半导体器件和电子器件制造技术

本发明专利技术涉及半导体器件和电子器件。根据各种实施例，半导体器件可包括：接触焊盘；设置在接触焊盘之上的金属夹；以及设置在金属夹和接触焊盘之间的多孔金属层，多孔金属层将金属夹和接触焊盘彼此连接。

【技术实现步骤摘要】

各种实施例通常涉及半导体器件和电子器件以及用于将两个金属结构彼此电连 接的方法。
技术介绍
通常，电子器件可包括例如用于操作电子器件的一个或多个端子，例如输入端子 和/或输出端子。一个或多个端子可以通过使用例如一个或多个接合线或一个或多个金属 夹来电连接到另一器件、电子电路、引线框或印刷电路板。一个或多个端子可作为例如一个 或多个接触焊盘或作为任何其它适当的金属结构被提供。照惯例，接合线或金属夹可被焊 接到接触焊盘或可通过其它适当的技术如例如引线接合或通过导电胶合来连接到接触焊 盘。可替换地，金属夹可通过使用夹紧连接或插塞连接而连接到接触焊盘。也被称为芯片 或管芯的集成电路可包括例如作为金属化的部分的一个或多个接触焊盘，其中接合线或金 属夹可用于将集成电路电连接到另一结构，例如连接到引线框或印刷电路板。在半导体工 业中存在用于封装芯片或管芯的各种技术，其中例如金属夹可用于在封装期间将功率半导 体器件连接到引线框或另一布线结构。
技术实现思路
根据各种实施例，半导体器件可包括：接触焊盘；设置在接触焊盘之上的金属夹； 以及设置在金属夹和接触焊盘之间的多孔金属层，多孔金属层将金属夹和接触焊盘彼此连 接。【附图说明】 在附图中，相似的参考符号通常指的是遍及不同的视图的相同的部件。附图并不 一定按比例，相反通常将重点放在说明本专利技术的原理上。在下面的描述中，参考下面的附图 描述了本专利技术的各种实施例，其中： 图1在示意性横截面视图或侧视图中示出根据各种实施例的半导体器件； 图2在示意性横截面视图或侧视图中示出根据各种实施例的半导体器件； 图3示出根据各种实施例的用于将第一金属结构和第二金属结构连接到彼此的示意 性流程图； 图4A和4B分别在示意性横截面视图或侧视图中示出根据各种实施例的半导体器件； 图5A在示意性顶视图中示出根据各种实施例的半导体器件； 图5B在示意性横截面视图或侧视图中示出根据各种实施例的半导体器件的一部分； 图6A在示意性顶视图中示出根据各种实施例的半导体器件； 图6B在示意性横截面视图或侧视图中示出根据各种实施例的半导体器件的一部分； 以及 图7A到7E分别在示意性顶视图中示出根据各种实施例的半导体器件的金属夹的设 计。【具体实施方式】 下面的详细描述指的是附图，其作为例证示出具体细节和本专利技术可被实践的实施 例。 在本文被描述为示例性的任何实施例或设计不一定被解释为相对于其它实施例 或设计是优选的或有利的。关于在侧面或表面"之上"形成的沉积材料使用的词"在…之 上"在本文可用于意指可"直接在"暗指的侧面或表面上例如与暗指的侧面或表面直接接触 而形成沉积材料。关于在侧面或表面"之上"形成的沉积材料使用的词"在…之上"在本文 可用于意指可"间接在"暗指的侧面或表面上形成沉积材料，其中一个或多个附加的层被布 置在暗指的侧面或表面和沉积材料之间。 关于提供在载体(例如衬底、晶片、芯片、管芯或半导体工件）上或中的至少一个的 结构的(或结构元件的）"横向"延伸或"横向地"紧靠使用的术语"横向"在本文可用于意指 沿着载体的表面的延伸或定位关系。那意味着载体的表面(例如衬底的表面、晶片的表面、 芯片的表面、管芯的表面或工件的表面）可用作基准，通常被称为主处理表面(例如芯片或 管芯的前侧面)。此外，关于结构的(或结构元件的）"宽度"使用的术语"宽度"在本文可用 于意指结构的横向延伸。此外，关于结构的(或结构元件的）高度使用的术语"高度"在本文 可用于意指沿着垂直于载体的表面(例如垂直于载体的主处理表面）的方向的结构的延伸。 关于层的"厚度"使用的术语"厚度"在本文可用于意指垂直于其上该层被沉积的支承物(材 料或材料结构)的表面的该层的空间延伸。如果支承物的表面平行于载体的表面(例如平行 于主处理表面)，则沉积在支承物的表面上的层的"厚度"可与层的高度相同。此外，"垂直" 结构可以指的是在垂直于横向方向（例如垂直于载体的主处理表面）的方向上延伸的结构， 且"垂直"延伸可以指的是沿着垂直于横向方向的方向的延伸(例如垂直于载体的主处理表 面的延伸）。 关于"功率"器件、"功率"集成电路结构或"功率"金属化以及"功率"集成电路、 "功率"晶体管、"功率"二极管等使用的术语"功率"在本文可用于意指器件、电路结构，或 金属化可配置成处理高电流例如大于大约IOA的电流或在大约IOA到大约1000A的范围内 的电流或甚至大于大约1000A的电流，以及处理高电压例如大于100V的电压或在大约100V 到大约10 kV的范围内的电压或甚至大于大约10 kV的电压。根据各种实施例，功率器件 可作为开关或作为整流器被操作。此外，功率器件可能能够携带高电流并可具有高反向阻 塞电压(例如反向阻塞电压可大于大约100V或甚至大于大约1000V)。 关于多孔材料、多孔层或多孔金属层使用的术语"多孔"或"多孔性"可在本文用于 意指在材料中的在〇和1之间（其也可被表示为在〇和100%之间的百分比)的孔隙(也被称 为孔隙空间、空的空间或孔）的测量，其中多孔性是在总体积之上的孔隙的体积的分数。具 有0的多孔性的材料可具有最大材料比密度。在材料中或在层中的孔结构可以是开孔的或 闭孔的，其中开孔可被称为有效孔而闭孔可被称为无效孔。 相应地，材料或层可由于在材料中或在层中的孔隙而具有小于理论密度(也被称 为真实密度）P。的总密度(也被称为体密度）P，其中可通过测量总密度并将多孔性φ计 算为I-P /p。来确定多孔性。在那里，由基质材料提供的孔(孔隙或空的空间)和/或至少 部分地填充有不同于基质材料的材料的孔可通过总密度被考虑，而只有形成孔的基质材料 可通过理论密度被考虑。根据各种实施例，孔可被填充或部分地填充有流体，例如气体，或 换句话说，孔可至少部分地没有例如完全没有固体材料。 根据各种实施例，关于金属层、金属粒子、金属纳米粒子、金属微粒子使用的术语 "金属"在本文可用于意指金属例如铜、银、镍、铝、金等以及金属合金例如两种或多于两种 金属的合金例如铜/铝合金以及至少一种金属和准金属的合金例如铜/硅合金、铝/硅合 金或铜/铝/硅合金。例证地，金属可包括具有金属的一般性质的任何材料，例如金属可以 是不透明的、有光泽的并具有高电和热传导性。此外，金属可以是韧性的和易延展的。 根据各种实施例，多孔金属层可包括蜂窝形金属和/或金属泡沫；或换句话说，该 层可包括具有故意集成在它的结构中的孔的金属。多孔金属层可具有大于大约20%例如大 于大约30%例如大于大约40%例如大于大约50%例如大于大约60%例如大于大约70%例如 大于大约80%例如在从大约20%到大约95%的范围内例如在从大约30%到大约90%的范围 内例如在从大约40%到大约80%的范围内的孔的体积或(换句话说，多孔性)。根据各种实 施例，多孔金属层也可包括金属海绵，或多孔金属层可包括金属纤维。 根据各种实施例，多孔金属层可包括至少一种金属例如铜以及在至少一种金属中 的大体积分数的气体填充的孔。孔可被密封(也被称为闭室泡沫）或孔可形成互连网络(也 被称为开室泡沫)。根据各种实施例，层可包括具有在从大约60%到大约95%的范围内的多 孔性的金属泡沫。 各种实施例可基于下面的知识本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：接触焊盘；金属夹，其设置在所述接触焊盘之上；以及多孔金属层，其设置在所述金属夹和所述接触焊盘之间，所述多孔金属层将所述金属夹和所述接触焊盘彼此连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K马托伊，M米希茨，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE