DE102009001028B4

DE102009001028B4 - Verfahren zur Herstellung einer Bondverbindung

Info

Publication number: DE102009001028B4
Application number: DE102009001028A
Authority: DE
Inventors: Roman Roth; Dirk Siepe
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2009-02-20
Filing date: 2009-02-20
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2029-02-21
Also published as: CN101814447A; DE102009001028A1; US20100212153A1; US8955219B2; CN101814447B

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Bondverbindung mit den Schritten:
Bereitstellen eines Körpers (1, 1'), der eine mit einer anorganischen, dielektrischen Schutzschicht (13, 13') versehene metallische Oberfläche (12a, 12a') aufweist, wobei die Schutzschicht (13, 13') zumindest einen Oberflächenabschnitt (12b, 12b') der metallischen Oberfläche (12a, 12a') bedeckt, in dem die metallische Oberfläche (12a, 12a') elektrisch leitend mit einem Anschlussleiter (30, 30') verbunden werden soll;
Bereitstellen eines Anschlussleiters (30, 30'), der eine Leiterquerschnittsfläche von wenigstens 17671 μm² aufweist;
Zerstören der Schutzschicht (13, 13') zumindest lokal oberhalb des Oberflächenabschnitts (12b, 12b') durch Erzeugen einer Anpresskraft (F), die einen Abschnitt des Anschlussleiters (30, 30') an die Schutzschicht (13, 13') und den Körper (1, 1') oberhalb des Oberflächenabschnitts (12b, 12b') presst;
Herstellen einer elektrisch leitenden Bondverbindung zwischen der metallischen Oberfläche (12a, 12a') und dem Anschlussleiter (30, 30').

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Bondverbindung, bei dem ein elektrischer Anschlussleiter mit einem Bondpartner verbunden wird. Die Dauerhaftigkeit derartiger Bondverbindungen kann jedoch beeinträchtigt sein, wenn die metallische Oberfläche des Bondpartners durch eine unerwünschte chemische Reaktion, beispielsweiseeine an der metallischen Oberfläche stattfindende Oxidation, verändert wird. Derartige Oxidationen können z. B. auftreten, wenn der Bondpartner vor der Herstellung der Bondverbindung für längere Zeit und/oder bei erhöhten Temperaturen in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre gelagert wird.
Wird beispielsweise ein Kupfer-Anschlussleiter auf eine Ober flächlich oxidierte Kupferschicht gebondet, so führt dies zu keiner zufrieden stellenden, dauerhaften elektrisch leitenden Verbindung, da die Lebensdauer einer solchen Bondverbindung begrenzt ist. Insbesondere, wenn eine derartige Bondverbindung häufigen Temperaturwechseln bei großen Temperaturunterschieden ausgesetzt ist, kommt es häufig dazu, dass sich der Anschlussleiter von der Kupferschicht ablöst (”Lift-”Off”). Derartige Probleme sind jedoch nicht auf Kupfer oder kupfer haltige Bondpartner und/oder kupferhaltige Anschlussleiter beschränkt.
Eine Möglichkeit, die genannten Probleme zu vermeiden besteht darin, die metallische Oberfläche des Bondpartners mit einer Edelmetall-Schutzschicht zu versehen und so eine Oxidation oder eine andere Veränderung der zu bondenden metallischen Oberfläche zu verhindern. Zur Bondung werden dabei Bondleitungen in Form von Drähten verwendet, die ebenfalls ganz oder zumindest überwiegend aus einem Edelmetall bestehen. Insbesondere im Bereich der Leistungselektronik ist jedoch eine hohe Stromtragfähigkeit gefordert, d. h. es müssen Bondleitungen mit großem Querschnitt verwendet und/oder viele Bondleitungen elektrisch parallel geschaltet werden. Die Verwendung von Schutzschichten und Bondleitungen auf Edelmetall-Basis ist mit entsprechend hohen Materialkosten verbunden. Dies gilt für Bondverbindungen in der Kleinsignalelektronik und in besonderem Maße in der Leistungselektronik. Es besteht somit ein Bedarf für eine kostengünstigere Lösung.
Ein weiterer Nachteil derartiger Edelmetall-Schutzschichten besteht darin, dass sie sehr weich sind und – wenn ein Anschlussleiter auf die geschützte Metallisierung gebondet wird – als Schmiermittel wirken, was die Qualität der Bondverbindung nachteilig beeinträchtigt. Im Übrigen erfordert das Aufbringen einer Edelmetall-Schutzschicht separate Arbeitsschritte, wodurch sich der Herstellungsaufwand erhöht.
Aus der EP 1 780 783 A1 ist es bekannt, Kupfer, auf das mit Thermosonic-Bondtechnik ein Bonddraht gebondet werden soll, zum Schutz vor Oxidation mit einer Schutzschicht aus SiC, SiO, SiON oder Titan zu versehen. Hierbei ist es jedoch als problematisch beschrieben, die Schutzschicht während des Bondprozesses zu entfernen ohne dabei das Bauelement zu zerstören.
Es besteht daher ein Bedarf an einem verbesserten Verfahren zur Herstellung einer Bondverbindung, mit der sich die genannten Nachteile vermeiden lassen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung einer Bondverbindung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Das nachfolgend erläuterte Verfahren dient zur Herstellung einer elektrisch leitenden Bondverbindung zwischen einer metallischen Oberfläche eines Körpers. und einem Anschlussleiter. Hierzu wird ein Körper bereitgestellt, der eine metallische Oberfläche aufweist, die mit einer anorganischen, dielektrischen Schutzschicht versehen ist. Diese Schutzschicht bedeckt zumindest einen Oberflächenabschnitt der metallischen Oberfläche, in dem die metallische Oberfläche elektrisch leitend mit einem Anschlussleiter verbunden werden soll. Nach dem Bereitstellen eines Anschlussleiters, der eine Leiterquerschnittsfläche von wenigstens 17671 μm² aufweist, wird ein Abschnitt des Anschlussleiters mittels einer Anpresskraft oberhalb des Oberflächenabschnitts an die Schutzschicht und an den Körper gepresst, so dass die Schutzschicht oberhalb des Oberflächenabschnitts zumindest lokal zerstört und eine elektrisch leitende Bondverbindung zwischen der metallischen Oberfläche und dem Anschlussleiter hergestellt wird.
Die Zerstörung der Schutzschicht erfolgt dabei vorwiegend oder ausschließlich während des Bondvorgangs, während dem der Anschlussleiter in etwa parallel zu der metallischen Oberflä che, beispielsweise durch Einwirkung eines Ultraschallbondkopfes, schwingt. Die bloße Anpresskraft allein reicht im allgemeinen Fall nicht aus. Durch das Fließen des Materials der Schutzschicht an der Bondstelle bricht die harte Schutzschicht auf und wird in Form kleiner Bruchstücke in die Verbindung eingearbeitet.
Die metallische Oberfläche des Körpers ist zum Zeitpunkt des Aufbringens der Schutzschicht zumindest im Bereich des Oberflächenabschnitts im wesentlichen frei von Metalloxiden oder anderen unterwünschten chemischen Oberflächenveränderungen. Bei dem Körper kann es sich beispielsweise um einen Leistungshalbleiterchip (z. B. einen MOSFET, einen IGBT, einen J-FET, einen Thyristor, eine Diode) handeln, der mit einer metallischen Anschlussfläche (z. B. die Metallisierung einer Anode, einer Kathode, eines Emitters, eines Kollektors, eines Basis-Anschlusses oder eines Gate-Anschlusses) versehen ist, deren Oberfläche zumindest im Bereich einer zuvor definierten Bondstelle mit einer anorganischen, dielektrischen Schutz schicht versehen ist. Der Anschlussleiter, bei dem es sich beispielsweise um einen Bonddraht oder um ein Metallband handeln kann, wird dann zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung gemäß dem vorangehend beschriebenen Verfahren auf die Schutzschicht aufgesetzt und mittels eines Bondwerkzeugs, beispielsweise eines Ultraschallbondkopfes, gegen die Schutzschicht und gegen den Leistungshalbleiterchip gepresst, so dass die Schutzschicht zumindest lokal zerstört und eine Bondverbindung zwischen dem Anschlussleiter und der Metallisierung des Leistungshalbleiterchips hergestellt wird.
Auf entsprechende Weise lassen sich Anschlussleiter auch auf andere, mit einer anorganischen dielektrischen Schutzschicht versehene Metalloberflächen und somit auf beliebige Körper mit einer Metallischen Oberfläche bonden. Die Verwendung einer anorganischen dielektrischen Schutzschicht hat überdies den Vorteil, dass sie höheren Temperaturen ausgesetzt werden kann. Hieraus ergibt sich bei bestimmten Applikationen ein prozesstechnischer Vorteil, da gegebenenfalls erforderliche Hochtemperaturschritte nach dem Aufbringen der Schutzschicht und vor dem Herstellen einer Bondverbindung durchgeführt werden können. Demgegenüber sind organische Schutzschichten von Nachteil, da sie nur vergleichsweise niedrigen Temperaturen standhalten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert. Um bestimmte Details besser darstellen zu können, sind die Figuren im allgemeinen nicht maßstabsgetreu. Es zeigen:
1A–1I verschiedene Schritte eines Verfahrens zur Herstellung einer Bondverbindung zwischen einem Anschlussleiter und einer mit einer anorganischen, dielektrischen Schutzschicht versehenen metallischen Oberfläche;
2 einen Vertikalschnitt durch ein mit einem Leis tungshalbleiterchip bestücktes Keramiksubstrat, bei dem sowohl eine Metallisierung des Leistungshalbleiterchips als auch eine Metallisierung des Keramiksubstrats jeweils mit einer anorganischen, dielektrischen Schutzschicht versehen und durch einen als Bonddraht ausgebildeten Anschlussleiter zur Ausbildung elektrisch leitender Verbindungen mit den Metallisierungen lokal durchbrochen ist;
3 einen Vertikalschnitt durch, ein mit einem Leintungshalbleiterchip bestücktes Keramiksubstrat, bei dem eine Metallisierung des Leistungshalb Leiterchips und eine Metallisierung des Keramiksubstrats jeweils mit einer anorganischen, dielektrischen Schutzschicht versehen ist, von denen jede von einem als Metallband ausgebildeten Anschlussleiter durchbrochen ist, wobei jedes Metallband im Bereich der betreffenden Durchbruchstelle elektrisch leitend an die jeweilige Metallisierung gebondet ist;
4 eine perspektivische Ansicht eines als Banddraht ausgebildeten Anschlussleiters;
5 eine perspektivische Ansicht eines als Metallband ausgebildeten Anschlussleiters;
6 eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer metallischen Oberfläche eines Körpers, auf der ein Oberflächenabschnitt festgelegt ist, in dem Bondverbindung hergestellt werden soll;
7 einen Vertikalschnitt durch eine Metallisierung eines Körpers, die innerhalb einer Oberflächen nahen Schicht keinen oder nur einen sehr geringen Oxidanteil vom Oxid des Metalls der Metallisierung aufweist;
8 einen Vertikalschnitt durch einen Randabschnitt eines Halbleiterchips, bei dem ein Bonddraht durch eine Schutzschicht einer Chipmetallisierung gebondet wurde;
9 einen Vertikalschnitt durch einen Randabschnitt eines Halbleiterchips entsprechend 8, je doch mit einem anders ausgestalteten Halbleiterchip.
In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders erwähnt, gleiche Bezugszeichen gleiche oder einander entsprechende Elemente mit gleicher oder einander entsprechender Funktion.
In den 1A bis 1I sind verschiedene Schritte eines Verfahrens zur Herstellung einer Bondverbindung dargestellt.
1A zeigt einen Vertikalschnitt durch einen Abschnitt eines Leistungshalbleiterchips mit einem Halbleiterkörper 10, auf den eine Barriereschicht 11 aufgebracht ist. Der Halbleiterkörper 10 ist aus einem beliebigen Halbleitergrundmaterial, beispielsweise Silizium oder Siliziumkarbid, hergestellt und weist eine nicht weiter dargestellte innere Struktur auf. Als innere Struktur sind insbesondere dotierte Halbleiterzonen, dielektrische Schichten, wie sie beispielsweise zur Isolation von Gateanschlüssen eingesetzt werden oder dergleichen zu verstehen.
Der gezeigte Abschnitt des Halbleiterkörpers 10 soll elektrisch nach außen hin mittels eines Anschlussleiters kontaktiert werden. Hierzu wird eine in 1B gezeigte Metallisierung 12 auf die elektrisch leitende Barriereschicht 11 aufgebracht. Bei der Metallisierung 12 kann es sich beispielsweise um eine Metallisierungsebene des Leistungshalbleiterchips handeln, mit der mehrere Zellen einer Transistorstruktur elektrisch leitend miteinander verbunden werden. Ebenso kann es sich bei der Metallisierung 12 um eine Leiterbahn handeln, die beliebige Bereiche des Halbleiterkörpers 10 elektrisch leitend miteinander verbindet. In all diesen Fällen erfüllt die Metallisierung 12 eine Doppelfunktion, nämlich die Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung verschiedener Bereiche des Halbleiterkörpers 10, sowie die Herstellung einer elektrisch leitenden Bondverbindung zu einem externen Anschlusselement. Alternativ dazu kann eine Metallisierung 12 auch lediglich dazu vorgesehen sein, ausschließlich den letztgenannten Zweck zu erfüllen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn es sich bei der Metallisierung 12 nur um einen Bondpad handelt. Als Material für die Metallisierung 12 eignet, ebenso wie für den Anschlussleiter 30, sich beispielsweise Kupfer entweder in Reinform oder als Legierung mit einem geringen Fremdstoffanteil. Bei anderen Ausgestaltungen kann das Material der Metallisierung 12 und/oder des Anschlussleiters 30 auch einen Kupferanteil von beispielsweise mehr als 10 Gew% aufweisen.
Die zwischen dem Halbleiterkörper 10 und der Metallisierung 12 angeordnete Barriereschicht 11 dient als Diffusionsbarriere, die die Diffusion von Metallen der Metallisierungsschicht 12 in den Halbleiterkörper 10 so weit wie möglich unterbinden soll. Die Barriereschicht 11 ist elektrisch leitend und kann beispielsweise aus einem der Elemente Tantal, Titan, Wolfram, Tantalnitrid, Titannitrid, Wolframnitrid, oder als eine Legierung mit zumindest einem dieser Stoffe gebildet sein.
Die Anordnung aus Halbleiterkörper 10, Barriereschicht 11 und Metallisierung 12 bildet somit einen Körper 1, der mit einer metallischen Oberfläche 12a versehen ist. Die äußere Oberfläche 12a der Metallisierung 12 bildet gleichzeitig eine Oberfläche des Körpers 1. Auf dieser metallischen Oberfläche 12a wird ein Oberflächenabschnitt 12b festgelegt, in dem später ein elektrisch leitendes Anschlusselement elektrisch leitend an die metallische Oberfläche 12a bzw. an die Metallisierung 12 gebondet werden soll.
In einem Zustand, in dem die in 1B gezeigte metallische Oberfläche 12a nicht oder nur in einem vernachlässigbar geringen Maße oxidiert ist, wird auf diese Oberfläche 12a zumindest in dem Oberflächenabschnitt 12b eine Schutzschicht 13 aufgebracht, die die metallische Oberfläche 12a wenigstens im Bereich des Oberflächenabschnitts 12b vollständig bedeckt und somit in dem überdeckten Bereich eine weitere Oxidation der metallischen Oberfläche 12a verhindert, was im Ergebnis in 1C dargestellt ist. Die Dicke d13 der Schutzschicht kann beispielsweise 40 nm bis 400 nm betragen. Größere wie kleiner Dicken sind jedoch möglich.
Die Anordnung gemäß 1C zeigt beispielhaft einen Körper 1, der eine metallische Oberfläche 12a aufweist, die in einem vordefinierten Bondbereich 12b sowie seitlich neben diesem vordefinierten Bondbereich 12b mit einer anorganischen, dielektrischen, Schutzschicht 13 versehen ist.
Bei Bedarf kann ein solcher Körper 1 nach dem Aufbringen der Schutzschicht 13 noch einem oder mehreren weiteren Prozessschritten unterzogen werden, die erforderlich sind, um den Körper 1 mit wesentlichen, insbesondere für seine Funktion erforderlichen Eigenschaften zu versehen. Bei solchen weiteren Prozessschritten kann es sich beispielsweise um das Aufbringen einer oder mehrerer zusätzlicher Schichten auf den Körper 1 handeln.
So kann z. B. gemäß einer möglichen Ausgestaltung zumindest eine eitere Schichten auf die Schutzschicht 13 aufgebracht werden, so dass die Schutzschicht 13 zwischen dem Körper 1 und der zumindest einen weiteren Schichten angeordnet ist. Dabei kann die Schutzschicht 13 unterhalb einer auf sie aufgebrachten Schicht als geschlossene Schicht ausgebildet sein. Ebenso ist jedoch möglich, dass die Schutzschicht 13 unter halb einer solchen weiteren Schicht strukturiert ist. Beispielsweise kann die Schutzschicht 13 unterhalb einer auf sie aufgebrachten zusätzlichen Metallisierungsschicht mit einem Fenster versehen werden, in das sich die auf sie aufgebrachte Metallisierungsschicht hinein erstreckt und so eine elektrisch leitende Verbindung zu der unterhalb der Schutzschicht 13 befindlichen metallischen Oberfläche 12a herstellen kann. 1D zeigt ein Beispiel, in dem eine weitere Metallisierungsschicht 14 außerhalb, d. h. seitlich neben dem Oberflächenabschnitt 12b auf die metallische Oberfläche 12a aufgebracht ist.
Ebenso besteht die Möglichkeit, eine oder mehrere weitere Schichten seitlich neben einer Schutzschicht 13 auf die metallische Oberfläche 12a aufzubringen. Dies erfordert, dass die Schutzschicht 13 die metallische Oberfläche 12a nicht vollständig bedeckt.
Das Aufbringen einer oder mehrerer weiterer Schichten auf dem Körper 1 oberhalb und/oder seitlich neben der Schutzschicht ist nur beispielhaft dafür genannt, dass nach dem Aufbringen der Schutzschicht 13 auf einen Körper 1 weitere Prozessschritte an dem Körper 1 vollzogen werden können. Bei solchen weiteren Prozessschritten kann es sich beispielsweise um das Ätzen von Gräben oder das Herstellen elektrisch leitender Verbindungen des Körpers 1 mit weiteren Objekten handeln, oder um Temperaturschritte, wie sie z. B. zum Ausdiffundieren von in den Halbleiterkörper 10 eingebrachten Dotierstoffen, zum Ausheilen von Gitterfehlern nach einem Bestrahlungs- oder Implantationsschritt, oder zur Herstellung eines thermischen Oxids erforderlich sein können.
Durch die Verwendung von anorganischem, dielektrischem Mate rial zur Herstellung der Schutzschicht 13 entsteht der Vorteil, dass der Körper 1 nach dem Aufbringen der Schutzschicht 13 noch einem oder mehreren Terperaturschritten ausgesetzt werden kann, in denen die Schutzschicht 13 auf hohe Temperaturen, beispielsweise auf mehr als 250°C, mehr als 300°C oder gar mehr als 400°C erhitzt werden kann, ohne dass dadurch ihre Funktion als Schutzschicht zum Schutz der metallischen Oberfläche 12a vor einer Oxidation und vor anderen unerwünschten chemischen Veränderungen beeinträchtigt wird.
Ein weiterer Vorteil einer derartigen anorganischen, dielektrischen Schutzschicht 13 besteht darin, dass sie in bestimmten Fällen ohne zusätzliche Prozessschritte hergestellt werden kann, beispielsweise wenn – wie in 1D gezeigt ist – zwischen zwei Metallisierungsschichten 12 und 14 ohnehin eine anorganische dielektrische Isolationsschicht 13 vorgesehen werden muss. Falls eine solche Isolationsschicht aus anorganischem, dielektrischen Material hergestellt wird, kann sie gleichzeitig auch als Schutzschicht 13 eingesetzt werden. Die Schutzschicht 13 erfüllt also in einem derartigen Fall eine Doppelfunktion.
Anhand der 1E bis 1I wird nachfolgend ein mögliches Verfahren zur Herstellung einer Bondverbindung erläutert, bei dem eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Anschlussleiter 30 und der metallischen Oberfläche 12a in dem in 1D gezeigten, zuvor festgelegten Oberflächenabschnitt 12b hergestellt wird.
Wie in 1F gezeigt ist, wird hierzu ein Abschnitt des Anschlussleiters 30 oberhalb des Oberflächenabschnitts 12b auf die auf die metallische Oberfläche 12a aufgebrachte Schutzschicht 13 aufgesetzt und mittels einer Anpressvorrichtung 40 gegen die Schutzschicht 13 und den Körper 1 gepresst. Durch die dabei aufgewendete Anpresskraft F durchbricht der Anschlussleiter 30 lokal die Schutzschicht 13, so dass eine elektrisch leitende Bondverbindung zwischen dem Anschlussleiter 30 und der metallischen Oberfläche 12a bzw. der Metallisierung 12 entsteht.
Um den Vorgang des Durchbrechens der Schutzschicht 13 und/oder der Ausbildung einer Bondverbindung zu unterstützen oder überhaupt erst zu ermöglichen, wird die Anpressvorrichtung 40 in seitliche Schwingungen versetzt, so dass das untere Ende der Anpressvorrichtung 40 im Bereich des Oberflächenabschnitts 12b im wesentlichen parallel zu der metallischen Oberfläche 12a schwingt. 1G zeigt die Anordnung während des Bondvorgangs. Dabei schwingt das untere Ende der Anpressvorrichtung in einer Richtung y senkrecht zur Normalenrichtung 7 des Oberflächenabschnitts 10b. Zur Erzeugung der Schwingung kann beispielsweise eine Ultraschallwelle in die Anpressvorrichtung 40 eingekoppelt werden. Nach dem Herstellen der Bondverbindung kann die Anpressvorrichtung 40 vom Anschlusselement 30 abgehoben werden, was in 1H dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Anschlussleiter 30 als Bonddraht ausgebildet, der, wie in 1E dargestellt, in einer länglichen Nut 40a einer als Bondkopf ausgebildeten Anpressvorrichtung 40 geführt und zusammen mit der Anpressvorrichtung 40 in Richtung des Oberflächenabschnitts 12b bewegt und in diesem Bereich auf die Schutzschicht 13 aufgesetzt werden kann. Ein solcher Bondkopf kann beispielsweise zur Herstellung von Wedge-Bondverbindungen oder von Ball-Bondverbindungen ausgelegt sein. Die Schwingung des Bondkopf es erfolgt im Bondbereich in Richtung der Nut 40a und damit (lokal) in Richtung des in der Nut 40a geführten Bonddrahtes 30. 1I zeigt einen Vertikalschnitt durch die fertig gestellte Bondverbindung in einer zur Richtung x senkrecht verlaufenden Schnittebene. Der über der Bondstelle dargestellte Doppelpfeil gibt die Schwingungsrichtung der Anpressvorrichtung 40 an. In dieser Darstellung ist erkennbar, dass die Schutzschicht 13 durch den Bondvorgang zerbrochen und/oder zerrieben wurde, so dass im Bereich der Bondstelle einzelne Bestandteile 13a der Schutzschicht 13 verbleiben, die zwischen dem Bonddraht 30 und dem Oberflächenabschnitt 12b in den Bonddraht 30 und die Metallisierung 12 eingearbeitet und damit Bestandteil der Bondverbindung sind.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung des erläuterten Verfahrens besteht auch die Möglichkeit, zunächst den Abschnitt des Anschlussleiters 30 unabhängig von einer Anpressvorrichtung 40 oberhalb des vordefinierten Oberflächenabschnitts 12b auf die Schutzschicht 13 aufzusetzen und erst dann ein Anpresselement 40 auf diesen Abschnitt aufzusetzen und diesen in Richtung der Schutzschicht 13 und des Körpers 1 zu pressen, bis die Schutzschicht 13 durchbrochen und eine Bondverbindung zwischen dem Anschlussleiter 30 und der metallischen Oberfläche 12a bzw. der Metallisierung 12 hergestellt ist.
Auch bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens kann zumindest das untere Ende des Anpresselements 40 in seitliche Schwingungen versetzt werden, so dass das untere Ende der Anpressvorrichtung 40 im Bereich des Oberflächenabschnitts 12b im wesentlichen parallel zu der metallischen Oberfläche 12a schwingt, um so den Vorgang des Durchbrechens der Schutzschicht 13 und/oder der Ausbildung einer Bondverbindung zwischen dem Anschlusselement 30 und der metallischen Oberfläche 12a bzw. der Metallisierung 12 zu unterstützen. Durch derar tige seitliche Schwingungen kann die Schutzschicht 13 lokal zerrieben werden.
Selbstverständlich kann anstelle eines als Bonddraht ausgebildeten Anschlussleiters 30 auch ein beliebiger anderer Leiter, beispielsweise ein gebogenes Metallband, das als metallische Anschlusslasche zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung dient, eingesetzt werden.
2 zeigt eine Anordnung mit einem Keramiksubstrat 50, das mit einer strukturierten, oberseitigen Metallisierung 51 sowie mit einer optionalen, unterseitigen Metallisierung 52 versehen ist. Auf einen Abschnitt der oberseitigen Metallisierung 51 ist mittels einer elektrisch leitenden Verbindungsschicht 15, z. B. einer Lotschicht, einer Klebeschicht oder einer silberhaltigen Niedertemperaturverbindungsschicht, ein Leistungshalbleiterchip 1 aufgelötet, der einen Halbleiterkörper 10 umfasst, welcher oberseitig mit einer Bartiereschicht 11 und einer Metallisierung 12, sowie unterseitig mit einer Barriereschicht 11' und einer Metallisierung 12' versehen ist.
Die dem Halbleiterkörper 10 abgewandte Seite 12a der Metallisierung 12 ist mit einer Schutzschicht 13 versehen, um eine chemische Veränderung der Oberfläche 12a, insbesondere eine Oxidation des Metalls der Metallisierungsschicht 12, beispielsweise bei einer längeren Lagerung, zu vermeiden. Die Schutzschicht 13 ist aus einem anorganischen, dielektrischen Material gebildet. Der mit den Barriereschichten 11, 11' und den Metallisierungen 12, 12' versehene Halbleiterkörper 10 bildet somit einen Körper 1, der wie anhand der 1A bis 1D erläutert, auf einer metallischen Oberfläche 12a mit einer Schutzschicht 13 versehen ist, und der nach dem Aufbringen der Schutzschicht 13 optional einer erhöhten Temperatur ausgesetzt worden sein kann, bei dem die Schutzschicht 13, auf eine Temperatur von beispielsweise mehr als 250°C, mehr als 300°C oder gar mehr als 400°C erwärmt wurde.
Ein weiterer Abschnitt der oberseitigen Metallisierung 51 ist auf seiner dem Keramiksubstrat 50 abgewandten Seite 12a' zumindest im Bereich eines vordefinierten Oberflächenabschnitts 12b' der Oberfläche 12a' mit einer anorganischen, dielektrischen Schutzschicht 13' versehen, die die Oberfläche 12a' zumindest im Bereich des Oberflächenabschnitts 12b' vor einer chemischen Veränderung, insbesondere vor einer Oxidation des Materials der oberseitigen Metallisierung 51, schützt.
Um die Oberflächenabschnitte 12b bzw. 12b' mittels einer Bondverbindung elektrisch leitend mit einem Anschlussleiter 30 zu verbinden, wurden die im Bereich der Oberflächenabschnitte 12b bzw. 12b' als geschlossene Schichten ausgebildeten Schutzschichten 13 bzw. 13' lokal im Bereich der Oberflächenabschnitte 12b bzw. 12b' zerstört, indem jeweilige Abschnitte Anschlussleiters 30 im Bereich des betreffenden Oberflächenabschnitts 12b bzw. 12b' auf die Schutzschicht 13 bzw. 13' aufgesetzt und an die betreffende Schutzschicht 13 bzw. 13' und den jeweiligen Körper 1 bzw. 1' unter Einwirkung einer Anpresskraft angepresst wurden, so dass die Schutzschicht 13 bzw. 13'' im Bereich des Oberflächenabschnittes 12b bzw. 12b' zumindest lokal zerstört und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem betreffenden Anschlussleiter 30 bzw. 30' und der betreffenden metallischen Oberfläche 12a bzw. 12a' hergestellt wurde.
Während der Anschlussleiter 30 gemäß 2 beispielhaft als Bonddraht ausgebildet ist, zeigt 3 eine Anordnung, bei der die Oberflächenabschnitte 12b bzw. 12b mit Anschlussleitern 30 bzw. 30' kontaktiert werden, welche als gebogene Metallbänder ausgebildet sind. Der Aufbau der mit den Schutzschichten 13 bzw. 13' versehenen Körper 1 bzw. 1' entspricht im Übrigen der Anordnung gemäß 2.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines als Bonddraht ausgebildeten Anschlussleiters 30. Der Bonddraht 30 weist einen Durchmesser D auf, der beispielsweise wenigstens 150 um, wenigstens 300 μm, wenigstens 400 μm oder wenigstens 500 μm betragen kann. Ein solcher Bonddraht kann als Anschlussleiter 30 eingesetzt und an eine metallische Oberfläche 12a bzw. 12a' gebondet werden, wie dies vorangehend anhand der 1A bis 1H bzw. 2 erläutert wurde.
Dem gegenüber zeigt 5 einen Anschlussleiter 30, der beispielhaft als gebogenes Metallband ausgebildet ist. Bei einem solchen Metallband kann es sich z. B. um eine Anschlusslasche eines Leistungshalbleitermoduls zu dessen äußerer elektrischer Kontaktierung handeln. Ein solcher Anschlussleiter 30 kann beispielsweise eine Breite B von 500 μm bis 4000 μm, wenigstens 1000 μm, wenigstens 2000 μm oder wenigstens 3000 μm aufweisen. Die Höhe H des Anschlussleiters 30 kann beispielsweise 50 μm bis 2000 μm betragen.
6 zeigt eine Draufsicht auf eine metallische Oberfläche 12a bzw. 12a' eines Körper 1 bzw. 1', auf der ein Oberflächenabschnitt 12b bzw. 12b' festgelegt ist, in dem eine Bondverbindung zwischen einem Anschlussleiter und der metallischen Oberfläche 12a bzw. 12a' hergestellt werden soll. Bei der metallischen Oberfläche 12a bzw. 12a' kann es sich zum Beispiel um die mit den gleichen Bezugszeichen versehenen metallischen Oberfläche 12a bzw. 12a' handeln, die anhand der vorangehenden Figuren erläutert wurde.
Der Oberflächenabschnitt 12b bzw. 12b' weist eine Länge l und eine Breite b auf. Die Länge l kann beispielsweise zwischen 200 μm und 4000 μm, die Breite b beispielsweise zwischen 100 μm und 4000 μm betragen. In dem Fall, in dem der Körper als Halbleiterkörper eines Halbleiterchips ausgebildet ist, auf dessen oberseitige Metallisierung gebondet wird, kann sich der Oberflächenabschnitt auch über die gesamte oder nahezu die gesamte aktive Oberfläche des Chips erstrecken. Vor dem Herstellen einer Bondverbindung wird auf die Oberfläche 12a bzw. 12a' eine anorganische, dielektrische Schutzschicht (nicht dargestellt) aufgetragen, die sich zumindest über den Bereich des Oberflächenabschnitts 12b bzw. 12b' erstreckt, und die zumindest im Bereich des Oberflächenabschnitts 12b bzw. 12b' als geschlossene Schicht ausgebildet ist. Optional kann eine solche Schutzschicht auch außerhalb des Oberflächenabschnitts 12b bzw. 12b', d. h. seitlich neben dem Oberflächenabschnitt 12b bzw. 12b', auf die metallische Oberfläche 12a bzw. 12a' aufgebracht werden.
Damit eine solche Schutzschicht ihren Zweck ausreichend erfüllen kann, ist es erforderlich, dass sie auf den Oberflächenabschnitt 12b bzw. 12b' aufgebracht wurde, bevor sich dieser in unerwünschter Weise chemisch, beispielsweise durch eine Oxidation, verändern konnte. Entscheidend ist also, dass die metallische Oberfläche 12a bzw. 12a' zumindest im Bereich des vorher festgelegten Oberflächenabschnitts 12b bzw. 12b', in dem später eine Bondung erfolgen soll, eine hinreichend hohe Qualität aufweist, d. h. dass sie sich in diesem Bereich 12b bzw. 12b' nicht in unerwünschter Weise, beispielsweise durch eine Oxidation oder eine andere unerwünschte chemische Reaktion, signifikant verändert hat.
Somit kann es, wie in 7 gezeigt ist, vorteilhaft sein, dass eine Metallisierung 12 bzw. 51, die die Oberflächenabschnitten 12b bzw. 12b' aufweist, zumindest im Bereich der Oberflächenabschnitte 12b bzw. 12b' innerhalb einer Schicht 12t bzw. 51t, die sich von der betreffenden metallischen Oberfläche 12b bzw. 12b' bis in eine Tiefe t, beispielsweise mehr als 0,1 μm, erstreckt, keinen Oxidanteil aufweist, oder einen Oxidanteil, der so gering ist, dass dadurch die Qualität der Bondverbindung nicht beeinträchtigt wird.
Eine in diesem Sinn ideale Oberfläche 12a bzw. 12a' zumindest im Bereich der Oberflächenabschnitte 12b bzw. 12b' lässt sich beispielsweise dadurch erzielen und mittels einer anorganischen, dielektrischen Schutzschicht 30 schützen, dass diese möglichst zeitnah nach der Herstellung der Metallisierung 12 bzw. 51 auf die metallische Oberfläche 12a bzw. 12a' aufgebracht wird, d. h. bevor sich die metallische Oberfläche 12a bzw. 12a', beispielsweise durch den Einfluss einer die Metallisierung 12 bzw. 51 umgebenden Atmosphäre, signifikant chemisch verändern kann.
Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung einer idealen, mit einer anorganischen, dielektrischen Schutzschicht geschützten metallischen Oberfläche 12a bzw. 12a' lässt sich auch dadurch erreichen, dass die metallische Oberfläche 12a bzw. 12a', wenn sie bereits chemisch, beispielsweise durch eine Oxidation, verändert wurde, möglichst zeitnah vor dem Aufbringen der Schutzschicht 30 zumindest im Bereich des Oberflächenabschnitts 12b bzw. 12b' mechanisch und/oder chemisch behandelt und dadurch von der unerwünschten Verunreinigung, beispielsweise von einem Oxid des, Metalls der Metallisierung 12 bzw. 51, befreit wird.
8 zeigt einen Vertikalschnitt durch einen randseitigen Abschnitt eines Halbleiterchips, der einen Halbleiterkörper 10 aufweist, auf den eine Barriereschicht 11, eine Metallisierung 12, sowie eine anorganische, dielektrische Schutzschicht 13 aufgebracht sind. Die innere Struktur des Halbleiterkörpers 10 ist nicht dargestellt. Der seitliche Rand des Halbleiterkörpers 10 ist mit dem Bezugszeichen 10r bezeichnet. Um die Ausbildung hoher elektrischer Feldspitzen im Randbereich Halbleiterkörpers 10 zu vermeiden, ist ein ”Randabschluss” vorgesehen, der einen Graben 25 umfasst, welcher die Metallisierung 12 in einen randseitigen Abschnitt 121 und einen von diesem elektrisch isolierten; weiter innen liegenden Abschnitt 122 aufteilt.
Auf die dem Halbleiterkörper 10 abgewandte Oberfläche 12a der Metallisierung 12 ist eine anorganische, dielektrische Schutzschicht 13 aufgebracht, die sich auch in den Graben 25 hinein erstreckt, und die dessen Seitenwände sowie dessen Boden bedeckt. Auf diese Schutzschicht 13 ist noch eine Passivierungsschicht 20, beispielsweise ein Polyimid, aufgebracht, die abschnittweise oberhalb eines jeden der Abschnitte 121 und 122 angeordnet ist.
Eine entsprechende Anordnung mit einem Randabschluss zeigt auch 9. Bei diesem Bauelement sind mehrere Gräben 25 vorgesehen, welche die Metallisierung 12 in einen äußeren, randseitigen Abschnitt 121 sowie in mehrere von diesem sowie untereinander elektrisch isolierte innenseitige Abschnitte 122a, 122b aufteilt. Auch bei diesem Bauelement ist eine anorganische, dielektrische Schutzschicht 13 auf die dem Halbleiterkörper 10 abgewandte Oberfläche 12a der Metallisierung 12 aufgebracht. Diese Schutzschicht 13 erstreckt sich auch in die Gräben 25 und bedeckt deren Böden und Seitenwände. In 9 ist außerdem beispielhaft eine innere Struktur eines Halbleiterbauelements dargestellt, dessen Halbleiterkörper 10 unterschiedlich dotierte Abschnitte 10a, 10b, 10c und 10d aufweist. Außerdem sind auf den Halbleiterkörper 10 und unter der Metallisierung 12 beispielhaft noch optionale weitere Schichten aufgebracht, beispielsweise eine erste dielektrische Schicht 16, eine Polyimidschicht 18 und eine zweite dielektrische Schicht 17.
Bei beiden in den 8 und 9 gezeigten Bauelementen ist in einem Innenbereich des Bauelements an einer Stelle, an der keine Passivierungsschicht 20 vorhanden ist, ein Bonddraht 30 an einen inneren Abschnitt 122 (8) bzw. 122b (9) der Metallisierung 12 gebondet, um eine elektrische Kontaktierung des Bauelements zu realisieren. Die Herstellung dieser Bondverbindungen erfolgte jeweils durch Anpressen des Bonddrahtes an die Schutzschicht 13 und den Körper 1 mittels eines Ultraschallbonders, sodass die Schutzschicht 13 lokal zerstört und eine Bandverbindung zwischen dem Bonddraht 30 und einem inneren Abschnitt 122 der Metallisierung 12 hergestellt wurde, wie dies vorangehend unter Bezugnahme auf die 1A bis 1H und 2 bis 7 erläutert wurde.
Bei beiden in den 8 und 9 gezeigten Bauelementen übernimmt die Schutzschicht 13 eine Doppelfunktion: Zum Einen dient sie als Schutzschicht, um eine unerwünschte chemische Veränderung der metallischen Oberfläche 12a des Körpers 1 zumindest im Bereich des zur Bondung vorgesehenen Oberflächenabschnitts 12b zu verhindern. Zum Anderen dient sie als Isolationsschicht, um verschiedene Abschnitte des Bauelements elektrisch voneinander zu isolieren.
Weiterhin kann ein Halbleiterchip auf der die gebondeten oder zu bondenden Oberseite seines Halbleiterkörpers 10 bzw. 10a einen aktiven Bereich aufweisen, also einen Bereich, über den ein steuerbarer Laststrom des Halbleiterchips fließt, also beispielsweise in Source-, Drain-, Emitter-, Kollektor-, Anoden- oder Kathodenbereich. Die Metallisierung 12 und die Barriereschicht 11 erstrecken sich dann über den gesamten aktiven Bereich. Entsprechend kann sich der Oberflächenabschnitt 12b über den gesamten oder nahezu den gesamten aktiven Bereich erstrecken. Außerdem können innerhalb eines Oberflächenabschnittes 12b anstelle von nur einem auch zwei oder mehrere Anschlussleiter 30, 30'. wie anhand der vorangehenden Ausführungsbeispiele erläutert gebondet werden.
Bei allen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann eine anorganische, dielektrische Schutzschicht beispielsweise eines der folgenden Materialien umfassen oder einem dieser Materialien bestehen: Siliziumnitrid (Si3N4), Siliziumoxinitrid, Siliziuumoxid (z. B. undotiertes Silikatglas = USG = undoped silicate glas), Phosphorsilikatglas (PSG), SiCOH.
In den vorangehenden Beispielen wurden zylindrische oder bandförmige Anschlussleiter vorgestellt. Grundsätzlich können jedoch beliebige Formen verwendet werden. Bei der Herstellung von Bondverbindungen insbesondere im Bereich der Leistungselektronik ist es vorteilhaft, zur Vermeidung einer Vielzahl elektrisch parallel zu schaltender Anschlussleiter die Querschnitte der Anschlussleiter entsprechend groß zu wählen. Unabhängig von seiner Form kann ein Anschlusseiter eine Leiterquerschnittsfläche von beispielsweise wenigstens 70685 μm², von wenigstens 125663 μm², oder von wenigstens 196349 μm² (entsprechend der Querschnittsfläche eines vor Herstellung der Bondverbindung zylindrischen Bonddrahts mit einem Durchmesser D von wenigstens 150 μm, wenigstens 300 μm, wenigstens 400 μm oder wenigstens 500 μm) aufweisen.
Grundsätzlich kann das vorliegende Verfahren nicht nur in der Leistungselektronik sondern auch bei der Herstellung von Bondverbindungen eingesetzt werden, mit denen analoge oder digitale Kleinsignale übertragen werden. Hierbei kann es sich z. B. um Bondverbindungen zwischen einem Anschlussleiter und einer Gate- oder Basisanschlusskontakt eines steuerbaren Halbleiterbauelements, beispielsweise eines Bipolartransistors, eines MOSFETs, eines J-FETs, eines IGBTs, eines Thyristors oder dergleichen, oder um Bondverbindungen zur internen und/oder externen Verschaltung verschiedenster elektrischer Signal- und/oder Spannungsversorgungsanschlüsse eines integrierten Schaltkreises, handeln. Ein solcher integrierter Schaltkreis kann beispielsweise eine Metallisierung mit einer oder mehreren Metallisierungsebenen aufweisen, die zu Leiterbahnen und/oder elektrischen Anschlussflächen strukturiert sein können. Ebenso ist es möglich, dass eine oder mehrere solcher Metallisierungsebenen nicht strukturiert, d. h. vollflächig ausgebildet sind.
Bei der Übertragung von Kleinsignalen sind in der Regel kleinere als die o. g. Leiterquerschnittsflächen der Anschlussleiter ausreichen. Diese kleineren Leiterquerschnittsflächen können beispielsweise von kleiner oder gleich 7854 μm², von kleiner oder gleich 1963 μm², von kleiner oder gleich 706 μm, oder von kleiner oder gleich 490 μm² (entsprechend der Querschnittsfläche eines vor Herstellung der Bondverbindung zylindrischen Bonddrahts mit einem Durchmesser D von kleiner oder gleich 100 μm, von kleiner oder gleich 50 μm, von kleiner oder gleich 30 μm, oder von kleiner oder gleich 25 μm) – unabhängig von der Form der Querschnittsfläche des Anschlussleiters – gewählt werden.
Weiterhin kann bei allen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen eine Metallisierung 12, auf deren Oberfläche 12a eine erläuterte anorganische, dielektrische Schutzschicht aufgebracht ist, vollständig oder zumindest überwiegend aus einem der folgenden Materialien oder aus einer Legierung mit zumindest einem dieser Materialien bestehen: Kupfer oder Aluminium.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung, bei der der Körper 1 einen Halbleiterkörper 10 umfasst, ist es vorgesehen, dass zwischen dem Oberflächenabschnitt 12b der Metallisierung 12 und dem Halbleiterkörper 10 keine Schicht angeordnet ist, die vollständig oder zumindest überwiegend aus Aluminium besteht. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass die Metallisierung 12 beim Anpressen des Anschlussleiters 30 an den Oberflächenabschnitt 12b nicht zu stark nachgibt, als dies bei einer vergleichsweise weichen Aluminiumunterlage der Fall wäre. Hier durch wird das lokale Durchbrechen der Schutzschicht beim Bonden erleichtert.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Bondverbindung mit den Schritten: Bereitstellen eines Körpers (1, 1'), der eine mit einer anorganischen, dielektrischen Schutzschicht (13, 13') versehene metallische Oberfläche (12a, 12a') aufweist, wobei die Schutzschicht (13, 13') zumindest einen Oberflächenabschnitt (12b, 12b') der metallischen Oberfläche (12a, 12a') bedeckt, in dem die metallische Oberfläche (12a, 12a') elektrisch leitend mit einem Anschlussleiter (30, 30') verbunden werden soll; Bereitstellen eines Anschlussleiters (30, 30'), der eine Leiterquerschnittsfläche von wenigstens 17671 μm² aufweist; Zerstören der Schutzschicht (13, 13') zumindest lokal oberhalb des Oberflächenabschnitts (12b, 12b') durch Erzeugen einer Anpresskraft (F), die einen Abschnitt des Anschlussleiters (30, 30') an die Schutzschicht (13, 13') und den Körper (1, 1') oberhalb des Oberflächenabschnitts (12b, 12b') presst; Herstellen einer elektrisch leitenden Bondverbindung zwischen der metallischen Oberfläche (12a, 12a') und dem Anschlussleiter (30, 30').
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die metallische Ober fläche (12a, 12a') zumindest im Bereich des Oberflächenabschnittes (12b, 12b') im wesentlichen frei von Metalloxiden ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die metallische Oberfläche (12a, 12a') zumindest im Bereich des Oberflächenabschnittes (12b, 12b') im wesentlichen frei von Kupferoxiden ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Metallisierung (12, 51) vollständig oder zumindest überwiegend aus Kupfer besteht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Metallisierung (12, 51) einen Kupferanteil von wenigstens 10 Gew% aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Anschlussleiter (30, 30') vollständig oder zumindest überwiegend aus Kupfer besteht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Anschlussleiter (30, 30') einen Kupferanteil von wenigstens 10 Gew% aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Anschlussleiter (30, 30') als Metallband ausgebildet ist und eine Breite (B) von mehr größer oder gleich 1000 μm, von größer oder gleich 2000 μm oder von größer oder gleich 3000 μm aufweist; oder eine Breite (B) von 50 μm bis 2000 μm aufweist; und/oder eine Höhe (H) von 50 μm bis 2000 μm aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Anschlussleiter (30, 30') als Bonddraht ausgebildet ist und vor dem Herstellen der Bondverbindung einen Durchmesser (D) von wenigstens 300 μm, wenigstens 400 μm oder wenigstens 500 μm aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Anschlussleiter (30, 30') eine Leiterquerschnittsfläche von wenigstens 70685 μm² oder von wenigstens 125663 μm² oder von wenigstens 196349 μm² aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Anschlussleiter (30, 30') eine Leiterquerschnittsfläche von kleiner oder gleich 7854 μm², von kleiner oder gleich 1963 μm² oder von kleiner oder gleich 706 μm oder von kleiner oder gleich 490 μm² aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Schutzschicht aus Siliziumnitrid oder aus Siliziumoxinitrid oder aus Siliziumoxid oder aus undotiertem Silikatglas (USG) oder aus Phosphorsilikatglas (PSG) oder aus SiCOH gebildet ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das zumindest lokale Zerstören der Schutzschicht (13, 13') ergänzend zu der Anpresskraft (F) durch Zerreiben erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das zumindest lokale Zerstörender Schutzschicht (13, 13') mit einer im Wesentlichen senkrecht zur Richtung der Anpresskraft (F) schwingenden Anpressvorrichtung (40) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Anpressvorrichtung (40) als Ultraschallbondkopf ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Oberflächenabschnitt (12b, 12b') eine Länge (l) von 200 μm bis 4000 μm und/oder eine Breite (b) von 100 μm bis 4000 μm aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Oberflächenabschnitt (12b, 12b') eine Fläche von wenigstens 20000 μm² aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Körper (1, 1') einen Halbleiter (10) umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Halbleiter (10) auf seiner Oberseite einen aktiven Bereich aufweist, wobei sich der Oberflächenabschnitt (12b) oberhalb des ganzen oder nahezu des ganzen aktiven Bereichs erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, bei dem der Halbleiter (10) einen integrierten Schaltkreis umfasst oder Bestandteil eines integrierter Schaltkreises ist.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, bei dem zwischen, der metallischen Oberfläche und dem Halbleiter (10) keine Schicht angeordnet ist, die vollständig oder zumindest überwiegend aus Aluminium besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, bei dem vor und/oder nach dem Herstellen der elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem Anschlussleiter (30, 30') und dem Halbleiter (10) keine Aluminiumschicht angeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, bei dem zwischen der metallischen Oberfläche (12a, 12a') und dem Halbleiter (10) eine Barriereschicht (11) aus genau einem der Stoffe Tantal, Titan, Wolfram, Tantalnitrid, Titannitrid, Wolframnitrid; oder aus einer Legierung mit zumindest einem dieser Stoffe; gebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem der Körper (1, 1') ein Keramikplättchen (50) aufweist, das zumindest auf einer Seite mit einer Metallisierung (12, 51) versehen ist, deren dem Keramikplättchen (50) abgewandte Oberfläche die metallische Oberfläche (12a, 12a') des Körpers (1, 1') bildet.
Verfahren nach Anspruch 24, bei dem das Keramikplättchen (50) aus Aluminiumoxid (Al2O3) oder aus Aluminiumnitrid (AlN) oder aus Siliziumnitrid (Si3N4) gebildet ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Schutzschicht (13, 13') eine Dicke (d13) von 40 nm bis 400 nm aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche; bei dem das Bereitstellen des mit einer Schutzschicht (13, 13') versehenen Körpers (1, 1') folgende Schritte umfasst: Bereitstellen eines eine metallische Oberfläche (12a, 12a') aufweisenden Körpers (1, 1'); Festlegen eines Oberflächenabschnittes (12b; 12b') auf der metallischen Oberfläche (12a, 12a'), in dem die metallische Oberfläche (12a, 12a') elektrisch leitend mit einem Anschlussleiter (30, 30') verbunden werden soll; und Aufbringen einer zumindest den Oberflächenabschnitt (12b, 12b') vollständig bedeckenden Schutzschicht (13, 13') auf die metallische Oberfläche (12a, 12a').
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Schutzschicht (13, 13') eine chemische Veränderung er metallischen Oberfläche (12a, 12a') zumindest im Bereich des Oberflächenabschnittes (12b, 12b') verhindert.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem vor dem Herstellen der elektrisch leitenden Verbindung auf der dem Oberflächenabschnitt (12b, 12b') abgewandten Seite der Schutzschicht (13, 13') keine elektrisch leitende Schicht angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Schutzschicht (13, 13') nach deren Aufbringen auf die metallische Oberfläche, (12a, 12a') und vor dem Herstellen der elektrisch leitenden Bondverbindung auf eine Temperatur von mehr als 250°C, von mehr als 300°C oder von mehr als 400°C erhitzt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Schutzschicht (13, 13') eines der folgenden Materialien umfasst oder aus einem dieser Materialien besteht: Siliziumnitrid (Si3N4), Siliziumoxinitrid, Siliziumoxid, undotiertes Silikatglas, Phosphorsilikatglas (PSG), SiCOH.