DE19531158A1 - Diffusion soldering method esp. for semiconductor components - Google Patents

Diffusion soldering method esp. for semiconductor components

Info

Publication number
DE19531158A1
DE19531158A1 DE1995131158 DE19531158A DE19531158A1 DE 19531158 A1 DE19531158 A1 DE 19531158A1 DE 1995131158 DE1995131158 DE 1995131158 DE 19531158 A DE19531158 A DE 19531158A DE 19531158 A1 DE19531158 A1 DE 19531158A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
melting
layer
component
low
diffusion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE1995131158
Other languages
German (de)
Inventor
Juergen Dr Ing Wilde
Rainer Prof Dr I Schmid-Fetzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler Benz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Benz AG filed Critical Daimler Benz AG
Priority to DE1995131158 priority Critical patent/DE19531158A1/en
Publication of DE19531158A1 publication Critical patent/DE19531158A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/50Multistep manufacturing processes of assemblies consisting of devices, each device being of a type provided for in group H01L27/00 or H01L29/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/001Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/32Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83Methods 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/001Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
    • B23K2035/008Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of silicium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3006Ag as the principal constituent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3013Au as the principal constituent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/32Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
    • B23K35/325Ti as the principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/0401Bonding areas specifically adapted for bump connectors, e.g. under bump metallisation [UBM]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/04026Bonding areas specifically adapted for layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material 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
    • H01L2224/13101Material 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
    • H01L2224/13111Tin [Sn] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • 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
    • H01L2224/29198Material 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • 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
    • H01L2224/83193Arrangement 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • 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
    • H01L2224/838Bonding techniques
    • H01L2224/83801Soldering or alloying
    • H01L2224/8382Diffusion bonding
    • H01L2224/83825Solid-liquid interdiffusion
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00011Not relevant to the scope of the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00013Fully indexed content
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01005Boron [B]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01013Aluminum [Al]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/0102Calcium [Ca]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01023Vanadium [V]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01024Chromium [Cr]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01025Manganese [Mn]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01029Copper [Cu]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/0103Zinc [Zn]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01032Germanium [Ge]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/0104Zirconium [Zr]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01041Niobium [Nb]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01042Molybdenum [Mo]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01044Ruthenium [Ru]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01045Rhodium [Rh]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01047Silver [Ag]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01049Indium [In]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/0105Tin [Sn]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01058Cerium [Ce]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01065Terbium [Tb]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01068Erbium [Er]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01072Hafnium [Hf]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01073Tantalum [Ta]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01074Tungsten [W]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01075Rhenium [Re]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01076Osmium [Os]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01077Iridium [Ir]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01078Platinum [Pt]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01082Lead [Pb]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013Alloys
    • H01L2924/0132Binary Alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013Alloys
    • H01L2924/0132Binary Alloys
    • H01L2924/01322Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013Alloys
    • H01L2924/0132Binary Alloys
    • H01L2924/01327Intermediate phases, i.e. intermetallics compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013Alloys
    • H01L2924/014Solder alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025Semiconducting materials
    • H01L2924/10251Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253Silicon [Si]

Abstract

A method of producing a temp.-stable bond between two bodies involves interposing high melting (Hi) and low melting (Lo) metal layers, contacting the layers and heating to the bonding temp. (TB) under a predetermined temp. and pressure cycle such that the initially melted component (Lo) wets the joint surfaces and diffuses into the high melting component (Hi) to form an intermetallic phase which, after consumption of the low melting component (Lo), forms a stable bonding layer of melting point (TR) higher than that of the low melting component (Lo). The novelty is that (a) the high melting component (Hi) is selected from IV to VIII subgroup metals and is applied onto a first body comprising a semiconductor wafer; and (b) the low melting component (Lo) is selected from III or IV main group elements, is applied onto a second substrate body and, after contacting the high melting metal (Hi) on the semiconductor wafer, is melted.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer temperaturstabilen Verbindung von zwei Körpern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for generating a temperature stable connection of two bodies according to the generic term of claim 1.

Das Verfahren dient insbesondere zur Montage von Halbleiter-Chips auf Substraten, zum Verbinden von "Wafern" während der Halbleiterstel­ lung, sowie zur Kontaktierung von elektronischen Bauelementen und Schaltungen.The method is used in particular for mounting semiconductor chips on Substrates, for connecting "wafers" during the semiconductor process tion, as well as for contacting electronic components and Circuits.

Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der deutschen Anmeldung P 42 41 439 A1 bekannt. In dieser Anmeldung wird ein Verfahren zur Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung zwischen metallischen Ver­ bindern und metallischen Kontakten von Halbleiteroberflächen beschrie­ ben. Die Verbinder dienen insbesondere der Parallelschaltung von Solarzellen mit Hilfe von Solarzellenkontakten. Zwischen einem Verbinder und einem Kontakt wird eine Zwischenschicht aus einem gegenüber dem Verbinder und metallischen Kontakt niedrigschmelzenden Metall ange­ ordnet und auf bzw. über die Schmelztemperatur erwärmt. Dabei ist darauf zu achten, daß die flüssige Zwischenschicht die Fügeoberflächen von Verbinder und Kontakt benetzt. Die flüssige Zwischenschicht dif­ fundiert in den Verbinder und den Kontakt und bildet eine intermetallische Phase mit dem Material der Zwischenschicht und den Materialien des zu fügenden Verbinders und Kontaktes. Dabei wird durch die Erstarrung während eines vorgegebenen Temperatur- und Anpreßdruckverlaufes die formschlüssige Verbindung zwischen Verbinder und Kontakt hergestellt, deren Schmelztemperatur höher ist, als die der ursprünglichen Zwischenschicht. A generic method is from the German application P 42 41 439 A1 known. In this application a procedure for Generation of a positive connection between metallic Ver binders and metallic contacts of semiconductor surfaces ben. The connectors are used in particular for the parallel connection of Solar cells with the help of solar cell contacts. Between a connector and a contact becomes an intermediate layer from one to the other Connector and metallic contact low melting metal attached arranges and warms up to or above the melting temperature. It is to ensure that the liquid intermediate layer the joining surfaces wetted by connector and contact. The liquid intermediate layer dif founded in the connector and the contact and forms one intermetallic phase with the material of the intermediate layer and the Materials of the connector and contact to be joined. Doing so by solidification during a given temperature and Contact pressure course the positive connection between Connector and contact made, the melting temperature of which is higher, than that of the original intermediate layer.  

In dieser Schrift sind als konkrete Kombinationen nur In-Au und Sn-Ag angegeben, die als intermetallische Verbindungen Schmelzpunkte unter­ halb von 500°C aufweisen.In this publication, only In-Au and Sn-Ag are concrete combinations specified that as intermetallic compounds melting points below have half of 500 ° C.

Es ist außerdem bekannt, Halbleiterbauelemente durch Löt- oder Kleb­ verfahren zu montieren oder zu kontaktieren. Während es bei derarti­ gen, durch Löten hergestellten Verbindungen von Nachteil ist, daß diese keiner hohen Temperaturbelastung und nur relativ wenigen Temperaturwechseln ausgesetzt werden können, ist es bei geklebten Verbindungen nachteilig, daß diese nur eine begrenzte Wärmeleit­ fähigkeit sowie eine relativ geringe Feuchtbeständigkeit aufweisen.It is also known to semiconductor devices by soldering or gluing procedure to assemble or contact. While it is at suchi gene, connections made by soldering is disadvantageous that these do not have a high temperature load and only relatively few Can be exposed to temperature changes, it is with glued Connections disadvantageous that they have only a limited heat conduction ability and have a relatively low moisture resistance.

Aus der britischen Patentanmeldung GB 235 642 A ist bekannt, Silizium­ scheiben an eine Unterlage aus Mo oder W oder Fe-Ni durch Diffusions­ löten mit Hi = Ag und Lo = In oder Sn und einen möglichen Zusatz von Ga zu verbinden.Silicon is known from British patent application GB 235 642 A. discs on a base made of Mo or W or Fe-Ni by diffusion solder with Hi = Ag and Lo = In or Sn and a possible addition of To connect Ga.

Aus der deutschen Patentanmeldung DE 43 03 790 A1 wird für das Diffusionslöten als hochschmelzende Komponente (Hi) Ag, Au, Cu, Co, Fe, Mn, Ni, Pd, Pt, Ir, Os, Re, Rh oder Ru und für die niedrigschmelzende Komponente (Lo) Bi, Cd, Ga, In, Pb, Sn oder Zn und speziell Hi = Ag oder Au und Lo = Sn oder In gewählt. Die laterale Strukturierung der Lo-Schicht war vorgesehen und ebenfalls eine dünne Diffusionsbarriere zwischen Hi und Lo um bei der Lagerung eine erhöhte Lebensdauer zu erzielen.From the German patent application DE 43 03 790 A1 for Diffusion soldering as a high-melting component (Hi) Ag, Au, Cu, Co, Fe, Mn, Ni, Pd, Pt, Ir, Os, Re, Rh or Ru and for the low-melting Component (Lo) Bi, Cd, Ga, In, Pb, Sn or Zn and especially Hi = Ag or Au and Lo = Sn or In selected. The lateral structuring of the Lo layer was provided and also a thin diffusion barrier between Hi and Lo to increase the lifespan during storage achieve.

Aus der europ. Patentanmeldung EP 0 365 807 ist das Bonden elektroni­ scher Komponenten an gedruckte Leiterplatten durch Diffusions-Hartlö­ ten im Pb-Sn-System unterhalb des Schmelzpunktes von Sn bei 183,5- 210°C bekannt. Außerdem ist aus der Veröffentlichung von G. Izuta et al: "Development of Transient Liquid Phase Soldering Process for LSI Die-Bonding" Proc. 43 rd Electronic Components and Technology Conf., IEEE, June 1993, Orlando, 1012-1016 (1993) bekannt, Leistungsbau­ elemente mit Leiterplatten zu verbinden. Das Verbinden bei der nied­ rigen Temperatur von 187°C reduziert die mechanischen Bean­ spruchungen um mehr als die Hälfte verglichen mit konventionellen Verbindungsverfahren. Die Wiederaufschmelztemperatur der Verbindung wächst bis über 247°C nach Wärmebehandeln der Verbindung für 12 Stunden bei 187°C, was einen zusätzlichen Vorteil der isothermen Erstarrung darstellt.From the European Patent application EP 0 365 807 is the electronic bonding components on printed circuit boards by diffusion hard soldering ten in the Pb-Sn system below the melting point of Sn at 183.5- 210 ° C known. In addition, from the publication by G. Izuta et al: "Development of Transient Liquid Phase Soldering Process for LSI Die-Bonding "Proc. 43rd Electronic Components and Technology Conf., IEEE, June 1993, Orlando, 1012-1016 (1993) known, power engineering connect elements with circuit boards. The connection at the nied temperature of 187 ° C reduces the mechanical bean spells by more than half compared to conventional ones Connection method. The reflow temperature of the connection grows to over 247 ° C after heat treating the compound for 12  Hours at 187 ° C, which is an added benefit of isothermal Represents torpor.

Die isotherme Erstarrung beinhaltet Verbindungsprozesse, welche einige Verteile der konventionellen Löt- oder Hartlötverfahren mit dem Verfah­ ren des Diffusionsverbindens (diffusion bonding) gemeinsam haben. Das Diffusionsbindungsverfahren ist in der Veröffentlichung von D.M. Jacob­ son und G. Humpston in: Diffusion Soldering′′, Soldering Surface Mount Technol. 10 (2), 27-32 (1992) beschrieben.Isothermal solidification involves connection processes, some of which Distribute the conventional soldering or brazing processes using the process have diffusion bonding in common. The Diffusion bonding is described in the D.M. Jacob son and G. Humpston in: Diffusion Soldering ′ ′, Soldering Surface Mount Technol. 10 (2), 27-32 (1992).

Eine mögliche Anwendung stellt das Amalgamlöten dar. Die verschie­ denen Anwendungsbeispiele wie das Befestigen, hermetische Abschließen, Flip-Chip-Befestigen, das Befestigen von Chips auf Glas usw. sind aus der Veröffentlichung von C.A. Mac Cay: "Amalgams for Improved Elec­ tronics Interconection", IEEE Micro, (4), 46-58 (1993) bekannt. Experi­ mentelle Daten für amalgamgelötete Verbindungen mit Hi = Ag, Cu, Ni und Lo = Ga sind dort aufgeführt. Diese Materialkombinationen er­ schöpfen aber keineswegs die thermische Stabilitätsgrenzen anderer Hi- Ga-Kombinationen, wie man aus Tabelle 1 ersieht. Die bisher angege­ benen Materialkombinationen sind allerdings hinsichtlich ihrer Flexibili­ tät der Auswahl höherer Wiederaufschmelztemperaturen noch lückenhaft.One possible application is amalgam soldering. The various where application examples such as fastening, hermetic sealing, Flip chip mounting, mounting chips on glass, etc. are off the publication of C.A. Mac Cay: "Amalgams for Improved Elec tronics Interconection ", IEEE Micro, (4), 46-58 (1993). Experi mental data for amalgam soldered connections with Hi = Ag, Cu, Ni and Lo = Ga are listed there. These material combinations he do not in any way exhaust the thermal stability limits of other hi Ga combinations as seen in Table 1. The previously stated The material combinations mentioned are, however, flexible The selection of higher remelting temperatures is still incomplete.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Er­ zeugung einer zuverlässigen formschlüssigen Verbindung für metallische Oberflächen von Halbleiterkontakten zu schaffen, die bei hohen Wieder­ aufschmelztemperaturen eine lange Lebensdauer aufweist und eine große Anzahl von Temperaturwechseln übersteht, sowie eine hohe thermische Leitfähigkeit besitzt.The invention is therefore based on the object, a method for Er Generation of a reliable positive connection for metallic To create surfaces of semiconductor contacts, which at high re melting temperatures has a long life and a large one Number of temperature changes survives, as well as a high thermal Has conductivity.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des An­ spruchs 1 enthaltenen Verfahrensmerkmale gelöst. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.According to the invention, the object is characterized by the characteristics of the An Proceed 1 contained procedural features solved. Further training and Embodiments of the invention are contained in the subclaims.

Isotherme Erstarrung kann zur Bildung sehr fester Verbindungen bei relativ niedriger Temperatur eingesetzt werden, wobei diese Verbindun­ gen sehr viel höhere Temperaturen aushalten. Das zugrunde liegende Prinzip dieses Verbindungsprozesses besteht darin, daß eine Zwischen­ schicht aus einem niedrigschmelzenden Metall Lo als Folie oder dünne Beschichtung zwischen den hochschmelzenden Komponenten Hi angeord­ net ist. Diese Anordnung wird unter geringem Druck bis zur Verbin­ dungstemperatur TB erwärmt, wobei sich eine flüssige Zwischenschicht bildet. Dabei kann entweder der Schmelzpunkt der Schicht Lo über­ schritten sein oder es findet eine eutektische Reaktion zwischen den Komponenten Lo und Hi statt. Die geschmolzene Zwischenschicht führt zu einer schnellen Interdiffusion oder Reaktionsdiffusion zwischen Lo und Hi. Die folgende Annäherung an den Gleichgewichtszustand resul­ tiert in einer isothermen Erstarrung.Isothermal solidification can be used to form very solid compounds at a relatively low temperature, these compounds being able to withstand much higher temperatures. The underlying principle of this connection process is that an intermediate layer of a low-melting metal Lo as a film or thin coating between the high-melting components Hi is angeord net. This arrangement is heated under low pressure to the connec tion temperature T B , a liquid intermediate layer being formed. Either the melting point of the layer Lo can be exceeded or there is a eutectic reaction between the components Lo and Hi. The melted intermediate layer leads to rapid interdiffusion or reaction diffusion between Lo and Hi. The following approximation to the equilibrium state results in an isothermal solidification.

Die festen Phasen, die sich bei TB im Verbindungsgebiet bilden, zeigen bei entsprechender Auswahl der Materialien für Lo und Hi eine Aufschmelztemperatur oberhalb von TB, wobei durch die in der Erfin­ dung aufgeführten Materialkombinationen bestimmte zusätzliche Vorteile erzielbar sind.The solid phases that form at T B in the connection area, with appropriate selection of materials for Lo and Hi, show a melting temperature above T B , whereby certain additional advantages can be achieved by the material combinations listed in the invention.

Die isotherme Erstarrung ist ein Verfahren mit folgenden Vorteilen: Es ermöglicht eine hohe thermische Stabilität der Verbindung mit einer sehr viel höheren Aufschmelztemperatur TR der Verbindung als der ur­ sprünglichen Verbindungstemperatur TB es toleriert einige Oberflächenrauhigkeiten infolge des vorübergehenden Auftretens einer flüssigen Phase, es erfordert nur einen relativ kleinen Druck zur Ver­ bindung der Flächen (0,2 bis 5 MPa), und die Verbindungszeiten sind relativ kurz und in der Größenordnung von Minuten, wobei die sehr dünne Verbindungsschicht von typisch unter 10 µm sehr gute mechani­ sche Eigenschaften aufweist. Allerdings müssen die Oberflächen vorher einigermaßen eben sein. Die Verbindung läßt sich allerdings nach dem Erstarren im allgemeinen nicht wieder aufschmelzen, um beispielsweise Reparaturen vorzunehmen. Man wird also dieses Verbindungsverfahren überall dort einsetzen, wo hohe Umgebungstemperaturen den Einsatz der herkömmlichen Verbindungstechniken verhindern.Isothermal solidification is a process with the following advantages: It enables a high thermal stability of the connection with a much higher melting temperature T R of the connection than the original connection temperature T B it tolerates some surface roughness due to the temporary appearance of a liquid phase, it only requires a relatively small pressure to connect the surfaces (0.2 to 5 MPa), and the connection times are relatively short and of the order of minutes, the very thin connection layer, typically less than 10 μm, having very good mechanical properties. However, the surfaces must be reasonably flat beforehand. However, the connection generally cannot be melted again after solidification, for example in order to carry out repairs. This connection method will therefore be used wherever high ambient temperatures prevent the use of conventional connection technologies.

Das vorübergehende Auftreten einer flüssigen Phase bei relativ tiefen Temperaturen ist für eine gute flächige Verbindung wichtig und kann gleichzeitig thermische Spannungen vermeiden helfen, welche sonst bei Anwendung hoher Temperaturen in die Verbindung eingebracht werden könnten. Darüber hinaus hat die hohe thermische Stabilität der Verbin­ dung neue Möglichkeiten für die folgenden Fertigungsschritte zur Folge, welche nicht mehr in der Temperatur schrittweise abnehmen müßten.The temporary appearance of a liquid phase at relatively deep Temperatures are important for a good flat connection and can at the same time avoid thermal stresses that would otherwise occur High temperatures can be introduced into the connection could. In addition, the high thermal stability of the connector new opportunities for the following manufacturing steps  Result, which no longer gradually decrease in temperature ought to.

Die zugrunde liegenden metallurgischen Tatsachen und die Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.The underlying metallurgical facts and the invention are explained below with reference to the drawing.

Dabei zeigt:It shows:

Fig. 1 ein schematisches binäres Phasendiagramm zur Demonstration des Prinzips des Diffusionslötens mittels Reaktionsdiffusion, Fig. 1 is a schematic binary phase diagram demonstrating the principle of the diffusion brazing by means of diffusion reaction,

Fig. 2 ein schematisches binäres Phasendiagramm zur Demonstration des Prinzips des Diffusionshartlötens durch Interdiffusion, Fig. 2 is a schematic binary phase diagram demonstrating the principle of the diffusion brazing by interdiffusion,

Fig. 3 das Au-In-Phasendiagramm und die minimale Aufschmelz­ temperatur TR, Fig. 3, the Au-In phase diagram and the minimum reflow temperature T R,

Fig. 4 das Ag-In-Phasendiagramm und die minimale Aufschmelz­ temperatur TR und Fig. 4 shows the Ag-In phase diagram and the minimum melting temperature T R and

Fig. 5 ein schematisches Bild einer Schichtstruktur vor und nach dem Diffusionslöten. Fig. 5 is a schematic diagram of a layer structure before and after the diffusion soldering.

Die verschiedenen Verbindungsprozesse, welche die isotherme Erstarrung benutzen, können in drei grundlegende Kategorien eingeteilt werden: Diffusionslöten, Diffusionshartlöten und Amalgamlöten.The various connection processes that make up the isothermal Using solidification can be divided into three basic categories are: diffusion soldering, diffusion brazing and amalgam soldering.

Die zugrunde liegende metallurgischen Prinzipien sind am besten mit Hilfe eines schematischen binären Phasendiagramms der elementaren Komponenten Hi und Lo zu verstehen.The underlying metallurgical principles are best with Using a schematic binary phase diagram of the elementary Understand components Hi and Lo.

Die Grundlage des Diffusionslötens ist die Existenz wenigstens einer in­ termetallischen Komponente, welche als kongruent schmelzende Phase HiLo in Fig. 1 dargestellt ist.The basis of diffusion soldering is the existence of at least one in term metallic component, which is shown as the congruently melting phase HiLo in FIG. 1.

Die Zusammensetzung in dem Bereich des Systems, welcher von den Diffusionsprozessen während des Aufheizens betroffen ist, wird durch die relativen Anteile der Komponenten Hi und Lo gegeben. Diese durchschnittliche Zusammensetzung muß innerhalb des Bereichs des festen Zustandes bei TB gewählt werden, welcher das Zweiphasenfeld Hi + HiLo in Fig. 1 darstellt. Geht man vom ursprünglichen Nichtgleich­ gewichtszustand des festen H + flüssigem Lo bei TB aus, wird der Gleichgewichtszustand durch Reaktionsdiffusion und Wachstum der intermetallischen Phase HiLo an der Grenzfläche zwischen fester Phase H und der flüssigen Legierung L. Die isotherme Erstarrung wird durch Aufzehren der flüssigen Phase beendet. Die Aufschmelztemperatur TR des Gesamtsystems wird durch die eutektische Schmelztemperatur der Phasen Hi + HiLo dargestellt, welche oberhalb von TB liegt.The composition in the area of the system which is affected by the diffusion processes during heating is given by the relative proportions of the components Hi and Lo. This average composition must be chosen within the range of the solid state at T B , which represents the two-phase field Hi + HiLo in Fig. 1. If one assumes the original non-equilibrium state of the solid H + liquid Lo at T B , the equilibrium state becomes due to reaction diffusion and growth of the intermetallic phase HiLo at the interface between solid phase H and the liquid alloy L. The isothermal solidification is achieved by consuming the liquid phase completed. The melting temperature T R of the overall system is represented by the eutectic melting temperature of the phases Hi + HiLo, which is above T B.

Die Gleichgewichtskonzentration des Gesamtsystems wird beispielhaft durch den schwarz ausgefüllten Kreis in der Mitte des Diagramms dargestellt.The equilibrium concentration of the overall system becomes an example through the black filled circle in the middle of the diagram shown.

Das Diffusionshartlöten erfordert es, daß die Zusammensetzung des Ge­ samtsystems innerhalb des Bereichs der festen Lösung der hochschmel­ zenden Komponente Hi liegt, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Eine inter­ metallische Phase wird nicht benötigt. Die Verbindung wird wieder bei der Temperatur TB eingeleitet, indem Lo schmilzt und sich etwas von der Hochtemperaturphase Hi in der flüssigen Legierung, des sogenann­ ten Füllers, löst. Die isotherme Erstarrung tritt dann notwendigerweise erst durch Hineindiffusion der Komponente Lo in die feste Lösung H ein. In diesem Fall hängt die Wiederaufschmelztemperatur TR sehr stark vom Grad der Homogenisierung der Verbindung innerhalb der erstarrten Zwischenlage ab. Der maximale Wert von TR wird durch die Solidustem­ peratur des Gesamtsystems gegeben, wie in Fig. 2 angedeutet. Diese wird nach längerer Wärmebehandlung und Diffusion im festen Zustand erreicht. Es ist ebenso möglich, die Bindung unterhalb des Schmelzpunktes von Lo aber oberhalb der eutektischen Temperatur von ca. 550°C, wie in Fig. 2, zu erzielen. In diesem Fall beginnt die Flüssigkeit sich an der Berührungsfläche zwischen Hi und Lo infolge der eutektischen Reaktion zu bilden. Nach vollständiger Auflösung von Lo und Verbreiterung der flüssigen Zwischenschicht bis hin zu einem Maximum setzt sich der isotherme Erstarrungsvorgang fort, wie in Fig. 2 dargestellt.Diffusion brazing requires that the composition of the entire system be within the range of the solid solution of the high-melting component Hi, as shown in FIG. 2. An intermetallic phase is not required. The connection is reintroduced at the temperature T B in that Lo melts and some of the high-temperature phase Hi dissolves in the liquid alloy, the so-called filler. The isothermal solidification then necessarily only occurs when the component Lo is diffused into the solid solution H. In this case, the remelting temperature T R depends very much on the degree of homogenization of the compound within the solidified intermediate layer. The maximum value of T R is given by the solidus temperature of the overall system, as indicated in FIG. 2. This is achieved after prolonged heat treatment and diffusion in the solid state. It is also possible to achieve the binding below the melting point of Lo but above the eutectic temperature of approx. 550 ° C., as in FIG. 2. In this case, the liquid begins to form on the interface between Hi and Lo due to the eutectic reaction. After complete dissolution of Lo and widening of the liquid intermediate layer up to a maximum, the isothermal solidification process continues, as shown in FIG. 2.

Bei der dritten Variante, dem Amalgamlöten, werden ebenfalls mehrere isotherme Erstarrungsprozesse eine Rolle spielen. Das metallurgische Prinzip des Amalgamlötens ist genau dasselbe wie es in Fig. 1 für das Diffusionslöten erläutert wurde, jedoch ist die Geometrie nicht eine Schichtenstruktur sondern ein Pulver(Hi )- Flüssigkeit(Lo)- Gemisch. Dieses Amalgam muß in verteilter Form zwischen die zu vereinigenden Komponenten gegeben werden, was einen echten Dünnfilmprozeß aus­ schließt. Die Bezeichnung Amalgamlöten scheint hier angemessen, da der Prozeß typische Eigenschaften des Lötens wie Benetzung und die Bil­ dung intermetallischer Phasen beinhaltet. Die Ausdrücke Diffusionslöten und Diffusionshartlöten sind ebenfalls durch Ahnlichkeiten mit den me­ tallurgischen Prinzipien des Lötens und Hartlötens bedingt. Die Grenzen zwischen Diffusionslöten und Diffusionshartlöten sind fließend wie man am Diffusions "hartlöten" im Pb-Sn-System bei ungewöhnlich niedrigen Temperaturen von 183,5 bis 210°C oder 187°C sehen kann. Nach zwei Stunden Wärmebehandlung bei 187°C wächst die Aufschmelztemperatur bis über 247°C an.In the third variant, amalgam soldering, several isothermal solidification processes will also play a role. The metallurgical principle of amalgam soldering is exactly the same as that explained for diffusion soldering in FIG. 1, however the geometry is not a layer structure but a powder (Hi) - liquid (Lo) mixture. This amalgam must be distributed between the components to be combined, which precludes a real thin-film process. The term amalgam soldering seems appropriate here because the process includes typical properties of soldering such as wetting and the formation of intermetallic phases. The terms diffusion soldering and diffusion brazing are also due to similarities with the metallurgical principles of soldering and brazing. The boundaries between diffusion soldering and diffusion brazing are fluid, as can be seen from the diffusion "brazing" in the Pb-Sn system at unusually low temperatures of 183.5 to 210 ° C or 187 ° C. After two hours of heat treatment at 187 ° C, the melting temperature rises to over 247 ° C.

Die Eigenschaften des Diffusionslötens erscheinen besonders für Anwen­ dungen im Bereich elektronischer Komponenten attraktiv, da die Kombi­ nation von typischen Niedrigtemperaturen für das Löten mit den Mög­ lichkeiten einer Dünnschichtpräparation des Verbindungssystems kombi­ nierbar sind. Die folgende Tabelle gibt eine zusammengefaßte Auflistung von veröffentlichten experimentellen Arbeiten.The properties of diffusion soldering appear particularly for users attractive in the area of electronic components because the combi nation of typical low temperatures for soldering with the Mög possibilities of a thin-layer preparation of the connection system comb nable. The following table gives a summarized list of published experimental work.

Obwohl das Amalgamlöten kein Dünnschichtverfahren ist, wurde es für elektronische Verbindungen in den Materialsystemen (Ni, Cu)-Ga, (Ag, Cu)-Ga und (Ag, Ni)-Ga verwendet. Ein Überblick über die bisher be­ kannten Materialsysteme für das Diffusionshartlöten zeigt, daß diese Studien nicht für elektronische Anwendungen gedacht sind.Although amalgam soldering is not a thin film process, it was made for electronic connections in the material systems (Ni, Cu) -Ga, (Ag, Cu) -Ga and (Ag, Ni) -Ga used. An overview of the be Known material systems for diffusion brazing shows that this Studies are not intended for electronic applications.

Anhand der Tabelle 1 werden nun einige spezielle Punkte bezüglich der Reaktionsraten, der mechanischen Eigenschaften und des Drucks, bei dem die Verbindung stattfindet, sowie die Einzelheiten zur Herstellung dünner Schichten diskutiert.Using Table 1, some special points regarding the Reaction rates, mechanical properties and pressure which the connection takes place, as well as the details of the production discussed thin layers.

Die Reaktionsraten mit der flüssigen Phase nehmen in der Folge Au-In, Ag-In und Cu-In ab. Die Ni-Sn-Reaktion ist 1,5 bis 2mal langsamer als die Cu-Sn-Reaktion, wie sich anhand der Messung des Verbrauchs der Schmelze und der Wachstumsrate der intermetallischen Verbindungen herausgestellt hat. Die Cu-Sn-Verbindungen sind nach 30 Sekunden noch teilweise flüssig und nach 4 Minuten bei 280°C vollkommen durch Reaktion verfestigt. The reaction rates with the liquid phase subsequently increase Au-In, Ag-In and Cu-In from. The Ni-Sn reaction is 1.5 to 2 times slower than the Cu-Sn reaction, as can be seen from the measurement of the consumption of the Melt and the growth rate of the intermetallic compounds has highlighted. The Cu-Sn connections are after 30 seconds still partially liquid and completely after 4 minutes at 280 ° C Reaction solidified.  

Tabelle 1 Table 1

Materialkombinationen für das Diffusionslöten. Material combinations for diffusion soldering.

Die niedrigschmelzende Komponente sind Sn-Schichten von 0,5 bis 2 µm Dicke, weiche mit Elektronenstrahlverdampfung auf beiden Seiten des Kupfersubstrates aufgebracht wurden. Die Zerreißfestigkeit ("Zugfestigkeit") wächst bei solchen Proben von 16 auf 36 MPa. Die Zerreißfestigkeit der Ni-Sn-Verbindung erreicht einen konstanten Wert von 38 MPa nach einer Minute oder einer etwas längeren Abbindezeit.The low-melting components are Sn layers from 0.5 to 2 µm Thick, soft with electron beam evaporation on both sides of the Copper substrates were applied. The tensile strength ("Tensile strength") grows from 16 to 36 MPa in such samples. The The tensile strength of the Ni-Sn connection reaches a constant value of 38 MPa after one minute or a slightly longer setting time.

Die Scherfestigkeit der Ag-In-Verbindung ist nach der Bildung der Ag2n-Phase 62 MPa, welche wesentlich höher ist als die Stärke einer konventionellen Ag-In-Lötverbindung von ca. 8 MPa. Die gemessenen Scherspannungen von diffusionsgelöteten Verbindungen im Ag-Sn- System, welche die duktile Ag3Sn-Phase enthalten, ist nahe bei 23 MPa, welches dem Wert für normalgelötete Ag-Sn-Verbindungen entspricht. Bei längerem Aufheizen jedoch nähert sich die Mikrostruktur der diffusionsgelöteten Verbindung der einer festen Lösung von Silber und man erwartet das Ansteigen der Scherfestigkeit bis zu einem Maximalwert von 75 MPa. Als Fazit kann festgehalten werden, daß die mechanischen Eigenschaften von diffusionsgelöteten Verbindungen, die der konventionell gelöteten weit übertreffen und auch die Anforderungen in der Elektronikindustrie übererfüllen, wobei noch eine Reserve in Richtung Hochtemperaturstabilität vorhanden ist.The shear strength of the Ag-In compound is after the formation of the Ag2n phase 62 MPa, which is much higher than the strength of one conventional Ag-In solder connection of approx. 8 MPa. The measured Shear stresses of diffusion soldered compounds in Ag-Sn System containing the ductile Ag3Sn phase is close to 23 MPa, which corresponds to the value for normally soldered Ag-Sn connections. With longer heating, however, the microstructure approaches diffusion soldered connection of a solid solution of silver and the shear strength is expected to increase up to one Maximum value of 75 MPa. In conclusion it can be stated that the mechanical properties of diffusion soldered connections, the far surpass the conventionally soldered and also the Exceed requirements in the electronics industry, yet another Reserve towards high temperature stability is available.

Die festgestellten Anpreßdrücke zwischen den Fügepartnern sind nor­ malerweise niedrig und liegen in der Gegend von 0,2 bis 3 MPa. Die be­ rechnete Volumenschrumpfung während der Bildung der intermetallischen Phasen beträgt 12% für Ni-Sn und nur 0,7% für Cu- Sn, wobei Poren gelegentlich bei der Ni-Sn-Verbindung beobachtet wurden. Die Poren konnten durch Anwendung größerer Drücke nicht vermieden werden, da oberhalb von 0,3 MPa das flüssige Zinn aus der Verbindungsregion weggedrückt wird. Die Verbindungen werden vorzugsweise in reduzierender Gasatmosphäre durchgeführt. Man verwendet auch Vakuum, Inertgase oder Luft. Die Oxidation der aufgebrachten Schichten der Verbindungskomponenten kann während der Lagerung Probleme hervorrufen. Eine zusätzliche Oxidation während der Verbindung kann beim Bonden durch eine Luftschicht zwischen ungenügend planen Verbindungsflächen hervorgerufen werden. Eine Oxidhaut auf der niedrigschmelzenden Komponente oder eine Oxidschicht an der freien Oberfläche der hochschmelzenden Komponente kann schließlich die Benetzung verhindern, womit die Verbindung nicht zu­ stande kommt.The determined contact pressures between the joining partners are nor sometimes low and in the range of 0.2 to 3 MPa. The be expected volume shrinkage during the formation of the intermetallic phases is 12% for Ni-Sn and only 0.7% for Cu Sn, with pores occasionally observed in the Ni-Sn compound were. The pores could not be applied by applying higher pressures can be avoided, since the liquid tin from the above 0.3 MPa Connection region is pushed away. The connections will preferably carried out in a reducing gas atmosphere. Man also uses vacuum, inert gases or air. The oxidation of the applied layers of the connection components can during storage problems. An additional oxidation during the connection can be bonded through an air layer between insufficiently planed connecting surfaces are created. A Oxide skin on the low-melting component or an oxide layer on the free surface of the high-melting component  finally prevent wetting, which does not connect came.

Es hat sich herausgestellt, daß die Präparation dünner Schichten der Lo-Komponente ein entscheidender Schritt ist. Gesputtertes Zinn bildet Inseln auf der Kupferschicht, welche nicht besonders gut für das Diffusionslöten geeignet sind.It has been found that the preparation of thin layers of the Lo component is a crucial step. Sputtered tin forms Islands on the copper layer, which are not particularly good for that Diffusion soldering is suitable.

Galvanisch aufgebrachte (elektroplattierte) Sn-Schichten von 3 µm Dicke können benutzt werden, obwohl sie teilweise porös aufwachsen. Am besten scheinen noch elektronenstrahlverdampfte Sn-Schichten von 0,5 bis 2 µm Schichtdicke zu sein. Eine kompliziertere Struktur beinhaltet eine Goldschutzschicht auf der In-Schicht. Diese Oxidationsschutzschicht ermöglicht die Handhabung und Lagerung in Luft.Electroplated (electroplated) Sn layers 3 µm thick can be used, although they grow porous in places. At the the best seem to be electron beam vaporized Sn layers of 0.5 to be up to 2 µm layer thickness. It involves a more complicated structure a gold protective layer on the in-layer. This oxidation protection layer enables handling and storage in air.

Um die Tabelle 1 auf eine kurze Form zu bringen, kann man sagen, daß die Materialkombinationen Ag, Au, Cu oder Ni als Hi-Komponente mit In oder Sn als Lo-Komponente bereits sehr ausgiebig untersucht worden und damit Stand der Technik sind, wobei Fe und Hg nur Sonderfälle darstellen. Mechanische Festigkeit und thermische Stabilität der Verbin­ dungen können extrem hoch sein. Die Systeme, die in der Literatur favorisiert werden, sind Ag-Sn, Au-In, Cu-Sn und Ni-Sn.To make Table 1 short, it can be said that the material combinations Ag, Au, Cu or Ni as Hi component with In or Sn as a Lo component has already been studied extensively and are therefore state of the art, whereby Fe and Hg are only special cases represent. Mechanical strength and thermal stability of the connector dung can be extremely high. The systems in the literature favored are Ag-Sn, Au-In, Cu-Sn and Ni-Sn.

Im folgenden wird ein zusammenfassender Überblick über die Auswahl­ kriterien für die bekannten Materialkombinationen (Ag, Au) -In gegeben, mit Gold und Silber als hochschmelzend und Indium als niedrigschmel­ zendem Metall. Diese Materialien dienen hier nur zur Veranschaulichung der Grundgedanken. Es ist eine Schlüsseleigenschaft des Diffusions­ lötens und allgemein der isothermen Erstarrung, daß die Lo-Komponente beinahe unabhängig von der Hi-Komponente gewählt wird. Das liegt daran, daß die Bindetemperatur gewöhnlich durch den Schmelzpunkt der Lo-Komponente begrenzt wird und nicht wie beim gewöhnlichen Löten durch eine eutektische Reaktion mit einer anderen Komponente. Deshalb ist es sehr leicht, alle niedrigschmelzenden Metalle für eine zu wählende Fügetemperatur anzugeben.The following is a summary overview of the selection criteria for the known material combinations (Ag, Au) -In given, with gold and silver as high-melting and indium as low-melting metal. These materials are for illustration purposes only the basic idea. It is a key property of diffusion solder and generally the isothermal solidification that the Lo component is chosen almost independently of the Hi component. It lies that the binding temperature is usually determined by the melting point the Lo component is limited and not like the ordinary one Soldering through a eutectic reaction with another component. That is why it is very easy to close all low melting metals for one specify the joining temperature.

Indium, Zinn und Wismut sind passende Kandidaten für das Diffusions­ löten, wobei Gallium der prominenteste Kandidat für das Almalgamlöten ist, während es in der Form dünner Filme nur schwer zu handhaben ist. Quecksilber, Thallium, Kadmium oder Blei scheiden wegen ihrer Gif­ tigkeit aus. Das entscheidende Kriterium für eine erste Auswahl von Materialkombinationen Hi-Lo ist die minimale Aufschmelztemperatur TR der Verbindung. Sie ist hier aus dem Hi-Lo-Phasendiagramm als die minimale solidus-eutektische oder peritektische Temperatur definiert, die in dem Verbindungsbereich zwischen reinem Hi und der ersten inter­ metallischen Phase auftritt, welche beim Diffusionslöten gebildet wird. Das wird anhand praktischer Beispiele, wie Au-In und Ag-In anhand der Fig. 3 und 4 erläutert. Die erste intermetallische Phase im Au- In-System ist die AuIn₂ -Verbindung, wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist. Direkt nach dem Verbinden und der vollständigen Aufzehrung der indi­ umreichen Flüssigphase, werden praktisch nur die Phasen AuIn₂ und restliches Gold im metallographischen Schliffbild der Verbindung nach­ gewiesen. Dennoch ist die minimale Aufschmelztemperatur dieser Struk­ tur nicht der Schmelzpunkt von AuIn₂ bei 540, 7°C. Das liegt daran, daß nach langsamem Heizen alle anderen intermetallischen Phasen eine Nichtgleichgewichtszone zwischen Au und AuIn₂ bilden. Diese Phasen können in ultradünnen Schichten vorhanden sein, welche dem Nachweis entgehen. Diese Phasen bilden evtl. die niedrigste eutektische Zusam­ mensetzung und werden zuerst flüssig und verursachen daher das Aufschmelzen der Verbindung. Diese sind Gamma und Psi bei TR = 454°C, wie in Fig. 3 dargestellt. Diese Betrachtung wird experimentell durch die gemessene Temperatur der Auflösung der mechanischen Verbindung bei 459 ± 5°C bestätigt.Indium, tin and bismuth are suitable candidates for diffusion soldering, with gallium being the most prominent candidate for almalgam soldering, while it is difficult to handle in the form of thin films. Mercury, thallium, cadmium or lead are excluded due to their toxicity. The decisive criterion for a first selection of material combinations Hi-Lo is the minimum melting temperature T R of the connection. It is defined here from the Hi-Lo phase diagram as the minimum solidus-eutectic or peritectic temperature that occurs in the connection area between pure Hi and the first intermetallic phase, which is formed during diffusion soldering. This is explained using practical examples, such as Au-In and Ag-In using FIGS. 3 and 4. The first intermetallic phase in the Au-In system is the AuIn₂ connection, as can be seen from FIG. 3. Immediately after the connection and the complete consumption of the indi-rich liquid phase, practically only the phases AuIn₂ and remaining gold are detected in the metallographic micrograph of the connection. Nevertheless, the minimum melting temperature of this structure is not the melting point of AuIn₂ at 540.7 ° C. This is because after slow heating all other intermetallic phases form a non-equilibrium zone between Au and AuIn₂. These phases can be present in ultra-thin layers that are not detected. These phases may form the lowest eutectic composition and become fluid at first and therefore cause the compound to melt. These are gamma and psi at T R = 454 ° C, as shown in Fig. 3. This observation is confirmed experimentally by the measured temperature of the resolution of the mechanical connection at 459 ± 5 ° C.

Das zweite wichtige Beispiel ist das Ag-In-System nach Fig. 4. Die erste intermetallische Phase, welche nach Diffusionslöten etwas oberhalb des Indiumschmelzpunktes gebildet wird, ist AgIn₂ . Diese Phase zerfällt in einer peritektischen Reaktion bei nur 166°C in L + Gamma, welche den theoretischen Wert von TR darstellt. Jedoch bildet sich durch Diffusionslöten oberhalb von 166°C, etwa bei 175°C, die Gammaphase (Ag- In) direkt aus der Schmelze als homogene Schicht, welche sogar nach ausgedehnten Lagerungszeiten bei 200°C stabil ist. Diese Phase transformiert sich bei 281°C in die Zetaphase (Ag₃ In).The second important example is the Ag-In system according to Fig. 4. The first intermetallic phase, which is formed after diffusion soldering somewhat above the indium melting point, is AgIn₂. This phase breaks down in a peritectic reaction at only 166 ° C into L + gamma, which represents the theoretical value of T R. However, due to diffusion soldering above 166 ° C, around 175 ° C, the gamma phase (Ag-In) forms directly from the melt as a homogeneous layer, which is stable even after extended storage times at 200 ° C. This phase transforms at 281 ° C in the zeta phase (Ag₃ In).

Obwohl das Aufschmelzen dieser Phase nach Fig. 4 bei 660°C erwartet wird, bleibt die Verbindung bis über 900°C stabil. Das liegt wahr­ scheinlich an der beschleunigten Festkörperdiffusion von Indium wäh­ rend des Aufheizens der Probe und während der Transformation der intermetallischen Phasen in die feste Lösung (von Ag). Das Ag-In- System ist ein weiteres Beispiel für die fließenden Grenzen zwischen Diffusionslöten (Bildung intermetallischer Verbindungen) und Diffusionshartlöten (wobei eine feste Lösung gebildet wird), wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Der grundlegende Unterschied zwischen eutektischen Reaktionen wie in Au-In und Systemen, welche durch peritektische Reaktionen wie Ag-In charakterisiert sind, ist der, daß die letztere eine einfache Erhöhung der Aufschmelztemperatur ermöglicht, indem bei höherer Temperatur gebondet wird. Dieser fundamentale Unterschied ist wichtig für die Interpretation der Berechnung der minimalen Aufschmelztemperatur, welche in Tabelle 2 wiedergegeben ist. Diese Aufstellung ist insofern umfassend, als sie außer den für das Löten bisher verwendeten hochschmelzenden Metalle (Cu, Ag, Au, Ni) auch die erfindungsgemäßen Übergangsmetalle der Gruppe IV b (Ti, Zr, Hf) bis zur Gruppe VIII b und zusätzlich die rele­ vanten Elemente Al, Si und Ge erfaßt. Diese sind mit passenden Lo-Kom­ ponenten kombinierbar.Although the melting of this stage of FIG. 4 is expected at 660 ° C, the connection remains stable up to 900 ° C. This is probably due to the accelerated solid-state diffusion of indium during the heating of the sample and during the transformation of the intermetallic phases into the solid solution (from Ag). The Ag-In system is another example of the fluid boundaries between diffusion soldering (formation of intermetallic compounds) and diffusion brazing (forming a solid solution), as shown in FIGS. 1 and 2. The basic difference between eutectic reactions such as in Au-In and systems characterized by peritectic reactions such as Ag-In is that the latter enables the melting temperature to be easily increased by bonding at a higher temperature. This fundamental difference is important for the interpretation of the calculation of the minimum melting temperature, which is shown in Table 2. This list is comprehensive in that, in addition to the high-melting metals (Cu, Ag, Au, Ni) previously used for soldering, the transition metals according to the invention from group IV b (Ti, Zr, Hf) to group VIII b and additionally the rele vanten elements Al, Si and Ge detected. These can be combined with suitable Lo components.

Für eine große Zahl von Kombinationen, welche mit dem Begriff eutektisch gekennzeichnet sind, gibt es keine intermetallischen Phasen. Sie sind also unbrauchbar für Diffusions- oder Amalgamlöten. Sie sind ebenfalls unbrauchbar für das Diffusionslöten in Bezug auf die sehr geringe Breite des Bereichs der festen Lösung des meist degenerierten eutektischen Systems. Die Hi-Elemente, welche definitiv keine Verbindungen mittels der isothermen Erstarrung für irgendeine Kombi­ nation zulassen, sind Aluminium, Silizium und Germanium.For a large number of combinations with the term are marked eutectically, there are no intermetallic phases. They are therefore unusable for diffusion or amalgam soldering. they are also useless for diffusion soldering in relation to the very narrow width of the solid solution area of the mostly degenerate eutectic system. The hi-elements, which are definitely not Isothermal solidification connections for any combination nation are aluminum, silicon and germanium.

Sehr vielversprechende und nach der Erfindung bevorzugte Kombinationen sind in Tabelle 2 hervorgehoben. Nicht nur daß TR wesentlich über die mögliche Bindetemperatur für diese Kombinationen erhöht ist, wird die Löslichkeit und die Mischbarkeit bei höheren Temperaturen noch besonders begünstigt. Es geht daraus hervor, daß Gallium und Zinn die vielseitigsten Lo-Elemente mit der höchsten Zahl der hervorgehobenen Einträge in Tabelle 2 sind. Very promising and preferred combinations according to the invention are highlighted in Table 2. Not only is T R significantly higher than the possible binding temperature for these combinations, the solubility and miscibility at higher temperatures are particularly favored. It appears that gallium and tin are the most versatile Lo elements with the highest number of highlighted entries in Table 2.

Tabelle 2 Table 2

Minimale Wiederaufschmelztemperatur TR in°C von Hi-Lo-Materialkombinationen (Lo = Ga, In, Sn und Bi). Bevorzugte Kombinationen sind hervorgehoben. Minimum re-melting temperature T R in ° C of Hi-Lo material combinations (Lo = Ga, In, Sn and Bi). Preferred combinations are highlighted.

Indium hat seine speziellen Vorteile für ausgewählte Hi-Elemente wie Au, Mn, Pd und Pt. Wismut paßt oft nicht, es hat die höchste Zahl von Einträgen mit der Bezeichnung eutektisch. Darüber hinaus gibt es keine hervorgehobene Kombination, bei der Wismut nicht vorteilhaft durch Ga, In oder Sn ersetzt werden könnte. Es ist daraus zu schließen, daß weitere Anwendungen sich auf Gallium als Mittel zum Amalgamlöten bezeichnen werden, sowie auf Indium und Zinn für das Diffusionslöten. Sieht man sich die Hi-Elemente an, so sind alle Metalle der ersten Nebengruppe (Cu, Ag, Au) bindungsfähig, ebenso die Metalle der letzten Reihe der achten Nebengruppe (Ni, Pd, Pt) mit sogar höheren Werten von TR. Außerordentlich hohe Werte von TR können mit den Übergangsmetallen der vierten Nebengruppe (Ti, Zr, Hf) erreicht werden. Spitzenwerte sind 1530°C (Hf-Sn) und 1475°C (Ti-Sn). Sehr vielversprechende System für elektronische Anwendungen beinhalten diese Metalle im Hinblick auf Oxidations- oder Korrosionswiderstand: Ag- Sn, Au-In, Cu-Sn, Ni-Sn, Ni-In, Pd-In, Pt-In, Pt-Sn. In der Literatur werden nur Systeme mit Ag, Au, Cu und Ni behandelt.Indium has its special advantages for selected Hi elements such as Au, Mn, Pd and Pt. Bismuth often doesn't fit, it has the highest number of entries labeled eutectic. In addition, there is no highlighted combination in which bismuth cannot advantageously be replaced by Ga, In or Sn. It can be concluded that further applications will be called gallium as an amalgam soldering agent, and indium and tin for diffusion soldering. If you look at the Hi elements, all metals of the first subgroup (Cu, Ag, Au) are bondable, as are the metals of the last row of the eighth subgroup (Ni, Pd, Pt) with even higher values of T R. Extremely high values of T R can be achieved with the transition metals of the fourth subgroup (Ti, Zr, Hf). Peak values are 1530 ° C (Hf-Sn) and 1475 ° C (Ti-Sn). Very promising systems for electronic applications include these metals in terms of oxidation or corrosion resistance: Ag-Sn, Au-In, Cu-Sn, Ni-Sn, Ni-In, Pd-In, Pt-In, Pt-Sn. Only systems with Ag, Au, Cu and Ni are dealt with in the literature.

Im folgenden werden einige allgemeine Grundlagen der Erfindung erläutert. Sehr interessant für neue Anwendungen sind die Systeme mit Titan und Molybdän (möglicherweise ebenfalls Zr und Hf) in Anbetracht ihrer Verwendung in Hochtemperatur-Prozeßschritten bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen, nämlich Ti-Sn und Mo-Sn.The following are some general principles of the invention explained. The systems with are very interesting for new applications Considering titanium and molybdenum (possibly also Zr and Hf) their use in high temperature process steps in the Manufacture of semiconductor devices, namely Ti-Sn and Mo-Sn.

Der Zusatz eines dritten Elements zu den Diffusionslötsystemen eröffnet einen neuen Freiheitsgrad, der dazu benutzt werden kann, zusätzliche Vorteile zu erzielen. Solche zusätzlichen Vorteile sind Schutzschichten, Haftschichten, mikrostrukturelle Beeinflussungen usw. Der Einfluß eines dritten Elements kann allerdings durch die Wechselwirkung mit einem unerwünschten Element, beispielsweise Aluminium von einer Metallisie­ rungsschicht, aufgehoben werden.The addition of a third element to the diffusion soldering systems opened a new degree of freedom that can be used, additional To gain benefits. Such additional advantages are protective layers, Adhesive layers, microstructural influences, etc. The influence of a third element can, however, by interacting with a undesirable element, for example aluminum from a metallic layer.

Der zusätzliche Aufwand, ein vielschichtiges System für das Diffusions­ löten zu schaffen, kann nur durch spezielle Vorteile gerechtfertigt wer­ den. Zu den Basismetallen kommt im allgemeinen noch eine Reihe von Hilfsschichten hinzu, die als Diffusionssperre oder Korrosionsschutz oder aber der besseren Haftung dienen. The additional effort, a multi-layer system for diffusion Creating soldering can only be justified by special advantages the. In addition to the base metals there are generally a number of Auxiliary layers are added that act as a diffusion barrier or corrosion protection or serve better liability.  

Korrosionsschutzschichten bestehen aus einem Edelmetall (vorzugsweise Gold) und können oberhalb der Lo-Komponente (und natürlich auch der Hi-Komponente) angebracht werden, um die Oxidation der aktiven Oberflächen zu verhindern. Oxidierte Oberflächen verhindern die Benetzung wenn sie nicht mechanisch zerstört werden. Durch eine angepaßte Bedeckung können die empfindlichen Schichten vor dem Bonden eine längere Zeit gelagert werden.Corrosion protection layers consist of a precious metal (preferably Gold) and can be above the Lo component (and of course the Hi component) can be attached to the oxidation of the active To prevent surfaces. Oxidized surfaces prevent that Wetting if they are not mechanically destroyed. By a customized coverage can protect the sensitive layers before Bonding can be stored for a long time.

In vielen Applikationen werden diese Komponenten auf die zu verbin­ denden Teile wie Halbleiterchip und Substrat aufgebracht. Dazu sind oft Adhäsionsschichten notwendig und können in den Bindungsprozeß ein­ bezogen werden.In many applications, these components are connected to the end parts such as semiconductor chip and substrate applied. To do this are often Adhesive layers are necessary and can be used in the bonding process related.

Außerdem werden Diffusionsbarrieren zur Verhinderung der Interdiffusion der aktiven Bestandteile benötigt. Ohne diese würden die Komponenten vor der Verwendung vorzeitig reagieren. Außerdem können diese Barrieren dazu benutzt werden, die Diffusion störender Elemente von der Verbindungszone in aktive Halbleiterregionen zu unterbinden. Das Herabsetzen der Erstarrungszeit - das ist die Minimalabbindungs­ zeit - kann ein wichtiges Ziel zur Verbesserung der Durchlaufzeit im Verfahren sein. Dies kann man natürlich dadurch erreichen, daß die Hi- Lo-Kombination so gewählt wird, daß die intermetallische Phase eine höhere Wachstumsrate besitzt oder indem man die Abbindetemperatur erhöht. Dies ist aber nicht immer anwendbar und ein praktischer Weg ist die Erniedrigung der aktiven Schichtdicke. Da die Wachstumsraten in diesen Systemen oft einem parabolischen Wachstumsgesetz folgen, ergibt das Herabsetzen der Schichtdicke der aktiven Lo-Komponente um den Faktor 1/2 eine Reduktion der Erstarrungszeit um den Faktor 1/4. Da ein unterer Grenzwert für die aktive Schichtdicke durch die Oberflächenrauhigkeit oder die Krümmung der zu fügenden Teile gegeben ist, kann man sich damit behelfen, die aktive Schicht über benachbarte oder sich mehrfach wiederholende Schichten zu verteilen.Diffusion barriers are also used to prevent the Interdiffusion of the active ingredients needed. Without this, they would React components early before use. You can also these barriers are used to diffuse disruptive elements from the connection zone into active semiconductor regions. Reducing the setting time - that is the minimum setting time - can be an important goal to improve lead time in Procedure. This can of course be achieved by Lo combination is chosen so that the intermetallic phase has a higher growth rate or by changing the setting temperature elevated. However, this is not always applicable and a practical way is the reduction in the active layer thickness. Because the growth rates often follow a parabolic growth law in these systems, results in the reduction in the layer thickness of the active Lo component the factor 1/2 a reduction of the solidification time by the factor 1/4. Because a lower limit for the active layer thickness by the Surface roughness or the curvature of the parts to be joined is given, you can help yourself over the active layer to distribute adjacent or repetitive layers.

Eine der wichtigen Anwendungen der isothermen Erstarrung betrifft die Befestigung von Leistungshalbleitern auf Substraten, die als Wärmesenke vorgesehen sind. Hier gibt es Schwierigkeiten mit großflächigen Bauelementen oberhalb von 75 mm Durchmesser. Es konnte zwar bereits gezeigt werden, daß eine erfolgreichste Lösung durch Diffusionslöten mit Systemen wie Ag-Sn oder Ag-In erzielt werden kann, die Wiederaufschmelzungstemperatur dieser Lote ist aber noch zu niedrig und begrenzt vor allem die maximal möglichen Prozeßtemperaturen bei der Weiterverarbeitung der Chips.One of the important applications of isothermal solidification concerns Attachment of power semiconductors to substrates that are used as Heat sink are provided. There are difficulties with this large components above 75 mm in diameter. It could already shown that a most successful solution by  Diffusion soldering can be achieved with systems such as Ag-Sn or Ag-In the re-melting temperature of these solders is still too low and above all limits the maximum possible Process temperatures in the further processing of the chips.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen erläutert.In the following the invention will be explained with the aid of examples.

Beispiel 1example 1

Eine sehr innovative Anwendung der vorerwähnten Ergebnisse zusam­ men mit neuen Überlegungen ist die Befestigung unmetallisierter Halb­ leiter aus Si oder SiC mit speziellen Diffusionslötsystemen, welche ex­ trem hohen Temperaturen wiederstehen können. Das erlaubt es, nachfol­ gende Herstellungsprozesse der vereinigten Teile vollkommen neu zu gestalten. In Fig. 5 ist ein solches Beispiel mit einem aktiven Ti-Sn-Sy­ stem dargestellt, welches direkt auf die Siliziumscheibe aufgebracht ist. Nach dem Diffusionslöten bei 250-300°C bildet sich die Ti/Ti₆ Sn₅- Verbindung, welche bis 1475°C vollkommen fest bleibt. Diese Tempera­ tur liegt oberhalb des Schmelzpunktes von Silizium. In der Tat ist die thermische Stabilität dieser Verbindung durch die Si/Ti-Grenzfläche li­ mitiert, welche in vielen Verfahren der Halbleiterherstellung auftritt.A very innovative application of the above-mentioned results together with new considerations is the fastening of unmetallized semiconductors made of Si or SiC with special diffusion soldering systems, which can withstand extremely high temperatures. This makes it possible to completely redesign the subsequent manufacturing processes for the combined parts. In Fig. 5 such an example is shown with an active Ti-Sn system, which is applied directly to the silicon wafer. After diffusion soldering at 250-300 ° C, the Ti / Ti₆ Sn₅ connection forms, which remains completely solid up to 1475 ° C. This temperature is above the melting point of silicon. In fact, the thermal stability of this compound is limited by the Si / Ti interface that occurs in many semiconductor manufacturing processes.

Bei ungefähr 800°C erwartet man die Bildung von Ti-Siliziden an der Ti/Si-Grenzfläche als Festkörperreaktion. Das Eutektikum im Ti-Si- System produziert eine Flüssigphase bei 1330°C. Die Existenz einer Titanschicht nach dem Diffusionslöten ist für die thermische Stabilität des Gesamtsystems wichtig, damit ein direkter Kontakt zwischen Ti₆Sn₅ und Si vermieden wird.At about 800 ° C, the formation of Ti silicides is expected at the Ti / Si interface as a solid-state reaction. The eutectic in the Ti-Si System produces a liquid phase at 1330 ° C. The existence of a Titanium layer after diffusion soldering is for thermal stability of the overall system is important so that there is direct contact between Ti₆Sn₅ and Si is avoided.

Zusätzliche Vorteile des Diffusionslötens von Silizium mit dem Ti-Sn-Sy­ stem sind die, daß Zinn einen sehr niedrigen Diffusionskoeffizienten im Silizium besitzt. Er ist niedriger als der von Indium und Gallium und weiterhin ist Sn elektrisch neutral, selbst bei Diffusion in das Silizium. Die chemische Aktivität von Zinn ist durch die Bildung der Ti₆/Sn₅- Verbindung stark reduziert und damit auch die Triebkraft für die Diffusion in das Silizium. Titan ist als Standardelement für Halbleiter­ prozesse bekannt. Diese Eigenschaften zeigen, daß das Ti-Sn/Si-System für nachfolgende Hochtemperatur-Halbleiterprozesse sehr interessant ist. Additional advantages of diffusion soldering of silicon with the Ti-Sn-Sy stem are that tin has a very low diffusion coefficient in the Owns silicon. It is lower than that of indium and gallium and Sn is also electrically neutral, even when diffused into the silicon. The chemical activity of tin is due to the formation of the Ti₆ / Sn₅- Connection greatly reduced and thus the driving force for the Diffusion in the silicon. Titanium is the standard element for semiconductors processes known. These properties show that the Ti-Sn / Si system is very interesting for subsequent high-temperature semiconductor processes.  

Die Fig. 5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Schicht­ strukturen vor und nach dem Diffusionslöten zweier Halbleiterscheiben. Die Verbindung wird bei 250-300°C gebildet und ist bis 1475°C sta­ bil. Eine oder beide Seiten einer der Siliziumscheiben kann auch durch SiC ersetzt werden. Das resultiert aus der bekannten guten Adhäsion von Titan auf SiC, für das Verbinden von SiC an Si oder an SiC mit dem Ti-Sn-System. Auf eine oder beide Seiten der Siliziumscheiben in Fig. 5 kann eine Zwischenschicht aus SiO₂ eingeführt werden, um eine Folge Si/SiO₂/Ti/Sn zu bilden. Gestützt auf die gute Adhäsion von Titan auf SiO₂ bildet dieses eine elektrisch isolierende Verbindung. Andere Isolationsschichten wie Si₃ N₄ sind ebenso möglich. FIG. 5 shows a schematic cross-section through the layer structure of two before and after the diffusion soldering semiconductor wafers. The connection is formed at 250-300 ° C and is stable up to 1475 ° C. One or both sides of one of the silicon wafers can also be replaced by SiC. This results from the well-known good adhesion of titanium to SiC, for the connection of SiC to Si or to SiC with the Ti-Sn system. An intermediate layer of SiO₂ can be introduced on one or both sides of the silicon wafers in FIG. 5 in order to form a sequence Si / SiO₂ / Ti / Sn. Based on the good adhesion of titanium to SiO₂, this forms an electrically insulating connection. Other insulation layers such as Si₃ N₄ are also possible.

Die so beschriebene Verbindung kann wiederholt werden, um einen Sta­ pel von mehreren Halbleiterscheiben aufzubauen. Die Ti-Sn-Verbindung zwischen je zwei Halbleiterscheiben kann in einem einzigen Schritt oder nacheinander hergestellt werden. Damit hat man einen neuen Frei­ heitsgrad im Herstellungsverfahren. Die niedrige Verbindungstemperatur von 250°C und die folgende hohe thermische Stabilität sind für die je­ weils folgende Bildung zusätzlicher Verbindungen von großem Vorteil.The connection so described can be repeated to a Sta build up of several semiconductor wafers. The Ti-Sn connection between two semiconductor wafers in a single step or be made one after the other. This gives you a new free degree of manufacturing process. The low connection temperature of 250 ° C and the following high thermal stability are for everyone because subsequent formation of additional connections is of great advantage.

Beispiel 2Example 2

Eine vergrabene elektrisch leitfähige Schicht kann mit dieser Methode ebenfalls hergestellt werden. Nach dem Diffusionslöten von Si/Ti/Sn (oben) an Sn/Ti/SiO₂/Si (unten) entsteht die Struktur Si/Ti/Ti₆ Sn₅Ti/SiO2/Si (unten). Der obere Si-Wafer kann anschließend auf die erforderliche Dicke gedünnt werden.A buried electrically conductive layer can be made using this method can also be manufactured. After diffusion soldering of Si / Ti / Sn (top) on Sn / Ti / SiO₂ / Si (bottom) the structure Si / Ti / Ti₆ is created Sn₅Ti / SiO2 / Si (below). The upper Si wafer can then on the required thickness can be thinned.

Für beide Beispiele kann die Schichtdicke aus Fig. 5 modifiziert werden, wobei beachtet werden muß, daß eine Restschicht von unreagiertem Ti­ tan nach der vollständigen isothermen Verfestigung vorhanden sein muß. Die Abscheidung der Schichten geschieht vorzugsweise durch PVD (durch Verdampfen oder Sputtern) ohne das Vakuum zu unterbrechen. Die Titanschicht wird daher auch nicht dem atmosphärischen Sauerstoff ausgesetzt. Die Verbindung wird bei einem möglichst geringen Druck von 0,2-5 MPa in einem Vakuumofen durchgeführt. Damit werden Gaseinschlüsse und Oxidation an der Sn/Sn-Grenzfläche zu vermeiden. Die Heizrate bis zum Schmelzpunkt von Zinn wird so hoch gewählt, daß ein schnelles Schmelzen und Benetzen der Grenzflächen sichergestellt ist und eine vorzeitige Ti/Sn-Reaktion während des Aufheizens vermieden wird. Die Haltezeit für die isotherme Erstarrung liegt bei 250-300°C und sollte in der Größenordnung von 1-10 min. liegen, was etwas von der Gesamtdicke der Zinnschichten abhängt.The layer thickness from FIG. 5 can be modified for both examples, it being necessary to note that a residual layer of unreacted titanium must be present after the complete isothermal solidification. The layers are preferably deposited by PVD (by evaporation or sputtering) without interrupting the vacuum. The titanium layer is therefore not exposed to atmospheric oxygen. The connection is carried out at the lowest possible pressure of 0.2-5 MPa in a vacuum oven. This will avoid gas inclusions and oxidation at the Sn / Sn interface. The heating rate up to the melting point of tin is chosen so high that a rapid melting and wetting of the interfaces is ensured and a premature Ti / Sn reaction during heating is avoided. The holding time for the isothermal solidification is 250-300 ° C and should be in the order of 1-10 min. lie, which depends somewhat on the total thickness of the tin layers.

Beispiel 3Example 3

Andere Materialien sind ebenfalls möglich. Neben Ti wären zunächst Mo, W und Ta attraktive Hi-Komponenten. Von diesen sind W und Ta nicht für das Diffusionslöten geeignet, wie die Tabelle 2 ausweist. Daher bleibt neben dem System Mo-Sn noch das System Ti-In mit der relativ niedrigen Wiederaufschmelztemperatur von ca. 800°C übrig. Höhere Wiederaufschmelztemperaturen erzielt man mit Hf-Sn (1530°C) und Zr- Sn (1142°C), jedoch sind Hf und Zr in der Halbleiterherstellung nicht Standardmetalle und sind relativ schwierig zu handhaben. Im Vergleich zu Ti besitzen sie eine höhere Sauerstoffaffinität. Dieser Vergleich zeigt die hervorragenden Eigenschaften des Ti-Sn-Systems.Other materials are also possible. In addition to Ti, Mo W and Ta attractive hi-components. Of these, W and Ta are not suitable for diffusion soldering, as shown in Table 2. Therefore In addition to the Mo-Sn system, the Ti-In system with the relative low remelting temperature of about 800 ° C left. Higher Remelting temperatures are achieved with Hf-Sn (1530 ° C) and Zr- Sn (1142 ° C), however, Hf and Zr are not in semiconductor manufacturing Standard metals and are relatively difficult to handle. Compared they have a higher affinity for oxygen with Ti. This comparison shows the outstanding properties of the Ti-Sn system.

Die Durchführung der Diffusionslötung mit den nach der Erfindung bevorzugten Materialien findet im allgemeinen in einem Vakuumofen statt. Metallisierte Halbleiter (vorzugsweise Si oder SiC) werden mit anderen metallisierten Halbleitern (vorzugsweise Si oder SiC) oder mit einem metallisiertes Substrat (Keramiken wie Al O₃ AlN, SiC oder Metallen wie Mo, W, Cu, Fe-Ni) verbunden. Die Metallisierungen enthalten eine oder mehrere Hi-Komponenten und eine oder mehrere Lo- Komponenten und zusätzlich mögliche Adhäsionsvermittler und Schutzschichten. Die Verbindung mittels Diffusionslöten erweist sich zusammen mit einer guten thermischen und elektrischen Leitfähigkeit als thermisch sehr stabil und mechanisch sehr zuverlässig.Carrying out the diffusion soldering with the according to the invention preferred materials generally take place in a vacuum oven instead of. Metallized semiconductors (preferably Si or SiC) are used other metallized semiconductors (preferably Si or SiC) or with a metallized substrate (ceramics such as Al O₃ AlN, SiC or Metals such as Mo, W, Cu, Fe-Ni). The metallizations included one or more hi-components and one or more lo- Components and additional possible adhesion promoters and Protective layers. The connection by means of diffusion soldering proves to be along with good thermal and electrical conductivity as thermally very stable and mechanically very reliable.

Zur Durchführung des Verfahrens ist grundsätzlich zu beachten, daß die Hi-Komponente und die Lo-Komponente aus Tabelle 2 zu entnehmen sind, welche auf einer sorgfältigen und vollständigen metallurgischen Untersuchung beruht.To carry out the procedure, it should be noted that the Hi component and the Lo component can be found in Table 2 are on a careful and complete metallurgical Investigation based.

Die sogenannte Flip-Chip-Verbindung von Halbleitern für die Befestigung und die örtliche elektrische Verbindung in einem Schritt wird durch eine vorgegebene Anordnung von Verbindungen hergestellt. Die vorerwähnten Vorschläge gelten auch für diese Technologie, wenn die entsprechenden lateralen Strukturen der Metallisierung vorher durchgeführt wurden. Zur selbstjustierenden Verbindung werden in üblicher Weise kuppenartige Strukturen verwendet. Dazu wird die Hi- Komponente oder aber die zugrunde liegende Metallisierung, welche nicht an dem Diffusionslötprozeß teilnimmt, mit größerer Schichtdicke hergestellt.The so-called flip-chip connection of semiconductors for the Fastening and the local electrical connection in one step is created by a given arrangement of connections. The above suggestions also apply to this technology, though  the corresponding lateral structures of the metallization beforehand were carried out. For the self-adjusting connection, in Dome-like structures are commonly used. For this, the hi Component or the underlying metallization, which does not participate in the diffusion soldering process, with a greater layer thickness produced.

Das Amalgamlöten betrifft das mechanische und/oder elektrische Verbin­ den eines Halbleiters an eine metallische oder keramische Scheibe oder eine Halbleiterunterlage. Ein in relativ dicker Schicht aufgetragener Amalgamfüller wird in seiner halbflüssigen Form aufgetragen. Bevorzugt werden die Metalle der ersten (Ag, Au, Cu) oder der achten Nebengruppe (Ni, Pd, Pt) mit Ga amalgamiert. Für eine Verbindung mit sehr viel höherer thermischer Stabilität wird vorgeschlagen, Ga-basierte Amalgame mit Hi = Co, Cr, Fe, Mo und V zu benutzen. Die Wiederaufschmelztemperaturen sind oberhalb von 700°C mit Ausnahme von Vanadium (500°C), wie in Tabelle 2 dargestellt. Die höchsten Aufschmelztemperaturen, welche oberhalb von 1120°C liegen, werden mit den niedrigen Übergangsmetallen Hf, Nb und Zr erzielt; jedoch muß man sehr vorsichtig sein, um eine Oxidation dieser Metallpulver vor und während des Mischens mit flüssigem Gallium zu verhindern.Amalgam soldering relates to the mechanical and / or electrical connection that of a semiconductor to a metallic or ceramic disk or a semiconductor pad. One applied in a relatively thick layer Amalgam filler is applied in its semi-liquid form. Prefers the metals of the first (Ag, Au, Cu) or the eighth Subgroup (Ni, Pd, Pt) amalgamated with Ga. For a connection with much higher thermal stability is suggested, Ga-based To use amalgams with Hi = Co, Cr, Fe, Mo and V. The Remelting temperatures are above 700 ° C with one exception of vanadium (500 ° C) as shown in Table 2. The highest Melting temperatures which are above 1120 ° C. achieved with the low transition metals Hf, Nb and Zr; however must one be very careful to prevent this metal powder from oxidizing and to prevent while mixing with liquid gallium.

Claims (11)

1. Verfahren zur Erzeugung einer temperaturstabilen Verbindung von zwei Körpern, zwischen denen eine Schicht aus einem höher­ schmelzendem (Hi) und eine weitere aus demgegenüber niedrig­ schmelzendem Metall (Lo) angeordnet wird, wobei das höher­ schmelzende Metall (Hi) und die niedrigschmelzende Metall­ komponente (Lo) in Berührung gebracht und durch Erwärmen auf die Verbindungstemperatur (TB) unter einem vorgegebenen Tem­ peratur- und Anpreßdruckverlauf derart erwärmt werden, daß die zuerst flüssigwerdende Komponente (Lo) die Fügeoberflächen be­ netzt, und wobei durch Diffusion der flüssigen (Lo) in die höher­ schmelzende Komponente (Hi) eine intermetallische Phase vom Ma­ terial der niedrigschmelzenden Zwischenschicht (Lo) und der höherschmelzenden Komponente gebildet wird, wobei die niedrigschmelzende Komponente (Lo) durch Diffusion und Bildung einer neuen Komponente (Hi-Lo) verbraucht wird, und wobei nach Verbrauch der geschmolzenen Anteile diese eine Schicht mit we­ sentlich höherem Schmelzpunkt (TR) bilden als die nied­ rigschmelzende Komponente (Lo) und dadurch eine stabile form­ schlüssige Verbindung gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß für die Hi-Komponente eines der Metalle der vierten bis ach­ ten Nebengruppe des Periodensystems ausgewählt und auf einer Halbleiterscheibe als erstem Körper aufgebracht wird und ein niedrigschmelzendes Metall (Lo) der dritten oder vierten Haupt­ gruppe des Periodensystems auf einem Substrat als zweitem Kör­ per aufgebracht und, nachdem es mit dem Metall (Hi) auf der Halbleiterscheibe in Berührung gebracht wurde, aufgeschmolzen wird.1. A method for producing a temperature-stable connection of two bodies, between which a layer of a higher-melting (Hi) and another of the low-melting metal (Lo) is arranged, the higher-melting metal (Hi) and the low-melting metal component (Lo) are brought into contact and heated by heating to the connection temperature (T B ) under a predetermined temperature and contact pressure curve in such a way that the component (Lo) which first becomes liquid wets the joint surfaces, and whereby by diffusion of the liquid (Lo) in the higher melting component (Hi) an intermetallic phase is formed from the material of the lower melting intermediate layer (Lo) and the higher melting component, the lower melting component (Lo) being consumed by diffusion and formation of a new component (Hi-Lo), and after consumption of the melted portions this one layer with we sentli ch higher melting point (T R ) than the low-melting component (Lo) and thereby a stable positive connection is formed, characterized in that one of the metals of the fourth to eighth subgroup of the periodic table is selected for the Hi component and on a Semiconductor wafer is applied as the first body and a low-melting metal (Lo) of the third or fourth main group of the periodic table is applied to a substrate as a second body and, after it has been brought into contact with the metal (Hi) on the semiconductor wafer, is melted. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als niedrigschmelzende Komponente (Lo) Metalle mit einem Schmelzpunkt unter 450°C wie Bi, Ga, In, Pb oder Sn verwendet werden. 2. The method according to claim 1, characterized, that as a low-melting component (Lo) metals with a Melting point below 450 ° C such as Bi, Ga, In, Pb or Sn used will.   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Körper, d. h. Substrat oder Halbleiter, zunächst eine Haftschicht für die nachfolgende Schicht abgeschieden wird.3. The method according to claim 1, characterized, that on a body, d. H. Substrate or semiconductor, first an adhesive layer is deposited for the subsequent layer. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl auf dem Substrat, als auch auf dem Halbleiter zunächst die höherschmelzende Schicht (Hi) und darauf die nied­ rigschmelzende Schicht (Lo) abgeschieden wird.4. The method according to claim 1, characterized, that both on the substrate, as well as on the semiconductor first the higher melting layer (Hi) and then the low rig melting layer (Lo) is deposited. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine niedrigschmelzende Schicht (Lo) aus Sn besteht und mit einer Schicht (Hi) aus einem der Metalle Co, Fe, Hf, Mn, Mo, Nb, Pt, Rh, Ru, V oder Zr kombiniert wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized, that a low-melting layer (Lo) consists of Sn and with a layer (Hi) of one of the metals Co, Fe, Hf, Mn, Mo, Nb, Pt, Rh, Ru, V or Zr is combined. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die niedrigschmelzende Schicht (Lo) aus Indium besteht und mit einer hochschmelzenden Schicht (Hi) aus Mn, Pd, Pt, Ti oder Zr kombiniert wird.6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized, that the low melting layer (Lo) consists of indium and with a high melting layer (Hi) made of Mn, Pd, Pt, Ti or Zr is combined. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz der Schicht (Lo) gegen Oxidation auf dieser eine Schicht aus einem edleren Metall abgeschieden wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized, that to protect the layer (Lo) against oxidation on this one Layer of a nobler metal is deposited. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Substrat und/oder der Halbleiterscheibe eine Diffusionsschutzschicht abgeschieden wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized, that on the substrate and / or the semiconductor wafer Diffusion protection layer is deposited. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutz- bzw. Diffusionssperrschicht aus dem gleichen Material besteht wie die Schicht aus dem hochschmelzenden Material (Hi). 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized, that the protective or diffusion barrier layer from the same Like the layer, material consists of the high melting point Material (hi).   10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als höherschmelzende Halbleiter- oder Substratmetallisierung (Hi) Ti in Verbindung mit der niedrigschmelzenden Komponente (Lo) Sn verwendet wird.10. The method according to any one of claims 1 to 5 or 7 to 9, characterized, that as a higher melting semiconductor or substrate metallization (Hi) Ti combined with the low melting component (Lo) Sn is used. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die höherschmelzende Halbleitermetallisierung (Hi) in zwei Schichten oberhalb und unterhalb der niedrigschmelzenden Schicht (Lo) aufgebracht wird.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized, that the higher melting semiconductor metallization (Hi) in two Layers above and below the low-melting Layer (Lo) is applied.
DE1995131158 1995-08-24 1995-08-24 Diffusion soldering method esp. for semiconductor components Ceased DE19531158A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995131158 DE19531158A1 (en) 1995-08-24 1995-08-24 Diffusion soldering method esp. for semiconductor components

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995131158 DE19531158A1 (en) 1995-08-24 1995-08-24 Diffusion soldering method esp. for semiconductor components

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19531158A1 true DE19531158A1 (en) 1997-02-27

Family

ID=7770284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1995131158 Ceased DE19531158A1 (en) 1995-08-24 1995-08-24 Diffusion soldering method esp. for semiconductor components

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19531158A1 (en)

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19639438A1 (en) * 1996-09-25 1998-04-02 Siemens Ag Semiconductor body with solder material layer
WO1999023697A1 (en) * 1997-10-30 1999-05-14 Daimlerchrysler Ag Component and method for production thereof
DE10014308A1 (en) * 2000-03-23 2001-10-04 Infineon Technologies Ag Device for forming multiple connections on semiconductor chips, has heatable and pressurizable projections and low melting metal layers on contact surfaces
WO2001086714A1 (en) * 2000-05-05 2001-11-15 Infineon Technologies Ag Method for soldering a first metal element and a second metal element using a soldering material and a semiconductor assembly device
EP1176639A1 (en) * 2000-07-28 2002-01-30 Infineon Technologies AG Method for contacting a semiconductor chip
EP1229583A1 (en) * 2000-07-17 2002-08-07 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device and its manufacturing method
DE10208635A1 (en) * 2002-02-28 2003-09-18 Infineon Technologies Ag Diffusion solder joint and process for its manufacture
WO2003097294A1 (en) * 2002-05-14 2003-11-27 Freescale Semiconductor, Inc. Solder compositions for attaching a die to a substrate
WO2004016384A1 (en) * 2002-08-16 2004-02-26 New Transducers Limited Method of bonding a piezoelectric material and a substrate
WO2004088725A2 (en) * 2003-04-01 2004-10-14 Infineon Technologies Ag Method for the multi-stage production of diffusion soldered connections for power components comprising semiconductor chips
WO2005059993A2 (en) * 2003-12-17 2005-06-30 Tru-Si Technologies, Inc. Packaging substrates for integrated circuits and soldering methods
WO2006012847A1 (en) * 2004-07-29 2006-02-09 Infineon Technologies Ag Vertical power semiconductor component comprising a semiconductor chip, and method for producing the same
US7049170B2 (en) 2003-12-17 2006-05-23 Tru-Si Technologies, Inc. Integrated circuits and packaging substrates with cavities, and attachment methods including insertion of protruding contact pads into cavities
WO2006060981A1 (en) * 2004-12-06 2006-06-15 Infineon Technologies Ag Semiconductor component and method for producing a semiconductor component
WO2007147978A2 (en) * 2006-06-21 2007-12-27 Batscap Method of producing electrical connections for an electrical energy storage unit by means of diffusion brazing
US7335582B2 (en) * 2002-04-30 2008-02-26 Infineon Technologies Ag Component
DE102008026839A1 (en) * 2007-12-20 2009-07-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for producing an optoelectronic component in thin-film technology
EP2363373A1 (en) * 2010-03-02 2011-09-07 SensoNor Technologies AS Bonding process for sensitive micro-and nano-systems
WO2016122776A1 (en) * 2015-01-27 2016-08-04 Semiconductor Components Industries, Llc Semiconductor packages with an intermetallic layer having a melting temperature above 260°c, comprising an intermetallic consisting of silver and tin or an intermetallic consisting of copper and tin, and corresponding manufacturing methods
EP3121843A3 (en) * 2015-07-18 2017-04-05 Semiconductor Components Industries, LLC Flip-chip bonding a die, in particular sequential bonding a plurality of die, to a circuit board or a lead frame with formation of a high melting alloy and corresponding device
EP3951842A3 (en) * 2020-08-07 2022-07-06 Infineon Technologies AG Pre-plating of solder layer on solderable elements for diffusion soldering, corresponding circuit carrier and corresponding method of soldering electronic components

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0142692A1 (en) * 1983-10-12 1985-05-29 Siemens Aktiengesellschaft Mounting of semiconductor components on a circuit board
DE4241439A1 (en) * 1992-12-10 1994-06-16 Daimler Benz Ag Keyed bonding between connectors and contacts on a semiconductor surface - uses an intermediate layer with structured melting point to fuse connector to solar cell contact under heat and pressure
DE4303790A1 (en) * 1993-02-10 1994-08-11 Daimler Benz Ag Method for producing a positively engaging connection between semiconductor components and metallic surface of carrier elements

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0142692A1 (en) * 1983-10-12 1985-05-29 Siemens Aktiengesellschaft Mounting of semiconductor components on a circuit board
DE4241439A1 (en) * 1992-12-10 1994-06-16 Daimler Benz Ag Keyed bonding between connectors and contacts on a semiconductor surface - uses an intermediate layer with structured melting point to fuse connector to solar cell contact under heat and pressure
DE4303790A1 (en) * 1993-02-10 1994-08-11 Daimler Benz Ag Method for producing a positively engaging connection between semiconductor components and metallic surface of carrier elements

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Acta metall. mater., Bd. 43 (1995) S. 329-337 *
BMFT Forschungsbericht 0329077 A: "Entwicklung von Verbindungstechniken für hochempfindliche Solarzellen" von Telefunken Systemtechnik AG, Sept. 1992, S. 1-18 und 99 *
DVS-Bericht: "Verbindungstechnik in der Elektro- nik", Bd. 110 (1988) S. 68-72 *
VTE, Heft 4 (1993) S. 172-179 *

Cited By (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19639438A1 (en) * 1996-09-25 1998-04-02 Siemens Ag Semiconductor body with solder material layer
WO1999023697A1 (en) * 1997-10-30 1999-05-14 Daimlerchrysler Ag Component and method for production thereof
US6334567B1 (en) 1997-10-30 2002-01-01 Daimlerchrysler Ag Component and method for production thereof
DE10014308A1 (en) * 2000-03-23 2001-10-04 Infineon Technologies Ag Device for forming multiple connections on semiconductor chips, has heatable and pressurizable projections and low melting metal layers on contact surfaces
DE10014308B4 (en) * 2000-03-23 2009-02-19 Infineon Technologies Ag Apparatus for simultaneously producing at least four bonds and method therefor
WO2001086714A1 (en) * 2000-05-05 2001-11-15 Infineon Technologies Ag Method for soldering a first metal element and a second metal element using a soldering material and a semiconductor assembly device
EP1229583A4 (en) * 2000-07-17 2007-01-03 Rohm Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
EP1229583A1 (en) * 2000-07-17 2002-08-07 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device and its manufacturing method
US7384863B2 (en) 2000-07-17 2008-06-10 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same
US6773956B2 (en) 2000-07-28 2004-08-10 Infineon Technologies Ag Method for contact-connecting a semiconductor component
WO2002011205A1 (en) * 2000-07-28 2002-02-07 Infineon Technologies Ag Method for contacting a semiconductor component
EP1176639A1 (en) * 2000-07-28 2002-01-30 Infineon Technologies AG Method for contacting a semiconductor chip
DE10208635A1 (en) * 2002-02-28 2003-09-18 Infineon Technologies Ag Diffusion solder joint and process for its manufacture
US7368824B2 (en) 2002-02-28 2008-05-06 Infineon Technologies Ag Diffusion solder position, and process for producing it
DE10208635B4 (en) * 2002-02-28 2010-09-16 Infineon Technologies Ag Diffusion soldering station, composite of two parts connected via a diffusion soldering station and method for producing the diffusion soldering station
US7335582B2 (en) * 2002-04-30 2008-02-26 Infineon Technologies Ag Component
WO2003097294A1 (en) * 2002-05-14 2003-11-27 Freescale Semiconductor, Inc. Solder compositions for attaching a die to a substrate
US6740544B2 (en) 2002-05-14 2004-05-25 Freescale Semiconductor, Inc. Solder compositions for attaching a die to a substrate
WO2004016384A1 (en) * 2002-08-16 2004-02-26 New Transducers Limited Method of bonding a piezoelectric material and a substrate
US7851910B2 (en) 2003-04-01 2010-12-14 Infineon Technologies Ag Diffusion soldered semiconductor device
WO2004088725A3 (en) * 2003-04-01 2004-12-16 Infineon Technologies Ag Method for the multi-stage production of diffusion soldered connections for power components comprising semiconductor chips
WO2004088725A2 (en) * 2003-04-01 2004-10-14 Infineon Technologies Ag Method for the multi-stage production of diffusion soldered connections for power components comprising semiconductor chips
US7241641B2 (en) 2003-12-17 2007-07-10 Tru-Si Technologies, Inc. Attachment of integrated circuit structures and other substrates to substrates with vias
WO2005059993A3 (en) * 2003-12-17 2005-10-27 Tru Si Technologies Inc Packaging substrates for integrated circuits and soldering methods
US7241675B2 (en) 2003-12-17 2007-07-10 Tru-Si Technologies, Inc. Attachment of integrated circuit structures and other substrates to substrates with vias
US7186586B2 (en) 2003-12-17 2007-03-06 Tru-Si Technologies, Inc. Integrated circuits and packaging substrates with cavities, and attachment methods including insertion of protruding contact pads into cavities
US7060601B2 (en) 2003-12-17 2006-06-13 Tru-Si Technologies, Inc. Packaging substrates for integrated circuits and soldering methods
WO2005059993A2 (en) * 2003-12-17 2005-06-30 Tru-Si Technologies, Inc. Packaging substrates for integrated circuits and soldering methods
US7049170B2 (en) 2003-12-17 2006-05-23 Tru-Si Technologies, Inc. Integrated circuits and packaging substrates with cavities, and attachment methods including insertion of protruding contact pads into cavities
US7034401B2 (en) 2003-12-17 2006-04-25 Tru-Si Technologies, Inc. Packaging substrates for integrated circuits and soldering methods
WO2006012847A1 (en) * 2004-07-29 2006-02-09 Infineon Technologies Ag Vertical power semiconductor component comprising a semiconductor chip, and method for producing the same
WO2006060981A1 (en) * 2004-12-06 2006-06-15 Infineon Technologies Ag Semiconductor component and method for producing a semiconductor component
WO2007147978A2 (en) * 2006-06-21 2007-12-27 Batscap Method of producing electrical connections for an electrical energy storage unit by means of diffusion brazing
CN101490774B (en) * 2006-06-21 2013-04-10 巴茨卡普公司 Method of producing electrical connections for an electricalenergy storage unit
WO2007147978A3 (en) * 2006-06-22 2008-04-10 Batscap Sa Method of producing electrical connections for an electrical energy storage unit by means of diffusion brazing
DE102008026839A1 (en) * 2007-12-20 2009-07-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for producing an optoelectronic component in thin-film technology
US8247259B2 (en) 2007-12-20 2012-08-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for the production of an optoelectronic component using thin-film technology
EP2363373A1 (en) * 2010-03-02 2011-09-07 SensoNor Technologies AS Bonding process for sensitive micro-and nano-systems
CN102883991A (en) * 2010-03-02 2013-01-16 森松诺尔技术有限公司 Bonding process for sensitive micro- and nano-systems
WO2011107484A1 (en) * 2010-03-02 2011-09-09 Sensonor Technologies As Bonding process for sensitive micro- and nano-systems
RU2536076C2 (en) * 2010-03-02 2014-12-20 Сенсонор Ас Method of connection, sealed structure made thereby and system of sealed structures
CN102883991B (en) * 2010-03-02 2015-06-10 森松诺尔技术有限公司 Bonding process for sensitive micro- and nano-systems
WO2016122776A1 (en) * 2015-01-27 2016-08-04 Semiconductor Components Industries, Llc Semiconductor packages with an intermetallic layer having a melting temperature above 260°c, comprising an intermetallic consisting of silver and tin or an intermetallic consisting of copper and tin, and corresponding manufacturing methods
US9564409B2 (en) 2015-01-27 2017-02-07 Semiconductor Components Industries, Llc Methods of forming semiconductor packages with an intermetallic layer comprising tin and at least one of silver, copper or nickel
US11049833B2 (en) 2015-01-27 2021-06-29 Semiconductor Components Industries, Llc Semiconductor packages with an intermetallic layer
EP3121843A3 (en) * 2015-07-18 2017-04-05 Semiconductor Components Industries, LLC Flip-chip bonding a die, in particular sequential bonding a plurality of die, to a circuit board or a lead frame with formation of a high melting alloy and corresponding device
US9847310B2 (en) 2015-07-18 2017-12-19 Semiconductor Components Industries, Llc Flip chip bonding alloys
EP3951842A3 (en) * 2020-08-07 2022-07-06 Infineon Technologies AG Pre-plating of solder layer on solderable elements for diffusion soldering, corresponding circuit carrier and corresponding method of soldering electronic components

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19531158A1 (en) Diffusion soldering method esp. for semiconductor components
EP2630267B1 (en) Starting material for a sintered join
DE602006000233T2 (en) Substrate with a metallization adhesion layer
EP0839081B1 (en) Alloy, in particular a solder alloy, method for joining workpieces by soldering using the solder alloy and use of the alloy for soldering
DE19532250A1 (en) Diffusion soldering of a multi-layered structure
EP2761056B1 (en) Layered composite of a substrate film and of a layer assembly comprising a sinterable layer made of at least one metal powder and a solder layer
EP2760613B1 (en) Laminated composite made up of an electronic substrate and an arrangement of layers comprising a reaction solder
EP2158997A2 (en) Control of the porosity of metal pastes for pressure-free low temperature sinter-process
DE3924225A1 (en) CERAMIC-METAL COMPOSITE SUBSTRATE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
DE112017001768T5 (en) Process for preparing a compound in a binary system and compound therefor
WO2012116846A1 (en) Paste for joining components of electronic modules, system and method for applying the paste
EP3043378A2 (en) Method for permanent bonding of wafers by solid state diffusion or phase transition using a functional layer
DE19532251A1 (en) Apparatus for diffusion soldering
DE102005058654A1 (en) Method for the surface joining of components of semiconductor devices
WO2018228891A1 (en) Method for fastening a semiconductor chip on a substrate, and electronic component
WO2012159607A1 (en) Solder paste and method for establishing a solder connection by means of the solder paste
DE10314876B4 (en) Method for the multi-stage production of diffusion solder joints and its use for power components with semiconductor chips
EP2629911B1 (en) Starter material for a sintering compound and method for producing said sintering compound
DE4303790A1 (en) Method for producing a positively engaging connection between semiconductor components and metallic surface of carrier elements
EP0170012B1 (en) Metal-ceramic composite element and process for its production
DE3740773A1 (en) Method for producing electroconductive bonds
DE1213922B (en) Process for the production of an easily wettable metal layer on a ceramic substrate for semiconductor components
DE3523808C2 (en)
US5489803A (en) Solder-bonded structure
US5361966A (en) Solder-bonded structure

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70567 STUTTGART, DE

8131 Rejection