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DE102012202281A1 - Semiconductor device includes semiconductor chip that includes upper and lower contact plates which are integrally connected to upper chip metallization and lower chip metallization by upper and lower connecting layers - Google Patents

Semiconductor device includes semiconductor chip that includes upper and lower contact plates which are integrally connected to upper chip metallization and lower chip metallization by upper and lower connecting layers Download PDF

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DE102012202281A1
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DE
Germany
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contact plate
chip
semiconductor
metallization
contact
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Application number
DE201210202281
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German (de)
Inventor
Olaf Hohlfeld
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Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
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Publication date
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    • H01L2224/291Material 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
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    • H01L2224/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099Material
    • H01L2224/291Material 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
    • H01L2224/29101Material 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 less than 400°C
    • H01L2224/29111Tin [Sn] as principal constituent
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    • H01L2224/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099Material
    • H01L2224/29198Material 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
    • H01L2224/29199Material of the matrix
    • H01L2224/29294Material of the matrix with a principal constituent of the material being a liquid not provided for in groups H01L2224/292 - H01L2224/29291
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    • H01L2224/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099Material
    • H01L2224/29198Material 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
    • H01L2224/29298Fillers
    • H01L2224/29299Base material
    • H01L2224/293Base 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
    • H01L2224/29338Base 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
    • H01L2224/29339Silver [Ag] as principal constituent
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    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition 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
    • H01L2224/32221Disposition 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
    • H01L2224/32225Disposition 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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    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition 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
    • H01L2224/32221Disposition 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
    • H01L2224/32245Disposition 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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    • H01L2224/331Disposition
    • H01L2224/3318Disposition being disposed on at least two different sides of the body, e.g. dual array
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    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/33Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H01L2224/335Material
    • H01L2224/33505Layer connectors having different materials
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    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/48475Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball
    • H01L2224/48476Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball between the wire connector and the bonding area
    • H01L2224/48491Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball between the wire connector and the bonding area being an additional member attached to the bonding area through an adhesive or solder, e.g. buffer pad
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    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7525Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/753Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/75301Bonding head
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    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7598Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors specially adapted for batch processes
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    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods 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
    • H01L2224/83009Pre-treatment of the layer connector or the bonding area
    • H01L2224/83048Thermal treatments, e.g. annealing, controlled pre-heating or pre-cooling
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    • H01L2224/83Methods 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
    • H01L2224/831Methods 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 the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
    • H01L2224/83101Methods 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 the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus as prepeg comprising a layer connector, e.g. provided in an insulating plate member
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    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods 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
    • H01L2224/8319Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H01L2224/83191Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
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    • H01L2224/83Methods 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
    • H01L2224/8319Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H01L2224/83192Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
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    • H01L2224/83Methods 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
    • H01L2224/8319Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H01L2224/83193Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed on both the semiconductor or solid-state body and another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
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    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods 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
    • H01L2224/832Applying energy for connecting
    • H01L2224/83201Compression bonding
    • H01L2224/83203Thermocompression bonding, e.g. diffusion bonding, pressure joining, thermocompression welding or solid-state welding
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Abstract

The semiconductor device has a semiconductor chip (1) that includes a semiconductor main structure (10) having an upper surface (10t) and lower surface (10b). The upper chip metallization (11) and lower chip metallization (12) are applied to the upper surface and lower surface respectively. A metallic upper contact plate (21) is integrally connected to the upper chip metallization by upper connecting layer (31). A lower contact plate (22) is integrally connected to the lower chip metallization by lower connecting layer (32). Independent claims are included for the following: (1) a pressing contact arrangement of semiconductor chip; and (2) a method for manufacturing semiconductor device.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft Halbleiteranordnungen, bei denen ein oder mehrere Halbleiterchips mit Hilfe von Druckkontakten elektrisch kontaktiert werden. Bei herkömmlichen "Presspack"-Anordnungen werden Halbleiterchips jeweils zwischen zwei Molybdän-Plättchen eingelegt, aneinander gepresst und dadurch elektrisch kontaktiert, wobei die entsprechenden Kontakte lediglich als Druckkontakte ausgebildet sind. Falls es bei der Montage zwischen den Chips und den entsprechenden Molybdän-Plättchen zu Verunreinigungen kommt, so werde diese Verunreinigungen aufgrund der den Druckkontakt bewirkenden Anpresskraft in die Chipmetallisierung des Halbleiterchips eingedrückt und können dort beispielsweise zu Gate-Emitter-Kurzschlüssen oder anderen Schäden führen. Um derartige Schäden zu vermeiden, werden dicke Chipmetallisierungen verwendet, was jedoch zu längeren Prozessierungszeiten bei der Chipherstellung und entsprechend höheren Kosten führt. The present application relates to semiconductor devices in which one or more semiconductor chips are electrically contacted by means of pressure contacts. In conventional "press pack" arrangements, semiconductor chips are respectively inserted between two molybdenum platelets, pressed against each other and thereby electrically contacted, the corresponding contacts being designed only as pressure contacts. If impurities occur during assembly between the chips and the corresponding molybdenum platelets, these impurities will be pressed into the chip metallization of the semiconductor chip due to the pressing force causing contact pressure, where they may, for example, lead to gate-emitter short circuits or other damage. To avoid such damage, thick chip metallizations are used, but this leads to longer processing times in chip production and correspondingly higher costs.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lösung für diese Probleme bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Halbleiteranordnung gemäß Patentanspruch 1, durch eine Druckkontaktanordnung gemäß Patentanspruch 11, durch einen Halbleiterchip gemäß Patentanspruch 12 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung gemäß Patentanspruch 13 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. The object of the present invention is to provide a solution to these problems. This object is achieved by a semiconductor device according to claim 1, by a pressure contact arrangement according to claim 11, by a semiconductor chip according to claim 12 and by a method for producing a semiconductor device according to claim 13. Embodiments and developments of the invention are the subject of dependent claims.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Halbleiteranordnung mit einem Halbleiterchip. Der Halbleiterchip weist einen Halbleiterkörper mit einer Oberseite und einer der Oberseite entgegengesetzten Unterseite auf. Auf die Oberseite ist eine obere Chipmetallisierung aufgebracht, auf die Unterseite eine untere Chipmetallisierung. Weiterhin umfasst die Halbleiteranordnung eine metallische obere Kontaktplatte und eine metallische untere Kontaktplatte. Eine als Lotschicht oder als Sinterschicht ausgebildete obere Verbindungsschicht ist zwischen der oberen Chipmetallisierung und der oberen Kontaktplatte angeordnet und verbindet diese stoffschlüssig miteinander. Außerdem ist eine als Lotschicht oder als Sinterschicht ausgebildete untere Verbindungsschicht zwischen der unteren Chipmetallisierung und der unteren Kontaktplatte angeordnet und verbindet diese stoffschlüssig miteinander. One aspect of the present invention relates to a semiconductor device having a semiconductor chip. The semiconductor chip has a semiconductor body with an upper side and a lower side opposite the upper side. On the upper side an upper chip metallization is applied, on the lower side a lower chip metallization. Furthermore, the semiconductor device comprises a metallic upper contact plate and a metallic lower contact plate. An upper connecting layer designed as a solder layer or as a sintered layer is arranged between the upper chip metallization and the upper contact plate and connects them in a materially bonded manner. In addition, a formed as a solder layer or as a sintered layer lower interconnect layer between the lower chip metallization and the lower contact plate is arranged and connects them cohesively with each other.

Da die Verbindung zwischen den Kontaktplatten und dem Halbleiterchip nicht vor Ort erfolgen muss, sondern beispielsweise unter Reinraumbedingungen erfolgen kann, können auch besonders dünne Chipmetallisierungen eingesetzt werden, ohne dass die Gefahr einer Beschädigung der oberen bzw. unteren Chipmetallisierung durch Verschmutzung besteht. Nach Herstellung der Verbindung zwischen den beiden Kontaktplatten und dem Halbleiterchip ist ein ausreichender mechanischer Schutz der Chipmetallisierungen und damit des Halbleiterchips durch die Kontaktplatten gewährleistet. Since the connection between the contact plates and the semiconductor chip does not have to be made locally, but can take place under clean room conditions, for example, particularly thin chip metallizations can also be used without the risk of damage to the upper or lower chip metallization due to contamination. After the connection between the two contact plates and the semiconductor chip has been established, adequate mechanical protection of the chip metallizations and thus of the semiconductor chip by the contact plates is ensured.

Die Herstellung eines "Presspacks" lässt sich dann beispielsweise dadurch realisieren, dass eine oder mehrere derartige jeweils mit zwei Kontaktplatten geschützte Halbleiteranordnungen mit Hilfe einer Druckkontaktanordnung elektrisch kontaktiert werden, indem die Halbleiteranordnungen zwischen einem elektrisch leitenden oberen Druckstück und einem elektrisch leitenden unteren Druckstück eingespannt werden, so dass bei jeder der Halbleiteranordnungen zwischen der oberen Kontaktplatte und dem oberen Druckstück ein elektrisch leitender Druckkontakt ausgebildet ist, und/oder dass zwischen der unteren Kontaktplatte und dem unteren Druckstück ein elektrisch leitender Druckkontakt ausgebildet ist. The production of a "press pack" can then be realized, for example, by electrically contacting one or more such semiconductor devices, which are each protected by two contact plates, by means of a pressure contact arrangement, by clamping the semiconductor arrangements between an electrically conductive upper pressure piece and an electrically conductive lower pressure piece, such that an electrically conductive pressure contact is formed between the upper contact plate and the upper pressure piece in each of the semiconductor arrangements, and / or that an electrically conductive pressure contact is formed between the lower contact plate and the lower pressure piece.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen: The invention will be explained below with reference to the accompanying figures with reference to embodiments. Show it:

1 einen Querschnitt durch einen Halbleiterchip; 1 a cross section through a semiconductor chip;

2 eine unterseitige Ansicht des Halbleiterchips gemäß 1; 2 a bottom view of the semiconductor chip according to 1 ;

3 eine Draufsicht auf einen Halbleiterchip gemäß 1; 3 a plan view of a semiconductor chip according to 1 ;

4 eine Draufsicht auf eine alternative Ausgestaltung eines Halbleiterchips; 4 a plan view of an alternative embodiment of a semiconductor chip;

5 einen Vertikalschnitt durch einen Halbleiterchip, bevor dieser mit zwei Kontaktplatten verbunden wird; 5 a vertical section through a semiconductor chip before it is connected to two contact plates;

6 die Anordnung gemäß 5 nach dem Verbinden der beiden Kontaktplatten mit dem Halbleiterchip; 6 the arrangement according to 5 after connecting the two contact plates to the semiconductor chip;

7 verschiedene Schritte eines Verfahrens zum Verbinden zweier Kontaktplatten mit einem Halbleiterchip; 7 various steps of a method for connecting two contact plates to a semiconductor chip;

8 verschiedene Schritte eines Verfahrens zum gleichzeitigen Verbinden mehrerer sich in einem Waferverbund befindlicher Halbleiterchips mit einer unteren Kontaktplatte; 8th various steps of a method of simultaneously connecting a plurality of semiconductor chips in a wafer assembly to a bottom contact plate;

9 mehrere Schritte eines Verfahrens, bei dem im Waferverbund hergestellte und mit Kontaktplatten versehene Halbleiterchips vereinzelt werden; 9 several steps of a method in which wafer chips produced in the wafer assembly and provided with contact plates are singulated;

10 einen Zwischenschritt eines Verfahrens, bei dem einer von mehreren in einem Waferverbund miteinander verbundenen Halbleiterchips nur dann mit einer oberseitigen Kontaktplatte versehen wird, wenn ein zuvor ein an diesem Halbleiterchip durchgeführter Funktionstest erfolgreich war; 10 an intermediate step of a method in which one of several in one Wafer composite interconnected semiconductor chips is provided with a top-side contact plate only if a previously performed on this semiconductor chip function test was successful;

11 eine Draufsicht auf einen Halbleiterchip gemäß 3, der mit einer oberen Kontaktplatte bestückt ist, deren Grundfläche identisch ist mit der Grundfläche einer oberen Chipmetallisierung; 11 a plan view of a semiconductor chip according to 3 which is equipped with an upper contact plate whose base is identical to the base of a top chip metallization;

12 eine Draufsicht auf einen Halbleiterchip gemäß 4, der mit einer oberen Kontaktplatte bestückt ist, deren Grundfläche identisch ist mit der Grundfläche einer oberen Chipmetallisierung; 12 a plan view of a semiconductor chip according to 4 which is equipped with an upper contact plate whose base is identical to the base of a top chip metallization;

13 eine Draufsicht auf einen Halbleiterchip gemäß 3, der mit einer oberen Kontaktplatte bestückt ist, die seitlich über eine Chipmetallisierung des Halbleiterchips sowie über den Halbleiterchip hinausragt; 13 a plan view of a semiconductor chip according to 3 which is equipped with an upper contact plate which projects laterally beyond a chip metallization of the semiconductor chip and over the semiconductor chip;

14 eine Draufsicht auf einen Halbleiterchip gemäß 4, der mit einer oberen Kontaktplatte bestückt ist, die seitlich über eine Chipmetallisierung des Halbleiterchips sowie über den Halbleiterchip hinausragt; 14 a plan view of a semiconductor chip according to 4 which is equipped with an upper contact plate which projects laterally beyond a chip metallization of the semiconductor chip and over the semiconductor chip;

15 eine Draufsicht auf einen Halbleiterchip gemäß 3, der mit einer oberen Kontaktplatte bestückt ist, die seitlich weder über den Halbleiterchip noch über eine Metallisierung des Halbleiterchips hinausragt; 15 a plan view of a semiconductor chip according to 3 which is equipped with an upper contact plate, which protrudes laterally neither over the semiconductor chip nor over a metallization of the semiconductor chip;

16 eine Draufsicht auf einen Halbleiterchip gemäß 4, der mit einer oberen Kontaktplatte bestückt ist, die seitlich weder über den Halbleiterchip noch über eine Metallisierung des Halbleiterchips hinausragt; 16 a plan view of a semiconductor chip according to 4 which is equipped with an upper contact plate, which protrudes laterally neither over the semiconductor chip nor over a metallization of the semiconductor chip;

17 einen Halbleiterchip, der mit einer oberen und einer unteren Kontaktplatte jeweils stoffschlüssig verbunden ist, wobei auf eine Randstruktur des Halbleiterchips ein Polymer aufgebracht ist; 17 a semiconductor chip, which is in each case materially connected to an upper and a lower contact plate, wherein a polymer is applied to an edge structure of the semiconductor chip;

18 einen Halbleiterchip, der mit einer oberen und einer unteren Kontaktplatte jeweils stoffschlüssig verbunden ist, wobei auf eine Randstruktur des Halbleiterchips ein Polymer aufgebracht ist, das sich bis zum seitlichen Rand der oberen Kontaktplatte erstreckt; 18 a semiconductor chip, which is in each case materially connected to an upper and a lower contact plate, wherein a polymer is applied to an edge structure of the semiconductor chip, which extends to the lateral edge of the upper contact plate;

19 einen Halbleiterchip, der mit einer oberen und einer unteren Kontaktplatte jeweils stoffschlüssig verbunden ist, wobei auf eine Randstruktur des Halbleiterchips ein Polymer aufgebracht ist, das den seitlichen Rand des Halbleiterchips bedeckt und das sich bis zu den seitlichen Rändern der oberen bzw. unteren Kontaktplatte erstreckt; 19 a semiconductor chip, which is in each case materially connected to an upper and a lower contact plate, wherein a polymer is applied to an edge structure of the semiconductor chip, which covers the lateral edge of the semiconductor chip and which extends to the lateral edges of the upper or lower contact plate;

20 eine Anordnung entsprechend 19, bei der das Polymer mittels einer Spritz- oder Gießtechnik auf den stoffschlüssigen Verbund aus dem Halbleiterchip und den beiden Kontaktplatten aufgebracht wurde; 20 an arrangement accordingly 19 in which the polymer was applied by means of a spraying or casting technique on the cohesive composite of the semiconductor chip and the two contact plates;

21 eine Druckkontaktanordnung, bei der mehrere einzelne, jeweils mit einer oberen und einer unteren Kontaktplatte stoffschlüssig verbundene Halbleiterchips zwischen zwei Druckstücken eingespannt und dadurch elektrisch von diesen druckkontaktiert werden; 21 a pressure contact arrangement, in which a plurality of individual, in each case integrally connected to an upper and a lower contact plate semiconductor chips between two pressure pieces and thereby be electrically pressure-contacted by these;

22 eine Druckkontaktanordnung, bei der mehrere im Waferverbund miteinander verbundene Halbleiterchips zwischen zwei Druckstücken eingespannt und dadurch elektrisch von diesen druckkontaktiert werden, wobei die Halbleiterchips jeweils mit einer eigenen oberen Kontaktplatte stoffschlüssig verbunden sind, und jeweils mit einer allen Halbleiterchips gemeinsamen unteren Kontaktplatte stoffschlüssig verbunden sind; 22 a pressure contact arrangement in which a plurality of semiconductor chips connected to one another in the wafer composite are clamped between two pressure pieces and are thus electrically pressure-contacted by the latter, wherein the semiconductor chips are in each case materially connected to a separate upper contact plate, and are in each case materially connected to a lower contact plate common to all the semiconductor chips;

23 einen Querschnitt durch einen Halbleiterchip zur Veranschaulichung der dünnen oberen und unteren Chipmetallisierung; 23 a cross section through a semiconductor chip to illustrate the thin upper and lower chip metallization;

24 eine Draufsicht auf einen Abschnitt des Halbleiterchips gemäß 23; 24 a plan view of a portion of the semiconductor chip according to 23 ;

25 eine Ansicht entsprechend 5 mit dem Unterschied, dass die obere und die untere Kontaktplatte jeweils als Mehrschichtplatten ausgebildet sind; 25 a view accordingly 5 with the difference that the upper and the lower contact plate are each formed as multilayer plates;

26 die Komponenten gemäß 25 nach dem stoffschlüssigen Verbinden der beiden Kontaktplatten mit dem Halbleiterchip; 26 the components according to 25 after the cohesive connection of the two contact plates with the semiconductor chip;

27 eine Ansicht entsprechend 5 mit dem Unterschied, dass die obere und die untere Kontaktplatte jeweils ein Aluminiumnitridplättchen aufweisen, das von einer Aluminiumschicht umhüllt ist; und 27 a view accordingly 5 with the difference that the upper and the lower contact plate each have an aluminum nitride plate, which is covered by an aluminum layer; and

28 die Komponenten gemäß 27 nach dem stoffschlüssigen Verbinden der beiden Kontaktplatten mit dem Halbleiterchip. 28 the components according to 27 after the cohesive connection of the two contact plates with the semiconductor chip.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleich wirkende Teile. In the figures, like reference characters designate like or equivalent parts.

1 zeigt eine Schnittansicht eines Halbleiterchips 1. Dieser umfasst einen Halbleiterkörper 10. Der Halbleiterkörper 10 basiert auf einem beliebigen Halbleitergrundmaterial, beispielsweise Silizium, Siliziumkarbid, Galliumarsenid, Germanium etc. Der Halbleiterköper 10 kann eine beliebige Kombination aus ndotierten und p-dotierten Halbleitergebieten aufweisen, dielektrische Schichten, beispielsweise aus Siliziumoxid oder Siliziumnitrid, sowie elektrisch leitende Verbindungen aus Metall und/oder aus polykristallinem Halbleitermaterial. Der Halbleiterkörper 10 kann ein beliebiges steuerbares Halbleiterbauelement wie z.B. einen MOSFET, einen IGBT, einen J-FET oder einen Thyristor enthalten, oder eine Diode. 1 shows a sectional view of a semiconductor chip 1 , This comprises a semiconductor body 10 , The semiconductor body 10 based on any semiconductor base material, for example, silicon, silicon carbide, gallium arsenide, germanium, etc. The semiconductor body 10 may comprise any combination of n-doped and p-doped semiconductor regions, dielectric layers, for example, of silicon oxide or silicon nitride, and electrically conductive compounds of metal and / or polycrystalline semiconductor material. The semiconductor body 10 may include any controllable semiconductor device such as a MOSFET, an IGBT, a J-FET or a thyristor, or a diode.

Weiterhin weist der als flaches Plättchen ausgebildete Halbleiterkörper 10 eine Oberseite 10t und einer der Oberseite 10t entgegengesetzte Unterseite 10b auf. Die Oberseite 10t und die Unterseite 10t bilden die beiden flächenmäßig größten Seiten des Halbleiterkörpers 10. Auf die Oberseite 10t ist eine obere Chipmetallisierung 11 aufgebracht, auf die Unterseite 10b eine untere Chipmetallisierung 12. Bei den Chipmetallisierungen 11, 12 handelt es sich um Kontaktmetallisierungen des Halbleiterchips 1, die dazu dienen, den Halbleiterchip 1 nach Außen hin elektrisch zu kontaktieren. Beispielsweise kann es sich bei den Chipmetallisierungen 11 und 12 um einen Drain- bzw. Source-Anschluss, einen Source- bzw. Drainanschluss, einen Emitter- bzw. Kollektor-Anschluss, einen Kollektor- bzw. Emitteranschluss, einen Anoden- bzw. Kathodenanschluss oder um einen Kathoden- bzw. Anodenanschluss handeln. Furthermore, the semiconductor body designed as a flat plate has 10 a top 10t and one of the top 10t opposite bottom 10b on. The top 10t and the bottom 10t form the two largest sides of the semiconductor body in terms of area 10 , On the top 10t is an upper chip metallization 11 Applied to the bottom 10b a lower chip metallization 12 , In the chip metallizations 11 . 12 these are contact metallizations of the semiconductor chip 1 that serve the semiconductor chip 1 to contact the outside electrically. For example, it may be in the chip metallizations 11 and 12 a drain or source terminal, a source or drain terminal, an emitter or collector terminal, a collector or emitter terminal, an anode or cathode terminal or a cathode or anode terminal act.

2 zeigt eine untere Ansicht des Halbleiterchips 1 gemäß 1. Hieraus ist ersichtlich, dass der seitliche Rand der unteren Chipmetallisierung 12 vom seitlichen Rand des Halbleiterkörpers 10 beabstandet sein kann. Alternativ dazu könnte sich die untere Chipmetallisierung 12 jedoch auch bis zum seitlichen Rand des Halbleiterkörpers 10 erstrecken. 2 shows a bottom view of the semiconductor chip 1 according to 1 , It can be seen that the lateral edge of the lower chip metallization 12 from the lateral edge of the semiconductor body 10 can be spaced. Alternatively, the bottom chip metallization could 12 but also up to the lateral edge of the semiconductor body 10 extend.

3 zeigt eine Draufsicht auf den Halbleiterchip 1 gemäß 1. In dieser Ansicht ist zu erkennen, dass ein Halbleiterchip 1 optional einen Steueranschluss wie z.B. einen Gate- oder Basis-Anschluss aufweisen kann, der durch eine weitere obere Chipmetallisierung 13 gebildet ist. Diese weitere Chipmetallisierung 13 ist ebenfalls auf die Oberseite 10t aufgebracht. Alternativ dazu könnte die weitere Metallisierung 13 eines Steueranschlusses auch auf die Unterseite 10b aufgebracht sein. 3 shows a plan view of the semiconductor chip 1 according to 1 , In this view it can be seen that a semiconductor chip 1 optionally may have a control terminal, such as a gate or base terminal, by another upper chip metallization 13 is formed. This further chip metallization 13 is also on top 10t applied. Alternatively, the further metallization could 13 a control terminal also on the bottom 10b be upset.

Je nach Art des in dem Halbleiterchip 1 realisierten Bauelementes kann es sich bei einem derartigen Steueranschluss um einen Gate-Anschluss oder um einen Basis-Anschluss handeln. Bei dem Beispiel gemäß 3 befindet sich der Steueranschluss 13 im Bereich einer Ecke der Oberseite 10t. Gemäß einer weiteren, in 4 gezeigten Ausgestaltung kann die Chipmetallisierung 13 eines Steueranschlusses auch ringförmig von der oberen Chipmetallisierung 11 umschlossen werden. Dabei kann sich die Metallisierung 13 des Steueranschlusses insbesondere auch in der Mitte der Unterseite 10b befinden. Allerdings ist die Position der Metallisierung 13 eines Steueranschlusses nicht auf die in den 3 und 4 gezeigten Varianten beschränkt. Falls es sich bei dem in dem Halbleiterchip 1 realisierten Bauelement um eine Diode handelt, ist eine Metallisierung 13 eines Steueranschlusses nicht erforderlich. Depending on the type of in the semiconductor chip 1 realized component may be such a control terminal to a gate terminal or a base terminal. In the example according to 3 is the control terminal 13 in the area of a corner of the top 10t , According to another, in 4 shown embodiment, the chip metallization 13 a control terminal also annular from the upper chip metallization 11 be enclosed. This can be the metallization 13 the control terminal in particular in the middle of the bottom 10b are located. However, the position of the metallization 13 a control terminal not on the in the 3 and 4 limited variants shown. If it is in the semiconductor chip 1 realized component is a metal, is a metallization 13 a control connection is not required.

Wie im Weiteren anhand der 5 und 6 zu erkennen ist, kann ein Halbleiterchip 1, wie er vorangehend erläutert wurde, mit einer oberen Kontaktplatte 21 sowie mit einer unteren Kontaktplatte 22 jeweils stoffschlüssig zu einer Halbleiteranordnung 100 verbunden werden, die eine obere Kontaktfläche 100t aufweist, sowie eine der oberen Kontaktfläche 100t entgegengesetzte untere Kontaktfläche 100b. Hierzu wird die obere Kontaktplatte 21 mit Hilfe einer oberen Verbindungsschicht 31 stoffschlüssig mit der oberen Chipmetallisierung 11 verbunden. Entsprechend wird die untere Kontaktplatte 22 mit Hilfe einer unteren Verbindungsschicht 32 stoffschlüssig mit der unteren Chipmetallisierung 12 verbunden. Die Dicken d21 und/oder d22 der oberen Kontaktplatte 21 bzw. der unteren Kontaktplatte 22 können – unabhängig voneinander – beispielsweise wenigstens 0,3 mm betragen. Optional können die Dicken d21 und/oder d22 der oberen Kontaktplatte 21 bzw. der unteren Kontaktplatte 22 – ebenfalls unabhängig voneinander – beispielsweise mindestens 5 mm betragen. Die Dicken d21 und/oder d22 der oberen Kontaktplatte 21 bzw. der unteren Kontaktplatte 22 können – wiederum unabhängig voneinander – beispielsweise auch weniger 5 mm, z.B. höchstens 2,5 mm betragen. As further below on the basis of 5 and 6 It can be seen, a semiconductor chip 1 as previously explained with an upper contact plate 21 as well as with a lower contact plate 22 in each case cohesively to a semiconductor device 100 be connected, which has an upper contact surface 100t and one of the upper contact surfaces 100t opposite lower contact surface 100b , For this purpose, the upper contact plate 21 with the help of an upper connection layer 31 cohesively with the upper chip metallization 11 connected. Accordingly, the lower contact plate 22 with the help of a lower connection layer 32 cohesively with the lower chip metallization 12 connected. The thicknesses d21 and / or d22 of the upper contact plate 21 or the lower contact plate 22 can - independently of each other - for example, be at least 0.3 mm. Optionally, the thickness d21 and / or d22 of the upper contact plate 21 or the lower contact plate 22 - Also independently of each other - for example, at least 5 mm. The thicknesses d21 and / or d22 of the upper contact plate 21 or the lower contact plate 22 can - again independently, for example, less than 5 mm, for example, be at most 2.5 mm.

Sofern die Oberseite 10t oder die Unterseite 10b mit einer Metallisierung 13 eines Steueranschlusses versehen ist, kann die betreffende Kontaktplatte 21 oder 22, die sich auf derselben Seite befindet wie die Metallisierung 13, im Bereich der Metallisierung 13 des Steueranschlusses ausgespart sein. Unless the top 10t or the bottom 10b with a metallization 13 a control terminal is provided, the relevant contact plate 21 or 22 , which is on the same side as the metallization 13 , in the field of metallization 13 be left out of the control terminal.

Die Herstellung der stoffschlüssigen Verbindungen zwischen den Metallisierungen 11, 12 und den Kontaktplatten 21 bzw. 22 kann unter erhöhten Reinheitsbedingungen, z.B. in einem Reinraum, erfolgen, so dass die Chipmetallisierungen 11 und 12 nicht durch Verschmutzungen beschädigt werden und die Funktion des in dem Halbleiterchip realisierten Bauelementes gewährleistet bleibt. The production of cohesive connections between the metallizations 11 . 12 and the contact plates 21 respectively. 22 can take place under increased purity conditions, eg in a clean room, so that the chip metallizations 11 and 12 not be damaged by contamination and the function of realized in the semiconductor chip device remains guaranteed.

Bei den Verbindungsschichten 31, 32 kann es sich jeweils um Lotschichten oder jeweils um Sinterschichten handeln. Ebenso ist es möglich, dass die obere Verbindungsschicht 31 als Lotschicht und die untere Verbindungsschicht 32 als Sinterschicht ausgebildet sind. Umgekehrt können auch die obere Verbindungsschicht 31 als Sinterschicht sein und die untere Verbindungsschicht 32 als Lotschicht ausgebildet sein. At the connection layers 31 . 32 each may be solder layers or each sintered layers. Likewise it is possible that the upper connecting layer 31 as a solder layer and the lower connection layer 32 are formed as a sintered layer. Conversely, the upper connection layer can also be used 31 be as a sintered layer and the lower connecting layer 32 be formed as a solder layer.

Sofern eine Verbindungsschicht 31, 32 als Lotschicht ausgebildet ist, kann es sich bei dieser insbesondere um eine Diffusionslotschicht handeln. Unter einer Diffusionslotschicht wird eine Schicht verstanden, die dadurch entsteht, dass aus einem oder beiden der mittels eines Lotes zu verbindenden, metallischen Kontaktflächen während des Lötvorgangs Material aus den Kontaktflächen in das flüssige Lot eindiffundiert und zusammen mit dem Lot eine oder mehrere intermetallische Phasen ausbildet, welche einen Schmelzpunkt aufweisen, der höher ist als der Schmelzpunkt, den das Lot vor dem Lötvorgang besitzt. If a connection layer 31 . 32 is formed as a solder layer, this may be in particular a diffusion solder layer. A diffusion solder layer is understood to mean a layer which is formed by material from the contact surfaces being diffused into the liquid solder from one or both of the metallic contact surfaces to be joined by means of a solder during the soldering process and forming one or more intermetallic phases together with the solder. which have a melting point which is higher than the melting point that the solder has before the soldering process.

Die Ausbildung intermetallischer Phasen hängt insbesondere von der Löttemperatur, der Lötdauer sowie der Dicke des Lotes ab. Um in einer Verbindungsschicht 31 oder 32 einen hohen Anteil intermetallischer Phasen und damit einhergehend eine höhere Festigkeit dieser Verbindungsschicht 31 bzw. 32 zu erzielen, ist es vorteilhaft, die Verbindungsschichten 31 bzw. 32 möglichst dünn herzustellen, da dann das Metall aus der oberen Chipmetallisierung 11 und/oder der oberen Kontaktplatte 21 bzw. aus der unteren Metallisierungsschicht 12 und/oder der unteren Kontaktplatte 22 in das gesamte flüssige Lot oder zumindest in einen großen Teil hiervon eindiffundiert. So kann beispielsweise eine Verbindungsschicht 31 und/oder 32 einen Anteil von wenigstens 90 Gewichtsprozent intermetallischer Phasen aufweisen. The formation of intermetallic phases depends in particular on the soldering temperature, the soldering time and the thickness of the solder. To be in a connection layer 31 or 32 a high proportion of intermetallic phases and, consequently, a higher strength of this compound layer 31 respectively. 32 It is advantageous to achieve the bonding layers 31 respectively. 32 as thin as possible, since then the metal from the upper chip metallization 11 and / or the upper contact plate 21 or from the lower metallization layer 12 and / or the lower contact plate 22 diffused into the entire liquid solder or at least a large part thereof. For example, a connection layer 31 and or 32 have a proportion of at least 90 weight percent intermetallic phases.

Wenn das verwendete Lot z.B. Zinn enthält und wenn eines oder beide der miteinander zu verbindenden Metalle, d. h. bei der Herstellung der oberen Verbindungsschicht 31 die obere Chipmetallisierung 11 und/oder die obere Kontaktplatte 21, bzw. bei der Herstellung der unteren Verbindungsschicht 32 die untere Chipmetallisierung 12 und/oder die untere Kontaktplatte 22, Kupfer enthält, so können die Verbindungsschichten 31 bzw. 32 nach Abschluss des Lötprozesses eine oder mehrere intermetallische Kupfer-Zinn-Phasen wie beispielsweise Cu6Sn5 oder Cu3Sn aufweisen. Cu6Sn5 stellt diejenige der intermetallischen Kupfer-Zinn-Phasen mit dem niedrigsten Schmelzpunkt (ca. 415°C) dar. Hierdurch ist eine ausreichende Festigkeit der Verbindung auch bei hohen Chiptemperaturen sowie Anpressdrücken, wie sie beispielsweise in Presspack-Zellen auftreten, gewährleistet. For example, if the solder used contains tin and if one or both of the metals to be joined together, ie in the preparation of the upper bonding layer 31 the upper chip metallization 11 and / or the upper contact plate 21 , or in the production of the lower connection layer 32 the bottom chip metallization 12 and / or the lower contact plate 22 Containing copper, so can the tie layers 31 respectively. 32 after completion of the soldering process have one or more intermetallic copper-tin phases such as Cu 6 Sn 5 or Cu 3 Sn. Cu 6 Sn 5 represents that of the intermetallic copper-tin phases with the lowest melting point (about 415 ° C). This ensures a sufficient strength of the compound even at high chip temperatures and contact pressures, as they occur for example in Presspack cells guaranteed ,

Falls eine oder beide der Verbindungsschichten 31 oder 32 als Sinterverbindungen ausgebildet sind, können diese mit Hilfe eines Niedertemperatur-Sinterverfahrens (NTV) hergestellt werden. Unter einem derartigen Niedertemperatur-Sinterverfahren wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung ein Verfahren verstanden, bei dem zwischen die miteinander zu verbindenden Fügepartnern eine sinterfähige Paste eingebracht und bei aneinander gepressten Fügepartnern in einem Temperaturbereich von 180°C bis 300°C gesintert wird, ohne dabei eine Temperatur von 300°C zu überschreiten, wobei sich diese Temperaturangaben auf die Temperatur der sinterfähigen Paste beziehen. Der Anpressdruck während des Sinters kann beispielsweise 2 N/mm2 bis 40 N/mm2 betragen. Als sinterfähig Paste eignen sich Pasten, die eine Mischung aus einem Edelmetallpulver und einem Lösungsmittel enthalten. Als Edelmetall eignet sich beispielsweise Silber. If one or both of the tie layers 31 or 32 are formed as sintered compounds, they can be prepared by means of a low-temperature sintering process (NTV). In the context of the present application, such a low-temperature sintering process is understood to be a process in which a sinterable paste is introduced between the joining partners to be joined together and sintered in a temperature range from 180 ° C. to 300 ° C. while the joining partners are pressed against one another, without a Temperature of 300 ° C to exceed, with these temperature data refer to the temperature of the sinterable paste. The contact pressure during the sintering may be, for example, 2 N / mm 2 to 40 N / mm 2 . Pastes which contain a mixture of a noble metal powder and a solvent are suitable as the sinterable paste. As a precious metal, for example, silver is suitable.

Um die Sinterfähigkeit der miteinander zu verbindenden Kontaktflächen der Fügepartner zu erhöhen, können deren Oberflächen jeweils optional mit einer Edelmetallschicht, beispielsweise Silber, Palladium oder Gold, versehen werden. Falls eine Kontaktfläche bereits als Edelmetallkontaktfläche ausgebildet ist, kann von einer derartigen Edelmetallbeschichtung natürlich abgesehen werden. In order to increase the sinterability of the contact surfaces of the joining partners to be joined together, their surfaces can each optionally be provided with a noble metal layer, for example silver, palladium or gold. Of course, if a contact surface is already formed as a noble metal contact surface, such a noble metal coating can be dispensed with.

Um eine Kontaktplatte 21 bzw. 22 stoffschlüssig mit einer oberen Chipmetallisierung 11 bzw. mit einer unteren Chipmetallisierung 12 zu versintern, wird die sinterfähig Paste vor dem Aneinanderpressen der beiden Fügepartner auf eine oder beide der miteinander zu verbindenden Kontaktflächen der Fügepartner aufgetragen und getrocknet, um das enthaltene Lösungsmittel zumindest teilweise zu entfernen. Nach dem Aneinanderpressen der Fügepartner erstreckt sich die getrocknete sinterfähige Paste durchgehend zwischen den miteinander zu verbindenden Kontaktflächen der beiden Fügepartner 11 und 21 bzw. 12 und 22. Da die getrocknete sinterfähige Paste nach dem Trocknen nicht mehr als Paste vorliegt, wird im Folgenden auch der Begriff "sinterfähige Schicht" verwendet. To a contact plate 21 respectively. 22 cohesively with an upper chip metallization 11 or with a lower chip metallization 12 to sinter, the sinterable paste is applied to one or both of the contact surfaces of the joint partners to be joined together before pressing the two joining partners together and dried to at least partially remove the solvent contained. After juxtaposing the joining partners, the dried sinterable paste extends continuously between the contact surfaces of the two joining partners to be joined together 11 and 21 respectively. 12 and 22 , Since the dried sinterable paste is no longer present as a paste after drying, the term "sinterable layer" is also used below.

Ein Beispiel hierfür wird in 7 anhand mehrerer Schritte gezeigt. Bei diesem Beispiel wird ein einzelner Halbleiterchip 1 mit einer oberen Kontaktplatte 21 sowie mit einer unteren Kontaktplatte 22 versintert. Hierzu wird in einem ersten Schritt (A1) eine sinterfähige Paste 32' auf die dem Halbleiterkörper 10 abgewandte Seite der unteren Chipmetallisierung 12 aufgetragen und getrocknet. Alternativ oder ergänzend könnte die sinterfähige Paste 32' auch auf die mit dem Halbleiterchip 1 zu verbindende Seite der unteren Kontaktplatte 22 aufgetragen und getrocknet werden, was in Schritt (A2) gezeigt ist. An example of this will be in 7 shown in several steps. In this example, a single semiconductor chip 1 with an upper contact plate 21 as well as with a lower contact plate 22 sintered. For this purpose, in a first step (A1) a sinterable paste 32 ' on the the semiconductor body 10 opposite side of the lower chip metallization 12 applied and dried. Alternatively or additionally, the sinterable paste 32 ' also on the with the semiconductor chip 1 to be joined side of the lower contact plate 22 and dried, which is shown in step (A2).

Unabhängig davon, ob das Auftragen der sinterfähigen Paste 32' gemäß den Schritten (A1) und/oder (A2) erfolgt, werden der Halbleiterchip 1 und die untere Kontaktplatte 22 aneinander gepresst, so dass sich die sinterfähig Schicht zwischen der unteren Metallisierung 12 und der unteren Kontaktplatte 22 befindet. Dann wird die sinterfähige Schicht 32' unter Beibehaltung des Anpressdrucks wie vorangehend erläutert in einem Temperaturbereich von 180°C bis 300°C gesintert, wobei die Temperatur der sinterfähigen Schicht 32' immer kleiner oder gleich 300°C gehalten wird. Hierzu kann die Temperatur der sinterfähigen Paste 32' zumindest für 1 Sekunde in dem genannten Temperaturbereich von 180°C bis 300°C getempert werden. Durch den Sinterprozess bildet sich aus der sinterfähigen Schicht 32' eine feste Verbindungsschicht 32, welche die untere Chipmetallisierung 12 mit der unteren Kontaktplatte 22 stoffschlüssig verbindet, was im Ergebnis in 7 (B) gezeigt ist. Regardless of whether the application of the sinterable paste 32 ' According to steps (A1) and / or (A2), the semiconductor chip 1 and the lower contact plate 22 pressed together, leaving the sinterable layer between the lower metallization 12 and the lower contact plate 22 located. Then the sinterable layer 32 ' while maintaining the contact pressure as explained above sintered in a temperature range of 180 ° C to 300 ° C, wherein the temperature of the sinterable layer 32 ' is always kept less than or equal to 300 ° C. For this purpose, the temperature of the sinterable paste 32 ' at least for 1 second in the temperature range of 180 ° C to 300 ° C are tempered. The sintering process forms from the sinterable layer 32 ' a solid tie layer 32 showing the bottom chip metallization 12 with the lower contact plate 22 cohesively connects, resulting in 7 (B) is shown.

In einem nachfolgenden Schritt wird die obere Kontaktplatte 21 während eines weiteren Sinterschrittes mit Hilfe einer sinterfähigen Schicht 31' mit der oberen Metallisierung 11 des Halbleiterchips 1 verbunden. Das Auftragen und Trocknen der sinterfähigen Paste 31', die ebenso aufgebaut sein kann wie die sinterfähige Paste 32', kann, wie in 7 (C1) gezeigt ist, auf die mit dem Halbleiterchip 1 zu verbindende Seite der oberen Kontaktplatte 21 erfolgen, und/oder auf die dem Halbleiterkörper 10 abgewandte Seite der oberen Chipmetallisierung 11, was in 7 (C2) dargestellt ist. In a subsequent step, the upper contact plate 21 during a further sintering step with the aid of a sinterable layer 31 ' with the upper metallization 11 of the semiconductor chip 1 connected. The application and drying of the sinterable paste 31 ' , which can be constructed as well as the sinterable paste 32 ' , can, as in 7 (C1) is shown with the semiconductor chip 1 to be joined side of the upper contact plate 21 take place, and / or on the semiconductor body 10 opposite side of the upper chip metallization 11 , what in 7 (C2) is shown.

Nach dem Auftragen der sinterfähigen Paste 31' werden die obere Kontaktplatte 21 und die obere Chipmetallisierung 11 bei dazwischen befindlicher sinterfähiger Schicht 31' aneinander gepresst und die sinterfähige Schicht 31' wird unter Beibehaltung des Anpressdrucks in einem Temperaturbereich von 180°C bis 300°C, allerdings nicht oberhalb von 300°C, gesintert, so dass die sinterfähige Schicht 31' in eine feste Sinterschicht 31 umgewandelt wird, die die obere Chipmetallisierung 11 stoffschlüssig mit der oberen Kontaktplatte 21 verbindet, was im Ergebnis in 7 (D) gezeigt ist. After application of the sinterable paste 31 ' become the upper contact plate 21 and the upper chip metallization 11 at intervening sinterable layer 31 ' pressed together and the sinterable layer 31 ' is sintered while maintaining the contact pressure in a temperature range of 180 ° C to 300 ° C, but not above 300 ° C, so that the sinterable layer 31 ' in a solid sintered layer 31 is transformed, which is the upper chip metallization 11 cohesively with the upper contact plate 21 connects what results in 7 (D) is shown.

Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 ein einzelner Halbleiterchip 1 jeweils stoffschlüssig mit einer oberen Kontaktplatte 21 und einer unteren Kontaktplatte 22 verbunden wurde, erfolgt bei einem weiteren, anhand von 8 erläuterten Ausführungsbeispiel die Bestückung von mehreren Halbleiterchips mit einer gemeinsamen unteren Kontaktplatte im Waferverbund. Hierzu wird ein Wafer 100, der einen prozessierten Halbleiterkörper 110 mit mehreren individuellen Halbleiterbauelementen umfasst und der mit einer zu oberen Chipmetallisierungen 11 strukturierten oberen Metallisierung 111 sowie mit einer unteren Metallisierung 112 versehen ist, an der unteren Metallisierung 112 mit einer Kontaktplatte 122 versintert. While in the embodiment according to 7 a single semiconductor chip 1 in each case cohesively with an upper contact plate 21 and a lower contact plate 22 is done in another, based on 8th explained embodiment, the assembly of a plurality of semiconductor chips with a common lower contact plate in the wafer composite. This is a wafer 100 , which is a processed semiconductor body 110 comprising a plurality of individual semiconductor devices and having an upper chip metallization 11 structured upper metallization 111 as well as with a lower metallization 112 is provided at the lower metallization 112 with a contact plate 122 sintered.

Wie in 8 (A1) dargestellt ist, wird eine sinterfähige Paste 132' auf die dem Halbleiterkörper 110 abgewandte Seite der unteren Metallisierung 112 und/oder, wie in 8 (A2) gezeigt ist, auf die mit dem Wafer 100 zu verbindende Seite der unteren Kontaktplatte 122, aufgetragen und getrocknet. Der Wafer 100 und die untere Kontaktplatte 122 werden dann mit der dazwischen befindlichen sinterfähigen Schicht 132' aneinander gepresst und auf die gleiche Weise versintert, wie dies vorangehend von 7 beim Versintern der unteren Metallisierung 12 mit der unteren Kontaktplatte 22 erläutert wurde. Der Aufbau der sinterfähigen Paste bzw. Schicht 132' entspricht dabei dem Aufbau der sinterfähigen Paste bzw. Schicht 32'. Nach dem Tempern der sinterfähigen Schicht 32' in einem Temperaturbereich von 180°C bis 300°C, ohne dabei die Temperatur von 300°C zu überschreiten, wird die sinterfähige Schicht 132' in eine Sinterschicht 132 umgewandelt, welche die untere Kontaktplatte 122 mit der unteren Metallisierung 112 des Wafers 100 stoffschlüssig verbindet, was im Ergebnis in 8 (B) gezeigt ist. As in 8th (A1), becomes a sinterable paste 132 ' on the the semiconductor body 110 opposite side of the lower metallization 112 and / or, as in 8th (A2) is shown on the wafer 100 to be joined side of the lower contact plate 122 , applied and dried. The wafer 100 and the lower contact plate 122 are then with the intervening sinterable layer 132 ' pressed together and sintered in the same way as previously described by 7 when sintering the lower metallization 12 with the lower contact plate 22 was explained. The structure of the sinterable paste or layer 132 ' corresponds to the structure of the sinterable paste or layer 32 ' , After annealing the sinterable layer 32 ' in a temperature range of 180 ° C to 300 ° C, without exceeding the temperature of 300 ° C, the sinterable layer 132 ' in a sintered layer 132 converted, which is the lower contact plate 122 with the lower metallization 112 of the wafer 100 cohesively connects, resulting in 8th (B) is shown.

Anschließend erfolgt das Vereinzeln dieses Verbundes, so dass im Ergebnis die einzelnen Halbleiterchips 1 des Wafers 100 als voneinander unabhängige Halbleiterchips 1 vorliegen, die jeweils an ihrer unteren Metallisierung 12 mit einem ebenfalls vereinzelten Abschnitt 22 der unteren Kontaktplatte 122 versintert sind. Das Vereinzeln des Wafers 100 und der damit verbundenen unteren Kontaktplatte 122 erfolgt dabei zweckmäßigerweise während desselben Sägeschrittes. Subsequently, the singulation of this composite takes place, so that as a result the individual semiconductor chips 1 of the wafer 100 as mutually independent semiconductor chips 1 present, each at their lower metallization 12 with a likewise isolated section 22 the lower contact plate 122 are sintered. The singulation of the wafer 100 and the associated lower contact plate 122 is carried out expediently during the same sawing step.

Der Aufbau der vereinzelten, in 8 (C) gezeigten und mit einer unteren Kontaktplatte 22 versehenen Halbleiterchips 1 entspricht damit dem Aufbau der in 7 (B) gezeigten Anordnung. Demgemäß kann eine weitere Bestückung jeweils der oberen Chipmetallisierung 11 mit einer oberen Kontaktplatte 21 entsprechen dem anhand der 7 (C1), (C2) und (D) erläuterten Verfahren erfolgen. The construction of the isolated, in 8th (C) and with a lower contact plate 22 provided semiconductor chips 1 corresponds to the structure of in 7 (B) shown arrangement. Accordingly, another assembly of each of the upper chip metallization 11 with an upper contact plate 21 correspond to the basis of the 7 (C1), (C2) and (D) explained methods.

Gemäß einem weiteren, anhand von 9 erläuterten Verfahren können die im Waferverbund befindlichen Halbleiterchips zunächst mit einer gemeinsamen unteren Kontaktplatte 122 versintert werden, wie dies vorangehend unter Bezugnahme auf 8 (A1), (A2) und (B) erläutert wurde. Ausgehend von der Anordnung gemäß 8 (B) kann dann auf die obere Chipmetallisierung 11 eines jeden der Halbleiterchips eine separate, obere Kontaktplatte 21 gesintert werden. Hierbei kann dasselbe Sinterverfahren angewendet werden, wie es vorangehend anhand der 7 (C1), (C2) und (D) erläutert wurde, mit dem Unterschied, dass das Versintern erfolgt, wenn sich die einzelnen Halbleiterchips 1 noch im Waferverbund befinden. Die oberen Kontaktplatten 21 können dabei nacheinander oder aber während eines gemeinsamen Niedertemperatursinterschrittes erfolgen. Bei einem gemeinsamen Sinterschritt kann das Aufsetzen der Einzelnen oberen Kontaktplatten 21 auf die jeweilige obere Chipmetallisierung 11 nacheinander oder zeitlich parallel zueinander erfolgen. 9 (A) zeigt die Anordnung nach dem Versintern. According to another, based on 9 explained method can be located in the wafer assembly semiconductor chips first with a common lower contact plate 122 sintered, as previously described with reference to 8th (A1), (A2) and (B) has been explained. Based on the arrangement according to 8th (B) can then be applied to the top chip metallization 11 each of the semiconductor chips has a separate top contact plate 21 be sintered. In this case, the same sintering method can be used as previously described with reference to 7 (C1), (C2) and (D), with the difference that the sintering takes place when the individual semiconductor chips 1 still in the wafer composite. The upper contact plates 21 can be done sequentially or during a common Niedertemperatursinterschrittes. In a common sintering step, the placement of the individual upper contact plates 21 on the respective upper chip metallization 11 successively or temporally parallel to each other. 9 (A) shows the arrangement after sintering.

Danach kann der Verbund, beispielsweise durch Sägen, zu einzelnen, jeweils mit einer oberen Kontaktplatte 21 und mit einer unteren Kontaktplatte 22 versehenen Halbleiterchips vereinzelt werden, was im Ergebnis in 9 (B) gezeigt ist. Thereafter, the composite, for example by sawing, to individual, each with an upper contact plate 21 and with a lower one contact plate 22 provided semiconductor chips, resulting in 9 (B) is shown.

Wenn sich nachfolgend herausstellen sollte, dass ein auf diese Weise hergestellter und mit Kontaktplatten 21, 22 versehener Halbleiterchip 10 nicht funktionsfähig ist, bedeutet dies natürlich eine Verschwendung des Materials insbesondere für die Kontaktplatten 21, 22. Dies kann teilweise dadurch vermieden werden, dass die einzelnen Chips des in 8 (B) gezeigten Wafers 100 jeweils auf ihre elektrische Funktion hin geprüft und nur dann mit einer oberen Kontaktplatte 21 bestückt und stoffschlüssig mit dieser verbunden werden, wenn sich der betreffende Halbleiterchip 10 in einem vorangehenden Test als funktionsfähig erwiesen hat. Bei einem entsprechenden, in 10 gezeigten Beispiel war in dem Waferverbund 110 der dritte Halbleiterchip von links fehlerhaft und wurde deshalb nicht mit einer oberen Kontaktplatte 21 versehen. If subsequently it should turn out that one made in this way and with contact plates 21 . 22 provided semiconductor chip 10 is not functional, this of course means a waste of the material especially for the contact plates 21 . 22 , This can be partially avoided by having the individual chips of the in 8th (B) shown wafers 100 each tested for their electrical function and only then with an upper contact plate 21 equipped and materially connected to this, if the respective semiconductor chip 10 has proved to be functional in a previous test. At a corresponding, in 10 Example shown was in the wafer composite 110 the third semiconductor chip from the left faulty and was therefore not with an upper contact plate 21 Mistake.

Bei den vorangehend erläuterten Sinterverfahren wurde zunächst die untere Verbindungsschicht 132 und danach die oberen Verbindungsschichten 31 durch Sintern jeweils im Temperaturbereich von 180°C bis kleiner oder gleich 300°C hergestellt. Grundsätzlich kann die Reihenfolge der Herstellung auch vertauscht sein. In the above-explained sintering process, the lower bonding layer was first used 132 and then the upper tie layers 31 produced by sintering in each case in the temperature range from 180 ° C to less than or equal to 300 ° C. In principle, the order of manufacture can also be reversed.

Ebenso können eine obere sinterfähige Paste 31' und eine untere sinterfähige Paste 32' bzw. 132' zugleich gesintert werden, indem zunächst sowohl die obere sinterfähige Paste 31' auf die obere Kontaktplatte 21 und/oder die obere Chipmetallisierung 11 aufgebracht wird, als auch die untere sinterfähige Paste 32' oder 132' auf die untere Kontaktplatte 22 bzw. 122 und/oder die untere Chipmetallisierung 12 bzw. Wafer-Metallisierung 112 aufgebracht wird. Die aufgetragenen sinterfähigen Pasten 31', 32' bzw. 132' können dann in einem gemeinsamen Trocknungsschritt zu sinterfähigen Schichten 31', 32' bzw. 132' getrocknet werden. Likewise, an upper sinterable paste 31 ' and a lower sinterable paste 32 ' respectively. 132 ' be sintered at the same time, by first both the upper sinterable paste 31 ' on the upper contact plate 21 and / or the upper chip metallization 11 is applied, as well as the lower sinterable paste 32 ' or 132 ' on the lower contact plate 22 respectively. 122 and / or the lower chip metallization 12 or wafer metallization 112 is applied. The applied sinterable pastes 31 ' . 32 ' respectively. 132 ' can then in a common drying step to sinterable layers 31 ' . 32 ' respectively. 132 ' be dried.

Nach dem Trocknungsschritt kann/können dann z.B. zunächst die untere(n) Kontaktplatte(n) 22 bzw. 122 unter Verwendung der sinterfähigen Schichten 32' bzw. 132' durch Vorsintern aneinander vorfixiert werden. Der auf diese Weise vorgesinterte Verbund kann dann unter Verwendung der sinterfähigen Schicht(en) 31' mit einer oder mehreren oberen Kontaktplatten 21 bestückt und für eine Dauer von wenigstens 1 Sekunde in einem Temperaturbereich von 180°C bis 300°C endgültig versintert werden. Bei diesem Temperschritt wird auch die vorgesinterte Verbindung endgültig gesintert, d.h., die vorgesinterten sinterfähigen Schichten 32' bzw. 132' werden für wenigstens 1 Sekunde in einem Temperaturbereich von 180°C bis 300°C endgültig gesintert. Optional kann vor dem endgültigen Versintern noch ein Vorsinterschritt erfolgen, durch den die eine oder die mehreren oberen Kontaktplatten 21 an dem vorgesinterten Verbund vorfixiert wird. After the drying step, the lower contact plate (s) may then initially be, for example 22 respectively. 122 using the sinterable layers 32 ' respectively. 132 ' prefixed to each other by pre-sintering. The composite pre-sintered in this manner can then be made using the sinterable layer (s). 31 ' with one or more upper contact plates 21 equipped and permanently sintered for a period of at least 1 second in a temperature range of 180 ° C to 300 ° C. In this annealing step, the pre-sintered connection is finally sintered, ie, the presintered sinterable layers 32 'and 132' are finally sintered for at least 1 second in a temperature range of 180 ° C to 300 ° C. Optionally, prior to final sintering, a pre-sintering step may be performed, through which the one or more upper contact plates 21 prefixed to the pre-sintered composite.

Als Vorsintern wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Temperschritt verstanden, bei dem die betreffende sinterfähige Paste 31', 32' bzw. 132' für eine Dauer von wenigstens 0,5 Sekunden bei einer Temperatur im Bereich von ca. 90°C bis ca. 140°C getempert und dadurch soweit gefestigt wird, dass die durch die betreffende sinterfähige Schicht 31', 32' bzw. 132' miteinander zu verbindenden Metallisierungen 11, 12 bzw. 112 und Kontaktplatten 21, 22 bzw. 122 zueinander vorfixiert werden, so dass die vorfixierte Einheit problemlos weiterverarbeitet werden. Der Anpressdruck, mit dem die miteinander zu verbindenden Teile während des Temperschrittes zum Vorsintern aneinander gepresst werden, kann dabei z.B. 0,01 N/mm2 bis 0,1 N/mm2 betragen. For the purposes of the present invention, presintering means an annealing step in which the respective sinterable paste 31 ' . 32 ' respectively. 132 ' annealed for a period of at least 0.5 seconds at a temperature in the range of about 90 ° C to about 140 ° C and thereby strengthened to the extent that by the respective sinterable layer 31 ' . 32 ' respectively. 132 ' metallizations to be joined together 11 . 12 respectively. 112 and contact plates 21 . 22 respectively. 122 prefixed to each other, so that the prefixed unit can be further processed easily. The contact pressure with which the parts to be joined together are pressed against each other during the annealing step for pre-sintering can be, for example, 0.01 N / mm 2 to 0.1 N / mm 2 .

Das Vorsintern kann z.B. dadurch erfolgen, dass eine nicht mit einer sinterfähigen Paste oder Schicht 31', 32' oder 132' versehene Kontaktplatte 21, 22 bzw. 122 vorgeheizt und auf die mit einer sinterfähigen Schicht 31', 32' bzw. 132' versehene Chipmetallisierung 11, 12 bzw. 112 gepresst wird, so dass die Wärme der vorgeheizten Kontaktplatte 21, 22 bzw. 122 das Vorsintern bewirkt. Alternativ oder ergänzend kann die für das Vorsintern erforderliche Wärme auch mit Hilfe eines beheizbaren Anpresswerkzeugs zugeführt werden, welches den Halbleiterchip 1 und die durch Vorsintern mit diesem zu verbindende Kontaktplatte 21, 22 bzw. 122 aneinander presst. The pre-sintering can take place, for example, by using a paste or layer which is not sinterable 31 ' . 32 ' or 132 ' provided contact plate 21 . 22 respectively. 122 preheated and onto which with a sinterable layer 31 ' . 32 ' respectively. 132 ' provided chip metallization 11 . 12 respectively. 112 is pressed, so that the heat of the preheated contact plate 21 . 22 respectively. 122 the presintering effect. Alternatively or additionally, the heat required for pre-sintering can also be supplied by means of a heatable pressing tool which forms the semiconductor chip 1 and the contact plate to be connected by pre-sintering 21 . 22 respectively. 122 pressed together.

Vorangehend wurde die Herstellung stoffschlüssiger Verbindungen zwischen oberen Kontaktplatten 21 und oberen Chipmetallisierungen 11 sowie zwischen unteren Kontaktplatten 22 und unteren Chipmetallisierungen 12 anhand der Herstellung von gesinterten oberen bzw. unteren Verbindungsschichten 31 bzw. 32 erläutert. Die in den Figuren gezeigten und erläuterten Verbindungsschichten 31, 32 könnten jedoch auch als Lotschichten ausgebildet sein, wenn bei ihrer Herstellung anstelle einer sinterfähigen Paste 31', 32', 132' ein Lot verwendet wird. Ein derartiges Lot kann ebenfalls als Paste ausgebildet sein und wie anhand der vorangehenden Figuren erläutert auf eine oder beide der jeweils miteinander zu verbindenden Kontaktflächen der aufgetragen werden. Alternativ zu einem als Paste ausgebildeten Lot kann zwischen die miteinander zu verbindenden Kontaktflächen auch ein Lotplättchen eingelegt und dazu verwendet werden, diese Kontaktflächen durch Aufschmelzen des Lotplättchens und nachfolgendes Abkühlen des flüssigen Lotes miteinander zu verlöten. Anstelle ein Lot als Paste auf eine Kontaktfläche aufzutragen oder als Lotplättchen auf eine Kontaktfläche aufzulegen, kann es auch galvanisch auf der jeweiligen Kontaktfläche abgeschieden werden. Im Folgenden wird das Aufbringen eines Lotes auf eine Kontaktfläche am Beispiel einer Lotpaste beschrieben, allerdings kann das Lot statt dessen ebenso galvanisch auf der betreffenden Kontaktfläche abgeschieden oder als Lotplättchen auf diese Kontaktfläche aufgelegt werden. Unabhängig von der Art des Lotes und dessen Auftrag auf einer Kontaktfläche wird das Lot – anstelle des erläuterten Sintervorgangs – aufgeschmolzen und dann bis zu seiner Verfestigung abgekühlt, so dass eine feste, stoffschlüssige Lötverbindung zwischen der oberen Chipmetallisierung 11 und der oberen Kontaktplatte 21 und/oder zwischen der unteren Chipmetallisierung 12 und der unteren Kontaktplatte 22 entsteht, bzw., wenn mehrere in einem Waferverbund miteinander verbundene Halbleiterchips 1 mit einer gemeinsamen unteren Kontaktplatte 122 verbunden werden, zwischen der unteren Metallisierung 112 des Waferverbundes 110 und einer den verbundenen Halbleiterchips 1 gemeinsamen unteren Kontaktplatte 122. Previously, the production of cohesive connections between upper contact plates 21 and upper chip metallizations 11 as well as between lower contact plates 22 and lower chip metallizations 12 based on the production of sintered upper and lower tie layers 31 respectively. 32 explained. The connection layers shown and explained in the figures 31 . 32 However, they could also be formed as solder layers, if in their preparation instead of a sinterable paste 31 ' . 32 ' . 132 ' a lot is used. Such a solder may also be formed as a paste and, as explained with reference to the preceding figures, applied to one or both of the respective contact surfaces to be joined together. As an alternative to a solder formed as a paste, a solder plate can also be inserted between the contact surfaces to be connected to one another and used to solder these contact surfaces together by melting the solder plate and subsequently cooling the liquid solder. Instead of applying a solder as a paste on a contact surface or as a solder plate on a contact surface, it can also be deposited galvanically on the respective contact surface. The following is the application of a solder on a Contact surface described using the example of a solder paste, but the solder can instead also be deposited galvanically on the respective contact surface or placed as a solder plate on this contact surface. Regardless of the type of solder and its order on a contact surface, the solder is - instead of the explained sintering process - melted and then cooled to its solidification, so that a solid, cohesive solder joint between the upper chip metallization 11 and the upper contact plate 21 and / or between the lower chip metallization 12 and the lower contact plate 22 arises, or, if a plurality of semiconductor chips interconnected in a wafer composite 1 with a common lower contact plate 122 be connected between the lower metallization 112 of the wafer composite 110 and one of the connected semiconductor chips 1 common lower contact plate 122 ,

Es besteht auch die Möglichkeit, zunächst eine feste, stoffschlüssige Lötverbindung zwischen der oberen Chipmetallisierung 11 und der oberen Kontaktplatte 21 sowie zwischen der unteren Chip- bzw. Wafermetallisierung 12/112 und der unteren Kontaktplatte 22/122 herzustellen, indem zunächst die obere Chipmetallisierung 11 mit einem Lot versehen und anschließend gegen die vorgeheizte obere Kontaktplatte 21 gepresst wird. Danach kann der dadurch gebildete Verbund aus der oberen Kontaktplatte 21 und der oberen Chipmetallisierung 11 an der unteren Chip- bzw. Wafermetallisierung 12/112 mit der unteren Kontaktplatte 22 bzw. 122 verbunden werden, indem die mit einem Lot versehene untere Kontaktplatte 22 bzw. 122 gegen den vorgeheizten Verbund gepresst wird. It is also possible, first, a solid, cohesive solder joint between the upper chip metallization 11 and the upper contact plate 21 and between the lower chip or wafer metallization 12 / 112 and the lower contact plate 22 / 122 first by making the top chip metallization 11 provided with a solder and then against the preheated upper contact plate 21 is pressed. Thereafter, the composite formed thereby from the upper contact plate 21 and the upper chip metallization 11 at the lower chip or wafer metallization 12 / 112 with the lower contact plate 22 respectively. 122 be connected by the provided with a solder lower contact plate 22 respectively. 122 is pressed against the preheated composite.

Wie eingangs bereits erwähnt können bei einem Halbleiterbauelement Sinterverbindungen und Lötverbindungen auch in Kombination miteinander eingesetzt werden. Hierzu kann beispielsweise ein diffusionsfähiges Lot in Pastenform auf die untere Chipmetallisierung 12 oder Wafer-Metallisierung 112 aufgetragen und dann zusammen mit dem Halbleiterchip 1 gegen die vorgeheizte untere Kontaktplatte 32 bzw. 132 gepresst werden, so dass das Lot durch die Wärme der vorgeheizten unteren Kontaktplatte 32 bzw. 132 aufschmilzt und eine Lötverbindung zwischen der unteren Chipmetallisierung 12 bzw. Wafer-Metallisierung 112 und der unteren Kontaktplatte 32 bzw. 132 entsteht. Danach kann die mit einer sinterfähigen Paste 31' versehene obere Kontaktplatte 21 mit der sinterfähigen Paste 31' voran gegen die obere Chipmetallisierung 11 des bereits mit der unteren Kontaktplatte 32 bzw. 132 verbundenen Halbleiterchips 1 gepresst und mit der oberen Chipmetallisierung 11 versintert werden, indem die sinterfähige Paste 31' für eine Dauer von wenigstens 1 Sekunde in einem Temperaturbereich von 180°C bis 300°C getempert wird, während die obere Kontaktplatte 31 gegen den Halbleiterchip 1 gepresst bleibt. Optional kann diesem Temperschritt ein Vorsinter-Schritt vorausgehen, bei dem die sinterfähige Paste 31' bei gegen die obere Kontaktplatte 31 gepresstem Halbleiterchip 1 wie oben erläutert vorgesintert wird. As already mentioned, sintered connections and soldered connections can also be used in combination with one another in the case of a semiconductor component. For this purpose, for example, a diffusive solder in paste form on the lower chip metallization 12 or wafer metallization 112 applied and then together with the semiconductor chip 1 against the preheated lower contact plate 32 respectively. 132 be pressed, so that the solder by the heat of the preheated lower contact plate 32 respectively. 132 melts and a solder joint between the lower chip metallization 12 or wafer metallization 112 and the lower contact plate 32 respectively. 132 arises. After that, the with a sinterable paste 31 ' provided upper contact plate 21 with the sinterable paste 31 ' ahead against the upper chip metallization 11 already with the lower contact plate 32 respectively. 132 connected semiconductor chips 1 pressed and with the upper chip metallization 11 be sintered by the sinterable paste 31 ' is tempered for a period of at least 1 second in a temperature range of 180 ° C to 300 ° C, while the upper contact plate 31 against the semiconductor chip 1 remains pressed. Optionally, this annealing step may be preceded by a presintering step in which the sinterable paste 31 ' when against the upper contact plate 31 pressed semiconductor chip 1 is presintered as explained above.

Um eine möglichst optimale thermische und elektrische Anbindung des Halbleiterchips 10 an die obere Kontaktplatte 21 und/oder an die untere Kontaktplatte 22 zu erreichen, kann die Kontaktplatte 21 oder 22 die betreffende Chipmetallisierung 11 bzw. 12 vollständig oder im Wesentlichen vollständig überdecken, was nachfolgend beispielhaft anhand der 11 bis 16 erläutert wird. Gezeigt ist jeweils eine Draufsicht auf den Halbleiterchip 10, der gemäß den 3 (11, 13 und 15) bzw. 4 (12, 14 und 16) aufgebaut ist, wobei die obere Chipmetallisierung 11 jeweils mit einer oberen Kontaktplatte 21 mittels einer Verbindungsschicht 31 (verdeckt) stoffschlüssig verbunden ist. Bei den Anordnungen gemäß den 11 und 12 ist die Grundfläche der oberen Kontaktplatte 21 identisch mit der Oberfläche der oberen Metallisierungsschicht 21. Bei den Anordnungen gemäß den 13 und 14 erstreckt sich die obere Kontaktplatte 21 seitlich jeweils über die Oberfläche der oberen Chipmetallisierung 11 und optional auch über den seitlichen Rand des Halbleiterkörpers 10 hinaus. Soweit der Halbleiterchip 10 und die obere Chipmetallisierung 11 in den 13 und 14 durch die darüber liegende Kontaktplatte 21 verdeckt sind, ist ihr Verlauf anhand von gestrichelten Linien angedeutet. Indem die Kontaktplatte 21 den Halbleiterkörper 10 an seinen seitlichen Rändern überragt, ist der Halbleiterchip 10 gegenüber einer mechanischen Beschädigung der Chipkanten geschützt. Bei den Anordnungen gemäß den 15 und 16 ist die obere Kontaktplatte 21 in seitlicher Richtung jeweils vom Rand der oberen Chipmetallisierung 11 geringfügig beabstandet. To achieve the best possible thermal and electrical connection of the semiconductor chip 10 to the upper contact plate 21 and / or to the lower contact plate 22 to reach the contact plate 21 or 22 the chip metallization in question 11 respectively. 12 completely or substantially completely cover, which is exemplified below by way of example 11 to 16 is explained. Shown is in each case a plan view of the semiconductor chip 10 which according to the 3 ( 11 . 13 and 15 ) respectively. 4 ( 12 . 14 and 16 ), wherein the upper chip metallization 11 each with an upper contact plate 21 by means of a bonding layer 31 (concealed) is firmly bonded. In the arrangements according to the 11 and 12 is the base of the upper contact plate 21 identical to the surface of the upper metallization layer 21 , In the arrangements according to the 13 and 14 extends the upper contact plate 21 laterally across the surface of the upper chip metallization 11 and optionally also over the lateral edge of the semiconductor body 10 out. As far as the semiconductor chip 10 and the upper chip metallization 11 in the 13 and 14 through the overlying contact plate 21 are concealed, their course is indicated by dashed lines. By the contact plate 21 the semiconductor body 10 surmounted by its lateral edges, is the semiconductor chip 10 protected against mechanical damage of the chip edges. In the arrangements according to the 15 and 16 is the upper contact plate 21 in the lateral direction in each case from the edge of the upper chip metallization 11 slightly spaced.

Ein Bauelement, das in einem Halbleiterchip 1 gemäß der vorliegenden Erfindung realisiert ist, kann optional eine Randstruktur aufweisen, d.h. einen Bereich, in dem ein elektrisches Feld abgebaut wird, das sich bei einer hohen, am Halbleiterchip 1 anliegenden Sperrspannung am Rand eines pn-Übergangs ausbildet. Oberhalb einer solchen Randstruktur kann, wie in 17 gezeigt ist, der Halbleiterchip 1 auf seiner Oberseite 10t in einem Randbereich der Oberseite 10t, in dem sich diese über die obere Chipmetallisierung 11 hinaus erstreckt, mit einem Polymer 15 versehen sein. Dabei kann ein derartiges Polymer 15 auch den seitlichen Rand der Kontaktplatte 21 vollständig oder zumindest teilweise überdecken, was beispielhaft in 18 gezeigt ist. A device in a semiconductor chip 1 According to the present invention, optionally may have an edge structure, ie a region in which an electric field is degraded, which at a high, the semiconductor chip 1 applied reverse voltage at the edge of a pn junction. Above such an edge structure can, as in 17 is shown, the semiconductor chip 1 on its top 10t in a peripheral area of the top 10t in which these are above the upper chip metallization 11 extends, with a polymer 15 be provided. In this case, such a polymer 15 also the lateral edge of the contact plate 21 completely or at least partially overlay, which is exemplary in 18 is shown.

Bei der Anordnung gemäß 19 wurde das Polymer 15 so aufgetragen, dass es den seitlichen Rand der Anordnung mit dem Halbleiterchip 1, den Verbindungsschichten 31, 32 und den Kontaktplatten 21, 22 vollständig überdeckt. In the arrangement according to 19 became the polymer 15 so applied that it is the lateral edge of the arrangement with the semiconductor chip 1 , the Tie layers 31 . 32 and the contact plates 21 . 22 completely covered.

Entsprechendes gilt für die Anordnung gemäß 20, wobei hier das Aufbringen des Polymers 15 dadurch erfolgt ist, dass der Verbund aus Halbleiterchip 1, Verbindungsschichten 31, 32 und Kontaktplatten 21, 22 in eine Form eingelegt und am seitlichen Rand mit dem Polymer vergossen oder umspritzt wurde. The same applies to the arrangement according to 20 in which case the application of the polymer 15 characterized in that the composite of semiconductor chip 1 , Tie layers 31 . 32 and contact plates 21 . 22 was placed in a mold and potted or overmolded with the polymer at the lateral edge.

Sofern bei einer erfindungsgemäßen Halbleiteranordnung, bei der ein Halbleiterchip oder -wafer 1 mit zwei Kontaktplatten 21 und 22 bzw. 122 jeweils stoffschlüssig verbundenen ist, ein Polymer oder eine andere Passivierung 15 vorgesehen ist, kann die maximale Dicke d15, die diese Passivierung 15 senkrecht zu den Normalenrichtungen der oberen Kontaktfläche 100t und der unteren Kontaktfläche 100b aufweist, kleiner oder gleich 1 mm sein. If in a semiconductor device according to the invention, in which a semiconductor chip or wafer 1 with two contact plates 21 and 22 respectively. 122 each cohesively connected, a polymer or other passivation 15 is provided, the maximum thickness d15, which allows this passivation 15 perpendicular to the normal directions of the upper contact surface 100t and the lower contact surface 100b should be less than or equal to 1 mm.

Optional kann es vorgesehen sein, dass eine Halbleiteranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung kein Gehäuse aufweist, oder dass – falls ein Gehäuse vorhanden ist – sich dieses über keine der Ebenen hinaus erstreckt, in denen die obere Kontaktfläche 100t bzw. die untere Kontaktfläche 100b verlaufen. Optionally, it may be provided that a semiconductor device according to the present invention has no housing, or that - if a housing is present - this extends beyond any of the planes in which the upper contact surface 100t or the lower contact surface 100b run.

Hierdurch ist sichergestellt, dass die obere Kontaktfläche 100t und die untere Kontaktfläche 100b die in Richtung zu ihren Flächennormalen am weitesten vorspringenden Teile der Halbleiteranordnung darstellen. Die obere Kontaktfläche 100t und die untere Kontaktfläche 100b sind dabei durch die dem Halbleiterkörper 1 abgewandten Seiten der oberen Kontaktplatte 21 bzw. der unteren Kontaktplatte 22/122 gegeben. This ensures that the upper contact surface 100t and the lower contact surface 100b represent the most projecting towards their surface normal parts of the semiconductor device. The upper contact surface 100t and the lower contact surface 100b are thereby through the the semiconductor body 1 opposite sides of the upper contact plate 21 or the lower contact plate 22 / 122 given.

Ein oder mehrere Halbleiterchips 1, die wie vorangehend erläutert mit Kontaktplatten 21, 22 versehen wurden, können in einer Druckkontaktanordnung verbaut werden. Hierzu werden der eine oder die mehreren bereits mittels stoffschlüssiger Verbindungen 31, 32 mit Kontaktplatten 21, 22 versehenen Halbleiterchips 10 derart zwischen einem elektrisch leitenden oberen Druckstück 51 und einem elektrisch leitenden unteren Druckstück 52 eingespannt, dass zwischen einer jeden der oberen Kontaktplatten 21 und dem oberen Druckstück 51 ein elektrisch leitender Druckkontakt ausgebildet ist, und/oder dass zwischen einer jeden unteren Kontaktplatte 22 und dem unteren Druckstück 52 ein elektrisch leitender Druckkontakt ausgebildet ist, wie dies in 21 gezeigt ist. Hierzu kann ein optionaler, dielektrischer Rahmen 60 vorgesehen sein, der mit dem unteren Druckstück 52 verbunden oder lose auf diesen aufgelegt sein kann, und der für jeden Halbleiterchip 1 einen eigenen Aufnahmebereich aufweist. Optional kann eine Anschlussstruktur 55 vorgesehen sein, die dazu dient, ggf. vorhandene Steueranschlüsse wie Gate- oder Basisanschlüsse oder andere Anschlüsse der Halbleiterchips 1, beispielsweise zur Temperaturüberwachung, zu verschalten. Bei einer solchen Anschlussstruktur 55 kann es sich beispielsweise um eine Leiterplatte handeln. One or more semiconductor chips 1 as previously explained with contact plates 21 . 22 were provided can be installed in a pressure contact arrangement. For this purpose, the one or more already by means of material connections 31 . 32 with contact plates 21 . 22 provided semiconductor chips 10 such between an electrically conductive upper pressure piece 51 and an electrically conductive lower pressure piece 52 clamped that between each of the upper contact plates 21 and the upper pressure piece 51 an electrically conductive pressure contact is formed, and / or that between each lower contact plate 22 and the lower pressure piece 52 an electrically conductive pressure contact is formed, as in 21 is shown. This may be an optional dielectric frame 60 be provided, with the lower pressure piece 52 can be connected or loose on this, and for each semiconductor chip 1 has its own recording area. Optionally, a connection structure 55 be provided, which serves, possibly existing control terminals such as gate or base terminals or other terminals of the semiconductor chips 1 , for example for temperature monitoring, to interconnect. In such a connection structure 55 it may be, for example, a circuit board.

Anstelle von einzelnen Halbleiterchips 1 kann jedoch auch ein Verbund mit zwei oder mehr Halbleiterchips, die sich noch im Waferverbund oder in einem nicht vereinzelten Abschnitt eines Wafers befinden, zwischen ein oberes Druckstück 51 und ein unteres Druckstück 52 eingespannt werden, was in 22 gezeigt ist. Hierzu kann beispielsweise ein mit einer unteren Kontaktplatte 122 und ein mit einer oberen Kontaktplatte 21 versehener Waferverbund mit zwei oder mehr Halbleiterchips eines noch nicht vereinzelten Abschnitts eines Waferverbundes verwendet werden, wie er beispielhaft in den 9 und 10 gezeigt ist. Instead of individual semiconductor chips 1 However, a composite with two or more semiconductor chips, which are still in the wafer assembly or in a non-separated portion of a wafer, between an upper pressure piece 51 and a lower pressure piece 52 be clamped in what 22 is shown. For this purpose, for example, one with a lower contact plate 122 and one with an upper contact plate 21 provided wafer composite with two or more semiconductor chips of a not yet isolated portion of a wafer composite can be used, as exemplified in the 9 and 10 is shown.

Durch die stoffschlüssige Verbindung sowohl der oberen als auch der unteren Chipmetallisierung mit einer oberen Kontaktplatte 11 bzw. mit einer unteren Kontaktplatte 12 können die obere Chipmetallisierung 11 und die untere Chipmetallisierung 12 mit einer bei gebondeten Halbleitern üblichen Dicke hergestellt werden. Im Gegensatz dazu muß die Dicke der Chipmetallisierung 11, 12 bei normalen Pressaufbauten wegen der möglichen Schädigungsmechanismen teilweise um einen Faktor 2 bis 3 erhöht werden, wofür spezielle Prozesse erforderlich sind. Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird als obere Chipmetallisierung 11 bzw. als untere Chipmetallisierung 12 eine ebene Schicht angesehen, die sich im Wesentlichen über die gesamte Fläche eines Anschlusskontaktes, insbesondere eines Drain-, Source-, Emitter-, Kollektor-, Anoden- oder Kathodenkontaktes erstreckt, ohne dass sie durch ein Dielektrikum oder ein Halbleitermaterial unterbrochen wird. Wie in 23 schematisch gezeigt ist, kann die obere Chipmetallisierung 11 mit Hilfe von metallisch oder durch polykristallines Halbleitermaterial gefüllten Kontaktlöchern 17 an tiefer liegende Bereiche des Halbleiterkörpers 10 elektrisch angeschlossen sein. Diese gefüllten Kontaktlöcher 17 werden nicht als Bestandteile der oberen Chipmetallisierung 11 angesehen. Entsprechendes gilt auch für die untere Chipmetallisierung 12, sofern hier entsprechend gefüllte Kontaktöffnungen überhaupt vorgesehen sind. Damit werden für die Ermittlung der Dicke d11 der oberen Chipmetallisierung 11 und die Dicke d12 der unteren Chipmetallisierung 12 nur Metallisierungen gerechnet, die eine größere zusammenhängende Grundfläche aufweisen. Due to the cohesive connection of both the upper and the lower chip metallization with an upper contact plate 11 or with a lower contact plate 12 can the upper chip metallization 11 and the bottom chip metallization 12 can be made with a conventional thickness in bonded semiconductors. In contrast, the thickness of the chip metallization must be 11 . 12 in normal press assemblies, because of the possible damage mechanisms, they can be partially increased by a factor of 2 to 3, which requires special processes. For the purposes of the present invention is as upper chip metallization 11 or as the lower chip metallization 12 a planar layer that extends substantially over the entire surface of a terminal contact, in particular a drain, source, emitter, collector, anode or cathode contact, without being interrupted by a dielectric or a semiconductor material. As in 23 is shown schematically, the upper chip metallization 11 with the help of metallic or by polycrystalline semiconductor material filled contact holes 17 to deeper areas of the semiconductor body 10 be electrically connected. These filled contact holes 17 are not considered components of the upper chip metallization 11 considered. The same applies to the lower chip metallization 12 , provided that correspondingly filled contact openings are provided here. Thus, for the determination of the thickness d11 of the upper chip metallization 11 and the thickness d12 of the lower chip metallization 12 calculated only metallizations, which have a larger contiguous base.

Demgemäß gilt für jeden nicht durch ein Dielektrikum oder durch ein Halbleitermaterial unterbrochenen ebenen Abschnitt 61 bzw. 62 der oberen Chipmetallisierung 11 bzw. der unteren Chipmetallisierung 12, der eine Grundfläche von wenigstens 1 mm2 aufweist, dass seine Dicke d61 bzw. d62 kleiner sein kann als 8 µm In diesem Sinne wird als ebener Abschnitt ein Abschnitt verstanden, der oben und unten durch zwei parallel zueinander verlaufende Ebenen E1, E2 begrenzt ist, sowie seitlich durch eine umlaufende Wand W, die an jeder Stelle senkrecht zu diesen Ebenen E1 und E2 verläuft. Accordingly, for each non-interrupted by a dielectric or by a semiconductor material flat portion applies 61 respectively. 62 the upper chip metallization 11 or the lower chip metallization 12 which has a base area of at least 1 mm 2 , that its thickness d61 or d62 may be smaller than 8 microns In this sense, as a planar portion, a section is understood, which is bounded above and below by two mutually parallel planes E1, E2 , as well as laterally by a circumferential wall W, which runs at any point perpendicular to these planes E1 and E2.

24 zeigt eine Draufsicht auf den Halbleiterchip 1 gemäß 23, wobei die seitlichen Begrenzungen derartiger Abschnitte 61 und 62 gestrichelt dargestellt sind. Ebenfalls eingezeichnet sind Flächen A61 an der Oberseite 10t bzw. A62 an der Unterseite 10b, die von den Abschnitten 61 bzw. 62 überdeckt werden. Die Flächen A61 und A62 stellen somit Grundflächen der Abschnitte 61 bzw. 62 dar. Anders als in 24 dargestellt müssen die Grundflächen A61, A62 der Abschnitte 61 bzw. 62 nicht notwendiger Weise rechteckig sein. Vielmehr sind beliebige zusammenhängende, ununterbrochene Grundflächen A61, A62 ebenso möglich. 24 shows a plan view of the semiconductor chip 1 according to 23 , wherein the lateral boundaries of such sections 61 and 62 are shown in dashed lines. Also marked are areas A61 at the top 10t or A62 at the bottom 10b that from the sections 61 respectively. 62 be covered. The surfaces A61 and A62 thus provide bases of the sections 61 respectively. 62 unlike in 24 represented the bases A61, A62 of the sections 61 respectively. 62 not necessarily be rectangular. Rather, any contiguous, unbroken bases A61, A62 are also possible.

Die vorangehend erläuterten oberen Kontaktplatten 21 bzw. unteren Kontaktplatten 22 und 122 können aus beliebigen Materialien, beispielsweise aus Molybdän, bestehen. Ebenso können diese Kontaktplatten 21, 22, 122 aber auch durch einen Verbund aus zwei oder mehrer Metallschichten gebildet sein, welche beispielsweise hergestellt werden können, indem die einzelnen Schichten miteinander verwalzt werden. Beispielhaft zeigen die 25 und 26, welche ansonsten den 5 bzw. 6 entsprechen, obere Kontaktplatten 21 bzw. untere Kontaktplatten 22, die jeweils aus einer Schichtfolge mit drei Metallschichten 211, 210, 212 bzw. 221, 220, 222 gebildet sind. Die Kontaktschichten 211, 212, 221, 222 können beispielsweise aus Kupfer bestehen, die Metallschichten 210 und 220 beispielsweise aus Eisen. The above-discussed upper contact plates 21 or lower contact plates 22 and 122 can be made of any materials, such as molybdenum. Likewise, these contact plates 21 . 22 . 122 but also be formed by a composite of two or more metal layers, which can be prepared, for example, by the individual layers are rolled together. By way of example, the show 25 and 26 , which otherwise the 5 respectively. 6 correspond, upper contact plates 21 or lower contact plates 22 , each consisting of a sequence of layers with three metal layers 211 . 210 . 212 respectively. 221 . 220 . 222 are formed. The contact layers 211 . 212 . 221 . 222 may for example consist of copper, the metal layers 210 and 220 for example, iron.

Gemäß einem weiteren Beispiel können eine obere und/oder eine untere Kontaktplatte 21, 22, 122 auch aus AlSiC (Aluminiumsiliziumkarbid) bestehen. Mit diesem aber auch anderen Materialien lassen sich lineare thermische Ausdehnungskoeffizienten ähnlich denen von Halbleitermaterial einstellen. Beispielsweise können eine obere und/oder eine untere Kontaktplatte 21, 22, 122 einen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von kleiner oder gleich 6 ppm/K oder von kleiner oder gleich 5 ppm/K aufweisen. Beispielsweise können eine, mehrere oder eine jede der Kontaktplatten 21, 22, 122, unabhängig voneinander, einen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten im Bereich von 4,8 ppm/K bis 8 ppm/K aufweisen. Als Materialien hierfür können z.B. Metallmatrix-Komposite (MMC) wie das bereits genannten AlSiC, aber auch andere MMC-Materialien eingesetzt werden. According to another example, an upper and / or a lower contact plate 21 . 22 . 122 also consist of AlSiC (aluminum silicon carbide). With this but also other materials, linear thermal expansion coefficients similar to those of semiconductor material can be adjusted. For example, an upper and / or a lower contact plate 21 . 22 . 122 have a linear thermal expansion coefficient of less than or equal to 6 ppm / K or less than or equal to 5 ppm / K. For example, one, several or each of the contact plates 21 . 22 . 122 , independently, have a linear coefficient of thermal expansion in the range of 4.8 ppm / K to 8 ppm / K. As materials for this example, metal matrix composites (MMC) as the aforementioned AlSiC, but also other MMC materials can be used.

Gemäß noch einem anderen, in 27 gezeigten Beispiel können eine obere und/oder eine untere Kontaktplatten 21, 22 (ebenso auch 122 gemäß den 8 bis 10) jeweils ein Plättchen 215 bzw. 225 aus Aluminiumnitrid (AlN) aufweisen, das, beispielsweise in einem Gießprozess, teilweise oder vollständig mit einer Aluminiumbeschichtung 216 bzw. 226 umhüllt wurde. 28 zeigt die Anordnung nach dem stoffschlüssigen Verbinden der Kontaktplatten 21, 22 mit dem Halbleiterchip 1.According to yet another, in 27 shown example, an upper and / or a lower contact plates 21 . 22 (as well as 122 according to the 8th to 10 ) one platelet each 215 respectively. 225 of aluminum nitride (AlN), which, for example in a casting process, partially or completely with an aluminum coating 216 respectively. 226 was wrapped. 28 shows the arrangement after the material connection of the contact plates 21 . 22 with the semiconductor chip 1 ,

Claims (17)

Halbleiteranordnung umfassend: einen Halbleiterchip (1) mit – einem Halbleiterkörper (10), der eine Oberseite (10t) und eine der Oberseite (10t) entgegengesetzte Unterseite (10b) aufweist; – einer auf die Oberseite (10t) aufgebrachten oberen Chipmetallisierung (11); – einer auf die Unterseite (10b) aufgebrachten unteren Chipmetallisierung (12); eine metallische obere Kontaktplatte (21); eine metallische untere Kontaktplatte (22); eine als Lotschicht oder als Sinterschicht ausgebildete obere Verbindungsschicht (31), die zwischen der oberen Chipmetallisierung (11) und der oberen Kontaktplatte (21) angeordnet ist und diese stoffschlüssig miteinander verbindet; und eine als Lotschicht oder als Sinterschicht ausgebildete untere Verbindungsschicht (32), die zwischen der unteren Chipmetallisierung (12) und der unteren Kontaktplatte (22) angeordnet ist und diese stoffschlüssig miteinander verbindet. A semiconductor device comprising: a semiconductor chip ( 1 ) with a semiconductor body ( 10 ), which has a top ( 10t ) and one of the top ( 10t ) opposite bottom ( 10b ) having; - one on top ( 10t ) applied top chip metallization ( 11 ); - one on the bottom ( 10b ) applied lower chip metallization ( 12 ); a metallic upper contact plate ( 21 ); a metallic lower contact plate ( 22 ); a top connecting layer formed as a solder layer or as a sintered layer (US Pat. 31 ) between the upper chip metallization ( 11 ) and the upper contact plate ( 21 ) is arranged and connects them cohesively; and a lower connecting layer formed as a solder layer or as a sintered layer (US Pat. 32 ) between the lower chip metallization ( 12 ) and the lower contact plate ( 22 ) is arranged and connects them cohesively. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, bei der die metallische obere Kontaktplatte (21) und die metallische untere Kontaktplatte (22) jeweils eine Dicke (d21, d22) von höchstens 2,5 mm aufweisen; und/oder die metallische obere Kontaktplatte (21) und die metallische untere Kontaktplatte (22) jeweils eine Dicke (d21, d22) von wenigstens 5 mm aufweisen. Semiconductor arrangement according to Claim 1, in which the metallic upper contact plate ( 21 ) and the metallic lower contact plate ( 22 ) each have a thickness (d21, d22) of at most 2.5 mm; and / or the metallic upper contact plate ( 21 ) and the metallic lower contact plate ( 22 ) each have a thickness (d21, d22) of at least 5 mm have. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die obere Chipmetallisierung (11) einen ebenen, ununterbrochenen Abschnitt (61) aufweist, der wenigstens 1 mm2 der Oberseite (10t) überdeckt; und/oder die untere Chipmetallisierung (12) einen ebenen, ununterbrochenen Abschnitt (62) aufweist, der wenigstens 1 mm2 der Unterseite (10b) überdeckt. A semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein the upper chip metallization ( 11 ) a flat, unbroken section ( 61 ) having at least 1 mm 2 of the upper side ( 10t ) covered; and / or the lower chip metallization ( 12 ) a flat, unbroken section ( 62 ), the at least 1 mm 2 of the underside ( 10b ) covered. Halbleiteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Dicke (d61) eines jeden beliebigen ebenen und ununterbrochenen Abschnitts (61) der oberen Chipmetallisierung (11), der eine Grundfläche von wenigstens 1 mm2 aufweist, höchstens 8 µm beträgt; und/oder bei der die Dicke (d62) eines jeden beliebigen ebenen und ununterbrochenen Abschnitts (62) der unteren Chipmetallisierung (12), der eine Grundfläche von wenigstens 1 mm2 aufweist, höchstens 8 µm beträgt. A semiconductor device according to any one of the preceding claims, wherein the thickness (d61) of any plane and continuous section ( 61 ) of the upper chip metallization ( 11 ) having a footprint of at least 1 mm 2 , is at most 8 μm; and or where the thickness (d62) of any plane and continuous section ( 62 ) of the lower chip metallization ( 12 ), which has a footprint of at least 1 mm 2 , not more than 8 microns. Halbleiteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die obere Kontaktplatte (21) Molybdän aufweist oder aus Molybdän besteht; und/oder die untere Kontaktplatte (22) Molybdän aufweist oder aus Molybdän besteht. Semiconductor arrangement according to one of the preceding claims, in which the upper contact plate ( 21 ) Molybdenum or consists of molybdenum; and / or the lower contact plate ( 22 ) Molybdenum or consists of molybdenum. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die obere Kontaktplatte (21) zwei Kupferschichten (211, 212) und eine zwischen diesen angeordnete erste Eisenschicht (210) umfasst, wobei sich die eine (212) der Kupferschichten (211, 212) auf der dem Halbleiterchip (1) zugewandten Seite und die andere (211) der Kupferschichten (211, 212) auf der dem Halbleiterchip (1) abgewandten Seite der ersten Eisenschicht (210) befindet; und/oder die untere Kontaktplatte (22) zwei Kupferschichten (221, 222) und eine zwischen diesen angeordnete zweite Eisenschicht (220) umfasst, wobei sich die eine (221) der Kupferschichten (221, 222) auf der dem Halbleiterchip (1) zugewandten Seite und die andere (222) der Kupferschichten (221, 222) auf der dem Halbleiterchip (1) abgewandten Seite der zweiten Eisenschicht (220) befindet. Semiconductor arrangement according to one of Claims 1 to 5, in which the upper contact plate ( 21 ) two copper layers ( 211 . 212 ) and a first iron layer ( 210 ), the one ( 212 ) of the copper layers ( 211 . 212 ) on the semiconductor chip ( 1 ) facing side and the other ( 211 ) of the copper layers ( 211 . 212 ) on the semiconductor chip ( 1 ) facing away from the first iron layer ( 210 ) is located; and / or the lower contact plate ( 22 ) two copper layers ( 221 . 222 ) and a second iron layer ( 220 ), the one ( 221 ) of the copper layers ( 221 . 222 ) on the semiconductor chip ( 1 ) facing side and the other ( 222 ) of the copper layers ( 221 . 222 ) on the semiconductor chip ( 1 ) facing away from the second iron layer ( 220 ) is located. Halbleiteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die obere Kontaktplatte (21) aus Aluminiumsiliziumkarbid besteht und/oder die untere Kontaktplatte (22) aus Aluminiumsiliziumkarbid besteht. Semiconductor arrangement according to one of the preceding claims, in which the upper contact plate ( 21 ) consists of aluminum silicon carbide and / or the lower contact plate ( 22 ) consists of aluminum silicon carbide. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die obere Kontaktplatte (21) ein Plättchen (215) aus Aluminiumnitrid (AlN) aufweist, das teilweise oder vollständig von Aluminium (216) umhüllt ist; und/oder die untere Kontaktplatte (22) ein Plättchen (225) aus Aluminiumnitrid (AlN) aufweist, das teilweise oder vollständig von Aluminium (226) umhüllt ist. Semiconductor arrangement according to one of Claims 1 to 7, in which the upper contact plate ( 21 ) a tile ( 215 aluminum nitride (AlN), partially or completely covered by aluminum ( 216 ) is wrapped; and / or the lower contact plate ( 22 ) a tile ( 225 aluminum nitride (AlN), partially or completely covered by aluminum ( 226 ) is wrapped. Halbleiteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, die kein Gehäuse aufweist; oder die kein Gehäuse aufweist, das sich über eine Ebene hinaus erstreckt, in der eine dem Halbleiterkörper (10) abgewandte Seite (100t, 100b) der oberen Kontaktplatte (21) oder der unteren Kontaktplatte (22, 122) verläuft. A semiconductor device according to any one of the preceding claims, which has no housing; or that does not have a housing that extends beyond a plane in which one of the semiconductor body ( 10 ) facing away ( 100t . 100b ) of the upper contact plate ( 21 ) or the lower contact plate ( 22 . 122 ) runs. Halbleiteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche umfassend: eine ebene obere Kontaktfläche (100t), die durch die dem Halbleiterkörper (10) abgewandte Seite (100t) der oberen Kontaktplatte (21) gebildet ist; eine ebene untere Kontaktfläche (100b), die durch die dem Halbleiterkörper (10) abgewandte Seite (100b) der unteren Kontaktplatte (22, 122) gebildet ist; wobei die obere Kontaktfläche (100t) und die untere Kontaktfläche (100b) die in Richtung zu ihren jeweiligen Flächennormalen am weitesten vorspringenden Teile der Halbleiteranordnung darstellen. A semiconductor device according to any one of the preceding claims, comprising: a flat top contact surface ( 100t ) formed by the semiconductor body ( 10 ) facing away ( 100t ) of the upper contact plate ( 21 ) is formed; a flat bottom contact surface ( 100b ) formed by the semiconductor body ( 10 ) facing away ( 100b ) of the lower contact plate ( 22 . 122 ) is formed; the upper contact surface ( 100t ) and the lower contact surface ( 100b ) which are the most projecting parts of the semiconductor device in the direction of their respective surface normals. Druckkontaktanordnung umfassend: ein elektrisch leitendes oberes Druckstück (51); ein elektrisch leitendes unteres Druckstück (52); eine oder mehrere Halbleiteranordnungen gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, von denen jede zwischen dem oberen Druckstück (51) und dem unteren Druckstück (52) so eingespannt ist, dass – zwischen der oberen Kontaktplatte (21) und dem oberen Druckstück (51) ein elektrisch leitender Druckkontakt ausgebildet ist; und/oder – zwischen der unteren Kontaktplatte (22) und dem unteren Druckstück (52) ein elektrisch leitender Druckkontakt ausgebildet ist. Pressure contact arrangement comprising: an electrically conductive upper pressure piece ( 51 ); an electrically conductive lower pressure piece ( 52 ); one or more semiconductor devices according to one of the preceding claims, each of which is connected between the upper pressure piece ( 51 ) and the lower pressure piece ( 52 ) is clamped so that - between the upper contact plate ( 21 ) and the upper pressure piece ( 51 ) an electrically conductive pressure contact is formed; and / or - between the lower contact plate ( 22 ) and the lower pressure piece ( 52 ) An electrically conductive pressure contact is formed. Halbleiterchip (1) umfassend: einen Halbleiterkörper (10), der eine Oberseite (10t) und eine der Oberseite (10t) entgegengesetzte Unterseite (10b) aufweist; eine auf die Oberseite (10t) aufgebrachte obere Chipmetallisierung (11); und eine auf die Unterseite (10b) aufgebrachte untere Chipmetallisierung (12); wobei – die Dicke (d61) eines jeden beliebigen ebenen und ununterbrochenen Abschnitts (61) der oberen Chipmetallisierung (11), der eine Grundfläche von wenigstens 1 mm2 aufweist, höchstens 8 µm beträgt; und/oder – die Dicke (d62) eines jeden beliebigen ebenen und ununterbrochenen Abschnitts (62) der unteren Chipmetallisierung (12), der eine Grundfläche von wenigstens 1 mm2 aufweist, höchstens 8 µm beträgt. Semiconductor chip ( 1 ) comprising: a semiconductor body ( 10 ), which has a top ( 10t ) and one of the top ( 10t ) opposite bottom ( 10b ) having; one on top ( 10t ) applied top chip metallization ( 11 ); and one on the bottom ( 10b ) applied lower chip metallization ( 12 ); wherein - the thickness (d61) of any plane and continuous section ( 61 ) of the upper chip metallization ( 11 ) having a footprint of at least 1 mm 2 , is at most 8 μm; and / or the thickness (d62) of any plane and continuous section ( 62 ) of the lower chip metallization ( 12 ), which has a footprint of at least 1 mm 2 , not more than 8 microns. Verfahren zur Herstellung einer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildeten Halbleiteranordnung mit den Schritten: Bereitstellen eines Halbleiterchips (1), der – einen Halbleiterkörper (10) mit einer Kontaktseite (10t, 10b) aufweist; sowie – eine auf die Kontaktseite (10t, 10b) aufgebrachte Chipmetallisierung (11, 12, 112); Bereitstellen einer metallischen Kontaktplatte (21, 22, 122); Herstellen einer Sinterverbindung zwischen einer ersten Kontaktfläche der Chipmetallisierung (11, 12, 112) und einer zweiten Kontaktfläche der Kontaktplatte (21, 22, 122) durch – Aufbringen einer ersten Edelmetallschicht auf die erste Kontaktfläche, sofern diese nicht bereits als Edelmetalloberfläche ausgebildet ist; – Aufbringen einer zweiten Edelmetallschicht auf die zweite Kontaktfläche, sofern diese nicht bereits als Edelmetalloberfläche ausgebildet ist; – Aufbringen einer sinterfähigen Schicht (31', 32', 132'), die ein Edelmetallpulver umfasst, – auf die erste Kontaktfläche oder, sofern diese zuvor mit einer ersten Edelmetallschicht versehen wurde, auf die ersten Edelmetallschicht; und/oder – auf die zweite Kontaktfläche oder, sofern diese zuvor mit einer zweiten Edelmetallschicht versehen wurde, auf die zweite Edelmetallschicht; – Aneinanderpressen des Halbleiterchips (1) und der Kontaktplatte (21, 22) relativ zueinander so, dass die erste Kontaktfläche und die zweite Kontaktfläche einander zugewandt sind und sich die Paste (31', 32', 132') zwischen der ersten Kontaktfläche und der zweiten Kontaktfläche befindet; – Sintern der sinterfähigen Schicht (31', 32', 132'), während der Halbleiterchip (1) und die Kontaktplatte (21, 22) aneinandergepresst sind, indem die sinterfähige Schicht getempert wird. Method for producing a semiconductor device according to one of Claims 1 to 10, comprising the steps of: providing a semiconductor chip ( 1 ), the - a semiconductor body ( 10 ) with a contact page ( 10t . 10b ) having; and - one on the contact page ( 10t . 10b ) applied chip metallization ( 11 . 12 . 112 ); Providing a metallic contact plate ( 21 . 22 . 122 ); Producing a sintered connection between a first contact surface of the chip metallization ( 11 . 12 . 112 ) and a second contact surface of the contact plate ( 21 . 22 . 122 ) by - Applying a first noble metal layer on the first contact surface, if this is not already formed as a noble metal surface; - Applying a second noble metal layer on the second contact surface, if this is not already formed as a noble metal surface; Application of a sinterable layer ( 31 ' . 32 ' . 132 ' ) comprising a noble metal powder, - on the first contact surface or, if previously provided with a first noble metal layer, on the first noble metal layer; and / or - on the second contact surface or, if previously provided with a second noble metal layer, on the second noble metal layer; - pressing together the semiconductor chip ( 1 ) and the contact plate ( 21 . 22 ) relative to each other so that the first contact surface and the second contact surface face each other and the paste ( 31 ' . 32 ' . 132 ' ) is located between the first contact surface and the second contact surface; Sintering the sinterable layer ( 31 ' . 32 ' . 132 ' ) while the semiconductor chip ( 1 ) and the contact plate ( 21 . 22 ) are pressed together by annealing the sinterable layer. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Paste (31', 32', 132') nach dem Auftragen und vor dem Tempern im Bereich von 180°C bis 300°C vorgesintert wird, indem sie, vor und/oder während der Halbleiterchip (1) und die Kontaktplatte (21, 22) aneinandergepresst sind, für eine Dauer von wenigstens 0,5 Sekunden in einem Temperaturbereich von 90°C bis 140°C getempert wird, wobei der Anpressdruck im Bereich von 0,01 N/mm2 bis 0,1 N/mm2 liegt. Process according to Claim 13, in which the paste ( 31 ' . 32 ' . 132 ' ) is pre-sintered after application and before annealing in the range of 180 ° C to 300 ° C by, before and / or during the semiconductor chip ( 1 ) and the contact plate ( 21 . 22 ) are tempered for a period of at least 0.5 seconds in a temperature range of 90 ° C to 140 ° C, wherein the contact pressure in the range of 0.01 N / mm 2 to 0.1 N / mm 2 . Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem der Halbleiterchip (1) während des Temperns im Temperaturbereich von 180°C bis 300°C als Bestandteil eines noch nicht vereinzelten Wafers vorliegt, und bei dem der Wafer nach dem Sintern vereinzelt wird. Method according to Claim 13 or 14, in which the semiconductor chip ( 1 ) is present during annealing in the temperature range of 180 ° C to 300 ° C as part of a not yet separated wafer, and in which the wafer is separated after sintering. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Kontaktplatte (21, 22) zusammen mit dem Wafer vereinzelt wird. Method according to Claim 15, in which the contact plate ( 21 . 22 ) is separated together with the wafer. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Kontaktplatte (21, 22) durch das Sintern im Temperaturbereich von 180°C bis 300°C nur mit einem Abschnitt des Wafers verbunden wird, der nach dem Vereinzeln des Wafers vollständiger Bestandteil des Halbleiterchips (1) ist. Method according to Claim 15, in which the contact plate ( 21 . 22 ) is connected by sintering in the temperature range of 180 ° C to 300 ° C only with a portion of the wafer, after the separation of the wafer complete component of the semiconductor chip ( 1 ).
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