DE19543245A1 - Halbleitervorrichtung mit flammgespritzter Wärmeausbreitungsschicht und Verfahren für deren Herstellung - Google Patents
Halbleitervorrichtung mit flammgespritzter Wärmeausbreitungsschicht und Verfahren für deren HerstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Halb
leitervorrichtungen und insbesondere Halbleitervorrich
tungen mit flammgespritzter Wärmeausbreitungsschicht
sowie ein Verfahren für deren Herstellung.
Im allgemeinen erzeugen elektronische Schaltungen auf
Halbleiterchips während ihres Betriebs Wärme. Dies trifft
besonders für Leistungshalbleitervorrichtungen zu. Es ist
gängige Praxis, dieses Problem dadurch zu vermindern, daß
der Halbleiterchip an einem Kühlkörper befestigt wird. Im
Stand der Technik wird ein Halbleiterchip an einem wärme
leitenden Metall befestigt, das als Wärmesenke wirkt, die
die Wärme abführt. Ein vorherrschendes Problem, das in
dem herkömmlichen Verfahren auftritt, besteht darin, daß
der Halbleiterchip nicht direkt mit dem wärmeleitenden
Metall verbunden werden kann. Typischerweise hat der
Halbleiterchip einen völlig anderen Wärmeausdehnungsko
effizienten als das wärmeleitende Metall. Wenn daher der
Halbleiterchip direkt mit dem wärmeleitenden Metall
verbunden würde, würde der Chip durch die Spannungen, die
sich aus den unterschiedlichen Ausdehnungen während eines
Temperaturzyklus ergeben, physikalisch beschädigt.
Halbleiterchips, insbesondere Leistungschips werden
herkömmlicherweise an ein Metallsubstrat aus Aluminium
geklebt, indem zwischen das Aluminiumsubstrat und den
Chip eine dielektrische Schicht und möglicherweise andere
Schichten aus verschiedenen Materialien eingefügt werden.
Die anderen Schichten werden typischerweise so gewählt,
daß sie ein Anlöten des Chips an den Stapel von Material
schichten ermöglichen, um so die Wärmeübertragung zwi
schen dem Chip und dem Substrat ohne Einführung von
Materialien, die mit dem Wärmeausdehnungskoeffizienten
des Chips unverträglich sind, zu maximieren. Die anderen
Schichten werden auf dem Aluminiumsubstrat in einem
gewünschten Muster abgelagert. Der Chip wird anschließend
an den Schichtstapel unter Verwendung einer Löttablette
gelötet.
In einer typischen Struktur des Standes der Technik, bei
der das Metallsubstrat Aluminium ist und das Dielektrikum
aus einer Schicht aus Aluminiumoxid (Al₂O₃) auf dem
Substrat besteht, ist zwischen den Siliciumchip und das
Aluminiumoxid eine Metallschicht aus Nickel oder Kupfer
eingefügt, um eine Oberfläche zu schaffen, auf die der
Chip ohne weiteres gelötet werden kann. Die Wärmeausdeh
nungskoeffizienten von Nickel und Kupfer sind jedoch von
demjenigen von Silicium so verschieden, daß die thermi
schen Spannungen in den meisten Anwendungen unannehmbar
sind. Andere Metalle wie etwa Molybdän und Wolfram besit
zen annehmbare Wärmeausdehnungskoeffizienten und zeigen
eine gute Wärmeleitfähigkeit und eine gute elektrische
Leitfähigkeit; für eine gute Haftung zwischen Molybdän
oder Wolfram einerseits und Silicium andererseits ist
jedoch eine lötfähige Schicht erforderlich.
Derzeit wird auf der hinteren Fläche des Siliciumchips
eine Rückseitenmetallschicht aufgebracht, ferner wird auf
die Rückseitenmetallschicht ein Molybdänteil gelötet. Um
die Anzahl der zu lagernden Molybdänteile zu reduzieren,
werden typischerweise für sämtliche Größen von Silicium
chips Molybdänteile mit einer einzigen Größe verwendet.
Um eine Anpassung an alle Größen der Chips vorzunehmen,
muß das gemeinsame Molybdänteil groß genug sein, um die
größte Chipgröße aufzunehmen. Dies hat bei kleinen Chips
zur Folge, daß die Molybdänteile zu groß sind, wodurch
die Packungsdichte verringert wird, weil eine unnötig
große Gehäuse-Aufbringfläche erforderlich ist, die das
große Molybdänteil trägt. Dies bewirkt außerdem eine
Verschwendung von Materialien. Darüber hinaus erzeugt das
Verlöten des Siliciumchips mit dem Molybdänteil übermäßig
viel Wärme, die die Eigenschaften der elektronischen
Schaltungen auf dem Chip beschädigen und/oder verändern
kann. Ferner fügt das Lötmittel einen Wärmewiderstand
hinzu und verändert aufgrund der geringen Wärmeleitfähig
keit und des Vorhandenseins von Leerräumen zwischen dem
Siliciumchip und dem Molybdänteil eine wirksame Wärmeab
führung.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die
obenerwähnten Nachteile des Standes der Technik zu besei
tigen und eine Halbleitervorrichtung mit einer Wärmeaus
breitungsschicht zu schaffen, durch die ein Halbleiter
chip an einem Metallsubstrat befestigt werden kann, die
eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit bietet, weniger Verarbei
tungsschritte als herkömmliche Prozesse erfordert, deren
Wärmeausdehnungskoeffizient mit demjenigen des Halblei
terchips verträglich ist und die für die Befestigung am
Halbleiterchip kein Lötmittel erfordert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine
Halbleitervorrichtung und ein Verfahren für deren Her
stellung, wie sie in den unabhängigen Ansprüchen defi
niert sind. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gerichtet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut
lich beim Lesen der folgenden Beschreibung, die auf die
beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterwa
fers mit einer flammgespritzten Wärmeausbrei
tungsschicht gemäß der vorliegenden Erfindung,
die an der hinteren Oberfläche des Wafers befe
stigt ist;
Fig. 2 eine Schnittansicht zur Erläuterung einer flamm
gespritzten Wärmeausbreitungsschicht in einer die
vorliegende Erfindung enthaltenden elektronischen
Vorrichtung; und
Fig. 3 eine Schnittansicht zur Erläuterung einer weite
ren Ausführungsform einer flammgespritzten Wärme
ausbreitungsschicht in einer die vorliegende Er
findung enthaltenden elektronischen Vorrichtung.
In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen in
sämtlichen Figuren gleiche oder entsprechende Elemente.
In Fig. 1 ist ein allgemein mit 10 bezeichneter Halblei
terwafer gezeigt. Der Halbleiterwafer 10 kann aus irgend
einem Halbleitermaterial wie etwa Silicium, Germanium,
Siliciumcarbid, Siliciumgermanium, Galliumarsenid und
dergleichen hergestellt sein. Auf einer oberen Fläche 13
des Halbleiterwafers 10 sind mehrere Halbleiterchips 12
definiert. Jeder Halbleiterchip 12 enthält eine elektro
nische Schaltung, die in dieser Ausführungsform eine
Leistungsschaltung ist, die während des Betriebs wenig
stens ein Watt abstrahlt. Obwohl in der vorliegenden
Ausführungsform eine Leistungsschaltung gezeigt ist, ist
für den Fachmann offensichtlich, daß im wesentlichen jede
Halbleiterschaltung in Betracht kommt und daß die Schal
tungen durch irgendwelche bekannten Verfahren einschließ
lich des epidaktischen Wachstums, der Implantation, der
Isolierfilmabscheidung, der Musterdefinition usw. gefer
tigt werden.
Auf der hinteren Oberfläche des Halbleiterwafers 10, die
der die elektronischen Schaltungen tragenden oberen Ober
fläche 13 gegenüberliegt, ist eine Rückseitenmetall
schicht 15 aufgebracht. Die Rückseitenmetallschicht 15
wird durch irgendein herkömmliches Verfahren wie etwa
Aufdampfung, Katodenzerstäubung oder dergleichen abge
schieden. Die Rückseitenmetallschicht 15 kann aus irgend
einem geeigneten Material wie etwa Chrom-Nickel-Gold,
Titan-Nickel-Silber oder aus irgendeinem anderen Mate
rial, das die im folgenden beschriebenen Funktionen
erfüllt, gefertigt sein. Die Rückseitenmetallschicht 15
ist dazu vorgesehen, die Anhaftung zusätzlicher Schichten
zu verbessern und/oder einen ohmschen Kontakt mit dem
Halbleiterwafer 10 zu schaffen. Selbstverständlich wird
in einigen Anwendungen die Rückseitenmetallschicht 15
nicht notwendig sein, wobei die zusätzlichen Schichten
direkt auf dem Halbleiterwafer 10 ausgebildet werden
können. Die gesamte Offenbarung ist so zu verstehen, daß
bei der Beschreibung eines Schrittes des Abscheidens von
Material auf die hintere Oberfläche eines Halbleiter
wafers 10 dieser Halbleiterwafer 10 eine Rückseiten
metallschicht 15 aufweist oder nicht aufweist.
Wie weiterhin in Fig. 1 gezeigt, wird auf die hintere
Oberfläche des Halbleiterwafers 10 eine Wärmeausbrei
tungsschicht 18 durch Flammspritzen aufgebracht. Das
Flammspritzen eines Materials wird normalerweise durch
eine im Handel erhältliche Ausrüstung ausgeführt und
besteht im allgemeinen aus einer Sauerstoff-Propylen-
Flamme oder aus einer Sauerstoff-Acetylen-Flamme, in die
das aufzubringende Material gespritzt wird. Die Ausrü
stung zum Flammspritzen ist von Firmen wie etwa Thermal
Spray Technology Inc. in New York erhältlich. Im allge
meinen enthält die Wärmeausbreitungsschicht 18 irgendein
Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, der im
wesentlichen (mit Abweichungen im Millionstelbereich) dem
Wärmeausdehnungskoeffizienten des Halbleiterwafers 10
ähnlich ist, z. B. Molybdän, Wolfram usw. Das Flammsprit
zen kann relativ gleichmäßig ausgeführt werden, wobei die
Wärmeausbreitungsschicht 18 dick genug abgeschieden wird,
um eine gleichmäßige Wärmeausbreitung jeglicher im Halb
leiterchip 12 erzeugter Wärme zu schaffen. Im allgemeinen
liegt die Dicke der Wärmeausbreitungsschicht 18 im Be
reich von ungefähr 0,13 mm bis 0,50 mm und vorzugsweise
im Bereich von ungefähr 0,20 mm bis 0,25 mm (8 bis 10
Tausendstel Zoll). Molybdän- und Wolfram-Flammspritzquel
len sind auf dem Markt ohne weiteres erhältlich.
In herkömmlichen Vorrichtungen wird ein Wärmeausbrei
tungsteil an einem Chip durch ein Lötmittel befestigt.
Dies wird dadurch erzielt, daß zwischen einen Halbleiter
chip und das Wärmeausbreitungsteil eine Löttablette
eingefügt wird. Die Übereinanderschichtung wird dann bei
einer Temperatur im Bereich von 380° bis 425°C für lange
Zeitperioden geglüht, wobei die Temperatur für wenigstes
10 Minuten 300°C übersteigt. Diese übermäßige Wärme wird
viele Typen von Halbleiterchips beschädigen oder verän
dern, insbesondere jene, die eine Diffusion, eine Be
strahlung und/oder Implantierungen verwenden, die durch
über längere Zeit einwirkende Wärme nachteilig beeinflußt
werden. Außerdem treten zwischen dem Halbleiterchip und
dem Wärmeausbreitungsteil Leerräume in der Größenordnung
von 5 bis 30% auf. Ferner wird darauf hingewiesen, daß
diese herkömmlichen Verfahren nur in der Weise wirken,
daß der Halbleiterchip an die Wärmeausbreitungsteile
angeschlossen wird, so daß zusätzliche Befestigungs- und
Handhabungsmaßnahmen erforderlich sind.
In einem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird ein
Flammspritzvorgang verwendet, um eine Wärmeausbreitungs
schicht 18 auf der gesamten hinteren Fläche des Halblei
terchips 10, d. h. auf sämtlichen der mehreren Halblei
terchips 10 in einem einzigen Schritt vor der Einzelchip
bildung ("dicing" im Englischen) aufzubringen. Selbstver
ständlich kann jeder Halbleiterchip 12 einzeln flammge
spritzt werden, um eine Wärmeausbreitungsschicht 18
aufzubringen, falls dies gewünscht ist. In jedem Fall
kann eine ausreichend dicke Wärmeausbreitungsschicht 18
durch Flammspritzen in weniger als ungefähr einer Minute
aufgebracht werden, weshalb der Halbleiterwafer 10 auf
weniger als ungefähr 200°C erwärmt wird. Sobald die
Wärmeausbreitungsschicht 18 auf den Halbleiterwafer 10
aufgebracht worden ist, kann er in mehrere Halbleiter
chips 12 zerteilt werden.
In Fig. 2 ist eine allgemein mit dem Bezugszeichen 20
bezeichnete elektronische Vorrichtung gezeigt. Die elek
tronische Vorrichtung 20 enthält einen einzelnen Halblei
terchip 12 (der aus dem Halbleiterwafer 10 herausgelöst
worden ist) mit einer Rückseitenmetallschicht 15 und
einer Wärmeausbreitungsschicht 18, die darauf wie oben
beschrieben ausgebildet worden sind, und einem isolierten
Metallsubstrat 25. Selbstverständlich können in anderen
Anwendungen anstelle des isolierten Metallsubstrats wie
hier beschrieben andere Typen von Kühlkörpern verwendet
werden. Das isolierte Metallsubstrat 25 kann irgendein
herkömmliches Substrat sein und enthält in dieser beson
deren Ausführungsform ein Metallsubstrat 27 wie etwa
Aluminium, auf das eine Schicht 29 aus organischem Iso
liermaterial aufgebracht ist. Auf die Schicht 29 ist eine
Kupferschicht 30 aufgebracht, die ermöglicht, daß die
Wärmeausbreitungsschicht 18 daran angelötet werden kann.
Eine Löttablette 32 mit einem verhältnismäßig niedrigen
Schmelzpunkt wird zwischen der Wärmeausbreitungsschicht
18 und der Kupferschicht 30 geschmolzen, um die elektro
nische Vorrichtung 20 zu vervollständigen. Vorzugsweise
wird ein Lötmittel mit niedrigem Schmelzpunkt, der im
Bereich von ungefähr 180 bis 221°C liegt, verwendet.
Optional können Lötmittel mit höherem Schmelzpunkt bis zu
320°C verwendet werden, wenn der Halbleiterchip gegen
über hohen Löttemperaturen nicht empfindlich ist.
Nun wird mit Bezug auf Fig. 3 eine weitere Ausführungs
form einer elektronischen Vorrichtung 120 erläutert. Die
elektronische Vorrichtung 120 ist im wesentlichen der
elektronischen Vorrichtung 20 von Fig. 2 ähnlich und
enthält einen Halbleiterchip 112, eine Wärmeausbreitungs
schicht 118, eine Löttablette 132, eine Kupferschicht
130, eine Schicht 129 aus organischem Isoliermaterial und
ein Metallsubstrat 127. Die elektronische Vorrichtung 120
unterscheidet sich von der elektronischen Vorrichtung 20
der vorangehenden Ausführungsform dadurch, daß die Wärme
ausbreitungsschicht 118 direkt auf die hintere Fläche des
Halbleiterchips 112 flammgespritzt wird, ohne daß dazwi
schen eine Rückseitenmetallschicht eingefügt ist.
Somit werden eine neue und verbesserte Wärmeausbreitungs
schicht sowie ein Verfahren für deren Herstellung offen
bart. Die Löt-Grenzfläche zwischen der Wärmeausbreitungs
schicht und dem Halbleiterchip ist beseitigt, weshalb das
Lötmaterial sowie die Leerräume, die räumlich begrenzte
Temperaturgradienten hervorrufen, beseitigt sind. Die
Beseitigung des Lötschrittes verringert die Erwärmung des
Halbleiterchips während der Fertigung, welche eine zu
sätzliche Diffusion hervorrufen und die Eigenschaften der
Vorrichtung negativ beeinflussen würde. Außerdem ist die
Weglassung der Lötschicht im Hinblick auf ein gewachsenes
Umweltbewußtsein vorteilhaft, weil der Bleigehalt in der
Vorrichtung reduziert ist.
Da die Wärmeausbreitungsschicht direkt auf der Rückseite
des Halbleiterwafers vor dem Zerteilen des Wafers in
Chips erfolgen kann, können Wärmeausbreitungsteile,
Löttabletten und zusätzliche Verarbeitungsschritte besei
tigt werden. Dadurch wird die Handhabung der Teile ver
ringert und werden die Kosten reduziert. Ferner führt die
Ausbildung der Wärmeausbreitungsschicht direkt auf dem
Halbleiterwafer vor dem Zerteilen des Wafers in Chips
stets zu einer Größenübereinstimmung zwischen der Wärme
ausbreitungsschicht und dem Halbleiterchip im Endprodukt,
wodurch die Aufbringflächen und damit die Platzverschwen
dung reduziert werden. Die Verringerung der Prozeß
schritte und der verwendeten Teile reduzieren wesentlich
die Fertigungskosten des Endprodukts.
Obwohl besondere Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, kann der
Fachmann selbstverständlich Abwandlungen und Verbesserun
gen vornehmen. Es ist daher beabsichtigt, daß der Umfang
der Erfindung nicht auf die gezeigten und beschriebenen
besonderen Ausführungsformen eingeschränkt sein soll,
sondern durch die beigefügten Patentansprüche definiert
ist.
Claims (20)
1. Halbleitervorrichtung mit flammgespritzter Wärme
ausbreitungsschicht (18, 118),
gekennzeichnet durch
einen Halbleiterchip (12, 112) mit zwei gegen überliegenden Seiten und einem bestimmten Wärmeausdeh nungskoeffizienten, und
eine Wärmeausbreitungsschicht (18, 118), die ein Material enthält, das auf einer Seite des Halbleiterchips durch Flammspritzen abgeschieden ist, wobei das Material einen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt, der im wesentlichen dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Halb leiterchips (12, 112) ähnlich ist.
einen Halbleiterchip (12, 112) mit zwei gegen überliegenden Seiten und einem bestimmten Wärmeausdeh nungskoeffizienten, und
eine Wärmeausbreitungsschicht (18, 118), die ein Material enthält, das auf einer Seite des Halbleiterchips durch Flammspritzen abgeschieden ist, wobei das Material einen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt, der im wesentlichen dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Halb leiterchips (12, 112) ähnlich ist.
2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Wärmeausbreitungsschicht (18, 118) ein Mate
rial enthält, das aus der Molybdän und Wolfram enthalten
den Gruppe gewählt ist.
3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Wärmeausbreitungsschicht eine Dicke im Be
reich von 0,13 bis 0,50 mm besitzt.
4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
auf einer Seite des Halbleiterchips (12) eine Metallschicht (15) abgeschieden ist und
die Wärmeausbreitungsschicht (18) auf der Metall schicht (15) abgeschieden ist.
auf einer Seite des Halbleiterchips (12) eine Metallschicht (15) abgeschieden ist und
die Wärmeausbreitungsschicht (18) auf der Metall schicht (15) abgeschieden ist.
5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
der Halbleiterchip (12, 112) ein Abschnitt eines Halbleiterwafers (10) ist und
die Wärmeausbreitungsschicht (18, 118) eine hintere Oberfläche des Halbleiterwafers (10) bedeckt.
der Halbleiterchip (12, 112) ein Abschnitt eines Halbleiterwafers (10) ist und
die Wärmeausbreitungsschicht (18, 118) eine hintere Oberfläche des Halbleiterwafers (10) bedeckt.
6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
auf einer der Wärmeausbreitungsschicht (18, 118)
gegenüberliegenden Seite des Halbleiterchips (12, 112)
eine elektronische Schaltung ausgebildet ist.
7. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, gekenn
zeichnet durch
ein Metallsubstrat (27, 127), wobei eine gegen
überliegende Fläche der Wärmeausbreitungsschicht (18,
118) am Metallsubstrat (27, 127) befestigt ist.
8. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrich
tung mit flammgespritzter Wärmeausbreitungsschicht,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Herstellen eines Halbleiterchips (12, 112) mit einem bestimmten Wärmeausdehnungskoeffizienten und einer hinteren Oberfläche,
Bereitstellen eines Materials mit einem Wärmeaus dehnungskoeffizienten, der im wesentlichen gleich dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Halbleiterchips (12, 112) ist, und
Flammspritzen einer Wärmeausbreitungsschicht (18, 118) aus dem bereitgestellten Material auf die hintere Fläche des Halbleiterchips (12, 112).
Herstellen eines Halbleiterchips (12, 112) mit einem bestimmten Wärmeausdehnungskoeffizienten und einer hinteren Oberfläche,
Bereitstellen eines Materials mit einem Wärmeaus dehnungskoeffizienten, der im wesentlichen gleich dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Halbleiterchips (12, 112) ist, und
Flammspritzen einer Wärmeausbreitungsschicht (18, 118) aus dem bereitgestellten Material auf die hintere Fläche des Halbleiterchips (12, 112).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß
der Schritt des Bereitstellens des Materials die
Bereitstellung eines Materials enthält, das aus einer
Molybdän und Wolfram enthaltenden Gruppe gewählt ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß
der Schritt des Flammspritzens die Abscheidung
der Wärmeausbreitungsschicht (18, 118) mit einer Dicke im
Bereich von 0,13 bis 0,50 mm enthält.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß
der Schritt des Herstellens des Halbleiterchips
(12, 112) die Abscheidung einer Metallschicht (15) auf
die hintere Fläche des Halbleiterchips (12, 112) vor dem
Flammspritzen der Wärmeausbreitungsschicht (18, 118)
enthält.
12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß
der Schritt des Herstellens des Halbleiterchips
(12, 112) die Herstellung eines Halbleiterwafers (10)
enthält, der mehrere darauf definierte Halbleiterchips
(12, 112) besitzt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß
der Schritt des Flammspritzens der Wärmeausbrei
tungsschicht (18, 118) das Flammspritzen der Wärmeaus
breitungsschicht (18, 118) auf eine hintere Fläche des
Halbleiterwafers (10) enthält, so daß die hintere Fläche
jedes der mehreren Halbleiterchips (12, 112) bedeckt ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich
net, daß
der Schritt des Herstellens des Halbleiterchips
(12, 112) das Zerteilen des Halbleiterwafers (10) in
einzelne Halbleiterchips (12, 112) nach dem Flammspritzen
der hinteren Fläche des Halbleiterwafers (10) enthält.
15. Verfahren zum Herstellen einer elektronischen
Vorrichtung,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Herstellen eines Halbleiterwafers (10) mit einem bestimmten Wärmeausdehnungskoeffizienten, einer vorderen Fläche und einer hinteren Fläche,
Definieren mehrerer Halbleiterchips (12, 112) und Ausbilden mehrerer elektronischer Schaltungen, jeweils eine auf jedem der mehreren Halbleiterchips (12, 112), auf der vorderen Fläche des Halbleiterwafers (10),
Bereitstellen eines Materials, dessen Wärmeaus dehnungskoeffizient dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Halbleiterwafers (10) im wesentlichen ähnlich ist, und
Zerlegen des Halbleiterwafers in einzelne, defi nierte Halbleiterchips (12, 112).
Herstellen eines Halbleiterwafers (10) mit einem bestimmten Wärmeausdehnungskoeffizienten, einer vorderen Fläche und einer hinteren Fläche,
Definieren mehrerer Halbleiterchips (12, 112) und Ausbilden mehrerer elektronischer Schaltungen, jeweils eine auf jedem der mehreren Halbleiterchips (12, 112), auf der vorderen Fläche des Halbleiterwafers (10),
Bereitstellen eines Materials, dessen Wärmeaus dehnungskoeffizient dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Halbleiterwafers (10) im wesentlichen ähnlich ist, und
Zerlegen des Halbleiterwafers in einzelne, defi nierte Halbleiterchips (12, 112).
16. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch
den folgenden Schritt:
Befestigen der Wärmeausbreitungsschicht (18, 118) jedes einzelnen Chips (12, 112) auf einem Metallsubstrat (27, 127).
Befestigen der Wärmeausbreitungsschicht (18, 118) jedes einzelnen Chips (12, 112) auf einem Metallsubstrat (27, 127).
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich
net, daß
der Schritt des Befestigens der Wärmeausbrei
tungsschicht (18, 118) an einem isolierten Metallsubstrat
(27, 127) den Schritt des Verlötens der Wärmeausbrei
tungsschicht (18, 118) am Metallsubstrat (27, 127) ent
hält.
18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich
net, daß
der Schritt des Bereitstellens des Materials das
Bereitstellen eines Materials, das aus einer Molybdän und
Wolfram enthaltenden Gruppe gewählt ist, enthält.
19. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich
net, daß
der Schritt des Flammspritzens das Ablagern der
Wärmeausbreitungsschicht (18, 118) mit einer Dicke im
Bereich von 0,13 bis 0,50 mm enthält.
20. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch
den folgenden Schritt:
Abscheiden einer Rückseitenmetallschicht (15) auf der hinteren Fläche des Halbleiterwafers (10) vor dem Schritt des Flammspritzens der Wärmeausbreitungsschicht (18).
Abscheiden einer Rückseitenmetallschicht (15) auf der hinteren Fläche des Halbleiterwafers (10) vor dem Schritt des Flammspritzens der Wärmeausbreitungsschicht (18).
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/354,384 US6300167B1 (en) | 1994-12-12 | 1994-12-12 | Semiconductor device with flame sprayed heat spreading layer and method |
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DE19543245A Withdrawn DE19543245A1 (de) | 1994-12-12 | 1995-11-20 | Halbleitervorrichtung mit flammgespritzter Wärmeausbreitungsschicht und Verfahren für deren Herstellung |
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US (1) | US6300167B1 (de) |
JP (1) | JPH08236553A (de) |
DE (1) | DE19543245A1 (de) |
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1994
- 1994-12-12 US US08/354,384 patent/US6300167B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-11-20 DE DE19543245A patent/DE19543245A1/de not_active Withdrawn
- 1995-12-08 JP JP7345550A patent/JPH08236553A/ja active Pending
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