[发明专利]电子器件及制造电子器件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子器件及制造电子器件的方法。

背景技术

为了制造电子器件，常常将半导体芯片、半导体管芯、半导体衬底或半导体晶片安装在例如引线框的载体上。目前唯一可用的具有高温循环和高温贮存可靠性的功率半导体芯片的高导电附着材料是AuSn扩散焊料粘片。此处粘片（die attach）材料是含金量大约为80%的金锡合金。因此，由于常常成为粘片处理中的问题的高成本，金锡方案受限于低焊料层厚度。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种电子器件，其包括：具有金属表面的载体；附接所述载体的半导体衬底；以及布置在所述半导体衬底与所述载体之间的层系统，所述层系统包括：布置在所述半导体衬底上的电接触层；布置在所述电接触层上的功能层；布置在所述功能层上的粘附层；以及布置在所述粘附层与所述载体之间的焊接层。

本发明的另一个方面涉及一种电子器件，包括：引线框；布置在所述引线框上方的半导体芯片；以及布置在所述半导体芯片和所述引线框之间的层系统，所述层系统包括：布置在所述半导体芯片上的Al或Ti层；布置在所述Al或Ti层上的Ti、TiW或W层；布置在所述Ti、TiW或W层上的Cu或Ag层；布置在所述Cu或Ag层与所述引线框之间的Sn层。

本发明的又一个方面涉及一种制造电子器件的方法，该方法包括：提供半导体衬底；在所述半导体衬底上沉积电接触层；在所述电接触层上沉积功能层；在所述功能层上沉积粘附层；在所述粘附层上沉积焊接层；在所述焊接层上沉积保护层；以及将所述半导体衬底附接到载体上。

附图说明

包括有附图用于提供进一步理解本发明并且附图结合到说明书中并构成说明书的一部分。这些附图示出了实施方式并与说明书一起用来说明实施方式的原理。由于参考如下详细的描述能好地被理解，所以也容易明白其他实施方式和实施方式的很多预期优点。附图中的元件彼此间不一定是按比例绘制。相似的参考标号表示相应的类似部分。

图1示出了根据实施方式的电子器件的示意性截面侧视图。

图2a和图2b示出了用于说明粘结过程的基本机制的示意性截面侧视图。

图3示出了用于说明根据实施方式的制造电子器件的方法的流程图；以及

图4示出了载体和半导体衬底与层堆叠体的示意性截面侧视图，以说明根据实施方式的制造电子器件的方法。

具体实施方式

现参照附图描述各个方面和实施方式，其中整个附图中相似参考标号通常是指类似的元件。在下面的描述中，为了便于说明，阐述了许多具体细节，以提供对实施方式的一个或多个方面的透彻理解。但是对于本领域的技术人员显而易见的是，实施方式的一个或多个方面可以不同于这些具体细节的方式实现。在其他情况下，以示意性的形式示出已知的结构和元件，以便更好描述实施方式的一个或多个方面。需要理解的是，在不脱离本发明范围的情况下，可以采用其他实施方式，并且可以进行结构上或逻辑上的变化。还应当注意的是，附图不是或不一定是按比例绘制的。

此外，尽管实施方式的特定特征和方面仅关于多个实施方案中的一种而被公开，但是这样的特征或方面可以和其他实施方案的一个或多个其他特征或方面结合，因为该结合对于给定或特定的应用可能是所期望或有利的。此外，就在详细描述或权利要求中使用的术语“包括”，“含有”，“带有”或其他变体而言，这样的术语类似于术语“包含”。可能使用术语“耦接”和“连接”以及其衍生词。应当理解的是，不管两个元件是直接物理接触或电接触、还是彼此不直接接触，这些术语可用于表明两个元件彼此协作或交互。此外，术语“示例性”仅是指例子，而不是指最好的或最佳的。因此，下面的详细描述不应被认为是限制性的，本发明的范围由所附的权利要求书定义。

电子器件和用于制造电子器件的方法的实施方式可以使用不同类型的半导体芯片或结合在在半导体芯片中的电路，其中包括逻辑集成电路、模拟集成电路、混合信号集成电路、传感器电路、MEMS（微机电系统）、功率集成电路、具有集成无源器件的芯片等。实施方式也可使用包含MOS晶体管结构或垂直晶体管结构的半导体芯片，例如IGBT（绝缘栅双极型晶体管）结构，或概括地讲，如下的晶体管结构：至少一个的电接触端子被设置在半导体芯片的第一主面上并且至少另外一个电接触端子被设置在与半导体芯片的第一主面的相反的该半导体芯片的第二主面上。