DE102019120017B4 - Leistungs-halbleitervorrichtung - Google Patents

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    • H01L2224/05638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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    • H01L2224/05638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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    • H01L2224/05638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/05655—Nickel [Ni] as principal constituent
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    • H01L2224/05663—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
    • H01L2224/05664—Palladium [Pd] as principal constituent
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    • H01L2224/05663—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
    • H01L2224/05666—Titanium [Ti] as principal constituent
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    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05599—Material
    • H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05663—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
    • H01L2224/05669—Platinum [Pt] as principal constituent
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    • H01L2224/05684—Tungsten [W] as principal constituent
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    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05599—Material
    • H01L2224/05698—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/05699—Material of the matrix
    • H01L2224/057—Material of the matrix with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05738—Material of the matrix with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/05747—Copper [Cu] as principal constituent
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    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/2612—Auxiliary members for layer connectors, e.g. spacers
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    • H01L2224/29099—Material
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    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
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    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
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    • H01L2224/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H01L2224/331—Disposition
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    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
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Abstract

Leistungs-Halbleitervorrichtung (100), aufweisend:einen Träger (116);einen Halbleiterchip (101), der ein Halbleitersubstrat (102) aufweist, wobei der Halbleiterchip (101) und der Träger (116) durch ein Verbindungsmaterial (118) miteinander verbunden sind und das Verbindungsmaterial (118) ein Phasenänderungsmaterial (110) aufweist;eine elektrisch leitende erste Schicht (104), wobei zumindest ein Teil der elektrisch leitenden ersten Schicht (104) Poren (108) aufweist und die elektrisch leitende erste Schicht (104) eine ganz außen gelegene Schicht eines Verdrahtungsbereichs (114) des Halbleitersubstrats (102) ist;eine elektrisch leitende zweite Schicht (112), wobei die elektrisch leitende zweite Schicht (112) zwischen dem Halbleitersubstrat (102) und der elektrisch leitenden ersten Schicht (104) angeordnet ist, und wobei die Poren (108) zumindest teilweise mit dem Phasenänderungsmaterial (110) gefüllt sind.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Beispiele der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf eine Leistungs-Halbleitervorrichtung, wobei die Leistungs-Halbleitervorrichtung ein Phasenänderungsmaterial enthält.
  • HINTERGRUND
  • Leistungs-Halbleitervorrichtungen, z.B. Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate (IGFETs) wie etwa Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) oder bipolare Transistoren mit isoliertem Gate (IGBTs), sind einer thermischen Belastung ausgesetzt, die beispielsweise durch eine Vielzahl von Betriebsbedingungen, z.B. durch hohe Lastströme oder durch Dissipation von Schaltverlusten, hervorgerufen werden kann. Beispielhafte Leistungs-Halbleitervorrichtungen sind aus den Druckschriften DE 10 2014 109 489 A1 , DE 10 2017 122 053 A1 , DE 10 2016 213 140 A1 , DE 10 2016 122 973 A1 sowie DE 10 2010 062 914 A1 bekannt. Eine Verbesserung einer Wärmeleitfähigkeit und/oder Wärmekapazität von Leistungs-Halbleitervorrichtungen ist wünschenswert, um eine Verschlechterung einer Zuverlässigkeit der Vorrichtung aufgrund einer übermäßigen thermischen Belastung zu vermeiden.
  • Möglicherweise besteht ein Wunsch nach verbesserten Konzepten für Leistungs-Halbleitervorrichtungen und deren Herstellungsverfahren.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 definiert. Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf eine Leistungs-Halbleitervorrichtung. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung umfasst ein Halbleitersubstrat. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung umfasst ferner eine elektrisch leitende erste Schicht. Zumindest ein Teil der elektrisch leitenden ersten Schicht weist Poren auf. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung enthält ferner eine elektrisch leitende zweite Schicht. Die elektrisch leitende zweite Schicht ist zwischen dem Halbleitersubstrat und der elektrisch leitenden ersten Schicht angeordnet. Die Poren sind zumindest teilweise mit einem Phasenänderungsmaterial gefüllt.
  • Ein anderes Beispiel der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf eine andere Leistungs-Halbleitervorrichtung. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung umfasst einen Halbleiterchip und einen Träger. Der Halbleiterchip und der Träger sind durch ein Verbindungsmaterial miteinander verbunden. Das Verbindungsmaterial weist ein Phasenänderungsmaterial auf.
  • Ein anderes Beispiel der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf eine weitere Leistungs-Halbleitervorrichtung. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung enthält einen Halbleiterchip. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung enthält ferner einen ersten Träger. Der Halbleiterchip und der erste Träger sind an einer ersten Seite des Halbleiterchips miteinander verbunden. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung enthält ferner einen zweiten Träger. Der Halbleiterchip und der zweite Träger sind durch einen leitenden Abstandshalter verbunden, der zwischen einer zweiten Seite des Halbleiterchips und dem zweiten Träger angeordnet ist. Der leitende Abstandshalter weist ein Phasenänderungsmaterial auf.
  • Der Fachmann wird zusätzliche Merkmale und Vorteile beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und Betrachten der beiliegenden Zeichnungen erkennen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die beiliegenden Zeichnungen sind beigeschlossen, um ein weiteres Verständnis der Beispiele zu liefern, und sie sind in diese Patentbeschreibung einbezogen. Die Zeichnungen veranschaulichen Beispiele einer Leistungs-Halbleitervorrichtung und dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erläutern von Prinzipien der Beispiele. Weitere Ausführungsformen werden in der folgenden detaillierten Beschreibung und den Ansprüchen beschrieben.
    • 1A ist eine partielle Schnittansicht, um eine beispielhafte Leistungs-Halbleitervorrichtung zu veranschaulichen, die ein Phasenänderungsmaterial in Poren einer elektrisch leitenden Schicht enthält.
    • 1B bis 1D veranschaulichen beispielhafte Formen der Poren, die zumindest teilweise mit dem Phasenänderungsmaterial gefüllt sind.
    • 2 ist eine partielle Schnittansicht, um eine elektrisch leitende Schicht mit unterschiedlichen Mengen eines Phasenänderungsmaterials in ersten und zweiten Bereichen der elektrisch leitenden Schicht zu veranschaulichen.
    • 3A und 3B sind partielle Schnittansichten, um beispielhafte Leistungs-Halbleitervorrichtungen zu veranschaulichen, die ein Phasenänderungsmaterial in einem zwischen einem Träger und einem Halbleiterchip angeordneten Verbindungsmaterial enthalten.
    • 4 ist eine partielle Schnittansicht, um eine beispielhafte Leistungs-Halbleitervorrichtung zu veranschaulichen, die ein Phasenänderungsmaterial in einem leitenden Abstandshalter enthält, der zwischen einem Träger und einem Halbleiterchip angeordnet ist.
    • 5A ist eine partielle Schnittansicht, und eine 5B ist eine partielle Draufsicht, um einen beispielhaften leitenden Abstandshalter zu veranschaulichen, der Durchgangslöcher enthält, die zumindest teilweise mit einem Phasenänderungsmaterial gefüllt sind.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • In der folgenden detaillierten Beschreibung wird Bezug genommen auf die begleitenden Zeichnungen, in denen für Veranschaulichungszwecke spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen eine Leistungs-Halbleitervorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Leistungs-Halbleitervorrichtung in die Praxis umgesetzt werden können. Es ist zu verstehen, dass andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Beispielsweise können Merkmale, die für eine Ausführungsform veranschaulicht oder beschrieben sind, bei oder im Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen verwendet werden, um zu noch einer weiteren Ausführungsform zu gelangen. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung derartige Modifikationen und Veränderungen umfasst. Die Beispiele sind mittels einer spezifischen Sprache beschrieben, die nicht als den Umfang der beigefügten Ansprüche begrenzend aufgefasst werden sollte. Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu und dienen lediglich für Veranschaulichungszwecke. Entsprechende Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnet, falls nicht etwas anderes festgestellt wird.
  • Die Begriffe „haben“, „enthalten“, „umfassen“, „aufweisen“ und dergleichen sind offene Begriffe, und die Begriffe geben das Vorhandensein der festgestellten Strukturen, Elemente oder Merkmale an, schließen jedoch das Vorhandensein von zusätzlichen Elementen oder Merkmalen nicht aus. Die unbestimmten Artikel und die bestimmten Artikel sollen sowohl den Plural als auch den Singular umfassen, falls sich aus dem Zusammenhang nicht klar etwas anderes ergibt.
  • Für physikalische Abmessungen angegebene Bereiche schließen die Randwerte ein. Beispielsweise liest sich ein Bereich für einen Parameter y von a bis b als a ≤ y ≤ b. Das Gleiche gilt für Bereiche mit einem Randwert wie „höchstens“ und „zumindest“.
  • Hauptbestandteile einer Schicht oder einer Struktur aus einer chemischen Verbindung oder Legierung sind solche Elemente, deren Atome die chemische Verbindung oder Legierung bilden. Beispielsweise sind Silizium (Si) und Kohlenstoff (C) die Hauptbestandteile einer Siliziumcarbid- (SiC-)Schicht.
  • Der Begriff „auf“ ist nicht dahingehend aufzufassen, dass er „direkt auf“ bedeutet. Vielmehr kann, falls ein Element „auf“ einem anderen Element positioniert ist (z.B. eine Schicht „auf“ einer anderen Schicht oder „auf“ einem Substrat ist), eine weitere Komponente (z.B. eine weitere Schicht) zwischen den zwei Elementen positioniert sein (z.B. kann eine weitere Schicht zwischen einer Schicht und einem Substrat, falls die Schicht „auf“ dem Substrat ist, positioniert sein).
  • Gemäß einem Beispiel enthält eine Leistungs-Halbleitervorrichtung ein Halbleitersubstrat. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung enthält ferner eine elektrisch leitende erste Schicht. Zumindest ein Teil der elektrisch leitenden ersten Schicht enthält Poren. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung enthält ferner eine elektrisch leitende zweite Schicht. Die elektrisch leitende zweite Schicht ist zwischen dem Halbleitersubstrat und der elektrisch leitenden ersten Schicht angeordnet. Die Poren sind zumindest teilweise mit einem Phasenänderungsmaterial gefüllt.
  • Beispielsweise kann die Leistungs-Halbleitervorrichtung eine Halbleiterdiode oder ein Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) oder ein Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate (IGFET) wie etwa ein Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) oder ein Thyristor oder ein gesteuerter Gleichrichter aus Silizium sein. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung kann eine Halbleitervorrichtung sein, die dafür konfiguriert ist, hohe Spannungen zu sperren und/oder hohe Ströme, z.B. Ströme, die größer als 100 mA oder größer als 1 A oder sogar größer als 10 A oder 100 A sind, zu leiten oder zu schalten. Beispielsweise ist eine Leistungs-Halbleitervorrichtung somit von z.B. einem Transistor in einem Speicherschaltungsblock oder in einem Digitalschaltungsblock verschieden. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung kann beispielsweise eine Vielzahl, z.B. einige zehn, hundert oder gar tausend, von parallel verbundenen Transistorzellen enthalten. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung kann beispielsweise eine Durchbruchspannung oder Sperrspannung von mehr als 100 V (z.B. eine Durchbruchspannung von 200 V, 300 V, 400 V oder 500 V) oder mehr als 500 V (z.B. eine Durchbruchspannung von 600 V, 700 V, 800 V oder 1000 V) oder mehr als 1000 V (z.B. eine Durchbruchspannung von 1200 V, 1500 V, 1700 V, 2000 V, 3300 V oder 6500 V) aufweisen. Eine aktive Oberfläche der Leistungs-Halbleitervorrichtung, z.B. eine aktive Oberfläche der Transistorzellen eines Leistungs-Halbleitertransistors oder die aktive Oberfläche eines Anodengebiets einer Leistungs-Halbleiterdiode, kann beispielsweise von 1 mm2 bis 10 cm2 oder von 2 mm2 bis 2 cm2 erreichen. In einigen Beispielen ist die Leistungs-Halbleitervorrichtung eine vertikale Leistungs-Halbleitervorrichtung, wo ein Laststrom entlang einer vertikalen Richtung zwischen entgegengesetzten ersten und zweiten Oberflächen des Halbleitersubstrats geleitet wird. Dies kann beispielsweise eine mit der ersten Oberfläche des Halbleiterkörpers elektrisch verbundene Source- oder Anodenelektrode und eine mit der zweiten Oberfläche des Halbleitersubstrats elektrisch verbundene Drain- oder Kathodenelektrode implizieren.
  • Das Halbleitersubstrat kann beispielsweise von einem einkristallinen Halbleitermaterial, zum Beispiel Silizium (Si), Siliziumcarbid (SiC), Germanium (Ge), einen Silizium-Germanium-Kristall (SiGe), Galliumnitrid (GaN) oder Galliumarsenid (GaAs), gebildet werden.
  • Das Phasenänderungsmaterial (PCM) kann beispielsweise eine Fest-Fest-Phasenänderung bei einer Phasenübergangstemperatur Tc zwischen 150°C und 400°C oder zwischen 200°C und 300°C zeigen. Beispielsweise ist das PCM unterhalb der Phasenübergangstemperatur Tc kristallin und ist oberhalb der Phasenübergangstemperatur Tc amorph. Der untere Wert für die Phasenübergangstemperatur Tc kann durch die maximale zulässige Temperatur der Vorrichtung im normalen Betrieb (maximale Übergangstemperatur TJ von z.B. 150°C, 175°C oder gar 200°C) definiert sein. Der obere mögliche Wert für die Phasenübergangstemperatur Tc kann durch die niedrigere Temperatur gegeben sein, wo die Halbleitervorrichtung oder ihre Grenzfläche zu äußeren elektrischen oder thermischen Kontakten beschädigt werden kann (z.B. Schmelzpunkt einer Lötmetallverbindung, thermisches Durchgehen der Halbleitervorrichtung oder dergleichen). Das PCM kann so ausgewählt werden, dass es eine Phasenübergangstemperatur innerhalb dieses Temperaturbereichs aufweist, um in einem normalen zulässigen Vorrichtungsbetrieb nicht aktiviert zu werden und die Halbleitervorrichtung an Punkten eines anormalen Betriebs zu schützen. Beispielsweise kann das PCM in kristalliner Form lokal oder großflächig in den Poren in Gebieten der Leistungs-Halbleitervorrichtung angeordnet sein, die hohe Stromdichten und hohe thermische Lasten während eines Betriebs tragen. Solche Gebiete können Gebiete hoher thermischer Last während eines Schaltens oder Gebiete hoher elektrischer Felder, z.B. Sourcegebiete oder Emittergebiete oder Randgebiete von Leistungs-IGBTs, Leistungsdioden, Leistungs-FETs, Gebiete eines frühen Lawinendurchbruchs oder Latch-up, z.B. Gebiete, die Breakover-Dioden enthalten, die eine lokal und gut reduzierte Durchbruchspannung der Vorrichtung zur Folge haben, tiefe Gräben und Gebiete, die verstärkende Gatestrukturen von Thyristoren enthalten, sein. Während eines kurzen und intensiven Stromimpulses in diesen Gebieten zeigt das PCM bei der Phasenänderungstemperatur Tc innerhalb einer kurzen Zeitspanne, z.B. innerhalb einer typischen Periode zwischen 50 ns bis 200 ns, einen Fest-Fest-Phasenübergang und absorbiert latente Wärme, während es bei der Phasenänderungstemperatur Tc bleibt. Mit anderen Worten kann das PCM als Kühlkörper wirken, und Wärme kann durch das PCM effektiv dissipiert werden. Dieses Verhalten wirkt einem Auftreten hoher Temperaturen in Gebieten der Leistungs-Halbleitervorrichtung 100 entgegen, in denen das PCM angeordnet ist, und wirkt daher einer Erzeugung von Hotspots und einer thermischen Schädigung in diesen Gebieten der Leistungs-Halbleitervorrichtung entgegen. Je weiter weg das PCM vom Punkt einer Wärmeerzeugung (z.B. Vorrichtungsübergang der Halbleitervorrichtung) gelegen ist, desto niedriger kann der Wert für die Phasenübergangstemperatur gewählt werden. Beispielsweise kann verglichen mit einem Einbetten des PCM in einer Lötmetallschicht oder einem Gehäuseelement weiter weg ein Anordnen oder Einbetten des PCM in der Metallisierung der Halbleitervorrichtung zu einer Auswahl eines Materials mit einer höheren Phasenübergangstemperatur Tc führen, da eine Wärmeübertragung von der Halbleitervorrichtung zum PCM eine aufgrund thermischer Widerstände auf dem Weg gewisse Temperaturdifferenz erfordern wird.
  • Die Phasenübergangstemperatur Tc und die latente Wärme, die durch das PCM absorbiert wird, können eingestellt werden, indem das PCM oder eine Kombination von Phasenänderungsmaterialien dementsprechend ausgewählt wird. Ein Betrag einer latenten Wärme, die durch das PCM absorbiert wird, kann durch Abmessungen des PCM, das lokal vorhanden ist, eingestellt werden. Eine Dicke des PCM kann in Bezug auf eine optimale Kombination von latenter Wärme, lokaler Wärmedissipation und elektrischer Leitfähigkeit eingestellt werden.
  • Es gibt einen weiten Bereich an PCMs, z.B. Salzhydrate (z.B. MnH2O), organische PCMs (z.B. CnH2n+2) und eutektische Verbindungen von PCMs, die charakteristische Phasenübergangstemperaturen Tc und latente Wärme aufweisen. Gemäß einem Beispiel enthält das PCM Chalcogenid, z.B. GeSbTe (Germanium-Antimon-Tellur oder GST). Das PCM kann beispielsweise ein organisches PCM, das eine Phasenänderung zwischen Fest und Flüssig durchläuft, z.B. Paraffin, Fettsäuren, sein. Das PCM kann beispielsweise auch ein anorganisches PCM, das eine Phasenänderung zwischen Fest und Flüssig durchläuft, z.B. Lötmetalle, eutektische Metalle oder Salzhydrate, sein. Das PCM kann ebenfalls ein organisches PCM, das eine Phasenänderung zwischen Fest und Fest durchläuft, z.B. Alkohole, sein. Das PCM kann beispielsweise auch ein organometallisches PCM, das eine Phasenänderung zwischen Fest und Fest durchläuft, sein. Das PCM kann auch beispielsweise ein anorganisches PCM sein, das eine Phasenänderung zwischen Fest und Fest durchläuft. Das PCM kann ferner beispielsweise ein Polymer-PCM sein, das eine Phasenänderung zwischen Fest und Fest, z.B. cis-trans oder kristallinamorph, durchläuft. Das PCM kann beispielsweise je nach Enthalpie und Temperaturbereich gewählt werden.
  • Das PCM, z.B. GeSbTe, kann mit einem oder einer Kombination von Kohlenstoff (C), Stickstoff (N), Sauerstoff (O) oder Indium (In) dotiert werden, um die Phasenänderungstemperatur Tc einzustellen. Eine Dotierstoffkonzentration von C und N liegt typischerweise zwischen 2% und 10%, und die Phasenübergangstemperatur Tc nimmt mit zunehmender Dotierstoffkonzentration tendenziell zu. Dadurch kann die Phasenübergangstemperatur beispielsweise zwischen 200°C und 300°C eingestellt werden.
  • Ein kurzer Stromimpuls hoher Amplitude, wie er durch z.B. einen Kurzschluss oder durch ein Ereignis der kosmischen Strahlung verursacht wird, kann die Phasenänderung von der kristallinen zur amorphen Phase beeinflussen. Ein spezifischer Widerstand des PCM in der amorphen Phase kann erheblich höher als in der kristallinen Phase sein. Somit kann die Phasenänderung einen Spannungsabfall aufgrund der Zunahme des spezifischen Widerstands hervorrufen, der der Ausbildung von Stromfilamenten entgegenwirkt, und kann eine Zersetzung von Stromfilamenten zur Folge haben. Der spezifische Widerstand des PCM kann beispielsweise zwischen 10-4 Ohm cm bis 10-2 Ohm cm in der kristallinen Phase liegen, d.h. niederohmig sein, und kann zwischen 1 Ohm cm bis 103 Ohm cm in der amorphen Phase liegen.
  • Die Phasenänderung des PCM kann reversibel sein, und amorphe Teile des PCM können durch einen geeigneten Prozess, z.B. durch Ausheilen, in die kristalline Form umgewandelt werden. Ein Ausheilen kann mittels eines über eine ausgedehnte Zeitspanne angelegten moderaten Stroms erzielt werden, der das amorphe Material über die Kristallisierungstemperatur heizt und das amorphe Material bei dieser Temperatur hält, bis eine Keimbildung beginnt und das Material eine Rekristallisierung startet. Ein Ausheilen kann während eines normalen Betriebs der Leistungs-Halbleitervorrichtung ausgeführt werden.
  • Der Phasenübergang des Phasenänderungsmaterials kann beispielsweise von einer festen Phase unterhalb Tc zu einer flüssigen Phase oberhalb Tc erfolgen.
  • Das Phasenänderungsmaterial kann beispielsweise ein Metall oder eine Metallverbindung enthalten. Beispielsweise kann das Phasenänderungsmaterial zumindest eines von Zinn (Sn), Wismut (Bi), Zink (Zn), Indium (In) enthalten. Weitere Ausführungsformen enthalten andere Metalle oder Nichtmetalle wie etwa Dielektrika, die eine Phasenänderung durch Absorption von Energie in einem Temperaturbereich zwischen 150°C und 400°C zeigen.
  • Die Poren können beispielsweise jede beliebige Art einer Kavität innerhalb eines Volumens der elektrisch leitenden ersten Schicht sein.
  • Die Poren können beispielsweise Hohlräume aufweisen. Beispielsweise können die Poren offene Poren, geschlossene Poren und/oder eine Kombination offener und geschlossener Poren aufweisen.
  • Die elektrisch leitende zweite Schicht kann beispielsweise ein nichtporöses Metall oder eine nichtporöse Metalllegierung aufweisen. Dies kann beispielsweise eine Verhinderung oder Unterdrückung einer Diffusion von PCM-Material aus den Poren der elektrisch leitenden ersten Schicht in eine aktive Zone im Halbleitersubstrat ermöglichen. Ein nichtporöses Metall kann ein Metall sein, das nur unbeabsichtigte Poren enthalten kann, z.B. Poren, die durch eine Prozesstechnologie unbeabsichtigt eingeführt werden, aber keine Poren, die absichtlich, z.B. durch jeweilige Prozesse zum Ausbilden von Poren, eingeführt wurden.
  • Beispielsweise kann jede der elektrisch leitenden ersten und zweiten Schichten eines oder mehrere von Aluminium (Al), Kupfer (Cu), Legierungen von Aluminium oder Kupfer, z.B. AlSi, AlCu oder AlSiCu, Nickel (Ni), Titan (Ti), Titannitrid (TiN), Titan-Wolfram (TiW), Wolfram (W), Tantal (Ta), Tantalnitrid (TaN), Silber (Ag), Gold (Au), Platin (Pt), Palladium (Pd), Nickelsilizid (NiSi) enthalten. Die elektrisch leitende erste Schicht kann zum Beispiel eine Cu-Schicht sein, die die Poren enthält, und die zweite elektrisch leitende Schicht kann eine Cu-Schicht sein, die frei von Poren ist, z.B. keine Poren enthält. Eine oder mehrere weitere elektrisch leitende Schichten, z.B. Kontaktvermittlungs- und/oder Adhäsionsschichten, können zwischen der zweiten elektrisch leitenden Schicht und dem Halbleitersubstrat, z.B. Al-haltigen Schicht(en), angeordnet sein.
  • Ein Teil der elektrisch leitenden ersten Schicht kann beispielsweise in einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich unterteilt werden. Der erste Bereich der elektrisch leitenden ersten Schicht ist näher zum Halbleitersubstrat als der zweite Bereich der elektrisch leitenden ersten Schicht gelegen. Eine Menge des Phasenänderungsmaterials im zweiten Bereich ist größer als im ersten Bereich. Beispielsweise kann eine Verteilung einer Menge des Phasenänderungsmaterials entlang einer vertikalen Richtung, z.B. senkrecht zu einer Oberfläche des Halbleitersubstrats, beispielsweise von einem Diffusionsprozess eines Phasenänderungsmaterials aus einem Verbindungsmaterial, das das Phasenänderungsmaterial enthält, und einer Dichte der Poren abhängen. Eine vertikale Ausdehnung, z.B. Dicke, des ersten Bereichs kann der vertikalen Ausdehnung des zweiten Bereichs entsprechen. Die Menge des Phasenänderungsmaterials kann beispielsweise eine Masse pro Flächeneinheit, gemittelt entlang einer vertikalen Ausdehnung des jeweiligen Bereichs, sein.
  • Die elektrisch leitende erste Schicht ist beispielsweise eine ganz außen gelegene Schicht eines Verdrahtungsbereichs des Halbleitersubstrats. Der Verdrahtungsbereich kann eine oder mehrere Verdrahtungsebenen, z.B. strukturierte Metallisierungsschichten, und Zwischenschicht-Dielektrika, die zwischen den Verdrahtungsebenen angeordnet sind, enthalten. Die Verdrahtungsebenen können zum Beispiel durch Kontaktlöcher, die sich durch Öffnungen in den Zwischenschicht-Dielektrika erstrecken, elektrisch verbunden sein. Beispielsweise kann die elektrisch leitende erste Schicht eine Dicke, z.B. eine vertikale Ausdehnung, in einem Bereich von 3 µm bis 20 µm oder von 5 µm bis 10 µm aufweisen.
  • Gemäß einem Beispiel enthält die Leistungs-Halbleitervorrichtung ferner einen Träger und einen Halbleiterchip mit dem Halbleitersubstrat. Der Halbleiterchip und der Träger sind durch ein Verbindungsmaterial miteinander verbunden. Das Verbindungsmaterial weist das Phasenänderungsmaterial auf. Das Verbindungsmaterial ist zwischen einer ganz au-ßen gelegenen Metallisierungsschicht eines Verdrahtungsbereichs des Halbleiterchips, z.B. einer Leistungs-Metallisierungsschicht, und dem Träger, z.B. einem Direct-Copper-Bonded-(DCB)- oder Direct-Bonded-Copper-(DBC)-Substrat oder Leiterrahmen, angeordnet.
  • Gemäß einem Beispiel enthält eine Leistungs-Halbleitervorrichtung einen Halbleiterchip. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung enthält ferner einen Träger. Der Halbleiterchip und der Träger sind durch ein Verbindungsmaterial miteinander verbunden. Das Verbindungsmaterial weist ein Phasenänderungsmaterial auf. Beispielsweise kann das Verbindungsmaterial zumindest eines eines Lötmaterials und eines Sintermaterials enthalten. Das Phasenänderungsmaterial kann beispielsweise in eine Sinterpaste aus Silber integriert sein. Eine Dicke der Sinterpaste aus Silber kann beispielsweise in einem Bereich von 5 µm bis 50 µm oder von 10 µm bis 30 µm liegen. Das Phasenänderungsmaterial kann als Teilchen und/oder Schicht(en) integriert sein. Das Phasenänderungsmaterial kann eine übermäßige Aufheizung in der Leistungs-Halbleitervorrichtung mittels Energiedissipation aufgrund der Phasenänderung erschweren. Dies kann ermöglichen, einer Ausbildung von Hotspots entgegenzuwirken, die beispielsweise durch Stromfilamente hervorgerufen werden können. Eine Matrix einer Sinterpaste aus Silber kann zum Beispiel thermische Energie zu dem in die Sinterpaste aus Silber integrierten Phasenänderungsmaterial leiten, während mechanische Stabilität sichergestellt wird. Die Silberpaste kann beispielsweise Mikro- und/oder Nano-Kristallite enthalten.
  • Gemäß einem anderen Beispiel kann eine Leistungs-Halbleitervorrichtung einen Halbleiterchip enthalten. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung kann ferner einen ersten Träger enthalten. Der Halbleiterchip und der erste Träger können an einer ersten Seite des Halbleiterchips miteinander verbunden sein. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung kann ferner einen zweiten Träger enthalten. Der Halbleiterchip und der zweite Träger können durch einen zwischen einer zweiten Seite des Halbleiterchips und dem zweiten Träger angeordneten leitenden Abstandshalter verbunden, z.B. thermisch verbunden, und zusätzlich optional elektrisch verbunden sein. Der leitende Abstandshalter kann ein Phasenänderungsmaterial enthalten.
  • Beispielsweise kann zumindest einer der ersten und zweiten Träger ein Direct-Copper-Bonded-, DCB-, Träger sein.
  • Eine vertikale Ausdehnung des leitenden Abstandshalters kann beispielsweise von 10 µm bis 10 mm reichen oder kann von 100 µm bis 2 mm reichen. Die vertikale Ausdehnung des leitenden Abstandshalters kann beispielsweise größer als die vertikale Ausdehnung des Halbleiterchips sein. Ein Verbindungsmaterial, z.B. ein Löt- und/oder Sintermaterial, kann zwischen dem leitenden Abstandshalter und dem Halbleiterchip angeordnet sein. Beispielsweise kann das Verbindungsmaterial direkt an den leitenden Abstandshalter und eine ganz außen gelegene Metallisierungsschicht eines Verdrahtungsbereichs des Halbleiterchips, z.B. eine Leistungs-Metallisierungsschicht, grenzen.
  • Zumindest ein Teil des leitenden Abstandshalters kann beispielsweise Poren enthalten. Die Poren können mit dem Phasenänderungsmaterial teilweise gefüllt sein. Beispielsweise können die Poren Hohlräume aufweisen. Die Poren können zum Beispiel offene Poren, geschlossene Poren und/oder eine Kombination offener Poren und geschlossener Poren aufweisen.
  • Der leitende Abstandshalter kann beispielsweise Durchgangslöcher enthalten. Die Durchgangslöcher können mit dem Phasenänderungsmaterial teilweise gefüllt sein. Der leitende Abstandshalter kann beispielsweise eine durchgehende, z.B. eine Bienenwabenstruktur, aufweisen. Ein Füllgrad der Poren oder Durchgangslöcher mit einem Phasenänderungsmaterial kann beispielsweise von einer Volumenänderung bei der Phasenänderungstemperatur des Phasenänderungsmaterials abhängen.
  • Eine Phasenänderungstemperatur des Phasenänderungsmaterials kann beispielsweise in einem Bereich von 150°C bis 400°C liegen, und die Phasenänderung kann durch Absorption von Energie bei der Phasenänderungstemperatur von Fest nach Fest oder von Fest nach Flüssig stattfinden.
  • Das Phasenänderungsmaterial kann beispielsweise ein Chalkogenid, ein Salz und/oder ein organisches Phasenänderungsmaterial enthalten.
  • Eine Herstellung der Leistungs-Halbleitervorrichtung gemäß einem der obigen Beispiele kann unter anderem ein Ausbilden der elektrisch leitenden ersten Schicht durch thermisches Spritzen beinhalten. Thermisches Spritzen kann genutzt werden, um eine Poren enthaltende Kupfermetallisierung herzustellen. Die Poren in einer Kupfermatrix können zumindest teilweise mit dem Phasenänderungsmaterial gefüllt werden. Durch Deoxidieren der Kupferoberfläche, z.B. indem Gas oder Ameisensäure gebildet wird, kann beispielsweise eine Benetzung der Kupferoberfläche verbessert werden.
  • Eine Herstellung der Leistungs-Halbleitervorrichtung gemäß einem der obigen Beispiele kann ferner unter anderem ein Ausbilden des Verbindungsmaterials als Mischung von zumindest einem Löt- oder Sintermaterial und dem Phasenänderungsmaterial einschließen. Das Phasenänderungsmaterial kann ein zweites Lötmaterial sein, das vom Löt- oder Sintermaterial verschieden ist, wobei verglichen mit dem Löt- oder Sintermaterial das zweite Lötmaterial eine niedrigere Schmelztemperatur aufweist.
  • Die Poren werden beispielsweise zumindest teilweise mit dem Phasenänderungsmaterial gefüllt, wenn das Halbleitersubstrat oder -chip und der Träger über die elektrisch leitende erste Schicht verbunden werden. Beispielsweise kann das Phasenänderungsmaterial, das im Verbindungsmaterial, z.B. einem Lötmaterial oder einem Sintermaterial wie etwa einer Sinterpaste aus Silber, integriert ist, aus dem Verbindungsmaterial beispielsweise in Poren einer äußeren oder ganz außen gelegenen Metallisierungsschicht eines Verdrahtungsbereichs eines Leistungs-Halbleiterchips diffundieren.
  • Die oben und im Folgenden beschriebenen Beispiele und Merkmale können kombiniert werden.
  • Es versteht sich, dass die Offenbarung mehrerer Vorgänge, Prozesse, Operationen, Schritte oder Funktionen, die in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbart sind, nicht dahingehend aufgefasst werden kann, dass sie in der spezifischen Reihenfolge erfolgen, es sei denn, es wird zum Beispiel aus technischen Gründen explizit oder implizit anderweitig angegeben. Daher schränkt die Offenbarung mehrerer Vorgänge oder Funktionen diese nicht auf eine bestimmte Reihenfolge ein, es sei denn, solche Vorgänge oder Funktionen sind aus technischen Gründen nicht austauschbar. Darüber hinaus kann in einigen Beispielen ein einzelner Vorgang, eine einzelne Funktion, ein einzelner Prozess, eine einzelne Operation oder ein einzelner Schritt mehrere Teilvorgänge, Teilfunktionen, Teilprozesse, Teiloperationen bzw. Teilschritte enthalten oder in solche unterteilt sein. Solche Teilvorgänge können einbezogen und Teil der Offenbarung dieses einzelnen Vorgangs sein, sofern er nicht explizit ausgeschlossen ist.
  • 1A veranschaulicht eine partielle Schnittansicht einer Leistungs-Halbleitervorrichtung 100.
  • Die Leistungs-Halbleitervorrichtung enthält ein Halbleitersubstrat 102. Beispielsweise kann das Halbleitersubstrat 102 ein Si-Substrat, ein GaN-Subtrat, ein SiC-Substrat, ein GaAs-Substrat, ein anderer Typ eines III-V- oder II-VI-Substrats, etc. sein.
  • Die Leistungs-Halbleitervorrichtung 100 enthält eine elektrisch leitende erste Schicht 104. Zumindest ein Teil 106 der elektrisch leitenden ersten Schicht 104 enthält Poren 108. Die Poren 108 kann man entweder als Hohlräume der Umgebungsmaterialmatrix zumindest des Teils 106 der elektrisch leitenden ersten Schicht 104 ansehen oder kann durch Teilchen gebildet werden, die zumindest den Teil 106 der elektrisch leitenden ersten Schicht 104 bilden. Bezug nehmend auf die schematische Ansicht von 1B sind die Poren 108 im Teil 106 als offene Poren 1081 beispielhaft angegeben, die zumindest teilweise mit einem Phasenänderungsmaterial 110 gefüllt sind. Bezug nehmend auf die schematische Ansicht von 1C sind die Poren 108 im Teil 106 als geschlossene Poren 1082 beispielhaft angegeben, die zumindest teilweise mit dem Phasenänderungsmaterial 110 gefüllt sind. Das Phasenänderungsmaterial 110 kann beispielsweise auch in einer Kombination offener und geschlossener Poren 108 angeordnet sein. Bezug nehmend auf die schematische Ansicht von 1D sind die Poren 108 im Teil 106 als regelmäßig angeordnete Hohlräume 1083 beispielhaft angegeben, die zumindest teilweise mit dem Phasenänderungsmaterial 110 gefüllt sind. Beispielsweise können die regelmäßig angeordneten Hohlräume 1083 verwirklicht werden, indem herkömmliche Strukturierungstechnologien in einer Halbleiterherstellung wie Lithografie und Ätzung genutzt werden. Das Phasenänderungsmaterial 110 kann beispielsweise auch in einer beliebigen Kombination offener und geschlossener Poren und Hohlräume 108 angeordnet sein.
  • Noch auf 1A verweisend enthält die Leistungs-Halbleitervorrichtung 100 ferner eine elektrisch leitende zweite Schicht 112. Die elektrisch leitende zweite Schicht 112 ist zwischen dem Halbleitersubstrat 102 und der elektrisch leitenden ersten Schicht 104 angeordnet.
  • Die elektrisch leitenden ersten und zweiten Schichten 104, 112 können Teil eines Verdrahtungsbereichs 114 des Halbleitersubstrats 102 sein. Optional kann der Verdrahtungsbereich 114 einen Verdrahtungsteil 1141 enthalten, der zwischen dem Halbleitersubstrat 102 und der elektrisch leitenden zweiten Schicht 112 angeordnet ist. Der Verdrahtungsteil kann eine oder mehrere Verdrahtungsebenen, z.B. strukturierte Metallisierungsschichten und Zwischenschicht-Dielektrika, die zwischen dem Halbleitersubstrat 102 und einer ganz unten gelegenen Metallisierungsschicht oder zwischen Metallisierungsschichten verschiedener Verdrahtungsebenen angeordnet sind, enthalten. Der Verdrahtungsteil kann ferner Kontaktlöcher zum elektrischen Verbinden aktiver Vorrichtungszonen des Halbleitersubstrats 102 mit den Verdrahtungsebenen des Verdrahtungsbereichs 114 enthalten. Für Leistungs-Halbleiterdioden kann die elektrisch leitende erste Schicht 104 beispielsweise eine Anoden- oder Kathodenelektrode sein. Für Leistungs-MOSFETs kann die elektrisch leitende erste Schicht 104 beispielsweise eine Source- oder Drainelektrode sein. Für Leistungs-IGBTs kann die elektrisch leitende erste Schicht 104 beispielsweise eine Emitter- oder Kollektorelektrode sein.
  • In einigen Beispielen ist die elektrisch leitende erste Schicht 104 eine Leistungs-Metallisierungsschicht und ist die elektrisch leitende zweite Schicht 112 eine Barrierenschicht. Beispielsweise kann die Leistungs-Metallisierungsschicht Cu aufweisen, und die Barrierenschicht 104 kann zumindest eines von Ti, TiW, W und Ta aufweisen. In einem anderen Beispiel weist die Leistungs-Metallisierungsschicht Al oder eine Al-Legierung auf, und die Barrierenschicht 104 weist zumindest eines von Ti, TiN und W auf. In noch einem anderen Beispiel weist die Leistungs-Metallisierungsschicht Au auf und ist die Barrierenschicht mit Au kompatibel. Eine gemeinsame Barrierenschicht für zumindest Cu- und Al-Metallsysteme ist beispielsweise TiW. Noch andere Kombinationen einer Leistungs-Metallisierungsschicht/Barrierenschicht sind möglich. Die Barrierenschicht kann konfiguriert werden, um eine Diffusion von Metallatomen und/oder Phasenänderungsmetall aus der Leistungs-Metallisierungsschicht in einer Richtung hin zum Halbleitersubstrat 102 zu verhindern. Beispielsweise kann im Fall einer Cu-Metallisierung die Barrierenschicht TiW oder irgendeine andere geeignete Metallschicht oder einen Stapel von Metallteilschichten aufweisen, die dafür konfiguriert sind, eine Diffusion von Cu-Atomen aus der Leistungs-Metallisierungsstruktur in einer Richtung hin zum Halbleitersubstrat 102 zu verhindern.
  • Weitere Details, die in den obigen Beispielen beschrieben wurden, gelten gleichermaßen für das in 1A bis 1D veranschaulichte Beispiel.
  • 2 veranschaulicht eine partielle Schnittansicht eines anderen Beispiels einer Leistungs-Halbleitervorrichtung 100. Ein Teil der elektrisch leitenden ersten Schicht 104 ist in einen ersten Bereich 1041 und einen zweiten Bereich 1042 unterteilt. Eine erste vertikale Ausdehnung d1 des ersten Bereichs 1041 kann einer zweiten vertikalen Ausdehnung d2 des zweiten Bereichs 1042 entsprechen. Der erste Bereich 1041 ist näher zum Halbleitersubstrat 102 als der zweite Bereich 1042 gelegen. Wie in dem schematischen Graph von 2 veranschaulicht ist, ist eine Menge am2 des Phasenänderungsmaterials, z.B. eine Masse des Phasenänderungsmaterials pro Flächeneinheit, gemittelt entlang der zweiten vertikalen Ausdehnung d2 im zweiten Bereich 1042 größer als eine Menge am1 des Phasenänderungsmaterials, z.B. eine Masse des Phasenänderungsmaterials pro Flächeneinheit, gemittelt entlang der ersten vertikalen Ausdehnung d1 im ersten Bereich 1041.
  • Weitere Details, die in den Beispielen oben beschrieben wurden, können gleichermaßen für das in 2 veranschaulichte Beispiel gelten.
  • 3A veranschaulicht eine partielle Schnittansicht einer anderen Leistungs-Halbleitervorrichtung 100.
  • Die Leistungs-Halbleitervorrichtung 100 enthält einen Halbleiterchip 101. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung enthält ferner einen Träger 116, z.B. einen Leiterrahmen oder ein DCB-Substrat. Der Halbleiterchip 101 und der Träger 116 sind durch ein Verbindungsmaterial 118 miteinander verbunden. Das Verbindungsmaterial enthält ein Phasenänderungsmaterial. Beispielsweise kann das Verbindungsmaterial 118 ein Lötmaterial und/oder ein Sintermaterial enthalten. Das Phasenänderungsmaterial kann beispielsweise in eine Sinterpaste aus Silber integriert sein. Das Phasenänderungsmaterial kann als Teilchen und/oder Schicht(en) integriert sein. Eine vertikale Ausdehnung des Verbindungsmaterials 118 kann beispielsweise von 100 µm bis einige mm reichen.
  • Wie in der partiellen Schnittansicht einer anderen Leistungs-Halbleitervorrichtung 100 in 3B veranschaulicht ist, kann der Halbleiterchip 101 durch ein zweites Verbindungsmaterial 1182 an einer dem Träger 116 entgegengesetzten Seite auch mit einem zweiten Träger 1162 verbunden sein. Das zweite Verbindungsmaterial 1182 kann ebenfalls ein Phasenänderungsmaterial enthalten. Abgesehen vom Halbleiterchip 101 können beispielsweise weitere Halbleiterchips auf dem Träger 116 angeordnet sein. Zum Beispiel kann der zweite Träger 1162 ein Leiterrahmen oder eine DCB-Struktur oder ein Metallband oder ein Clip sein. Der zweite Träger 1162 kann durch eine Gussform eingekapselt sein oder kann beispielsweise in einem Modul angeordnet sein. Der zweite Träger 1162 kann eine verbesserte Kühlung des Halbleiterchips 101, z.B. für eine oberseitige Kühlung, ermöglichen. In einigen Ausführungsformen kann der zweite Träger 1162 ebenfalls elektrisch leitfähig sein und beispielsweise Teil eines Strompfads zwischen Lastanschlüssen des Halbleiterchips 101 sein.
  • Weitere Details, die in den obigen Beispielen beschrieben wurden, gelten gleichermaßen für die in 3A und 3B veranschaulichten Beispiele.
  • 4 veranschaulicht eine partielle Schnittansicht eines anderen Beispiels einer Leistungs-Halbleitervorrichtung 100. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung 100 enthält einen Halbleiterchip 101. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung enthält ferner einen Träger 116. Der Halbleiterchip 101 und der Träger 116 sind an einer ersten Seite des Halbleiterchips 101 über ein Verbindungsmaterial 118 miteinander verbunden. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung 100 enthält ferner den zweiten Träger 1162. Der Halbleiterchip 101 und der zweite Träger 1162 sind durch einen zwischen einer zweiten Seite des Halbleiterchips 101 und dem zweiten Träger 1162 angeordneten leitenden Abstandshalter 120 verbunden. Der leitende Abstandshalter 120 kann dafür konfiguriert sein, Wärme zu leiten, z.B. thermisch leitend sein. Außerdem kann der leitende Abstandshalter 120 auch elektrisch leitend sein, z.B. wenn er Teil eines Strompfads zwischen Lastanschlüssen des Halbleiterchips 101 ist. In einigen Ausführungsformen ist der leitende Abstandshalter 120 von einem elektrischen Potential an einer Vorderseite des Halbleiterchips 101, z.B. einem Sourcepotential, elektrisch getrennt. In diesem Fall kann der leitende Abstandshalter genutzt werden, um beispielsweise Wärme vom Chip zu einem Kühlkörper zu leiten. In einigen Ausführungsformen kann die Anordnung des leitenden Abstandshalters 120 und des zweiten Trägers 1162 in Bezug auf die vertikale Richtung auch vertauscht sein, z.B. kann der zweite Träger 1162 näher zum Halbleiterchip 101 als der leitende Abstandshalter 120 liegen. Ein zweites Verbindungsmaterial 1182 kann zwischen dem leitenden Abstandshalter 120 und dem Halbleiterchip 101 angeordnet sein. Der leitende Abstandshalter 120 weist ein Phasenänderungsmaterial auf. Ähnlich den oben für die elektrisch leitende erste Schicht 104 beschriebenen Beispielen kann zumindest ein Teil des leitenden Abstandshalters 120 Poren 108 enthalten (siehe z.B. 1B bis 1D), die zumindest teilweise mit dem Phasenänderungsmaterial 110 gefüllt sind. Beispielsweise kann der leitende Abstandshalter 120 eines oder mehrere von Aluminium (Al), Kupfer (Cu), Legierungen von Aluminium oder Kupfer, zum Beispiel AlSi, AlCu oder AlSiCu, Nickel (Ni), Titan (Ti), Wolfram (W), Tantal (Ta), Silber (Ag), Gold (Au), Platin (Pt), Palladium (Pd) enthalten.
  • In der beispielhaften Ansicht des in 5A und 5B veranschaulichten leitenden Abstandshalters 120 weist der Abstandshalter 120 Durchgangslöcher 122 auf, wobei die Durchgangslöcher 122 zumindest teilweise mit dem Phasenänderungsmaterial 110 gefüllt sind. Die Durchgangslöcher 120 sind durch Säulen beispielhaft angegeben. Andere Formen der Durchgangslöcher, z.B. vieleckige Formen oder elliptische Formen, können ebenfalls verwendet werden. Beispielsweise kann der leitende Abstandshalter 120 eine Bienenwabenstruktur aufweisen.

Claims (8)

  1. Leistungs-Halbleitervorrichtung (100), aufweisend: einen Träger (116); einen Halbleiterchip (101), der ein Halbleitersubstrat (102) aufweist, wobei der Halbleiterchip (101) und der Träger (116) durch ein Verbindungsmaterial (118) miteinander verbunden sind und das Verbindungsmaterial (118) ein Phasenänderungsmaterial (110) aufweist; eine elektrisch leitende erste Schicht (104), wobei zumindest ein Teil der elektrisch leitenden ersten Schicht (104) Poren (108) aufweist und die elektrisch leitende erste Schicht (104) eine ganz außen gelegene Schicht eines Verdrahtungsbereichs (114) des Halbleitersubstrats (102) ist; eine elektrisch leitende zweite Schicht (112), wobei die elektrisch leitende zweite Schicht (112) zwischen dem Halbleitersubstrat (102) und der elektrisch leitenden ersten Schicht (104) angeordnet ist, und wobei die Poren (108) zumindest teilweise mit dem Phasenänderungsmaterial (110) gefüllt sind.
  2. Leistungs-Halbleitervorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Poren (108) Hohlräume (1083) aufweisen.
  3. Leistungs-Halbleitervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Poren (108) offene Poren (1081), geschlossene Poren (1082) und/oder eine Kombination offener Poren (1081) und geschlossener Poren (1082) aufweisen.
  4. Leistungs-Halbleitervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrisch leitende zweite Schicht (112) ein nichtporöses Metall oder eine nichtporöse Metalllegierung aufweist.
  5. Leistungs-Halbleitervorrichtung (100) nach einen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrisch leitende erste Schicht (104) eine Metall- oder Metalllegierungsschicht ist, die zumindest eines von Cu, Al, Legierungen von Aluminium oder Kupfer, AlSi, AlCu, AlSiCu, Ni, Ti, TiN, TiW, W, Ta, TaN, Ag, Au, Pt, Pd, NiSi enthält.
  6. Leistungs-Halbleitervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Teil der elektrisch leitenden ersten Schicht (104) in einen ersten Bereich (1041) und einen zweiten Bereich (1042) unterteilt ist, wobei der erste Bereich (1041) näher zum Halbleitersubstrat (102) als der zweite Bereich (1042) gelegen ist, und wobei eine Menge des Phasenänderungsmaterials (110) im zweiten Bereich (1042) größer als im ersten Bereich (1041) ist.
  7. Leistungs-Halbleitervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Phasenänderungstemperatur des Phasenänderungsmaterials (110) in einem Bereich von 150°C bis 400°C liegt und die Phasenänderung durch Energieabsorption bei der Phasenänderungstemperatur von Fest nach Fest oder von Fest nach Flüssig stattfindet.
  8. Leistungs-Halbleitervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Phasenänderungsmaterial (110) ein Chalcogenid, ein Salz und/oder ein organisches Phasenänderungsmaterial enthält.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109727738B (zh) * 2018-12-28 2022-01-04 肇庆鼎晟电子科技有限公司 一种耐高温双面异质复合电极热敏芯片
US11610861B2 (en) * 2020-09-14 2023-03-21 Infineon Technologies Austria Ag Diffusion soldering with contaminant protection

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010062914A1 (de) 2010-12-13 2012-06-14 Robert Bosch Gmbh Halbleiter mit einem Verbindungselement zum Aführen von Wärme und Verfahren
DE102014109489A1 (de) 2014-07-08 2016-01-14 Infineon Technologies Ag Elektrisch leitendes element, halbleitervorrichtung mit dem elektrisch leitenden element und verfahren zum herstellen einer wärmesenke
DE102016122973A1 (de) 2015-11-30 2017-06-01 Infineon Technologies Ag Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Schichtstruktur
DE102017100332A1 (de) 2016-01-18 2017-07-20 Infineon Technologies Austria Ag Verfahren zum verarbeiten eines substrats und elektronische vorrichtung
DE102016213140A1 (de) 2016-07-19 2018-01-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Träger, der mit mindestens einem Leistungshalbleiterbauelement bestückt ist
DE102017122053A1 (de) 2017-09-22 2019-03-28 Infineon Technologies Ag Magnetisches Phasenwechselmaterial zur Wärmeabfuhr

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8129847B2 (en) * 2008-11-20 2012-03-06 Farnworth Warren M Interconnect and method for mounting an electronic device to a substrate
US10651108B2 (en) * 2016-06-29 2020-05-12 Intel Corporation Foam composite
US10743442B2 (en) * 2018-12-11 2020-08-11 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Cooling devices including jet cooling with an intermediate mesh and methods for using the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010062914A1 (de) 2010-12-13 2012-06-14 Robert Bosch Gmbh Halbleiter mit einem Verbindungselement zum Aführen von Wärme und Verfahren
DE102014109489A1 (de) 2014-07-08 2016-01-14 Infineon Technologies Ag Elektrisch leitendes element, halbleitervorrichtung mit dem elektrisch leitenden element und verfahren zum herstellen einer wärmesenke
DE102016122973A1 (de) 2015-11-30 2017-06-01 Infineon Technologies Ag Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Schichtstruktur
DE102017100332A1 (de) 2016-01-18 2017-07-20 Infineon Technologies Austria Ag Verfahren zum verarbeiten eines substrats und elektronische vorrichtung
DE102016213140A1 (de) 2016-07-19 2018-01-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Träger, der mit mindestens einem Leistungshalbleiterbauelement bestückt ist
DE102017122053A1 (de) 2017-09-22 2019-03-28 Infineon Technologies Ag Magnetisches Phasenwechselmaterial zur Wärmeabfuhr

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