CH632356A5 - Verfahren zur herstellung von metallmustern auf siliziumscheiben fuer die thermomigration. - Google Patents
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Description
632356 2
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von Metallmustern auf Silizi- mit Hilfe eines Photolithographie- oder eines Siebdruckverfah-umscheiben für die Thermomigration, dadurch gekennzeich- rens erzeugt wird.
met, dass eine 5 bis loo Jim dicke Metallschicht (2) auf die Ober- Der Temperungsprozess wird vorzugsweise in einer Inertfläche der Siliziumscheibe ( 1 ) aufgebracht wird, dass auf diese 5 gasatmosphäre bei einer Temperatur von 560 bis 570 °C wäh-Metallschicht (2) eine dem Muster entsprechende Photolack- rend etwa 30 Minuten durchgeführt.
schicht (3) erzeugt wird, dass die von der Photolackschicht Als zu migrierendes Metall eignet sich besonders Alumi-
nicht bedeckten Bereiche der Metallschicht (2) weggeätzt wer- nium. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand von den, dass danach die Photolackschicht (3) entfernt wird, und Zeichnungen erläutert, aus dem weitere Vorteile der Erfindung dass die verbleibende Metallschicht (4) einem Temperungspro- io hervorgehen. Dabei ist in den Figuren 1 bis 3 schematisch die zess unterzogen wird. Siliziumscheibe nach den einzelnen Verfahrensabschnitten dar-
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, gestellt.
dass die Photolackschicht (3) mit Hilfe eines Photolithogra- In allen Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf phie- oder eines Siebdruckverfahrens erzeugt wird. gleiche Teile.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, is Nach der Reinigung einer einkristallinen Siliziumscheibe 1 dass der Temperungsprozess in einer Inertgasatmosphäre bei wird eine beispielsweise 17 um dicke Aluminiumschicht 2 auf einer Temperatur von 560 bis 570 °C während etwa 30 Minuten die Oberfläche dieser Siliziumscheibe aufgedampft (Fig. 1). durchgeführt wird. Vorzugsweise ist die Siliziumscheibe 1 derart geschnitten, dass
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, die Oberflächenebene in der (111)-Kristallebene liegt.
dass die Oberflächenebene der Siliziumscheibe ( 1 ), die (111 )- 20 Anschliessend wird eine Photolackschicht auf die Alumini-Ebene ist. umschicht 2 aufgetragen und das gewünschte Muster wird bei-
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, spielsweise mit Hilfe eines Siebdruckverfahrens auf der Photo-dass als zu migrierendes Metall Aluminium verwendet wird. lackschicht erzeugt, so dass nur an den Stellen 3 Photolack bleibt, an denen sich das zu migrierende Aluminium befinden 25 soll (Fig. 2).
Danach wird die von der Photolackschicht 3 nicht bedeckte Aluminiumschicht 2 beispielsweise mit einer Säure bestehend aus H3 PO4: HNO3 : H2O im Verhältnis 20:1:4, bei einer Tem-
Verfahren zur Herstellung von Metallmustern auf Silizium- peratur von 60 bis 65 °C weggeätzt und dann die Photolackscheiben für die Thermomigration sind beispielsweise aus der 30 schicht 3 abgetragen (Fig. 3).
US-PS 3,901,736 und der DT-OS 26 52 667 bekannt. Ein Das sich anschliessende Tempern erfolgt vorzugsweise in wesentliches Merkmal der bekannten Verfahren besteht darin, einer Inertgasatmosphäre (z.B. unter Stickstoff) bei einer Tem-dass das zu migrierende Metall, sei es in Form von Punkten peratur zwischen 560 und 570 °C während einer Zeitdauer von oder von Linien, zunächst seitlich abgestützt werden muss. etwa 30 Minuten. Durch diese knapp unter dem Eutektikum des Diese seitliche Abstützung geschieht dadurch, dass das Metall 35 Systems Aluminium/Silizium vorgenommene Temperung wird entweder in zuvor in die Siliziumscheibe eingeätzte Gräben das Einlegieren des Aluminiums in die Siliziumscheibe zu eingebracht wird (US-PS 3,901,736) oder indem das Metallmu- Beginn der eigentlichen Thermomigration erleichtert. Ferner ster durch eine Isolationsschicht (z.B. aus Siliziumoxid oder Sili- ergibt sich dadurch ein senkrechter Richteffekt, da das Alumi-ziumnitrid) seitlich eingeschlossen wird (DT-OS 26 52 667). nium vornehmlich durch die zuvor eingesinterte Grenzfläche Diese bekannten Verfahren benötigen daher eine relativ grosse 40 in das Silizium einlegiert, und sich nicht seitlich verbreitert. Anzahl von Verfahrensschritten, die der eigentlichen Thermo- Damit wird die anfänglich seitliche Führung des Aluminiums migration vorausgehen. durch einen Aetzgraben oder eine Isolationsschicht überflüs-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein sig.
Verfahren der eingangs erwähnten Art anzugeben, bei dem die Nach dieser Vorbehandlung kann dann die eigentliche Zahl der Verfahrensschritte vor der eigentlichen Thermomi- 45 Thermomigration in an sich bekannter Weise erfolgen.
gration gering ist und bei dem sowohl das Aufbringen einer Isolationsschicht als auch das Aetzen von Gräben entfällt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass Liste der verwendeten Bezeichnungen zunächst eine 5 bis 100 (im dicke Metallschicht auf die Oberfläche der Siliziumscheibe aufgebracht wird, dass auf diese 501 = Siliziumscheibe Metallschicht eine dem Muster entsprechende Photolack- 2 = Metallschicht schicht erzeugt wird, dass die von der Photolackschicht nicht 3 = Photolackschicht bedeckten Bereiche der Metallschicht dann weggeätzt werden, 4 = (nach den einzelnen Verfahrensschritten) verbleibende dass danach die Photolackschicht entfernt wird und dass die Aluminiumschicht (die in die Siliziumscheibe 1 einmigriert werverbleibende Metallschicht einem Temperungsprozess unter- 55 den soll.)
zogen wird.
G
1 Blatt Zeichnungen
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