DE-102025142889-A1 - LEISTUNGSHALBLEITERGEHÄUSE UND ZUGEHÖRIGE VERFAHREN

Abstract

Implementierungen eines Substrats können einschließen: ein Halbleitermaterial; eine Umverdrahtungsschicht, die mit einer ersten größten planaren Oberfläche des Halbleitermaterials gekoppelt ist; und eine hohle Durchkontaktierung, die sich von einer zweitgrößten planaren Oberfläche des Halbleitermaterials vollständig durch eine Dicke des Halbleitermaterials erstreckt, wobei die hohle Durchkontaktierung direkt mit der Umverdrahtungsschicht gekoppelt ist.

Inventors

• Christopher Lee Tessler

Assignees

• SEMICONDUCTOR COMPONENTS INDUSTRIES, LLC

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20251021

Priority Date

20241104

Claims (20)

1. Substrat, umfassend: ein Halbleitermaterial; eine Umverdrahtungsschicht, die mit einer ersten größten planaren Oberfläche des Halbleitermaterials gekoppelt ist; und eine hohle Durchkontaktierung, die sich von einer zweitgrößten planaren Oberfläche des Halbleitermaterials vollständig durch eine Dicke des Halbleitermaterials erstreckt, wobei die hohle Durchkontaktierung direkt mit der Umverdrahtungsschicht gekoppelt ist.
2. Substrat nach Anspruch 1 , wobei die Umverdrahtungsschicht mindestens eine dicke Kupferschicht umfasst.
3. Substrat nach Anspruch 1 , wobei die Umverdrahtungsschicht mindestens eine dielektrische Schicht und mindestens eine Schicht aus einem von einem lötbaren Metall oder einem sinterbaren Metall umfasst.
4. Substrat nach Anspruch 1 , wobei das Halbleitermaterial von einer Anfangsdicke abgedünnt ist.
5. Substrat nach Anspruch 1 , wobei das Halbleitermaterial Siliciumcarbid ist.
6. Substrat nach Anspruch 1 , wobei das Halbleitermaterial Silicium ist.
7. Substrat nach Anspruch 6 , ferner umfassend eine Oxidschicht zwischen der Umverdrahtungsschicht und dem Halbleitermaterial.
8. Substrat nach Anspruch 6 , ferner umfassend eine Oxidschicht auf der zweitgrößten planaren Oberfläche des Halbleitermaterials.
9. Substrat nach Anspruch 1 , ferner umfassend eine Rückmetallschicht, die mit der zweitgrößten planaren Oberfläche des Halbleitermaterials gekoppelt ist.
10. Verfahren zum Einbetten eines Halbleiter-Dies, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Siliciumsubstrats, das eine erste Oxidschicht darauf umfasst; Bilden mindestens einer Öffnung in der ersten Oxidschicht; Ätzen einer Kavität in das Siliciumsubstrat an der mindestens einen Öffnung in der ersten Oxidschicht; Bilden einer zweiten Oxidschicht in der Kavität; Bilden einer dicken Kupferschicht auf der ersten Oxidschicht und auf der zweiten Oxidschicht; Strukturieren der dicken Kupferschicht; Sintern mindestens eines Halbleiter-Dies auf die dicke Kupferschicht in der Kavität; Füllen eines Spalts zwischen dem mindestens einen Halbleiter-Die und der dicken Kupferschicht in der Kavität mit einem Polyimid; Bilden einer Schicht aus photosensitivem Polymer über dem mindestens einen Halbleiter-Die, der dicken Kupferschicht und der ersten Oxidschicht; Strukturieren der Schicht aus photosensitiven Polymer, um darin eine Vielzahl von Öffnungen zu bilden; Bilden einer ersten Kupferschicht in der Vielzahl von Öffnungen; und Bilden einer zweiten Kupferschicht über der Schicht aus photosensitivem Polymer und der ersten Kupferschicht.
11. Verfahren nach Anspruch 10 , wobei das Bilden der ersten Kupferschicht und das Bilden der zweiten Kupferschicht gleichzeitig erfolgen.
12. Verfahren nach Anspruch 10 , ferner umfassend das Bilden einer Keimschicht auf der zweiten Oxidschicht vor dem Bilden der dicken Kupferschicht.
13. Verfahren nach Anspruch 10 , ferner umfassend das Backen des Polyimids.
14. Verfahren nach Anspruch 10 , ferner umfassend das Koppeln eines von einer Umverdrahtungsschicht oder einem anderen Halbleiter-Die mit der zweiten Kupferschicht.
15. Verfahren zum Einbetten eines Halbleiter-Dies, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Siliciumsubstrats, das eine darauf befindliche Oxidschicht umfasst; Bilden einer dicken Kupferschicht auf der Oxidschicht; Strukturieren der dicken Kupferschicht; Aufbringen eines ersten photosensitiven Polyimids über der dicken Kupferschicht; Strukturieren des ersten photosensitiven Polyimids, um darin eine Öffnung zu bilden; entweder Sintern oder Löten eines Halbleiter-Dies in der Öffnung; Bilden einer ersten Kupferschicht auf dem ersten photosensitiven Polyimid und dem Halbleiter-Die; Aufbringen eines zweiten photosensitiven Polyimids über der ersten Kupferschicht; Strukturieren des zweiten photosensitiven Polyimids; Bilden einer zweiten Kupferschicht auf dem zweiten photosensitiven Polyimid; und Koppeln eines von einer Umverdrahtungsschicht oder eines anderen Halbleiter-Dies auf die zweite Kupferschicht.
16. Verfahren nach Anspruch 15 , ferner umfassend ein Bilden einer Keimschicht auf der Oxidschicht vor dem Bilden der dicken Kupferschicht.
17. Verfahren nach Anspruch 15 , ferner umfassend das Füllen eines Raums um das Halbleiter-Die mit einem Polyimid vor dem Bilden der ersten Kupferschicht.
18. Verfahren nach Anspruch 15 , wobei das Bilden der ersten Kupferschicht ferner das gleichzeitige Bilden von Durchkontaktierungen und Leiterbahnen umfasst.
19. Verfahren nach Anspruch 15 , wobei das Bilden der ersten Kupferschicht ferner das Bilden von Durchkontaktierungen und dann ein Bilden von Leiterbahnen umfasst.
20. Verfahren nach Anspruch 15 , wobei das Bilden der zweiten Kupferschicht ferner eines umfasst von: gleichzeitigem Bilden von Durchkontaktierungen und Leiterbahnen; oder zuerst Bilden der Durchkontaktierungen und dann Bilden der Leiterbahnen.

Description

HINTERGRUND 1. Technisches Gebiet Aspekte dieses Dokuments beziehen sich allgemein auf Halbleitergehäuse. Speziellere Implementierungen beinhalten Leistungshalbleitergehäuse. 2. Stand der Technik Es wurden Halbleitergehäuse entwickelt, die einem oder mehreren in den Gehäusen eingeschlossenen Halbleiter-Dies mechanische Stützung und Schutz bereitstellen. Andere Halbleitergehäuse verhindern Schäden an dem Halbleiter-Die durch elektrostatische Entladung. Wieder andere Halbleitergehäuse tragen dazu bei, Schäden an einem in dem Gehäuse eingeschlossenen Halbleiter-Die durch Stöße, Vibrationen oder Feuchtigkeit zu verhindern. KURZDARSTELLUNG Implementierungen eines Substrats können einschließen: ein Halbleitermaterial; eine Umverdrahtungsschicht, die mit einer ersten größten planaren Oberfläche des Halbleitermaterials gekoppelt ist; und eine hohle Durchkontaktierung, die sich von einer zweitgrößten planaren Oberfläche des Halbleitermaterials vollständig durch eine Dicke des Halbleitermaterials erstreckt, wobei die hohle Durchkontaktierung direkt mit der Umverdrahtungsschicht gekoppelt ist. Implementierungen eines Substrats können eines, alle oder beliebige von Folgendem einschließen:Die Umverdrahtungsschicht kann mindestens eine dicke Kupferschicht einschließen.Die Umverdrahtungsschicht kann mindestens eine dielektrische Schicht und mindestens eine Schicht aus einem lötbaren Metall oder einem sinterbaren Metall einschließen. Das Halbleitermaterial kann ausgehend von einer anfänglichen Dicke abgedünnt werden. Das Halbleitermaterial kann Siliciumcarbid sein. Das Halbleitermaterial kann Silicium sein. Das Substrat kann zwischen der Umverdrahtungsschicht und dem Halbleitermaterial eine Oxidschicht einschließen. Das Substrat kann eine Oxidschicht auf der zweitgrößten planaren Oberfläche des Halbleitermaterials einschließen. Das Substrat kann eine Rückmetallschicht einschließen, die mit der zweitgrößten planaren Oberfläche des Halbleitermaterials gekoppelt ist. Implementierungen eines Verfahrens zum Einbetten eines Halbleiter-Dies können einschließen: Bereitstellen eines Siliciumsubstrats einschließlich einer ersten Oxidschicht darauf; Bilden mindestens einer Öffnung in der ersten Oxidschicht; Ätzen einer Kavität in das Siliciumsubstrat an der mindestens einen Öffnung in der ersten Oxidschicht; Bilden einer zweiten Oxidschicht in der Kavität; Bilden einer dicken Kupferschicht auf der ersten Oxidschicht und auf der zweiten Oxidschicht; und Strukturieren der dicken Kupferschicht. Das Verfahren kann einschließen: Sintern mindestens eines Halbleiter-Dies auf die dicke Kupferschicht in der Kavität; Füllen eines Spalts zwischen dem mindestens einen Halbleiter-Die und der dicken Kupferschicht in der Kavität mit einem Polyimid; Bilden einer Schicht aus photosensitivem Polymer über dem mindestens einen Halbleiter-Die, der dicken Kupferschicht und der ersten Oxidschicht; und Strukturieren der Schicht aus photosensitivem Polymer, um darin eine Vielzahl von Öffnungen zu bilden. Das Verfahren kann einschließen: Bilden einer ersten Kupferschicht in der Vielzahl von Öffnungen; und Bilden einer zweiten Kupferschicht über der Schicht aus photosensitivem Polymer und der ersten Kupferschicht. Implementierungen eines Verfahrens zum Einbetten eines Halbleiter-Dies können eines, alle oder beliebige der folgenden einschließen:Das Bilden der ersten Kupferschicht und das Bilden der zweiten Kupferschicht können gleichzeitig erfolgen. Das Verfahren kann das Bilden einer Keimschicht auf der zweiten Oxidschicht vor dem Bilden der dicken Kupferschicht einschließen. Das Verfahren kann das Backen des Polyimids einschließen. Das Verfahren kann das Koppeln einer Umverdrahtungsschicht oder eines anderen Halbleiter-Dies mit der zweiten Kupferschicht einschließen. Implementierungen eines Verfahrens zum Einbetten eines Halbleiter-Dies können einschließen: Bereitstellen eines Siliciumsubstrats einschließlich einer darauf befindlichen Oxidschicht; Bilden einer dicken Kupferschicht auf der Oxidschicht; Strukturieren der dicken Kupferschicht; Aufbringen eines ersten photosensitiven Polyimids über der dicken Kupferschicht; und Strukturieren des ersten Polyimids, um darin eine Öffnung zu bilden. Das Verfahren kann eines von einem Sintern oder Löten eines Halbleiter-Dies in der Öffnung; Bilden einer ersten Kupferschicht auf dem ersten photosensitiven Polyimid und dem Halbleiter-Die; und Aufbringen eines zweiten photosensitiven Polyimids über der ersten Kupferschicht einschließen. Das Verfahren kann das Strukturieren des zweiten photosensitiven Polyimids; Bilden einer zweiten Kupferschicht auf dem zweiten photosensitiven Polyimid; und Koppeln eines von einer Umverdrahtungsschicht oder eines anderen Halbleiter-Dies auf die zweite Kupferschicht einschließen. Implementierungen eines Verfahrens zum Einbetten eines Halbleiter-Dies können eines, alle oder beliebige der folgenden einschließen:Das Verfahren kann das Bilden einer Keimschicht auf der Oxidschicht vor dem Bild