МНОГОСЛОЙНАЯ КОМПОНОВКА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ КРИСТАЛЛОВ, А ТАКЖЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ КРИСТАЛЛ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАКОЙ МНОГОСЛОЙНОЙ КОМПОНОВКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ КРИСТАЛЛОВ Российский патент 2022 года по МПК H01L25/65 

Настоящее изобретение относится к многослойному пакету полупроводниковых кристаллов с несколькими расположенными в многослойной компоновке полупроводниковыми кристаллами и по меньшей мере с одной соединяющей полупроводниковые кристаллы друг с другом соединительной подложкой, причем полупроводниковые кристаллы по меньшей мере на одном крае кристалла снабжены по меньшей мере одной присоединительной поверхностью кристалла, которая, по меньшей мере, частично простирается как боковая присоединительная поверхность в выполненной на крае кристалла боковой поверхности полупроводникового кристалла, и причем снабженные боковой присоединительной поверхностью боковые поверхности полупроводникового кристалла расположены в общей плоскости боковых поверхностей многослойной компоновки полупроводниковых кристаллов, и причем соединительная подложка с контактной поверхностью расположена параллельно плоскости боковых поверхностей полупроводниковых кристаллов и для соединения выполненной в соединительной подложке структуры соединительных проводников, имеет выполненные на контактной поверхности присоединительные поверхности подложки, которые в параллельной контактной поверхности присоединительной плоскости электропроводящим образом посредством связующего материала соединены с боковыми присоединительными поверхностями. Кроме того, изобретение относится к полупроводниковому кристаллу для изготовления такого многослойного пакета полупроводниковых кристаллов.

В ходе все возрастающей миниатюризации электронных приборов, сопряженной с потребностями в повышении вычислительных мощностей, также постоянно возрастают требования к плотности интеграции используемых в приборах полупроводниковых компонентов, а также полупроводниковых конструктивных групп. Для экономного в пространственном отношении построения составленных из отдельных полупроводниковых кристаллов полупроводниковых конструктивных групп, достаточно хорошо известным является их выполнение в виде многослойных пакетов полупроводниковых кристаллов с несколькими расположенными в многослойной компоновке полупроводниковыми кристаллами, причем полупроводниковые кристаллы непосредственно соединены друг с другом, как, например, представлено в US 7598617 B2, и для этого, соответственно в отдельных полупроводниковых кристаллах выполнены так называемые "сквозные соединения через кремний" (TSV), которые простираются от верхней стороны полупроводникового кристалла к нижней стороне полупроводникового кристалла и делают возможным соответствующее поверхностное контактирование полупроводниковых кристаллов друг с другом. Поскольку TSV не могут быть соединены друг с другом непосредственно, но снабжены выполненными многослойными контактными металлическими покрытиями с расположенным на них, выполненным, как правило, в виде материала для пайки связующим материалом, неизбежным последствием этого является расстояние между расположенными друг над другом полупроводниковыми кристаллами, которое приводит, при наличии нескольких расположенных в многослойной компоновке полупроводниковых кристаллов, к значительному увеличению конструктивной высоты многослойного пакета полупроводниковых кристаллов. Кроме того, выполненная интегральным образом с помощью TSV в полупроводниковом кристалле соединительная структура, которая делает возможной требуемую коммутацию полупроводниковых кристаллов, приводит к повышению тепловой нагрузки на полупроводниковые кристаллы.

Из DE 19626126 A1 известен многослойный пакет полупроводниковых кристаллов, в котором соединительная структура для коммутации отдельного полупроводникового кристалла выполнена независимой от полупроводникового кристалла таким образом, что предусмотрена снабженная токопроводящей дорожкой гибкая соединительная подложка, которая простирается вдоль боковых кромок расположенного в многослойной компоновке полупроводникового кристалла, причем гибкий вариант осуществления соединительной подложки содействует последовательному осуществлению изготовления многослойного пакета полупроводниковых кристаллов таким образом, что перед изготовлением соединения между расположенной на верхней стороне кристалла присоединительной поверхностью кристалла и токопроводящей дорожкой соединительной подложки каждый полупроводниковый кристалл по отдельности сначала позиционируют по отношению к снабженной токопроводящей дорожкой соединительной подложке.

Эта разновидность последовательного построения многослойного пакета полупроводниковых кристаллов является необходимой, поскольку присоединительные поверхности кристалла, которые контактируют посредством материала для пайки с токопроводящей дорожкой соединительной подложки, расположены на верхней стороне полупроводникового кристалла. Известный из DE 19626126 A1 многослойный пакет полупроводниковых кристаллов, за счет выполненной внешним образом в соединительной подложке структуры соединительных проводников для коммутации полупроводниковых кристаллов друг с другом, делает возможным уменьшение тепловой нагрузки на полупроводниковые кристаллы, причем, за счет образования присоединительных поверхностей кристалла на верхней стороне полупроводникового кристалла для осуществления контактирования полупроводникового кристалла с соединительной подложкой, все еще остается необходимым выполнение соответствующего расстояния между расположенными друг над другом полупроводниковыми кристаллами, что, как уже описано выше, приводит к соответствующему увеличению конструктивной высоты многослойной компоновки.

В основе настоящего изобретения лежит цель предложения многослойного пакета полупроводниковых кристаллов, который делает возможным по возможности малую высоту пакета многослойной компоновки полупроводниковых кристаллов при выполненной внешним образом структуре соединительных проводников для коммутации полупроводниковых кристаллов.

Для достижения этой цели, многослойный пакет полупроводниковых кристаллов, согласно изобретению, имеет признаки п. 1 формулы изобретения.

Согласно изобретению, расположенные в многослойной компоновке 30 полупроводниковые кристаллы многослойного пакета полупроводниковых кристаллов снабжены по меньшей мере на одном крае кристалла по меньшей мере одной присоединительной поверхностью кристалла, которая, по меньшей мере, частично простирается как боковая присоединительная поверхность в выполненной на крае кристалла боковой поверхности полупроводникового кристалла, причем снабженные боковой присоединительной поверхностью боковые поверхности полупроводниковых кристаллов расположены в общей плоскости боковых поверхностей многослойной компоновки, и причем соединительная подложка с контактной поверхностью расположена параллельно плоскости боковых поверхностей полупроводниковых кристаллов и для соединения выполненной в соединительной подложке структуры соединительных проводников, имеет выполненные на контактной поверхности присоединительные поверхности подложки, которые в параллельной контактной поверхности присоединительной плоскости электропроводящим образом посредством связующего материала соединены с боковыми присоединительными поверхностями.

Многослойный пакет полупроводниковых кристаллов согласно изобретению, за счет выполненных на полупроводниковых кристаллах боковых присоединительных поверхностей, обеспечивает возможность образования многослойной компоновки полупроводниковых кристаллов уже перед контактированием полупроводниковых кристаллов с соединительной подложкой. Таким образом, отдельные, уже расположенные в многослойной компоновке полупроводниковые кристаллы могут быть проверены до их контактирования с соединительной подложкой. Кроме того, отдельные полупроводниковые кристаллы многослойной компоновки могут быть расположены по существу непосредственно друг на друге, поскольку оказывается ненужным образуемое между полупроводниковыми кристаллами расстояние, которое делает возможным контактирование полупроводниковых кристаллов с соединительной подложкой. Образование расстояния между расположенными друг над другом полупроводниковыми кристаллами требуется лишь в том случае, когда необходимы мероприятия по механическому соединению полупроводниковых кристаллов друг с другом или, при необходимости, при необходимости электрической изоляции полупроводниковых кристаллов друг относительно друга, выходящей за рамки обычного пассивирования поверхностей кристалла.

Тем самым, вариант осуществления многослойного пакета полупроводниковых кристаллов, делает возможным изготовление конструктивной группы полупроводниковых кристаллов с большей плотностью упаковки и в ходе весьма малого числа шагов изготовления, поскольку контактирование расположенных в многослойной компоновке полупроводниковых кристаллов с соединительной подложкой производится без последовательного манипулирования полупроводниковыми кристаллами. Кроме 5 того, при изготовлении многослойного пакета полупроводниковых кристаллов не является необходимым какое-либо контактирование полупроводниковых кристаллов друг с другом, но лишь контактирование полупроводниковых кристаллов с общей соединительной подложкой, и таким образом, подводимые к отдельному полупроводниковому кристаллу термические нагрузки оказываются существенно уменьшенными.

Кроме того, для обеспечения точности определения положения контактирования соединительной подложки с расположенными в многослойной компоновке полупроводниковыми кристаллами предложено наделение боковых присоединительных поверхностей вогнутой контактной поверхностью для образования контактной выемки. При этом контактные поверхности смежных в многослойной компоновке полупроводниковых кристаллов образуют простирающийся в направлении высотной протяженности пакета контактный желоб, что при изготовлении многослойного пакета полупроводниковых кристаллов еще более упрощает позиционирование соединительной подложки относительно расположенных друг над другом в многослойной компоновке полупроводниковых кристаллов.

Также в соответствии с изобретением предпочтительно нанесенный на присоединительные поверхности подложки соединительной подложки перед осуществлением контактирования полупроводникового кристалла с соединительной подложкой связующий материал образует выпуклые контактные столбики, которые входят с зацеплением в контактную выемку боковых присоединительных поверхностей таким образом, что становится возможным достижение особо незначительного расстояния между контактной поверхностью соединительной подложки и боковыми поверхностями расположенных в многослойной компоновке полупроводниковых кристаллов, и таким образом, обеспечена возможность получения варианта осуществления многослойного пакета полупроводниковых кристаллов, который имеет не только особо незначительную конструктивную высоту, но, кроме того, также особо незначительную ширину.

В качестве наиболее предпочтительного варианта осуществления относительно боковых присоединительных поверхностей было выявлено образование боковых присоединительных поверхностей соответственно из поверхности раздела расположенных в плоскостях раздела полупроводниковой пластины соединительных элементов, которые рассекаются для образования разделительной поверхности при разделении полупроводникового кристалла из полупроводниковой пластины. Таким образом, соответственно один выполненный в полупроводниковой пластине соединительный элемент служит для образования двух боковых присоединительных поверхностей, расположенных связным образом в полупроводниковой пластине полупроводниковых кристаллов. Предпочтительно, такие соединительные элементы образованы посредством выполненных в полупроводниковой пластине так называемых "сквозных соединений через кремний" (TSV) таким образом, что для изготовлению особо подходящей для изготовления многослойного пакета полупроводниковых кристаллов согласно изобретению полупроводниковой пластины могут быть применены обычные способы изготовления, причем задаваемую посредством величины отдельного полупроводникового кристалла распределительную решетку выбирают лишь для распределения TSV в полупроводниковой пластине.

Предпочтительно, боковые присоединительные поверхности, после разделения полупроводниковых кристаллов из полупроводниковой пластины, имеют нанесенные на боковые присоединительные поверхности контактные металлические покрытия таким образом, что, после образования образуемой из отдельных полупроводниковых кристаллов многослойной компоновки, контактирование расположенного в многослойной компоновке полупроводникового кристалла с соединительной подложкой может быть произведено посредством непосредственного контактирования боковых присоединительных поверхностей с нанесенным на присоединительные поверхности подложки соединительной подложки связующим материалом. Прежде всего, контактирование всех полупроводниковых кристаллов многослойной компоновки с соединительной подложкой может быть произведено во время общего процесса контактирования, например, посредством синхронного подведения тепловой энергии ко всем выполненным посредством связующего материала местам соединения. Для этого могут быть применены как обычные способы, такие как, например рефлоу-метод, так и опосредованное подведение тепла к связующему материалу посредством соединительной подложки, например, посредством подведения к соединительной подложке с обратной стороны лучевой, прежде всего лазерной, энергии. Для достижения увеличенной плотности интеграции кристаллы дополнительно к боковым присоединительным поверхностям на их верхней стороне и/или нижней стороне, по меньшей мере, частично могут быть снабжены по меньшей мере одной другой присоединительной поверхностью кристалла, которая, по меньшей мере, частично делает возможным образование дополняющей внешнюю структуру соединительных проводников внутренней структуры соединительных проводников между смежными полупроводниковыми кристаллами.

Для образования другого внешнего интерфейса подключения многослойной компоновки полупроводниковых кристаллов является выгодным, когда соединительная подложка имеет, противоположно контактной поверхности, вторую контактную поверхность с присоединительными поверхностями подложки для образования второй присоединительной плоскости. Предпочтительно, вторая присоединительная плоскость служит для соединения со второй многослойной компоновкой полупроводниковых кристаллов таким образом, что соединительная подложка оказывается расположенной между обеими многослойными компоновками подобно сэндвичу, что делает легко достижимым "горизонтальное" расширение многослойного 25 пакета полупроводниковых кристаллов на следующую многослойную компоновку полупроводниковых кристаллов.

В другом предпочтительном варианте осуществления вторая присоединительная плоскость служит для соединения с функциональной подложкой, которая может быть выполнена в виде другого полупроводникового кристалла или может быть выполнена, прежде всего, также в виде охлаждающей подложки. Предпочтительно, для образования заданной высоты пакета многослойной компоновки между полупроводниковыми кристаллами расположены распорные элементы, которые в особо предпочтительном варианте осуществления выполнены в виде фасонных тел, предпочтительно, в одном варианте осуществления – в виде микроскопических стеклянных шариков в соединяющем полупроводниковые кристаллы друг с другом клеевом веществе.

Особым образом подходящий для изготовления многослойного пакета 5полупроводниковых кристаллов полупроводниковый кристалл, согласно изобретению, имеет боковые присоединительные поверхности, которые образованы соответственно из поверхности раздела расположенных в плоскостях раздела полупроводниковой пластины соединительных элементов, которые рассекаются для образования разделительной поверхности при разделении полупроводниковых кристаллов из полупроводниковой пластины. Предпочтительно, боковые присоединительные поверхности после разделения полупроводниковых кристаллов из полупроводниковой пластины имеют нанесенные на боковые присоединительные поверхности контактные металлические покрытия.

Наиболее предпочтительным является, когда боковые присоединительные поверхности имеют вогнутую контактную поверхность для образования контактной выемки.

В последующем изложении посредством чертежей более подробно разъяснены предпочтительные варианты осуществления многослойного пакета полупроводниковых кристаллов, а также полупроводниковой пластины для изготовления полупроводниковых кристаллов, особым образом подходящих для изготовления многослойного пакета полупроводниковых кристаллов.

Фиг. 1 – схематическое представление первого варианта осуществления многослойного пакета полупроводниковых кристаллов с расположенной между двумя соединительными подложками многослойной компоновкой полупроводниковых кристаллов,

Фиг. 2 – увеличенное частичное представление представленного на фиг. 1 многослойного пакета полупроводниковых кристаллов по стрелке II,

Фиг. 3 – соответствующий фиг. 2 вид перед осуществлением соединения между боковыми присоединительными поверхностями полупроводникового кристалла и присоединительными поверхностями подложки соединительной подложки,

Фиг. 4 – частичное представление соединения, установленного между присоединительной поверхностью подложки соединительной подложки и боковой присоединительной поверхностью полупроводникового кристалла,

Фиг. 5 – другой вариант осуществления многослойного пакета полупроводниковых кристаллов,

Фиг. 6 – другой вариант осуществления многослойного пакета полупроводниковых кристаллов,

Фиг. 7 – другой вариант осуществления многослойного пакета полупроводниковых кристаллов,

Фиг. 8 – частичное представление полупроводниковой пластины для изготовления полупроводниковых кристаллов для образования представленного на фиг. 1-7 многослойного пакета полупроводниковых кристаллов на виде сверху.

Фиг. 1 показывает многослойный пакет 10 полупроводниковых кристаллов, который расположен на плате подключения, которая служит для присоединения многослойного пакета полупроводниковых кристаллов к другим, не представленным здесь подробно полупроводниковым конструктивным группам электронного аппаратного устройства. Многослойный пакет полупроводниковых кристаллов включает в себя несколько расположенных друг над другом в многослойной компоновке 18 полупроводниковых кристаллов 11, которые в данном случае снабжены на двух лежащих друг напротив друга краях кристалла 12 боковыми присоединительными поверхностями 13. Между верхней стороной 14 нижнего полупроводникового кристалла 11 и нижней стороной верхнего полупроводникового кристалла 11 в данном случае предусмотрен соответственно один электроизолирующий клеевой слой 16, который закрепляет 25 полупроводниковый кристалл 11 многослойной компоновки 18 в его механическом соединении, и одновременно, обеспечивает, при расположении между нижней стороной нижнего полупроводникового кристалла 11 и его платой 17 подключения, механическое соединение многослойной компоновки 18 полупроводниковых кристаллов с платой 17 подключения. Для образования многослойного пакета полупроводниковых кристаллов многослойная компоновка 18 полупроводниковых кристаллов посредством боковых присоединительных поверхностей 13 полупроводниковых кристаллов электропроводящим образом контактирует с двумя соединительными подложками 19 таким образом, что соответственно одна боковая присоединительная поверхность 13 соединена с одной расположенной на контактной поверхности соединительной подложки 19 присоединительной поверхностью 21 подложки. Как показывает фиг. 2, в случае представленного выше варианта 5 осуществления, на расположенных противоположно друг другу краях кристалла 12 соответственно предусмотрены пять присоединительных поверхностей 22 кристалла, которые простираются, по меньшей мере, частью их поверхности как боковая присоединительная поверхность 13 на боковой поверхности 23 полупроводникового кристалла 11. При этом боковые поверхности 23 10 расположенных в многослойной компоновке 18 полупроводниковых кристаллов 11 находятся, как показывает, прежде всего, фиг. 1, в общей плоскости боковых поверхностей S, которая расположена параллельно контактной поверхности соединительной подложки 19 таким образом, что присоединительные поверхности 21 подложки соединены с полупроводниковым кристаллом 11 15 посредством расположенного соответственно между присоединительными поверхностями 21 подложки и боковыми присоединительными поверхностями 13 связующего материала 24 в общей присоединительной плоскости VI.

В случае представленного варианта осуществления, в качестве связующего материала применен материал для пайки, который, как представлено, прежде 20 всего, на фиг. 3, нанесен в форме контактных столбиков на присоединительные поверхности 21 подложки уже перед осуществлением соединения соединительной подложки 19 с многослойной компоновкой 18 полупроводниковых кристаллов. Как, кроме того, показано на фиг. 3, в случае представленного варианта осуществления, боковые присоединительные 25 поверхности 13 имеют для образования контактной выемки 26 вогнутую контактную поверхность 27, которая снабжена контактным металлическим покрытием 28, которое, при последующем контактировании, в рамках которого производится расплавление контактных столбиков, обеспечивает возможность улучшенного увлажнения боковых присоединительных поверхностей 13.

Как показывает, прежде всего, фиг. 2, на которой представлено расположение соединительной подложки 19 относительно боковой поверхности 23 полупроводникового кристалла 11, выполненная в боковых присоединительных поверхностях 13 контактная выемка 26 делает возможным выполнение особо незначительного расстояния d между контактной поверхностью соединительной подложки 19 и боковой поверхностью 23 полупроводникового кристалла 11, поскольку контактные столбики при образовании соединения погружаются, по меньшей мере, частично в контактные выемки 26 на боковых присоединительных поверхностях 13.

Фиг. 4 поясняет на схематическом изображении в разрезе установленное контактирование между платой 17 подключения и многослойным пакетом 10 полупроводниковых кристаллов между боковой присоединительной поверхностью 13 полупроводникового кристалла 11 и присоединительной поверхностью 21 подложки соединительной подложки 19, с одной стороны, и 10 другой присоединительной поверхностью 29 подложки соединительной подложки 19 и присоединительной поверхностью платы в составе платы 17 подключения, с другой стороны. При этом выполненная в соединительной подложке 19 структура 31 соединительных проводников делает возможным соединение между платой 17 15 подключения и всеми полупроводниковыми кристаллами 11, которые могут быть электропроводящим образом присоединены посредством их боковых присоединительных поверхностей 13 к соединительной подложке 19. Расположенные на контактной поверхности соединительной подложки 19 присоединительные поверхности 21 подложки опять-таки делают возможными 20 контактирование соединительной подложки 19 с выполненными во внутренних токопроводящих дорожках 32 полупроводниковых кристаллов 11, в данном случае подробно не представленными, интегральными схемами полупроводниковых кристаллов 11.

Фиг. 5 показывает многослойный пакет 40 полупроводниковых кристаллов, который имеет, в случае представленного варианта осуществления, две многослойные компоновки 41, 42 полупроводниковых кристаллов, которые соединены друг с другом посредством расположенных между обеими многослойными компоновками 41, 42 подобно сэндвичу соединительных подложек 43. Для этого, соединительная подложка 43 имеет две лежащие друг 30 напротив друга контактные поверхности 44, 45, которые соответственно снабжены присоединительными поверхностями 46, 47 подложки, которые имеют выполненные из связующего материала 24 контактные столбики для соответствующего соединения с боковыми присоединительными поверхностями 13 расположенных в многослойных компоновках 41, 42 друг над другом полупроводниковых кристаллов 11. Дополнительно к соединяющим полупроводниковые кристаллы 11 многослойных компоновок 41, 42 друг с другом соединительным подложкам 43, многослойные компоновки 41, 42 снабжены соответственно одной другой 5 соединительной подложкой 19 таким образом, что многослойный пакет 40 полупроводниковых кристаллов имеет многослойные компоновки 41, 42, которые расположены соответственно между двумя соединительными подложками 19 и 43, причем расположенные подобно сэндвичу между многослойными компоновками 41, 42 соединительные подложки 43 10 одновременно делают возможным электрическое соединение между многослойными компоновками 41,42.

Фиг. 6 показывает многослойный пакет 50 полупроводниковых кристаллов, который, сравнительно с представленным на фиг. 1 многослойным пакетом полупроводниковых кристаллов, имеет лишь одну многослойную компоновку 15 18, причем контактирующая с полупроводниковым кристаллом 11 многослойной компоновки 18 посредством боковых присоединительных поверхностей 41 соединительная подложка 43, как уже выше описано с отсылками на фиг. 5, снабжена на двух лежащих друг напротив друга контактных поверхностях 44, 45 присоединительными поверхностями 46, 47 подложки, и соединена во второй 20 присоединительной плоскости V2 посредством расположенных на присоединительных поверхностях 47 подложки контактных столбиков с другой подложкой 52, которая, например, в качестве охлаждающей подложки делает возможным дополнительный отвод тепла от многослойного пакета 50 полупроводниковых кристаллов.

Фиг. 7 показывает многослойный пакет 60 полупроводниковых кристаллов, в котором, в отличие от представленного на фиг. 1 многослойного пакета полупроводниковых кристаллов, для образования многослойной компоновки 61 применены полупроводниковый кристалл 62 и полупроводниковый кристалл 63, причем полупроводниковый кристалл 62, дополнительно к предусмотренным на 30 его боковых поверхностях 23 боковым присоединительным поверхностям 13, снабжен на его нижней стороне 64 присоединительными поверхностями 65 кристалла. Полупроводниковые кристаллы 63, кроме того, имеют на их верхней стороне 66 другие присоединительные поверхности 67 кристалла таким образом, что посредством расположенного соответственно между присоединительными поверхностями 64 и 67 кристалла связующего материала 24 может быть осуществлено не только электрическое контактирование между полупроводниковыми кристаллами 62, 63 посредством боковых присоединительных поверхностей 13 с соединительными подложками 19, но 5 также полупроводниковые кристаллы 62, 63 могут непосредственно контактировать друг с другом.

Фиг. 8 показывает в схематическом представлении выполненные в полупроводниковой пластине 70 полупроводниковые кристаллы 11 перед их разделением из полупроводниковой пластины 70, причем схематически представлен растр 71 разграничительных линий с простирающимися под прямым углом друг к другу разграничительными линиями 72, 73. Разделение кристаллов 11 из полупроводниковой пластины 70 происходит вдоль разграничительных линий 72, 73, причем вдоль разграничительных линий 71, 71, предпочтительно, по типу столбцов, образованы выполненные в полупроводниковой пластине, 15 называемые в профессиональном обиходе "сквозными соединениями через кремний" (TSV), соединительные элементы 74. При рассечении полупроводниковой пластины 70 вдоль разграничительных линий 72, 73 могут быть образованы простирающиеся в перпендикулярных плоскости чертежа плоскостях раздела боковые поверхности 23 полупроводниковых кристаллов 11, 20 причем выполненные при этом в соединительных элементах 74 разделительные поверхности образуют собой боковые присоединительные поверхности 13. При подходящем профилировании применяемого при этом разделительного рабочего органа, одновременно с рассечением соединительных элементов 74 может быть выполнена представленная на фиг. 2 и 3 контактная выемка 26.

Изобретение относится к многослойному пакету (10) полупроводниковых кристаллов с несколькими расположенными в многослойной компоновке (18) полупроводниковыми кристаллами (11) и по меньшей мере с одной соединяющей полупроводниковые кристаллы (11) друг с другом соединительной подложкой (19), причем полупроводниковые кристаллы (11) по меньшей мере на одном крае (12) кристалла снабжены по меньшей мере одной присоединительной поверхностью кристалла, которая, по меньшей мере, частично простирается как боковая присоединительная поверхность (13) в выполненной на крае (12) кристалла боковой поверхности (23) полупроводникового кристалла, и причем снабженные боковой присоединительной поверхностью (13) боковые поверхности (23) полупроводниковых кристаллов (11) расположены в общей плоскости S боковых поверхностей многослойной компоновки (18) полупроводниковых кристаллов, и причем соединительная подложка (19) с контактной поверхностью (20) расположена параллельно плоскости S боковых поверхностей полупроводниковых кристаллов (11) и для соединения выполненной в соединительной подложке (19) структуры (31) соединительных проводников имеет выполненные на контактной поверхности (20) присоединительные поверхности (21) подложки, которые в параллельной контактной поверхности (20) присоединительной плоскости VI, электропроводящим образом посредством связующего материала соединены с боковыми присоединительными поверхностями (13). 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Многослойный пакет (10, 40, 50, 60) полупроводниковых кристаллов с несколькими расположенными в многослойной компоновке (18, 41, 42, 61) полупроводниковыми кристаллами (11, 62, 63) и по меньшей мере с одной соединяющей полупроводниковые кристаллы (11, 62, 63) друг с другом соединительной подложкой (19, 43), причем полупроводниковые кристаллы (11, 62, 63) по меньшей мере на одном крае (12) кристалла снабжены по меньшей мере одной присоединительной поверхностью кристалла, которая, по меньшей мере, частично простирается как боковая присоединительная поверхность (13) в выполненной на крае (12) кристалла боковой поверхности (23) полупроводникового кристалла (11, 62, 63), причем боковые присоединительные поверхности (13) для образования контактной выемки (26) имеют вогнутую контактную поверхность (27), и контактные поверхности (27) смежных в многослойной компоновке (18, 41, 42, 61) полупроводниковых кристаллов (11, 15 62, 63) образуют простирающийся в направлении высоты пакета контактный желоб, и причем снабженные боковой присоединительной поверхностью (13) боковые поверхности (23) полупроводниковых кристаллов (11, 62, 63) расположены в общей плоскости S боковых поверхностей многослойной компоновки (18, 41, 42, 61) полупроводниковых кристаллов, и причем соединительная подложка (19, 43) с контактной поверхностью (20) расположена параллельно плоскости S боковых поверхностей полупроводниковых кристаллов (11, 62, 63) и для соединения выполненной в соединительной подложке (19, 43) структуры (31) соединительных проводников имеет выполненные на контактной поверхности (20) присоединительные поверхности (21) подложки, которые в 2 параллельной контактной поверхности (20) присоединительной плоскости VI, электропроводящим образом посредством связующего материала (24) соединены с боковыми присоединительными поверхностями (13), причем расположенный на присоединительных поверхностях (21) подложки соединительной подложки (19, 43) связующий материал (24) образует выпуклые контактные столбики (25), которые входят с зацеплением в контактные выемки (26) боковых присоединительных поверхностей (13).

2. Многослойный пакет полупроводниковых кристаллов по п. 1, отличающийся тем, что боковые присоединительные поверхности (13) образованы соответственно из поверхностей раздела расположенных в плоскостях раздела полупроводниковой пластины (70) соединительных элементов (74), которые рассекаются для образования разделительной поверхности при разделении полупроводниковых кристаллов (11, 62, 63) из полупроводниковой пластины (70).

3. Многослойный пакет полупроводниковых кристаллов по п. 2, отличающийся тем, что боковые присоединительные поверхности (13) имеют нанесенное после разделения полупроводниковых кристаллов (11, 62, 63) из полупроводниковой пластины (70) на боковые присоединительные поверхности (13) контактное металлическое покрытие (28).

4. Многослойный пакет полупроводниковых кристаллов по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что полупроводниковые кристаллы (62, 63) дополнительно к боковым присоединительным поверхностям на их верхней стороне (66) и/или их нижней стороне (64), по меньшей мере, частично снабжены по меньшей мере одной другой присоединительной поверхностью (67) кристалла.

5. Многослойный пакет полупроводниковых кристаллов по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что соединительная подложка (43) противоположно контактной поверхности (44) имеет вторую контактную поверхность (45) с присоединительными поверхностями подложки для образования второй присоединительной плоскости V2.

6. Многослойный пакет полупроводниковых кристаллов по п. 5, отличающийся тем, что вторая присоединительная плоскость V2 служит для соединения со второй многослойной компоновкой (42) полупроводниковых кристаллов (11, 62, 63) таким образом, что соединительная подложка (43) расположена между обеими многослойными компоновками (41, 42) подобно сэндвичу.

7. Многослойный пакет полупроводниковых кристаллов по п. 5, отличающийся тем, что вторая присоединительная плоскость V2 служит для соединения с функциональной подложкой.

8. Многослойный пакет полупроводниковых кристаллов по п. 7, отличающийся тем, что функциональная подложка выполнена в виде полупроводникового кристалла.

9. Многослойный пакет полупроводниковых кристаллов по п. 7, отличающийся тем, что функциональная подложка выполнена в виде охлаждающей подложки.

10. Многослойный пакет полупроводниковых кристаллов по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что для образования заданной высоты пакета многослойной компоновки (18, 41, 42, 61) между полупроводниковыми кристаллами (11, 62, 63) расположены распорные элементы.

11. Многослойный пакет полупроводниковых кристаллов по п. 10, отличающийся тем, что распорные элементы выполнены в виде фасонных тел в соединяющем полупроводниковые кристаллы (11, 62, 63) друг с другом клеевом веществе.

12. Полупроводниковый кристалл для изготовления многослойного пакета полупроводниковых кристаллов по одному из п.п.1-11, имеющий боковые присоединительные поверхности (13), образованные соответственно из поверхности раздела расположенных в плоскостях раздела полупроводниковой пластины (70) соединительных элементов (74), которые рассекаются для образования разделительной поверхности при разделении полупроводниковых кристаллов (11, 62, 63) из полупроводниковой пластины (70).

13. Полупроводниковый кристалл по п. 12, отличающийся тем, что боковые присоединительные поверхности (13) имеют нанесенное после разделения полупроводниковых кристаллов (11, 62, 63) из полупроводниковой пластины (70) на боковые присоединительные поверхности (13) контактное металлическое покрытие (28).

14. Полупроводниковый кристалл по п. 12 или 13, отличающийся тем, что боковые присоединительные поверхности (13) для образования контактной выемки (26) имеют вогнутую контактную поверхность (27).