DE102004059389B4 - Semiconductor device with compensation metallization - Google Patents

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    • H01L2924/181—Encapsulation

Abstract

Halbleiterbauelement mit einem eine erste Kontaktfläche (41) aufweisenden Halbleiterkörper (40) und einem eine zweite Kontaktfläche (52) aufweisenden Anschlusselement (50, 50a, 50b, 50c, 50d), wobei das Anschlusselement (50, 50a, 50b, 50c, 50d) als Bonddraht oder als Anschlussclip oder als Leiterbahn ausgebildet ist, die erste Kontaktfläche (41) und die zweite Kontaktfläche (52) in einer vertikalen Richtung (v) voneinander beabstandet sind, die erste Kontaktfläche (41) in einer horizontalen Richtung (r, r1, r2) einen ersten Rand (411) und die zweite Kontaktfläche (52) in der horizontalen Richtung (r, r1, r2) einen zweiten Rand aufweist, zwischen der ersten Kontaktfläche (41) und der zweiten Kontaktfläche (52) eine Ausgleichsmetallisierung (10) angeordnet ist, die zum Ausgleich thermomechanischer Spannungen dient, und die die erste Kontaktfläche (41) mechanisch und elektrisch leitend mit der zweiten Kontaktfläche (52) verbindet, die Ausgleichsmetallisierung (10) in der horizontalen Richtung (r) vollständig innerhalb der horizontalen Begrenzungen der ersten Kontaktfläche (41) angeordnet ist...Semiconductor component having a first contact surface (41) having a semiconductor body (40) and a second contact surface (52) having terminal element (50, 50a, 50b, 50c, 50d), wherein the connection element (50, 50a, 50b, 50c, 50d) is formed as a bonding wire or as a connection clip or as a conductor track, the first contact surface (41) and the second contact surface (52) are spaced apart in a vertical direction (v), the first contact surface (41) in a horizontal direction (r, r1, r2) has a first edge (411) and the second contact surface (52) in the horizontal direction (r, r1, r2) has a second edge, between the first contact surface (41) and the second contact surface (52) a compensation metallization (10) is arranged, which serves to compensate for thermo-mechanical stresses, and the first contact surface (41) mechanically and electrically conductively connects to the second contact surface (52), the compensation metallization (10) in the horizo nal direction (r) is completely within the horizontal boundaries of the first contact surface (41) is arranged ...

Description

Die Erfindung betrifft die Kontaktierung eines Halbleiterbauelements. Halbleiterbauelemente enthalten typischer Weise einen oder mehrere Halbleiterkörper, die an bestimmten Bereichen Ihrer Oberfläche elektrisch leitend mit einem Anschlusselement kontaktiert sind. Solche Anschlusselemente sind aus Gründen der elektrischen Leitfähigkeit überwiegend aus Metallen wie zum Beispiel Aluminium oder Kupfer gebildet.The invention relates to the contacting of a semiconductor device. Semiconductor devices typically include one or more semiconductor bodies which are electrically conductively contacted to a terminal at certain areas of their surface. For reasons of electrical conductivity, such connecting elements are formed predominantly of metals such as aluminum or copper.

Der thermische Längenausdehnungskoeffizient dieser wie auch anderer für solche Anschlusselemente verwendeter Metalle unterscheidet sich stark vom thermischen Längenausdehnungskoeffizienten des Halbleiterkörpers. Der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient von Kupfer beispielsweise beträgt 17 ppm/K, der von Aluminium sogar 25 ppm/K. Im Vergleich dazu ist der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient von Silizium mit ca. 3 ppm/K sehr gering.The thermal expansion coefficient of these as well as other metals used for such connection elements differs greatly from the coefficient of thermal expansion coefficient of the semiconductor body. The linear coefficient of thermal expansion of copper, for example, is 17 ppm / K, that of aluminum even 25 ppm / K. In comparison, the linear thermal expansion coefficient of silicon is very low at about 3 ppm / K.

In Folge dieser stark unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten kommt es im Bereich der Kontaktstelle zwischen einem Anschlusselement und einem Halbleiterkörper zu hohen thermomechanischen Spannungen, die insbesondere bei häufigen Temperaturwechseln mit hohen Temperaturunterschieden, wie sie beispielsweise bei Leistungshalbleiterbauelementen häufig vorkommen, zu einer Ablösung des Anschlusselements vom Halbleiter führen.As a result of these very different coefficients of thermal expansion, high thermomechanical voltages occur in the region of the contact point between a connection element and a semiconductor body, which lead to a detachment of the connection element from the semiconductor, in particular in the case of frequent temperature changes with high temperature differences, which frequently occur, for example, in power semiconductor components.

Ein Querschnitt durch eine typische Kontaktstelle gemäß dem Stand der Technik ist in 1a dargestellt. Ein Halbleiterkörper 40 weist an seiner Oberfläche eine erste Kontaktfläche 41 auf, die mit einer zweiten Kontaktfläche 52 eines Anschlusselementes 50 elektrisch leitend verbunden ist. Hierzu ist eine dünne erste Verbindungsschicht 3 vorgesehen, die zwischen der ersten Kontaktfläche 41 und der zweiten Kontaktfläche 52 angeordnet ist und diese mechanisch und elektrisch leitend verbindet. Die erste Verbindungsschicht 3 ist typischer Weise aus Aluminium gebildet und weist eine Dicke d3 von etwa 3 μm auf.A cross section through a typical contact point according to the prior art is in 1a shown. A semiconductor body 40 has on its surface a first contact surface 41 on that with a second contact surface 52 a connection element 50 is electrically connected. For this purpose, a thin first connection layer 3 provided between the first contact surface 41 and the second contact surface 52 is arranged and connects them mechanically and electrically conductive. The first connection layer 3 is typically formed of aluminum and has a thickness d3 of about 3 microns.

Das Anschlusselement 50 ist als Bonddraht ausgebildet und weist einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf, der deutlich größer ist als der thermische Ausdehnungskoeffizient des Halbleiterkörpers 40.The connection element 50 is formed as a bonding wire and has a thermal expansion coefficient which is significantly greater than the thermal expansion coefficient of the semiconductor body 40 ,

Wie aus 1b ersichtlich ist, treten an der zweiten Kontaktfläche 52 temperaturabhängige thermomechanische Spannungen σ auf, die am Rand der zweiten Kontaktfläche 52 ein Maximum σmax erreichen, wodurch es beim Betrieb des Halbleiterbauelements zu einer vom Rand der zweiten Kontaktfläche 52 ausgehenden Ablösung des Anschlusselements 50 von der ersten Verbindungsschicht 3 bzw. von der ersten Kontaktfläche 41 kommen kann.How out 1b can be seen, occur at the second contact surface 52 Temperature-dependent thermomechanical stresses σ on the edge of the second contact surface 52 reach a maximum σ max , whereby it during operation of the semiconductor device to one from the edge of the second contact surface 52 outgoing detachment of the connecting element 50 from the first connection layer 3 or from the first contact surface 41 can come.

Aus der US 2002/0149118 A1 ist eine Anordnung bekannt, bei der ein Halbleiterchip zur Flip-Chip-Montage mit einer Metallisierung versehen ist, die einen Fußteil und einen auf dem Fußteil angeordneten Endteil aufweist, wobei der Endteil vor der Herstellung der Flip-Chip-Verbindung mit einem leitfähigen Füllmaterial überdeckt wird. Während der Herstellung der Flip-Chip-Verbindung, bei der eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Halbleiterchip und einem leitfähigen Film hergestellt werden soll, wird das Füllmaterial zwar teilweise seitlich verdrängt, allerdings verbleibt ein Rest des Füllmaterials zwischen dem Endteil und dem leitfähigen Film.From the US 2002/0149118 A1 For example, an arrangement is known in which a semiconductor chip for flip-chip mounting is provided with a metallization having a foot part and an end part arranged on the foot part, wherein the end part covers with a conductive filling material before the production of the flip-chip connection becomes. While the filler material is to be partially laterally displaced during the production of the flip-chip connection in which an electrically conductive connection is to be established between the semiconductor chip and a conductive film, a remainder of the filler material remains between the end portion and the conductive film.

Die DE 38 88 476 T2 beschreibt eine elektrische Kontaktstelle auf einer Elektrodenanschlussfläche eines Halbleiterchips. Die Kontaktstelle umfasst einen ersten angehobenen Abschnitt, der auf der Elektrodenanschlussfläche ausgebildet ist, sowie einen zweiten angehobenen Abschnitt, der auf dem ersten angehobenen Abschnitt ausgebildet ist. Der zweite angehobene Abschnitt weist in einer Ebene parallel zur Elektrodenanschlussfläche eine Querschnittsfläche auf, die kleiner ist als eine Querschnittsfläche des ersten angehobenen Abschnitts in einer zur Elektrodenanschlussfläche parallelen Ebene.The DE 38 88 476 T2 describes an electrical contact point on an electrode pad of a semiconductor chip. The pad includes a first raised portion formed on the electrode pad and a second raised portion formed on the first raised portion. The second raised portion has, in a plane parallel to the electrode pad, a cross-sectional area smaller than a cross-sectional area of the first raised portion in a plane parallel to the electrode pad.

In der DE 196 12 838 A1 ist eine Bondverbindung gezeigt, bei der ein Bonddraht mit einem Halbleitersubstrat verbunden ist. Auf dem Halbleitersubstrat sind eine Lotschicht und darauf wiederum eine Molybdänscheibe angeordnet, auf die Schichten aus Nickel und Aluminium aufgewalzt sind.In the DE 196 12 838 A1 a bonding connection is shown in which a bonding wire is connected to a semiconductor substrate. On the semiconductor substrate, a solder layer and thereon again a molybdenum disc are arranged, are rolled on the layers of nickel and aluminum.

Aus der EP 1 353 377 A2 ist ein Halbleiterbauelement mit einem Halbleitersubstrat bekannt, das durch einen Draht aus Gold oder einer Goldlegierung kontaktiert wird. Hierzu sind auf das Halbleitersubstrat aufeinanderfolgend eine Kupfer enthaltende Aluminiumlegierung, eine Barrieremetallisierung bestehend aus einem Mehrschichtlaminat aus Metallschichten oder Legierungsschichten aus Titan oder Titannitrid, sowie eine externe Elektrodenschicht aus einer Kupfer enthaltenden Aluminiumlegierung aufgebracht, wobei der Draht die externe Elektrodenschicht kontaktiert. Die Barrieremetallisierung weist einen Durchmesser vom 130 μm auf, die externe Elektrodenschicht einen Durchmesser von 100 μm sowie eine Dicke von 0,35 μm.From the EP 1 353 377 A2 For example, a semiconductor device having a semiconductor substrate contacted by a gold or gold alloy wire is known. For this purpose, a copper-containing aluminum alloy, a barrier metallization consisting of a multi-layer laminate of metal layers or alloy layers of titanium or titanium nitride, and an external electrode layer of a copper-containing aluminum alloy are applied successively to the semiconductor substrate, wherein the wire contacts the external electrode layer. The barrier metallization has a diameter of 130 μm, the external electrode layer has a diameter of 100 μm and a thickness of 0.35 μm.

Die US 4 258 382 A beschreibt einen auf einer Oxidschicht eines Substrats aufgebrachten Bondpad, der sich in der Öffnung der Oxidschicht bis zum Substrat erstreckt. Auf den Bondpad ist ein aus zwei Metallschichten bestehender Bump aufgebracht.The US 4,258,382 A. describes a bonding pad applied to an oxide layer of a substrate and extending in the opening of the oxide layer to the substrate. On the Bondpad a bump consisting of two metal layers is applied.

Die EP 1 259 103 A1 betrifft ein Multilayerboard mit einem Harzsubstrat. In eine Vertiefung des Harzsubstrates ist ein Chip eingesetzt, der auf seiner dem Harzsubstrat abgewandten Oberseite mit Aluminiummetallisierungen versehen ist. Zur elektrischen Kontaktierung der Aluminiummetallisierungen sind auf diese aufeinanderfolgend zwei dünne Füllschichten aufgebracht, die auf ihrer dem Harzsubstrat abgewandten Oberseite mit Hilfe einer in einer ersten Harzschicht befindlichen Durchkontaktierung elektrisch kontaktiert werden. Diese Durchkontaktierung ist an eine Leiterbahn angeschlossen, die seitlich neben den Aluminiummetallisierungen von einer anderen, in einer weiteren Harzschicht ausgebildeten weiteren Durchkontaktierung kontaktiert wird. Die weitere Durchkontaktierung ist an eine weitere Leiterbahn angeschlossen, die mit einem Ball eines Ballgridarrays versehen ist. The EP 1 259 103 A1 relates to a multilayer board with a resin substrate. In a recess of the resin substrate, a chip is used, which is provided on its side facing away from the resin substrate top with aluminum metallizations. For the electrical contacting of the aluminum metallizations, successive two thin filling layers are applied to these, which are electrically contacted on their upper side facing away from the resin substrate by means of a through-connection located in a first resin layer. This through-connection is connected to a conductor track which is contacted laterally next to the aluminum metallizations by another further through-connection formed in a further resin layer. The further through-connection is connected to a further conductor track, which is provided with a ball of a Ballgridarrays.

Aus der DE 103 55 925 A1 ist ein Leistungshalbleitermodul mit mehreren auf Leiterbahnen eines Isolierstoffkörpers aufgebrachten Bauelementen bekannt. Die elektrische Kontaktierung der Bauelemente erfolgt auf deren dem Isolierstoffkörper abgewandten Seiten mittels eines Folienverbundes. Dieser besteht, ausgehend von den Bauelementen, aufeinanderfolgend aus einer Aluminiumfolie mit einer Stärke zwischen 100 μm und 400 μm, einer isolierenden Kunststofffolie mit einer Stärke zwischen 10 μm und 50 μm, sowie einer Kupferfolie ebenfalls mit einer Stärke zwischen 10 μm und 50 μm. Innerhalb der Kunststofffolie sind, gegenüber den Anschlussstellen der Bauelemente seitlich versetzt, Durchkontaktierungen vorgesehen, die die Aluminiumfolie elektrisch leitend mit der Kupferfolie verbinden.From the DE 103 55 925 A1 is a power semiconductor module with several on conductor tracks of a Isolierstoffkörpers applied components known. The electrical contacting of the components takes place on their sides facing away from the Isolierstoffkörper means of a film composite. This consists, starting from the components, successively from an aluminum foil with a thickness between 100 microns and 400 microns, an insulating plastic film with a thickness between 10 .mu.m and 50 .mu.m, and a copper foil also with a thickness between 10 .mu.m and 50 .mu.m. Within the plastic film are laterally offset from the connection points of the components provided, which connect the aluminum foil electrically conductive with the copper foil.

Die US 6 159 841 A betrifft einen Leistungs-MOSFET mit einem Halbleiterkörper, auf den zu dessen elektrischer Kontaktierung aufeinanderfolgend ein erster Metallbus, ein zweiter Metallbus, sowie vergoldete Drain- und Sourceanschlüsse aus Nickel aufgebracht sind. Der erste Metallbus und der zweite Metallbus weisen jeweils einen T-förmigen Querschnitt auf, wobei der zweite Metallbus eine größere Breite aufweist als der erste Metallbus.The US Pat. No. 6,159,841 relates to a power MOSFET with a semiconductor body, on which for the electrical contacting sequentially a first metal bus, a second metal bus, as well as gold-plated drain and source terminals of nickel are applied. The first metal bus and the second metal bus each have a T-shaped cross-section, wherein the second metal bus has a greater width than the first metal bus.

In der DE 100 03 671 A1 ist ein Halbleiterbauelement mit einem Chip bekannt, auf den aufeinanderfolgend eine Aluminiumelektrode, eine Schicht mit mehreren voneinander beabstandeten Goldbumps, sowie eine Elektrode aus einem Edelmetall beschichtetem Kupferkern aufgebracht sind.In the DE 100 03 671 A1 For example, a chip-type semiconductor device having successively deposited thereon an aluminum electrode, a layer of a plurality of spaced-apart gold bumps, and an electrode of a precious metal-coated copper core is known.

Die DE 103 34 943 A1 betrifft ein elektrisches Leistungsbauteil mit einem Halbleiterchip, der mit einer Source-Leiterschicht versehen ist, die den Halbleiterchip an mehreren Kontaktstellen kontaktiert. Vollständig oder teilweise neben den Kontaktstellen ist auf die Source-Leiterschicht eine Schichtfolge mit einer ersten Schicht aus Titan oder einer Titanlegierung, einer zweiten Schicht aus Nickel, Vanadium oder einer Legierung dieser Elemente, sowie einer dritten Schicht aus Gold, Silber, Palladium oder einer Legierung dieser Elemente aufgebracht. Die dritte Schicht wird mittels eines Bondkompressionskopfes kontaktiert, der auf seiner der dritten Schicht abgewandten Seite an eine Flachleiterplatte angeschlossen ist.The DE 103 34 943 A1 relates to an electrical power device having a semiconductor chip provided with a source conductor layer contacting the semiconductor chip at a plurality of contact pads. Completely or partially adjacent to the contact points is on the source conductor layer, a layer sequence with a first layer of titanium or a titanium alloy, a second layer of nickel, vanadium or an alloy of these elements, and a third layer of gold, silver, palladium or an alloy applied to these elements. The third layer is contacted by means of a bonding compression head, which is connected on its side facing away from the third layer to a flat printed circuit board.

In der DE 10 2004 036 140 A1 ist ein Leistungshalbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper bekannt, auf den eine Mehrschichtmetallisierung, die abwechselnd aufeinander folgend angeordnete Metallisierungsschichten und Trennschichten umfasst, und deren Dicke zwischen 500 nm und 50 μm beträgt. Die Metallisierungsschichten können aus Aluminium, Kupfer, Gold, Silber, Wolfram oder einer Legierung dieser Metalle gebildet sein, die Trennschichten aus Titan, Titannitrid, Titanwolfram, Wolfram, Tantal, Tantalnitrid, Kupfer, Gold oder Silber. Auf diese Mehrschichtmetallisierung ist ein Bondpad aus Nickel, Gold, Silber oder Palladium aufgebracht, dessen Dicke 0,5 μm bis 50 μm beträgt, und auf den ein Bonddraht gebondet ist.In the DE 10 2004 036 140 A1 a semiconductor power semiconductor device is known, to which a multi-layer metallization comprising alternately successively arranged metallization and separation layers, and the thickness of which is between 500 nm and 50 microns. The metallization layers can be formed of aluminum, copper, gold, silver, tungsten or an alloy of these metals, the separating layers of titanium, titanium nitride, titanium tungsten, tungsten, tantalum, tantalum nitride, copper, gold or silver. In this multi-layer metallization, a bonding pad made of nickel, gold, silver or palladium is applied, whose thickness is 0.5 microns to 50 microns, and on which a bonding wire is bonded.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper bereit zu stellen, dessen Anschlusselemente zuverlässig und temperaturwechselstabil mit einer Kontaktfläche des Halbleiterkörpers verbunden sind.It is the object of the present invention to provide a semiconductor component having a semiconductor body, the connection elements of which are reliably and temperature-stable connected to a contact surface of the semiconductor body.

Diese Aufgabe wird durch ein Halbleiterbauelement gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved by a semiconductor device according to claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention are the subject of dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes Halbleiterbauelement weist einen Halbleiterkörper mit einer ersten Kontaktfläche sowie ein Anschlusselement mit einer zweiten Kontaktfläche auf. Das Anschlusselement ist als Bonddraht, als Anschlussclip oder als Leiterbahn ausgebildet. Die erste Kontaktfläche weist in einer horizontalen Richtung einen ersten Rand und die zweite Kontaktfläche in der horizontalen Richtung einen zweiten Rand auf.A semiconductor component according to the invention has a semiconductor body with a first contact surface and a connection element with a second contact surface. The connection element is designed as a bonding wire, as a connection clip or as a conductor track. The first contact surface has a first edge in a horizontal direction and the second contact surface has a second edge in the horizontal direction.

Die erste Kontaktfläche und die zweite Kontaktfläche sind in einer vertikalen Richtung voneinander beabstandet und mittels einer zwischen diesen angeordneten Ausgleichsmetallisierung zum Ausgleich thermomechanischer Spannungen mechanisch und elektrisch leitend verbunden. In der horizontalen Richtung ist die Ausgleichsmetallisierung vollständig innerhalb der horizontalen Begrenzungen der ersten Kontaktfläche angeordnet, oder der erste Rand fällt mit dem horizontalen Erstreckungsbereich der Ausgleichsmetallisierung zusammen. Jeder der Vertikalabschnitte ist in der horizontalen Richtung weiter vom ersten Rand beabstandet als jeder andere in der vertikalen Richtung näher an der ersten Kontaktfläche angeordnete Vertikalabschnitt.The first contact surface and the second contact surface are spaced apart in a vertical direction and mechanically and electrically connected by means of a compensation metallization arranged between them for compensation of thermo-mechanical stresses. In the horizontal direction, the balance metallization is disposed entirely within the horizontal boundaries of the first contact area, or the first edge coincides with the horizontal extension area of the balance metallization. Each of the vertical sections is spaced farther from the first edge in the horizontal direction than any other in the vertical direction closer to the first contact surface arranged vertical section.

Ein erster der Vertikalabschnitt, sowie ein zweiter der Vertikalabschnitte, der näher an der ersten Kontaktfläche angeordnet ist als der erste Vertikalabschnitt, weisen in der vertikalen Richtung jeweils eine Dicke von wenigstens 15 μm auf und sind aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einer Kupfer-Aluminium-Legierung gebildet.A first of the vertical portion and a second one of the vertical portions located closer to the first contact surface than the first vertical portion have thicknesses of at least 15 μm each in the vertical direction and are made of copper, a copper alloy, aluminum, an aluminum alloy or a copper-aluminum alloy formed.

Außerdem weist die Ausgleichsmetallisierung eine Dicke von wenigstens 10 μm auf, sowie wenigstens zwei als Schichten ausgebildete Vertikalabschnitte, die in der vertikalen Richtung stufig aufeinanderfolgend angeordnet sind, wodurch ein Großteil der auftretenden thermomechanischen Spannungen innerhalb der Ausgleichsmetallisierung abgebaut wird. Zwischen zwei Vertikalabschnitten ist eine Stufe ausgebildet, deren Breite in der horizontalen Richtung wenigstens das Doppelte der Dicke des von den beiden Vertikalabschnitten näher an der ersten Kontaktfläche angeordneten Vertikalabschnittes beträgt.In addition, the compensation metallization has a thickness of at least 10 .mu.m, as well as at least two vertical sections formed as layers, which are arranged successively in the vertical direction successively, whereby a large part of the occurring thermo-mechanical stresses is reduced within the Ausgleichsmetallisierung. Between two vertical sections, a step is formed whose width in the horizontal direction is at least twice the thickness of the vertical section located closer to the first contact surface from the two vertical sections.

Während herkömmliche erste Verbindungsschichten lediglich dazu dienen, eine Kontaktierbarkeit des Halbleiterkörpers zu ermöglichen, ist eine Ausgleichsmetallisierung eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements zum Ausgleich thermomechanischer Spannungen vorgesehen und weist daher eine erheblich größere Dicke auf. Je dicker eine solche Ausgleichsmetallisierung ausgebildet ist, desto geringer ist der Gradient der thermomechanischen Spannung, die im Bereich der Kontaktierung zwischen dem Halbleiterkörper und dem Anschlusselement abgebaut werden muss.While conventional first interconnection layers merely serve to allow contactability of the semiconductor body, compensating metallization of a semiconductor device according to the invention for compensating for thermomechanical stresses is provided and therefore has a considerably greater thickness. The thicker such a compensation metallization is formed, the lower the gradient of the thermo-mechanical stress which must be dissipated in the region of the contact between the semiconductor body and the connection element.

Bevorzugt weisen erste Verbindungsschichten Dicken zwischen 1 μm und 20 μm auf. Die Ausgleichsmetallisierung und die erste Verbindungsschicht können optional einstückig ausgebildet sein.Preferably, first connecting layers have thicknesses between 1 μm and 20 μm. The compensation metallization and the first connection layer can optionally be formed in one piece.

Die mechanische und elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Anschlusselement und der Ausgleichsmetallisierung erfolgt im Bereich der zweiten Kontaktfläche. Dabei kann das Anschlusselement unmittelbar mit der Ausgleichsmetallisierung verbunden sein, wie dies z. B. beim Ultraschallbonden des Anschlusselementes der Fall ist.The mechanical and electrically conductive connection between the connection element and the compensation metallization takes place in the region of the second contact surface. In this case, the connection element can be connected directly to the Ausgleichsmetallisierung, as z. B. in the ultrasonic bonding of the connection element is the case.

Optional kann jedoch auch zusätzliches Material, beispielsweise ein Lot, verwendet werden, das zwischen der Ausgleichsmetallisierung und dem Anschlusselement angeordnet ist.Optionally, however, it is also possible to use additional material, for example a solder, which is arranged between the compensation metallization and the connection element.

Um die bei der Verbindung zwischen der ersten Kontaktfläche und dem Anschlusselement an den Rändern der zweite Kontaktfläche auftretenden maximalen thermomechanischen Spannung, wie diese anhand der 1a und 1b erläutert wurden, weiter zu reduzieren, ist eine zwischen zwei Vertikalabschnitten der Ausgleichsmetallisierung angeordnete Stufe vorgesehen. Die Stufe entsteht dadurch, dass der horizontale Abstand der Ausgleichsmetallisierung in einer zur vertikalen Richtung senkrecht verlaufenden Schnittebene der Ausgleichsmetallisierung mit zunehmendem vertikalem Abstand der Schnittebene von der ersten Kontaktfläche monoton zunimmt.To the occurring at the connection between the first contact surface and the connection element at the edges of the second contact surface maximum thermo-mechanical stress, as this is based on the 1a and 1b have been explained to further reduce, a stage arranged between two vertical sections of the compensation metallization is provided. The step results from the fact that the horizontal distance of the compensating metallization in a cutting plane perpendicular to the vertical direction of the compensation metallization increases monotonically with increasing vertical distance of the cutting plane from the first contact surface.

Bei der stufigen Ausgleichsmetallisierung ist vorzugsweise zumindest ein Vertikalabschnitt in der horizontalen Richtung weiter vom Rand der ersten Kontaktfläche beabstandet als jeder andere in der vertikalen Richtung näher an der ersten Kontaktfläche angeordnete Vertikalabschnitt.In the graded balance metallization, at least one vertical portion in the horizontal direction is preferably spaced farther from the edge of the first contact surface than any other vertical portion located closer to the first contact surface in the vertical direction.

Indem jeder der Vertikalabschnitte in der horizontalen Richtung weiter vom ersten Rand der ersten Kontaktfläche beabstandet ist als jeder andere in der vertikalen Richtung näher an der ersten Kontaktfläche angeordnete Vertikalabschnitt, wird erreicht, dass zwischen zwei beliebigen in der vertikalen Richtung benachbarten oder aneinander grenzenden Vertikalabschnitten jeweils eine Stufe ausgebildet ist.In that each of the vertical sections in the horizontal direction is spaced farther from the first edge of the first contact surface than any other vertical section arranged closer to the first contact surface in the vertical direction, it is achieved that one between each two vertically adjacent or adjacent vertical sections Stage is formed.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest ein Vertikalabschnitt in allen seinen zur vertikalen Richtung senkrechten Schnittebenen in der horizontalen Richtung gleich weit vom Rand der ersten Kontaktfläche beabstandet. In gleicher Weise kann dies auch für mehrere oder für alle Vertikalabschnitte der Ausgleichsmetallisierung zutreffen, wobei verschiedene Vertikalabschnitte in der horizontalen Richtung vorzugsweise unterschiedlich weit vom Rand der ersten Kontaktfläche beabstandet sind.According to a preferred embodiment, at least one vertical section is equidistant from the edge of the first contact surface in all its sectional planes perpendicular to the vertical direction in the horizontal direction. In the same way, this may also apply to several or all vertical sections of the compensating metallization, wherein different vertical sections in the horizontal direction are preferably at different distances from the edge of the first contact surface.

Ein ausreichender Abbau der im Bereich der Kontaktstelle auftretenden thermomechanischen Spannungen wird dadurch erreicht, dass die in der horizontalen Richtung gemessene Breite einer Stufe wenigstens das Doppelte von deren Höhe, d. h. der Dicke des betreffenden Vertikalabschnitts, beträgt. Entsprechendes gilt gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung auch für die Stufe, die zwischen der zweiten Kontaktfläche und dem von der ersten Kontaktfläche am weitesten beabstandeten Vertikalabschnitt ausgebildet ist.Sufficient degradation of the occurring in the region of the contact point thermo-mechanical stresses is achieved in that the measured width in the horizontal direction of a step at least twice their height, d. H. the thickness of the respective vertical section is. According to a preferred embodiment, the same also applies to the step which is formed between the second contact surface and the vertical section furthest from the first contact surface.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand von Figuren näher erläutert. In den Figuren zeigen: The invention will be explained in more detail in exemplary embodiments with reference to figures. In the figures show:

1a einen Querschnitt durch eine Kontaktstelle eines Halbleiterbauelements gemäß dem Stand der Technik, bei der ein Anschlusselement elektrisch leitend mit einer ersten Kontaktfläche eines Halbleiterkörpers verbunden ist, 1a a cross section through a contact point of a semiconductor device according to the prior art, in which a connection element is electrically conductively connected to a first contact surface of a semiconductor body,

1b den Verlauf der aufgrund einer Temperaturänderung vorliegenden thermomechanischen Spannung einer Kontaktstelle gemäß 1a, 1b the course of the existing due to a change in temperature thermo-mechanical stress according to a contact point 1a .

2 einen Querschnitt durch eine Kontaktstelle eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements, bei der ein als Bonddraht ausgebildetes Anschlusselement mittels einer Ausgleichsmetallisierung mit einer ersten Kontaktfläche eines Halbleiterkörpers verbunden ist, 2 a cross-section through a contact point of a semiconductor device according to the invention, in which a connection element designed as a bonding wire is connected by means of a compensation metallization with a first contact surface of a semiconductor body,

3 einen Querschnitt durch eine Kontaktstelle eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements, bei dem das Anschlusselement als Anschlussclip ausgebildet ist, die mittels einer Lot-Verbindungsschicht mit einer auf einer ersten Kontaktfläche angeordneten Ausgleichsmetallisierung eines Halbleiterkörpers verbunden ist, 3 a cross section through a contact point of a semiconductor device according to the invention, in which the connection element is designed as a connection clip, which is connected by means of a solder connection layer with a arranged on a first contact surface compensation metallization of a semiconductor body,

4 einen Querschnitt durch einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements mit einer zwei Vertikalabschnitte aufweisenden, stufig ausgebildeten Ausgleichsmetallisierung, 4 a cross section through a portion of a semiconductor device according to the invention with a two vertical sections having tiered compensating metallization,

5 einen Querschnitt durch ein Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper, der mehrere mittels einer Leiterbahn verbundene erste Kontaktflächen aufweist, wobei zwischen jeder der ersten Kontaktflächen und der Leiterbahn eine gestufte Ausgleichsmetallisierung angeordnet ist, 5 a cross-section through a semiconductor device having a semiconductor body having a plurality of interconnected by a conductor path first contact surfaces, wherein between each of the first contact surfaces and the conductor track a stepped compensation metallization is arranged,

6 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Halbleiterbauelement mit mehreren ersten Kontaktflächen, die jeweils mittels einer erfindungsgemäßen Ausgleichsmetallisierung mit Leiterbahnen verbunden sind, und 6 a cross section through a semiconductor device according to the invention with a plurality of first contact surfaces, which are each connected by means of a compensation metallization according to the invention with conductor tracks, and

7 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements, das mittels eines pyramidenförmig aufgebauten Verbindungsgefüges mit einem Anschlusselement 50 verbunden ist. 7 a perspective view of a semiconductor device according to the invention, by means of a pyramid-shaped connecting structure with a connection element 50 connected is.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.In the figures, like reference numerals designate like parts with the same meaning.

2 zeigt einen Querschnitt durch einen Abschnitt eines Halbleiterbauelements mit einem Halbleiterkörper 40, der eine auf seiner Oberfläche angeordnete erste Kontaktfläche 41 aufweist. Auf der ersten Kontaktfläche 41 sind in einer vertikalen Richtung v aufeinanderfolgend eine Ausgleichsmetallisierung 10 sowie ein Anschlusselement 50 angeordnet und fest miteinander verbunden. Die Ausgleichsmetallisierung 10 umfasst zwei in der vertikalen Richtung v stufig aufeinanderfolgend angeordnete Vertikalabschnitte 1, 2. Optional kann die Ausgleichsmetallisierung 10 auch mehr als zweistufig, beispielsweise pyramidenartig, aufeinander angeordnete Vertikalabschnitte aufweisen. 2 shows a cross section through a portion of a semiconductor device with a semiconductor body 40 , the one arranged on its surface first contact surface 41 having. On the first contact surface 41 are in a vertical direction v consecutively a compensation metallization 10 and a connection element 50 arranged and firmly connected. The equalization metallization 10 comprises two in the vertical direction v stepwise successively arranged vertical sections 1 . 2 , Optionally, the compensation metallization 10 Also more than two stages, for example, pyramid-like, have arranged on each other vertical sections.

Infolge der stufigen Anordnung verteilen sich die aus 1b bekannten thermomechanischen Spannungen auf die verschiedenen Stufen, d. h. anstelle der in 1b am Rand der zweiten Kontaktfläche 52 auftretenden maximalen thermomechanischen Spannung σmax weist die thermomechanische Spannung an der Kontaktstelle bei 2 durch die stufig ausgebildete Ausgleichsmetallisierung 10 zwei Maxima auf: ein erstes Maximum am Rand 521 der zweiten Kontaktfläche 52 sowie ein zweites Maximum am Rand 112 des Übergangsbereichs zwischen dem ersten Vertikalabschnitt 1 und dem zweiten Vertikalabschnitt 2. Da das erste Maximum und das zweite Maximum jeweils niedriger ist als das Spannungsmaximum σmax gemäß 1b, weist die Verbindung zwischen dem Anschlusselement 50 und der ersten Kontaktfläche 41 insgesamt eine wesentlich höhere Temperaturwechselfestigkeit auf als die Anordnung gemäß 1a.Due to the tiered arrangement they are distributed 1b known thermo-mechanical stresses on the various stages, ie instead of in 1b at the edge of the second contact surface 52 occurring maximum thermo-mechanical stress σ max has the thermo-mechanical stress at the contact point 2 by the leveled compensation metallization 10 two maxima: a first maximum at the edge 521 the second contact surface 52 as well as a second maximum at the edge 112 the transition region between the first vertical section 1 and the second vertical section 2 , Since the first maximum and the second maximum are each lower than the voltage maximum σ max in accordance with 1b , indicates the connection between the connecting element 50 and the first contact surface 41 Overall, a much higher thermal shock resistance than the arrangement according to 1a ,

Die erste Kontaktfläche 41 erstreckt sich in der horizontalen Richtung r über einen bestimmten Bereich, der in 2 durch eine mit dem Bezugszeichen 41 versehene geschweifte Klammer angedeutet ist, und weist in der horizontalen Richtung r einen Rand 411 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel fällt dieser Rand 411 mit dem horizontalen Erstreckungsbereich der Ausgleichsmetallisierung 10 zusammen. Abweichend davon kann die Ausgleichsmetallisierung 10 in der horizontalen Richtung r auch vollständig innerhalb der horizontalen Begrenzungen der ersten Kontaktfläche 41 angeordnet sein.The first contact surface 41 extends in the horizontal direction r over a certain area, which in 2 by one with the reference numeral 41 provided with a brace, and has an edge in the horizontal direction r 411 on. In the present embodiment, this edge falls 411 with the horizontal extent of the compensation metallization 10 together. Deviating from this, the compensation metallization 10 in the horizontal direction r also completely within the horizontal boundaries of the first contact surface 41 be arranged.

Das Anschlusselement 50 weist eine zweite Kontaktfläche 52 auf, an der es mechanisch und elektrisch leitend mit der Ausgleichsmetallisierung 10 verbunden ist. Die zweite Kontaktfläche 52 erstreckt sich in der horizontalen Richtung r über den Bereich, in dem das Anschlusselement 50 und die Ausgleichsmetallisierung 10 kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Anschlusselement 50 ein Bonddraht.The connection element 50 has a second contact surface 52 on which it is mechanically and electrically conductive with the compensating metallization 10 connected is. The second contact surface 52 extends in the horizontal direction r over the area in which the connecting element 50 and the compensation metallization 10 are positively connected with each other. According to a preferred embodiment of the invention, the connection element 50 a bonding wire.

Die Ausgleichsmetallisierung 10 weist eine Dicke d10 von wenigstens 10 μm auf und erstreckt sich in der horizontalen Richtung r mit ihrem Rand 101 weiter bis zum Rand 411 der ersten Kontaktfläche 41 als die zweite Kontaktfläche 52. Durch die verglichen mit einer einfachen ersten Verbindungsschicht gemäß dem Stand der Technik große Dicke d10 der Ausgleichsmetallisierung 10 können thermomechanische Spannungen auch sehr gut innerhalb der Ausgleichsmetallisierung 10 abgebaut werden. Daher werden bevorzugt auch dickere Ausgleichsmetallisierungen 10 mit einer Dicke d10 von wenigstens 20 μm, wenigstens 30 μm oder gar wenigstens 50 μm eingesetzt.The equalization metallization 10 has a thickness d10 of at least 10 microns and extends in the horizontal direction r with its edge 101 continue to the edge 411 the first contact surface 41 as the second contact surface 52 , By comparison with a simple first connecting layer according to the prior art, large thickness d10 of the compensating metallization 10 Thermo-mechanical stresses can also be very good within the compensation metallization 10 be reduced. Therefore, thicker compensation metallizations are also preferred 10 used with a thickness d10 of at least 20 microns, at least 30 microns or even at least 50 microns.

Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der thermomechanischen Spannungen im Bereich der Stufenübergänge zu erhalten ist es vorteilhaft, wenn die Dicken d1, d2 der Vertikalabschnitte 1, 2 möglichst gleich gewählt sind oder sich paarweise um weniger als 10% der Dicke des jeweils dickeren Vertikalabschnitts 1, 2 voneinander unterscheiden. Die Dicken d1, d2 betragen vorzugsweise jeweils wenigstens 15 μm, besonders bevorzugt jeweils zwischen 20 μm und 200 μm. In order to obtain as uniform a distribution of the thermo-mechanical stresses in the region of the step transitions, it is advantageous if the thicknesses d1, d2 of the vertical sections 1 . 2 as equal as possible or in pairs by less than 10% of the thickness of each thicker vertical section 1 . 2 differ from each other. The thicknesses d1, d2 are preferably each at least 15 .mu.m, particularly preferably between 20 .mu.m and 200 .mu.m.

Besonders gute Verhältnisse betreffend die Dauerhaftigkeit einer temperaturwechselfesten Verbindung zwischen der ersten Kontaktfläche 41 und dem Anschlusselement 501 werden dann erreicht, wenn dessen minimale Dicke d501 innerhalb der horizontalen Abmessungen der zweiten Kontaktfläche 52 identisch ist mit der Dicke d10 der Ausgleichsmetallisierung 10 oder sich um weniger als 20% oder besonders bevorzugt um weniger als 10% von dieser unterscheidet. Die Dicke d501 beträgt bevorzugt zwischen 15 μm und 100 μm.Particularly good conditions regarding the durability of a temperature change resistant connection between the first contact surface 41 and the connection element 501 are then reached when its minimum thickness d501 within the horizontal dimensions of the second contact surface 52 is identical to the thickness d10 of the compensation metallization 10 or is less than 20%, or more preferably less than 10% different. The thickness d501 is preferably between 15 μm and 100 μm.

3 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Halbleiterbauelement im Bereich einer Kontaktstelle. Auch hier ist zwischen einer ersten Kontaktfläche 41 eines Halbleiterkörpers 40 und einer zweiten Kontaktfläche 52 eines Anschlusselements 50 eine stufige Ausgleichsmetallisierung 10 angeordnet, die die erste Kontaktfläche 51 und die zweite Kontaktfläche 52 elektrisch leitend und mechanisch miteinander verbindet. 3 shows a cross section through a semiconductor device according to the invention in the region of a contact point. Here, too, is between a first contact surface 41 a semiconductor body 40 and a second contact surface 52 a connection element 50 a level compensation metallization 10 arranged, which is the first contact surface 51 and the second contact surface 52 electrically conductive and mechanically interconnected.

Im Unterschied zu der Kontaktstelle gemäß 2 ist das Anschlusselement 50 nicht als Bonddraht sondern als Anschlussclip ausgebildet. Des Weiteren ist zwischen der ersten Kontaktfläche 41 und der Ausgleichsmetallisierung 10 eine optionale erste Verbindungsschicht 3 sowie zwischen der zweiten Kontaktfläche 52 und der Ausgleichsmetallisierung 10 eine optionale zweite Verbindungsschicht 4 angeordnet. Die erste und/oder die zweite Verbindungsschicht 3, 4 sind aus einem Material, beispielsweise einem Lot oder einer gesinterten Silberschicht (NTV-Verfahren) gebildet, das zwischen die Ausgleichsmetallisierung 10 und die erste Kontaktfläche 41 bzw. zwischen die Ausgleichsmetallisierung 10 und die zweite Kontaktfläche 52 eingebracht ist.In contrast to the contact point according to 2 is the connection element 50 not designed as a bonding wire but as a connection clip. Furthermore, between the first contact surface 41 and the equalization metallization 10 an optional first connection layer 3 and between the second contact surface 52 and the equalization metallization 10 an optional second connection layer 4 arranged. The first and / or the second connection layer 3 . 4 are formed of a material, for example a solder or a sintered silver layer (NTV method), which is between the compensating metallization 10 and the first contact surface 41 or between the equalization metallization 10 and the second contact surface 52 is introduced.

Die Dicke d3 der ersten Verbindungsschicht 3 beträgt vorzugsweise weniger als 20 μm, die Dicke d4 der zweiten Verbindungsschicht 4 vorzugsweise weniger als 100 μm.The thickness d3 of the first connection layer 3 is preferably less than 20 microns, the thickness d4 of the second compound layer 4 preferably less than 100 microns.

Der Aufbau der Ausgleichsmetallisierung 10 entspricht, insbesondere in Bezug auf deren stufige Anordnung, deren Dicke d10 sowie in Bezug auf die Dicken d1, d2 von deren Vertikalabschnitten, der Ausgleichsmetallisierung 10 gemäß 2.The construction of the compensation metallization 10 corresponds, in particular with respect to their stage arrangement, their thickness d10 and with respect to the thicknesses d1, d2 of their vertical sections, the compensation metallization 10 according to 2 ,

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auch zwischen der zweiten Verbindungsschicht 4 und der Ausgleichsmetallisierung 10 eine Stufe ausgebildet, wodurch es zu einer weiteren Verteilung der thermomechanischen Spannungen kommt. Die zweite Verbindungsschicht 4 ist in der horizontalen Richtung r weiter vom Rand 411 der ersten Kontaktfläche 41 beabstandet als die der zweiten Verbindungsschicht 4 zugewandte Seite des am weitesten von der ersten Kontaktfläche 41 beabstandeten Vertikalabschnitts 1.According to a preferred embodiment of the invention is also between the second connection layer 4 and the equalization metallization 10 formed a step, which leads to a further distribution of the thermo-mechanical stresses. The second connection layer 4 is in the horizontal direction r farther from the edge 411 the first contact surface 41 spaced as the second connection layer 4 facing side of the farthest from the first contact surface 41 spaced vertical section 1 ,

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements ist in 4 gezeigt. Ein aus Silizium oder einem anderen Halbleitermaterial gebildeter Halbleiterkörper 40 ist mittels eines Lotes 61 mit einem Substrat 60, beispielsweise einem Keramiksubstrat, verbunden. Hierzu kann das Substrat 60 eine nicht dargestellte Metallisierung, beispielsweise aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einer Kupfer-Aluminium-Legierung aufweisen, die zwischen dem Halbleiterkörper 40 und dem Substrat 60 angeordnet ist.Another preferred embodiment of a semiconductor device according to the invention is in 4 shown. A semiconductor body formed of silicon or another semiconductor material 40 is by means of a solder 61 with a substrate 60 , For example, a ceramic substrate connected. For this purpose, the substrate 60 a metallization, not shown, for example, of copper, a copper alloy, aluminum, an aluminum alloy or a copper-aluminum alloy having, between the semiconductor body 40 and the substrate 60 is arranged.

Auf seiner dem Substrat 60 abgewandten Seite weist der Halbleiterkörper 40 an seiner Oberfläche eine erste Kontaktfläche 41 auf, die zu ihrer elektrischen Kontaktierung leitend mit einer zweiten Kontaktfläche 52 eines Anschlusselements 50 verbunden ist. Das Anschlusselement 50 ist beispielhaft als Leiterbahn ausgebildet.On his the substrate 60 facing away from the semiconductor body 40 on its surface a first contact surface 41 on, to their electrical contact conductive with a second contact surface 52 a connection element 50 connected is. The connection element 50 is exemplified as a conductor track.

Zur elektrisch leitenden und mechanischen Verbindung des Halbleiterkörpers 40 und des Anschlusselementes 50 ist eine entsprechend der Ausgleichsmetallisierung 10 gemäß den 2 und 3 stufig ausgebildete Ausgleichsmetallisierung 10 vorgesehen, die zwischen der ersten und der zweiten Kontaktfläche 41, 52 angeordnet ist.For the electrically conductive and mechanical connection of the semiconductor body 40 and the connection element 50 is one according to the compensation metallization 10 according to the 2 and 3 leveled compensation metallization 10 provided between the first and the second contact surface 41 . 52 is arranged.

Während die Ausgleichsmetallisierung 10 die zweite Kontaktfläche 52 unmittelbar kontaktiert, ist zwischen der ersten Kontaktfläche 41 und der Ausgleichsmetallisierung 10 eine optionale erste Verbindungsschicht 3 vorgesehen. Im Unterschied zu 3 überragt diese erste Verbindungsschicht 3 die Ausgleichsmetallisierung 10, insbesondere den der ersten Kontaktfläche 41 nächstgelegenen Vertikalabschnitt 2, in der horizontalen Richtung, wodurch es an der ersten Verbindungsschicht 3 zur Ausbildung einer Stufe 35 kommt.While the compensation metallization 10 the second contact surface 52 immediately contacted, is between the first contact surface 41 and the equalization metallization 10 an optional first connection layer 3 intended. In contrast to 3 surmounts this first connection layer 3 the equalization metallization 10 , in particular that of the first contact surface 41 nearest vertical section 2 , in the horizontal direction, causing it at the first connection layer 3 to the formation of a stage 35 comes.

Die Ausgleichsmetallisierung 10 umfasst zwei schichtartig ausgebildete Vertikalabschnitte 1, 2, die in der vertikalen Richtung aufeinanderfolgend angeordnet sind. In entsprechender Weise kann eine Ausgleichsmetallisierung 10 beliebig viele solcher stufig aufeinander angeordneter Vertikalabschnitte 1, 2 aufweisen.The equalization metallization 10 comprises two layered vertical sections 1 . 2 which are arranged successively in the vertical direction. Similarly, a compensation metallization 10 Any number of such stages arranged vertically on each other 1 . 2 exhibit.

Zwischen der Ausgleichsmetallisierung 10 und der ersten Kontaktfläche 41 ist des Weiteren eine optionale erste Verbindungsschicht 3 angeordnet. Die erste Verbindungsschicht 3 weist eine im Vergleich zur Dicke d10 der Ausgleichsmetallisierung 10 geringe Dicke d3 von vorzugsweise weniger als 10 μm, bevorzugt etwa 3 μm auf. Between the equalization metallization 10 and the first contact surface 41 is further an optional first interconnect layer 3 arranged. The first connection layer 3 has one compared to the thickness d10 of the compensation metallization 10 small thickness d3 of preferably less than 10 .mu.m, preferably about 3 .mu.m.

Das Verbindungsgefüge ausgehend von der ersten Kontaktfläche 41 bzw. der ersten Verbindungsschicht 3 über die Vertikalabschnitte 1, 2 der Ausgleichsmetallisierung 10 sowie die zweite Verbindungsschicht 4 bis hin zur zweiten Kontaktfläche 52 ist vorzugsweise stufig ausgebildet. Das bedeutet, dass insbesondere an jeweils zwei in der vertikalen Richtung v aufeinanderfolgend angeordneten Vertikalabschnitten 1, 2 eine Stufe 25 ausgebildet ist.The connection structure starting from the first contact surface 41 or the first connection layer 3 over the vertical sections 1 . 2 the equalization metallization 10 and the second connection layer 4 up to the second contact surface 52 is preferably formed in stages. This means that, in particular, in each case two vertical sections arranged successively in the vertical direction v 1 . 2 a step 25 is trained.

Weiterhin kann auch an der Ausgleichsmetallisierung 10 im Bereich der zweiten Kontaktfläche 52 eine Stufe 15 zum Anschlusselement 50 ausgebildet sein.Furthermore, also on the compensation metallization 10 in the area of the second contact surface 52 a step 15 to the connection element 50 be educated.

Ist zwischen der Ausgleichsmetallisierung 10 und der zweiten Kontaktfläche 52 eine nicht dargestellte optionale zweite Verbindungsschicht 4 entsprechend der Verbindungsschicht 4 gemäß 3 angeordnet, so kann die Ausgleichsmetallisierung 10 eine Stufe zu dieser Verbindungsschicht 4 hin und die Verbindungsschicht 4 eine Stufe zum Anschlusselement hin aufweisen.Is between the equalization metallization 10 and the second contact surface 52 an optional second connection layer, not shown 4 according to the connection layer 4 according to 3 arranged, so can the compensation metallization 10 a step to this connection layer 4 towards and the connection layer 4 have a step towards the connection element.

Insgesamt umfasst das Verbindungsgefüge bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 drei Stufen 15, 25, 35.Overall, the connection structure in the embodiment according to 4 three steps 15 . 25 . 35 ,

In der horizontalen Richtung r weist die erste Kontaktfläche 41 einen Rand 411 auf. Die dem Rand 411 zugewandte Seite 12 des Vertikalabschnitts 1 weist in der horizontalen Richtung r einen Abstand x1 von dem Rand 411 auf. Entsprechend weist der Vertikalabschnitt 2 auf seiner dem Rand 411 zugewandten Seite 22 in der horizontalen Richtung r einen Abstand x2 zum Rand 411 der ersten Kontaktfläche 41 auf. Des Weiteren weist die zweite Kontaktfläche 52 auf ihrer dem Rand 411 der ersten Kontaktfläche 41 zugewandten Seite in der horizontalen Richtung r einen Abstand x52 auf.In the horizontal direction r has the first contact surface 41 a border 411 on. The edge 411 facing side 12 of the vertical section 1 has a distance x1 from the edge in the horizontal direction r 411 on. Accordingly, the vertical section 2 on his edge 411 facing side 22 in the horizontal direction r a distance x2 to the edge 411 the first contact surface 41 on. Furthermore, the second contact surface 52 on her the edge 411 the first contact surface 41 facing side in the horizontal direction r a distance x52.

Die Ausgleichsmetallisierung 10 weist auf ihrer dem Rand 411 der ersten Kontaktfläche 41 zugewandten Seite in einer Schnittebene E, die in einem Abstand d0 von der ersten Kontaktfläche 41 senkrecht zur vertikalen Richtung v verläuft, in der horizontalen Richtung r einen Abstand xE vom Rand 411 auf, der mit dem Abstand d0 der Schnittebene E monoton zunimmt. Dabei kann der horizontale Abstand innerhalb eines Vertikalabschnitts 1, 2 konstant sein. Die Stufen 15, 25, 35 müssen jedoch – abweichend von den Darstellungen gemäß den 2, 3 oder 4 – nicht notwendigerweise rechtwinkelig ausgebildet sein.The equalization metallization 10 points to her the edge 411 the first contact surface 41 facing side in a sectional plane E, at a distance d0 from the first contact surface 41 is perpendicular to the vertical direction v, in the horizontal direction r a distance xE from the edge 411 which monotonously increases with the distance d0 of the sectional plane E. In this case, the horizontal distance within a vertical section 1 . 2 be constant. The steps 15 . 25 . 35 must however - deviating from the representations according to the 2 . 3 or 4 - Not necessarily be formed at right angles.

Die Ausgleichsmetallisierung 10 weist zwei oder mehr Vertikalabschnitte 1, 2 auf, wobei sich die Vertikalabschnitte 1, 2 insbesondere durch unterschiedliche Materialien und/oder durch unterschiedliche horizontale Erstreckungsbereiche unterscheiden können.The equalization metallization 10 has two or more vertical sections 1 . 2 on, with the vertical sections 1 . 2 in particular by different materials and / or by different horizontal extent ranges can differ.

Die Vertikalabschnitte 1, 2 in der Ausgleichsmetallisierung 10 sind aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einer Kupfer-Aluminium-Legierung gebildet. Besonders bevorzugt ist der am weitesten von der ersten Kontaktfläche 41 beabstandete Vertikalabschnitt 1 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung mit hohem Kupferanteil gebildet.The vertical sections 1 . 2 in the compensation metallization 10 are formed of copper, a copper alloy, aluminum, an aluminum alloy or a copper-aluminum alloy. Most preferably, it is furthest from the first contact surface 41 spaced vertical section 1 formed of copper or a copper alloy with a high copper content.

Auf den Halbleiterkörper 40 ist eine Passivierung 51, beispielsweise ein Imid, so aufgebracht, dass es sich ausgehend vom Halbleiterkörper 40 über den horizontalen Rand der ersten Verbindungsschicht 3 erstreckt und diesen überdeckt. An diese Passivierung 51 schließt sich an der Oberfläche der gestuften Ausgleichsmetallisierung 10 eine zur Herstellung der Ausgleichsmetallisierung 10 verwendete Metallmaskierung 54 an.On the semiconductor body 40 is a passivation 51 , For example, an imide, applied so that it is starting from the semiconductor body 40 over the horizontal edge of the first connection layer 3 extends and covers it. At this passivation 51 joins the surface of the stepped equalization metallization 10 one for the production of the compensation metallization 10 used metal masking 54 at.

Eine Isolierfolie 55, die im Bereich der zweiten Kontaktfläche 52 eine Öffnung aufweist, erstreckt sich – vorzugsweise vom Substrat 60 – über den Halbleiterkörper 40, die Passivierung 51, die Metallmaskierung 54 sowie den oberen Rand der Ausgleichsmetallisierung 10. Die Isolierfolie 55 dient zur elektrischen Isolierung eines auf diese aufgebrachten und als Leiterbahn ausgebildeten Anschlusselements 50. In Folge der in der Isolierfolie 55 oberhalb der Ausgleichsmetallisierung 10 angeordneten Öffnung kontaktiert die Ausgleichsmetallisierung 10 das Anschlusselement 50. Damit ist eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten Kontaktfläche 41 und der Anschlusselement 50 hergestellt. Die Isolierfolie 55 kann auch zur Isolation für weitere optionale auf dem Substrat 60 angeordnete Leiterbahnen verwendet werden.An insulating film 55 that are in the area of the second contact surface 52 has an opening, preferably extends from the substrate 60 - Over the semiconductor body 40 , the passivation 51 , the metal masking 54 as well as the upper edge of the compensation metallization 10 , The insulating film 55 is used for electrical insulation of a deposited on this and designed as a conductor connection element 50 , As a result of in the insulating film 55 above the leveling metallization 10 arranged aperture contacts the Ausgleichsmetallisierung 10 the connection element 50 , This is an electrically conductive connection between the first contact surface 41 and the connection element 50 produced. The insulating film 55 Can also be used for isolation for more optional on the substrate 60 arranged conductor tracks are used.

Das Anschlusselement 50 ist vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet und mittels eines Galvanisier- oder Kaltgasspritzverfahrens hergestellt. Die Herstellung derartiger Isolierfolien-Leiterbahn-Anordnungen ist in der WO 03/030247 A2 näher beschrieben.The connection element 50 is preferably formed of copper or a copper alloy and produced by a galvanizing or cold gas spraying process. The production of such insulating film conductor arrangement is in the WO 03/030247 A2 described in more detail.

5 zeigt einen Querschnitt durch einen Abschnitt eines Halbleiterbauelements. Ein Halbleiterkörper 40 ist mittels eines Lotes 61 mit einem Substrat 60 verbunden. Der Halbleiterkörper 40 weist mehrere Paare einander gegenüberliegender erster und zweiter Kontaktflächen 41, 52 auf, zwischen denen jeweils eine Ausgleichsmetallisierung 10 angeordnet ist. Eine derartige Ausgleichsmetallisierung 10 kann entsprechend den in den 2, 3 und 4 dargestellten Ausgleichsmetallisierungen 10 ausgebildet sein. 5 shows a cross section through a portion of a semiconductor device. A semiconductor body 40 is by means of a solder 61 with a substrate 60 connected. The semiconductor body 40 has several pairs of opposing first and second contact surfaces 41 . 52 on, between each one compensating metallization 10 is arranged. Such compensation metallization 10 can according to the in the 2 . 3 and 4 illustrated Ausgleichsmetallisierungen 10 be educated.

Ein als Leiterbahn ausgebildetes Anschlusselement 50 stellt eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Ausgleichsmetallisierungen 10 und damit der ersten Kontaktflächen 41 untereinander her. Des Weiteren kann das Anschlusselement 50 dazu verwendet werden, den Halbleiterkörper 40 nach Außen zu kontaktieren.A trained as a conductor connection element 50 provides an electrically conductive connection between the balancing metallizations 10 and thus the first contact surfaces 41 with each other. Furthermore, the connection element 50 be used to the semiconductor body 40 to contact outside.

Die Ausgleichsmetallisierungen 10 sind innerhalb eines Bereichs, der in horizontaler Richtung durch die horizontalen Abmessungen der zweiten Kontaktfläche 52 begrenzt ist, mit dem Anschlusselement 50 verbunden. Innerhalb dieses Bereichs weist das Anschlusselement 50 eine minimale Dicke d501 auf. Im Idealfall ist diese minimale Dicke d501 identisch mit der Dicke d10 der Ausgleichsmetallisierung 10 oder weicht vorzugsweise um weniger als 20% von der Dicke d10 der Ausgleichsmetallisierung 10 ab.The compensation metallizations 10 are within a range in the horizontal direction due to the horizontal dimensions of the second contact surface 52 is limited, with the connection element 50 connected. Within this area the connection element points 50 a minimum thickness d501. Ideally, this minimum thickness d501 is identical to the thickness d10 of the compensation metallization 10 or preferably deviates less than 20% from the thickness d10 of the balance metallization 10 from.

Um eine ausreichend hohe Stromtragfähigkeit des Anschlusselements 50 zu erreichen, ist es vorteilhaft, in einem in der horizontalen Richtung r an die zweite Kontaktfläche 52 der jeweiligen Ausgleichsmetallisierung 10 angrenzenden Abschnitt eine Dicke d502 des Anschlusselements 50 zu wählen, die größer ist als die minimale Dicke d501. Die Dicke d502 beträgt vorzugsweise zwischen 50 μm und 500 μm, besonders bevorzugt zwischen 50 μm und 100 μm.To a sufficiently high current carrying capacity of the connection element 50 In order to achieve, it is advantageous in one in the horizontal direction r to the second contact surface 52 the respective compensation metallization 10 adjacent portion has a thickness d502 of the terminal element 50 to choose that is greater than the minimum thickness d501. The thickness d502 is preferably between 50 μm and 500 μm, more preferably between 50 μm and 100 μm.

Eine zu 5 ähnliche Anordnung zeigt 6. Auch hier sind auf einem Halbleiterkörper 40 mehrere mit Ausgleichsmetallisierungen 10 versehene erste Kontaktflächen 41 angeordnet. Die in 6 dargestellten Ausgleichsmetallisierungen 10 sind nicht elektrisch leitend miteinander verbunden. Zur elektrischen Kontaktierung der verschiedenen Ausgleichsmetallisierungen 10 sind daher voneinander unabhängige Anschlusselemente 50a, 50b, 50c und 50d vorgesehen. Diese unabhängigen Anschlusselemente 50a, 50b, 50c, 50d sind vorzugsweise als Leiterbahnen entsprechend 4 ausgebildet. Auch hier weisen die Anschlusselemente 50a–50d innerhalb der horizontalen Abmessungen der jeweiligen zweite Kontaktfläche 52 minimale Dicken d501 sowie in den in der horizontalen Richtung r daran angrenzenden Abschnitten Dicken d502 auf, deren Abmessungen bevorzugt gemäß den in 5 beschriebenen Abmessungen gewählt sind.One too 5 similar arrangement shows 6 , Again, on a semiconductor body 40 several with compensating metallizations 10 provided first contact surfaces 41 arranged. In the 6 illustrated Ausgleichsmetallisierungen 10 are not electrically connected to each other. For electrical contacting of the different compensation metallizations 10 are therefore independent connection elements 50a . 50b . 50c and 50d intended. These independent connection elements 50a . 50b . 50c . 50d are preferably according to conductor tracks 4 educated. Again, the connection elements 50a - 50d within the horizontal dimensions of the respective second contact surface 52 minimum thicknesses d501 as well as in the thicknesses d502 adjacent thereto in the horizontal direction r, the dimensions of which are preferably in accordance with the in 5 dimensions are selected.

Die anhand der 5 und 6 vorgestellten Varianten zur Kontaktierung mehrerer Ausgleichsmetallisierungen 10 können selbstverständlich auch gemischt angewendet werden. Beispielsweise kann ein erfindungsgemäßes Halbleiterbauelement mehrere elektrisch voneinander isolierte Anschlusselemente aufweisen, die jeweils wenigstens eine Ausgleichsmetallisierung 10 bzw. eine erste Kontaktfläche 41 elektrisch leitend kontaktieren. Des Weiteren müssen die erste Kontaktflächen 41 bzw. die Ausgleichsmetallisierungen 10 nicht notwendigerweise auf demselben Halbleiterkörper 40 angeordnet sein. Vielmehr ist es auch möglich, auf einem gemeinsamen Substrat 60 mehrere nebeneinanderliegende Halbleiterkörper 40 anzuordnen, von denen jeder mit Ausgleichsmetallisierungen 10 versehene erste Kontaktflächen 41 aufweist. Dabei können ein oder mehrere Anschlusselemente 50 Ausgleichsmetallisierungen 10 bzw. erste Kontaktflächen 41 verschiedener Halbleiterkörper 40 elektrisch leitend miteinander verbinden. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise eine Parallelschaltung von Halbleiterchips erreichen, um die Schaltleistung des betreffenden Halbleiterbauelements zu erhöhen.The basis of the 5 and 6 presented variants for contacting multiple compensation metallizations 10 Of course, they can also be used mixed. By way of example, a semiconductor component according to the invention can have a plurality of connection elements which are electrically insulated from one another and each have at least one compensation metallization 10 or a first contact surface 41 contact electrically conductive. Furthermore, the first contact surfaces 41 or the compensation metallizations 10 not necessarily on the same semiconductor body 40 be arranged. Rather, it is also possible on a common substrate 60 a plurality of juxtaposed semiconductor bodies 40 to arrange, each of which with compensation metallizations 10 provided first contact surfaces 41 having. In this case, one or more connection elements 50 Ausgleichsmetallisierungen 10 or first contact surfaces 41 different semiconductor body 40 electrically conductively connect together. In this way, for example, a parallel connection of semiconductor chips can be achieved in order to increase the switching capacity of the relevant semiconductor component.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen wurde der gestufte Aufbau eines Verbindungsgefüges ausgehend von einer Kontaktstelle über eine optionale erste Verbindungsschicht, eine Ausgleichsmetallisierung, eine optionale zweite Verbindungsschicht mit einem Anschlusselement in Bezug auf eine horizontale Richtung r bezogen. In entsprechender Weise kann der Aufbau des Verbindungsgefüges auch in einander entgegengesetzten horizontalen Richtungen r jeweils gestuft gewählt sein.In the exemplary embodiments shown, the stepped structure of a connection structure was based on a contact point via an optional first connection layer, a compensation metallization, an optional second connection layer with a connection element with respect to a horizontal direction r. In a corresponding manner, the structure of the connecting structure can also be selected in each case stepped in horizontal opposing directions r.

Wie in 7 anhand eines pyramidenförmigen Verbindungsgefüges, bei dem zwischen der ersten Kontaktfläche 41 eines Halbleiterkörpers 40 und der zweiten Kontaktfläche 52 eines Anschlusselementes 50 in der vertikalen Richtung v aufeinanderfolgend eine optionale erste Verbindungsschicht 3 sowie eine Ausgleichsmetallisierung 10 mit Vertikalabschnitten 2 und 1 angeordnet sind, gezeigt ist, kann ein gestufter Aufbau des Verbindungsgefüges auch in beliebigen horizontalen Richtungen r1, r2 sowie in deren Gegenrichtungen vorhanden sein.As in 7 based on a pyramid-shaped connecting structure, in which between the first contact surface 41 a semiconductor body 40 and the second contact surface 52 a connection element 50 in the vertical direction v successively an optional first connection layer 3 and a compensation metallization 10 with vertical sections 2 and 1 are arranged, a stepped structure of the connecting structure can also be present in any horizontal directions r1, r2 and in their opposite directions.

Die Breiten aller vorhandenen Stufen, von denen in 7 die Stufen 15, 25, 35 dargestellt sind, können in unterschiedlichen horizontalen Richtungen r1, r2 insbesondere unterschiedliche Stufenbreiten aufweisen.The widths of all existing stages, of which in 7 the steps 15 . 25 . 35 In particular, different step widths can be shown in different horizontal directions r1, r2.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vertikalabschnittvertical section
22
Vertikalabschnittvertical section
33
erste Verbindungsschichtfirst connection layer
44
zweite Verbindungsschichtsecond connection layer
1010
AusgleichsmetallisierungAusgleichsmetallisierung
1212
dem Rand zugewandte Seite des ersten Vertikalabschnittesthe edge facing side of the first vertical section
1515
Stufestep
2222
dem Rand zugewandte Seite des zweiten Vertikalabschnittesthe edge facing side of the second vertical section
2525
Stufestep
3131
Kontaktierungsbereichcontacting
3535
Stufestep
4040
HalbleiterkörperSemiconductor body
4141
erste Kontaktflächefirst contact surface
5050
Anschlusselementconnecting element
50a–d50a-d
Anschlusselemente (Leiterbahnen)Connection elements (conductors)
5151
Passivierungpassivation
5252
zweite Kontaktflächesecond contact surface
5454
Metallmaskierungmetal mask
5555
Isolierfolieinsulation
6060
Substratsubstratum
6161
Lotsolder
101101
dem Rand der ersten Kontaktfläche zugewandte Seite der Metallisierungsschichtthe edge of the first contact surface facing side of the metallization
112112
Rand des Übergangsbereichs zwischen dem ersten Vertikalabschnitt und dem zweiten VertikalabschnittEdge of the transition region between the first vertical portion and the second vertical portion
411411
Rand der ersten KontaktflächeEdge of the first contact surface
521521
dem Rand der ersten Kontaktfläche zugewandte Seite der ersten Grenzschichtthe edge of the first contact surface facing side of the first boundary layer
d0d0
Abstand der Schnittebene von der ersten KontaktflächeDistance of the cutting plane from the first contact surface
d1d1
Dicke des ersten VertikalabschnittesThickness of the first vertical section
d2d2
Dicke des zweiten VertikalabschnittesThickness of the second vertical section
d3d3
Dicke der ersten VerbindungsschichtThickness of the first tie layer
d4d4
Dicke der zweiten VerbindungsschichtThickness of the second bonding layer
d10d10
Dicke der AusgleichsmetallisierungThickness of the compensation metallization
d501d501
Minimale Dicke des Anschlusselementes innerhalb der ersten KontaktflächeMinimum thickness of the connection element within the first contact surface
d502D502
Dicke des Anschlusselementes außerhalb der ersten KontaktflächeThickness of the connection element outside the first contact surface
Ee
Schnittebenecutting plane
rr
horizontale Richtunghorizontal direction
r1r1
horizontale Richtunghorizontal direction
r2r2
horizontale Richtunghorizontal direction
vv
vertikale Richtungvertical direction
x1x1
horizontaler Abstand zwischen dem Rand der ersten Kontaktfläche und dem ersten Vertikalabschnitthorizontal distance between the edge of the first contact surface and the first vertical portion
x2x2
horizontaler Abstand zwischen dem Rand der ersten Kontaktfläche und dem zweiten Vertikalabschnitthorizontal distance between the edge of the first contact surface and the second vertical portion
x52x52
horizontaler Abstand zwischen dem Rand der ersten Kontaktfläche und dem Rand der zweiten Kontaktflächehorizontal distance between the edge of the first contact surface and the edge of the second contact surface
xExE
horizontaler Abstand zwischen der Ausgleichsmetallisierung und dem Rand der ersten Kontaktfläche in einer Schnittebene der Ausgleichsmetallisierung.Horizontal distance between the compensation metallization and the edge of the first contact surface in a sectional plane of the compensation metallization.

Claims (18)

Halbleiterbauelement mit einem eine erste Kontaktfläche (41) aufweisenden Halbleiterkörper (40) und einem eine zweite Kontaktfläche (52) aufweisenden Anschlusselement (50, 50a, 50b, 50c, 50d), wobei das Anschlusselement (50, 50a, 50b, 50c, 50d) als Bonddraht oder als Anschlussclip oder als Leiterbahn ausgebildet ist, die erste Kontaktfläche (41) und die zweite Kontaktfläche (52) in einer vertikalen Richtung (v) voneinander beabstandet sind, die erste Kontaktfläche (41) in einer horizontalen Richtung (r, r1, r2) einen ersten Rand (411) und die zweite Kontaktfläche (52) in der horizontalen Richtung (r, r1, r2) einen zweiten Rand aufweist, zwischen der ersten Kontaktfläche (41) und der zweiten Kontaktfläche (52) eine Ausgleichsmetallisierung (10) angeordnet ist, die zum Ausgleich thermomechanischer Spannungen dient, und die die erste Kontaktfläche (41) mechanisch und elektrisch leitend mit der zweiten Kontaktfläche (52) verbindet, die Ausgleichsmetallisierung (10) in der horizontalen Richtung (r) vollständig innerhalb der horizontalen Begrenzungen der ersten Kontaktfläche (41) angeordnet ist oder der erste Rand (411) mit dem horizontalen Erstreckungsbereich der Ausgleichsmetallisierung (10) zusammenfällt, die Ausgleichsmetallisierung (10) eine Dicke (d10) von wenigstens 10 μm aufweist und wenigstens zwei in der vertikalen Richtung (v) stufig aufeinanderfolgend angeordnete, als Schichten ausgebildete Vertikalabschnitte (1, 2) aufweist, zwischen zwei Vertikalabschnitten (1, 2) eine Stufe ausgebildet ist, deren Breite (x1–x2) in der horizontalen Richtung (r) wenigstens das Doppelte der Dicke (d2) des von den beiden Vertikalabschnitten (1, 2) näher an der ersten Kontaktfläche (41) angeordneten Vertikalabschnittes (2) beträgt, jeder der Vertikalabschnitte (1) in der horizontalen Richtung (r) weiter vom ersten Rand (411) beabstandet ist als jeder andere in der vertikalen Richtung (v) näher an der ersten Kontaktfläche (41) angeordnete Vertikalabschnitt (2), ein erster (1) Vertikalabschnitt (1) in der vertikalen Richtung (v) eine Dicke (d1) von wenigstens 15 μm aufweist, ein zweiter Vertikalabschnitte (2), der in der vertikalen Richtung (v) näher an der ersten Kontaktfläche (41) angeordnet ist als der erste Vertikalabschnitt (1), in der vertikalen Richtung (v) eine Dicke (d2) von wenigstens 15 μm aufweist, der erste Vertikalabschnitt (1) und der zweite Vertikalabschnitt (2) aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einer Kupfer-Aluminium-Legierung gebildet sind.Semiconductor device having a first contact surface ( 41 ) having semiconductor body ( 40 ) and a second contact surface ( 52 ) having connecting element ( 50 . 50a . 50b . 50c . 50d ), wherein the connecting element ( 50 . 50a . 50b . 50c . 50d ) is designed as a bonding wire or as a connection clip or as a conductor, the first contact surface ( 41 ) and the second contact surface ( 52 ) are spaced apart in a vertical direction (v), the first contact surface ( 41 ) in a horizontal direction (r, r1, r2) has a first edge ( 411 ) and the second contact surface ( 52 ) in the horizontal direction (r, r1, r2) has a second edge, between the first contact surface ( 41 ) and the second contact surface ( 52 ) a compensation metallization ( 10 ), which serves to compensate for thermo-mechanical stresses, and which the first contact surface ( 41 ) mechanically and electrically conductive with the second contact surface ( 52 ), the compensating metallization ( 10 ) in the horizontal direction (r) completely within the horizontal boundaries of the first contact surface ( 41 ) or the first edge ( 411 ) with the horizontal extent of the compensating metallisation ( 10 ), the compensating metallisation ( 10 ) has a thickness (d10) of at least 10 μm, and at least two vertical sections arranged as layers in the vertical direction (v) ( 1 . 2 ), between two vertical sections ( 1 . 2 ) is formed a step whose width (x1-x2) in the horizontal direction (r) at least twice the thickness (d2) of the of the two vertical sections ( 1 . 2 ) closer to the first contact surface ( 41 ) arranged vertical section ( 2 ), each of the vertical sections ( 1 ) in the horizontal direction (r) farther from the first edge ( 411 ) is spaced more than any other in the vertical direction (v) closer to the first contact surface (FIG. 41 ) arranged vertical section ( 2 ), a first ( 1 ) Vertical section ( 1 ) in the vertical direction (v) has a thickness (d1) of at least 15 μm, a second vertical portion ( 2 ), which in the vertical direction (v) closer to the first contact surface ( 41 ) is arranged as the first vertical section ( 1 ), in the vertical direction (v) has a thickness (d2) of at least 15 microns, the first vertical portion ( 1 ) and the second vertical section ( 2 ) are formed of copper, a copper alloy, aluminum, an aluminum alloy or a copper-aluminum alloy. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, bei dem zumindest ein Vertikalabschnitt (1, 2) in allen seinen zur ersten Kontaktfläche (41) parallelen Schnittebenen (E) in der horizontalen Richtung (r) gleich weit vom ersten Rand (411) beabstandet ist.Semiconductor component according to Claim 1, in which at least one vertical section ( 1 . 2 ) in all its first contact area ( 41 ) parallel cutting planes (E) in the horizontal direction (r) equidistant from the first edge (E) 411 ) is spaced. Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, bei dem jeder Vertikalabschnitt (1, 2) in allen seinen zu der ersten Kontaktfläche (41) parallelen Schnittebenen (E) in der horizontalen Richtung (r) gleich weit von dem ersten Rand (411) beabstandet ist. Semiconductor component according to Claim 2, in which each vertical section ( 1 . 2 ) in all its to the first contact surface ( 41 ) parallel cutting planes (E) in the horizontal direction (r) equidistant from the first edge (E) 411 ) is spaced. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der erste Vertikalabschnitt (1) eine Dicke (d1) zwischen 20 μm und 200 μm aufweist.Semiconductor component according to one of the preceding claims, in which the first vertical section (FIG. 1 ) has a thickness (d1) of between 20 μm and 200 μm. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der zweite Vertikalabschnitt (2) eine Dicke (d2) zwischen 20 μm und 200 μm aufweist.Semiconductor component according to one of the preceding claims, in which the second vertical section (FIG. 2 ) has a thickness (d2) of between 20 μm and 200 μm. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem zwischen der ersten Kontaktfläche (41) und der Ausgleichsmetallisierung (10) eine erste Verbindungsschicht (3) angeordnet ist.Semiconductor component according to one of the preceding claims, wherein between the first contact surface ( 41 ) and the compensation metallization ( 10 ) a first connection layer ( 3 ) is arranged. Halbleiterbauelement Anspruch 6, bei dem die erste Verbindungsschicht (3) in der vertikalen Richtung (v) eine Dicke (d3) von höchstens 10 μm aufweist.Semiconductor component according to Claim 6, in which the first connection layer ( 3 ) in the vertical direction (v) has a thickness (d3) of at most 10 μm. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Ausgleichsmetallisierung (10) in der horizontalen Richtung (r) weiter vom ersten Rand (411) beabstandet ist als die erste Verbindungsschicht (3).Semiconductor component according to Claim 6 or 7, in which the compensating metallization ( 10 ) in the horizontal direction (r) farther from the first edge ( 411 ) is spaced apart as the first connection layer ( 3 ). Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem zwischen der zweiten Kontaktfläche (52) und der Ausgleichsmetallisierung (10) eine zweite Verbindungsschicht (4) angeordnet ist.Semiconductor component according to one of the preceding claims, wherein between the second contact surface ( 52 ) and the compensation metallization ( 10 ) a second connection layer ( 4 ) is arranged. Halbleiterbauelement nach Anspruch 9, bei dem die zweite Verbindungsschicht (4) als Lotschicht oder als gesinterte Silberschicht ausgebildet ist.Semiconductor component according to Claim 9, in which the second connection layer ( 4 ) is formed as a solder layer or as a sintered silver layer. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Anschlusselement (50, 50a, 50b, 50c, 50d) innerhalb der horizontalen Abmessungen der ersten Kontaktfläche (41) in der vertikalen Richtung (v) eine minimale Dicke (d501) zwischen 15 μm und 100 μm aufweist.Semiconductor component according to one of the preceding claims, in which the connection element ( 50 . 50a . 50b . 50c . 50d ) within the horizontal dimensions of the first contact surface ( 41 ) in the vertical direction (v) has a minimum thickness (d501) between 15 μm and 100 μm. Halbleiterbauelement nach Anspruch 11, bei dem sich die minimale Dicke (d501) des Anschlusselements (50, 50a, 50b, 50c, 50d) innerhalb der horizontalen Abmessungen der ersten Kontaktfläche (41) um weniger als 20% von der Dicke (d10) der Ausgleichsmetallisierung (10) unterscheidet.Semiconductor component according to Claim 11, in which the minimum thickness (d501) of the connection element ( 50 . 50a . 50b . 50c . 50d ) within the horizontal dimensions of the first contact surface ( 41 ) by less than 20% of the thickness (d10) of the compensating metallisation ( 10 ) is different. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Anschlusselement (50, 50a, 50b, 50c, 50d) innerhalb der horizontalen Abmessungen der ersten Kontaktfläche (41) eine geringere minimale Dicke (d501) aufweist als außerhalb der horizontalen Abmessung der ersten Kontaktfläche (41).Semiconductor component according to one of the preceding claims, in which the connection element ( 50 . 50a . 50b . 50c . 50d ) within the horizontal dimensions of the first contact surface ( 41 ) has a smaller minimum thickness (d501) than outside the horizontal dimension of the first contact surface ( 41 ). Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Anschlusselement (50, 50a, 50b, 50c, 50d) zumindest in einem in der horizontalen Richtung (r) an die erste Kontaktfläche (41) angrenzenden Abschnitt in der vertikalen Richtung (v) eine Dicke (d502) zwischen 50 μm und 500 μm aufweist.Semiconductor component according to one of the preceding claims, in which the connection element ( 50 . 50a . 50b . 50c . 50d ) at least in one in the horizontal direction (r) to the first contact surface ( 41 ) adjacent portion in the vertical direction (v) has a thickness (d502) between 50 μm and 500 μm. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem in der horizontalen Richtung (r) außerhalb der horizontalen Abmessungen der ersten Kontaktfläche (41) zwischen der Leiterbahn (50, 50a, 50b, 50c, 50d) und dem Halbleiterkörper (40) zumindest abschnittweise eine Isolierfolie (55) angeordnet ist.Semiconductor component according to one of the preceding claims, in which in the horizontal direction (r) outside the horizontal dimensions of the first contact surface ( 41 ) between the track ( 50 . 50a . 50b . 50c . 50d ) and the semiconductor body ( 40 ) at least in sections an insulating film ( 55 ) is arranged. Halbleiterbauelement nach Anspruch 15, bei dem sich die Isolierfolie (55) in der horizontalen Richtung (r) über den Rand der Ausgleichsmetallisierung (10) hinaus bis hin zu der zweiten Kontaktfläche (52) erstreckt.Semiconductor component according to Claim 15, in which the insulating film ( 55 ) in the horizontal direction (r) across the edge of the compensating metallization ( 10 ) to the second contact surface ( 52 ). Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Anschlusselement (50, 50a, 50b, 50c, 50d) als Leiterbahn ausgebildet und durch Galvanisieren oder mittels eines Kaltgasspritzverfahrens hergestellt ist.Semiconductor component according to one of the preceding claims, in which the connection element ( 50 . 50a . 50b . 50c . 50d ) is formed as a conductor and made by electroplating or by means of a cold gas spraying process. Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem sich der Abstand (x1) in der horizontalen Richtung (r) des dem Anschlusselement (50, 50a, 50b, 50c, 50d) nächstgelegenen Vertikalabschnittes (1) vom ersten Rand (411) und der Abstand (x52) in der horizontalen Richtung (r) der zweiten Kontaktfläche (52) um wenigstens das Doppelte der Dicke (d1) des dem Anschlusselement (50, 50a, 50b, 50c, 50d) nächstgelegenen Vertikalabschnittes (1) unterscheiden.Semiconductor component according to one of the preceding claims, wherein the distance (x1) in the horizontal direction (r) of the connecting element ( 50 . 50a . 50b . 50c . 50d ) nearest vertical section ( 1 ) from the first edge ( 411 ) and the distance (x52) in the horizontal direction (r) of the second contact surface ( 52 ) by at least twice the thickness (d1) of the connecting element ( 50 . 50a . 50b . 50c . 50d ) nearest vertical section ( 1 ).
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