DE102008032395B4 - Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
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Abstract
ein Halbleitersubstrat (1);
mindestens zwei isolierende Elemente (5), die sich über dem Halbleitersubstrat (1) oder über einer das Halbleitersubstrat (1) einbettenden Formmasse (30) befinden, wobei die mindestens zwei isolierenden Elemente (5) eine dem Halbleitersubstrat (1) oder der Formmasse (30) zugewandte erste Fläche (7) und eine von dem Halbleitersubstrat (1) oder der Formmasse (30) weggewandte zweite Fläche (8) aufweisen;
ein leitendes Element (6) für jedes der mindestens zwei isolierenden Elemente (5), wobei sich die leitenden Elemente (6) von der ersten Fläche (7) des isolierenden Elements (5) zu der zweiten Fläche (8) des isolierenden Elements (5) erstrecken;
wobei jedes isolierende Element (5) ein Hohlpfosten ist, welcher mit dem entsprechenden leitenden Element (6) gefüllt ist; und
ein über der zweiten Fläche (8) jedes isolierenden Elements (5) angeordnetes Lotdepot (20), welches elektrisch mit dem entsprechenden leitenden Element (6) verbunden ist;
wobei das isolierende Element (5) eine Höhe von mindestens 30 μm aufweist.
Description
- Hintergrund
- Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement.
- Jüngst wurde das Konzept, Halbleitersubstrate direkt auf eine Montageplattform wie etwa zum Beispiel eine Leiterplatte (PCB) zu löten, wegen seines Potentials zum Reduzieren der Kosten und der Größe des Bauelements populär. Eine Hauptherausforderung in der zugehörigen Technik ist die Notwendigkeit der Spannungskompensation zwischen dem Halbleitersubstrat und der Montageplattform. In der Regel weisen das Halbleitersubstrat und die Montageplattform verschiedene Wärmeausdehnungseigenschaften auf, was die Entwicklung von Spannung an den Verbindungen (in der Regel Lothöcker) zwischen diesen beiden Teilen verursacht. Folglich kann es insbesondere im Fall von größeren Halbleitersubstraten zu einer Verformung kommen, und dies kann die Ursache von Rissen bei Lothöckern oder anderen fatalen Defekten sein.
- Es sind eine Reihe von Gegenmaßnahmen bekannt. In einigen Fällen kann eine Montageplattform mit einer Wärmeausdehnung, die besser an die Wärmeausdehnung des Halbleitersubstrats angepasst ist, verwendet werden. Weiterhin kann ein Unterfüllungsmaterial zwischen dem Halbleitersubstrat und der Montageplattform bereitgestellt werden und als spannungsabsorbierende Zwischenschicht wirken. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dem Auftreten von Scherkräften durch die Verwendung von Lothöckern mit verbesserter Elastizität und Rissfestigkeit entgegenzuwirken.
- Die Druckschrift
US 2005/0 026 413 A1 US 2002/0 048 924 A1 US 6 157 079 A zeigt ein Halbleitermodul mit vorstehenden Fotolackhockern, welche über Chippads angeordnet sind. Die Fotolackhöcker sind mit einer mit einem Chippad verbundenen leitfähigen Metallschicht bedeckt. Das Halbleitermodul ist für den Einsatz in einem LCD-Panel vorgesehen. Die DruckschriftUS 2001/0 002 068 A1 US 6 391 678 B1 zeigt einen Leiter, welcher aus leitfähiger Tinte unter Zugabe von inorganischen Teilchen hergestellt wird und wegen der zugegebenen Teilchen nicht lötbar ist. Eine lötbare Region, insbesondere ein Pfosten, wird anschließend selektiv auf dem nicht lötbaren Leiter erzeugt. - Aus diesen und anderen Gründen besteht ein Bedarf an der vorliegenden Erfindung.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Halbleitersubstrats, das leitende Zwischenverbindungspfosten enthält. -
2 veranschaulicht eine Draufsicht auf eine Oberfläche, die mit leitenden Zwischenverbindungspfosten des in1 dargestellten Halbleitersubstrats ausgestattet ist. -
3 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Halbleitersubstrats, das in eine Formmasse eingebettet ist und leitende Zwischenverbindungspfosten enthält. -
4 veranschaulicht eine Draufsicht auf eine Oberfläche des Halbleitersubstrats und eine Oberfläche der Formmasse, in die das Halbleitersubstrat eingebettet ist, wie in3 dargestellt, wobei beide Oberflächen mit leitenden Zwischenverbindungspfosten ausgestattet sind. -
5 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Halbleitersubstrats, das mit leitenden Zwischenverbindungspfosten mit daran angebrachten Lothöckern ausgestattet ist. -
6 veranschaulicht ein Flussdiagramm, das grundlegende Herstellungsprozesse zum Herstellen einer Struktur wie in den1 bis5 zeigt. -
7 und8 veranschaulichen Herstellungsprozesse zum Herstellen der in5 dargestellten Struktur. -
9 veranschaulicht ein Halbleitersubstrat, das in eine Formmasse eingebettet ist und mit leitenden Zwischenverbindungspfosten mit daran angebrachten Lothöckern ausgestattet ist. -
10 veranschaulicht Herstellungsprozesse, die zum Erzeugen der in9 dargestellten Struktur verwendet werden. -
11 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Halbleitersubstrats, das mit einer hohlen Stützstruktur mit darauf aufgebrachten Lothöckern ausgestattet ist. -
12 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Halbleitersubstrats, das mit einer weiteren hohlen Stützstruktur mit darauf aufgebrachten Lothöckern ausgestattet ist. -
13 veranschaulicht Herstellungsprozesse zum Produzieren einer hohlen Stützstruktur wie in den11 und12 dargestellt. - Ausführliche Beschreibung
- Nachfolgend kann ein Halbleiter oder ein Halbleitersubstrat ein Chip sein, der eine integrierte Schaltung wie etwa eine Logikschaltung, eine Leistungsschaltung, eine analoge Schaltung, ein elektrooptisches Bauelement, ein MEMS-System (Micro-Electro-Mechanical System – mikroelektromechanisches System) usw. enthalten kann. Das Halbleitersubstrat kann auch ein Wafer sein, bevor der Wafer in einzelne Chips zerlegt wird. In vielen Fällen wird das Halbleitersubstrat aus Silizium hergestellt sein. Es sind jedoch gleichermaßen auch beliebige andere Halbleitermaterialien wie etwa beispielsweise Verbundhalbleiter (zum Beispiel Galliumarsenid oder Indiumphosphid) möglich.
- Ein Halbleiterbauelement, das das Halbleitersubstrat enthält, das mit leitenden elastischen Zwischenverbindungspfosten oder einer hohlen elastischen Zwischenverbindungsstruktur ausgestattet ist, ist zum Anbringen an einer Montageplattform ausgelegt. Die Montageplattform kann eine Anwendungsplatine oder PCB sein, auf der das Halbleiterbauelement direkt montiert werden kann. Die Montageplattform kann gleichermaßen jedoch eine alternative Art von Substrat sein wie ein SBU-Laminatsubstrat (Sequential Build-Up – sequentieller Lagenaufbau), ein Keramiksubstrat oder ein geformtes Substrat wie etwa ein aus Kunststoff hergestelltes MID (Moulded Interconnect Device – geformtes Zwischenverbindungsbauelement). Zudem ist es möglich, dass die Halbleiterplattform an einem anderen Halbleitersubstrat montiert wird, das als Montageplattform verwendet wird, wodurch gestapelte Halbleiterbauelemente gebildet werden.
-
1 veranschaulicht ein Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterdie oder Chip1 . Chipfelder2 sind an einer aktiven Oberfläche3 des Chips1 ausgebildet. Die Chipfelder2 stellen die elektrischen Anschlüsse des Chips1 dar und sind an aktive funktionale Elemente (zum Beispiel Transistoren, elektrooptische oder elektromechanische Elemente usw., in11 nicht dargestellt) durch eine chipinterne Verdrahtung (ebenfalls nicht dargestellt) angeschlossen. - Die Chipfelder
2 sind elektrisch an elastische, unabhängige und beabstandete leitende Pfosten4 angeschlossen, die im wesentlichen in einer senkrechten Richtung von der aktiven Oberfläche3 des Chips1 wegstehen. - Jeder leitende Pfosten
4 besteht aus mindestens zwei Elementen, nämlich einem isolierenden Element5 und einem leitenden Element6 . Das leitende Element6 erstreckt sich von einer unteren Fläche7 des isolierenden Elements5 , welche der aktiven Oberfläche3 des Chips1 zugewandt ist, zu einer oberen Fläche8 an dem gegenüber liegenden Ende des isolierenden Elements5 . Auf dieser oberen Fläche8 des isolierenden Elements5 kann sich eine leitende Frontplatte9 befinden. Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, kann die leitende Frontplatte9 als eine Stütze für ein Zwischenverbindungselement wie etwa ein Lotdepot (zum Beispiel Lothöcker oder Kugel) verwendet werden, das an dem leitenden Pfosten4 angebracht werden soll, das heisst, als ein „Kugelfeld” (ball pad) oder „Landefeld” (landing pad) für ein derartiges Zwischenverbindungselement dienen kann. In der Regel wird nur ein derartiges Zwischenverbindungselement (d. h. beispielsweise eine Lotkugel oder ein Lothöcker) an jedem leitenden Pfosten4 angebracht. Es sind auch andere, von den Lotdepots verschiedene Arten von Zwischenverbindungselementen möglich. Die leitende Frontplatte9 kann aus dem gleichen Material wie das leitende Element6 hergestellt sein oder könnte aus einem anderen leitenden Material hergestellt sein. - Die Abmessungen der leitenden Pfosten
4 können über einen großen Bereich variieren. Die leitenden Pfosten4 erstrecken sich in der Regel mindestens 30 μm bis etwa 100 μm oder mehr ab der aktiven Oberfläche3 des Chips1 . Typische Höhen können 50 μm bis 80 μm betragen, doch sind kleinere oder größere Höhen gleichermaßen möglich. - Die seitlichen Abmessungen der leitenden Pfosten
4 können im Bereich von etwa 100 bis 600 μm liegen. Die seitlichen Abmessungen können in der Regel in einem gewissen Ausmaß durch den Durchmesser des an der leitenden Frontplatte9 des leitenden Pfostens4 angebrachten Lotdepots gesteuert werden. Wenn beispielsweise ein Lothöcker (oder eine Kugel) mit einem Durchmesser von etwa 300 μm verwendet wird, kann die seitliche Abmessung des leitenden Pfostens4 ebenfalls etwa 300 μm betragen. Leitende Pfosten4 mit größeren größten seitlichen Abmessungen von etwa 500 μm oder 400 μm sind ebenfalls realisierbar. Wenn insbesondere Lothöcker mit einem kleineren Durchmesser verwendet werden, kann weiter auch die seitliche Abmessung von leitenden Pfosten4 kleiner sein, z. B. weniger als 300 μm oder sogar noch weniger als 250 oder 200 μm. Die seitliche Abmessung des sich durch ein Durchgangsloch in dem isolierenden Element5 erstreckenden leitenden Elements6 kann etwa 100 μm betragen, um eine ausreichende Volumenleitfähigkeit durch den leitenden Pfosten4 bereitzustellen. Die seitliche Abmessung der Frontplatte9 kann ein wenig kleiner (zum Beispiel etwa 280 μm) als die seitliche Abmessung des leitenden Pfostens4 oder kann die gleiche sein, d. h., kann ebenfalls etwa zum Beispiel 300 μm betragen. - In
1 erstreckt sich das leitende Element6 durch ein Durchgangsloch des isolierenden Elements5 in einem zentralen Gebiet davon. Es ist jedoch auch möglich, dass das isolierende Element5 eine stabile Ausführung aufweist, wobei sich das leitende Element6 entlang einer äußeren Oberfläche des isolierenden Elements5 erstreckt. - Weiterhin ist anzumerken, dass sich das leitende Element
6 in1 räumlich über einem Chipfeld2 befindet. Wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird, wird bei den meisten praktischen Implementierungen jedoch eine aus einem leitenden Material wie etwa Metall hergestellte Umverteilungsschicht (RDL – Redistribution Layer) über der aktiven Oberfläche3 des Chips1 angeordnet sein, um die Chipfelder2 und die leitenden Elemente6 zu verbinden. Eine leitende RDL gestattet die freie Wahl der Positionen der leitenden Pfosten4 über der aktiven Oberfläche3 des Chips1 . Dies gestattet es, jedem gewünschten (zum Beispiel standardisierten) Zwischenverbindungslayout zu entsprechen, das von dem Bausteindesigner erfüllt werden muss. Als ein Beispiel veranschaulicht2 ein Zwischenverbindungslayout, bei dem die leitenden Pfosten4 in einem regulären Feld (array) über die aktive Oberfläche3 des Chips1 verteilt sind. - Bausteindesigns, wie schematisch in
1 und2 dargestellt, werden als „Fan-In”-Designs bezeichnet, weil die ganze Bausteinzwischenverbindung (d. h. die nicht dargestellte RDL und die leitenden Pfosten4 ) sich innerhalb des Grundrisses des Chips1 befinden.3 und4 veranschaulichen schematisch einen „Fan-Out”-Baustein, der für eine vergrößerte Bausteinzwischenverbindungsfläche sorgt. Im spezielleren kann ein Fan-Out-Baustein durch einen in einer Formmasse10 eingebetteten Chip1 hergestellt werden. Die Formmasse10 bedeckt den Chip1 mindestens in einer seitlichen Abmessung und stellt zusätzliche Fläche bereit, die für die Bausteinzwischenverbindung zur Verfügung steht. Die Formmasse10 besitzt eine Oberfläche11 , die im wesentlichen bündig mit der aktiven Oberfläche3 des Chips1 liegt. Diese Oberfläche11 der Formmasse10 kann als eine Stütze für zusätzliche leitende Pfosten4 verwendet werden, die sich außerhalb und/oder teilweise außerhalb des Grundrisses des Chips1 befinden. - Hinsichtlich
3 ist anzumerken, dass eine beliebige RDL- oder Zwischenverbindungsverdrahtung zwischen Chipfeldern2 und leitenden Pfosten4 (insbesondere jene jenseits der Chipgrenze liegende) in3 nicht dargestellt ist. Wie bereits in Verbindung mit1 erwähnt, wird eine derartige RDL- oder Bausteinzwischenverbindungsverdrahtung weiter unten ausführlicher erläutert, siehe5 und9 . - Ein Vergleich von
4 mit2 offenbart, dass Fan-Out-Bausteine eine signifikant erhöhte Anzahl von leitenden Bausteinpfosten4 mit dem gleichen Abstand (pitch) bereitstellen können. In der Praxis ist der Abstand oftmals standardisiert und darf deshalb mit der Chipminiaturisierung nicht schrumpfen. Deshalb sind Fan-Out-Bausteine ein kosteneffizienter Ansatz, um Chipminiaturisierung und Bausteinkompatibilität miteinander in Einklang zu bringen. - Bei Fan-Out-Bausteinen wie in
3 und4 dargestellt können die leitenden Pfosten4 auch ausschließlich auf der Formmassenoberfläche11 liegen. Weiterhin ist für einen Fachmann offensichtlich, dass Bausteine wie in1 bis4 dargestellt als Ball-Grid-Array-Bausteine (BGA) für den Fall verwendet werden können, dass Lothöcker oder Lotkugeln auf den leitenden Pfosten4 aufgebracht werden. Wenngleich in allen1 bis4 (und auch in den folgenden Figuren) die leitenden Pfosten4 so dargestellt sind, dass sie einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, d. h., in einer Zylindersäulengestalt ausgebildet sind, sind weiterhin andere Designs wie etwa Säulen mit rechteckigen Querschnitten realisierbar. -
5 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Halbleiterbauelements, das im wesentlichen in Übereinstimmung mit der in1 dargestellten Ausführungsform aufgebaut ist. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Zeichnungen gleiche Teile.5 veranschaulicht auf die Frontplatten9 aufgebrachte Lotkugeln20 , die bei dieser Anordnung als Kugelfelder verwendet werden. Weiterhin wird eine leitende RDL21 verwendet, um die leitenden Pfosten4 in Relation zu den Chipfeldern2 zu verlagern. Die RDL21 ist durch eine harte Passivierungsschicht23 von der aktiven Oberfläche3 des Chips1 isoliert. Eine optionale dielektrische Abdeckungsschicht22 kann über der leitenden RDL21 angeordnet sein, um eine Freilegung der RDL21 zu vermeiden. Wiederum kann, wie im linken oberen Teil von5 dargestellt, das isolierende Element5 eine hohle Säulenstruktur sein. - Die Lotkugeln
20 können aus eutektischem Lot (Sn-Pb) sein, das ein Elastizitätsmodul von etwa 20 GPa im Vergleich zu etwa 44 GPa von bleifreiem Lot auf der Basis von Sn-Ag-Verbindungen aufweist. Je niedriger das Elastizitätsmodul, um so höher ist die Elastizität der Lotkugel. Somit stellen eutektische Lotkugeln eine bessere Kugelrissfestigkeit als bleifreie Lothöcker bereit. - Weiterhin hängt die Elastizität der Bausteinzwischenverbindung von den für die leitenden Pfosten
4 gewählten Materialien und Abmessungen ab. Sowohl das isolierende Element5 als auch das leitende Element6 können aus sehr elastischen polymeren Materialien hergestellt sein. Weiterhin ist die Elastizität des Pfostens4 um so größer, je höher die leitenden Pfosten4 sind. Wenn zum Beispiel der Chip1 aus Silizium hergestellt ist und die Montageplattform, auf der der Chip1 montiert werden soll, ein PCB ist (z. B. aus Epoxidharz hergestellt), dann müssen die leitenden Pfosten4 und die aufgebrachten Lotkugeln20 eine Spannung absorbieren, die durch die Fehlanpassung des Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE – Coefficient of Thermal Expansion) des PCB-Substrats (etwa 15 ppm/°C) und den CTE von Silizium (etwa 3 ppm/°C) verursacht wird. - Ein Flussdiagramm, das grundlegende Herstellungsprozesse zum Herstellen einer Struktur wie in den
1 bis5 dargestellt zeigt, ist in6 dargestellt. Zuerst wird eine isolierende Schicht über dem Halbleitersubstrat1 aufgebracht. Dann wird die isolierende Schicht strukturiert, um die isolierenden Elements5 zu erzeugen. Ein leitendes Element6 wird auf jedes isolierende Element5 aufgebracht, so dass sich das leitende Element6 von der unteren Fläche7 zu der oberen Fläche8 des isolierenden Elements erstreckt. -
7 und8 veranschaulichen ausführlicher Herstellungsprozesse A) bis F) zum Herstellen der in5 dargestellten Ausführungsform. Der Ausgangspunkt ist ein Wafer100 , von dem in den7 und8 nur ein einem einzelnen Chip1 entsprechender Abschnitt dargestellt ist. Der Wafer100 kann gemäß standardmäßiger WLP(Wafer Level Packaging)-Technologie verarbeitet werden. Somit werden alle vor dem Zerlegen des Wafers100 durchgeführten Prozesse auf der Waferebene ausgeführt. - Gemäß Prozess A) werden Felder
2 auf dem Wafer100 hergestellt. Als nächstes wird eine harte Passivierungsschicht23 auf der aktiven Oberfläche3 des Wafers100 abgeschieden. Die isolierende harte Passivierungsschicht23 kann zum Beispiel aus Siliziumoxid oder Siliziumnitrid hergestellt sein. - Im Prozess B) wird die leitende RDL
21 auf die aktive Oberfläche3 aufgebracht. Die RDL21 kann direkt auf die harte Passivierungsschicht23 aufgebracht werden. In diesem Fall wird jede dielektrische Schicht zwischen der harten Passivierungsschicht23 und der RDL21 vermieden. Somit wird durch Verwendung der harten Passivierungsschicht23 als Isolator der RDL eine kosteneffiziente Ausführung der Bausteinverdrahtung erhalten. Es ist jedoch auch möglich, eine polymere dielektrische Dünnfilmschicht (nicht dargestellt) entweder direkt auf der aktiven Oberfläche3 des Wafers100 (um die harte Passivierungsschicht23 zu ersetzen) oder auf der harten Passivierungsschicht23 herzustellen und dann die RDL21 auf diese dielektrische polymere Schicht aufzubringen. Eine derartige dielektrische polymere Schicht kann, wenn sie vorliegt, eine Dicke von etwa 6 μm und in der Regel weniger als 10 μm aufweisen. - In beiden Fällen kann die Ausbildung der RDL
21 durch einen Sputter- und Plattierungsprozess bewerkstelligt werden. Sputter- und Plattierungsprozesse sind in der Dünnfilmtechnologie wohlbekannt. Kurz gesagt wird eine Keimschicht (beispielsweise TiW) auf der harten Passivierungsschicht23 (oder falls sie vorliegt, der dielektrischen polymeren Schicht) aufgebracht. Als nächstes wird eine Photolackschicht auf der Keimschicht abgeschieden und durch Photolithographie strukturiert, um Gräben in der Photolackschicht zu bilden. Danach kann Elektroplattieren beispielsweise unter Verwendung von Kupfer verwendet werden, um diese Gräben zu füllen, damit die die RDL21 darstellenden Leitungen hergestellt werden. Eine derartige RDL21 kann eine Dicke von etwa 6 μm und in der Regel von weniger als 10 μm aufweisen. - Im Prozess C) werden die isolierenden Elemente
5 der leitenden Pfosten4 hergestellt. Dazu wird ein dielektrisches Lackmaterial auf dem Wafer100 abgeschieden. Die Abscheidung des dielektrischen Lackmaterials kann durch Aufschleudern eines flüssigen Lackmaterials oder durch Laminieren eines vorgehärteten trockenen Filmlackmaterials auf dem Wafer100 bewerkstelligt werden. Die Dicke der Lackschicht entspricht der Höhe der isolierenden Elemente5 . Eine Filmdicke von mehr als 200 μm kann mit einem einzelnen Aufschleuderprozess erhalten werden. Beispielsweise kann der Photolack SU8 als Lackmaterial verwendet werden. - Dann wird die Lackschicht strukturiert, um die isolierenden Elemente
5 mit der Gestalt eines Hohlzylinders herzustellen. Involvierte Prozesse könnten Lichtexposition unter Verwendung einer Nah-UV-Lichtquelle (zum Beispiel 350–400 nm), Post-Exposure-Bake (PEB), Entwicklung und Ätzen der nicht freigelegten Lackbereiche sein. - Die Mitte des hohlen isolierenden Elementes
5 wird auf der RDL21 plaziert. Die isolierenden Elemente5 können von unterschiedlichem Durchmesser und unterschiedlicher Höhe sein, und sogar der Durchmesser der hohlen Öffnungen kann variabel sein. Somit können die isolierenden Elemente5 untereinander verschiedene elastische und elektrische Eigenschaften aufweisen. - Danach kann, wie im Prozess D) dargestellt, die dielektrische Abdeckschicht
22 aufgebracht werden und die mittleren Öffnungen der isolierenden Elemente5 werden mit einem leitenden Material gefüllt. - Verschiedene Techniken könne verwendet werden, um die mittleren Öffnungen der isolierenden Elemente
5 zu füllen. Die mittleren Öffnungen können über einen Flüssigkeitsfüllprozess gefüllt werden. Der Wafer100 wird in eine Vakuumkammer gegeben und in ein Bad aus einem flüssigen leitenden Material, zum Beispiel Lot, eingetaucht. Infolge des Vakuums wird das flüssige leitende Material in die Öffnungen der isolierenden Elemente5 gezogen. Dann wird der Wafer100 aus dem Lotbad genommen. Lot innerhalb der Öffnungen bleibt an der RDL21 am Boden der Öffnungen haften und verfestigt sich dann innerhalb der Öffnung. Da flüssiges Lot nicht an polymeren Materialien wie etwa der Oberseite und den Seitenwänden der isolierenden Elemente5 und der polymeren Abdeckschicht22 haftet, werden nur die Öffnungen der isolierenden Elemente5 mit Lot gefüllt. - Alternativ kann ein Druckprozess verwendet werden, um die Öffnungen der isolierenden Elemente
5 mit einem leitenden Material zu füllen. Bei einem Druckprozess wird ein Sieb oder eine Schablone verwendet, um ein leitendes Polymer in die Öffnungen der isolierenden Elemente5 zu drücken. In der Regel sind solche druckbaren leitenden Polymere mit Metallpartikeln und Zusätzen gefüllt, um die Leitfähigkeit des Materials zu verbessern. Im spezielleren können solche leitenden polymeren Zwischenverbindungsmaterialien z. B. von einem (lötbaren) Polymerdickfilmtyp unter Verwendung einer Polymerdickfilmzubereitung aus Lotlegierung, Kupferpulver, Epoxidharz und Flussmittel-/Härtemittelchemie sein oder kann aus einem leitenden Farbtyp unter Verwendung eines Phenoxyharzsystems sein, das stark mit Silberflocken gefüllt ist. Einige dieser leitenden polymeren Materialien können direkt gelötet werden. Deshalb ist es möglich, auch die leitende Frontplatte9 aus einem solchen leitenden polymeren Material herzustellen, beispielsweise durch einen nachfolgenden Druckprozess unter Verwendung eines Siebes mit Löchern mit einem größeren Durchmesser als das zum Füllen der Öffnungen der isolierenden Elemente5 verwendete Sieb. Das leitende polymere Material kann thixotrope Eigenschaften aufweisen und kann nach Aufbringen getrocknet und gehärtet werden. - Als eine weitere Option kann leitendes polymeres Material wie oben beschrieben in die Öffnungen der isolierenden Elemente
5 durch Dispensieren eingebracht werden. Das Dispensieren erfolgt durch Einbringen eines definierten Volumens von leitendem polymerem Material in die Öffnung jedes isolierenden Elements5 über ein Kapillarwerkzeug. Wenngleich das Dispensieren inhärent ein sequentieller (d. h. langsamer) Prozess ist, kann zum Beschleunigen des Prozesses eine Dispensiervorrichtung in Form eines Duschkopfes mit mehreren Kapillaren verwendet werden. - Noch ein weiterer Prozess, der zum Füllen der Öffnungen der isolierenden Elemente
5 mit einem leitenden polymeren Material verwendet werden kann, ist das Tintenstrahlen (Ink-Jetting). Wie bereits erwähnt sind leitende polymere Tinten mit einer Vielzahl verschiedener physikalischer Eigenschaften erhältlich. - Die Öffnungen in den isolierenden Elementen
5 können auch mit einem Sputter- und Plattierungsprozess gefüllt werden, wie oben in Verbindung mit der Ausbildung der RDL21 beschrieben wurde. Ein derartiger Prozess gestattet, den leitenden Pfosten4 mit einem aus Metall hergestellten leitenden Element6 zu versehen. Da eine erhebliche Plattierungshöhe erzielt werden muss, kann ein Sputter- und Plattierungsprozess teurer sein als andere oben erwähnte Prozesse. - Gemäß nach einer weiteren Ausführungsform kann das Füllen der Öffnungen der isolierenden Elemente
5 gleichzeitig mit dem Aufbringen von Lotkugeln bewerkstelligt werden. Insbesondere kann ein derartiger Prozess das Abscheiden einer (z. B. aus Palladium hergestellten) Keimschicht auf den inneren Seitenwänden und den oberen Flächen8 der isolierenden Elemente5 beinhalten. Dann wird Kupfer stromlos auf den Keimschichten aufgewachsen. Wenn Lotkugeln20 auf solche isolierende Elemente5 aufgebracht werden, die mit einer Kupferschicht an ihren oberen Flächen8 und ihren inneren Seitenwänden beschichtet sind, fließt das Lötmaterial in die kupferbeschichteten Öffnungen und sorgt für das Füllen der Öffnungen, um eine ausreichend hohe Volumenleitfähigkeit der leitenden Pfosten4 sicherzustellen. Es sei angemerkt, dass diese Technik gleichermaßen dann angewendet werden kann, wenn das leitende Element6 so gewählt ist, dass es sich am Umfang des isolierenden Elements5 befindet, d. h., wenn sich das isolierende Element5 am mittleren Gebiet des leitenden Pfostens4 befindet und sich das leitende Element6 im peripheren Gebiet des leitenden Pfostens4 befindet. - Bei Prozess E) werden die leitenden Frontplatten
9 gegebenenfalls an den leitenden Pfosten4 angebracht. Wie oben beschrieben sorgen mehrere Techniken für das Anbringen der leitenden Frontplatten9 im Verlauf des Prozesses des Füllens der Öffnungen der isolierenden Elemente5 . - In Prozess F) werden Lotkugeln (oder Lothöcker)
20 an den leitenden Pfosten4 angebracht. Standardmäßige Kugelplazierungstechniken können verwendet werden. Nach Prozess F) kann der Wafer100 in einzelne Chips1 zerlegt werden. Es ist auch möglich, dass die Chipvereinzelung (sogenannte Zerlegung (dicing)) in einem frühesten Stadium in dem Prozessfluss der Prozesse A) bis F) durchgeführt wird. - Wegen der Elastizität der leitenden Pfosten
4 und des erhöhten Abstands der Zwischenverbindungselemente (z. B. der leitenden Frontplatten9 oder der Lotkugeln20 oder irgendeines beliebigen anderen Zwischenverbindungsmaterials wie zum Beispiel eines leitenden Klebers usw.) können hohe Temperaturzykluszuverlässigkeiten erhalten werden. Weiterhin wird weder ein zwischen den Lotkugeln20 aufgebrachtes Unterfüllmaterial noch irgendwelches zusätzliches, üblicherweise neben den Frontplatten9 angeordnetes Lotstopmaterial benötigt. Das da Photolackmaterial mit einem hohen Seitenverhältnis und fast vertikalen Seitenwänden strukturiert werden kann, könnten prinzipiell sehr kleine Abstände bis hinunter zu weniger als 10 μm erhalten werden. Wie oben erwähnt kann die in5 und Prozess F) von8 dargestellte Struktur als ein Flip-Chip-Baustein sowie als ein WLB-Baustein (Wafer Level Ball Grid Array) verwendet werden. Sie kann zum direkten Montieren auf einer Anwendungsplatine wie etwa einem PCB oder zum Montieren des Chips1 auf einem Zwischenträger (Interposer) verwendet werden, der Teil des Chipbausteins bildet und mit zusätzlichen Bausteinzwischenverbindungsmitteln zum Anschließen an eine Anwendungsplatine ausgestattet ist. -
9 veranschaulicht einen Baustein vom Fan-Out-Typ mit einem Chip1 , einer RDL21 , leitenden Pfosten4 und Lothöckern20 . Im Gegensatz zu dem in5 dargestellten Baustein ist der Chip1 in eine Formmasse30 eingebettet. Die Formmasse30 bedeckt den Chip1 seitlich und an der hinteren Oberfläche des Chips1 , der aktiven Oberfläche3 gegenüber. Wie in Verbindung mit3 und4 beschrieben wurde, liefert die Formmasse30 eine zusätzliche obere Oberfläche31 , die im wesentlichen bündig mit der aktiven Oberfläche3 liegt, um zusätzliche leitende Pfosten4 (in9 nicht dargestellt) bereitzustellen. Weiterhin unterscheidet sich der in9 dargestellte Baustein von dem in5 dargestellten Baustein durch eine Dünnfilmpolymerschicht32 , die sich über die aktive Oberfläche3 des Chips1 und die benachbarte obere Oberfläche31 der Formmasse30 erstrecken kann. Die RDL21 ist auf dieser Polymerschicht32 angeordnet. Es ist anzumerken, dass eine derartige Polymerschicht32 auch in dem in5 dargestellten Baustein bereitgestellt werden kann und optional die harte Passivierungsschicht23 ersetzen kann. Bei dem in9 dargestellten Baustein kann die Polymerschicht32 jeden möglichen Prozess am Übergang zwischen der Oberfläche31 der Formmasse30 und der aktiven Oberfläche3 des Chips1 absorbieren. Weiterhin ist anzumerken, dass die seitliche Seitenwand des Chips1 , die ihre Schnittkante darstellt, üblicherweise nicht mit einer harten Passivierungsschicht23 beschichtet ist und deshalb ein Risiko des Kurzschließens einer über die Chipgrenze zur Formmassenoberfläche31 verlaufenden RDL21 verursachen kann. Deshalb kann die Dünnfilmpolymerschicht32 die Isoliersicherheit an der Chip-Formmasse-Grenze, insbesondere für Bausteine vom Fan-Out-Typ wie in9 dargestellt, verbessern. Dennoch ist es auch für den in9 dargestellten Fan-Out-Baustein möglich, die Polymerschicht32 zu vermeiden, wenn entsprechende Maßnahmen ergriffen werden, um die Isolation der oberen Schnittkante des Chips1 von der RDL21 zu garantieren. -
10 zeigt einen Prozessfluss zum Herstellen von Formmassebausteinen vom Fan-Out-Typ, wie in den3 ,4 und9 dargestellt. - Ein Metallträger
201 besitzt ein darauf laminiertes doppelseitiges Klebeband202 , vgl. Prozess A). In Prozess B) werden Chips1 in einem beabstandeten Verhältnis auf dem Metallträger201 plaziert und durch das Klebeband202 fest fixiert. Dann wird in Prozess C) der Metallträger201 mit angebrachten Chips1 in eine Formpresse eingesetzt, und die Chips1 werden mit Formmasse203 gekapselt, um einem geformten rekonfigurierten Wafer204 zu bilden. - Nach dem Härten nach der Ausformung wird das Klebeband
202 zusammen mit dem geformten rekonfigurierten Wafer204 in Prozess D) von dem Metallträger201 gelöst. - In Prozess E) wird das Klebeband
202 abgezogen, um den ausgeformten rekonfigurierten Wafer204 zu erhalten. Dann wird, in10 nicht dargestellt, der ausgeformte rekonfigurierte Wafer204 an Trennlinien205 in einzelne Bauteile zerlegt. Es sollte angemerkt werden, dass die Kunststofformmasse203 einen Wärmeausdehnungskoeffizienten CTE nahe dem CTE von Silizium (etwa 3 ppm/°C) aufweisen sollte. Der CTE der Formmasse203 kann durch den Füllmittelgehalt gesteuert werden. Eine gute Wärmeausdehnungsanpassung wird mit einer Formmasse203 mit einem Füllmittelgehalt über 85% erzielt. -
11 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform eines Bausteins mit einer Chipzwischenverbindungsstruktur mit verbesserter Elastizität. Anstatt einen einzelnen leitenden Pfosten4 für jedes Bausteinzwischenverbindungselement zu verwenden, wird ein „fliegendes Dielektrikum” verwendet, um die Zwischenverbindungselemente (zum Beispiel Lotkugeln20 ) zu vermeiden, die direkt in Kontakt mit dem Chip1 plaziert werden sollen. Im spezielleren wird beginnend mit einem Wafer100 , der gemäß Prozess B) von7 verarbeitet wird, eine höhle Struktur40 mit Seitenwänden41 und einer oberen Platte42 über der aktiven Oberfläche3 des Wafers100 hergestellt (11 kann auch so ausgelegt werden, dass sie einen Abschnitt des Wafers100 darstellt, der von der Größe her dem Chip1 entspricht, der bei dem späteren Chipbaustein verwendet wird). Die Seitenwänden41 und die obere Platte42 definieren einen Hohlraum43 über der aktiven Oberfläche3 des Chips1 , der wiederum mit einer harten Passivierungsschicht23 beschichtet sein kann. - Eine RDL
21 ist mit den Chipfeldern2 verbunden und erstreckt sich entlang geneigter oder rampenförmiger Seitenwände41 zur Oberseite der oberen Platte42 der hohlen Struktur40 . Dort sind Bausteinzwischenverbindungselemente wie etwa Lotkugeln20 an der RDL21 angebracht und stellen somit externe Anschlüsse des in11 dargestellten Bausteins bereit. Die RDL21 kann gesputtert und plattiert, gedruckt, tintenstrahlgedruckt oder dispensiert oder stromlos plattiert werden. Das Dispensieren gestattet das Anbringen von stark geneigten oder fast vertikalen Teilen der RDL21 , d. h. insbesondere an den Seitenwandabschnitten der hohlen Struktur40 . Weiterhin ist anzumerken, dass die für die äußere Oberfläche der Seitenwände41 verwendete Rampengestalt einen etwaigen Plattierungsprozess stark vereinfacht, weil das Plattieren bei vertikalen Erhöhungen schwierig ist. -
12 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform eines Bausteins unter Verwendung einer hohlen Struktur40 zum Stützen von Bausteinzwischenverbindungselementen (zum Beispiel Lotkugeln oder Lothöckern20 ) an einer erhöhten Position über der aktiven Oberfläche3 des Chips1 . Der größte Teil der Beschreibung in Verbindung mit11 gilt auch für die in12 dargestellte Ausführungsform. Die hohle Struktur40 von12 unterscheidet sich jedoch von der hohlen Struktur40 von11 darin, dass die RDL21 in12 durch Durchkontakte (Vias) oder Durchgangslöcher, die in den Seitenwänden41 der hohlen Struktur40 bereitgestellt werden, verläuft, anstatt entlang der äußeren Oberfläche der Seitenwände41 , wie in11 dargestellt. Weiterhin befinden sich die Chipfelder2 in12 seitlich unter der hohlen Struktur40 anstatt umlaufend dazu, wie in11 dargestellt. Diese Möglichkeiten lassen sich jedoch vertauschen, und es ist ohne weiteres möglich, dass sich in11 (12 ) die Chipfelder2 innerhalb (außerhalb) des Grundrisses des Hohlraums43 befinden, wohingegen sich die Chipfelder2 in12 (11 ) außerhalb (innerhalb) des Grundrisses des Hohlraums43 befinden können. - Wie in
11 und12 dargestellt, können alle Zwischenverbindungselemente (z. B. Lotkugeln oder Lothöcker20 ) des Chipbausteins auf der oberen Platte42 einer auf dem Chip1 bereitgestellten einzelnen hohlen Struktur40 liegen. Es ist jedoch auch möglich, dass mehrere hohle Strukturen40 über der aktiven Oberfläche3 des Chips1 angeordnet sind und das jede derartige hohle Struktur40 mehrere Zwischenverbindungselemente20 stützt. In dem ersten Fall können die seitlichen Abmessungen der hohlen Struktur40 den seitlichen Chipabmessungen im wesentlichen entsprechen, d. h., die hohle Struktur40 kann einen überwiegenden Teil oder im wesentlichen die ganze Fläche der aktiven Oberfläche3 des Chips bedecken, wohingegen im zweiten Fall die seitlichen Abmessungen jeder hohlen Struktur40 signifikant kleiner sind (und z. B. 1/2, 1/3, 1/4 usw. sein können) der seitlichen Abmessungen des Chips1 . - Wenngleich
11 und12 nur Fan-In-Bausteine beispielhaft zeigen, sind weiterhin analog zu3 ,4 und9 Bausteine vom Fan-Out-Typ unter Verwendung einer die Zwischenverbindungselemente20 tragenden hohlen Struktur40 gleichermaßen möglich und können die gleichen Merkmale und Vorzüge wie oben erläutert aufweisen. Insbesondere kann die Grundfläche der hohlen Struktur40 signifikant vergrößert sein, so dass die Seitenwände41 der hohlen Struktur40 teilweise oder vollständig über der Formmassenoberfläche31 hergestellt sind. - Die Höhe der oberen Platte
42 über der aktiven Oberfläche3 des Chips1 kann die gleichen Werte wie zuvor angesichts der Höhe des leitenden Pfostens5 angegeben aufweisen. Weiterhin ist anzumerken, dass der durch die hohle Struktur40 erreichte Abstand der Zwischenverbindungselemente20 eine entsprechende Elastizität zwischen dem Zwischenverbindungselement20 und dem Chip1 auf die gleiche Weise wie zuvor in Verbindung mit dem in1 bis9 dargestellten Ausführungsformen beschrieben bereitstellt. - Weiterhin ist, da der Hohlraum
43 einen Luftspalt zwischen Chip1 und der RDL21 bildet, ist ein Übersprechen oder Interferenz zwischen internen Funktionselementen des Chips1 wie Transistoren und der Zwischenverbindungsverdrahtung des Bausteins (z. B. RDL21 und optionale passive Elemente wie Kondensatoren, Widerstände oder Induktoren, die in der oberen Platte42 der hohlen Struktur40 implementiert sind) sehr klein im Vergleich zu Anordnungen, bei denen die Zwischenverbindungselemente20 durch eine polymere Abstandshalterschicht über die Chipoberfläche angehoben sind (die Dielektrizitätskonstante von Luft ist 1 und somit erheblich geringer als die Dielektrizitätskonstante von polymeren Abstandshaltermaterialien, die im besten Fall im Bereich von etwa 2,5 bis 3,5 liegt). -
13 veranschaulicht beispielhaft Prozesse A) bis E) zum Herstellen einer polymeren hohlen Struktur40 . Die Prozesse können auf dem Wafer100 durchgeführt werden, d. h. vor der Chipvereinzelung. Natürlich ist es auch möglich, diese Prozesse auf getrennten Chips1 durchzuführen. - Als Ausgangspunkt wird eine z. B. aus SU8 hergestellte dicke Polymerschicht
50 über dem Wafer100 abgeschieden. Eine erste Photomaske60 wird verwendet, um solche Abschnitte der Polymerschicht50 zu belichten, die die Seitenwände41 der hohlen Strukturen40 bilden sollen, vgl. Prozess A). - Als nächstes wird eine zweite Photomaske
61 verwendet, um Abschnitte53 der Polymerschicht50 zu belichten, die Teil der oberen Platte42 der hohlen Struktur40 bilden sollen, vgl. Prozess B). Ein kleiner Maskenabschnitt62 wird verwendet, um eine Belichtung der Polymerschicht50 an einer Stelle zu vermeiden, wo eine Öffnung51 in dem oberen Plattenabschnitt53 ausgebildet werden soll. - Das Projizieren der Bilder der Photomasken
60 ,61 auf die Polymerschicht50 bewirkt, dass die Polymerschicht50 (Photolack) eine lichtempfindliche chemische Reaktion erfährt, die bewirkt, dass die belichteten Gebiete für einen später durchgeführten Ätzprozess weniger empfindlich sind. Bei Prozess C) sind die Gebiete dargestellt, die gegenüber Ätzen beständig sind. Es ist anzumerken, dass die Tiefe solcher Gebiete z. B. durch die Intensität, Belichtungsdauer oder die Wellenlänge des für die Belichtung verwendeten Lichts gesteuert werden kann. Beispielsweise kann im Prozess A) verwendetes Belichtungslicht eine kürzere Wellenlänge und/oder eine höhere Intensität als im Prozess B) verwendetes Belichtungslicht aufweisen. Seitenwände41 mit geneigten äußeren Wandoberflächen, wie in11 dargestellt, können unter Verwendung eines Grauskalengradienten in der ersten Photomaske60 hergestellt werden. - Im Prozess D) wird die Photolackpolymerschicht
50 dann „entwickelt”, indem sie einer Ätzung (zum Beispiel chemische Ätzung oder Plasmaätzung) ausgesetzt wird, die den nicht belichteten Photolack beseitigt. Dieser Prozess kann durch Anwendung von Ultraschallenergie unterstützt werden. Auf diese Weise wird der Hohlraum43 erzeugt. Das Beseitigen des Photolackpolymermaterials innerhalb der hohlen Struktur40 wird durch die Öffnung51 bewerkstelligt. In den meisten Fällen wird eine Mehrzahl von Öffnungen51 in dem oberen Plattenabschnitt53 bereitgestellt. - Die Öffnung
51 kann dann unter Verwendung einer anderen Polymerschicht52 geschlossen werden, welche auf der Struktur wie in13 , Prozess D) dargestellt, abgeschiedenen wird. Der obere Plattenabschnitt53 und die Polymerschicht52 stellen eine obere Platte52 dar, wie in den11 und12 gezeigt. Somit entspricht die obere Oberfläche der Polymerschicht52 der oberen Oberfläche der oberen Platte42 und bildet die Basis für die Abscheidung der RDL21 . - Es ist anzumerken, dass der in
13 dargestellte Herstellungsprozess durchgeführt werden kann, indem entweder ein Chip1 oder ein Wafer100 oder ein rekonfigurierter oder ”künstlicher” Wafer204 wie in10 dargestellt verwendet werden kann. Mit anderen Worten kann, wie bereits zuvor angegeben, die hohle Struktur40 wie in den11 und12 dargestellt gleichermaßen für einen Baustein vom Fan-Out-Typ verwendet werden. In diesem Fall wird jedoch, da die Chipfelder2 über dem Chip1 liegen, d. h. innerhalb des Grundrisses der Chipgrenze, eine RDL21 , die über die Chip-Formmasse-Grenze hinweg verläuft, dazu verwendet, um die Bausteinverdrahtung zu den Seitenwänden41 der hohlen Struktur40 zu leiten. - Unter Bezugnahme auf die in den
11 bis13 dargestellte Ausführungsform führt der Luftspalt43 dazu, dass jeder Kontakt zwischen dem die Zwischenverbindungselemente20 (d. h. die obere Platte42 ) stützenden Dielektrikum und der aktiven Oberfläche3 des Chips1 vermieden wird. Dies vergrößert die Zuverlässigkeit des Bausteins und führt zu höherer Kundenakzeptanz, weil das äußere Erscheinungsbild des Bausteins dem äußeren Erscheinungsbild eines herkömmlichen WLB sehr ähnlich ist.
Claims (23)
- Halbleiterbauelement, umfassend: ein Halbleitersubstrat (
1 ); mindestens zwei isolierende Elemente (5 ), die sich über dem Halbleitersubstrat (1 ) oder über einer das Halbleitersubstrat (1 ) einbettenden Formmasse (30 ) befinden, wobei die mindestens zwei isolierenden Elemente (5 ) eine dem Halbleitersubstrat (1 ) oder der Formmasse (30 ) zugewandte erste Fläche (7 ) und eine von dem Halbleitersubstrat (1 ) oder der Formmasse (30 ) weggewandte zweite Fläche (8 ) aufweisen; ein leitendes Element (6 ) für jedes der mindestens zwei isolierenden Elemente (5 ), wobei sich die leitenden Elemente (6 ) von der ersten Fläche (7 ) des isolierenden Elements (5 ) zu der zweiten Fläche (8 ) des isolierenden Elements (5 ) erstrecken; wobei jedes isolierende Element (5 ) ein Hohlpfosten ist, welcher mit dem entsprechenden leitenden Element (6 ) gefüllt ist; und ein über der zweiten Fläche (8 ) jedes isolierenden Elements (5 ) angeordnetes Lotdepot (20 ), welches elektrisch mit dem entsprechenden leitenden Element (6 ) verbunden ist; wobei das isolierende Element (5 ) eine Höhe von mindestens 30 μm aufweist. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, umfassend: nur ein leitendes Element (
6 ) für jedes isolierende Element (5 ). - Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei das leitende Element (
6 ) elektrisch mit dem Halbleitersubstrat (1 ) verbunden ist. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei das isolierende Element (
5 ) eine größte seitliche Abmessung kleiner als 500 μm aufweist. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei das isolierende Element (
5 ) aus einem Photolack hergestellt ist. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei die zweite Fläche (
8 ) des isolierenden Elements (5 ) mit einer leitenden Bodenschicht (9 ) beschichtet ist, wobei die leitende Bodenschicht (9 ) das Lotdepot (20 ) elektrisch mit dem leitenden Element verbindet. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei das leitende Element (
6 ) ein Metall ist. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 7, wobei das leitende Element (
6 ) ein Lot ist. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei das leitende Element (
6 ) ein leitendes Polymer ist. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 9, wobei das leitende Element (
6 ) ein lötbares leitendes Polymer ist. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei das leitende Element (
6 ) ein leitendes Tintenmaterial ist. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine auf das Halbleitersubstrat (
1 ) aufgebrachte harte Passivierungsschicht (23 ); und eine direkt auf der harten Passivierungsschicht (23 ) angeordnete Metallumverdrahtungsschicht (21 ). - Halbleiterbauelement, umfassend: ein Halbleitersubstrat (
1 ); mindestens zwei isolierende Elemente (5 ), die sich über dem Halbleitersubstrat (1 ) oder über einer das Halbleitersubstrat (1 ) einbettenden Formmasse (30 ) befinden, wobei die mindestens zwei isolierenden Elemente (5 ) eine dem Halbleitersubstrat (1 ) oder der Formmasse (30 ) zugewandte erste Fläche (7 ) und eine von dem Halbleitersubstrat (1 ) oder der Formmasse (30 ) weggewandte zweite Fläche (8 ) aufweisen; ein leitendes Element (6 ) für jedes der mindestens zwei isolierenden Elemente (5 ), wobei sich die leitenden Elemente (6 ) von der ersten Fläche (7 ) des isolierenden Elements (5 ) zu der zweiten Fläche (8 ) des isolierenden Elements (5 ) erstrecken; wobei jedes isolierende Element (5 ) ein Hohlpfosten ist, welcher mit dem entsprechenden leitenden Element (6 ) gefüllt ist; und ein über der zweiten Fläche (8 ) jedes isolierenden Elements (5 ) angeordnetes Lotdepot (20 ), welches elektrisch mit dem entsprechenden leitenden Element (6 ) verbunden ist; wobei das leitende Element (6 ) ein leitendes Polymer ist. - Halbleiterbauelement, umfassend: ein Halbleitersubstrat (
100 ); eine Hohlraumstruktur (40 ), die Seitenwände (41 ) und eine obere Wand (42 ) umfasst, über dem Halbleitersubstrat (100 ) angeordnet; und Leitungen (21 ), die sich von dem Halbleitersubstrat (100 ) zu der oberen Wand (42 ) der Hohlraumstruktur (40 ) erstrecken. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 14, wobei die Hohlraumstruktur (
40 ) aus einem Photolackmaterial hergestellt ist. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 14, ferner umfassend: über Leitungen (
21 ) an der oberen Wand (42 ) der Hohlraumstruktur (40 ) angebrachte Lotdepots (20 ). - Halbleiterbauelement nach Anspruch 14, wobei sich eine Leitung (
21 ) entlang einer äußeren Oberfläche einer Seitenwand (41 ) der Hohlraumstruktur (40 ) erstreckt. - Halbleiterbauelement nach Anspruch 14, wobei sich eine Leitung (
21 ) durch ein Durchgangsloch in einer Seitenwand (41 ) der Hohlraumstruktur (40 ) erstreckt. - Verfahren, umfassend: Aufbringen einer isolierenden Schicht über einem Halbleitersubstrat (
100 ); Strukturieren der isolierenden Schicht dergestalt, dass eine Seitenwände (41 ) und eine obere Wand (42 ) umfassende Hohlraumstruktur (40 ) erzeugt wird; und Erzeugen einer Leitung (21 ), die elektrisch mit dem Halbleitersubstrat (100 ) verbunden ist und sich an der oberen Wand (42 ) der Hohlraumstruktur (40 ) erstreckt. - Verfahren nach Anspruch 19, ferner umfassend: Erzeugen einer Seitenwand (
41 ) der hohlen Struktur mit einer geneigten Oberfläche. - Verfahren nach Anspruch 19, ferner umfassend: Erzeugen eines Durchgangslochs, das sich durch eine Seitenwand (
41 ) der hohlen Struktur (40 ) erstreckt. - Verfahren nach Anspruch 19, umfassend: Ausbilden von Lotdepots (
20 ) über der Leitung (21 ) an der oberen Wand (42 ) der Hohlraumstruktur (40 ). - Verfahren nach Anspruch 19, ferner umfassend: Abscheiden einer harten Passivierungsschicht (
23 ) auf dem Halbleitersubstrat (100 ); Aufbringen einer Metallschicht direkt auf der harten Passivierungsschicht (23 ) und Strukturieren der Metallschicht, so dass eine leitende Umverdrahtungsschicht (21 ) über dem Halbleitersubstrat (100 ) hergestellt wird.
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