(57)【要約】【課題】  フリップチップ構造のための、単純な設計で高い作動安定性を有する単一半導体要素を提供する。【解決手段】  単一半導体要素の裏側（１１）に基材層（１３）が具備される。活性層（１５）が基材層（１３）と、単一半導体要素の接触側（２３）との間に配置される。少なくとも二つのはんだ接点（２９）が活性層（１５）に電気的に接続されて接触側（２３）を越えて突出し、かくして単一半導体要素のキャリアボードへの直接のはんだ付けを可能にする。接触側（２３）はガラスパッシベーション層（２７）を具備する。これの代わりにあるいはこれに加えて、単一半導体要素の少なくとも一つの側面が絶縁層（２５）を具備し、かくして単一半導体要素のキャリアボードへのはんだ付けに際して短絡が防止される。さらにはんだ接点（２９）が接触側（２３）において異なる輪郭を有してもよい。【選択図】  図１
2004343119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フリップチップ構造における単一半導体要素、特にダイオードまたはトランジスターであって、
単一半導体要素の裏側（１１）に設けられた基材層（１３）と、
基材層と、単一半導体要素の裏側とは反対側に位置する接触側（２３）との間に配置された活性層（１５、２１）と、
活性層に電気的に接続され、単一半導体要素の接触側（２３）を越えて突出して単一半導体要素のキャリアボードへの直接のはんだ付けを可能にする、少なくとも二つのはんだ接点（２９）と、を有し、
接触側（２３）がはんだ接点（２９）の周囲を取り囲むガラスパッシベーション層（２７）を具備することを特徴とする、単一半導体要素。
【請求項２】
ガラスパッシベーション層（２７）は、はんだ接点（２９）の領域および、隣接して製造される単一半導体要素の間に設けられる分割グリッドの領域において中断していることを特徴とする、請求項１記載の単一半導体要素。
【請求項３】
ガラスパッシベーション層（２７）と活性層（１５、２１）との間に酸化物層（２５）を具備することを特徴とする、請求項１または２に記載の単一半導体要素。
【請求項４】
はんだ接点（２９）は、中間金属層（３１）を介して活性層（１５、２１）に接続されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の単一半導体要素。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の単一半導体要素の製造方法であって、該方法は、
基材層（１３）に活性層（１５，２１）を付与し、
活性層を、単一半導体要素の接触側（２３）を越えて突出する少なくとも二つのはんだ接点（２９）に電気的に接続し、
単一半導体要素の接触側（２３）に、はんだ接点の形成以前または以後において、はんだ接点（２９）の周囲にガラスパッシベーション層（２７）を付与し、この際
懸濁液に含まれるガラス粒子が重力または遠心力によって接触側（２３）に堆積するように、接触側を懸濁液によって湿潤し、
次いで堆積したガラス粒子を溶融するために接触側（２３）を加熱することを特徴とする、単一半導体要素の製造方法。
【請求項６】
単一半導体要素の接触側（２３）に、先ず全面にわたってガラスパッシベーション層（２７）を付与し、該ガラスパッシベーション層を次いでフォトリソグラフ加工によって構成し、かくして接触側（２３）で、特にはんだ接点（２９）の領域においてガラスパッシベーション層を除去するとともに／または、
単一半導体要素を複数の他の単一半導体要素とともに共通の基材上で製造し、この際
分割グリッドに沿って、単一半導体要素の接触側（２３）にガラスパッシベーション層（２７）が無い状態とされるか、またはガラスパッシベーション層が除去され、
単一半導体要素が分割グリッドに沿って切り離されることを特徴とする、請求項５記載の単一半導体要素の製造方法。
【請求項７】
フリップチップ構造における単一半導体要素、特にダイオードまたはトランジスターであって、
単一半導体要素の裏側（１１）にある基材層（１３）と、
基材層と、単一半導体要素の裏側とは反対側に位置する接触側（２３）との間に配置された活性層（１５、２１）と、
活性層に電気的に接続され、単一半導体要素の接触側（２３）を越えて突出して単一半導体要素のキャリアボードへの直接のはんだ付けを可能にする、少なくとも二つのはんだ接点（２９）と、を有し
単一半導体要素の少なくとも一つの側面（３３）に少なくとも部分的に絶縁層（２５）が付与され、かくして単一半導体要素のキャリアボードへのはんだ付けにおける短絡が防止されることを特徴とする、単一半導体要素。
【請求項８】
単一半導体要素の、接触側（２３）に隣接する側面（３３）の少なくとも四分の一、特に三分の一、好ましくは半分に絶縁層（２５）が付与されること、または単一半導体要素の側面に全面的に絶縁層（２５）が付与されることを特徴とする、請求項７記載の単一半導体要素。
【請求項９】
単一半導体要素は、エッチングおよび切断された側方のトレンチ（３３）を含むメサ構造を有し、それぞれの側面には、対応するトレンチの深さまで絶縁層（２５）が付与されていることを特徴とする、請求項７または８に記載の単一半導体要素。
【請求項１０】
単一半導体要素の、少なくともはんだ接点（２９）に直接隣接する側面（３３）に絶縁層（２５）が付与され、特に単一半導体要素の全ての側面に絶縁層（２５）が付与されることを特徴とする、請求項７〜９のいずれかに記載の単一半導体要素。
【請求項１１】
接触側（２３）が絶縁層（２５）をさらに具備することを特徴とする、請求項７〜１０のいずれかに記載の単一半導体要素。
【請求項１２】
絶縁層が酸化物層（２５）であることを特徴とする、請求項７〜１１のいずれかに記載の単一半導体要素。
【請求項１３】
請求項７〜１２のいずれかに記載の複数の単一半導体要素の製造方法であって、該方法は、
複数の隣接する単一半導体要素の下準備として、基材（１３）にそれぞれの活性層（１５、２１）およびこれらの活性層の間に延びる分割トレンチ（３３）を付与し、
活性層（１５、２１）およびこれらの活性層の間に延びる分割トレンチ（３３）に絶縁層（２５）を付与し、
隣接する単一半導体要素を分割トレンチ（３３）に沿って切り離すことを特徴とする、複数の単一半導体要素の製造方法。
【請求項１４】
絶縁層が酸化物層（２５）であることを特徴とする、請求項１３記載の複数の単一半導体要素の製造方法。
【請求項１５】
絶縁層（２５）が化学蒸着法によって付与されることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の複数の単一半導体要素の製造方法。
【請求項１６】
フリップチップ構造における単一半導体要素、特にダイオードまたはトランジスターであって、
単一半導体要素の裏側（１１）にある基材層（１３）と、
基材層と、単一半導体要素の裏側とは反対側に位置する接触側（２３）との間に配置された活性層（１５、２１）と、
活性層に電気的に接続され、単一半導体要素の接触側（２３）を越えて突出して単一半導体要素のキャリアボードへの直接のはんだ付けを可能にする、少なくとも二つのはんだ接点（２９）と、を有し、
はんだ接点（２９）が単一半導体要素の接触側（２３）において異なる輪郭を有することを特徴とする、単一半導体要素。
【請求項１７】
二つのはんだ接点（２９）のそれぞれの輪郭の形状が異なることを特徴とする、請求項１６記載の単一半導体要素。
【請求項１８】
二つのはんだ接点（２９）は、いずれも接触側（２３）において同じ面積を占めることを特徴とする、請求項１６または１７に記載の単一半導体要素。
【請求項１９】
二つのはんだ接点（２９）は、いずれも接触側（２３）において同じ周長を有することを特徴とする、請求項１６〜１８のいずれかに記載の単一半導体要素。
【請求項２０】
二つのはんだ接点（２９）のそれぞれの輪郭の形状が同じであって、これらのはんだ接点が接触側（２３）において占める面積が異なることを特徴とする、請求項１６記載の単一半導体要素。
【請求項２１】
二つのはんだ接点（２９）に加えて少なくとも一つのダミー接点を備えており、かくして設置の安定性が増加することを特徴とする、請求項１６〜２０のいずれかに記載の単一半導体要素。
【請求項２２】
二つのはんだ接点（２９）のうちの少なくとも一つは、単一半導体要素の接触側（２３）において複数の部品からなることを特徴とする、請求項１６〜２０のいずれかに記載の単一半導体要素。
【請求項２３】
二つのはんだ接点（２９）のうちの少なくとも一つは、単一半導体要素の接触側（２３）の少なくとも一つ、好ましくは二つまたは三つの外縁部に沿って延びることを特徴とする、請求項１６〜２２のいずれかに記載の単一半導体要素。
【請求項２４】
二つのはんだ接点（２９）の一方は円形の輪郭を有し、二つのはんだ接点（２９）の他方は細長い輪郭を有し、
二つのはんだ接点が接触側（２３）においてそれぞれ同じ面積を占めるか、または同じ周長を有することを特徴とする、請求項１６〜２３のいずれかに記載の単一半導体要素。
【請求項２５】
二つのはんだ接点（２９）の一方はＵ字形またはＣ字形の輪郭を有して単一半導体要素の接触側（２３）の三つの外縁部に沿って延びており、
二つのはんだ接点（２９）の他方は一方のはんだ接点のＵ字形またはＣ字形に少なくとも部分的に囲まれていることを特徴とする、請求項１６〜２３のいずれかに記載の単一半導体要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフリップチップ構造における単一半導体要素、特にダイオードまたはトランジスターに関する。このような単一半導体要素はその裏側に基材層を有し、さらに活性層を有する。活性層は電気的に活性な半導体部分を含み、かつ基材層と、単一半導体要素の裏側とは反対の側にある単一半導体要素の接触側との間に配置されている。
【背景技術】
【０００２】
このような単一半導体要素はさらに複数のはんだ接点を有し、該接点は活性層に電気的に接続され、かつ単一半導体要素の接触側を越えて突出し、かくして単一半導体要素をキャリアボードに直接はんだ付けすることを可能にしている。これらのはんだ接点ははんだ付け可能な金属接点であって、中間金属層および／または接合可能の導体トラックを介して、特に活性層の陽極または陰極領域に接続される。
【０００３】
フリップチップ構造は従来からＩＣ技術に用いられており、該構造においては複数の集積された半導体要素および対応する多数のはんだ接点を有するチップがキャリアボードに固定される。この目的のためにチップの接触側がキャリアボード上に置かれ、チップのはんだ接点をキャリアボードにはんだ付けすることによってキャリアボードに直接接続される。このようなチップは通常、ＣＶＤ（化学蒸着）技術によって形成された薄い酸化膜で保護されている。
【０００４】
このようなフリップチップ構造における集積回路の問題点は、接触側において多数の比較的小さなはんだ接点が、互いに非常に近接して配置されているということである。それにも拘わらず全てのはんだ接点についてチップとキャリアボードとの間に電気的接触と機械的に安定な取り付けとを保証するために、チップの接触側にいわゆるアンダーフィルが付与される。これは毛細管効果を利用してはんだ接点の間に導入される絶縁物質である。
【０００５】
このようなフリップチップ構造におけるＩＣチップの従来の設計は単一半導体要素、すなわち個別ダイオード、マルチダイオード、または個別トランジスターなどの独立の部品には適しておらず、組立ておよび作動安定性の点で難点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって本発明の目的は、フリップチップ構造のための、単純な設計で高い作動安定性を有する単一半導体要素を提供することである。対応する製造方法も提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の第一の実施例によれば、この目的は請求項１の特徴を有する単一半導体要素によって達成され、この特徴は特に、半導体要素の接触側に、単一半導体要素の接触側においてはんだ接点の周囲を取り囲むガラスパッシベーション層が付与されることにある。
【０００８】
このガラスパッシベーション層は接触側において半導体要素を特に効果的に保護し、この場所に複雑なハウジング壁を必要としない。はんだ接点はガラスパッシベーション層を貫通しているので、半導体要素のキャリアボードへのはんだ付けは依然として問題なく可能である。
【０００９】
ガラスパッシベーション層は接触側を不活性化し、環境からの有害物質を阻止または捕捉する。この目的には、それ自体が半導体基材層に例えば拡散によって害を与える含有物質をほとんど、または全く有しないようなガラスが用いられる。このようなガラス材料は例えばドイツのランドシュート所在のショット社（Ｓｃｈｏｔｔ）や米国ワシントン州のシアトル所在のヴィオックス社（Ｖｉｏｘ）によって製造されている。
【００１０】
したがってこのような、単一半導体要素の接触側におけるガラスパッシベーション層の利点は、特に単一半導体要素の取り扱い、組立て、および作動における良好な保護にある。この特別の保護効果は、特にガラスパッシベーション層の厚さが公知の保護層よりも厚いことに起因する。ガラスパッシベーション層の厚さは、例えばＣＶＤ技術によって付与された従来の酸化物層より５倍〜１０倍大きい。
【００１１】
ガラスパッシベーション層を単一半導体要素に用いることのもう一つの利点は、キャリアボードにはんだ付けされた単一半導体要素の機械的な安定化である。特にＩＣチップに比較してはんだ接点の数が少ないためにキャリアボード上で望ましくない傾きを生じやすい単一半導体要素においては、キャリアボードに対して常に機械的に安定するように設置することは実現困難である。説明されたガラスパッシベーション層はその比較的大きな厚さによって保護の向上に貢献するばかりでなく、従来のフリップチップ構造に比較して機械的安定性の向上に貢献するので、いわゆるアンダーフィルの追加は必要とされない。
【００１２】
説明されたガラスパッシベーション層の他の利点は、個別の半導体要素の接触側に特に問題のない方法で、例えばいわゆる沈殿法によって、これを付与することができるということである。これは単一半導体要素の有するはんだ接点の数がＩＣチップに比較して少なく、したがってはんだ接点間の間隔が大きい、という事実によっている。
【００１３】
説明された第一の実施例による単一半導体要素を製造するための有利な方法において、基材層に活性層が付与され、次いで該活性層が単一半導体要素の接触側を越えて突出する少なくとも二つのはんだ接点に電気的に有効に接続される。はんだ接点の形成の後、または以前に、単一半導体要素の接触側においてはんだ接点の周囲にガラスパッシベーション層が付与される。
【００１４】
この目的のために接触側は、基本的にアルコール性の混合液中にガラス粒子が懸濁して含まれる懸濁液によって湿潤される。したがってガラス粒子の受ける重力の影響は比較的小さいが、付加的な操作または遠心分離によらずともガラス粒子は懸濁液層から分かれて徐々に沈殿し、次いで単一半導体要素の接触側上で乾燥することができる。このようにして接触側に形成されたガラス粒子層は、次いで堆積したガラス粒子を溶融して単一半導体要素に付着させるために加熱または焼成される。このようなガラスパッシベーション層の製造方法は沈殿法として知られている。
【００１５】
例えばアルミニウム製の導体トラックの付与、中間金属層の付与、あるいははんだ付け可能の金属接点の付与などの金属蒸着工程は、説明されたガラスパッシベーション層の付与の後に行うことが好ましい。なぜならば金属蒸着工程の所要温度は説明されたガラス焼成よりも低いからである。
【００１６】
単一半導体要素の接触側の、例えばはんだ接点の領域において、あるいは与えられる分割グリッドに沿って、ガラスパッシベーション層が無い状態にする、あるいは後加工でこれを除去するために、簡単な方法でガラスパッシベーション層を構成することが有利である。この目的のために、特によく知られるフォトリソグラフ工程を用いることができる。ガラスパッシベーション層は最初に、すなわち金属蒸着工程の前に接触側の全面にわたって付与され、次いで溶融または焼成される。次いでガラスパッシベーション層はフォトリソグラフ加工によって構成される。すなわち層が保持されるべき場所はラッカーで覆われ、エッチングによってガラスが除去されるべき場所からはラッカーが除去される。エッチングの後に金属蒸着を行うことができる。
【００１７】
この製造法において、ガラスパッシベーション層は単一半導体要素の活性層に先に付与された酸化物層または他の比較的薄い絶縁層の上に付与されることが好ましい。しかしながらこれは必須ではない。
【００１８】
このような単一半導体要素は個別に製造されるのではなく、共通の基材（ウェーハ）上で同じ種類の複数の単一半導体要素とともに製造されることが好ましい。この目的のために、複数の半導体要素のそれぞれの接触側は、すでに以上において説明したように、分割グリッドに沿ってガラスパッシベーション層がない状態とされるか、あるいは後加工でこれが除去される。その後単一半導体要素は分割グリッドに沿って切断することによって分離される。このようにして公知の方法で、複数の単一半導体要素を共通の基材上で製造することができ、この際、ガラスパッシベーション層は与えられた分割グリッド以外の場所に局所的に付与されているのみなので、切断中に機械的ひずみがガラスパッシベーション層に伝えられることはない。このようにしてガラスパッシベーション層の損傷が避けられる。
【００１９】
第二の実施例によれば、説明された目的は請求項７の特徴を有する単一半導体要素によって達成され、該特徴は特に、単一半導体要素をキャリアボードにはんだ付けするときの短絡を避けるために、単一半導体要素の少なくとも一つの側面に少なくとも部分的に絶縁層が付与されることにある。
【００２０】
したがってこの実施例においては、単一半導体要素がキャリアボードにはんだ付けされた後、単一半導体要素の絶縁されていない外側の面がキャリアボードまたはそこに存在するはんだ球から、十分な距離を置いて離れていることが保証される。これによってはんだ付けされた単一半導体要素とキャリアボードの導体トラックとの間の短絡が特に効果的に避けられる。このことは小型の単一半導体要素においては特に重要である。なぜならば小型化された環境では過剰のはんだによる短絡が特に起こりやすいからである。
【００２１】
前記の絶縁層は、特に、用いられた基材の酸化物層である。
【００２２】
少なくとも、それぞれはんだ接点の直近でこれと隣接するような、単一半導体要素の側面に絶縁層が付与されることが有利である。しかしながら、特に確実に短絡を避けるためには、単一半導体要素の全ての側面に絶縁層が付与されることが好ましい。
【００２３】
単一半導体要素のそれぞれの側面の絶縁層の高さについては、接触側から側面の少なくとも四分の一に絶縁層が付与されることですでに十分である。しかしながら、接触側に隣接して側面の少なくとも三分の一、あるいは半分にわたって絶縁層が付与されることが好ましい。もちろん、特に良好な保護効果は単一半導体要素の側面に全面的に絶縁層が付与されるときに得られる。
【００２４】
単一半導体要素がいわゆるメサ構造で製造され、いわゆるトレンチが側部にエッチングされた後に切断されることが好ましい。この場合、絶縁層はトレンチのエッチングの後、かつ切断の前に付与されてよく、かくして絶縁層は完成した単一半導体要素においてそれぞれの側面を、当初のトレンチの深さまで覆う。このようにして、効率的な大量生産工程においても十分な電気絶縁が保証される。
【００２５】
したがって、説明された第二の実施例によって複数の単一半導体要素を製造するためには、最初に、側部において互いに隣接する複数の電気的に活性の領域を有する基材が準備される。次いで、これらの電気的に活性な領域の間のグリッドに沿って、トレンチが基材にエッチングされる。その後、分割トレンチを含む基材層の表面に絶縁層、特に酸化物層が付与される。これは好ましくはＣＶＤ法によって実施される。最後に基材が分割トレンチに沿って切り離されて、複数の単一半導体要素が製造される。
【００２６】
説明された方法の利点は、複数の単一半導体要素が従来の製造技術で、したがって効率的でコスト的に良好な方法で製造され、かつ各々の半導体要素がその側面に、説明された絶縁層を当初の分割トレンチの深さまで具備していることである。
【００２７】
第二の実施例による単一半導体要素においても、単一半導体要素の接触側を越えて突出した少なくとも二つのはんだ接点に活性層が電気的に接続され、かつ第一の実施例に関連して説明されたように、接触側においてはんだ接点の周囲にガラスパッシベーション層が付与されることが可能である。
【００２８】
説明された目的は第三の実施例の、請求項１６の特徴を有する単一半導体要素によって達成され、該特徴は特に単一半導体要素の接触側において少なくとも二つのはんだ接点が異なる輪郭を有することにある。
【００２９】
したがってこの実施例においては、単一半導体要素の接触側を含む平面に関して異なる側面形状を有する二つのはんだ接点が具備される。この目的のために、はんだ接点のそれぞれの輪郭が異なる形状を有することができる。この代わりに、またはこれに加えて、つまり同じあるいは異なる輪郭形状を有するはんだ接点に関して、各々のはんだ接点の接触側において占める面積が異なってもよい。
【００３０】
このように輪郭が異なることによって、二つのはんだ接点を視覚的に簡単に見分けることが可能になり、陽極の位置と陰極の位置が容易に間違えられることがない。
【００３１】
さらに、各々のはんだ接点の輪郭の異なる形状または大きさは、関連するキャリアボード上での単一半導体要素の標準的な安定性が増加するように選ぶことができる。このことは２端子装置においては特に重要である。なぜならば二つだけの固定点による固定では一般的に望ましくない傾きのおそれが増加するからである。
【００３２】
二つのはんだ接点が単一半導体要素の接触側において同じ面積を占めることが好ましい。なぜならばはんだ接点のそれぞれの面積の大きさが同じ、あるいは少なくとも類似であれば、はんだの表面張力に関連してはんだ付け工程の処理能力がより良好になるからである。
【００３３】
特に良好な処理能力は、二つのはんだ接点が、これに加えてまたはこの代わりに単一半導体要素の接触側において同じまたは少なくとも類似の周長を有するときに、達成される。
【００３４】
単一半導体要素のキャリアボード上での設置の安定性をさらに高めるために、接触側に二つのはんだ接点に加えて少なくとも一つのダミー接点を具備することができる。このようなダミー接点とは、単一半導体要素をキャリアボードにはんだ付けすることによって付加的な機械的固定点を与えるが、それ自身は電気的に無効であるような接点である。このようなダミー接点は、適切な配置によって、例えば二つのはんだ接点に関して非対称に配置することによって、電気的に有効なはんだ接点（陽極および陰極）の視覚的区別にさらに貢献するようにすれば有利である。
【００３５】
これの代わりに、単一半導体要素の接触側の二つの電気的に有効なはんだ接点のうち少なくとも一つを、複数の部品で形成することができる。このことは、接触側を越えて突出する当該のはんだ接点の複数の部品が、陽極または陰極としての同じ電気的機能を有するが、複数の位置において接触側を越えて突出することを意味する。この場合も複数の機械的固定点が形成され、単一半導体要素の設置の安定性が増加する。
【００３６】
はんだ接点のうち少なくとも一つが単一半導体要素の接触側の一つまたはそれ以上、または全ての外縁部に沿って長さ方向に延びることはさらに有利である。このようなはんだ接点の配置においては機械的ひずみが特に均一に、したがって有効に吸収される。このような機械的ひずみは特に単一半導体要素の作動中の負荷変動に際して起こる。
【００３７】
説明された第三の実施例による単一半導体要素もまた、第一の実施例について説明したように、接触側にガラスパッシベーション層を具備してもよい。代わりにまたは付加的に、第三の実施例による単一半導体要素は、第二の実施例に関連して説明したように、少なくとも一つの側面に絶縁層を具備してもよい。
【００３８】
つけ加えるべき本発明のその他の発展形態は付属の特許請求の範囲に述べられている。
【００３９】
以下において本発明を実施例によって、図面を参照しつつ説明する.
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
図１は個別の半導体部品、すなわちダイオードを示している。この単一半導体要素はいわゆるフリップチップ技術によるキャリアボードへの固定に対応している。キャリアボードは図示されておらず、本発明の主題でもない。
【００４１】
図１に示される単一半導体要素は裏側１１から順に、単結晶シリコンからなる基材層１３を有する。特にエピタキシアル成長の活性層である活性層１５がこれに隣接している。異なるドーピングを有する陰極１７および陽極１９が活性層１５中に形成されている。これらは活性層１５の電気的に活性な領域２１中に埋設されている。
【００４２】
単一半導体要素の裏側１１とは反対の側は、接触側２３として形成されている。この接触側２３では、活性層１５は必要に応じて酸化物層２５で覆われている。酸化物層は例えばＣＶＤ法で蒸着したものである。これに隣接して、接触側２３はガラスパッシベーション層２７で終わっている。これは好ましくは既に説明した沈殿法によって形成され、酸化物層２５の５倍〜１０倍の厚さを有してもよい。
【００４３】
酸化物層２５およびガラスパッシベーション層２７は、陰極１７および陽極１９の領域で、それぞれのはんだ接点２９のために開口されている。はんだ接点２９ははんだ付け可能な金属接点であり、かつそれぞれの中間金属層３１を介して陰極１７または陽極１９に、電気的に有効に接続される。中間金属層３１は電気的および機械的な接続を改善する。はんだ接点２９は図示された単一半導体要素の接触側２３を越えて、同じ高さに突出している。
【００４４】
図示された単一半導体要素は電気的に活性な領域２１の内部で、よく知られる電気的機能、ここではダイオードとしての機能を有する。しかしながら、このダイオードはキャリアボードにフリップチップ式に組み付けるための個別の部品として提供されるところに特徴がある。この目的のために、単一半導体要素は図１に示される位置からひっくり返されて、接触側２３を下方に向けて上方から関連するキャリアボード上に置かれ、かくして垂下しているはんだ接点２９がキャリアボードの対応する接点に接触する。キャリアボードとのはんだ接続ははんだ接点２９を加熱することによって完成し、かくして電気的および機械的な接続が同時に形成される。
【００４５】
図１による単一半導体要素は、特にガラスパッシベーション層２７を特徴としており、該層は接触側２３を面的に覆い、かつはんだ接点２９の周囲を取り囲んでいる。このガラスパッシベーション層２７は組立て前の部品の取り扱いおよび加工に際して接触側２３に有効な機械的保護を与える。
【００４６】
ガラスパッシベーション層２７はまた説明されたように単一半導体要素のキャリアボードへの取り付けを簡単にする。なぜならばガラスパッシベーション層２７を有するこの単一半導体要素はキャリアボードと接触するときに機械的損傷、有害物質の拡散、あるいは電気的短絡などのおそれという問題がない。同時にガラスパッシベーション層２７はキャリアボードにはんだ付けされた部品の機械的な設置の安定性を増すので、追加の機械的支持手段が必要とされない。
【００４７】
図１に示されるように、ガラスパッシベーション層２７はまた単一半導体要素の接触側２３の外縁部で中断されてもよい。これは、複数の同様な単一半導体要素が一つの基材層上で、それぞれのガラスパッシベーション層２７を有しながら製造され、基材層の切断によって分離される場合に特に有利である。図１に示されるようにガラスパッシベーション層２７が切断のための分割グリッドに沿って中断しているならば、この切断によってそれぞれのガラスパッシベーション層２７に望ましくない機械的ひずみが生じることがない。
【００４８】
図２は第二の実施例による単一半導体要素を示している。これは図１によるフリップチップダイオードと類似の設計を有する。図２に示される単一半導体要素は裏側１１から順に基材層１３と、これに隣接する活性層１５が延びており、活性層は電気的に活性の領域２１を有し、その内部に陰極１７および陽極１９が形成されている。陰極１７および陽極１９はいずれも単一半導体要素の接触側２３に具備されるとともに中間金属層３１を有しており、この中間金属層に対してそれぞれはんだ接点２９が付与されている。はんだ接点２９はそれ以外の平坦な接触側２３を越えて、同じ高さに突出している。
【００４９】
図２に示される単一半導体要素はいわゆるメサ構造に製造されており、単一半導体要素の側面に凹部３３を有する。この凹部３３は以下において説明されるようにエッチングされたＶ型のトレンチに由来する。凹部３３は接触側２３から裏側１１の方向へ、単一半導体要素の厚さの半分を越えて延びている。
【００５０】
図２に示される単一半導体要素の特徴は、これが酸化物層２５を具備し、該酸化物層２５がはんだ接点２９のための開口部を残して接触側２３を面的に覆っているばかりでなく、側面の凹部３３をその深さにわたって覆っていることにある。
【００５１】
図２による単一半導体要素は、例えばダイオードとしての、あるいは電気的に有効な追加のはんだ接点２９を付け加えればトランジスターとしての、通常の電気的機能を有する。この個別の部品もまた図１に関連して既に述べたように、キャリアボードへのフリップチップ式接続に対応している。
【００５２】
図２による単一半導体要素の特に有利な点は、酸化物層２５が凹部３３に沿って、したがってそれぞれの側面の大部分にわたって延びている、ということである。示されている単一半導体要素がその接触側２３でキャリアボードにはんだ付けされると、酸化物層２５によって、余剰はんだに起因する単一半導体要素とキャリアボードとの間の短絡が容易に起こらないことが保証される。この場合、酸化物層２５が接触側２３から連続的に凹部３３まで、すなわち対応する側面まで延びているということが特に有利な点である。これによって、単一半導体要素の非絶縁領域とキャリアボードとの間隔を確実に最小に設けることができる。
【００５３】
さらなる利点は、この付加的な側部絶縁が、なんらの大きな追加の労力なしに通常の製造工程の一部として製造可能なことである。共通の基材層から、複数の同様な単一半導体要素を製造し、この際それぞれの活性層１５の電気的に活性な領域２１内に、陰極１７および陽極１９が、所定の配列パターンにしたがって形成されるようにすることができる。基材層にはグリッドに沿って分割トレンチが与えられ、該トレンチはそれぞれの電気的に活性な領域２１の間に延び、例えば基材層にエッチングされる。次いで分割トレンチがエッチングされた基材層の表面に、酸化物層２５が付与される。次いで基材層は分割トレンチに沿って切断される。
【００５４】
このようにして図２に示されるような、その側面に当初の分割トレンチの深さにわたって酸化物層２５を有する複数の単一半導体要素が製造される。
【００５５】
図２による正方形または矩形の単一半導体要素に関して付け加えれば、説明された酸化物層２５を四つの側面の全てに、特に説明された製造工程においてエッチングされた分割トレンチが延びる周辺部にわたって、具備することができる。
【００５６】
この単一半導体要素は、図１に関連して説明したように、さらにこれに加えて接触側２３にガラスパッシベーション層２７を具備してもよい。ガラスパッシベーション層が（図２に示される酸化物層２５の代わりに）凹部３３にわたって延びるように付与されることも、一般的に可能である。
【００５７】
図３および図４はそれぞれ、フリップチップ単一半導体要素の第三の実施例の接触側２３を示している。この単一半導体要素は通常の設計を有してよい。すなわち、図１および図２に関連して説明されたように、裏側の基材層１３、および活性層１５とその上に形成された陰極１７および陽極１９を有し、さらに接触側２３に、特に酸化物層２５である保護層と、それを越えて突出するはんだ接点２９を有する。図３および図４による単一半導体要素がこれに加えて、図１によるガラスパッシベーション層２７、および／または図２による側部酸化物層２５を備えれば特に有利である。
【００５８】
図３による単一半導体要素の特徴は、二つのはんだ接点２９の輪郭がそれぞれ異なる形状を有することである。二つのはんだ接点の一方のはんだ接点２９は円形の輪郭を有し、他方のはんだ接点２９の輪郭は細長い形状を有する。この異なる形状によって、二つのはんだ接点２９は問題なく視覚的に互いから見分けられ、したがって部品の陽極および陰極とはんだ接点２９とが周知の通り関連づけられている状態において、キャリアボードに部品をはんだ付けする際に陽極と陰極を取り違えることは容易には起こり得ない。
【００５９】
図３による単一半導体要素の他の利点は、接触側２３の二つのはんだ接点２９がそれぞれほぼ同じ面積を占め、かつそれぞれほぼ同じ周長を有することである。接触側２３上で近似の大きさの面積を占めることによって、はんだの表面張力にによって生じうる阻害効果に関連して、単一半導体要素をキャリアボードにはんだ付けする際の処理能力が改善される。図３による、はんだ接点２９が有する近似の周長もまた、はんだ付け工程において単一半導体要素のキャリアボードへの固定を容易にする。
【００６０】
この実施例の他の利点は、二つのはんだ接点２９が接触側２３において、例えば二つの実質的に点状の接点と比較して、比較的大きな表面部分を有することである。これによって、はんだ付けされた単一半導体要素はキャリアボード上で確実に安定的に設置される。
【００６１】
最後に、一方のはんだ接点２９が、二つのはんだ接点２９の配列方向に直角な細長い設計を有することもまた、単一半導体要素のキャリアボード上での安定的な設置に貢献する。なぜならばこれによって二つのはんだ接点２９の配列方向に直角な傾きが防止されるからである。
【００６２】
図４による単一半導体要素においては、二つのはんだ接点２９の一方がＵ字形の輪郭を有するとともに図示された単一半導体要素の接触側２３の三つの外縁部に沿って延びている。二つのはんだ接点２９の他方は円形の輪郭を有し、このＵ字形の内部に配置されている。
【００６３】
一方のはんだ接点２９が図示されるように接触側２３の複数の外縁部に沿って延びていることによって、特に単一半導体要素の作動中の負荷変動によって起こり得る伸びに対して、良好な緩衝効果が得られる。
【００６４】
さらに二つのはんだ接点２９はそれぞれ他方と非常に異なる輪郭形状を有するので、特に容易に互いから視覚的に見分けられ、これによって陰極と陽極の識別が可能になる。
【００６５】
図４による一方のはんだ接点２９のＵ字形の代わりに、その輪郭がＣ字形に丸められてもよい。図４による他方のはんだ接点２９もまた必ずしも円形に限らず、例えば正方形、矩形、またはその横棒が接触側２３の第四の外縁部に沿って延びるＴ字形であってもよい。
【００６６】
図示された実施例に関連して付言すれば、説明された単一半導体要素はそれぞれ、独立ダイオードの場合は正確に２個、独立トランジスターの場合は正確に３個の、電気的に活性なはんだ接点２９を有してよい。さらにまた、はんだ接点２９は必要に応じて非溶融性のコアを有してよく、これはそれぞれの単一半導体要素のキャリアボードへの固定に際してスペーサーとして働く。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】第一の実施例による単一半導体要素の概略横断面図である。
【図２】第二の実施例による単一半導体要素の概略横断面図である。
【図３】第三の実施例による単一半導体要素の接触側の概略平面図である。
【図４】第三の実施例による単一半導体要素の接触側の概略平面図である
【符号の説明】
【００６８】
１１…裏側
１３…基材層
１５…活性層
１７…陰極
１９…陽極
２１…電気的に活性な領域
２３…接触側
２５…酸化物層
２７…ガラスパッシベーション層
２９…はんだ接点
３１…中間金属層
３３…凹部
【図１】
2004343119.tif 000003
【図２】
2004343119.tif 000004
【図３】
2004343119.tif 000005
【図４】
2004343119.tif 000006