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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
Halbleitervorrichtung und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung
einer Energieversorgungs-Halbleitervorrichtung, welche durch ein
Energieversorgungsmodul dargestellt wird. Das Energieversorgungsmodul
weist eine Anordnung auf, in welcher ein Element, welches einen
Siliziumchip oder Ähnliches
auf einem Isolatorsubstrat, wie ein Keramiksubstrat, aufgelötet aufweist,
welches eine metallene Schaltungsschicht besitzt, auf einen Metallträger gelötet ist.
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Die
Herstellung von Energieversorgungs-Halbleitervorrichtung ist im
Allgemeinen bisher durch eines der drei folgenden Verfahren ausgeführt worden.
In dem ersten Verfahren wird als Erstes ein einstweiliges Löten unter
Verwendung eines Durchlaufofens (eines Tunnelofens) in einer Atmosphäre verringerten
Drucks ausgeführt,
um Lötmittel auf
Elektroden auf einer unteren Seite eines Siliziumchips bereitzustellen.
Nachfolgend wird der Siliziumchip auf ein Isolatorsubstrat mit dem
Lötmittel
dazwischen gelötet.
Danach wird die Drahtverbindung ausgeführt. Das daraus resultierende
Element wird sodann in der Atmosphäre verringerten Drucks auf
einen Metallträger,
welcher aus Kupfer hergestellt ist, unter Verwendung eines Flussmittels
gelötet.
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In
dem zweiten Verfahren werden ein Siliziumchip und ein Isolatorsubstrat
in einem Durchlaufofen mit einer Atmosphäre verringerten Drucks aneinander
gelötet.
Danach wird die Drahtverbindung ausgeführt. Das resultierende Element
wird sodann unter Verwendung des Durchlaufofens in der reduzierten
Atmosphäre
auf einen Metallträger
gelötet.
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In
dem dritten Verfahren wird unter Verwendung eines Ofens verringerten
Drucks in einer inerten Atmosphäre
ein Siliziumchip, ein Isolatorsubstrat und ein Metallträger mit
einem Lot mit einem Flussmittel im Kern verlötet. Danach wird die Drahtverbindung ausgeführt.
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Im Übrigen verursacht
in einer Energieversorgungs-Halbleitervorrichtung, wie einem Energieversorgungsmodul,
ein großer
darin fließender
Strom eine beachtliche Menge an Wärme, welche in dem Siliziumchip
erzeugt wird. Dieses kann so viel wie mehrere zehn oder mehrere
tausend Watt betragen. Eine hervorragende Wärmedissipationseigenschaft ist
daher in der Energieversorgungs-Halbleitervorrichtung erforderlich.
Das Vorhandensein von Hohlräumen
in einer lotverbundenen Schicht zwischen dem Siliziumchip und dem
Isolatorsubstrat oder in einer lotverbundenen Schicht zwischen dem
Isolatorsubstrat und dem Metallträger verhindert jedoch eine Wärmedissipation.
Dieses führt
zu einer wesentlichen Verschlechterung in der Wärmedissipationseigenschaft
der Halbleitervorrichtung, wodurch die Vorrichtung beschädigt wird.
Es ist daher wichtig, dass so wenig Hohlräume wie möglich in der lotverbundenen
Schicht vorhanden sind.
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Ein
Grund dafür,
dass Hohlräume
in der lotverbundenen Schicht erzeugt werden, liegt darin, dass
ein Gas, wie Kohlendioxidgas, das in einem Lotmaterial gelöst ist,
in dem Lot verbleibt, wenn das Lot schmilzt. Hohlräume können ebenso
während
des Lötens
erzeugt werden, wenn Materialien, die sich auf den Oberflächen des
Lots befinden, oder die zu verbindenden Komponenten oder Zinnoxid,
Kupferoxid auf der gemusterten Kupferoberfläche, Nickeloxid auf der gemusterten
Metalloberfläche
oder Plattierung oder Ähnliches
reduziert werden und H2O, welches dadurch
erzeugt wird, ausgast, um Hohlräume zu
erzeugen. Weiterhin können
Hohlräume
ebenso durch Gase erzeugt werden, welche durch Verdampfen eines
Flussmittels erzeugt werden, wenn das Flussmittel selbst in der
Lotverbindungsschicht verbleibt.
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Daher
sind, um die Erzeugung von Hohlräumen
in der Lotverbindungsschicht zu verringern, gemeinhin Gegenmaßnahmen
ergriffen worden, um zu verhindern, dass die Oberflächen der
zu verbindenden Komponenten oxidiert werden und um die Oberflächen rein
zu halten. Lotmaterialien ohne gelöstes Gas oder Lotmaterialien
mit einer guten Benetzbarkeit können
ebenso verwendet werden, und das Löten kann in einer Atmosphäre mit verringertem
Druck ausgeführt
werden. Außerdem
sind Gegenmaßnahmen
getroffen worden, um das Lotprofil zu optimieren und Deformationen
der Komponenten, die zu verbinden sind, zu steuern.
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Es
gibt eine Anzahl von Vorschlägen
hinsichtlich des Verfahrens des Lötens. Zum Beispiel ist ein
Verfahren bekannt, in welchem eine Atmosphäre, welche ein Gas enthält, das
eine größere thermische Leitfähigkeit
als die der Luft innerhalb eines versiegelten Gefäßes aufweist,
ausgebildet wird, und der Druck der Atmosphäre wird vor dem Erhitzen und Schmelzen
des Lotes verringert. Bevor das Lot sich verfestigt, wird der Druck
der Atmosphäre
erhöht,
so dass er größer als
der Druck vor dem Schmelzen des Lotes (JP-A-11-154785) ist. In diesem
Verfahren wird durch das Komprimieren der Hohlräume das Volumen derselben verringert.
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Zusätzlich ist
ein Verfahren bekannt, in welchem ein Lot auf einem Substrat vorgesehen
ist, und elektronische Bauteile werden zeitweise auf den Lotbereichen
angebracht, bevor das Lot erwärmt
und in einem Vakuum geschmolzen wird, um die elektronischen Bauteile
zu verlöten
(JP-A-7-79071). In dem Verfahren wird keine Verringerung von Gas,
wie Wasserstoffgas, angewendet.
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Außerdem ist
ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung bekannt,
welches den Schritt des Ausführens
eines Lötverbindens
eines Isolatorsubstrats beinhaltet, welches eine Leiterschicht auf
einem Metallträger
besitzt, und den Schritt des Anbringens eines Halbleiterchips auf
dem Isolatorsubstrat, worin der Schritt des Ausführens des Lötverbindens den Schritt des
Schmelzens des Lotes unter atmosphärischem Druck, den Schritt
des Verringerns des Drucks des geschmolzenen Lots, den Schritt des
Zurückführens des
Drucks des geschmolzenen Lots auf atmosphärischen Druck und den Schritt
der Verfestigung des geschmolzenen Lots einschließt (JP-A-11-186331).
Das Verfahren ist eines, in dem eine Vakuumoperation für das Lötverbinden
unter Verwendung eines Flussmittels angewendet wird. In der Veröffentlichung
wird kein Bezug zu Wasserstoff oder eine Atmosphäre verringerten Drucks hergestellt.
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Weiterhin
ist ein Verfahren bekannt, in welchem, wenn ein bloßer Chip
oder Ähnliches
und ein Wärmeverteiler
verlötet
werden, der Wärmeverteiler, auf
den der bloße
Chip zuvor gelötet
worden ist, in einen Vakuum-Wärmebehandlungsofen
verbracht wird. Sodann wird Erwärmen
ausgeführt,
während das
Innere des Ofens evakuiert wird, um den verlöteten Teil nochmals zu schmelzen
(JP-A-5-291314). Das Verfahren ist ein Lötverfahren unter Verwendung eines
Flussmittels, und es wird in der Veröffentlichung kein Bezug zu
Wasserstoff oder einer Atmosphäre
mit verringertem Druck hergestellt.
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Zusätzlich ist
ein Verfahren zum Ausführen von
Lötverbinden
unter Verwendung eines Lötapparats
bekannt. Der Lötapparat
schließt
ein Verarbeitungsgefäß, Mittel
zum Steuern der Atmosphäre
und des Drucks in dem Verarbeitungsgefäß durch Erzeugen einer Atmosphäre niedriger
Sauerstoffkonzentration durch Evakuieren und Einleiten eines Gases hoher
Reinheit und eine Wärmevorrichtung,
welche in dem Verarbeitungsgefäß vorgesehen
ist, ein. Das Lötverbinden
wird unter Verwendung des Lötapparats
durch Er wärmen
einer Leiterplatine mit der Wärmeeinrichtung
und durch Steuern des Drucks der Atmosphäre in dem Verarbeitungsgefäß ausgeführt (JP-A-8-242069).
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In
den ersten bis dritten oben erläuterten
Verfahren treten jedoch die folgenden Probleme auf. Bei dem ersten
Verfahren wird der Siliziumchip auf einem Joch angebracht, und es
werden sowohl vorläufiges Löten als
auch weiteres Löten
des Siliziumchips auf das Isolatorsubstrat ausgeführt. Das
wiederholte Löten
erhöht
die Wahrscheinlichkeit, die Siliziumchips zu beschädigen, und
ist dafür
verantwortlich, eine Fehlfunktion in deren elektrischen Eigenschaften
zu verursachen.
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Bei
den ersten und zweiten Verfahren kann ein Bimetall-Effekt aufgrund
von Unterschieden in den Wärmeausdehnungskoeffizienten
zwischen dem Siliziumchip, der metallenen Leiterplatine und der Keramik
ein Verziehen in dem Isolatorsubstrat nach dem Löten erzeugen. Die erzeugte
Verziehung erzeugt eine nicht gleichförmige Spannung in dem Siliziumchip
während
des Drahtverbindens. Der entstehende Schaden kann eine Fehlfunktion
in der elektrischen Eigenschaft der Siliziumchips verursachen.
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Bei
den ersten und dritten Verfahren muss eine Reinigung ausgeführt werden,
nachdem das Löten
beendet worden ist, um Flussmittel zu entfernen. Verunreinigungen,
wie Reste von dem Reinigen, die an der Oberfläche des Siliziumchips haften,
können jedoch
ebenso eine Fehlfunktion in elektrischen Eigenschaften, wie eine
Herabsetzung der Durchbruchspannung, verursachen. Insbesondere bei
dem dritten Verfahren verhindern anhaftende Flussmittelrückstände oder
Rückstände von
dem Reinigen, da das Drahtverbinden nach dem Reinigen ausgeführt wird,
dass Drahtverbindungsbereiche starke Verbindungen ausbilden, wodurch
die Verlässlichkeit
verringert wird.
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Bei
den ersten und dritten Verfahren wird ein Lötdurchlaufofen, der eine Gesamtlänge von
nahezu 10 m aufweist, verwendet. Wenn der Ofen in Betrieb ist, muss
ein kontinuierlicher Fluss von Gas, welches zum Löten notwendig
ist, wie Wasserstoff oder Stickstoff, ununterbrochen zur Verfügung gestellt
werden. Außerdem
erfordern Unterschiede in der Wärmekapazität der Materialien,
welche in den Ofen eingeführt werden,
eine Steuerung der Ofentemperatur, wann immer ein Material eingeführt wird.
Zu Beginn des Ofenbetriebs kostet es viel Zeit, bis die Temperatur und
Atmosphäre
innerhalb des Ofens gleichmäßig werden.
Dieses resultiert in hohen Betriebskosten.
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Außerdem tritt
in den ersten bis dritten oben erklärten Verfahren das folgende
Problem hinsichtlich der Wärmedissipation
auf. In dem ersten und zweiten Verfahren wird das Löten unter
atmosphärischem
Druck (Normaldruck) unter Verwendung des Durchlaufofens ausgeführt. Dieses
verursacht, dass Pfade von Hohlräumen
in dem Lot, welche erzeugt werden, während das Lot schmilzt, durch
das viskose Lot oder die zu verbindenden Komponenten abgetrennt
werden. Daher neigen die Hohlräume
dazu, in den Lotverbindungsschichten zu verbleiben. Somit ist es,
wie oben erläutert,
notwendig, Lotmaterial mit weniger gelöstem Gas zu verwenden oder
Lotmaterialien oder zu verbindende Komponenten so zu lagern und
zu versiegeln, dass deren Oberflächen
nicht oxidiert werden. Dieses bringt jedoch einen Zuwachs in den
Kosten der Materialien mit sich. Außerdem ist eine genaue Steuerung
der Sauerstoffkonzentration, des Taupunkts und des Temperaturprofils
in dem Lötofen
erforderlich, welches zu einem signifikanten Anwachsen der Betriebskosten
des Lötofens
führt.
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Außerdem verursacht
in dem dritten Verfahren eine nicht hinreichende Reduzierung des
Drucks Spuren von entferntem Flussmittel, d.h. Spuren von verlaufenem
Flussmittel, die als Hohlräume
in der Lotverbindungsschicht verbleiben. Zusätzlich erfordert das Verfahren
so viel Zeit, durch Druckverringerung sämtliche Flussmittel zu entfernen,
dass eine Herabsetzung in der Produktivität in dem Fall eines Haubenofens
resultiert. Außerdem
kann Kolophonium, ein wesentlicher Bestandteil des Flussmittels,
an dem Inneren der Druckreduktionskammer anhaften oder kann sich
auf der Leitung ablagern. Dieses erfordert ein häufiges Reinigen des Inneren
des Apparats mit dem Ergebnis, dass das Warten und Steuern des Apparats
sehr kostspielig wird. Weiterhin verursacht das Löten, welches
bei 300 °C
oder mehr ausgeführt
wird, ein Anhaften des verbrannten Flussmittels. Daher kann das
Löten nicht
bei 300 °C
oder mehr ausgeführt
werden.
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Die
US-A-4860942 offenbart ein Verfahren zum Löten hohlraumfreier Verbindungen.
Das IEEE-Dokument Nr. 0569-5503/88/0000-0330 (Mizuishi, K. et al.)
(1988-05-09) offenbart Flussmittelfreies und im wesentlichen hohlraumfreies
Löten von
Halbleiterchips. Die US-A-4645116 offenbart Flussmittelfreies Verbinden
von mikroelektronischen Chips.
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Die
vorliegende Erfindung ist mit Hinblick auf die oben beschriebenen
Probleme erdacht worden.
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Demgemäss liegt
die Erfindung in einem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, das
die folgenden Schritte umfasst:
Einleiten eines Laminats in
einen Unterdruckofen, wobei das Laminat wenigstens zwei Komponenten enthält, die
mit einem Lotblech dazwischen zu verbinden sind;
Evakuieren
des Innenraums des Unterdruckofens in einem Druckreduzierungsschritt;
in
einem ersten Reduktionsschritt Einleiten von Wasserstoff in den
Unterdruckofen und anschließendes Erwärmen des
Innenraums des Unterdruckofens auf eine Verbindungstemperatur, um
das Lotblech zum Schmelzen zu bringen, und gleichzeitig Aufrechterhalten
der Zusammensetzung und des Drucks der Atmosphäre darin;
in einem Hohlraum-Entfernungsschritt
Entfernen der Hohlräume
in dem verflüssigten
Lot durch Evakuieren des Unterdruckofens, wobei gleichzeitig die
Temperatur darin auf der Verbindungstemperatur gehalten wird;
in
einem zweiten Reduktionsschritt Einleiten von Wasserstoff in den
Unterdruckofen, wobei gleichzeitig die Temperatur darin auf der
Verbindungstemperatur gehalten wird, und anschließend Halten
des Drucks und der Temperatur über
einen vorgegebenen Zeitraum; und
schnelles Abkühlen des
Laminats, wobei gleichzeitig die Zusammensetzung und der Druck der
Atmosphäre
im Inneren des Unterdruckofens aufrechterhalten werden,
dadurch
gekennzeichnet, dass
der Schritt des Einleitens von Wasserstoff
in den Unterdruckofen sowohl im ersten als auch im zweiten Reduktionsschritt
umfasst, dass der Wasserstoff eingeleitet wird, bis der Druck in
dem Unterdruckofen höher
ist als atmosphärischer
Druck; und
Austauschen der Wasserstoffatmosphäre im Inneren des
Unterdruckofens gegen eine Stickstoffatmosphäre nach dem Schritt des schnellen
Abkühlens,
wenn die Temperatur darin 60 °C
oder niedriger wird.
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Somit
kann das Verbinden eines Laminats, das zumindest zwei Komponenten
einschließt,
die mit einer Lotschicht dazwischen zu verbinden sind, in einer
kurzen Zeit durch einen Lötprozess
ausgeführt werden,
wodurch es ermöglicht
wird, eine Halbleitervorrichtung mit wenigen Hohlräumen in
der Lotverbindungsschicht zu erhalten. Außerdem kann das Lötverbinden
der zu verbindenden Komponenten in dem Unterdruckofen gleichzeitig
ausgeführt
werden, während
Hohlräume
in dem Lot entfernt werden. Ebenso werden Verziehungen der zu verbindenden Komponenten,
die dadurch erzeugt werden, dass unterschiedliche Arten von Materialien
miteinander verbunden werden, schnell entfernt.
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In
den Zeichnungen ist:
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1 ein
Diagramm, welches ein Beispiel für
das Temperatur-, Atmosphären-
und Druckprofil in einer Kammer und einen Verarbeitungsbetrieb des Verfahrens
gemäß der Erfindung
zeigt;
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2 eine
schematische Ansicht, welche die Struktur eines Laminats zeigt,
für welches
Löten gemäß der Erfindung
ausgeführt
wird;
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3 eine
schematische Ansicht, welche eine Anordnung innerhalb eines Unterdruckofens
in einer Verbindungsmontagevorrichtung zeigt, welche für das Ausführen des
Verfahrens gemäß der Erfindung
verwendet wird;
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4 eine
Ansicht zur Erläuterung
des Prinzips der Ausbildung einer tunnelartigen Öffnung, welche als eine Spur
eines sich bewegenden Hohlraums in dem Lot ausgebildet wird;
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5 eine
schematische Ansicht, die eine gleichförmige Ausrundungsform nach
einem zweiten Reduktionsprozess zeigt;
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6 eine
schematische Ansicht, welche eine unerwünschte Ausrundungsstruktur
vor einem zweiten Reduktionsprozess zeigt;
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7 ein
charakteristisches Diagramm, welches das Verhältnis zwischen der Korngröße und der Kriechrate
von Lot zeigt;
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8 ein
SEM-Bild der Metallstruktur von Lot, welches mit einer Kühlrate von
600 °C pro
Minute gekühlt
wird;
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9 ein
SEM-Bild der Metallstruktur von Lot, welches bei einer Kühlrate von
300 °C pro
Minute gekühlt
wird;
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10 ein
SEM-Bild der Metallstruktur von Lot, welches bei einer Kühlrate von
5 °C pro
Minute gekühlt
wird;
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11 ein
SEM-Bild der Metallstruktur von Lot, welches bei einer Kühlrate von
0,5 °C pro
Minute gekühlt
wird;
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12 eine
schematische Ansicht, welche das Bereitstellen von Lot auf der Unterseite
eines Siliziumchips aufgrund eines vorläufigen Lötens zeigt;
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13 eine
schematische Ansicht, die den Prozess des Lötens des Siliziumchips von 12 auf ein
Isolatorsubstrat durch das Lot zeigt, welches auf der Unterfläche des
Siliziumchips durch das vorläufige
Löten bereitgestellt
wird;
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14 eine
Querschnittsansicht, welche ein Beispiel einer Anordnung des Inneren
des Unterdruckofens zeigt, welcher gemäß dem Verfahren der Erfindung
verwendet wird;
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15 ein
charakteristisches Diagramm, welches die Verteilung des thermischen
Widerstands in einer Mehrzahl von Halbleitervorrichtungen zeigt, welche
durch das Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt
worden sind;
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16 ein
charakteristisches Diagramm, welches ein Verhältnis zwischen der Häufigkeit
von Evakuierungen und einem Anteil von Hohlräumen in einer Lotverbindungsschicht
gemäß der Erfindung zeigt;
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17 ein
charakteristisches Diagramm, welches die Verteilung eines thermisches
Widerstands in einer Mehrzahl von Halbleitervorrichtungen zeigt,
welche durch ein erstes herkömmliches
Verfahren hergestellt worden sind;
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18 eine
erläuternde
Ansicht, welche ein Beispiel für
das Eliminieren von Teilen mit ungleichförmiger Temperatur in einer
Heizplatte und einer Kühlplatte
zeigt;
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19 eine
erläuternde
Ansicht, welche ein weiteres Beispiel für das Eliminieren von Teilen
mit ungleichförmiger
Temperatur in einer Heizplatte und einer Kühlplatte zeigt;
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20 eine
erläuternde
Ansicht, welche ein weiteres Beispiel für das Eliminieren von Teilen
mit ungleichförmiger
Temperatur in einer Heizplatte und einer Kühlplatte zeigt; und
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21 eine
erläuternde
Ansicht, welche ein weiteres Beispiel für das Eliminieren von Teilen
mit ungleichförmiger
Temperatur in einer Heizplatte und einer Kühlplatte zeigt.
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Es
wird nun in Ausführlichkeit
mit Bezug auf die Zeichnungen ein Verfahren zum Ausführen der Erfindung
erläutert. 1 ist
ein Diagramm, welches ein Beispiel für Temperatur-, Atmosphären- und Druckprofile
in einer Kammer und einen Verarbeitungsbetrieb in dem Verfahren
gemäß der Erfindung zeigt.
Als Erstes wird zu einer Vorbereitung, und wie in 2 gezeigt,
ein Isolatorsubstrat 2 auf einen Metallträger 1 mit
einem dazwischen positionierten Verbindungslotblech 3 laminiert.
Ein Siliziumchip 4 ist weiterhin auf dieser Struktur laminiert,
wobei ein Verbindungslotblech 5 zwischen dem Siliziumchip
und dem Isolatorsubstrat positioniert ist. Ein solches Laminat 10 wird,
wie in 3 gezeigt, auf einer Transportbühne 12 in
einem Unterdruckofen 11 angebracht. Die Transportbühne 12 weist
eine Struktur auf, die sich zwischen einer Heizplatte 13,
welche das Laminat 10 erwärmt, und einer wassergekühlten Platte 14 zum
Kühlen
des Laminats 10 hin und her bewegen kann.
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Wenn
das Löten
gemäß dem Diagramm, welches
in 1 gezeigt ist, beginnt, wobei das Laminat auf
der Transportbühne 12 angebracht
ist, wird der Unterdruckofen 11 zunächst abgedichtet, um das Reduzieren
des Drucks in dem Ofen zu starten (1, Zeitpunkt
T0). Während
dieses Evakuierungsprozesses befindet sich die Transportbühne 12 in
einem "Stand-by"-Zustand, d.h., sie
ist sowohl von der Heizplatte 13 als auch der wassergekühlten Platte 14 getrennt.
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Wenn
er bis auf einen bestimmten Druck, von z.B. 5,7319 Pa, evakuiert
worden ist, wird Wasserstoffgas in den Unterdruckofen 11 eingeführt (1,
Zeitpunkt T1). Die Flussrate des Wasserstoffgases beträgt z.B. 10 Liter
pro Sekunde. Wenn der Druck in dem Unterdruckofen 11 größer als
der atmosphärische
Druck wird, wird die Transportbühne 12 zu
der Heizplatte 13 transferiert. Diese erwärmt das
Laminat 10, bis die Temperatur eine Zielverbindungstemperatur
erreicht.
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In
dem obigen Temperaturanstiegsprozess (1, Zeitpunkt
T1 bis T2) verursacht der Druck des Unterdruckofens 11,
welcher höher
als der atmosphärische
Druck ist, dass das Wasserstoffgas in Öffnungen zwischen den jeweiligen
Komponenten des Laminats 10 eindringt. Dadurch wird eine
Oxidation-Reduktion auf der Oberfläche des Isolatorsubstrats und
des Metallträgerverbindungslotblechs 3,
des Siliziumchips und des Isolatorsubstratverbindungslotblechs 5,
des Isolatorsubstrats 2 und des Metallträgers 1 aktiviert.
Somit wird die Benetzbarkeit der zu verbindenden Oberflächen gewährleistet,
und die Drahtverbindungsfähigkeit
wird ebenso gewährleistet (erster
Reduktionsprozess). Außerdem
schmilzt jedes der Lotbleche 3 und 5, und das
Wasserstoffgas füllt
Hohlräume,
die zu dieser Zeit erzeugt werden, um dadurch die Hohlräume zu aktivieren.
Während die
Lotbleche 3 und 5 schmelzen, wird die Sauerstoffkonzentration
in dem Unterdruckofen 11 bei 30 ppm oder darunter gehalten,
vorzugsweise bei 10 ppm oder darunter, und der Taupunkt wird auf
-30 °C oder darunter,
vorzugsweise auf -50 °C
oder darunter, gehalten.
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Wenn
die Temperatur die Zielverbindungstemperatur erreicht, wird wiederum
eine Verringerung des Drucks innerhalb des Unterdruckofens 11 gestartet
(1, Zeitpunkt T2). Sodann wird das Verringern des
Drucks, nachdem der Unterdruckofen 11 bis zu einem bestimmten
Grad, z.B. 13,1967 Pa, evakuiert worden ist, weiter, z.B. für eine Minute,
fortgeführt.
Dieses verringert den Druck in dem Unterdruckofen 11 auf
ungefähr
4,1323 bis 3,7324 × 10-1 Pa. Die einminütige Fortführung der Reduzierung des Drucks entfernt
Hohlräume,
die durch eine ungenügende
Benetzung zwischen dem Lot und den zu verbindenden Komponenten,
erzeugt werden, sowie die Hohlräume,
die durch gelöstes
Gas, welches in dem Lotmaterial enthalten ist, erzeugt werden. Hierbei
ist der Grund dafür,
die Fortführungszeit
zu einer Minute zu wählen,
dass kein weiterer Hohlraumentfernungseffekt erreicht werden kann,
selbst wenn das Verringern des Druckes über mehr als eine Minute fortgesetzt
wird.
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Danach
wird wiederum Wasserstoffgas in den Ofen eingeführt (1, Zeitpunkt
T3). Nachdem der Druck innerhalb des Unterdruckofens 11 größer als
der atmosphärische
Druck wird, wird kontinuierlich Wasserstoffgas für eine weitere Minute eingeführt (ein
zweiter Reduktionsprozess). Der Grund für das Fortführen der Einführung von
Wasserstoffgas liegt darin, zu verhindern, dass eine tunnelartige Öffnung 22 (eine
Spur eines sich bewegenden Hohlraums 21), wie in 4 gezeigt,
aufgrund des Reduktionseffekts von Wasserstoff erzeugt wird. Die Öffnung 22 verbleibt
in dem Lotblech 3 oder 5, wenn der Hohlraum 21 während der
einminütigen
Fortsetzung der Verringerung des Drucks entfernt wird.
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Namentlich
wird der Hohlraum 21 in dem Lotblech 3 oder 5 mit
Gasen aus oxidierenden Komponenten gefüllt. Ein Teil des Lots, welches
in Kontakt mit dem Hohlraum 21 gerät, wird daher oxidiert, wenn der
Hohlraum 21 dadurch verläuft. Dieses verursacht, dass
die Benetzbarkeit des Lots in dem Bereich, durch den der Hohlraum 21 verlaufen
ist, verringert wird, und es verbleibt in dem Lot ein tunnelartiger
Hohlraum. Wasserstoffgas, welches den offenen Hohlraum füllt, reduziert
die oxidierte innere Oberfläche,
welches hilft, die Benetzbarkeit der Lotoberfläche beizubehalten.
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Ein
weiterer Grund für
das Fortführen
des Einführens
von Wasserstoffgas liegt darin, die Oberflächenspannung des Lotblechs 5 durch
Fortsetzen der Reduktion durch Wasserstoff während des Heizens des Lots
mit der Heizplatte 13 zu reduzieren, wodurch eine Lotausrundungsform 31,
wie in 5 gezeigt, stabilisiert wird. Dieses verlängert die
Lebensdauer des Lots und verringert die Erzeugung von Sprüngen. Wie
in 6 gezeigt, resultiert, wenn die Verfestigung des
Lotblechs 5 durch Kühlen
kurz nach dem Verringern des Drucks im Inneren des Ofens ohne Fortsetzen
des Einführens
von Wasserstoffgas durch Kühlen
gestartet wird, eine ungleichförmige
Lotausrundungsform 32. Dieses ist durch die große Oberflächenspannung
des Lotblechs bedingt und verursacht, dass die Lebensdauer des Lots
aufgrund der Erzeugung von Sprüngen,
welche durch thermische Einflüsse
verursacht werden, verkürzt wird.
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Die
Oberflächenspannung
des Lotblechs 5 kann durch Fortführen des Erwärmens des
Lotblechs 5, durch Erhöhen
der Zeit, in der das Lotblech 5 dem Wasserstoffgas ausgesetzt
ist, oder eine Kombination davon verringert werden. Jedoch wird,
selbst wenn das Einführen
von Wasserstoffgas über
mehr als eine Minute fortgeführt
wird, kein großer
Unterschied in dem Effekt des Füllens
der Öffnung 22 der Spur
des passierenden Hohlraums 21 oder in dem Effekt der Stabilisierung
der Lotausrundungsform 31 beobachtet. Daher wird die Zeit,
für die
das Einführen des
Wasserstoffgases fortgesetzt wird, geeignet zu einer Minute gewählt.
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Nach
Beenden des zweiten Reduktionsprozesses wird die Transportbühne 12 von
der Heizplatte 13 zu der wassergekühlten Platte 14 transferiert, welche
damit beginnt, das Laminat 10 herunterzukühlen (1,
Zeitpunkt T4). Das Laminat 10 wird mit einer Rate von z.B.
300 °C pro
Minute gekühlt. Wenn
die Temperatur des Laminats 10 z.B. 50 bis 60 °C erreicht,
beginnt das Entfernen des Wasserstoffgases aus dem Unterdruckofen 11 (1,
Zeitpunkt T5).
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Wenn
der Druck in dem Unterdruckofen 11 z.B. 5,7319 Pa aufgrund
des Entfernens von Wasserstoff erreicht, wird Stickstoffgas in den
Unterdruckofen 11 eingeführt (1, Zeitpunkt
T6). Nachdem das Stickstoffgas in dem Unterdruckofen 11 substituiert
worden ist und die Wasserstoffkonzentration in dem Ofen die Explosionsgrenze
oder darunter erreicht, wird der Unterdruckofen 11 geöffnet (1, Zeitpunkt
T7). Die Reihenfolge der Operationen von dem Zeitpunk T0 bis T7
in 1 wird innerhalb von 15 Minuten beendet. Durch
Ausführen
dieser Operationen wird eine Halbleitervorrichtung erhalten, welche
eine Lotverbindungsschicht mit hoher Qualität ohne jegliche Hohlräume aufweist.
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Hierbei
ist die Temperatur der Heizplatte 13 vorzugsweise höher als
der Schmelzpunkt des Lots (um etwa 50 °C). Zum Beispiel wird in dem
Fall, in dem ein Lot mit hohem Pb-Anteil mit einem Schmelzpunkt
von 301 °C
als das Verbindungslotblech 5 für den Siliziumchip und das
Isolatorsubstrat verwendet wird und ein Sn-Pb-Lot mit einem Schmelzpunkt
von 183 °C
als das Verbindungslotblech 3 für das Isolatorsubstrat und
den Metallträger
verwendet wird, die Temperatur der Heizplatte 13 zu 350
bis 360 °C
gewählt,
wobei Variationen innerhalb der Oberfläche derselben in Betracht gezogen
werden.
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Außerdem beträgt z.B.
in dem Fall, in dem ein Lot aus der Sn-Ag-Gruppe mit einem Schmelzpunkt
von 222 °C
als das Verbindungslotblech 5 für den Siliziumchip und das
Isolatorsubstrat verwendet wird und ein Sn-Pb-Lot mit einer Flüssigkeitstemperatur
von 234 °C
als das Verbindungslotblech 3 für das Isoliersubstrat und den
Metallträger
verwendet wird, gemäß der obigen
Erläuterung
die Temperatur der Heizplatte 13 280 bis 290 °C. Wenn man
jedoch berücksichtigt,
dass der Effekt der reduzierenden Leistung von Wasserstoff sich
bei 300 °C
oder darüber
zeigt, wird die Temperatur der Heizplatte 13 vorzugsweise
zu 300 bis 310 °C
gewählt.
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Außerdem hat
das Ergebnis von Experimenten, die von den Erfindern ausgeführt worden
sind, gezeigt, dass eine Kombination von einem Lot mit hohem Pb-Anteil
(Schmelzpunkt: 301 °C)
und ein Sn-Pb-Lot (Schmelzpunkt: 183 °C) die geringste Anzahl an Hohlräumen in der
Verbindungslotschicht verursacht, wenn die Temperatur der Heizplatte 13 bei
350 bis 360 °C
lag. Außerdem
verursachte eine Kombination eines Lots aus der Sn-Ag-Gruppe (Schmelzpunkt:
222 °C)
und ein Sn-Pb-Lot (Schmelzpunkt: 234 °C) die geringste Anzahl an Hohlräumen in
der Verbindungslotschicht, wenn die Temperatur der Heizplatte bei
300 bis 310 °C
lag.
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In
Anbetracht der Kühlzeit
der Temperatur der wassergekühlten
Platte 14 muss die Kühlrate (Verfestigungsrate)
des Lotes berücksichtigt
werden. Genauer werden in den oben beschriebenen Prozessen der Lithiumchip 4,
das Isolatorsubstrat 2 und der Metallträger 1, welche sich
in ihren Wärmeausdehnungskoeffizienten
unterscheiden, gleichzeitig lötverbunden.
Wenn das Löten
beendet worden ist, verursacht dieses, dass der Metallträger 1,
welcher den größten Wärmeausdehnungskoeffizienten
aufweist, sich aus der Form verzieht, so dass er zu der Seite des
Isolatorsubstrats hin konvex wird. Dieses beeinflusst durch die
lötverbundenen
Schichten das gesamte Laminat 10, so dass ein maximales
Verziehen von der Ordnung von 0,3 mm verursacht wird. Wenn diese
Deformation während
des nächsten
Leitungsverbindungsschrittes vorliegt, kann sie, wie oben erläutert, eine
Fehlfunktion in den elektrischen Eigenschaften verursachen. Daher
ist es notwendig, die Deformation vor dem Ausführen des Drahtverbindungsschritts
zu entfernen.
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Um
die Deformation zu entfernen, kann die lötverbundene Schicht zwischen
dem Isolatorsubstrat 2 und dem Metallträger 1 für eine kurze
Zeit einem Kriechprozess unterzogen werden. 7 ist ein
charakteristisches Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einer Korngröße und einer
Kriechrate von Sn-PB-Lot (Sn-37Pb-Lot) zeigt. Es wird aus dem Diagramm
ersichtlich, dass die Kriechrate dazu tendiert anzuwachsen, wenn
der Durchmesser des Kornes abnimmt. Die Tendenz ist dieselbe in
einem Lotmaterial mit einem anderen Verhältnis der Zusammensetzung von
Sn und Pb. Daher kann durch Erhöhen
der Kriechrate die Metallstruktur (Korn) verfeinert werden.
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Die 8 und 9 zeigen
SEM-Bilder von Metallstrukturen von Sn-Pb-Lot (Sn-37Pb-Lot), wenn die
Kühlrate
geändert
wird. Die 8 bis 11 sind Bilder
der Kühlraten
für 600 °C pro Minute,
300 °C pro
Minute, 5 °C
pro Minute und 0,5 °C
pro Minute. Aus diesen Bildern kann erkannt werden, dass die Lotstruktur
feiner wird, wenn die Kühlrate
anwächst. Daher
wird aus den Verhältnissen
der Kriechrate zu der Korngröße zu der
Kühlrate
erkannt, dass die Kriechrate durch Erhöhen der Kühlrate (Verfestigungsrate)
des Lotes erhöht
werden kann. Daher wird die Kühlrate
vorzugsweise zu 250 °C
pro Minute oder mehr, z.B. zu 300 °C pro Minute, gewählt.
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Experimente,
die von den Erfindern ausgeführt
worden sind, zeigten, dass die Kühlrate
von 250 °C
pro Minute oder mehr verursacht, dass die Deformation des Metallträgers 1 innerhalb
eines Bereichs von 0 bis -0,1 mm fällt (das Vorzeichen "-" zeigt an, dass das Verziehen zu der
Seite des Isolatorsubstrats 2 hin konvex ist), wodurch
ein schädlicher
Effekt für
das Leitungsverbinden eliminiert werden kann. In anderen Worten
kann die Kühlrate
von 250 °C
pro Minute oder weniger den verzogenen Metallträger 1 nicht hinreichend
wieder herstellen, so dass das Leitungsverbinden als schädlich beeinflusst
anzusehen ist. Außerdem
kann durch Entfernen restlicher Spannungen in dem Laminat 10 in
dem frühestmöglichen Stadium
nach dem Verbinden mit einer erhöhten Kriechrate
eine Deformation des Metallträgers 1 stabilisiert
werden. Daher werden die Temperatur und die Kühlzeit der wassergekühlten Platte 14 so
gewählt,
dass die Kühlrate
des Lotes 250 °C
pro Minute oder mehr beträgt.
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Zusätzlich beträgt, wenn
ein Siliziumchip 4 eine Größe von 5 mm im Quadrat oder
weniger aufweist, die Größe des Lotblechs 5 ebenso
5 mm im Quadrat oder weniger. Solche bemerkenswert geringen Größen des
Siliziumchips und des Lotbleches verursachen, dass die vorbereitende
Präparierung des
Lötens
zeitraubend ist, oder sie verursachen eine nicht hinreichende Positionierung
des Siliziumchips 4 gegenüber dem Lotblech 5,
wodurch ein fehlerhaftes Verbinden erzeugt werden kann.
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Wenn
das Lötverbinden
des Siliziumchips 4 mit einer solchen Größe ausgeführt wird,
ist es daher wünschenswert,
ein vorläufiges
Löten unter
Verwendung des Unterdruckofens 11 auszuführen, um
das Verbindungslot 6 für
den Siliziumchip und das Isolatorsubstrat zuvor auf der Unterfläche (z.B.
einer Fläche
einer Kollektorelektrode) des Siliziumchips 4 bereitzustellen.
Wenn ein Lot mit Sn, welches leicht oxidiert, als eine wesentliche
Komponente und ohne Pb verwendet wird, sollte eine Atmosphäre von sehr niedriger
Sauerstoffkonzentration (einige zehn ppm oder darunter) in dem Unterdruckofen 11 zur
Verfügung
gestellt werden. Dieses wird den geringst möglichen Oberflächenoxidfilm 7 auf
dem Lot 6 nach dem vorläufigen
Löten,
wie in 12 gezeigt, erzeugen. Dann wird,
wie in 13 gezeigt, der Siliziumchip 4 mit
dem Lot 6 auf das Isolatorsubstrat 2 gelötet.
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Zusätzlich beträgt bei einem
herkömmlichen Verfahren
zur Herstellung einer Energieversorgungs-Halbleitervorrichtung,
wenn ein Siliziumchip und ein Isolatorsubstrat zusammen gelötet werden und
sie sodann auf einen Metallträger
gelötet
werden, die Sauerstoffkonzentration in einem herkömmlichen
Durchlaufofen einige tausend ppm. Daher erzeugt für ein Lot,
welches als eine Hauptkomponente Sn und kein Pb enthält, das
vorläufige
Löten unter Verwendung
des Durchlaufofens das Ausbilden einer starken Oxidschicht auf dem
Lot. Daher ist es unmöglich,
eine gute Lötverbindung
zu erhalten.
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14 ist
eine Querschnittsansicht, welche ein Beispiel für eine Anordnung innerhalb
eines Unterdruckofens zeigt. Der Unterdruckofen 11 enthält einen
Hauptkörper 111 und
einen Deckel 113 darauf mit einer Dichtung 112 dazwischen,
um das Innere des Ofens luftdicht zu halten. In dem Unterdruckofen 11 werden
eine Wasserstoffgaseinleitungsleitung 114 zum Zuführen von
Wasserstoff in den Ofen, eine Stickstoffgaseinleitungsleitung 115 zum
Zuführen von
Stickstoffgas in den Ofen und eine Auslassöffnung 116 zur Verfügung gestellt.
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Die
Wasserstoffgaseinlassleitung 114 ist an der Hinterseite
der Heizplatte 13 in einer Spirale angebracht, die sich
von der Mitte derselben nach außen
ausdehnt. Dieses ist in 14 jedoch
nicht gezeigt, um eine Komplizierung der Figur zu vermeiden. Es
wird eine Anordnung bereitgestellt, in der aus einer Mehrzahl von Öffnungen,
die in der Spiralleitung bereitgestellt werden, Wasserstoffgas,
welches durch die Heizplatte 13 erwärmt wird, gleichförmig in das
Innere des Ofens geblasen wird. Dieses erhöht die Reduktionsleistung.
Die Wasserstoffgaseinlassleitung 114 und die Stickstoffgaseinlassleitung 115 sind
mit einer Wasserstoffgaslieferquelle bzw. einer Stickstoffgaslieferquelle
(nicht gezeigt) außerhalb des
Ofens verbunden. Weiterhin ist eine Vakuumpumpe 115 mit
der Auslassöffnung 116 verbunden.
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Die
wassergekühlte
Platte 14 ist mit einem Kühler 16 an der Außenseite
des Ofens für
die Zirkulation des Kühlwassers
für die
wassergekühlte
Platte 14 verbunden. Außerdem bewegt sich die Transportbühne 12 entlang
von Transportschienen 17 zwischen der Heizplatte 13 und
der wassergekühlten Platte 14.
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15 zeigt
ein Beispiel für
die Verteilung des thermischen Widerstands in einer Mehrzahl von Halbleitervorrichtungen,
welche durch ein Verfahren gemäß der Erfindung
hergestellt worden sind. Zum Vergleich zeigt 17 ein
Beispiel für
die Verteilung des thermischen Widerstands in einer Mehrzahl von Halbleitervorrichtungen,
welche durch das erste Verfahren aus dem oben erläuterten
Stand der Technik hergestellt worden sind. Wie aus 15 ersichtlich ist,
beträgt
gemäß dem oben
beschriebenen Verfahren ein Mittelwert, der Maximalwert und der
Minimalwert der Verteilung des thermischen Widerstands 0,266 °C/W, 0,279 °C/W bzw.
0,250 °C/W.
Zusätzlich ist
die Standardabweichung 0,0074.
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Damit
verglichen beträgt
in dem herkömmlichen
ersten Verfahren der Mittelwert, der Maximalwert, der Minimalwert
und die Standardabweichung der Verteilung des thermischen Widerstands
0,287 °C/W,
0,334 °C/W
bzw. 0,272 °C/W
und 0,0103. Durch Vergleich dieser zwei kann erkannt werden, dass
die Werte des thermischen Widerstands und die Abweichung davon in
dem Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung offensichtlich kleiner sind.
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Es
wurde namentlich bestätigt,
dass ein Hohlraumanteil in einer Verbindungslotschicht und die Abweichung
davon durch das Verfahren gemäß der Erfindung
kleiner als in dem herkömmlichen
Verfahren ausgebildet werden kann, wodurch die Wärmedissipation der Halbleitervorrichtung
erhöht
wird.
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Gemäß dem oben
beschriebenen Verfahren werden das Lotblech 3, das Isolatorsubstrat 2,
das Lotblech 5 und der Siliziumchip 4 in dieser
Reihenfolge auf den Metallträger 1 laminiert.
Das Laminat 10 wird in den Verbindungsmontageapparat eingeführt, welcher
mit einem Unterdruckofen 11 versehen ist. Nach Evakuieren
des Inneren des Ofens wird eine Oberfläche von jeder der Komponenten,
die in dem Laminat 10 enthalten sind, durch Einführen von
Wasserstoff in den Ofen reduziert, bis der Druck innerhalb des Ofens 11 größer als
der atmosphärische
Druck ist. Nachdem das Lot erhitzt und geschmolzen ist, werden die
Hohlräume
in den Lotblechen 3 und 5 durch Evakuieren entfernt,
bis in dem Ofen wieder ein Vakuum enthalten ist. Darauffolgend wird
wiederum Wasserstoff eingeführt,
bis der Druck in dem Ofen 11 wieder größer als der atmosphärische Druck
ist, um die Erzeugung von tunnelartigen Öffnungen 22 in den
Lotblechen 3 und 5, die durch sich bewegende Hohlräume 21 verursacht
werden, zu verhindern. Zusätzlich
wird die Lotausrundungsform 31 gleichförmig ausgebildet. Das Laminat 10 wird
dann schnell gekühlt,
um die Lotstruktur feiner auszubilden. Dieses erhöht die Kriechrate
des Lots, das der Verbindung des Isolatorsubstrats 2 und
des Metallträgers 1 dient, um
schnell ein Verziehen des Metallträgers 1 zu eliminieren,
welches durch Unterschiede in den thermischen Ausdehnungskoeffizienten
erzeugt wird, und um es in den originalen Zustand zurückzuführen. Somit
kann ungefähr
zehn Minuten nach dem Starten des Betriebs des Unterdruckofens 11 eine
Halbleitervorrichtung, welche eine Verbindungslotschicht mit hoher
Qualität
und Verlässlichkeit
aufweist, die ebenso hinsichtlich der Wärmedissipation effizienter
als eine herkömmliche
ist, produziert werden.
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Außerdem sind
gemäß der vorliegenden
Erfindung verglichen mit dem Stand der Technik weniger Wasserstoffgas
und Stickstoffgas erforderlich, und es besteht keine Notwendigkeit,
ein Flussmittel zu verwenden. Daher werden die Betriebskosten verringert
und die Umwelt wird nicht geschädigt.
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In
der vorangegangenen Beschreibung ist die Erfindung nicht auf das
oben beschriebene Verfahren beschränkt, sondern sie kann modifiziert
werden. Zum Beispiel werden die Evakuierungsschritte zwischen den
Zeitpunkten T2 und T3 in 1 normalerweise einmal ausgeführt. Wenn
jedoch ein Substrat mit großer
Fläche
verbunden wird oder wenn die Hohlräume nicht leicht entfernt werden
können,
kann der Evakuierungsschritt mehrere Male wiederholt ausgeführt werden.
Reduzierung des Drucks und Druckerhöhung, die auf diese Weise wie derholt
werden, verursachen ein Schütteln
in dem schmelzenden Lot, welches das Entfernen der Hohlräume erleichtert. 16 zeigt
das Verhältnis
zwischen der Häufigkeit
von Evakuierungen und dem Hohlraumanteil in der Verbindungslotschicht,
wenn die Evakuierung bis zu fünfmal
wiederholt wird. Der Hohlraumanteil wird klein, wenn die Häufigkeit
erhöht
wird, jedoch wird nach fünf
Wiederholungen kein weiterer Effekt durch ein weiteres Erhöhen der
Häufigkeit
erhalten.
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Des
Weiteren sind in einer Montagevorrichtung, die einen Unterdruckofen,
eine Heizplatte, welche mit einer Heizung zum Schmelzen von tot
versehen ist, eine wassergekühlte
Platte, welche mit einem Kühlwasserzirkulationsweg
zum Fixieren des Lots versehen ist, und eine Transportbühne zum
Schmelzen und Verfestigen des Lots einschließt, die Heizplatte und die
gekühlte
Platte in dem Unterdruckofen in großer Nähe zueinander angeordnet. Daher
nimmt die Temperatur des Teils der Heizplatte, welche der gekühlten Platte
benachbart ist, ab. Währenddessen erhöht sich
die Temperatur des Teils der gekühlten Platte,
welcher der Heizplatte benachbart ist.
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In
den 18 bis 21 sind
Beispiele dafür
gezeigt, diese Teilbereiche mit einer solchen ungleichförmigen Temperatur
zu eliminieren. In 18 wird eine thermische Isolation
durch keramische Wände 44 an
der äußeren Peripherie
einer Heizplatte 43 in dem Unterdruckofen zur Verfügung gestellt,
um die thermischen Störungen
zu verhindern. In 19 wird eine Trennwand 45 zwischen
der Heizplatte 43 und der kühlenden Platte 14 zur
Verfügung
gestellt, um thermische Störungen
zu verhindern. In diesem Fall können
Materialien aus der Eisengruppe und keramische Materialien verwendet
werden, um die Trennwand 45 zu bilden.
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In 20 ist
eine Kohlenstoffplatte 46, welche eine Dicke von 2 bis
3 mm aufweist, auf die Heizplatte 43 gelegt. Die Kohlenstoffplatte 46,
welche aus einem Material hergestellt ist, welches leicht aufzuheizen,
aber schwer zu kühlen
ist, behält
die Wärme bei,
um so die gleichförmige
Temperatur der Heizplatte beizubehalten, und somit kann keine Wärme zu der
kühlenden
Platte 14 übertragen
werden. In 21 ist eine Hitzeschildplatte 47 oberhalb
der Heizplatte 43 vorgesehen, wodurch aktiver Wasserstoff
nahe der Heizplatte 43 gehalten wird. Dieses führt dazu,
dass die Anordnung einen Wasserstoffverflüchtigungseffekt bei dem Löten zeigt
und resultiert in einer Wärmeisolierung
durch Wasserstoffgas um die Heizplatte 43 herum.
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Gemäß der Erfindung
werden Lötverbinden eines
Metallträgers
und eines Isolatorsubstrats und Lötverbinden des Isolatorsubstrats
und eines Siliziumchips gleichzeitig durchgeführt.
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Währenddessen
werden Hohlräume
in dem Lot entfernt, und es wird ein Verziehen des Metallträgers, welches
durch das Verbinden verschiedener Arten von Materialien verursacht
wird, schnell entfernt. Daher kann innerhalb von zehn Minuten nach dem
Beginn des Betriebs eines Unterdruckofens eine Halbleitervorrichtung
erhalten werden, welche Verbindungslotschichten von hoher Qualität und Verlässlichkeit
aufweist, und welche Wärme
effizienter als herkömmliche
Halbleitervorrichtungen dissipiert. Zusätzlich werden Betriebskosten
verringert und schädliche
Umwelteffekte werden durch das Verfahren gemäß der Erfindung verhindert.