此不同的至少两种蚀刻过程中的至少一者来形成。

76.根据条款1至75中的一项所述的方法,

其中形成所述凹部配置成使得所述凹部的横截面沿着朝向所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)的方向增大。

77.根据条款1至76中的一项所述的方法,

其中形成所述凹部配置成使得所述凹部的横截面沿着朝向所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)的方向减小。

78.根据条款1至77中的一项所述的方法,

其中形成所述凹部配置成使得所述侧壁包括至少一个台阶。

79.一种电子器件(例如芯片),包括:

凹部,由所述电子器件的凹部侧壁限定;

至少一个半导体部件;

金属化部分,至少部分地填充所述凹部以用于机械稳定;

其中所述金属化部分具有比所述凹部侧壁更大的孔隙率。

80.根据条款79所述的电子器件,

其中所述至少一个半导体部件配置成在电能与电能、机械能和光能中的至少一种之间转换。

81.根据条款79或80所述的电子器件,

其中所述至少一个半导体部件包括或由以下中的至少一者形成:

电气部件;

机电部件;

光电部件;和/或

光电机械部件。

82.根据条款79至81中的一项所述的电子器件,

其中所述金属化部分包括接触焊盘或者由接触焊盘形成,以电连接所述至少一个半导体部件。

83.一种电子器件(例如芯片),包括:

凹部,由所述电子器件的凹部侧壁限定;

至少一个电子部件;

接触焊盘,至少部分地填充所述凹部并且与所述至少一个电子部件电连接;

其中所述接触焊盘具有比所述凹部侧壁更大的孔隙率。

84.根据条款79至83中的一项所述的电子器件,

其中所述凹部从第一侧延伸到所述器件区域中,并且所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)从所述凹部延伸到所述器件区域的与所述第一侧相对的第二侧。

85.根据条款79至84中的一项所述的电子器件,

其中所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)包括至少一个功率电子部件或者形成功率电子电路结构。

86.根据条款79至85中的一项所述的电子器件,还包括:

在与所述凹部相对的位置与所述至少一个半导体器件(相应为至少一个电子器件)电连接的至少一个另外的金属化部分(相应为至少一个另外的接触焊盘)。

87.一种电子器件,包括:

凹部,由所述电子器件的凹部侧壁限定;

至少一个功率电子部件;

接触焊盘,至少部分地填充所述凹部并且与所述至少一个功率电子部件的第一侧电连接;

另外的接触焊盘,与所述至少一个功率电子部件的与所述第一侧相对的第二侧电连接;

其中所述接触焊盘具有比所述凹部侧壁或所述至少一个另外的接触焊盘中的至少一者更大的孔隙率。

88.根据条款79至87中的一项所述的电子器件,

其中所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)配置成提供与从所述第一侧指向所述第二侧的方向平行的电流。

89.根据条款79至88中的一项所述的电子器件,

其中所述凹部的宽度(横向延伸)大于所述凹部与所述电子器件的边缘的距离、所述凹部侧壁的深度(竖直延伸)以及所述凹部侧壁的宽度(横向延伸)中的至少一者。

90.根据条款79至89中的一项所述的电子器件,

其中所述凹部的深度(竖直延伸)大于所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)的厚度(竖直延伸)的大约一半,并且/或者

其中所述凹部延伸到所述电子器件中超过50%。

91.根据条款79至90中的一项所述的电子器件,

其中所述凹部侧壁形成稳定化框架,该稳定化框架具有比所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)更大的厚度(竖直延伸)。

92.根据条款91所述的电子器件,

其中所述稳定化框架至少部分地围绕所述凹部。

93.根据条款91或92中的一项所述的电子器件,

其中所述稳定化框架由所述电子器件的暴露表面围绕。

94.根据条款79至93所述的电子器件,还包括:

以在所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)中和在所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)上中的至少一种方式设置焊接材料。

95.根据条款94所述的电子器件,

其中所述焊接材料至少部分地填充所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的孔隙。

96.根据条款79至95中的一项所述的电子器件,还包括:

与所述至少一个半导体器件(相应为所述至少一个电子器件)的第二侧电连接的至少一个另外的金属化部分(相应为所述至少一个另外的接触焊盘)。

97.根据条款79至96中的一项所述的电子器件,

其中所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)包括所述器件区域的至少一种掺杂半导体材料。

98.根据条款79至97中的一项所述的电子器件,

其中所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)包括至少一个p-n结。

99.根据条款79至98中的一项所述的电子器件,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括烧结固体颗粒或者由烧结固体颗粒形成。

100.根据条款79至99中的一项所述的电子器件,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括烧结的固体纳米颗粒或者由烧结的固体纳米颗粒形成。

101.根据条款79至100中的一项所述的电子器件,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括多孔结构。

102.根据条款79至101中的一项所述的电子器件,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)基本上不包含聚合物、有机材料、非固体材料以及液体材料中的至少一种。

103.根据条款79至102中的一项所述的电子器件,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)具有以下特征中的至少一种:金属样的以及多孔的。

104.根据条款79至103中的一项所述的电子器件,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括以下中的至少一种或由以下中的至少一种形成:电导率大于大约106西韦特每米的固体材料、导热率大于大约150瓦每米和开尔文的固体材料、以及多孔金属。

105.根据条款79至104中的一项所述的电子器件,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)具有以下特征中的至少一种:在所述第一侧上为平坦化的或者在所述第一侧上与所述电子器件的表面对准。

106.根据条款79至105中的一项所述的电子器件,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)从所述侧壁突出。

107.根据条款79至106中的一项所述的电子器件,

其中所述侧壁从所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)突出。

108.根据条款79至107中的一项所述的电子器件,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括导电材料,或者所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的实体部分由导电材料形成。

109.根据条款79至108中的一项所述的电子器件,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括金属材料,或者所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的实体部分由金属材料形成。

110.根据条款79至109中的一项所述的电子器件,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)包括银、镍、金、铜中的至少一种,或者所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的实体部分由银、镍、金、铜中的至少一种形成。

111.根据条款79至110中的一项所述的电子器件,还包括:

形成在所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)与所述至少一个半导体部件(相应为所述至少一个电子部件)之间的阻挡层。

112.根据条款79至111中的一项所述的电子器件,还包括:

至少部分地衬于所述凹部的阻挡层。

113.根据条款79至112中的一项所述的电子器件,还包括:

形成在所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)与所述至少一个半导体器件(相应为所述至少一个电子器件)之间的粘附层。

114.根据条款79至113中的一项所述的电子器件,还包括:

至少部分地衬于所述凹部的粘附层。

115.根据条款79至114中的一项所述的电子器件,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)以在所述粘附层或所述阻挡层中的至少一者上以及与所述粘附层或所述阻挡层中的至少一者接触中的至少一种方式形成。

116.根据条款79至115中的一项所述的电子器件,

其中所述金属化部分(相应为所述接触焊盘)的孔隙率在从大约10%至大约90%的范围内。

117.根据条款79至116中的一项所述的电子器件,

其中所述凹部侧壁至少部分地围绕所述凹部。

118.根据条款79至117中的一项所述的电子器件,还包括:

形成在所述器件区域中的掩埋停止层(buriedstoplayer),其中所述凹部延伸至所述埋层。

119.根据权利要求118所述的电子器件,

其中所述埋层包括以下中的至少一种或者由以下中的至少一种形成:掺杂层、阻挡层、蚀刻停止层、氧化物层以及氮化物层

120.根据条款79至119中的一项所述的电子器件,

其中所述凹部的横截面沿着朝向所述至少一个半导体部件

(相应为所述至少一个电子部件)的方向改变。

121.根据条款79至120中的一项所述的电子器件,

其中所述凹部的横截面沿着朝向所述至少一个半导体部件

(相应为所述至少一个电子部件)的方向增大。

122.根据条款79至121中的一项所述的电子器件,

其中所述凹部的横截面沿着朝向所述至少一个半导体部件

(相应为所述至少一个电子部件)的方向减小。

123.根据条款79至122中的一项所述的电子器件,

其中所述侧壁为台阶形的。

124.根据条款79至123中的一项所述的电子器件,

其中所述电子器件为芯片。

尽管已参照特定实施例具体示出和描述了本发明,然而本领域技术人员应当理解,在不脱离由所附权利要求限定的本发明精神和范围的情况下,可在实施例中做出形式和细节上的各种改变。因此,本发明的范围由所附权利要求指示,并且因此旨在涵盖落入权利要求的等同物的含义和范围内的所有改变。

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