DE2603747A1 - Integrierte schaltungsanordnung - Google Patents

Integrierte schaltungsanordnung

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DE2603747A1 DE19762603747 DE2603747A DE2603747A1 DE 2603747 A1 DE2603747 A1 DE 2603747A1 DE 19762603747 DE19762603747 DE 19762603747 DE 2603747 A DE2603747 A DE 2603747A DE 2603747 A1 DE2603747 A1 DE 2603747A1
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Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH 6 Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1
Heilbronn, 30.1.197 • PT-La-cb - HN 76/2
Integrierte Schaltungsanordnung
Bei integrierten Schaltungsanordnungen besteht bekanntlich die Gefahr, daß unerwünschte parasitäre Effekte auftreten und daß die einzelnen Bauelemente der integrierten Schaltungsanordnung voneinander -nicht genügend separiert sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine integrierte Schaltungsanordnung anzugeben, bei der parasitäre Effekte verhindert werden und bei der die Separation der Bauelemente verbessert ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer integrierten Schaltungsanordnung nach der Erfindung vorgeschlagen, daß auf der bauelementseitigen Hauptfläche des Halbleiterkörpers eine Metallbahn vorhanden ist, die zumindest teilweise auf dem Halbleiterkörper verläuft.
Ein Halbleiterkörper für eine integrierte Schaltungsanordnung ist bekanntlich scheibenförmig ausgebildet.
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Ein solcher Halbleiterkörper ist bekanntlich sehr dünn im Vergleich zu seiner Flächenausdehnung. Man spricht daher von zwei großflächigen Hauptflächen auf der Ober- und Unterseite und von relativ schmalen Rand- " flächen am Rand des Halbleiterkörpers. Die Bauelemente werden bekanntlich von einer Seite bzw. von einer Hauptfläche aus in den Halbleiterkörper eingebracht; dies geschieht heute durch Diffusion oder durch Ionenimplantation. Unter bauelementseitiger Hauptfläche ist deshalb diejenige Hauptfläche zu verstehen, von der aus die Bauelemente in den Halbleiterkörper eingebracht werden.
Bei der nach der Erfindung vorgesehenen Metallbahn ist der auf dem Halbleiterkörper verlaufende Teil langer als derjenige Teil, der nicht auf dem Halbleiterkörper und beispielsweise auf der Isolierschicht verläuft. Wenn hier davon gesprochen wird, daß die Metallbahn auf dem Halbleiterkörper verläuft, so ist darunter die Tatsache zu verstehen, daß die Metallbahn unmittelbar auf den Halbleiterkörper aufgebracht ist; es kann jedoch zwischen der Metallbahn und dem Halbleiterkörper noch ein Lot zur besseren Haftung vorhanden sein, doch wird die Metallbahn im allgemeinen unmittelbar auf den Halbleiterkörper, beispielsweise durch Aufdampfen, aufgebracht.
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Die Metallbahn verläuft vorzugsweise über ihre gesamte Lange oder wenigstens mit dem wesentlichen Teil ihrer Länge auf dem Halbleiterkörper. Die Metallbahn verläuft vorzugsweise am Rand der Hauptfläche des Halbleiterkörpers. Die Wirkung der Erfindung wird umso größer, je langer die Metallbahn ist, d.h. Metallbahnen sind vorzugsweise nicht nur längs einer Randlinie der Hauptfläche vorhanden, sondern längs zwei, drei oder gar vier Randlinien der Hauptfläche. Die Metallbahnen sind vorzugsweise miteinander verbunden, so daß sich beispielsweise rechteckförmige, U-förmige oder rahmenförmige Metallbahnen ergeben.
Die Metallbahn verläuft beispielsweise in der für das Ritzen der Halbleiterscheibe in der Isolierschicht vorgesehenen Aussparung. Die Metallbahn kann auch teilweise auf der auf- dem Halbleiterkörper vorhandenen Isolierschicht verlaufen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind zusätzlich zu der Metallbahn noch Leitbahnen vorgesehen, die von der Metallbahn aus nach dem Inneren der Hauptfläche verlaufen und dort mit Anschlußpunkten verbunden sind. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn die Metallbahn auf dem Bezugspotential liegt und
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verschiedene Punkte der Schaltung mit dem Bezugspoten— tial verbunden sein müssen. Die Leitbahnen verlaufen im Gegensatz zur Metallbahn im wesentlichen auf der Isolierschicht. Die Metallbahn besteht bei einem Halbleiterkörper aus Silizium beispielsweise aus Aluminium.
Obwohl die Metallbahn im allgemeinen mit einem Potenta.il und insbesondere mit dem Bezugspotential verbunden ist, wird die angestrebte Verbesserung, nämlich Reduzierung der parasitären Effekte und bessere gegenseitige Isolierung der Bauelemente, unter Umständen bereits schon durch eine Metallbahn erzielt, die nicht mit einem bestimmten Potential verbunden ist. Entscheidend ist lediglich, daß sie mit einer genügenden Länge bzw. Fläche auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers verläuft, ohne daß sie durch eine Isolierschicht vom Halbleiterkörper getrennt ist.
Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Die Figur 1 zeigt eine einzelne integrierte Schaltungsanordnung, die also bereits von den anderen integrierten Schaltungsanordnungen der gemeinsamen Halbleiterscheibe getrennt ist. Die integrierte Schaltungsanordnung der Figur 1 enthält im Innern des Halbleiterkörpers
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eine Reihe von Bauelementen, die in den Figuren nicht zu sehen sind. Auf der bauelementseitigen Hauptfläche der integrierten Schaltungsanordnung sieht man die auf dem Halbleiterkörper 1 befindliche Isolierschicht sowie metallische Änschlußflachen 3, die zur Außenbeschaltung der integrierten Schaltungsanordnung dienen. Auf der rechten Seite der oberen Hauptfläche 4 befindet sich die nach der Erfindung vorgesehene Metallbahn 5, die nicht auf der Isolierschicht 2, sondern auf dem Halbleiterkörper längs der rechten Randlinie 6 verläuft. Die Metallbahn 5 weist einen seitlichen Fortsatz 7 auf, der in einen Anschlußflecken 8 mündet. Mittels des Anschlußfleckens 8 wird eine Verbindung mit dem Bezugspotential oder einem anderen Potential hergestellt. Die metallischen Anschlußflächen 3 erstrecken sich, ebenso wie der Anschlußfleck 8, durch Öffnungen in der Isolierschicht zum Halbleiterkörper.
Die nach der Erfindung vorgesehene Metallbahn 5 hat nichts mit Leitbahnen 9 zu tun, wie sie beispielsweise gemäß der Figur 2 auf der Oberfläche von integrierten Schaltungsanordnungen vorhanden sind. Denn die Leitbahn 9 der Figur 2 verläuft, im Gegensatz zur Metallbahn 5 der Figur 1, im wesentlichen auf der Isolierschicht 2 und stellt lediglich eine elektrisch
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leitende Verbindung zwischen verschiedenen Punkten (10, 11) des Halbleiterkörpers oder eine Verbindung mit der Anschlußfläche 3 her. In dieser Eigenschaft verläuft die Leitbahn 9 der Figur 2 im wesentlichen auf der Isolierschicht 2 und hat mit dem Halbleiterkörper lediglich an den relativ kleinen Anschlußstellen (10, 11) Kontakt. Im Gegensatz dazu verläuft die Metallbahn 5 der Figur 1 ausschließlich nur auf der Halbleiteroberfläche und nicht auf der Isolierschicht und hält somit die Bedingung ein, daß sie über den größeren Teil ihrer Länge auf dem Halbleiterkörper verläuft.
Die integrierte Schaltungsanordnung der Figur 3 unterscheidet sich von der integrierten Schaltungsanordnung der Figur 1 dadurch, daß auf zwei Seiten Metallbahnen vorhanden sind, die darüber hinaus noch miteinander verbunden sind und dadurch eine rechtwinklige Metallbahn 5 ergeben. Auch die Metallbahn der Figur 3 verläuft längs von Randlinien der bauelementseitigen Hauptfläche des Halbleiterkörpers. Die Metallbahn 5 hat außerdem auch einen Anschlußfleck 8.
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ff
Die integrierte Schaltungsanordnung der Figur 4 hat eine U-förmige Metallbahn 5, die ebenfalls ausschließlich auf dem Halbleiterkörper und an dessen Rand verläuft. Die Figur 5 zeigt eine integrierte Schaltungsanordnung mit einer rahmenförmigen Metallbahn 5, die also die Bauelemente der integrierten Schaltungsanordnung völlig umschließt.
Während die Metallbahnen 5 der integrierten Schaltungsanordnungen der Figuren 1,3,4 und 5 ausschließlich nur auf dem Halbleiterkörper verlaufen und somit nicht auch teilweise auf der Isolierschicht 2, zeigt die Figur 6 eine Anordnung, bei der ein Teil der Metallbahn 5 auf der Isolierschicht 2 und der andere Teil der Metallbahn 5 auf dem Halbleiterkörper verlaufen. Dieser unterschiedliche Verlauf ist über die gesamte Länge der Metallbahn 5 der Figur 6 vorhanden.
Die Figuren 7 und 8 zeigen Ausschnitte einer größeren Halbleiterscheibe 1 mit mehreren integrierten Schaltungsanordnungen. Die Figur 7 zeigt in der Isolierschicht 2 Aussparungen 12, die die Halbleiteroberfläche in dem Bereich freilegen, in dem die Halbleiterscheibe zur Erleichterung des Brechens der Halb-
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leiterscheibe geritzt wird. Vor dem Ritzen werden gemäß der.Figur 8 in die Aussparungen 12 die vorgesehenen Metallbahnen 5 eingebracht. Dies geschieht bei- · spielsweise dadurch, daß auf die gesamte Oberfläche eine Metallschicht aufgedampft wird und daß dann durch Ätzen aus dieser Metallschicht die Metallbahnen 5 hergestellt werden. Gleichzeitig mit den Metallbahnen 5 werden auch die sonstigen Elektroden der integrierten Schaltungsanordung und beispielsweise auch die dargestellten Anschlußflächen hergestellt.
Beim Ritzen der Halbleiterscheibe muß entweder durch die im Ritzbereich befindliche Metallbahn hindurch geritzt werden oder es besteht auch die Möglichkeit, aus den in der Figur 8 gezeigten Metallbahnen in der Mitte vor dem Ritzen einen Streifen herauszutrennen, damit das Ritzen nicht durch die Metallbahnen 5 hindurch erfolgen muß. Das Ritzen erfolgt beispielsweise mittels eines Laserstrahls. Die LaSerbehandlung kann gleichzeitig dazu benutzt werden, das Metall der Metallbahnen 5, welches beispielsweise aus Aluminium besteht, mit dem Halbleiterkörper zu legieren.
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L e e r s e i f e

Claims (21)

Patentansprüche
1) . Integrierte Schaltungsanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß auf der bauelementseitigen Hauptfläche des Halbleiterkörpers eine Metallbahn vorhanden ist, die zumindest teilweise auf dem Halbleiterkörper verläuft.
2) Integrierte Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Teil der Metallbahn, der auf dem Halbleiterkörper verläuft, langer ist als derjenige Teil der Metallbahn, der nicht auf dem Halbleiterkörper verläuft.
3) Integrierte Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbahn über ihre gesamte Länge auf dem Halbleiterkörper verläuft.
4) Integrierte Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbahn am Rand der Hauptfläche des Halbleiterkörpers
, verläuft.
5) Integrierte Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Metallbahnen längs einer, zwei, drei oder vier seitlichen Randlinien der Hauptfläche des Halbleiterkörpers verlaufen.
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6) Integrierte Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die längs der seitlichen Randlinien verlaufenden Metallbahnen miteinander verbunden sind.
7) Integrierte Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbahn rechtwinklig. U-förmig oder rahmenförmig ausgebildet ist.
8) Integrierte Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbahn in der für das Ritzen der Halbleiterscheibe in der Isolierschicht vorgesehenen Aussparung verläuft.
9) Integrierte Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbahn teilweise auf der auf dem Halbleiterkörper vorhandenen Isolierschicht verläuft.
10) Integrierte Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbahn über ihre Länge mit einem Teil auf der Isolierschicht und mit dem anderen Teil auf dem Halbleiterkörper verläuft.
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11) Integrierte Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß von der am Rand der Hauptfläche vorgesehenen Metallbahn Leitbahnen zu Anschlußpunkten im Innern der Hauptfläche verlaufen.
12) Integrierte Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbahnen auf der Isolierschicht verlaufen.
13) Integrierte Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbahn bei einem Halbleiterkörper aus Silizium aus Aluminium besteht.
14) Integrierte Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbahn mit einem Potential verbunden ist.
15) Integrierte Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbahn mit dem Bezugspotential verbunden ist.
16) Integrierte Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
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Metallbahn eine erweiterte Anschlußfläche in Gestalt eines Metallfleckens aufweist.
17) Integrierte Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Metallbahn und dem Potential mittels eines Drahtes erfolgt.
18) Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in der Isolierschicht Aussparungen zum Ritzen der Halbleiterscheibe hergestellt werden, daß danach Metall für die Metallbahn in die Aussparung eingebracht wird und daß dann geritzt wird.
19) Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbahn durch eine Trennspur getrennt wird, die die Halbleiteroberfläche für das Ritzen freilegt.
20) Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzen mittels eines Laserstrahls erfolgt.
21) Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall der Metallbahn durch die Laserbehandlung mit dem Halbleiterkörper legiert wird.
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