Полупроводниковое устройство



Полупроводниковое устройство
Полупроводниковое устройство
Полупроводниковое устройство
Полупроводниковое устройство
Полупроводниковое устройство
Полупроводниковое устройство
Полупроводниковое устройство
Полупроводниковое устройство

 


Владельцы патента RU 2447540:

САНИО ЭЛЕКТРИК КО., ЛТД. (JP)
САНИО СЕМИКОНДАКТОР КО., ЛТД. (JP)

Изобретение относится к полупроводниковому устройству, снабженному многослойной структурой межсоединений. Сущность изобретения: полупроводниковое устройство содержит полупроводниковую подложку, слой межсоединений, расположенный на полупроводниковой подложке, межслойную изоляционную пленку и проводящий слой, которые расположены на слое межсоединений так, что проводящий слой образует сотовую структуру относительно плоскости, параллельной главной плоскости полупроводниковой подложки, а межслойная изоляционная пленка заполняет шестиугольные столбики сотовой структуры так, чтобы она была электрически соединена со слоем межсоединений, и самый верхний слой межсоединений, расположенный на межслойной изоляционной пленке и проводящем слое так, чтобы он был электрически соединен со слоем межсоединений посредством проводящего слоя. Изобретение направлено на то, чтобы предложить полупроводниковое устройство, имеющее структуру, способную ослабить механическое напряжение, прикладываемое к контактной площадке. 19 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Данная заявка испрашивает приоритет согласно заявке на патент Японии № 2007-096327, содержание которой включено в настоящую заявку во всей полноте посредством ссылки.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к полупроводниковому устройству, конкретно, к полупроводниковому устройству, снабженному многослойной структурой межсоединений, в которой множество слоев межсоединений уложено через межслойные изоляционные пленки.

Описание предшествующего уровня техники

Кристалл интегральной схемы (ИС) снабжают контактными площадками (внешними выводами), которые служат для подачи заданных напряжений (напряжения электропитания, напряжения земли и тому подобного) и различных электрических сигналов на множество полупроводниковых элементов, образованных в кристалле ИС, или для вывода различных электрических сигналов за пределы ИС.

Фиг.4 является видом в сечении, показывающим эскиз области традиционного полупроводникового устройства, в которой образована контактная площадка. На поверхности полупроводниковой подложки 100 образованы элементы 101 устройства, состоящие из множества полупроводниковых элементов, таких как транзисторы и конденсаторы. На поверхности полупроводниковой подложки 100 через изоляционную пленку 103, выполненную из пленки оксида кремния или тому подобного, образован первый слой 102 межсоединений, который электрически соединен с элементами 101 устройства посредством разводки (не показана).

На изоляционной пленке 103 образована первая межслойная изоляционная пленка 105, имеющая сквозные отверстия 104, с покрытием первого слоя 102 межсоединений. В каждом из сквозных отверстий 104 образован проводящий слой 106, выполненный из вольфрама или тому подобного. На первой межслойной изоляционной пленке 105 образован второй слой 107 межсоединений, электрически соединенный с первым слоем 102 межсоединений посредством проводящего слоя 106. Аналогично, на первой межслойной изоляционной пленке 105 образована вторая межслойная изоляционная пленка 108, на этой второй межслойной изоляционной пленке 108 образованы третий слой 109 межсоединений и третья межслойная изоляционная пленка 110, а на третьей межслойной изоляционной пленке 110 образован четвертый слой 111 межсоединений. Четвертый слой 111 межсоединений служит контактной площадкой. Четвертый слой 111 межсоединений расположен в области, перекрывающей элементы 101 устройства, с целью уменьшения размера кристалла. На третьей межслойной изоляционной пленке 110 образована защитная пленка 113, имеющая отверстие на четвертом слое 111 межсоединений.

Во время испытаний с использованием зонда или монтажа проводных соединений измерительный зонд или выводной провод касается четвертого слоя 111 межсоединений, обнаженного в отверстии 111. Во время испытаний с использованием зонда давлением измерительного зонда, выполненного из вольфрама, никелевого сплава или тому подобного, вызывается большое механическое напряжение, которое сходится в области ниже четвертого слоя 111 межсоединений. Кроме того, во время монтажа проводных соединений большое механическое напряжение сходится в области ниже четвертого слоя 111 межсоединений под воздействием ультразвуковой энергии или выводного провода. В результате, в некоторых случаях в третьей межслойной изоляционной пленке 110 под четвертым слоем 111 межсоединений появляются трещины 114.

Кроме того, в некоторых случаях трещины 114 достигают межслойной изоляционной пленки (второй межслойной изоляционной пленки 108 или первой межслойной изоляционной пленки 105) или слоя межсоединений (третьего слоя 109 межсоединений, второго слоя 107 межсоединений или первого слоя 102 межсоединений), которые находятся ниже третьей межслойной изоляционной пленки 110. В этих случаях трещины 114 вызывают ухудшение сопротивления миграции металла или короткое замыкание между проводами, так как коррозионный материал, такой как вода, просачивается внутрь через трещины 114.

Для устранения ухудшения надежности из-за трещин 114 предложены следующие технологии. Одну из таких технологий реализуют с помощью структуры, в которой третий слой 115 межсоединений и четвертый слой 111 межсоединений, имеющие приблизительно одинаковый размер, расположены так, что они перекрывают друг друга, а проводящие слои 116, которые электрически соединяют четвертый слой 111 межсоединений с третьим слоем 115 межсоединений, расположены только под защитной пленкой 113 в форме прямоугольных колец, как показано на Фиг.5 и Фиг.6. Даже если трещины 114 появились, с помощью структуры, снабженной третьим слоем 115 межсоединений и проводящим слоем 116 в форме прямоугольных колец, распространение трещин 114 вниз будет блокировано третьим слоем 115 межсоединений. Фиг.5 является видом в сечении Y-Y, показанном на Фиг.6. Для простоты на Фиг.6 показаны только четвертый слой 111 межсоединений, проводящий слой 116 и защитная пленка 113.

Также предложена структура, в которой множество прямоугольных колец проводящих слоев 117, которые электрически соединяют четвертый слой 111 межсоединений с третьим слоем 115 межсоединений, расположено приблизительно по всей площади, которую покрывает четвертый слой 111 межсоединений, как показано на Фиг.7 и Фиг.8. С помощью такой структуры, снабженной множеством проводящих слоев 117, имеющих форму прямоугольных колец, распространение трещин 114 вниз блокировано третьим слоем 115 межсоединений, тогда как распространение трещин 114 вбок, то есть распространение в направлениях, параллельных поверхности полупроводниковой подложки 100, вызываемое в третьей межслойной изоляционной пленке 110, подавляется имеющими форму прямоугольных колец проводящими слоями 117. Фиг.7 является видом в сечении Z-Z, показанном на Фиг.8. Для простоты на Фиг.8 показаны только четвертый слой 111 межсоединений и проводящие слои 117.

Вышеупомянутая технология описана, например, в публикации заявки на патент Японии № Н06-196525.

Испытания с использованием зонда в случае описанных выше традиционных структур показали, что механическое напряжение, прикладываемое к контактной площадке, недостаточно ослаблялось третьим слоем 115 межсоединений.

В последние годы для уменьшения размера кристалла контактные площадки стали образовывать поверх области, где образованы элементы устройства. Следовательно, механическое напряжение достигает элементов устройства, если третий слой 115 межсоединений не может достаточно ослабить механическое напряжение, прикладываемое к контактной площадке. Размеры полупроводниковых элементов, составляющих элементы устройства, и соединяющих проводов уменьшаются с каждым годом. При этом они подвержены повреждениям, и их электрические характеристики (например, пороговое напряжение транзистора) склонны изменяться в том случае, когда их достигает механическое напряжение.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение направлено на решение вышеупомянутых проблем и имеет следующие признаки. Настоящее изобретение предлагает полупроводниковое устройство, имеющее полупроводниковую подложку, слой межсоединений, расположенный на поверхности полупроводниковой подложки, межслойную изоляционную пленку, расположенную с покрытием слоя межсоединений, проводящий слой, который образован в отверстии в межслойной изоляционной пленке и электрически соединен со слоем межсоединений, и самый верхний слой межсоединений, расположенный на межслойной изоляционной пленке и электрически соединенный со слоем межсоединений посредством проводящего слоя, причем межслойная изоляционная пленка состоит из множества имеющих форму шестиугольного столбика межслойных изоляционных пленок, расположенных в виде сот, а проводящий слой расположен с окружением имеющих форму шестиугольного столбика межслойных изоляционных пленок.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 является видом в сечении, показывающим полупроводниковое устройство согласно одному варианту воплощения настоящего изобретения.

Фиг.2 является видом сверху, показывающим полупроводниковое устройство согласно этому варианту воплощения настоящего изобретения.

Фиг.3 является таблицей, показывающей частоты возникновения трещин в полупроводниковом устройстве согласно этому варианту воплощения настоящего изобретения.

Фиг.4 является видом в сечении, показывающим традиционное полупроводниковое устройство.

Фиг.5 является видом в сечении, показывающим традиционное полупроводниковое устройство.

Фиг.6 является видом сверху, показывающим традиционное полупроводниковое устройство.

Фиг.7 является видом в сечении, показывающим традиционное полупроводниковое устройство.

Фиг.8 является видом сверху, показывающим традиционное полупроводниковое устройство.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже описан один вариант воплощения настоящего изобретения со ссылкой на фигуры. Фиг.1 является видом в сечении, показывающим эскиз полупроводникового устройства согласно этому варианту воплощения настоящего изобретения. Фиг.2 является видом сверху этого полупроводникового устройства. Фиг.1 соответствует виду в сечении X-X, показанном на Фиг.2. Фиг.1 и Фиг.2 показывают только ту область, где образована контактная площадка, а другие области (области, где образованы внутренняя схема и другие контактные площадки) на полупроводниковой подложке для простоты опущены.

Элементы 2 устройства, состоящие из множества полупроводниковых элементов, таких как транзисторы и конденсаторы, образованы на поверхности полупроводниковой подложки 1, которая выполнена из кремния или тому подобного. Элементы 2 устройства составляют, например, логическую схему или схему возбуждения. Первый слой 3 межсоединений, который электрически соединен с элементами 2 устройства или другими полупроводниковыми элементами, образован на поверхности полупроводниковой подложки 1 через изоляционную пленку 4, которая выполнена из пленки оксида кремния или тому подобного. Первый слой 3 межсоединений выполнен, например, из алюминия. Второй слой 8 межсоединений, третий слой 11 межсоединений и четвертый слой 15 межсоединений, которые будут описаны ниже, выполнены подобным же образом.

На изоляционной пленке 4 образована первая межслойная изоляционная пленка 6, имеющая сквозные отверстия 5а, с покрытием первого слоя 3 межсоединений. В каждом из сквозных отверстий 5а образован первый проводящий слой 7, выполненный из вольфрама, алюминия или тому подобного. Между первой межслойной изоляционной пленкой 6 и первым проводящим слоем 7 образован барьерный металлический слой (например, из сплава вольфрама и титана (TiW) или из нитрида титана (TiN)), хотя он и не показан на фигуре. Аналогичным образом барьерный металлический слой образован между второй межслойной изоляционной пленкой 9 и вторым проводящим слоем 10 и между третьей межслойной изоляционной пленкой 13 и третьим проводящим слоем 14.

Второй слой 8 межсоединений, электрически соединенный с первым слоем 3 межсоединений посредством первого проводящего слоя 7, образован на первой межслойной изоляционной пленке 6. Вторая межслойная изоляционная пленка 9, имеющая сквозные отверстия 5b, образована на первой межслойной изоляционной пленке 6 c покрытием второго слоя 8 межсоединений, а второй проводящий слой 10 образован в каждом из сквозных отверстий 5b.

Третий слой 11 межсоединений, электрически соединенный со вторым слоем 8 межсоединений посредством второго проводящего слоя 10, образован на второй межслойной изоляционной пленке 9. Предпочтительно, когда третий слой 11 межсоединений расположен так, чтобы перекрывать четвертый слой 15 межсоединений, и является большим по площади, чем отверстие (контактное отверстие 16, которое будет описано) в защитной пленке 17. При вышеописанной структуре третий слой 11 межсоединений служит останавливающим слоем межсоединений для сдерживания распространения вниз трещин за счет ослабления (релаксации) нагрузки, прикладываемой к четвертому слою 15 межсоединений, а также служит электрическим межсоединением между вторым слоем 8 межсоединений и четвертым слоем 15 межсоединений. Третья межслойная изоляционная пленка 13, имеющая сквозные отверстия 12, образована на второй межслойной изоляционной пленке 9 с покрытием третьего слоя 11 межсоединений. Третий проводящий слой 14 образован в каждом из сквозных отверстий 12.

Четвертый слой 15 межсоединений, который электрически соединен с третьим слоем 11 межсоединений посредством третьего проводящего слоя 14, образован на третьей межслойной изоляционной пленке 13. Четвертый слой 15 межсоединений составляет самый верхний слой межсоединений в настоящем варианте воплощения и служит контактной площадкой. Следовательно, при испытаниях с использованием зонда измерительный зонд касается четвертого слоя 15 межсоединений, а при монтаже проводных соединений металлический выводной провод соединяется с четвертым слоем 15 межсоединений. Четвертый слой 15 межсоединений перекрывается с элементами 2 устройства и соединенными с ними проводами разводки, если смотреть из положения, находящегося вертикально над полупроводниковой подложкой 1, так что площадь разводки и размер полупроводникового устройства уменьшены. Защитная пленка 17, имеющая контактное отверстие 16 на четвертом слое 15 межсоединений, образована на третьей межслойной изоляционной пленке 13.

Признак данного варианта воплощения состоит в структуре, состоящей из сквозного отверстия 12, третьей межслойной изоляционной пленки 13 и третьего проводящего слоя 14. А именно, третья межслойная изоляционная пленка 13 согласно данному варианту воплощения структурирована путем упорядоченного расположения множества имеющих форму шестиугольного столбика межслойных изоляционных пленок 13а через равные интервалы в направлении сверху вниз, в направлении слева направо и в направлении по диагонали, как показано на Фиг.2. И при этом сквозное отверстие 12 и третий проводящий слой 14 образованы с окружением каждой из имеющих форму шестиугольного столбика межслойных изоляционных пленок 13а. Если ширина имеющей форму шестиугольного столбика межслойной изоляционной пленки 13а равна X1, а ширина третьего проводящего слоя 14 равна X2, то X1 выполнена равной, например, приблизительно двум X2. Так как имеющие форму шестиугольного столбика межслойные изоляционные пленки 3а вместе образуют сотовый рисунок расположения, то структуру, состоящую из третьей межслойной изоляционной пленки 13 и третьего проводящего слоя 14, далее называют сотовой структурой.

Сотовую структуру образуют, например, с помощью следующего производственного процесса. Сначала на второй межслойной изоляционной пленке 9 и третьем слое 11 межсоединений осаждают межслойную изоляционную пленку, такую как пленка оксида кремния, и наносят слой резиста для того, чтобы придать межслойной изоляционной пленке форму сотового рисунка расположения. Далее в этой межслойной изоляционной пленке формируют рисунок, используя слой резиста в качестве маски, с образованием имеющих форму шестиугольного столбика межслойных изоляционных пленок 13а и сквозных отверстий 12. Когда X1 должна быть выполнена составляющей приблизительно две X2, слой резиста проектируют так, чтобы X1 составляла приблизительно три X2. Далее, в сквозные отверстия 12 «заглубляют» (вводят) металлический материал, такой как вольфрам или алюминий, и этот металлический материал, осажденный вне сквозных отверстий 12, затем удаляют с помощью ХМП (химико-механического полирования) с образованием третьего проводящего слоя 14 и завершают сотовую структуру согласно этому варианту воплощения.

Третий проводящий слой 14 и четвертый слой 15 межсоединений могут быть образованы за один технологический этап одновременным введением алюминия в сквозные отверстия 12 и осаждением алюминия на третьей изоляционной пленке 13. Или же четвертый слой 15 межсоединений, выполненный из алюминия, может быть образован на отдельном технологическом этапе после образования третьего проводящего слоя 14 введением вольфрама в сквозные отверстия 12.

Далее на конкретных примерах будут описаны частоты возникновения трещин в структуре (называемой ниже первой структурой) полупроводникового устройства согласно этому варианту воплощения при испытаниях с использованием зонда. Частоты возникновения трещин (частоты повреждений) между четвертым слоем 15 межсоединений и третьим слоем 11 межсоединений (4М-3М трещин) и частоты возникновения трещин (частоты повреждений) между третьим слоем 11 межсоединений и вторым слоем 8 межсоединений (3М-2М трещин) измеряли, используя два типа зондовых плат, которые представляли собой зондовую плату А и зондовую плату В. Хотя величина просадки (сила зондирования) при обычных зондовых испытаниях, проводимых в процессе производства полупроводникового устройства, составляет примерно 30 мкм, во время данных испытаний проверку проводили три раза для каждого уровня при пяти уровнях большей величины просадки, чем при обычных зондовых испытаниях, для исследования влияния первой структуры на ослабление механического напряжения (см. результаты оценок, показанные на Фиг.3). Зонды зондовой карты А являются более гибкими при зондовых испытаниях, чем зонды зондовой карты В.

Аналогичные зондовые испытания были проведены для структуры (второй структуры), которая уже описана со ссылкой на Фиг.5 и Фиг.6, и для структуры (третьей структуры), которая уже описана со ссылкой на Фиг.7 и Фиг.8, в качестве примеров сравнения с результатами испытаний первой структуры.

Как видно из результатов оценок, показанных на Фиг.3, в том случае, когда использовалась зондовая карта А, частоты возникновения 4М-3М трещин (частоты повреждений) между четвертым слоем 15 межсоединений и третьим слоем 11 межсоединений составляли 94,1-100% во второй структуре и 51,5-100% в третьей структуре, тогда как частоты возникновения 4М-3М трещин в первой структуре составляли 58,8-100%. Когда использовалась зондовая карта В, частоты возникновения 4М-3М трещин составляли 96,1-100% во второй структуре и 93,1-100% в третьей структуре, тогда как частоты возникновения 4М-3М трещин составляли 84,3-100% в первой структуре. Как описано выше, очевидно, что частоты возникновения 4М-3М трещин между четвертым слоем 15 межсоединений и третьим слоем 11 межсоединений значительно уменьшены в первой и третьей структурах по сравнению со второй структурой.

При рассмотрении надежности полупроводникового устройства важно, достигает ли механическое напряжение полупроводниковых элементов. С этой точки зрения были изучены частоты возникновения 3М-2М трещин между третьим слоем 11 межсоединений и вторым слоем 8 межсоединений.

Как видно из результатов оценок, показанных на Фиг.3, в том случае, когда использовалась зондовая карта А, частоты возникновения 3М-2М трещин (частоты повреждений) между третьим слоем 11 межсоединений и вторым слоем 8 межсоединений составляли 0,00-0,47% во второй структуре и 0,00-0,58% в третьей структуре. В обеих структурах 3М-2М трещины появлялись, когда величина просадки составляла 105 мкм. С другой стороны, в первой структуре частоты возникновения 3М-2М трещин составляли 0,00% для любой величины просадки, включая 105 мкм. Эти результаты показывают, что первая структура является более эффективной по сдерживанию распространения механического напряжения вниз за третий слой 11 межсоединений по сравнению с другими структурами.

Когда использовалась зондовая карта В, частоты возникновения 3М-2М трещин составляли 0,00-3,02% во второй структуре и 0,00-1,40% в третьей структуре. В обеих структурах 3М-2М трещины появлялись, когда величина просадки составляла 95 мкм и 105 мкм. С другой стороны, в первой структуре частота возникновения 3М-2М трещин составляла 0,00% вплоть до просадки в 95 мкм и оставалась равной лишь 0,23% даже в случае, когда величина просадки составляла 105 мкм. Когда величина просадки составляла 105 мкм, частота возникновения 3М-2М трещин в первой структуре составляла 1/15 от этой частоты во второй структуре и 1/7 от этой частоты в третьей структуре. Эти результаты также показывают, что первая структура является значительно более эффективной по сдерживанию распространения механического напряжения вниз за третий слой 11 межсоединений по сравнению с другими структурами.

Из описанных выше результатов испытаний с использованием зонда очевидно, что первая структура является более эффективной по сдерживанию распространения механического напряжения вниз за второй слой 8 межсоединений и третий слой 11 межсоединений и делает более трудным достижение механическим напряжением полупроводниковых элементов по сравнению с другими структурами. Подтверждено, что даже после монтажа проводных соединений, а также после герметизации формовочной смолой, первая структура более устойчива к возникновению трещин и более эффективна по сдерживанию распространения механического напряжения вниз за второй слой 8 межсоединений и третий слой 11 межсоединений по сравнению с другими структурами.

Как описано выше, при структуре согласно этому варианту воплощения механическое напряжение, прикладываемое к контактной площадке (четвертому слою 15 межсоединений), ослабляется с помощью сотовой структуры (третьей межслойной изоляционной пленки 13 и третьего проводящего слоя 14) не только при зондовых испытаниях, но также при монтаже проводных соединений, при образовании контактных электродов и при герметизации. В результате этого сдерживается распространение вниз физических повреждений за сотовую структуру с улучшением надежности полупроводникового устройства.

Дополнительно, даже когда трещины появляются в некоторых из третьих межслойных изоляционных пленок 13а, эти трещины не распространяются легко в другие межслойные изоляционные пленки 13а, так как каждая из имеющих форму шестиугольного столбика межслойных изоляционных пленок 13а отделена от другой третьим проводящим слоем 14.

В вышеописанном варианте воплощении X1 составляет приблизительно две X2. Однако настоящее изобретение не ограничивается этим.

Тщательное исследование поверхности четвертого слоя 15 межсоединений показало, что четвертый слой 15 межсоединений был зазубренным в областях над третьим проводящим слоем 14 по сравнению с четвертым слоем 15 межсоединений в областях над имеющими форму шестиугольных столбиков межслойными изоляционными пленками 13а. Очевидно, что прочность соединения между соединительным проводом и четвертым слоем 15 межсоединений ослабляется, когда поверхность четвертого слоя 15 межсоединений сильно зазубрена.

Для решения вышеописанной проблемы была изучена прочность соединения для каждого из случаев, когда X2 составляет две, три, четыре, шесть, восемь и десять X1. Более конкретно, было посчитано количество неудачных соединений, которые представляли собой отсоединения соединительного провода от четвертого слоя 15 межсоединений при проведении подсоединения приблизительно 2000 соединительных проводов. В случае, когда X1 составляла две X2, были обнаружены два неудачных соединения, при которых соединительный провод отсоединился от четвертого слоя 15 межсоединений. С другой стороны, в случае, когда X1 составляла три, четыре, шесть, восемь или десять X2, неудачные соединения не были обнаружены. Следовательно, предпочтительно, чтобы X1 была больше или равна трем X2, для того, чтобы обеспечить достаточную прочность соединения между соединительным проводом и четвертым слоем 15 межсоединений.

Выполнение X1 большей или равной трем X2 особенно эффективно в том случае, когда четвертый слой 15 межсоединений, выполненный из металлического материала, такого как алюминий, образуют на отдельном технологическом этапе после образования третьего проводящего слоя 14 введением металлического материала, такого как вольфрам, в сквозные отверстия 12 и выравниванием третьего проводящего слоя 14 протравливанием, так как третий проводящий слой 14 после протравливания легче зазубривается по сравнению с поверхностью третьей межслойной изоляционной пленки 13.

Очевидно, что настоящее изобретение не ограничено вышеописанным вариантом воплощения и может быть изменено в пределах объема изобретения.

Например, настоящее изобретение может быть применено к четырем или более чем четырем слоям многослойной структуры межсоединений. Настоящее изобретение применимо к многослойной структуре межсоединений, включающей в себя два или более чем два слоя межсоединений. То есть достаточно уже того, чтобы по меньшей мере одна из межслойных изоляционных пленок, образованных между самым верхним слоем межсоединений (контактной площадкой) и самым нижним слоем межсоединений, была выполнена из описанных выше имеющих форму шестиугольного столбика межслойных изоляционных пленок и чтобы проводящий слой был образован так, что он окружает каждую из этих имеющих форму шестиугольного столбика межслойных изоляционных пленок. Хотя формы четвертого слоя 15 межсоединений и третьего слоя 11 межсоединений являются квадратными на виде сверху, показанном на Фиг.2, они могут иметь другие формы, такие как прямоугольник или треугольник. Настоящее изобретение может широко применяться в качестве технологии ослабления прикладываемого к контактной площадке механического напряжения в полупроводниковом устройстве, имеющем многослойную структуру межсоединений.

Согласно этому варианту воплощения настоящего изобретения механическое напряжение, прикладываемое к контактной площадке, ослабляется сотовой структурой, выполненной из имеющих форму шестиугольного столбика межслойных изоляционных пленок и проводящего слоя.

1. Полупроводниковое устройство, содержащее:
полупроводниковую подложку;
слой межсоединений, расположенный на полупроводниковой подложке;
межслойную изоляционную пленку и проводящий слой, которые расположены на слое межсоединений так, что проводящий слой образует сотовую структуру относительно плоскости, параллельной главной плоскости полупроводниковой подложки, а межслойная изоляционная пленка заполняет шестиугольные столбики сотовой структуры так, чтобы она была электрически соединена со слоем межсоединений; и
самый верхний слой межсоединений, расположенный на межслойной изоляционной пленке и проводящем слое так, чтобы он был электрически соединен со слоем межсоединений посредством проводящего слоя.

2. Полупроводниковое устройство по п.1, дополнительно содержащее другую межслойную изоляционную пленку, расположенную между полупроводниковой подложкой и слоем межсоединений, и элемент устройства, образованный в полупроводниковой подложке, причем самый верхний слой межсоединений покрывает элемент устройства.

3. Полупроводниковое устройство по п.1, в котором слой межсоединений является большим по площади, чем самый верхний слой межсоединений.

4. Полупроводниковое устройство по п.2, в котором слой межсоединений является большим по площади, чем самый верхний слой межсоединений.

5. Полупроводниковое устройство по п.1, в котором самый верхний слой межсоединений содержит контактную площадку.

6. Полупроводниковое устройство по п.2, в котором самый верхний слой межсоединений содержит контактную площадку.

7. Полупроводниковое устройство по п.1, дополнительно содержащее защитную пленку, расположенную на самом верхнем слое межсоединений и имеющую отверстие, в котором обнажен участок самого верхнего слоя межсоединений, причем слой межсоединений является большим, чем это отверстие.

8. Полупроводниковое устройство по п.2, дополнительно содержащее защитную пленку, расположенную на самом верхнем слое межсоединений и имеющую отверстие, в котором обнажен участок самого верхнего слоя межсоединений, причем слой межсоединений является большим, чем это отверстие.

9. Полупроводниковое устройство по п.5, дополнительно содержащее защитную пленку, расположенную на самом верхнем слое межсоединений и имеющую отверстие, в котором обнажен участок самого верхнего слоя межсоединений, причем слой межсоединений является большим, чем это отверстие.

10. Полупроводниковое устройство по п.6, дополнительно содержащее защитную пленку, расположенную на самом верхнем слое межсоединений и имеющую отверстие, в котором обнажен участок самого верхнего слоя межсоединений, причем слой межсоединений является большим, чем это отверстие.

11. Полупроводниковое устройство по п.1, в котором ширина проводящего слоя больше или равна утроенному расстоянию между парой противоположных боковых поверхностей шестиугольного столбика сотовой структуры.

12. Полупроводниковое устройство по п.2, в котором ширина проводящего слоя больше или равна утроенному расстоянию между парой противоположных боковых поверхностей шестиугольного столбика сотовой структуры.

13. Полупроводниковое устройство по п.3, в котором ширина проводящего слоя больше или равна утроенному расстоянию между парой противоположных боковых поверхностей шестиугольного столбика сотовой структуры.

14. Полупроводниковое устройство по п.4, в котором ширина проводящего слоя больше или равна утроенному расстоянию между парой противоположных боковых поверхностей шестиугольного столбика сотовой структуры.

15. Полупроводниковое устройство по п.5, в котором ширина проводящего слоя больше или равна утроенному расстоянию между парой противоположных боковых поверхностей шестиугольного столбика сотовой структуры.

16. Полупроводниковое устройство по п.6, в котором ширина проводящего слоя больше или равна утроенному расстоянию между парой противоположных боковых поверхностей шестиугольного столбика сотовой структуры.

17. Полупроводниковое устройство по п.7, в котором ширина проводящего слоя больше или равна утроенному расстоянию между парой противоположных боковых поверхностей шестиугольного столбика сотовой структуры.

18. Полупроводниковое устройство по п.8, в котором ширина проводящего слоя больше или равна утроенному расстоянию между парой противоположных боковых поверхностей шестиугольного столбика сотовой структуры.

19. Полупроводниковое устройство по п.9, в котором ширина проводящего слоя больше или равна утроенному расстоянию между парой противоположных боковых поверхностей шестиугольного столбика сотовой структуры.

20. Полупроводниковое устройство по п.10, в котором ширина проводящего слоя больше или равна утроенному расстоянию между парой противоположных боковых поверхностей шестиугольного столбика сотовой структуры.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу и устройству межсоединения, использующему метод перевернутого кристалла на основе сформированных электрических соединений. .

Изобретение относится к области полупроводниковой микроэлектроники и может быть использовано при разработке и изготовлении гибридных микросхем. .

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, их гибридной сборке и преимущественно предназначено для сборки фотоприемных модулей.

Изобретение относится к области конструирования полупроводниковых приборов и может быть использовано в производстве силовых диодов, тиристоров, IGBT и других приборов полностью прижимной конструкции с уменьшенными и стабильными значениями падения напряжения во включенном состоянии (Von) и теплового сопротивления (Rth ).

Изобретение относится к областям микроэлектроники и микромеханики, микроструктурной технологии и может быть использовано при разработке и изготовлении гибридно-собранных интегральных микросхем, а также при групповом механическом и/или электрическом соединении разнообразных функциональных устройств, выполненных на поверхностях разных подложек: полупроводников, металлов, диэлектриков или их комбинаций.

Изобретение относится к областям микроэлектроники и микромеханики, микроструктурной технологии и может быть использовано при разработке и изготовлении гибридно собранных интегральных микросхем, а также при групповом механическом и/или электрическом соединении разнообразных функциональных устройств, выполненных на поверхностях разных подложек: полупроводников, металлов, диэлектриков или их комбинаций.

Изобретение относится к технологии полупроводникового приборостроения, а именно - к способам и составам для технологии изготовления полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, в частности - к технологии создания клеевых электропроводящих композиций.

Изобретение относится к области силовой электроники. .

Изобретение относится к области силовой электроники. .

Изобретение относится к области силовой электроники. .

Изобретение относится к межсоединениям по методу перевернутого кристалла

Изобретение относится к электронной технике

Изобретение относится к вычислительным системам, в частности к системной плате

Изобретение относится к микроэлектронике, к структурам взаимного соединения в многокристальных корпусах. Сущность изобретения: многокристальный корпус включает в себя подложку, имеющую первую сторону, противоположную вторую сторону и третью сторону, которая продолжается от первой стороны до второй стороны, первый кристалл, закрепленный на первой стороне подложки, и второй кристалл, также закрепленный на первой стороне подложки, и мост, расположенный рядом с третьей стороной подложки и соединенный с первым кристаллом и со вторым кристаллом. Никакой из участков подложки не находится под мостом. Мост формирует соединение между первым кристаллом и вторым кристаллом. В качестве альтернативы мост может быть расположен в полости на подложке или между подложкой и слоем кристалла. Мост может составлять активный кристалл и может быть закреплен на подложке с использованием проводных соединений. Изобретение позволяет получить структуры взаимных соединений между кристаллами в корпусах с большой плотностью, более высокими рабочими характеристиками и пониженной стоимостью. 10 н. и 13 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к области приведения в контакт ОСИД с проводником. В способе для приведения в контакт ОСИД с проводником, ОСИД содержит подложку, по меньшей мере, с одной ячейкой, область контакта и инкапсулирующую оболочку, содержащую тонкую пленку, которая содержит нитрид кремния, карбид кремния или оксид алюминия, причем инкапсулирующая оболочка инкапсулирует, по меньшей мере, область контакта, а способ содержит этапы компоновки проводника на инкапсулирующей оболочке и взаимного соединения проводника с областью контакта, без предварительного удаления инкапсулирующей оболочки между проводником и областью контакта. Это изобретение обладает преимуществом в том, что инкапсулирующую оболочку между проводником и областью контакта не надо предварительно удалять. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к модулю полупроводникового преобразователя электроэнергии. Технический результат - создание модуля полупроводникового преобразователя электроэнергии с охлаждаемой ошиновкой (8) по меньшей мере двух модулей (2, 4) силовых полупроводниковых приборов, который можно нагружать электрически сильнее по сравнению со стандартным модулем полупроводникового преобразователя электроэнергии, при этом может выдерживаться допустимая температура для изоляционного слоя (32) и материала ламинирования ошиновки (8). Достигается тем, что модуль полупроводникового преобразователя электроэнергии, содержащий по меньшей мере два модуля (2, 4) силовых полупроводниковых приборов, которые механически соединены с обеспечением теплопроводности с жидкостным теплоотводом (6), и которые с помощью ошиновки (8), которая имеет по меньшей мере два изолированных друг от друга с помощью изоляционного слоя (32) шинопровода (26, 28; 28, 30), соединенных электрически с контактами (10, 12, 14) модуля полупроводникового преобразователя электроэнергии, изоляционный слой (32) имеет два изолирующих слоя (36, 38), которые соединены с замыканием по материалу друг с другом так, что между этими обоими изолирующими слоями (36, 38) имеется полое пространство (40) заданной формы, которое на стороне входа и выхода заканчивается по меньшей мере в одной боковой поверхности (48, 50) этого изоляционного слоя (32), и это полое пространство (40) на стороне входа и выхода снабжено соответствующим патрубком (42), которые соединены каждый с возможностью прохождения жидкости с жидкостным теплоотводом (6). 15 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к проводящим пастам для формирования металлических контактов на поверхности субстратов для фотогальванических элементов. Проводящая паста по существу свободна от стеклянной фритты. По одному варианту выполнения изобретения проводящая паста содержит металлоорганические компоненты, которые образуют твердую металлоксидную фазу при обжиге, и проводящий материал. Металлоорганические компоненты выбраны из группы, включающей карбоксилаты металлов или алкоксиды металлов, где металлом является бор, алюминий, кремний, висмут, цинк или ванадий. По другому варианту проводящая паста включает несколько предшественников, которые образуют проводящие элементы при обжиге или нагревании. Паста адаптирована для сцепления с поверхностью субстрата и при обжиге формирует твердую оксидную фазу с образованием из проводящих материалов электрического проводника на субстрате. Использование указанной проводящей пасты в линии проводящей сетки фотогальванических элементов обеспечивает повышение эффективности и коэффициента заполнения гальванического элемента. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к электронной технике. В выводной рамке для многокристального полупроводникового прибора СВЧ, содержащей, по меньшей мере, два вывода каждый с внешними и внутренними концами, внешние концы выводов соединены с технологической рамкой, внутренние концы каждого вывода имеют конфигурацию, соответствующую конфигурации контактных площадок кристалла полупроводникового прибора, и предназначены для непосредственного соединения с последним. Внутренние концы каждого вывода выполнены и сгруппированы соответственно конфигурации контактных площадок, по меньшей мере, двух кристаллов полупроводникового прибора, при этом упомянутые группы внутренних концов выводов расположены между собой на расстоянии, обеспечивающем расположение кристаллов полупроводникового прибора с зазором не более 5 мм, упомянутые группы внутренних концов выводов, предназначенные для соединения однофункциональных выводов кристаллов полупроводникового прибора, соединены в один внешний конец вывода упомянутых групп внутренних концов. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей, снижение трудоемкости изготовления, повышение воспроизводимости, улучшение электрических характеристик. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области силовых корпусов и более конкретно к вводам, выполненным в этих корпусах. Технический результат - предложение ввода, позволяющего минимизировать риски возникновения мультипакторных эффектов, и обеспечение возможности функционирования ввода при передаче сигналов повышенной мощности. Достигается тем, что устройство содержит основание (204) и стенку (203), определяющую внутреннюю часть и наружную часть, причем герметичный ввод содержит первый участок (202а') линии передачи сигнала, располагающийся снаружи корпуса, второй участок (202b') линии передачи сигнала, располагающийся внутри корпуса, и третий участок (202с') линии передачи сигнала, соединяющий два других участка (202а', 202b'), причем ввод отличается тем, что первый участок (202а') смещен относительно стенки таким образом, чтобы обеспечивать первое безопасное расстояние d, представляющее собой расстояние между первым участком (202а) линии передачи сигнала, располагающимся на поверхности второго слоя, и металлическими частями корпуса. 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области силовых корпусов и более конкретно к вводам, выполненным в этих корпусах. Технический результат - предложение ввода, позволяющего минимизировать риски возникновения мультипакторных эффектов, и обеспечение возможности функционирования ввода при передаче сигналов повышенной мощности. Достигается тем, что устройство содержит основание (204) и стенку (203), определяющую внутреннюю часть и наружную часть, причем герметичный ввод содержит первый участок (202а') линии передачи сигнала, располагающийся снаружи корпуса, второй участок (202b') линии передачи сигнала, располагающийся внутри корпуса, и третий участок (202с') линии передачи сигнала, соединяющий два других участка (202а', 202b'), причем ввод отличается тем, что первый участок (202а') смещен относительно стенки таким образом, чтобы обеспечивать первое безопасное расстояние d, представляющее собой расстояние между первым участком (202а) линии передачи сигнала, располагающимся на поверхности второго слоя, и металлическими частями корпуса. 12 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх