DE19716102A1 - Integrierte Schaltungsanordnung mit mehreren Bauelementen und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Integrierte Schaltungsanordnung mit mehreren Bauelementen und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
In modernen Schaltungskonzepten werden zur Erhöhung der Pac
kungsdichte und Verkürzung der Verbindungswege Leistungshalb
leiter zusammen mit ihrer Ansteuerlogik auf einem Chip inte
griert. Beispiele hierfür sind Motorsteuerungen oder im Auto
mobilbereich ABS-Schaltungen und Airbagtreiber. Dabei ist es
notwendig die empfindliche Ansteuerlogik vor Einkopplung
starker Störimpulse aus dem Leistungshalbleiter zu schützen.
Bisher wurde die Ansteuerlogik von den Leistungshalbleitern
galvanisch getrennt (vgl. A. Nakagawa et al. ISPS 1990, S. 97
bis 101). Dazu wurden die Bausteine auf Siliziumscheiben in
tegriert, die unterhalb des aktiven Si-Bereichs eine dünne
SiO2-Schicht aufweisen. Die galvanische Trennung wurde durch
Ätzen von bis zu der isolierenden SiO2-Schicht reichenden
Gräben rund um die Schaltungen erlangt.
Die dadurch erhaltene Abschirmung der Ansteuerlogik vor Ein
kopplung ist allerdings gegen hochfrequente Störimpulse man
gelhaft. Schnelle Schaltvorgänge können ein unkontrolliertes
Ansprechen der Logik auslösen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde eine integrierte
Schaltungsanordnung, in der Bauelemente gegen Einkopplung
auch hochfrequenter Störimpulse abgeschirmt sind, und ein
Verfahren zu deren Herstellung anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine metalli
sche, wie ein Faradayscher Käfig wirkende Abschirmungsstruk
tur, die das zu schützende Bauelement umgibt. Ausgestaltungen
der Erfindung sowie Herstellungsverfahren gehen aus den An
sprüchen hervor.
Der Begriff "Bauelement" wird hier sowohl für einzelne Ele
mente, wie Dioden und Transistoren, verwendet, als auch für
Schaltungsstrukturen, die mehrere Elemente umfassen.
Bauelemente mit einer metallischen Abschirmungsstruktur zu
schützen, birgt den Vorteil, die hohen Kosten, die mit der
Verwendung von oben beschriebenen SiO2-haltigen Scheiben ver
bunden sind, zu umgehen.
Durch die metallische Abschirmungsstruktur werden die Bauele
mente von Störimpulsen nicht nur benachbarter Leistungshalb
leiter, sondern jeden Ursprungs geschützt. Die Notwendigkeit
für eine zusätzliche Abschirmung vor Störimpulsen aus der Um
gebung entfällt. Dadurch wird das Volumen der Chips besonders
klein gehalten.
Die Bauelemente können gemäß Anspruch 3 in eine dreidimensio
nale Schaltungsanordnung integriert werden. Dabei werden Bau
elemente umfassende Substrate stapelförmig übereinander zu
sammengefügt. Im Gegensatz zu der üblichen zweidimensionalen
Anordnung, die die Verwendung eines gemeinsamen Substratmate
rials für alle Bausteine zur Bedingung hat, erhöht die drei
dimensionale Anordnung die Kombinationsmöglichkeiten hin
sichtlich Material und Herstellungsprozeß der verschiedenen
Bauelemente. Damit können beispielsweise Sensorelemente oder
schnelle GaAs-Hf-Transistoren mit Silizium-CMOS-Logik kombi
niert werden.
Zur Herstellung eines Teils der Abschirmungsstruktur werden
die Oberflächen der Bauelemente mit einer Metallschicht ver
sehen und anschließend deren elektrische Kontakte, durch
Wegätzen der Metallschicht rund um die Kontakte, von der Me
tallschicht elektrisch isoliert. Es ist vorteilhaft für die
Metallschichten zweier Bauelemente, die im Stapel aneinander
grenzen werden, zwei unterschiedliche Metalle zu verwenden,
deren Legierung eine Schmelztemperatur oberhalb der Schmelz
temperatur mindestens des einen Metalls besitzt. Bringt man
nämlich die Bauelemente zusammen und erhitzt deren Metall
schichten auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur
der Legierung, bei der das eine Metall fest und das andere
flüssig ist, so vermischen sich die Metalle, was, wegen der
höheren Schmelztemperatur der Legierung, eine Aushärtung zur
Folge hat. Dadurch dienen die Metalle der Abschirmungsstruk
tur gleichzeitig der festen Verbindung zweier im Stapel an
grenzender Bauelemente.
Es ist vorteilhaft, Zinn als das eine Metall zu verwenden, da
es eine niedrige Schmelztemperatur besitzt. Als anderes Me
tall kann Kupfer gewählt werden.
Es ist vorteilhaft, vor Anbringen der Metalle auf die Ober
flächen der Bauelemente eine Hilfsschicht aus beispielsweise
Ti oder TiN aufzutragen, die die Haftung der Metallschicht
verbessert und die eine Barriere gegen Diffusion der Metalle
in metallische Teile der Oberfläche der Bauelemente bildet.
Es ist vorteilhaft, vor Anbringen des Zinns noch eine zusätz
liche Hilfsschicht aus Kupfer anzubringen, um die Haftung
weiter zu verbessern.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Ausführungsbei
spiele, die in den Figuren dargestellt sind, näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Querschnitt durch
ein erstes Substrat, in dessen oberer Schicht sich
ein Bauelement mit einem oberen und einem unteren
Kontakt und einer elektrischen Verbindung befindet,
das von einem ersten seitlichen Abschirmungselement
in der oberen Schicht, die für die Durchführung der
elektrischen Verbindung unterbrochen ist, umgeben
ist.
Fig. 2 zeigt das erste Substrat, auf dessen oberer Oberflä
che eine Hilfsschicht und ein oberes horizontales Ab
schirmungselement aufgebracht ist.
Fig. 3 zeigt ein zweites Substrat, in dessen oberer Schicht
sich ein Bauelement mit einem oberen und einem unte
ren Kontakt und einer elektrischen Verbindung befin
det, das von einer Vertiefung in der oberen Schicht,
die für die Durchführung der elektrischen Verbindung
unterbrochen ist, umgeben ist.
Fig. 4 zeigt das zweite Substrat, auf dessen oberer Oberflä
che eine Hilfsschicht aufgebracht und ein oberes ho
rizontales Abschirmungselement und ein erstes seitli
ches Abschirmungselement erzeugt ist.
Fig. 5 zeigt ein drittes Substrat, in dessen oberer Schicht
sich ein Bauelement mit einem oberen und einem unte
ren Kontakt und einer elektrischen Verbindung befin
det, das von einer mit einer Isolationsschicht verse
hene Vertiefung, umgeben ist.
Fig. 6 zeigt das erste Substrat, das von unten dünn ge
schliffen ist und in dem auf seiner unteren Oberflä
che Vertiefungen erzeugt sind, die zum einen auf das
erste seitliche Abschirmungselement in der oberen
Schicht und zum anderen auf den unteren Kontakt des
Bauelements treffen. Die Seitenwände der Vertiefungen
und die untere Oberfläche des Substrats sind mit ei
ner Isolationsschicht versehen.
Fig. 7 zeigt das erste Substrat nach Aufbringen einer Hilfs
schicht und eines unteren Abschirmungselements auf
die untere Oberfläche.
Fig. 8 zeigt zwei übereinander angeordnete Substrate, die
verbunden sind.
In einem ersten Ausführungsbeispiel ist ein erstes Substrat 1
z. B. eine ungedünnte Halbleiterscheibe aus einkristallinem
Silizium oder einem III-V-Halbleiter, die ein oder mehrere Bau
elemente umfaßt. Ein Bauelement des ersten Substrats 1 ent
hält in seiner oberen Schicht (s. Fig. 1) z. B. einen Transi
stor oder eine Schaltungsstruktur, bestehend aus mehreren Me
tall-und/oder Halbleiterschichten, die in eine isolierende
Umgebung, die z. B. Intermetalloxide enthalten kann, eingebet
tet sind, was nicht im einzelnen dargestellt ist. Der Bereich
der Schaltungsstruktur ist mit S gekennzeichnet. Das Bauele
ment weist elektrische Kontakte und Verbindungen auf. Ein
oberer Kontakt K1, ein unterer Kontakt K2 und eine elektri
sche Verbindung E sind z. B. in Fig. 1 eingezeichnet. Soll das
Bauelement abgeschirmt werden, so umgibt ein erstes seitli
ches Abschirmungselement A1a aus Metall den Bereich der
Schaltungsstruktur S. Sie ist am Ort der elektrischen Verbin
dung E derart unterbrochen, daß ein elektrischer Kontakt vom
ersten seitlichen Abschirmungselement A1a zur elektrischen
Verbindung E vermieden wird. Das erste seitliche Abschirmung
selement A1a wird gleichzeitig mit der Schaltungsstruktur er
zeugt und besteht damit aus demselben Metall wie die Metall
teile der Schaltungsstruktur.
Auf die Oberfläche des Substrats 1 wird eine obere Hilfs
schicht H1 und darüber ein aus Metall bestehendes oberes ho
rizontales Abschirmungselement A2a aufgebracht (s. Fig. 2).
Dazu wird z. B. durch Sputtern zunächst eine erste Schicht er
zeugt. Die erste Schicht besteht aus einem Material, z. B. Ti
oder TiN, das die Benetzung der Oberfläche mit Metall erlei
chtert und z. B. 100 nm dick ist. Anschließend wird z. B. durch
Sputtern oder Verdampfen mit einem Elektronenstrahl über die
erste Schicht eine zweite Schicht aus Metall aufgebracht. Die
zweite Schicht enthält z. B. Kupfer, Zinn, Gallium, Nickel
oder Wolfram und ist z. B. 1-2 µm dick. Durch anisotropes Ätzen
werden mit Hilfe einer Fotolackmaske (nicht dargestellt) zum
einen Teile der ersten und zweiten Schicht, die das Bauele
ment nicht überdecken, entfernt, und zum anderen der Kontakt
K1 elektrisch isoliert. Dadurch entstehen die obere Hilfs
schicht H1 und das obere horizontale Abschirmungselement A2a.
Bei Verwendung eines Metalls der zweiten Schicht, das die
Oberfläche ohne die obere Hilfsschicht H1 gut benetzt, kann
auf die obere Hilfsschicht H1 verzichtet werden. Bei Verwen
dung von Zinn kann eine zusätzliche oberhalb der oberen
Hilfsschicht H1 befindliche Hilfsschicht, die wie die obere
Hilfsschicht H1 gebildet wird, aufgetragen werden und die
z. B. Kupfer enthält und z. B. 20 nm dick ist.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel sind ein Substrat 1',
das mindestens ein Bauelement umfaßt, ein oberer Kontakt K1',
ein unterer Kontakt K2' und eine elektrische Verbindung E'
analog wie im ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen (s. Fig.
3). Auf das Substrat 1' wird eine Fotolackmaske (nicht darge
stellt) aufgebracht. Die Fotolackmaske wird bei einer ani
sotropen Ätzung, z. B. Plasmaätzung, zur Erzeugung einer Ver
tiefung V' als Ätzmaske verwendet. Die Vertiefung V' umgibt
das Bauelement seitlich. Oberhalb der elektrischen Verbindung
E' weist die Vertiefung V' eine Unterbrechung U auf (s. Fig.
3).
Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Vertiefung V' auch
oberhalb der elektrischen Verbindung E' fortzusetzen (nicht
dargestellt), wobei der Boden der Vertiefung V' an dieser
Stelle nicht bis an die elektrische Verbindung E' heran
reicht, so daß isolierendes Material die elektrische Verbin
dung E' vollständig umgibt.
Auf die Oberfläche des Substrats 1' wird eine obere Hilfs
schicht H1', darüber ein aus Metall bestehendes oberes hori
zontales Abschirmungselement A2a' und erstes seitliches Ab
schirmungselement A1a' aufgebracht (s. Fig. 4). Dazu werden
analog wie im ersten Ausführungsbeispiel eine erste Schicht
und eine zweite Schicht erzeugt. Durch anisotropes Ätzen wer
den mit Hilfe einer Fotolackmaske (nicht dargestellt) zum ei
nen Teile der ersten und zweiten Schicht, die das Bauelement
nicht überdecken, entfernt, und zum anderen der Kontakt K1'
elektrisch isoliert. Dadurch entstehen die obere Hilfsschicht
H1', das obere horizontale Abschirmungselement A2a' und das
erste seitliche Abschirmungselement A1a'.
In einem dritten Ausführungsbeispiel sind ein Substrat 1'',
das mindestens ein Bauelement umfaßt, ein oberer Kontakt
K1'', ein unterer Kontakt K2'' und eine elektrische Verbin
dung E'' analog wie im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
vorgesehen (s. Fig. 5). Auf das Substrat 1'' wird eine Foto
lackmaske (nicht dargestellt) aufgebracht. Die Fotolackmaske
wird bei einer anisotropen Ätzung, z. B. Plasmaätzung, zur Er
zeugung einer Vertiefung V'' als Ätzmaske verwendet. Die Ver
tiefung V'' umgibt das Bauelement seitlich und reicht ober
halb der elektrischen Verbindung E'' bis auf die elektrische
Verbindung, die ein tieferes Ätzen verhindert und damit als
Ätzstop wirkt. Nach Erzeugung der Vertiefung V'' wird auf die
Oberfläche eine Isolationsschicht abgeschieden und mit Hilfe
einer Fotolackmaske (nicht dargestellt) durch anisotropes Ät
zen strukturiert. Dadurch wird eine Isolation 2 erzeugt, die
Seitenwände der Vertiefung V'' und Flächen der elektrischen
Verbindung E'' bedeckt.
Anschließend wird zur Herstellung einer oberen Hilfsschicht
H1'', eines oberen horizontales Abschirmungselement A2a'' und
eines ersten seitlichen Abschirmungselement A1a'' analog wie
im zweiten Ausführungsbeispiel vorgegangen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung nach Herstellung des oberen
horizontalen Abschirmungselements A2a auf der oberen Oberflä
che das Substrats 1 einen Träger aufzukleben und anschließend
die untere Seite des Substrats 1 dünn zu schleifen. Es wird
z. B. durch Sputtern auf eine entstandene untere Oberfläche
des Substrats 1 isolierendes Material, z. B. SiO2, aufge
bracht, so, daß die untere Oberfläche vollständig bedeckt
wird. Anschließend wird auf die untere Oberfläche eine Foto
lackmaske (nicht dargestellt) aufgebracht. Die Fotolackmaske
wird bei einer anisotropen Ätzung, z. B. Plasmaätzung, zur Er
zeugung einer Vertiefung V1 bzw. V2 als Ätzmaske verwendet
(s. Fig. 6). Die Vertiefung V1 wird so angebracht, daß sie von
unten auf das erste seitliche Abschirmungselement A1a trifft.
Die Vertiefung V2 reicht bis zum unteren Kontakt K2. Es wird
z. B. durch Sputtern ganzflächig isolierendes Material, z. B.
SiO2, aufgebracht, wodurch die untere Oberfläche dicker von
isolierendem Material bedeckt ist, als Seitenflächen und Bö
den der Vertiefungen V1 und V2. Durch anisotropes Ätzen wird
das isolierende Material an Böden der Vertiefung V1 und der
Vertiefung V2 entfernt, so, daß eine Isolation I entsteht,
die die Vertiefungen V1 und V2 nur an den Seitenwänden und
die untere Oberfläche bedeckt (s. Fig. 6).
Anschließend wird auf der unteren Seite des Substrats 1 eine
untere Hilfsschicht H2 und darüber ein aus Metall bestehendes
zweites seitliches Abschirmungselement A1b und ein unteres
horizontales Abschirmungselement A2b aufgebracht (s. Fig. 7).
Dazu wird z. B. durch Sputtern zunächst eine dritte Schicht
erzeugt. Die dritte Schicht besteht aus einem Material, z. B.
Ti oder TiN, das die Benetzung der Oberfläche mit Metall er
leichtert und z. B. 100 nm dick ist. Anschließend wird z. B.
durch Sputtern oder Verdampfen mit einem Elektronenstrahl
über die dritte Schicht eine vierte Schicht aus Metall aufge
bracht. Die vierte Schicht enthält z. B. Kupfer, Zinn, Galli
um, Nickel oder Wolfram und ist z. B. 1-2 µm dick. Mit Hilfe
einer Fotolackschicht (nicht dargestellt) werden durch ani
sotropes Ätzen zum einen Teile der dritten und vierten
Schicht, die das Bauelement nicht überdecken, entfernt, und
zum anderen der untere Kontakt K2 elektrisch isoliert. Da
durch entstehen neben der unteren Hilfsschicht H2 das untere
horizontale Abschirmungselement A2b und das zweite seitliche
Abschirmungselement A1b, die zusammen mit dem oberen horizon
talen Abschirmungselement A2a und dem ersten seitlichen Ab
schirmungselement A1a eine Abschirmungsstruktur für das Bau
element ergeben. Bei Verwendung eines Metalls der vierten
Schicht, das die Oberfläche der Isolation I gut benetzt, kann
auf die untere Hilfsschicht H2 verzichtet werden. Bei Verwen
dung von Zinn kann eine zusätzliche oberhalb der unteren
Hilfsschicht H2 befindliche Hilfsschicht, die wie die untere
Hilfsschicht H2 gebildet wird, aufgetragen werden und die
z. B. Kupfer enthält und z. B. 20 nm dick ist. Es ist vorteil
haft, die Vertiefung V1 nur an den Seitenwänden von einer
Isolationsschicht zu bedecken, da dies zu einem elektrischen
Kontakt zwischen dem ersten seitlichen Abschirmungselement
A1a mit dem zweiten seitlichen Abschirmungselement A1b führt,
wodurch ein einheitliches Spannungspotential der Abschir
mungsstruktur gewährleistet wird.
Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch ein analoges
Verfahren an Substrat 1' aus dem zweiten Ausführungsbeispiel
und an Substrat 1'' aus dem dritten Ausführungsbeispiel.
Zur Herstellung einer dreidimensionalen Schaltungsanordnung
werden zwei Substrate 1a und 1b übereinander angeordnet (s.
Fig. 8). Substrat 1a weist einen oberen elektrischen Kontakt
K1*, einen unteren elektrischen Kontakt K2*, eine elektrische
Verbindung E*, ein erstes seitliches Abschirmungselement
A1a*, ein zweites seitliches Abschirmungselement A1b*, ein
oberes horizontales Abschirmungselement A2a*, ein unteres ho
rizontales Abschirmungselement A2b*, eine Isolation I*, eine
obere Hilfsschicht H1* und eine untere Hilfsschicht H2* ana
log wie das in Fig. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel auf.
Das Substrat 1b weist einen oberen elektrischen Kontakt K1**,
einen unteren elektrischen Kontakt K2**, eine elektrische
Verbindung E**, eine Isolation I** und eine untere Hilfs
schicht H2** analog wie das in Fig. 7 dargestellte Ausfüh
rungsbeispiel auf. Eine Metallschicht (nicht dargestellt) be
deckt die Hilfsschicht H2**. Die Substrate sind so angeord
net, daß der Kontakt K2** mit dem Kontakt K1* elektrisch ver
bunden ist. Die Metallschicht und das obere horizontale Ab
schirmungselement A2a werden zusammengelötet, wodurch die
Substrate 1a und 1b fest verbunden werden.
Es ist vorteilhaft für das Metall der Metallschicht und für
das Metall des oberen Abschirmungselements A2a verschiedene
Metalle zu wählen, deren Legierung eine Schmelztemperatur
aufweist, die oberhalb der Schmelztemperatur mindestens des
einen Metalls liegt. Die Verbindung der Substrate 1a und 1b
erfolgt dann durch Erhitzung auf eine Temperatur unterhalb
der Schmelztemperatur der Legierung, bei der das eine Metall
fest und das andere flüssig ist, wodurch sich die Metalle
vermischen, was, wegen der höheren Schmelztemperatur der Le
gierung, eine Aushärtung zur Folge hat. Dadurch dient das Me
tall des oberen horizontalen Abschirmungselements A2a*
gleichzeitig der festen Verbindung der Substrate 1a und 1b.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, die untere Seite des
Substrats 1a mit der unteren Seite des Substrats 1b, oder die
obere Seite des Substrats 1a mit der oberen Seite des
Substrats 1b zu verbinden. Für den letzten Fall ist es vor
teilhaft die obere Seite des Substrats 1b mit einer Metall
schicht zu versehen, die beim Zusammenfügen der Substrate 1a
und 1b auf die obere horizontale Abschirmungsstruktur A2a*
trifft.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, mehr als zwei Substrate zu
einem Stapel zu verbinden.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, mindestens ein ungedünntes
Substrat, wie jenes Substrat aus dem in Fig. 1 oder Fig. 2 dar
gestellten Ausführungsbeispiel, im Stapel einzubauen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Verbindung verschiede
ner Substrate durch andere Methoden, wie z. B. über Klebe
schichten nach Y. Hayashi et al, Symp. on VLSI Techn. (1990)
Seite 95 bis 96, herzustellen.
Claims (17)
1. Integrierte Schaltungsanordnung mit mehreren Bauelemen
ten, bei der mindestens ein Bauelement von einer metallischen
Abschirmungsstruktur umgeben ist.
2. Integrierte Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der
mindestens eines der Bauelemente der Gruppe bestehend aus Bi
polar-Transistoren, GaAs-Transistoren, HEMT, MESFET, HBT,
Thyristoren, CMOS-Logik, Biplolar-Logik, ECL zugehört.
3. Integrierte Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
bei der die Bauelemente neben- und untereinander angeordnet
sind.
4. Integrierte Schaltungsanordnung nach Anspruch 3,
- - bei der Bauelemente umfassende Substrate als Stapel über einander angeordnet sind,
- - bei der jedes Bauelement, das von einer Abschirmungsstruk tur umgeben wird, durch eine isolierende Schicht von der Abschirmungsstruktur getrennt ist,
- - bei der die Abschirmungsstruktur seitliche Abschirmungsele mente (A1a und A1b) innerhalb des jeweiligen Substrats und horizontale Abschirmungselemente (A2a und A2b) zwischen be nachbarten Substraten enthält,
- - bei der die seitlichen Abschirmungselemente (A1a und A1b) und die horizontalen Abschirmungselemente (A2a und A2b) durch isolierende Bereiche unterbrochen werden,
- - bei der Bereiche, die Kontakte (K1 und K2) und elektrische Verbindungen (E) der Bauelemente umgeben, zu den isolieren den Bereichen, die die seitlichen Abschirmungselemente (A1a und A1b)) und die horizontalen Abschirmungselemente (A2a und A2b) unterbrechen, gehören.
5. Integrierte Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, bei der
sich auf beiden Oberflächen jedes Substrats die horizontalen
Abschirmungselemente (A2a und A2b) und Teile der Kontakte (K1
und K2) der in dem Substrat enthaltenen Bauelemente befinden.
6. Integrierte Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5,
bei der isolierende Bereiche, die die elektrischen Verbindun
gen (E) zwischen Bauelementen eines Substrats umgeben, Inter
metalloxide enthalten.
7. Integrierte Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4
bis 6, bei der isolierende Bereiche, die die Kontakte (K1 und
K2) zwischen Bauelementen verschiedener Substrate umgeben,
Lücken sind.
8. Integrierte Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 5
bis 7,
- - bei der durch Intermetalloxide voneinander isolierte Schaltstrukturen der Bauelemente an der einen Oberfläche jedes Substrats angrenzen,
- - bei der eine Schicht, die Teil des Substrats ist, an der gegenüberliegenden Oberfläche angrenzt,
- - bei der die Schicht, die Teil des Substrats ist und an der gegenüberliegenden Oberfläche angrenzt, falls sie nicht isolierend ist, an der Oberfläche von einer isolierenden Schicht bedeckt wird.
9. Integrierte Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4
bis 8, bei der die seitlichen Abschirmungselemente (A1a und
A1b) eine Legierung zweier Metallkomponenten enthalten, von
denen bei der Verarbeitungstemperatur die eine flüssig und
die andere fest ist und von denen sich die feste Komponente
in der flüssigen Komponente löst, was zur Aushärtung des Ge
misches führt.
10. Integrierte Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche
4 bis 9, bei der mindestens ein horizontales Abschirmungsele
ment (A2a oder A2b) und mindestens ein Kontakt (K1 oder K2)
zwischen Bauelementen verschiedener Substrate, zur Bildung
einer festen Verbindung zwischen benachbarten Substraten, ei
ne Legierung zweier Metallkomponenten enthalten, von denen
bei der Verarbeitungstemperatur die eine flüssig und die an
dere fest ist und von denen sich die feste Komponente in der
flüssigen Komponente löst, was zur Aushärtung des Gemisches
führt.
11. Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltungs
anordnung gemäß den Ansprüchen 5 und 7,
- - bei dem eine obere Oberflächen des Substrats mit einer Me tallschicht bedeckt wird,
- - bei dem die Metallschicht, die die obere Oberfläche des Substrats bedeckt, um die Kontaktflächen der Kontakte (K1) herum bis runter zu isolierende Bereiche des Substrats weg geätzt wird, wodurch die Kontakte (K1) von der übrig blei benden Metallschicht, die die obere Oberfläche des Substrats bedeckt, elektrisch isoliert wird, und ein oberes horizontales Abschirmungselement (A2a) entsteht,
- - bei dem die obere Seite des Substrats auf einen Träger auf geklebt wird,
- - bei dem das Substrat von unten dünn geschliffen wird,
- - bei dem erste Vertiefungen (V1) und zweite Vertiefungen (V2) auf der unteren Oberfläche des Substrats erzeugt und deren Seitenwände sowie die untere Oberfläche des Substrats mit einer Isolation (I) versehen werden,
- - bei dem die zweiten Vertiefungen (V2) bis auf innerhalb dieses Substrats befindliche Kontakte (K2) reichen,
- - bei dem die ersten (V1) und zweiten (V2) Vertiefungen sowie die untere Oberfläche des Substrats mit Metall gefüllt oder ausgekleidet werden,
- - bei dem durch Auffüllung oder Auskleidung der zweiten Ver tiefungen (V2) mit Metall, die Kontakte (K2) der Bauelemen te zu den Oberflächen führen,
- - bei dem durch Auffüllung oder Auskleidung der ersten Ver tiefungen (V1) mit Metall, die Bauelemente, bis auf Unter brechungen, seitlich vollständig von Metall schichten umge ben sind, und ein unteres seitliche Abschirmungselement (A1b) entsteht,
- - bei dem zumindest im Bereich der elektrischen Verbindungen (E) zwischen Bauelementen eines Substrats Unterbrechungen der Metall schichten der seitlichen Abschirmungselemente (A1a und A1b) gebildet werden, so daß ein elektrischer Kon takt zwischen diesen Metallschichten und diesen elektri schen Verbindungen (E) vermieden wird,
- - bei dem die mit Metall ausgekleidete untere Oberfläche des Substrats um die Kontaktflächen der Kontakte (K2) herum weggeätzt wird, und zwar so tief, daß isolierende Bereiche des Substrats erreicht werden.
12. Verfahren gemäß Anspruch 11, bei dem vor Bedecken der
oberen Oberfläche des Substrats mit einer Metallschicht
obere Vertiefungen (V' oder V'') erzeugt werden,
13. Verfahren gemäß Anspruch 12,
- - bei dem die obere Vertiefung (V') ein Bauelement seitlich umgibt,
- - bei dem die obere Vertiefung (V') oberhalb der elektrischen Verbindung (E) unterbrochen ist,
- - bei dem die obere Vertiefung nicht bis zu leitenden Berei chen des Substrats reicht,
- - bei dem die erste Vertiefung (V1) so angebracht wird, daß sie auf die obere Vertiefung (V') trifft.
14. Verfahren gemäß Anspruch 12,
- - bei dem die obere Vertiefung (V'') ein Bauelement seitlich umgibt,
- - bei dem die obere Vertiefung (V'') oberhalb der elektri schen Verbindung (E) bis hin zur elektrischen Verbindung (E) reicht,
- - bei dem die obere Vertiefung (V'') mit einer isolierenden Schicht versehen wird,
- - bei dem die erste Vertiefung (V1) so angebracht wird, daß sie auf die obere Vertiefung (V'') trifft.
15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem
vor Ausfüllen oder Auskleiden der ersten (V1) und zweiten
(V2) und oberen (V'') Vertiefungen mit Metall und vor Bedec
kung der Oberflächen der Substrate mit Metall eine zusätzli
che Schicht an den Stellen, an denen das Metall anschließend
aufgetragen wird, aufgebracht wird, die der besseren Haftung
des Metalls dient und die Diffusion des Metalls in die Kon
takte (K1, K2) verhindert.
16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15,
- - bei dem Substrate zu einem Stapel fest verbunden werden,
- - bei dem die zweiten Vertiefungen (V2) und/oder die Kontakte (K1) so angeordnet werden, daß die zweiten Vertiefungen (V2) und/oder die Kontakte (K1) des einen Substrats beim Zusammenfügen der Substrate zum Stapel aufzugeordnete zweite Vertiefungen (V2) und/oder Kontakte (K1) des benach barten Substrats treffen.
17. Verfahren gemäß Anspruch 16,
- - bei dem zur Verbindung der Substrate die Metalle der Ober flächen zweier benachbarter Substrate unterschiedlich ge wählt werden,
- - bei dem die Legierung der unterschiedlichen Metalle der Oberflächen zweier benachbarter Substrate eine Schmelztem peratur aufweist, die oberhalb der Schmelztemperatur minde stens des einen Metalls liegt,
- - bei dem die Verbindung benachbarter Substrate durch Erhit zung auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur der Legierung, bei der das eine Metall fest und das andere flüssig ist, erfolgt, wodurch sich die Metalle vermischen, was wegen der höheren Schmelztemperatur der Legierung eine Aushärtung zur Folge hat.
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