用于处理芯片的方法技术

在不同实施方式中提供了芯片。所述芯片可以包含芯片体和在所述芯片体的前侧上的正面金属化结构和/或在所述芯片体的背侧上的背侧金属化结构，使得所述芯片在芯片固定方法的温度范围内是平坦的或者具有正的曲率半径。

【技术实现步骤摘要】

不同实施方式总体涉及用于处理芯片的方法。此外，不同实施方式涉及用于处理芯片的、能够改善芯片固定质量的方法。
技术介绍
存在四种用于芯片固定的主要方法，即，金属填充聚合式的芯片固定、金属/烧结式芯片固定、共晶式芯片连接固定和基于焊接的芯片固定。在这些方法中，基于焊接的芯片固定广为流传，因为该方法在容易处理的同时在很大程度上是可靠的。此外，在基于焊接的芯片固定方法中使用的焊料不仅具有极好的导热性和导电性，而且由热膨胀系数(CTE＝热膨胀系数)导致的错误匹配是低的。然而，焊料中的空腔和气泡形成是在基于焊接的芯片固定方法中遇到的一个问题。空腔和气泡形成是基于焊接的芯片固定方法的不同参数的结果，例焊剂活性(例如排气)、合金选择和沉积量。如果在焊料界面和芯片的背侧金属化部中存在空腔，则可能出现芯片从焊料脱落。此外，空腔的存在也降低了导热性和导电性，这导致电阻更高和散热差。当芯片运行时，由于散热差而总是局部地在空腔周围环境中升温。其后果是，芯片可能在运行期间受损坏。这些问题对于在高电流下工作的功率装置和功率元件可能更显著。因此，存在对于改善的方法的需求，所述改善的方法针对以上提到的要求。
技术实现思路
在不同实施方式中提供了芯片。所述芯片可以如此包含芯片体和在芯片体的前侧上的正面金属化结构和/或在芯片体的背侧上的背侧金属化结构，使得所述芯片是平坦的或者在芯片固定方法的温度范围内包含正的曲
率半径。附图说明在附图中，类似附图标记通常在所有不同视图中涉及相同部分。附图不一定是按比例的，而重点通常在于阐述本专利技术的原理。在以下描述中参考以下附图描述了不同实施方式，其中：图1示出装置的一种实施方式的示例性横截面视图；图2示出在芯片固定方法期间具有凸起形状和载体上的焊料的装置的示例性横截面视图；图3示出在芯片固定方法期间具有凹陷形状和载体上的焊料的装置的示例性横截面视图；图4示出在芯片固定方法期间具有平坦的上表面和平坦的下表面和载体上的焊料的装置的示例性横截面视图；图5示出用于处理装置的方法的示例性流程图；图6示出示例性金属沉积系统；图7示出用于处理装置的方法的示例性流程图；图8示出用于在载体上固定芯片的方法的示例性流程图；图9示出示例性测试情况；图10示出示例性测试情况。具体实施方式以下的详细描述涉及附图，所述附图借助图解示出特定细节和实施方式，在这些特定细节和实施方式中能够利用本专利技术。在充分的细节中描述了这些实施方式，以使技术人员能够利用本专利技术。可以利用其他实施方式并且可以进行结构方面的、逻辑方面的和电学方面的改变，而不脱离本专利技术的保护范围。所述不同实施方式不彼此排斥，因为一些实施方式可以与一个或多个其他实施方式组合，以形成新的实施方式。因此，以下详细描述不应视为限定，而本专利技术的保护范围由权利要求限定。提供了用于方法的不同实施方式，并且提供了用于装置的不同实施方式。显然，所述方法的基本特征也适用于所述装置，反之亦然。因此，出
于简洁目的而省略了对这些特征的重复描述。在此使用的措辞“至少一个”可以理解为包括大于或等于一的任何整数，即，“一”、“二”、“三”等。在此使用的措辞“多个”可以理解为包括大于或等于二的任何整数，即，“二”、“三”、“四”等。只要未另作说明，在此使用的措辞“层”可以理解为既包含在其中一个层是一个单独层的实施方式，也包含在其中一个层是包含多个子层的一个层堆叠的实施方式。在此，词“示例性”用于表示“作为一个示例、一种情况或一个图解”的含义。在此被描述为“示例性”的任何一种实施方式或设计并不一定设计为相对于其他实施方式或设计是优选或有利的。涉及“在”侧面或表面“上方”形成的沉积材料使用的措辞“在…上方”在此可以用于表示能够“直接在…上方”形成沉积材料的含义，例如与所涉及的侧面或表面直接接触。涉及“在”侧面或表面“上方”形成的沉积材料使用的词“在…上方”在此可以用于表示能够“间接在”具有一个或多个附加层的所涉及的侧面或表面“上方”形成沉积材料，所述一个或多个附加层被布置在所涉及的侧面或表面与沉积材料之间。图1示出装置100的一种实施方式的示例性横截面视图。所述装置例如可以是半导体装置，如集成电路(IC)的半导体芯片或芯片。应理解，措辞“管芯(die)”和“芯片(chip)”在此作同义词使用。所述IC可以是任何一种类型的IC。例如，所述IC可以是功率IC或功率芯片，所述功率IC或功率芯片包括功率二极管、晶闸管、功率MOSFET、具有绝缘栅电极的双极型晶体管(IGBT)以及其他类型的装置或其组合。功率IC例如按照其低功率配对件(Gegenstück)的类似原理工作。然而，功率IC能够传输更大的电流量并且在截止状态中支持更大的反向偏置电压(Sperrvorspannung)。如图1中所示，所示装置可以包含衬底110，所述衬底具有第一表面111和第二表面112。所述衬底110例如可以是半导体衬底，如硅衬底。也可以使用其他类型的衬底，例如SiGe、SiGeC或SiC。在不同实施方式中，所述衬底110可以是绝缘体上晶体衬底(COI-衬底)，例如绝缘体上硅衬底
(SOI-衬底)。也可以使用其他类型的COI衬底。所述衬底110例如可以是掺杂的或无掺杂的衬底。在不同实施方式中，所述衬底110可以具有小于约100μm的厚度，例如约60μm。所述第一表面111例如可以是所述衬底110的上表面。所述上表面也称为装置——例如管芯或者芯片——的前侧。在不同实施方式中，所述上表面可以是经处理的衬底表面。所述上表面例如可以包括至少一个有源区。所述有源区可以包括掺杂区120和栅极区130。所述掺杂区120例如可以包含第一类型的掺杂物。第一类型的掺杂物可以由p型掺杂物组成。例如，掺杂区可以包含p型掺杂物，例如硼(B)、铝(Al)或其组合。替代地，第一类型的掺杂物可以是n型掺杂物，例如磷(P)、砷(As)、锑(Sb)或其组合。在不同实施方式中，所述掺杂区120相应于装置——例如功率MOSFET的扩散区(例如源极和漏极)，而所述栅极区130相应于装置的栅极。正面金属化结构150可以布置在衬底110的第一表面111上。所述正面金属化结构150可以是一个层、多个子层的一个堆叠或由多个堆叠组成，其中，每个堆叠具有多个子层。在不同实施方式中，正面金属化结构150可以布置在有源区上方。所述正面金属化结构150可以由金属或金属合金构成。所述正面金属化结构150可以由铜(Cu)、锡(Sn)、铝(Al)、金(Au)、银(Ag)、镍(Ni)、铂(Pt)或者其合金或者它们的组合组成。在不同实施方式中，所述正面金属化结构150可以是铜层。所述正面金属化结构150例如可以是装置的源极电极和栅极电极。所述第二表面112例如可以是与第一表面111相对的衬底110的底部表面。所述底部表面也称为装置——例如管芯或者芯片——的背侧。在不同实施方式中，所述底部表面可以是经处理的衬底表面。例如，所述底部表面可以包括至少一个有源区。所述有源区可以包含掺杂区140。所述掺杂区例如可以包括第一类型的掺杂物。第一类型的掺杂物可以是p型掺杂物。例如，掺杂区可以包含p型掺杂物，例如硼(B)、铝(Al)或其组合。替代地，第一类型的掺杂物可以是n型掺杂物，例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片，其包括：芯片体；在所述芯片体的前侧上的正面金属化结构和/或在所述芯片体的背侧上的背侧金属化结构，使得所述芯片在芯片固定方法的温度范围内是平坦的或者具有正的曲率半径。

【技术特征摘要】
2015.03.26 DE 102015104570.21.一种芯片，其包括：芯片体；在所述芯片体的前侧上的正面金属化结构和/或在所述芯片体的背侧上的背侧金属化结构，使得所述芯片在芯片固定方法的温度范围内是平坦的或者具有正的曲率半径。2.根据权利要求1所述的芯片，其中，所述芯片体包括半导体衬底。3.根据权利要求1所述的芯片，其中，所述芯片固定方法的温度范围从大约150℃至大约400℃。4.根据权利要求1所述的芯片，其中，所述正面金属化结构的热膨胀系数小于所述背侧金属化结构的热膨胀系数。5.根据权利要求1所述的芯片，其中，所述正面金属化结构和所述背侧金属化结构包含相同材料；其中，所述正面金属化结构的厚度小于所述背侧金属化结构的厚度。6.根据权利要求1所述的芯片，其中，所述正面金属化结构包括多个子层的一个堆叠或者包括多个堆叠，其中，每个堆叠具有多个子层；其中，所述背侧金属化结构包括多个子层的一个堆叠或者包括多个堆叠，其中，每个堆叠具有多个子层。7.根据权利要求1所述的芯片，其中，所述正面金属化结构包括铜、锡、铝、金、银、镍、铂、其合金或者它们的组合。8.根据权利要求1所述的芯片，其中，所述背侧金属化结构包括铜、锡、铝、金、银、镍、铂、其合金或者它们的组合。9.根据权利要求1所述的芯片，其中，所述正面金属化结构包括铜，并且所述背侧金属化结构包括镍钒。10.根据权利要求9所述的芯片，其中，所述背侧金属化结构包括氮杂质。11.根据权利要求1所述的芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·施内甘斯，M·聪德尔，
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