CN102365909B - 用于制造集成电路的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造具有厚膜金属层（14）的集成电路（10）的设备。金属浆糊（14）层经由涂覆装置（24）涂覆到导热衬底（12）上。金属浆糊（14）包括预定尺寸的金属颗粒。RF发生器（16）将RF能量（18）选择性地感应耦合进入金属浆糊（14）内。金属浆糊（14）的金属颗粒的预定尺寸与RF能量（18）的耦合频率相对应，用于加热金属颗粒。以这种方式，金属浆糊（14）的金属颗粒被加热，而仅需要传统工艺的一小部分功率，且不需要预烧结金属浆糊（14）。

Description

用于制造集成电路的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造具有厚膜金属层的集成电路的设备和方法。
背景技术
现在的集成电路，例如，用于太阳能电池板的太阳能电池，目前由这样的工艺制造，在其中将金属浆糊（paste）涂覆到衬底上，并且整个部件被加热以便于熔合、熔化或者烧结浆糊中的金属颗粒，并且由此生成期望的电路。施加足够量的能量以将金属浆糊和衬底加热直到金属的熔化/烧结温度。衬底和导电材料之间有益的相互作用在这些高温时发生，但是长时间的相互作用由于衬底损坏和/或衬底特性改变而降低性能。
加热和冷却速度上的限制通常受到由金属浆糊传送给全部衬底的热功率来控制。按照惯例，需要考虑衬底和金属的全部热容量，以计算用于每秒给定功率输入的温度升高，并且，例如，硅衬底的热容量比布置在衬底上的金属浆糊（例如，银浆糊）的热容量大的多。该热容比使得，似乎（asif）金属被单独加热，使用传统的方法需要更多的功率以在相同的时间段内得到相同的温度升高。
DE10041889A公开了一种用于热改变半导体涂层材料的电学特性的工艺过程。
DE102006005026A公开了一种玻璃衬底上烧结颗粒的导电涂层。所公开的烧结颗粒是氧化铟锡（ITO）的纳米颗粒。通过使用300MHz和30GHz之间的微波在谐振腔中电容地（capacitively）加热玻璃和ITO。
美国专利公开文献2005/0087226公开了一种用于非平面衬底上薄膜的电极布置方法。该方法使用在几kHz到1MHz范围内的感应加热，这要求高传导的、预烧结的材料。衬底和电极材料都加热到衬底和电极材料的共晶温度（eutectictemperature）。
发明内容
本发明的目的是,提供一种用于快速加热和冷却电子器件的导热衬底上的金属浆糊的设备和方法,所述电子器件具有改善的电学性能和明显节能。
本发明的另一个目的是，提供一种快速冷却衬底上的金属浆糊的被动（passive）方法，其中，冷却速度比在传统红外线加热的情况中所使用的主动冷却方法更快。
本发明的另一目的是，提供一种用于将射频（RF）能量与衬底上金属浆糊中的金属颗粒选择性耦合的方法，其中仅仅需要考虑金属的热容量和对周围衬底很小的能量损失，其中与传统的方法相比，明显更少的功率来必须被传递，以非常快速地把金属加热到理想温度。
本发明一个随后的目的是，提供一种用于制造具有金属层的集成电路的方法，其中，衬底本身不被加热到金属的熔化/烧结温度，其中，仅仅金属层需要被冷却。
在本发明的第一方面，提出了一种用于制造具有厚膜金属层的集成电路的设备，其包括：用于将金属浆糊层涂覆到导热衬底上的涂覆装置，金属浆糊具有预定尺寸的金属颗粒，以及用于将RF能量选择性耦合到金属浆糊内的RF发生器，其中，预定尺寸的金属颗粒可以选择性地与RF能量感应耦合（inductivelycoupling）用于加热金属颗粒，金属颗粒的预定尺寸与RF能量的耦合频率相对应。
在另一方面，提出了一种用于制造具有（烧结的/熔化的）厚膜金属层的集成电路的方法，其包括：将金属浆糊层涂覆到导热衬底上，其中，金属浆糊包括预定尺寸的金属颗粒，并且将来自RF发生器的RF能量选择性耦合到金属浆糊内，其中，金属颗粒的预定尺寸与RF能量的耦合频率相对应，以及预定尺寸的金属颗粒可以选择性地与RF能量感应耦合，用于加热金属颗粒。
本发明提供了一种用于制造在衬底上具有（烧结的/熔化的）厚膜金属浆糊的集成电路的设备和方法。该方法以快速和高能效的方式来实现，这是由于选择性地感应耦合衬底上的金属浆糊中的金属颗粒，以使得大部分感应能量直接加热金属颗粒。衬底可以接收来自金属颗粒的一些能量，但是其不与RF能量耦合，或者以非常受限的方式耦合，这造就了需要很少能量的快速加热工艺，尤其是与传统工艺相比。
传统的工艺要求：不管是感应的（inductive）还是电容的（capacitive），在任何加热步骤之前首先烧结电极材料，以便于生成高传导层。在用于感应加热的传统技术中所公开的低频时，感应加热的效果非常受限，并且不是很快，特别是由于需要对电极材料和衬底一起加热。此外，在用微波进行电容加热（capacitiveheating）的传统工艺的情况中，由于电容加热和微波的特性，需要一个谐振腔。
根据本发明，由于耦合到单个银颗粒内的较高频率，电极材料的预烧结是不必要的。根本不需要高传导层。耦合（coupling）效率也更大。因为该较大的效率，加热的速度明显比传统工艺技术更高，包括在低频时的感应加热。
已知在电容加热工艺中使用一个宽的频率范围，其用来加热非传导材料以及传导材料。在几十或几百kHz频率时，对于传导材料的感应加热，是通用工艺技术。然而，因为需要去处理的许多困难（例如由于所要求高电压的电击穿，以及控制加热过程），2-200MHz范围内或特别地大约27MHz的感应是未知的，这如下文所述，
在低频，例如10-1000kHz时，通常使用与待加热产品一样大的线圈。这用于非局部（non-localized）加热方案。偶然地，选择更小的线圈来增加可以应用于更多局部加热的场强。当然，为了有效，传统的技术教导了：施加该低频能量要求待加热图案，例如电极材料是高传导的。这要求：电极材料在感应加热之前被预烧结。
在传统的感应频率和微波之间，在中间频率范围，例如2-200MHz，特别地，27MHz中，可以使用局部和非局部加热方式。然而，使用局部场以及小线圈具有强大的优点：可以更加容易地获得更好的温度场均匀性，并且场强可以更高。此外，将RF场耦合到金属浆糊中的单个金属颗粒意味着：预烧结是不必要的。由于电极材料是被选择性加热的，本公开内容使用RF场来烧结电极材料。
如传统技术中所提出的，低频感应加热设定关于衬底上电极材料图案的几何形状的严格要求，以便于控制温度场和提供均匀性。目前所公开的加热布置对于待加热图案的几何形状的敏感性小的多。
与传统的技术相反，本公开内容使用来自可以由小线圈生成的RF发生器的局部场。该布置具有两个重要优点：
加热工艺的增加的均匀性；以及
在不使用额外高压的情况下可以是非常高的场强。
根据一个实施例，由于衬底更大的质量，其具有比金属浆糊中的金属更高的热容量。这使得对于衬底可以用作散热器以提供金属层的快速冷却。
根据第二实施例，衬底可以包括硅、镓-砷化合物、锗、铟-碲化合物、以及铜-铟-镓-硫化合物。这些材料提供了以下优点：大的感应加热效率差异以及材料本身和在集成电路制造过程中所使用的许多金属之间（热容量）差异。
根据另一个实施例，衬底可以用作散热器，从而用于快速冷却选择性耦合的金属。将衬底上的金属选择性耦合的优点意味着：当金属被选择性耦合时，衬底将在整个耦合期间保持相对冷。因而，衬底与金属之间的吸收温度和能量的能力差异是可以利用的，其中金属可以被非常快速地冷却。
根据随后的实施例，金属浆糊可以包括：银、铝、铜、不锈钢和适合供集成电路使用的其他传导金属的金属颗粒。根据集成电路的预期应用和衬底的热容量，可以使用很多种金属以获得受益。
根据另一个实施例，金属浆糊中的金属颗粒在2到200MHz范围内非常高的频率时被选择性耦合。选择性耦合金属意味着：衬底未以直接的方式被热影响并且相对于金属颗粒保持比较冷。在耦合过程中所选择的频率范围比感应所使用的典型频率更高且更有效，并且明显在需要谐振腔和大范围防护的微波频率以下。该频率范围提供了足够的能量以选择性耦合金属浆糊中的金属颗粒，而不需要过度穿透（over-penetrating）衬底材料或者要求大范围防护布置，例如对于微波而言。可能需要一些简单的防护，仅仅防止电子器械中的干扰。
根据另一个实施例，金属浆糊的金属颗粒是微颗粒，其可与大约27MHz的RF能量耦合。这提供了以下优点：预定的、金属颗粒的一致尺寸可以与窄选择的频段一起使用以提供可控的耦合，而不需要许多不希望有的考虑，例如，RF能量的过度穿透或者衬底的过分加热。合适尺寸的颗粒令人满意地弥补特殊的频段，以提供用于制造的受控方法。微颗粒大于纳米尺寸的颗粒，其需要微波RF能量用于耦合。微波RF能量需要防护布置以保护周围环境。
根据另一个实施例，可以提供衬底台，以在预定速度在RF发生器下移动具有金属浆糊的衬底，其中，RF能量以预定的方式分布。这提供了如下优点：RF能量一致和受控的分布，从而选择性地加热或者不加热衬底上的金属浆糊。RF能量可以相对于衬底的位置被调制以增强温度均匀性。观察到：在某些位置，在恒定的RF功率和恒定的衬底速度下的加热在衬底运动方向上不是足够均匀的。当RF功率在整个衬底的行进长度上是恒定时，进入衬底的热传导的影响引起了温度增加上的梯度。这由于在第一部分中的冷却所致，因为大的、比较冷的衬底可利用来用作散热器，而在最后部分中，仅仅小块的衬底比较冷并且该块衬底的散热能力更小。在一个实施例中，RF功率传递的修改是通过RF功率输出的电学和机械调整来完成，这由指出衬底位置的信号来控制。通过在衬底经过线圈以下时调整线圈的RF功率，功率负载可以被“编程”以单独地用于每个衬底位置，这能够实现增加的均匀性或者预期的非均匀性。
根据一个随后的实施例，设备可以包括用于预加热衬底的衬底加热器，其中，衬底的传导特性可以随着温度改变而改变。这提供了如下优点：利用温度增加来改变或者控制衬底的物理特性，例如，传导特性。利用该步骤的优点在于，更传导的衬底，例如，加热的硅，甚至在稍微加热时，提供更有效的散热器布置，以用于冷却金属浆糊。此外，预加热步骤增加了工艺的稳定性。硅在低温时是非传导的，并且因此不能在所施加的感应场中加热。然而，在高温时，其变成传导的并且开始耦合RF能量。当硅衬底未被预加热时，硅吸收特性的突然改变可以致使工艺变得不可控，从而引起非常不均匀的加热。相反，如果衬底预加热到＞400℃，吸收特性非常逐渐地改变，并且能够在工艺设置中被解决（accountfor）。甚至在该温度，对于硅而言，每单元材料所吸收的能量的量，与对于银相比少得多，因此选择性加热的原理仍然完全可适用。如果衬底是不同的半导体材料，例如，GaAs、Ge、InTe、CuInGaS或者具有带隙特性的任何其它材料，这种效果也可以是显著的。
根据一个随后的实施例，金属浆糊层被以预定的三维几何尺寸布置，其中感应耦合的金属颗粒的温度可以由几何形状来控制。当RF能量被小心地调制时，其中金属浆糊中金属颗粒的尺寸与RF能量频率来相互补充，对于RF能量，可以实现特别可控的穿透深度，以及对于金属浆糊层的不同部分可以获得不同的温度，这取决于金属浆糊的预定三维几何形状。
同样，具有多层（2或者更多）厚膜金属层（在其中间具有非传导层）的集成电路可以使用本发明利用RF加热来加热。对于使用通道的所述两个层，连接也是可能的。
附图说明
参考以下所描述的实施例，本发明的这些和其他方面将显而易见并且被阐述。在下图中：
图1图示了根据本发明实施例的在其上具有传导金属浆糊图案的集成电路的衬底的顶视图。
图2图示了根据本发明实施例的在RF线圈下具有金属传导浆糊的涂覆图案的集成电路的衬底的侧视图。
图3图示了根据传统方法的低频感应加热布置。
图4图示了根据本发明一个实施例的中频感应加热布置。
图5图示了根据本发明一个实施例的用于衬底的温度改变曲线。
图6图示了根据本发明一个实施例的用于制造具有涂覆有金属传导浆糊的集成电路的设备的透视图。
图7A-7D图示了根据本发明一个实施例的用于具有涂覆金属浆糊的多层集成电路的元件的顶视图和侧视图。
图8图示了根据本发明一个实施例的对于不同金属的耦合频率和相应穿透深度（penetrationdepth）。
具体实施方式
图1图示了具有衬底12和以特殊图案布置的涂覆金属浆糊14的集成电路10的布置。厚膜金属层14经由涂覆器（applicator）24涂覆到导热衬底12上，如图6中所示。金属浆糊14包括预定尺寸的金属颗粒。如图2所示，RF发生器16（例如，线圈）用来将RF能量（18）选择性地感应耦合到金属浆糊14的金属颗粒内，以便于加热金属颗粒。
本发明提供一种用于制造在衬底12上具有厚膜金属浆糊14的集成电路的设备和方法。该方法以快速和节能的方式来完成，这是由于选择性耦合衬底12上的金属浆糊14中的金属颗粒，从而大部分感应能量18直接加热金属颗粒。衬底12可以从金属颗粒经由热传导接收一些热能，但是与RF能量不耦合，或者在预加热硅衬底的情况下仅仅耦合非常有限的程度，这导致要求非常少能量的快速加热工艺，特别是与传统过程相比。
传统的工艺要求，电极材料在任何加热步骤之前首先被烧结，而不管是感应的还是电容的，以便于生成高传导层。在用于感应加热的传统技术中所公开的低频时，感应加热的影响非常有限，且不是很快，也许这是由于一起加热电极材料和衬底的要求。此外，由于电容加热和微波的特性，在使用利用微波进行电容加热的传统工艺的情况中，需要一个谐振腔。图3图示了将低频场（例如，100kHZ）施加到具有厚度d的一层烧结电极材料S上。由于烧结工艺，烧结的电极材料S将展示一个感应电流I。通过电极材料S的感应电流I引起电极材料S的加热。加热是预烧结电极材料S、施加低频场和在电极材料S中感应电流I的副产品。该工艺花费太多的努力，而可以经由不同工艺更容易地获得相同的结果。
根据本发明，并且如图4中所图示出的，因为耦合入具有颗粒尺寸Q的单个金属（例如，银）颗粒24的较高频率（例如，2-200MHz）场，所以电极材料的预烧结是不必要的。颗粒尺寸Q典型地比图3中电极材料的厚度小的多。作为单个颗粒Q的耦合的结果，根本不需要高传导电极层S。图4中较高频率耦合的效率也比传统工艺更高。由于这种更高的效率，加热速度明显高于包括在较低频率时完成感应加热的传统技术。
衬底12可以具有比金属浆糊14更高的热容量。因此，衬底12可以是散热器，以为快速冷却选择性感应耦合的金属浆糊14做准备。快速冷却补充（complement）选择性耦合，以及选择性加热，其中相对少的能量用来加热衬底，并且与传统技术相比较节省了明显数量的能量。
衬底12可以由许多材料制成，包括硅、镓-砷化合物、锗、铟-碲化合物、铜-铟-镓-硫化合物以及具有与前述材料相似的热容量和传导特性的其他化合物或者材料。利用所公开的方法，可以使用更多数量的材料来以非常节能的方式制造集成电路和厚膜金属层。
金属浆糊14可以包括各种金属，其包括：银、铝、铜和不锈钢，或者能够根据所公开的方法处理的其它金属。根据所公开的方法，可以使用具有不同特性的很多种材料，用于以节能的方式制造集成电路或者厚膜层。
金属浆糊14可以与很高频率时的RF能量18选择性耦合。互补的RF频率和金属颗粒尺寸提供了更多的可控性。根据另一个实施例，RF能量18的频率在27兆赫左右。该特别的频率范围提供了金属浆糊14经由耦合有效穿透的优点，同时避免了对RF防护的需要，而其在微波能量的情况中是需要的。
金属浆糊14的金属颗粒被确定尺寸，以便对RF能量18敏感。利用互补的颗粒尺寸适当选择RF能量18导致了在衬底12中金属浆糊14中金属颗粒的有效、选择性的加热，而不需要过多的加热和相关的能量浪费。在另一个实施例中，金属颗粒是微颗粒，例如，5-50μm，其对2-200MHz范围内，特别是大约27MHz的RF能量18敏感。然而，颗粒甚至可以大于50μm，这取决于所选择的特殊金属。微颗粒可以是大约12μm的直径。微颗粒远大于要求使用微波能量类型频率和相应防护要求的纳米粒子。由此，微颗粒与27兆赫频率的结合是有效并且易于受控的。
如图6中所图示出的，具有金属浆糊14的衬底12可以以预定速度在RF线圈16以下运动。该布置为RF能量18从RF线圈16进入金属浆糊14中平均分布做了准备。
衬底12可以被预加热，以实现改变衬底12的传导特性。某些材料展示了随着他们温度的改变而明显改变他们的传导特性，例如硅，如图5中所图示出的。图5示出了，由于通过RF场的衬底12的温度改变ΔT取决于衬底12的初始温度T0。以硅衬底为例，特征温度K是大约400℃。也就是，在传导特性已经改变到他们可以有效地使用以获益的点处的温度是大约400℃。在大约400℃以下，特征的（例如，传导）特性不是很显著。至于硅，大约400℃处，耦合进入硅的RF能量等于经由传导/对流的热损失。由此，在该特征的或“临界的”温度之上，RF场可能引起明显的温度增加，而在该温度之下，其不能。
由此，通过将衬底12的温度增加到特征温度（characteristictemperature）K以上的点时，增加和稳定衬底12的传导导致了衬底12关于选择性耦合（例如，选择性加热）的金属浆糊14的更有效的散热器布置。也就是，当衬底材料被适当地选定并且与金属浆糊层14匹配时，加热的衬底12比衬底12是冷的时在吸收金属浆糊14的热能方面更好且更恒定。
图6示出一种用于制造具有厚膜金属层的集成电路的设备，该设备具有支撑衬底12的衬底台20。衬底台20可以用来以预定的速度在RF发生器16下移动衬底12，从而用于以预定的方式施加RF能量。此外，设备可以包括衬底加热器22，用于以某种方式预加热衬底12，以利用衬底12在其特征温度K之上的传导性能的改变。当衬底12在RF发生器16下面通过时，通过调制RF发生器16的RF功率，功率负载P、或者可编程的功率波形可以被确定并且施加用于衬底12的每个位置。这可以用来获得RF施加的非均匀性的改进均匀性，以及合成的温度，如所希望的。
金属浆糊层14可以预定三维几何形状布置在衬底12上，这如图2中所示出的，其中，作为几何形状的结果，所耦合的金属浆糊14的温度可以被控制。与金属浆糊14耦合所必需的RF能量是可以计算的，以使得其相对于金属浆糊14的过度穿透不是过多的，并且将穿透金属浆糊14至希望的深度。在衬底12的特殊区域中的金属浆糊14的各种加热和冷却布置可以通过衬底12上所涂覆的金属浆糊14的不同几何形状（例如，厚度、宽度和长度）生成，以获得希望的传导结果。
在一个实例中，本发明依赖于选择性耦合RF能量18进入含有银的金属浆糊14中。在该例子中，对于传递RF能量，仅仅需要考虑银的热容量和对周围衬底12的小能量损失，这导致了对于非常快速加热银到理想温度，经由耦合与传统工艺中所需要的相比需要明显更少的功率。然而，一旦加热，银也需要被快速冷却，以及防止对于衬底和银导体的结合电学特性的不良影响。由于经由RF能量18而选择性耦合金属浆糊14，该问题被解决，因为衬底12不被加热到高温，所以仅有银需要被冷却。
对加热和冷却速度的限制通常由到总衬底（包括金属浆糊14）的热功率转移来控制。按照惯例，衬底12和金属浆糊14（例如，银）的总热容量需要被考虑，以计算对于每秒给定功率输入的所需温度升高。在该实例中，衬底12（例如，硅）的热容量比存在于衬底12顶上的银的热容量大的多。该不同的比例使得，当使用传统方法来在相同量的时间内获得相同的温度升高，需要更多的功率来加热金属浆糊。
相反，在使用传统方法来确定需要的冷却功率的过程中，可以应用粗略相同的计算。当使用传统的方法时冷却衬底12（例如，硅）比假如使用RF功率18来选择性地耦合金属浆糊14（例如，银）需要更多的功率（power）。如上所述，在该情况中的益处是，衬底12本身用作散热器以对应于衬底12中每隔几度温度升高冷却金属浆糊14若干度。这意味着：实际上，衬底12上的金属浆糊14可以实际上立即冷却到衬底的温度。
金属浆糊14中银颗粒Q（例如，微颗粒）的这些小尺寸可以仅与1-50MHz的范围内，或者特别地，大约27MHz的很高RF频率选择性耦合。RF能量18的穿透深度由下述公式设定：
此处所使用的值是μr=1，ρ=16*10-9Ωm，以及f=27*106Hz，其中，
δ=穿透深度（m）；
ρ=电导率（Ohmm）；
f=RF频率（Hz）；以及
μr=相对磁导率。
根据该公式的估计指出，27MHz时的穿透深度δ是12微米，在该实例中，其与金属浆糊14中银颗粒的尺寸的数量级相同。建立颗粒尺寸和耦合所需的RF频率之间的关系，以使得具有比穿透深度更大的典型尺寸的颗粒/对象将被加热。通常，颗粒尺寸比用于最优耦合的RF场的穿透深度的六倍更大。然而，发现的是，RF耦合对于等于RF场穿透深度的颗粒尺寸发生作用（workfor）。因而，对于颗粒尺寸存在近似下限，例如，RF场的穿透深度。
图8图示了用于银、铝和镍的颗粒的穿透深度δ和RF频率f之间的关系。可以利用给定频率f感应加热的颗粒尺寸的下限由穿透深度来确定，其中，ρ和μr是材料特性。对于给定的颗粒尺寸，待使用的频率得到最小值，其由相同的等式给出。例如：
15μm银颗粒需要（超过）18MHz的频率；
15μm铝颗粒需要（超过）30MHz的频率；
15μm镍颗粒需要（超过）0.8MHz的频率；
10μm银颗粒需要（超过）40MHz的频率；以及
5μm银颗粒需要（超过）160MHz的频率。
经由RF场的颗粒24单独激发加热了金属颗粒24，并且将他们烧结在一起。由于x和y方向的额外电连接，其允许更高的电流流动，所以可以增加RF穿透的效率。另一个认识是，沉积在衬底12上的金属浆糊14的几何形状可以用于修改温度分布。图2图示了用于集成电路的衬底12的侧视图，所述集成电路具有在RF线圈16下的金属传导浆糊14的涂覆图案。当存在更多的金属浆糊时，例如，当其更厚时，参见图2的元件A，降低了金属浆糊14的温度。相反，图2的元件B图示了更薄的金属浆糊层14，其会随着RF耦合更快地加热。对于x和y轴中的金属浆糊层14的分布，可以产生相似的效果。
例如，该原理可以用在特殊类型的太阳能电池中。该原理也可以用在其他应用中，其中金属层可以用来防护结构的敏感部分免受RF场。可替代地，可以使用多层集成电路结构，正如图7中所图示出的。另一个认识是，金属浆糊14的z轴尺寸（例如，厚度）确定了方法的可行性，并且金属浆糊14的金属颗粒预烧结增加了该方法的效率。
另一个认识（insight）是：从RF能量18传递到金属浆糊14的金属颗粒（例如，银）内的功率的均匀性通过以预定速度在RF线圈16以下运动衬底12来大大地增强。衬底可以以恒定或者可变的速度运动，这取决于利用金属浆糊14将RF能量18希望地施加到的衬底12的每个部分上。
另一个认识是，从RF能量18到金属浆糊14的金属颗粒（例如，银）内的功率传递的均匀性通过修改取决于精确的衬底位置的RF能量18来大大地增强，以使得衬底12上金属浆糊14的每个部分达到相同的温度，或者希望用于衬底12的该部分的唯一温度。
图7A-7D中图示出多层集成电路。图7A图示了具有布置在衬底12上的两个金属层32、34（如图7B和7C中所示出）的多层集成电路布置30的侧视图。第一金属层32和第二金属层34可以包括金属浆糊14，并且被示出由绝缘层36隔开。根据本发明，整个多层集成电路布置30可以经受用于同时耦合第一和第二金属层32,34的感应RF场。根据本教导，将选择金属浆糊12的尺寸和RF场强以及频率，以确保足够的穿透深度。
图7D图示了多层集成电路布置46的可替代实施例，其中衬底12在每一侧具有两个金属层。衬底12的一侧包括由绝缘层36隔开的第一和第二金属层32,34。衬底12的另一侧包括由绝缘层42隔开的第三和第四金属层38,40。衬底12可以包括填充有金属颗粒的通道44。根据本发明，整个多层集成电路布置46可以经受用于同时耦合所有金属层32、34、38、40的感应RF场。RF场可以从衬底12两侧同时被提供，以便有效地感应耦合所有的金属层32、34、38、40。由于相对于RF场垂直取向，RF场耦合实际上较少地耦合进入通道44，所以通道中所达到的温度比4个金属层内更低。
以这种方式，所公开的设备和方法提供了一种在制造具有在涂覆金属层内的衬底的集成电路方面的有效且廉价的方式。
虽然已经在图和在先的描述中详细图示和描述了本发明，但是这种图示和描述被认为是图示性的或者示例的，而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员在实践所要求保护的发明时，通过研究图、所开内容和所附权利要求，可以理解和实现所公开的实施例的其他变形。
在权利要求中，单词“包括”不排除其他元件或者步骤，并且不定冠词“一”不排除多个。单个的处理器或者其他单元可以实现权利要求中所提及的几项功能。某些方法被提及以及互相不同的从属权利要求的仅有事实不意味着这些措施的组合不能被利用并获益。权利要求中的任何附图标记将不被解释为限制范围。

Claims (13)

1.一种用于制造具有厚膜金属层（14）的集成电路（10）的设备，其包括：
涂覆装置（24），用于将金属浆糊（14）层涂覆到导热衬底（12）上，金属浆糊（14）具有单一预定尺寸的金属颗粒；以及
RF发生器（16），用于将RF能量（18）选择性地感应耦合入金属浆糊（14）内，其中预定尺寸的金属颗粒可与RF能量（18）选择性地感应耦合，金属颗粒的预定尺寸与RF能量（18）的耦合频率相对应，用于加热金属颗粒，
其特征在于
所述设备还包括用于预加热衬底（12）的衬底加热器（22），其中衬底（12）的传导特性可随温度改变而改变。
2.根据权利要求1的用于制造集成电路的设备，其中衬底（12）具有比金属浆糊（14）更高的热容量。
3.根据权利要求1的用于制造集成电路的设备，其中衬底（12）是硅、镓-砷、锗、铟-碲化合物以及铜-铟-镓-硫化合物中的至少一种。
4.根据权利要求1的用于制造集成电路的设备，其中衬底（12）是散热器，用于快速冷却选择性耦合的金属浆糊（14）。
5.根据权利要求1的用于制造集成电路的设备，其中金属浆糊（14）包括：银、铝、铜和不锈钢中至少一种的金属颗粒。
6.根据权利要求1的用于制造集成电路的设备，其中耦合频率在2-200MHz的范围内。
7.根据权利要求1的用于制造集成电路的设备，其中耦合频率是27MHz。
8.根据权利要求6的用于制造集成电路的设备，其中金属浆糊（14）中的金属颗粒的尺寸在从5到50μm范围内，以便可与RF能量（18）感应地耦合。
9.根据权利要求1的用于制造集成电路的设备，其进一步包括：衬底台（20），用于以预定速率在RF发生器（16）下移动具有金属浆糊（14）的衬底（12），其中RF能量（18）以预定的方式分布。
10.根据权利要求9的用于制造集成电路的设备，其中预定速率是恒定的，以及其中预定方式是可变的且与衬底位置关联。
11.根据权利要求9的用于制造集成电路的设备，其中预定速率是可变的，并且其中预定方式是恒定的。
12.根据权利要求1的用于制造集成电路的设备，其进一步地包括：
金属浆糊涂覆装置（24），其中金属浆糊涂覆装置（24）适于以预定的三维几何形状将金属浆糊（14）层涂覆到衬底（12）上，其中感应耦合的金属颗粒的温度可通过几何形状来控制。
13.一种用于制造具有厚膜金属层（14）的集成电路（10）的方法，其包括以下步骤：
将金属浆糊（14）层涂覆到导热衬底（12）上，金属浆糊（14）具有单一预定尺寸的金属颗粒；以及
将来自RF发生器（16）的RF能量（18）选择性地感应耦合到金属浆糊（14）内，其中金属颗粒的预定尺寸与RF能量的耦合频率相对应，以及预定尺寸的金属颗粒可与RF能量（18）选择性地感应耦合，用于加热金属颗粒，
其特征在于
预加热衬底（12）的步骤，其中衬底（12）的传导特性可随温度改变而改变。
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