[发明专利]用于将金属层沉积到半导体部件上的方法和设备

说明书

用于将接触金属层电沉积到多个半导体部件的接触区域上的方法及相关设备，其中半导体部件存在于晶片组合件内且以矩阵状方式布置，该方法包括以下步骤：a)提供具有半导体部件的晶片，半导体部件具有至少一个PN结；b)相对于晶片的第一表面、从而相对于半导体部件的第一表面布置非导电的均匀化装置，及在晶片的第二表面处布置电接触装置；c)将晶片连同所布置的接触装置引入到具有电极的电镀浴内，其中电极的表面至少部分包括第一接触金属，且半导体部件的第一表面与电镀浴接触；d)将电压施加到电极和接触装置上，结果是电流通过电镀浴在电极、半导体部件和接触装置之间流动，从而接触金属均匀沉积在半导体部件的第一接触区域处。

技术领域

本发明描述了一种用于将金属层(更具体地是第一接触金属层)沉积到半导体部件(优选功率半导体部件)的接触区域上的方法，所述部件以矩阵状方式布置于晶片组合件内。此外还描述了用于执行该方法的设备。

背景技术

在DE 10 2011 005 743 B3中公开的现有技术揭示了用于将第一接触金属层电沉积到多个半导体部件的接触区域上的方法，所述部件存在于晶片组合件内并具有PN结，其P型掺杂的体积区域(volume area)邻接第一表面，以及其N型掺杂的体积区域邻接第二表面并在该处形成第二接触区域。在这种情况下，半导体部件的第二表面以液密的方式由接触装置封装，其中所述接触装置具有与半导体部件的第二接触区域和外部连接元件电接触的至少一个接触元件。半导体部件连同所布置的接触装置被引入到具有至少一个电极的电镀浴内，以及将直流电压施加到电极和接触装置的连接元件上，其结果是电极的金属沉积在半导体部件的第一接触区域处。从原则上而言的问题在于，在这种情况下，沉积在晶片组合件上不均匀地发生，因为已经发现与晶片中心相比，沉积在边缘处以显著更大的程度发生。

发明内容

得知了所提及的状况，本发明的目的是提出一种方法以及相关联的设备，其使得接触金属层能够均匀地沉积到晶片上，更具体地而言能够均匀地沉积到存在于晶片组合件内的半导体部件上。

根据本发明的用于将第一接触金属层电沉积到存在于晶片组合件内并且以矩阵状方式布置的多个半导体部件的第一接触区域上的方法包括以下步骤，优选以该顺序进行：

a)提供晶片，即处于晶片组合件内的半导体部件，其中每个半导体部件具有至少一个PN结，从而相应地具有第一掺杂的体积区域和第二掺杂的体积区域，其中第一掺杂的体积区域邻接相应半导体部件的第一表面并在该处形成相应的第一接触区域，以及第二掺杂的体积区域邻接相应半导体部件的第二表面并在该处形成第二接触区域；

b)相对于晶片的第一表面、从而相对于半导体部件的第一表面布置非导电的均匀化装置，以及在与第一表面相反的第二表面处、以及优选还在晶片的边缘区域处布置电接触装置；

c)将晶片连同所布置的接触装置引入到具有电极的电镀浴内，其中所述电极的表面至少部分地包括第一接触金属，并且其中所述半导体部件的第一表面与电镀浴相接触；和

d)将电压(优选恒定或脉冲的直流电压)施加到电极和接触装置上，其结果是电流通过电镀浴在电极、半导体部件和接触装置之间流动，从而接触金属沉积在半导体部件的第一接触区域处，其中平均层厚度在半导体部件之间的变化小于5％。

特别有利的是第一金属接触层具有的厚度在1μm至200μm之间，优选在5μm至20μm之间。

此外，同样有利的是第一金属接触层包括至少90％的铜，优选完全由铜构成。

特别是，有利的是晶片以液密的方式封装在接触装置内，使得其第二表面受到保护以防止与电镀浴接触，其中接触装置具有外部连接元件。

有利的配置是，均匀化装置与晶片的第一表面直接接触或与所述第一表面间隔开最多25毫米。