Abstract:
The wire bond structure of sophisticated metallization systems, for instance based on copper, may be provided without a terminal aluminum layer and without any passivation layers for exposed copper surfaces (212S) by providing a fill material (250) after the wire bonding process in order to encapsulate at least the sensitive metal surfaces (212S) and a portion of the bond wire (230). Hence, significant cost reduction, reduced cycle times and a reduction of the required process steps may be accomplished independently from the wire bond materials used. Thus, integrated circuits requiring a sophisticated metallization system may be connected by wire bonding to the corresponding package (260) or carrier substrate with a required degree of reliability based on a corresponding fill material (250) for encapsulating at least the sensitive metal surfaces (212S).
Abstract:
Es wird ein Reflow-System und ein Verfahren offenbart, in welchen thermisch induzierte Verspannung bei der Befestigung einer oder mehrerer Halbleiterchips an einem Gehäusesubstrat mittels eines Lotmaterials durch Umsetzung einer zwei- oder mehrstufigen Abkühlphase verringert werden kann. Auf diese Art wird eine gewünschte Kornstruktur erhalten, während gleichzeitig ein gewisses Maß an Entspannung einer Verspannung während einer finalen Abkühlphase mit reduzierter Kühlrate erreicht wird.
Abstract:
OF THE DISCLOSUREASSESSING METAL STACK INTEGRITY IN SOPHISTICATED SEMICONDUCTOR DEVICES BY MECHANICALLY STRESSING DIECONTACTSThe metallization system of complex semiconductor devices may be evaluated in terms of mechanical integrity on the basis of a measurement system and measurement procedures in which individual contact elements, such as metal pillars or solder bumps,are mechanically stimulated, while the response of the metallization system, for instance in the form of directly measured forces, is determined in order to quantitatively evaluate mechanical status of the metallization system. In this manner, the complex material systems and the mutual interactions thereof may be efficiently assessed.
Abstract:
Verfahren mit:Hervorrufen einer mechanischen Belastung in einem dielektrischen Material (252) eines Metallisierungssystems (220) eines Halbleiterbauelements (200) durch Ausüben einer lateralen mechanischen Kraft (F) auf ein einzelnes Chipkontaktelement (210), das in dem Metallisierungssystem (220) ausgebildet ist und sich über eine Oberfläche des dielektrischen Materials (252) hinaus erstreckt; undBestimmen mindestens eines Parameterwertes, der eine Antwort des dielektrischen Materials (252) auf die hervorgerufene mechanische Belastung angibt.
Abstract:
Verfahren mit: Bilden mehrerer blei- und zinnenthaltender Lothöcker über einem Substrat; Bilden von Lotkugeln durch Wiederverflüssigen der mehreren Lothöcker in einer inerten Umgebung mit Wasserstoff oder einer Wasserstoff/Stickstoff-Mischung durch Erwärmen der Lothöcker über eine Schmelztemperatur der Lothöcker; und Abkühlen des Substrates mit den wiederverflüssigten Lothöckern, wobei die Lotkugeln einer Einwirkung von Umgebungsluft ausgesetzt werden, wenn eine Temperatur des Substrats einen Wert unterschreitet, der zwischen 190 Grad C und 250 Grad C liegt.
Abstract:
Ein hierin offenbartes beispielhaftes Verfahren umfasst ein Bilden eines leitenden Pads in einer Schicht aus isolierendem Material, ein Bilden einer Passivierungsschicht über dem leitenden Pad, ein Durchführen von wenigstens einem Ätzprozess auf der Passivierungsschicht, um eine Öffnung in der Passivierungsschicht festzulegen, die wenigstens einen Bereich des leitenden Pads freilegt, ein Bilden einer Schutzschicht auf der Passivierungsschicht, in der Öffnung und auf dem freiliegenden Bereich des leitenden Pads, ein Bilden einer durch Wärme ausheilbaren Materialschicht über der Schutzschicht, ein Durchführen eines Ätzprozesses, um eine strukturierte durch Wärme ausheilbare Materialschicht festzulegen, die eine Öffnung aufweist, welche einen Bereich der Schutzschicht freilegt, ein Durchführen eines Ätzprozesses auf der Schutzschicht, um dadurch wenigstens einen Bereich des leitenden Pads freizulegen, und ein Bildens eines leitenden Höckers, der mit dem leitenden Pad leitend verbunden ist.
Abstract:
Lotkugeln von Halbleiterbauelementen und insbesondere bleifreie Lotkugeln erhalten eine sehr gleichmäßige Passivierungsschicht, beispielsweise in Form einer Oxidschicht, die durch Anwenden einer Plasmabehandlung erzeugt wird. Beispielsweise wird die Passivierungsschicht mit einer Dicke von 5 bis 50 nm vorgesehen, wodurch somit auf Grund der guten Gleichmäßigkeit ein zuverlässiger Schutz der Lotkugeln gewährleistet ist, wobei dennoch ein zuverlässiges Entfernen während des abschließenden Lötvorganges möglich ist.
Abstract:
Das Metallisierungssystem komplexer Halbleiterbauelemente kann im Hinblick auf mechanische Integrität auf der Grundlage eines Messsystems und Messverfahren bewertet werden, wobei Kontaktelemente, etwa Metallsäulen oder Lothöcker, individuell mechanisch stimuliert werden, während die Antwort des Metallisierungssystems, beispielsweise in Form direkt gemessener Kräfte, bestimmt wird, um damit quantitativ den mechanischen Status des Metallisierungssystems zu bewerten. Auf diese Weise können die komplexen Materialsysteme und die gegenseitigen Wechselwirkungen effizient eingeschätzt werden.
Abstract:
In komplexen Halbleiterbauelementen wird der metallenthaltende Schichtstapel auf der Rückseite des Substrats so bereitgestellt, dass eine verbesserte Haftung an das Halbleitermaterial erreicht wird, so dass die Wahrscheinlichkeit des Erzeugens von Leckstromwegen in einer Höckerstruktur beim Vereinzeln des Substrats in einzelne Halbleiterchips verringert wird. Zu diesem Zweck wird in einigen anschaulichen Ausführungsformen eine Haftschicht mit einem Metall und mindestens einer nicht-Metallsorte verwendet, etwa als Titanoxidmaterial, in Verbindung mit weiteren metallenthaltenden Materialien, etwa Titan, Vanadium und Gold.
Abstract:
Verfahren zum Zusammenbauen wenigstens eines Halbleiterchips und eines Gehäusesubstrats, umfassend: Heizen eines Verbundbauelements über eine Schmelztemperatur eines zwischen einer Kontaktstruktur des Gehäusesubstrats und einer Kontaktstruktur des wenigstens eines Halbleiterchips ausgebildeten Lotmaterials, wobei das Verbundbauelement wenigstens einen Halbleiterchip und das Gehäusesubstrat umfasst; Anwenden einer ersten Abkühlphase mit wenigstens einer zeitlich gemittelten ersten Kühlrate zur Kühlung auf eine Kornstabilisierungstemperatur des Verbundbauelements und Veranlassung einer Verfestigung des Lotmaterials, wobei die räumlich gemittelte Temperatur des wenigstens einen Halbleiterchips am Ende der ersten Abkühlphase im Bereich von 80°C bis 150°C liegt, so dass eine Durchschnittskorngröße der Kontaktstruktur in einem Bereich von 1 μm bis 39 μm liegt; und Anwenden einer zweiten Abkühlphase nahe der ersten Abkühlphase mit einer zweiten zeitlich gemittelten Kühlrate, die geringer ist als die erste Kühlrate, wobei die erste Kühlrate mindestens das doppelte der zweiten Kühlrate beträgt und wobei die zweite Abkühlphase mechanische Verspannung in der Kontaktstruktur des wenigstens einen Halbleiterchips verringert.