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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Prozessablauf zur Herstellung
einer Kontaktschicht mit Lothöckern,
die verwendet wird, um Kontaktbereiche zum direkten Anbringen eines
geeignet ausgebildeten Gehäuses
oder Trägersubstrats
an einem Chipbereich, der eine integrierte Schaltung enthält, bereitzustellen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Bei
der Herstellung integrierter Schaltungen ist es für gewöhnlich notwendig,
einen Chip in ein Gehäuse
einzubringen und Anschlussleitungen und Anschlüsse zum Verbinden der Chipschaltung
mit der Peripherie bereitzustellen. Bei einigen Techniken zum Einbringen
in ein Gehäuse
können
Chips, Chipgehäuse
oder andere geeignete Einheiten mittels Lotkugeln verbinden werden,
die aus sogenannten Lothöckern
hergestellt werden, die wiederum auf einer entsprechenden Schicht,
die hierin im Weiteren als Kontaktschicht bezeichnet wird, mindestens
einer der Einheiten beispielsweise auf einer dielektrischen Passivierungsschicht
des mikroelektronischen Chips ausgebildet sind. Um den mikroelektronischen
Chip mit dem entsprechenden Träger
zu verbinden, weisen die Oberflächen
zweier entsprechender Einheiten, die zu verbinden sind, d. h. eines
Mikrochips, der beispielsweise mehrere integrierte Schaltungen aufweist,
und eines entsprechenden Gehäuses,
darauf ausgebildet adäquate
Kontaktflächenanordnungen auf,
um die beiden Einheiten nach dem erneuten Verflüsigen der Lothöcker, die
zumindest auf einer der Einheiten vorgesehen sind, beispielsweise
auf dem mikroelektronischen Chip, elektrisch zu verbinden. Gemäß anderer
Techniken sind Lothöcker
herzustellen, die mit entsprechenden Verdrahtungen zu verbinden
sind, oder die Lothöcker
können
mit entsprechenden Kontaktflächenbereichen
eines weiteren Substrats, das als eine Wärmesenke dient, in Kontakt gebracht
werden. Folglich kann es notwendig sein, eine große Anzahl
an Lothöckern
herzustellen, die über
die gesamte Chipfläche
verteilt sein können, wodurch
beispielsweise die I/O-Kapazität
bereitgestellt wird, die für
moderne mikroelektronische Chips erforderlich ist, die für gewöhnlich eine
komplexe Schaltung, etwa Mikroprozessoren, Speicherschaltungen und
dergleichen enthalten und/oder mehrere integrierte Schaltungen aufweisen,
die ein vollständiges
komplexes Schaltungssystem bilden.
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Um
Hunderte oder Tausende mechanisch gut befestigter Lothöcker auf
entsprechenden Kontaktflächen
vorzusehen, erfordert das Befestigungsverfahren der Lothöcker eine
sorgsame Gestaltung, da das gesamte Bauteil bei einem Ausfall lediglich
einer der Lothöcker
unter Umständen
nicht mehr gebrauchsfähig
ist. Daher werden eine oder mehrere sorgfältig ausgewählte Schichten im Allgemeinen zwischen
den Lothöckern
und dem darunter liegenden Substrat oder der Scheibe, auf welcher
die Kontaktflächenanordnung
enthalten ist, angeordnet. Zu der wichtigen Rolle, die diese Zwischenschicht,
die im Weiteren auch als Unterseitenlothöckermetallisierungsschicht
bezeichnet wird, einnehmen kann, um eine ausreichende mechanische
Haftung des Lothöckers
mit der darunter liegenden Kontaktfläche und dem umgebenden Passivierungsmaterial
zu erreichen, muss die Lothöckerunterseitenmetallisierung weitere
Erfordernisse hinsichtlich den Diffusionseigenschaften und der Stromleitfähigkeit
erfüllen.
Hinsichtlich dem zuerst genannten Aspekt müssen die Lothöckerunterseitenmetallisierungsschichten
eine ausreichende Diffusionsbarriere bereitstellen, um zu verhindern,
dass das Lotmaterial, das häufig
eine Mischung aus Blei (Pb) und Zinn (Sn) ist, die weiter unten
liegende Metallisierungsschichten des Chips angreifen und dabei
deren Funktion zerstören
oder negativ beeinflussen. Ferner muss das Wandern von Lotmaterial,
etwa von Blei, zu anderen empfindlichen Bauteilgebieten, beispielsweise
in das Dielektrikum, in welchem ein radioaktiver Zerfall von Blei
auch deutlich das Bauteilverhalten beeinflussen kann, in äußerst effizienter
Weise durch die Lothöckerunterseitenmetallisierung
unterdrückt
werden. Hinsichtlich der Stromleitfähigkeit muss die Lothöckerunterseitenmetallisierung,
die als eine Verbindung zwischen den Lothöckern und der darunter liegenden
Metallisierungsschicht des Chips dient, eine Dicke und einen spezifischen
Widerstand aufweisen, die nicht in ungeeigneter Weise den Gesamtwiderstand
des Systems aus Metallisierungsfläche/Lothöcker vergrößert. Zudem dient die Lothöckerunterseitenmetallisierung
als eine Stromverteilungsschicht während des Elektroplattierens
des Lothöckermaterials.
Elektroplattieren ist gegenwärtig
die bevorzugte Abscheidetechnik, da die physikalische Dampfabscheidung des
Lothöckermaterials,
das gegenwärtig
auch im Stand der Technik eingesetzt wird, eine komplexe Maskentechnologie
erfordert, um Fehljustierungen auf Grund der thermischen Ausdehnung
der Maske beim Kontakt mit den heißen Metalldämpfen zu vermeiden. Des weiteren
ist es äußerst schwierig,
die Metallmaske nach Beendigung des Abscheideprozesses ohne Beschädigung der
Lotflächen
zu entfernen, insbesondere wenn große Scheiben verarbeitet werden
oder wenn der Abstand zwischen benachbarten Lotflächen klein
ist.
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Obwohl
eine Maske auch bei dem Elektroplattierungsabscheideverfahren verwendet
wird, unterscheidet sich diese Technik von dem Verdampfungsverfahren
dahingehend, dass die Maske unter Verwendung von Photolithographie
erzeugt wird, um damit die oben genannten Probleme, die durch die physikalischen
Dampfabscheidetechniken hervorgerufen werden, zu vermeiden. Das
Elektroplattieren erfordert jedoch eine zusammenhängende und gleichförmige Stromverteilungsschicht,
die auf dem Substrat aufgebracht ist, das ansonsten im Wesentlichen
isolierend ist, mit Ausnahme der Kontaktflächen, auf denen die Lothöcker zu
bilden sind. Somit muss die Lothöckerunterseitenmetallisierung
auch strikt festgelegte Anforderungen im Hinblick auf eine gleichförmige Stromverteilung
erfüllen,
da Ungleichförmigkeiten
während
des Plattierungsprozesses die schließlich erhaltene Konfiguration
der Lothöcker und
nach dem erneuten Verflüssigen
der Lothöcker die
sich ergebenden Lotkugeln beispielsweise in Hinsicht auf Ungleichförmigkeiten
in der Höhe
beeinflussen können,
was sich wiederum in entsprechenden Schwankungen der schließlich erhaltenen
elektrischen Verbindungen und deren mechanischen Integrität ausdrücken kann.
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Nach
der Herstellung der Lothöcker
ist die Lothöckerunterseitenmetallisierung
so zu strukturieren, dass die einzelnen Lothöcker voneinander elektrisch
isoliert sind. Die sich ergebenden Inseln der Lothöckerunterseitenmetallisierung,
die durch äußerst komplexe
isotrope Ätzprozesse
einschließlich nasschemischer
und/oder elektrochemischer Ätzprozeduren
mit komplexen Chemikalien erhalten werden, beeinflussen ebenso deutlich
das Funktionsverhalten und die Konfiguration der Lotkugeln, da die Ätzchemie
zu einem Unterätzen
der Lothöcker
führen
kann, die während
des nasschemischen Ätzprozesses
als eine Ätzmaske
dienen. Daher kann ein variierendes Maß an Unterätzung zu einer variierenden Größe der sich
ergebenden Lothöckerunterseitenmetallisierungsinseln
führen,
die mit jedem Lothöcker verknüpft ist,
wodurch die Konfiguration der Lotkugel nach dem erneuten Schmelzen
deutlich beeinflusst wird, da die gut benetzbare Lothöckerunterseitenmetallisierung
im Wesentlichen das Fließverhalten
des Lotmaterials und damit die schließlich erhaltene Größe und somit
die Höhe
der Lotkugel bestimmt. Ferner sind auf Grund der Komplexität der Nassätzchemie und
der Ätzrezepte
mehrere Reinigungsschritte während
des Strukturierens der Lothöckerunterseitenmetallisierung
erforderlich, wodurch die Gesamtherstellungskosten ansteigen. Nach
der Strukturierung der Lothöckerunterseitenmetallisierung
wird ein abschließender
Reinigungsprozess ausgeführt,
um Kontaminationsstoffe und Nebenprodukte der vorhergehenden Ätzprozesse
aus dem Lothöcker
vor dem erneuten Verflüssigen
des Lothöckers
zu entfernen. Nach dem erneuten Verflüssigen und Testen der Lotkugeln
kann das Bauteil zusammengefügt
werden, indem dieses an einem entsprechend gestalteten Träger angebracht
wird.
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1 zeigt detaillierter einen
konventionellen Prozessablauf 100 zur Herstellung einer
Kontaktschicht und zum Anbringen komplexer mikroelektronischer Chips
direkt an einem Trägersubstrat.
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Im
Schritt 110 wird eine Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 114 auf
einer Passivierungsschicht 113 hergestellt, die über einem
Substrat 111 ausgebildet ist, wobei die Passivierungsschicht 113 eine Öffnung aufweist,
um eine Kontaktfläche 112 freizulegen.
Typischerweise umfasst die Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 114 mehrere
einzelne Schichten, etwa eine Titanschicht, eine Titan/Wolframschicht
und dergleichen, um die erforderlichen Haftungseigenschaften bereitzustellen,
woran sich eine Barrierenschicht, etwa eine Chromschicht, eine Chrom/Kupfer-Schicht,
eine Nickelschicht, eine Nickel/Vanadium-Schicht anschließt, um die
diffusionsblockierende Wirkung zu erzielen, woran sich wiederum
beispielsweise eine abschließende
Kupferschicht anschließt,
die als eine Stromverteilungsschicht dienen kann. Hierbei werden
die Dicken der einzelnen Schicht der Lothöckerunterseitenmetallisierung 114 im
Allgemeinen so gewählt,
um das Spannung-/Dickenprodukt, die Diffussionseigenschaften und
die mechanische Integrität des
gesamten Schichtstapels zu optimieren. Die einzelnen Schichten der
Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 114 werden
typischerweise durch Sputterabscheidung oder chemische Dampfabscheidung hergestellt,
abhängig
von der Art des verwendeten Materials.
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Als
nächstes
wird im Schritt 120 ein Lithographieprozess ausgeführt, um
eine Lackmaske 121 über
der Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 114 zu
bilden, wobei die Lackmaske 121 darin eine Öffnung aufweist,
um die Abmessungen und die Form eines darin gebildeten Lothöckers zu
definieren. Im Schritt 120 wird ein Lothöcker 131 mittels
der Lackmaske 121 beispielsweise durch Elektroplattieren
gebildet, wobei zumindest die oberste Schicht der Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 114 als eine
effiziente Stromverteilungsschicht dient, wie dies bereits zuvor
beschrieben ist. Danach wird im Schritt 140 die Lackmaske 121 durch
gut bekannte nasschemische Abstreifverfahren oder Trockenätztechniken
entfernt. Anschließend
wird im Schritt 150 die Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 114 mittels
nasschemischer oder elektrochemischer Ätztechniken strukturiert, wobei
eine äußerst komplexe Ätzchemie
auf Grund der Unterschiedlichkeit der Materialien erforderlich ist,
die individuell für
sich bereits jeweils komplexe Ätzprozeduren
erfordern können. Ferner
sind auf Grund der Komplexität
der Prozessschritte und der Ätzchemie
diverse Reinigungsschritte für
gewöhnlich
erforderlich, um Nebenprodukte zu entfernen, die während der
einzelnen Ätzprozeduren erzeugt
wurden. Auf Grund des isotropen Verhaltens des Ätzprozesses kann ein gewisses
Maß an
Unterätzung,
das als 151 bezeichnet ist, auftreten, das von bauteilspezifischen
Eigenschaften, etwa der Musterdichte, der Gleichförmigkeit
der individuellen Ätz-
und Reinigungsprozesse und dergleichen abhängen kann. Insbesondere nasschemische
oder elektrochemische Ätzprozesse
und entsprechende Reinigungsprozesse, die mit der Strukturierung
von Chrom und Legierungen davon verknüpft sind, erfordern äußerst anspruchsvolle
Techniken, um sicherzustellen, dass im Wesentlichen keine Reste
auf der Passivierungsschicht 121 zurückbleiben, um damit Ausbeuteverluste
auf Grund eines Lothöckerkurzschlusses
gering zu halten. Da ferner das Maß an Unterätzung 151 deutlich
die Konfiguration der schließlich
erhaltenen Lothöckereigenschaften,
etwa Lothöckerhöhe, Koplanarität und dergleichen,
beeinflussen, sind strenge Layout-Einschränkungen auf Substratebene und selbst
auf Chipebene zur Positionierung der Lothöcker 121 zu erfüllen, um
damit die Gesamtgleichförmigkeit
des nasschemischen oder elektrochemischen Ätzprozesses 150 zu
verbessern.
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Anschließend wird
im Schritt 160 ein abschließender Reinigungsprozess ausgeführt, um Kontaminationsstoffe
und Nebenprodukte aus dem vorhergehenden Schritt 150 von
dem Lothöcker 131 zu
entfernen, wodurch dieser für
einen nachfolgenden Wiederverflüssigungsprozess
im Schritt 170 vorbereitet wird, um damit eine abgerundete
Lotkugel 171 zu bilden. Während des erneuten Verflüssigens des
Lotmaterials kann insbesondere das darin enthaltene Zinn eine intermetallische
Phase mit dem Kupfer auf der obersten Teilschicht der Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 114 bilden,
wodurch eine zuverlässige
Metallisierungsgrenzfläche
geschaffen wird. Im Schritt 180 können die Lotkugeln 171 im
Hinblick auf das elektrische und/oder mechanische Funktionsverhalten
getestet werden. Schließlich
kann im Schritt 190 das Bauteil, das durch das Substrat 111 repräsentiert
ist, zusammengestellt werden, d. h. es kann an einem entsprechenden
Substrat angebracht werden, das darauf entsprechende Kontaktflächen ausgebildet
aufweist, die mit den Lotkugeln 171 durch erneutes Verflüssigen der
Lotkugeln 171 in Kontakt gebracht werden.
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Folglich
sind in dem typischen konventionellen Prozessablauf 100 eine
Reihe äußerst komplexer Schritte
beteiligt, die eine anspruchsvolle Prozesssteuerung und Kontrolle
der Chemikalien erfordern, wodurch Herstellungskosten hoch bleiben,
während gleichzeitig
der Prozessablauf 100 wenig flexibel ist, insbesondere
im Hinblick auf das Verringern der Größe und des Abstands der Lothöcker, wie
dies in äußerst komplexen
mikroelektronischen Chips erforderlich sein kann.
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Angesichts
der zuvor beschriebenen Sachlage besteht ein Bedarf für eine verbesserte
Technik zur Herstellung einer Kontaktschicht mit Lothöckern, wobei
eines oder mehrere der oben erkannten Probleme gelöst oder
deren Auswirkungen zumindest deutlich verringert werden.
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Überblick über die
Erfindung
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Im
Allgemeinen richtet sich die vorliegende Erfindung an eine Technik
zur Herstellung einer Kontaktschicht eines mikroelektronischen Chips,
die ausgebildet ist, um direkt mit einem entsprechenden Trägersubstrat
durch erneutes Verflüssigen
von Lothöckern
verbunden zu werden, die auf und in der Kontaktschicht gebildet
sind, wobei ein erhöhtes
Maß an Flexibilität beim Ausführen des
Prozessablaufs erreicht wird, wodurch die Möglichkeit geboten wird, Herstellungskosten
einzusparen und/oder die Produktionsausbeute zu erhöhen und/oder
das Bauteilverhalten zu verbessern. Zu diesem Zweck wird die Lothöckerunterseitenmetallisierung
nach der Herstellung mehrerer Lothöcker vollständig durch einen an sich bekannten
Plasmaätzprozess
strukturiert, der mit vorhergehenden und/oder nachfolgenden Prozessen
zur Herstellung der Kontaktschicht und Zusammenbauen des Bauelements
kombiniert wird, wodurch deutlich die Gesamtprozesskomplexität verringert
wird, und auch eine erhöhte
Prozessflexibilität der
vorhergehenden und nachfolgenden Prozessschritte bei der Herstellung
der Kontaktschicht und beim Anbringen dieser an dem Trägersubstrat
geboten wird.
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In
einer anschaulichen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, dass
das Bereitstellen eines Substrats mit einer darauf ausgebildeten
Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht
und mehreren Lothöckern,
die über der
Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht
gebildet sind, umfasst. Das Verfahren umfasst ferner das Strukturieren
der Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht
durch einen Plasmaätzprozess,
um eine Kontaktschicht zu bilden, um damit die Kontaktschicht mit
einem zweiten Substrat in Kontakt zu bringen, und umfasst ferner
das Testen der Kontaktschicht im Hinblick auf das elektrische und/oder
mechanische Funktionsverhalten.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Weitere
Vorteile, Aufgaben und Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind in den angefügten Patentansprüchen definiert
und gehen deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung
hervor, wenn diese mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen studiert
wird, in denen:
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1 schematisch
einen Prozessablauf zur Herstellung einer Kontaktschicht gemäß einer
typischen konventionellen Technik zeigt; und
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2a bis 2d schematisch
Prozessabläufe
zur Herstellung einer Kontaktschicht mit verbesserter Prozessablaufsflexibilität zeigen,
wobei ein Plasmaätzprozess
zur Strukturierung der Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht
gemäß anschaulicher
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Obwohl
die vorliegende Erfindung mit Bezug zu den Ausführungsformen beschrieben ist,
wie sie in der folgenden detaillierten Beschreibung sowie in den
Zeichnungen dargestellt sind, sollte es selbstverständlich sein,
dass die folgende detaillierte Beschreibung sowie die Zeichnungen
nicht beabsichtigen, die vorliegende Erfindung auf die speziellen
anschaulichen offenbarten Ausführungsformen
einzuschränken,
sondern die beschriebenen anschaulichen Ausführungsformen stellen lediglich
beispielhaft die diversen Aspekte der vorliegenden Erfindung dar,
deren Schutzbereich durch die angefügten Patentansprüche definiert
ist.
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Die
vorliegende Erfindung beruht auf dem Konzept, dass die Herstellung
einer Kontaktschicht mit mehreren Lothöckern und das Testen und das Anbringen
der Kontaktschicht an einem geeigneten Trägersubstrat deutlich im Hinblick
auf die Prozessablaufflexibilität
und/oder die Produktionskosteneinsparungen und/oder die Produktionsausbeute und/oder
das Bauteilverhalten verbessert werden kann, indem der Prozessablauf
unter der Voraussetzung umgestaltet wird, dass der konventionelle
Lothöckerunterseitenmetallisierungsstrukturierungsvorgang,
der nasschemische Prozesse oder elektrochemische Prozesse beinhaltet,
durch einen auf Plasma beruhenden Ätzprozess ersetzt wird, der
aus Strukturierungsabläufen
zur Herstellung von Photolithographiemasken mit hoher Genauigkeit
und minimaler Abhängigkeit
von der Musterdichte bekannt ist. D. h., viele Herstellungsprozesse
für Photolithographiemasken,
in denen das Strukturieren einer Chromschicht, die auf einem Quarzsubstrat
ausgebildet ist, gemäß einem
spezifizierten Layout entsprechend einer speziellen Bauteilschicht
erforderlich ist, werden häufig
als ein Trockenätzprozess
auf der Grundlage eines Argonplasmas ausgeführt, wodurch ein hohes Maß an Anisotropie
des Ätzprozesses
erreicht wird. Somit sind Unterätzungen
der Chromstrukturelemente, wie sie in nasschemischen Chromätzprozessen beobachtet
werden, verringert. Somit ermöglichen entsprechend
gestaltete Trockenätzprozesse
zum Abtragen von Chrom und Chromlegierungen die Herstellung präzise definierter
Metallstrukturelemente mit Abmessungen, die vergleichbar sind zu
den Strukturgrößen, die
auch bei der Herstellung von Kontaktschichten mit Lothöckern für mikroelektronische
Chips angetroffen werden. Wie zuvor erläutert ist, enthalten Lothöckerunterseitenmetallisierungsschichten,
die für
die Herstellung zuverlässiger
Kontaktschichten mit Lothöckern
erforderlich sind, häufig Chrom
und Chromlegierungen und Kupfer, deren Strukturierung konventioneller
Weise komplexe nasschemische Ätzprozesse
und damit in Verbindung stehende Reinigungsschritte erfordert, wobei
das isotrope Ätzverhalten
dieser Prozesse stark von den strukturellen Eigenheiten, etwa der
Musterdichte der Lothöcker,
und dergleichen abhängen
kann. Folglich müssen
in konventionellen Lösungen ätzspezifische Eigenschaften
in Betracht gezogen werden und repräsentieren wesentliche Entwurfsaspekte
bei der Herstellung der Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht
und beim Anordnen der Lothöcker,
um damit die erforderliche Ätzgleichförmigkeit über das Substrat
hinweg zu erhalten. Beispielsweise kann das Ätzverhalten deutlich von der
Lothöckerdichte
innerhalb eines spezifischen Substratbereichs abhängen, so
dass ein Maß an
Unterätzung
entsprechend der Musterdichte variieren kann. Als Folge davon kann
in der konventionellen Vorgehensweise die schließlich angewendete Lothöckeranordnung
nicht nur auf der Basis bauteilspezifischer Bedingungen, etwa geometrischer
Aspekte, beispielsweise einem gewünschten geringen Abstand zu
benachbarten Lothöckern,
die Größe und Form
der Lothöcker,
die Position von Lothöckern
in Bezug auf die Leitungsherausführungseigenschaften
des Trägesubstrats,
die Position und die Materialzusammensetzung in Bezug auf das Gesamtverhalten
des gesamten Metallisierungsstapels des mikroelektronischen Chips,
die elektrische Leitfähigkeit,
die Wärmeableitfähigkeiten, und
dergleichen ausgewählt
werden, sondern stattdessen ist eine Lothöckeranordnung konventioneller Weise
ein Kompromiss zwischen diesen bauteilspezifischen Erfordernissen,
etwa den geometrischen, elektrischen Anforderungen und den Anforderungen hinsichtlich
der Wärmeableitung,
und dem äußerst komplexen Ätzrezept,
wodurch deutlich die Gesamtleistung des Bauteils beeinträchtigt wird,
da eine oder mehrere der obigen bauteilspezifischen Erfordernisse
nicht in der gewünschten
Weise berücksichtigt werden
können.
Ferner können
durch das Strukturieren der Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht vollständig durch Ätzprozesse
auf Plasmabasis auch die dem Strukturierungsprozess nachgeordneten Prozessschritte
umgestaltet und damit mit höherer Flexibilität und/oder
höherer
Effizienz ausgeführt werden,
da beispielsweise die Lothöcker
präziser
gebildet werden können,
so dass der Wiederverflüssigungsprozess
vor dem Testen der Funktionsweise der Lothöcker in einigen Ausführungsformen
nicht mehr notwendig ist.
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Mit
Bezug zu den 2a bis 2d werden nun
weitere anschauliche Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung detaillierter beschrieben.
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2a zeigt
schematisch einen Prozessablauf 200, der äußerst effizient
ist, da Wiederverflüssigungs-
und Reinigungsschritte reduziert oder vermieden werden können. Im
Schritt 210 wird eine Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 214 über einem
Substrat 211 gebildet, das eine Kontaktfläche 212 aufweist,
die aus einem geeigneten Metall, etwa Aluminium, Kupfer, Kupferlegierungen
und dergleichen aufgebaut sein kann. Ferner ist eine Passivierungsschicht 213,
die aus zwei oder mehreren Teilschichten mit Materialien, etwa Siliziumdioxid,
Siliziumnitrid, Polyimid, und dergleichen aufgebaut sein kann, auf
dem Substrat 211 so gebildet, um die Kontaktfläche 212 freizulassen.
Die Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 214,
die in dieser Ausführungsform
so gezeigt ist, dass sie aus einer Haftschicht 215, einer
Barrierenschicht 216 und einer Stromverteilungsschicht 217 aufgebaut
ist, ist so gestaltet, dass die Erfordernisse hinsichtlich der Haftung,
der diffusionsblockierenden Wirkung, den Spannungseigenschaften
und der Stromverteilungseigenschaften erfüllt sind. Es sollte erwähnt werden, dass
andere Konfigurationen für
die Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 214 verwendet
werden können,
solange die obigen Erfordernisse erfüllt sind. In einigen anschaulichen
Ausführungsformen
kann eine der Schichten 216 und 217 Chrom oder
eine Chromlegierung auf Grund der guten Eigenschaften hinsichtlich
der Diffusionsblockierung von Blei, Zinn, und anderen Lotmaterialien,
die auf der Lothöckenanterseitenmetallisierungsschicht 214 abzuscheiden sind,
enthalten. Die Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 214 kann
durch einen oder mehrere Abscheideprozesse hergestellt werden, etwa
Sputter-Abscheideprozesse und/oder Verdampfungsprozesse, abhängig von
den Materialeigenschaften der betrachteten Schicht.
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Im
Schritt 220 wird ein Lithographieprozess ausgeführt, um
eine Lackmaske 221 zu bilden, die den Bereich der Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 214 freilegt,
auf welchem Lotmaterial abzuscheiden ist. Beispielsweise kann die
Lackmaske 221 im Wesentlichen denjenigen Bereich der Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 214 freilegen,
der in der Öffnung
in der Passivierungsschicht 213 ausgebildet ist. In anderen
Ausführungsformen kann
die Größe der Öffnung in
der Lackmaske 221 größer gewählt werden
als die Größe der Öffnung in der
Passivierungsschicht 213, wie dies beispielsweise in Bezug
zu 1 im Schritt 120 gezeigt ist. Prozesstechniken
zur Herstellung der Lackmaske 221 entsprechend den Entwurfserfordernissen
sind gut etabliert und daher werden diese Techniken nicht detailliert
hierin beschrieben.
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Im
Schritt 230 kann Lotmaterial durch Elektroplattieren abgeschieden
werden, wobei zumindest die Stromverteilungsschicht 217 mit
einer entsprechenden Stromquelle verbunden wird, während das Substrat 211 der
Einwirkung einer geeigneten Plattierungslösung ausgesetzt wird, die Ionen
der abzuscheidenden Materialien aufweist. Beispielsweise werden
Blei und Zinn häufig
als Lotmaterialien in diversen Mischungen verwendet, um damit eutektische oder
hochschmelzende Lothöcker
zu bilden. In anderen anschaulichen Ausführungsformen können bleifreie
Lotmaterialien mit beispielsweise Zinn, Zinn/Silber, Gold, Zinn/Gold
und dergleichen verwendet werden. Durch entsprechendes Steuern von
Prozessparametern, etwa der Plattierungszeit bei bekannter Abscheiderate,
kann die Höhe
eines Lothöckers 231 so
eingestellt werden, dass diese im Wesentlichen einem vorbestimmten
Sollwert entspricht. Es sollte noch beachtet werden, dass die Größe und Form
des Lothöckers 231 sowie
der Abstand zu benachbarten Lothöckern
(nicht gezeigt) entsprechend den Bauteilerfordernissen gewählt werden
können,
etwa dem Wärmeableitungsvermögen, dem
Stromtreibervermögen,
der Anzahl erforderlicher elektrischer Verbindungen, und dergleichen,
anstatt dass eine Gestaltung für
die Konfiguration mehrerer Lothöcker 231 auf
der Grundlage ätzspezifischer
Eigenschaften erfolgt, wie dies in dem konventionellen Prozessablauf 100 der
Fall ist, der mit Bezug zu 1 beschrieben ist.
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Im
Schritt 240 wird die Lackmaske 221 durch gut etablierte
Techniken, etwa Trockenätzung
auf der Grundlage eines Sauerstoffplasmas und/oder gut etablierter
nasschemischer Lackabtrageprozesse entfernt. Daher weist das Substrat 211 nunmehr mehrere
Lothöcker 231 mit
spezifizierter Form und Höhe
auf (wovon lediglich einer in 2a gezeigt ist).
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Im
Schritt 250 wird ein Plasmaätzprozess 251 ausgeführt, um
die Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 214 entsprechend
einem spezifizierten Layout zu strukturieren, um damit eine Kontaktschicht 252 zu
bilden, die mehrere Lothöcker 231 aufweist
und die auf entsprechenden Lothöckerunterseitenmetallisierungsinseln
gebildet sind, deren Größe durch
den Plasmaätzprozess 251 definiert
ist. In einer anschaulichen Ausführungsform
wird der Plasmaätzprozess 251 ohne
zusätzliche Ätzmaske ausgeführt, so
dass auf Grund der äußerst anisotropen
Natur des Prozesses 251 die Größe und Form der strukturierten
Insel der Lothöckerunterseitenmetallisierung 214 im
Wesentlichen der Größe des Lothöckers 231 entspricht,
ohne dass eine merkliche Unterätzung
auftritt, anders als dies im konventionellen Prozessablauf der Fall
ist. Da typischerweise die Schicht 216 und/oder 217 der
Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 214 Chrom,
Kupfer oder Legierungen davon aufweisen kann, kann ein erster Schritt
des Plasmaätzprozesses 251 auf
der Grundlage von Rezepten ausgeführt werden, wie sie auch beim
Trockenätzen
von Chromphotolithographiemasken angewendet werden. In diesen anisotropen Ätzprozessen
wird ein Plasma auf Argonbasis über den
gesamten Ätzprozess
hinweg mittels einer geeigneten Kammerkonfiguration aufrecht erhalten,
um in effizienter Weise Chrom und Chromlegierungen sowie Kupfer
zu entfernen. In einigen Ausführungsformen
kann der Ätzprozess 251 einen
zweiten unterschiedlichen Plasmaätzschritt
zum Entfernen der Haftschicht 215 aufweisen, die aus Titan,
Titanwolfram und dergleichen aufgebaut sein kann. Zu diesem Zweck
können
gut etablierte Ätzprozesse
auf der Grundlage von Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Schwefelfluorid
und Kohlenstofffluorid angewendet werden, um freigelegte Bereiche
der Haftschicht 215 abzutragen. Nach der Strukturierung
der Haftschicht 215 kann in einigen anschaulichen Ausführungsformen
der Plasmaätzprozess 251 fortgesetzt
werden, um Kontaminationsstoffe von dem Lothöcker 231, etwa organische
Reste des Photolacks, metallische Kontaminationsstoffe, die während des
Abtragens der freigelegten Bereiche der Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 214 abgeschieden
wurden, oder andere Nebenprodukte, die während des Ätzprozesses 251 geschaffen
wurden, zu entfernen. In einigen Ausführungsformen kann die Ätzchemie
des Plasmaätzprozesses 251, zumindest
während
einer abschließenden
Phase, eingestellt werden, um die gewünschte Reinigungswirkung zu
erreichen. Beispielsweise kann eine Ätzchemie, wie sie zuvor zum Entfernen
der Haftschicht 215 angegeben wurde, verwendet werden,
die sich von der während
des Ätzens
der Barrierenschicht 216 und/oder der Schicht 217 verwendeten
Chemie unterscheidet, und der Ätzprozess
mit dieser Chemie kann fortgesetzt werden, bis die gewünschte Reinigungswirkung
erreicht ist. In einigen Ausführungsformen
können
zwei oder mehr der einzelnen Plasmaätzschritte des Prozesses 251 als
in-situ-Prozesse
ausgeführt
werden, wodurch eine hohe Anlagenausnutzung in Verbindung mit geringen
Produktionskosten erreicht wird.
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Im
Schritt 280 kann die Kontaktschicht 252 hinsichtlich
ihrer elektrischen und/oder mechanischen Eigenschaften getestet
werden, um die Produktzuverlässigkeit
abzuschätzen
und um ferner fehlerhafte Lothöcker
zu erkennen. Somit können
gemäß der in 2a gezeigten
Ausführungsform
die Lothöcker 231 entsprechenden
Testverfahren in einer Konfiguration unterzogen werden, in der sie
nicht verflüssigt
sind, wobei in einer speziellen Ausführungsform sogar zusätzliche
Reinigungsschritte nach dem Schritt 250 weggelassen werden.
Somit kann im Vergleich zu dem in 1 gezeigten
konventionellen Prozessablauf eine deutliche Reduktion der Prozesskomplexität zusätzlich zu
den Vorteilen erreicht werden, die sich durch die Anwendung des
Plasmaätzprozesses 250 und
die Möglichkeit
der Gestaltung der Kontaktschicht 252 im Wesentlichen ohne
Einschränkungen
durch nasschemische Ätzprozesse
ergeben. Es sollte ferner beachtet werden, dass die Lothöcker 231 so
gestaltet sein können,
dass wesentliche Bereiche der Seitenwände zumindest durch die Haftschicht 215 bedeckt
bleiben, selbst wenn eine Reaktion zwischen dem Lotmaterial und
den Schichten 216 und/oder 217 in Gang gesetzt
wurde, um eine intermetallische Phase zu bilden. Somit kann während der
weiteren Substrathandhabung oder der weiteren Untersuchung der Kontaktschicht 252 und nachfolgenden
Prozessen oder nach dem Zusammenfügen eine Beeinträchtigung
der Lothöcker,
die beispielsweise durch Oxidation hervorgerufen wird, deutlich
verringert werden.
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Im
Schritt 290 wird ein Bauteil zusammengefügt, indem
ein Trägersubstrat 291 mit
darauf entsprechenden ausgebildeten Kontaktflächen 292 an der Kontaktschicht 252 angebracht
wird, wobei die Lothöcker 231 zu
den Kontaktflächen 292 ausgerichtet
sind. Zum Zusammenfügen
der Substrat 211 und 291 wird das Trägersubstrat 291 mit
der Kontaktschicht 252 in Kontakt gebracht und die Lothöcker 231 sind
verflüssigt,
um eine direkte Verbindung zu den Kontaktflächen 292 zu bilden.
Abhängig
von der anfänglichen Konfiguration
der Lothöcker 231 können die
Seitenwände
der sich ergebenden Lotkugeln im Wesentlichen durch die Haftschicht 215 und
die Barrierenschicht 216 bedeckt bleiben, wodurch eine Abwanderung
von Lotmaterialkomponenten, die beispielsweise auf der Kontaktfläche 292 vorhanden sein
können,
in empfindliche Bauteilbereiche unterdrückt wird. Ferner verbessert
das hohe Maß an Form – „Treue" der Lothöcker auf
Grund des Fehlens von Reinigungsprozessen und der Wiederverflüssigung
in Verbindung mit dem besseren Ätzverhalten auch
die Zuverlässigkeit
des Montageprozesses, wenn die Lothöcker 231 mit den Kontaktflächen 292 in
Verbindung gebracht werden. Als Folge davon können die Lothöcker 231 in
der nicht gereinigten und nicht verflüssigten Konfiguration getestet
werden, wobei dennoch ein äußerst zuverlässiger Montageprozess
erreicht wird. Ferner kann ein hohes Maß an Flexibilität bei der
Gestaltung des Layouts der Kontaktschicht 252 verwirklicht
werden. Somit können
eine hohe Kosteneffizienz in Verbindung mit Leistungsverbesserungen
erreicht werden.
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2b zeigt
schematisch die Sicht von oben des Substrats 211, wobei
die Kontaktschicht 252 dem Betrachter zugewandt ist. Mehrere
Lothöcker 231 sind
entsprechend einer spezifizierten geometrischen Konfiguration dargestellt.
Hierbei ist der Begriff geometrische Konfiguration als die Position
der einzelnen Lothöcker 231 in
der Kontaktschicht 252 und/oder die Größe der einzelnen Lothöcker 231,
d. h. ihre lateralen Abmessungen, beispielsweise ein Durchmesser 231c,
sowie ihre Höhe
zu verstehen. Ferner sind in der gezeigten beispielhaften Ausführungsform
mehrere unterschiedliche Abstände 231a, 231b dargestellt,
um eine sich lokal ändernde „Musterdichte" anzudeuten. Die
beispielhafte Anordnung der mehreren Lothöcker 231 kann, im
Gegensatz zu konventionellen Lösungen,
vollständig
in Übereinstimmung
mit den Bauteilerfordernissen erstellt und gestaltet werden, anstatt
auf der Grundlage von Rahmenbedingungen, die durch den äußerst komplexen nasschemischen
oder elektrochemischen Ätzprozess
zur Strukturierung einer Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht
in konventioneller Weise auferlegt sind. D. h., die Anordnung und
damit das Layout der Kontaktschicht 252 kann auf der Grundlage der
Strom- und Wärmeleitfähigkeitseigenschaften der
Lothöcker 231 und/oder
auf der Grundlage der Eigenschaften eines Metallisierungsschichtstapels (nicht
gezeigt), der unter der Kontaktschicht 252 ausgebildet
ist, um damit eine elektrische Verbindung zumindest zu einigen der
Lothöckern 231 bereitzustellen,
und/oder auf der Grundlage der Komplexität der Leitungswege auf dem
Trägersubstrat 219 (siehe 2a),
mit denen elektrische Verbindungen zu externen Elementen bereitgestellt
werden, wenn sie an dem Substrat 211 angebracht werden,
und/oder auf der Grundlage von Abstands- und Größenerfordernissen für die einzelnen
Lothöcker 231 und
dergleichen ausgewählt
werden. Wenn beispielsweise ein gewisser Bereich der Kontaktschicht 252 eine
hohe Dichte an Lothöckern 231 erfordert,
beispielsweise auf Grund der Notwendigkeit einer erhöhten Anzahl an
I/O- (Eingangs/Ausgangs-) Anschlüssen
für diesen
Schaltungsbereich, so kann eine spezielle Leitungsanordnung des
zugehörigen
Bereichs des Metallisierungsschichtstapels so gestaltet werden,
das im Hinblick auf das Bauteilleistungsverhalten, beispielsweise
die Signalausbreitungsverzögerung
und dergleichen, ein spezifiziertes Sollverhalten erreicht wird.
Dies kann eine gewisse Anordnung von Lothöckern innerhalb der Kontaktschicht 252 erfordern,
die gemäß anschaulicher
Ausführungsformen
im Wesentlichen ohne Einschränkungen
im Hinblick auf die Prozesserfordernisse während des Prozessablaufs 200 festgelegt
werden können,
wie dies beispielsweise mit Bezug zu 2a beschrieben
ist. In ähnlicher Weise
kann die Anordnung der mehreren Lothöcker 231 auf der Grundlage
einer oder mehrerer Bauteilerfordernisse, wie sie oben spezifiziert
sind, ausgewählt
werden, um damit ein verbessertes Gesamtbauteilverhalten zu erreichen.
Somit kann die Gestaltung des Metallisierungsschichtstapels, der
Kontaktschicht 252 und des Trägersubstrats 291 und
selbst der einzelnen Lothöcker 231 in
flexiblerer Weise durchgeführt
werden, wobei bauteilspezifische Erfordernisse, die sich direkt
in einer Leistungsverbesserung zeigen, berücksichtigt werden. Somit können in speziellen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung Metallisierungsschichten und/oder Kontaktschichten
und/oder die individuelle Konfiguration von Lothöckern bestehender mikroelektronischer
Chipentwürfe
auf der Grundlage der vorhergehenden Anmerkungen umgestaltet werden,
um damit ein verbessertes Bauteilleistungsverhalten zu erreichen.
In anderen Ausführungsformen
kann der Entwurf von mikroelektronischen Schaltungschip neu auf
der Grundlage der oben erkannten Kriterien von Beginn an entwickelt
werden, wodurch die Möglichkeit
zum Erhalten äußerst effizienter
Schaltungsanordnungen gegeben ist. Beispielsweise können in
vielen Fällen äußerst empfindliche
Schaltungsbereiche, die beispielsweise für die Signalverarbeitung vorgesehen sind,
mit Leistungsanwendungen kombiniert werden, die das Handhaben moderat
hoher Ströme
erfordern, und können
effizienter so gestaltet werden, um entsprechende Bereiche innerhalb
der Kontaktschicht 252 vorzusehen, die ein geeignetes Strom-
und Wärmeleitungsverhalten
aufweisen, während
andere Bereiche der Kontaktschicht 252 daraufhin zugeschnitten
werden können,
um ein verbessertes Signalverarbeitungsverhalten zu erreichen. Es
sollte beachtet werden, dass das Vorsehen einer angepassten Gestaltung
des Metallisierungsschichtstapels und/oder der Kontaktschicht 252 und/oder
der einzelnen Lothöcker 231 eine
entsprechende Anpassung der Lithographie 220 und auch eine
Anpassung des Schritts 280 zum Testen der Kontaktschicht 252 erfordert.
Während
die Anpassung des Lithographieschritts 220 typischerweise
nicht mit einem Anstieg der Prozesskomplexität einhergeht, da lediglich die
Lithographiemaske an den neuen Entwurf angepasst werden muss, kann
beim Testen 280 in einigen Ausführungsformen sogar eine geringere
Prozesskomplexität
auftreten, da die Testprozeduren als Bauteilerfordernisse betrachtet
werden können,
die auch in Betracht gezogen werden können, wenn eine entsprechende
Anordnung der schließlich
erhaltenen Anordnung der Lothöcker 231 umgestaltet
oder gestaltet wird. Beispielsweise kann die Anordnung der Lothöcker 231 auch
im Hinblick auf die Verbindbarkeit mit Testgeräten und dergleichen erstellt
werden.
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2c zeigt
schematisch den Prozessablauf 200 gemäß weiterer anschaulicher Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. Nach dem Schritt zum Strukturieren der
Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 214 durch
den Plasmaätzprozess 250 kann
ein weiterer zusätzlicher
Reinigungsschritt 260 ausgeführt werden, um Kontaminationsstoffe und Ätznebenprodukte
von Oberflächenbereichen der
Kontaktschicht 252 und insbesondere von Oberflächenbereichen
der Lothöcker 231 zu
entfernen. Der Reinigungsschritt 260 muss nicht notwendigerweise
als ein Trockenätzprozess
vorgesehen sein, sondern kann nasschemische und/oder trockenchemische Ätzprozesse
enthalten, wie sie erforderlich sind, um Lackreste, metallische
Kontaminationsstoffe und dergleichen vor dem Ausführen des
Testschritts 280 an den Lothöckern 231 in der gereinigten Konfiguration
zu entfernen. Folglich kann durch Hinzufügen des zusätzlichen Reinigungsschritts 260 die Zuverlässigkeit
der Lothöcker 231 deutlich
verbessert werden, wobei trotzdem die Gesamtprozesskomplexität des Prozessablaufs 200,
wie er in 2c gezeigt ist, geringer im
Vergleich zu dem konventionellen Prozessablauf 100 ist.
In einigen Ausführungsformen
können
die Lothöcker 231 so
gestaltet sein, dass deren Seitenwände im Wesentlichen vollständig durch
die Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 214 bedeckt
sind, wie dies zuvor mit Bezug zu 2a beschrieben
ist, wodurch das Verwenden äußerst effektiver
Reinigungsverfahren möglich
ist, ohne unnötig
die Lothöcker 231 zu
beeinflussen, da in diesen Ausführungsformen
lediglich die obere Fläche
der reaktiven Reinigungsumgebung ausgesetzt ist.
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2d zeigt
schematisch den Prozessablauf 200 gemäß einer noch weiteren anschaulichen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Hierbei werden die Lothöcker 231,
die im Prozessschritt 260 einem vorhergehenden Reinigungsprozess
unterzogen wurden, einem nachfolgenden Verflüssigungsprozess im Schritt 270 unterzogen,
um eine intermetallische Phase zumindest mit einem Teil der Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht 214, etwa
der Schicht 217, zu bilden und damit eine mechanisch zuverlässige Verbindung
zu der darunter liegenden Kontaktfläche 212 zu schaffen.
Ferner kann abhängig
von der Anfangsgröße und Form
der Lothöcker 231 der
Wiederverflüssigungsschritt 270 die
Lothöcker 231 in
einer neu formierten Konfiguration bereitstellen, wodurch die neu
geformten Lotkugeln 271 gebildet werden. Folglich kann
die nachfolgende Testprozedur 280 auf der Grundlage der
Lotkugeln 271 ausgeführt
werden, die im Wesentlichen das gleiche Stromtreiberverhalten und
Wärmeabfuhrverhalten
zeigen, wie dies nach dem abschließenden Montageschritt 290 der
Fall ist, in welchem ein weiterer Wiederverflüssigungsschritt ausgeführt wird,
um die Lotkugeln 271 mit den entsprechenden Kontaktflächen 292 des
Trägersubstrats 291 zu
verbinden. Somit kann die Zuverlässigkeitsabschätzung der
Lotkugeln 271 während
des Testprozesses 280 verbessert werden, wobei dennoch
eine verbesserte Prozesseffizienz zusätzlich zu den gesamten Flexibilitätsvorteilen
hinsichtlich der Gestaltung der Kontaktschicht erreicht werden.
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Es
gilt also: die vorliegende Erfindung stellt einen neuen Prozessablauf
bereit, in welchem die neuartige Kombination von Prozessen, wie
sie in diversen Gebieten der Halbleiterindustrie angewendet werden,
etwa plasmabasierte Ätzprozeduren
für Chrom,
Chromlegierungen, Kupfer und dergleichen, und Prozessen zur Herstellung
einer Kontaktschicht und zur Montage dieser an einem Trägersubstrat
zu einem Gesamtprozessablauf führt,
der äußerst unabhängig von
strukturellen Eigenschaften, etwa der Musterdichte ist. Folglich
wird ein hohes Maß an
Verringerung der Prozesskomplexität und ein hohes Maß an Gestaltungsflexibilität bei der
Herstellung von Kontaktschichten von mikroelektronischen Chips und
das Anbringen eines Trägersubstrats
an Lothöckern
oder Lotkugeln, die auf der Kontaktschicht ausgebildet sind, erreicht.
Auf Grund der äußerst anisotropen
Natur des Strukturierungsprozesses auf Plasmabasis für die Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht
und auf Grund eines hohen Maßes
an Unabhängigkeit
des Ätzverhaltens
von der Lothöckeranordnung
können
Substrat- und Chiplayoutbeschränkungen,
die dem konventionellen Prozessablauf auferlegt sind, reduziert
werden, wodurch die Möglichkeit
für eine
deutliche Kostenreduzierung der Lothöckertechnologie und/oder eine
deutliche Verbesserung des Bauteilverhaltens gegeben ist, da die
Kontaktschichtgestaltung auf der Grundlage von Bauteilerfordernissen
stattfinden kann, anstatt Erfordernisse zu berücksichtigen, die durch konventionelle
komplexe nasschemische oder elektrochemische Ätzverfahren auferlegt werden.
Ferner können
in einigen Ausführungsformen äußerst kosteneffiziente
Lösungen realisiert
werden, in denen keine zusätzlichen
Reinigungsschritte nach dem Strukturieren der Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht
erforderlich sind, wobei selbst Wiederverflüssigungsprozesse nicht vor
dem Testen und dem Zusammenfügen des
Bauelements ausgeführt
werden. Des weiteren können
in einigen Ausführungsformen
deutliche Verbesserungen im Hinblick auf das Leistungsverhalten und
die Verarbeitung erreicht werden, wenn die Seitenwände des
Lothöckers
oder der Lotkugel mit der Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht
oder zumindest einer oder mehreren Teilschichten davon bedeckt bleiben.
Somit kann eine weitere Beeinträchtigung
der Lothöckeroberfläche, d.
h. Oxidierung, im Wesentlichen verhindert werden. Somit können gut bekannte
Zuverlässigkeitsprobleme,
etwa das Aufsteigen von Lotmaterial, etwa von Zinn, das eine Komponente
des Gehäusekontaktflächenlotmaterials
darstellt, deutlich reduziert werden, da das Abdecken der Seitenwände des
Lothöckers
in effizienter Weise das Hochsteigen des Lotmaterials unterdrücken kann.
Ferner kann in äußerst effizienten
Ausführungsformen
ohne einen zusätzlichen
Reinigungsschritt nach dem Strukturieren der Lothöckerunterseitenmetallisierungsunterschicht
die oberste Fläche
des Lothöckers äußerst effizient
während
des Trockenätzprozesses
auf Plasmabasis, der zum Strukturieren der Lothöckerunterseitenmetallisierungsschicht
verwendet wird, gereinigt werden. Während dieses Strukturierungsprozesses
können
organische Reste von vorhergehenden Prozessschritten, etwa vom Aufbringen
und Entfernen von Photolack, vom Elektroplattieren und dergleichen,
effizient entfernt werden. Damit kann selbst ohne zusätzliche Reinigungsschritte
ein hohes Maß an
Zuverlässigkeit der
sich ergebenden elektrischen Verbindung erreicht werden. Des weiteren
ist die technische Lösung
der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf Lothöckerabstände und Größen äußerst effizient skalierbar.
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Weitere
Modifizierungen und Variationen der vorliegenden Erfindung werden
für den
Fachmann angesichts dieser Beschreibung offenkundig. Daher ist diese
Beschreibung als lediglich anschaulich und für die Zwecke gedacht, dem Fachmann
die allgemeine Art und Weise zum Ausführen der vorliegenden Erfindung
zu vermitteln. Selbstverständlich
sind die hierin gezeigten und beschriebenen Formen der Erfindung
als die gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsformen
zu betrachten.