CN1614792A - 一种半导体器件及其制备方法 - Google Patents
一种半导体器件及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1614792A CN1614792A CN 200310105615 CN200310105615A CN1614792A CN 1614792 A CN1614792 A CN 1614792A CN 200310105615 CN200310105615 CN 200310105615 CN 200310105615 A CN200310105615 A CN 200310105615A CN 1614792 A CN1614792 A CN 1614792A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- semiconductor device
- protective layer
- metal
- contact
- type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 44
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 55
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 22
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 14
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 9
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 8
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 8
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 claims description 4
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
本发明公布了一种提高半导体器件接触电极表面质量的方法，该方法在芯片制造过程中采用电极上生长一层保护层，在完成金属退火后将保护层去除。这样在电极上有保护层保护，避免了在工艺过程或退火过程中电极被杂质沾污。
Description
一、技术领域：
本发明涉及一种半导体器件及其制备方法。
二、背景技术：
接触电极是半导体器件必不可少的组成部分。一种常规半导体器件的结构如图1，包括一个基板，基板一侧的第一种导电性金属接触，基板另一侧有可以产生光辐射的半导体器件结构，在半导体器件结构上有第二种导电性金属接触。另一种常规半导体器件的结构如图二，包括一个基板，基板一侧有可以产生光辐射的半导体器件结构，在半导体器件结构上有第一种导电性金属接触和第二种导电性金属接触。
金属接触是连接半导体器件结构与电源的界面，应有良好的可焊或可键合性能。本专利目的在于通过芯片工艺的创新，改善金属接触的可焊或可键合性。
如图1的半导体器件的常规工艺为：通过物理蒸发或溅射方法制备第二种导电性金属接触，对半导体器件第二种导电性金属接触退火(温度300-600℃)，再将半导体器件减薄到需要的厚度，制备第一种导电性金属接触，然后，对半导体器件第一种导电性金属接触退火(温度300-600℃)。
如图2的半导体器件的常规工艺为：通过化学方法，刻蚀半导体器件到与表面不同导电类型的半导体层，通过物理蒸发或溅射方法制备第一种或第二种导电性金属接触，对此导电性金属接触退火(温度300-600℃)，制备另一种导电性金属接触，对半导体器件另一种导电性金属接触退火(温度300-600℃)。再将半导体器件减薄到需要的厚度。
半导体器件的常规工艺可以满足大多数应用要求，但仍有改进的空间。
三、发明内容：
本发明提出了一种半导体器件及其制备方法，一种半导体器件，包括：一个基板；
基板一侧的第一种导电性金属接触；
基板另一侧有外延的半导体器件结构；
在半导体器件结构上有若干种导电性金属接触；
此半导体器件在退火过程中，金属接触上全部或部分有一层牺牲性的保护层。
在半导体器件结构上有第二种导电性金属接触；也可为在半导体器件结构上有第一种和第二种导电性金属接触；金属接触表面为金或含金的合金；牺牲性保护层为SiO2，Si3N4等，牺牲性保护层为金属，牺牲性保护层可以承受退火温度的工艺。
一种半导体器件的制备方法，其步骤是首先对外延片进行清洗，制备P型或N型层电极金属材料(a)，接触电极金属通常由电子束蒸发或热蒸发镀到外延表面。第二步：将按照本发明，在接触电极金属表面覆盖一层保护层(b)，如SiO2，Si3N4；对外延片进行光刻、蚀刻等工艺处理，形成P型或N型电极(c)。在此工艺过程中，P型或N型电极上面保留保护层。第三步：经过去胶、接触电极金属退火、背面减薄、背金蒸镀和背金退火等工艺处理，去除保护层(d)。
保护层的厚度以可以保护和覆盖接触电极金属为目的，约100埃以上；接触电极金属材料可以是，但不局限于，金、铍、锌、钛、铝金属及其合金；接触电极金属表面覆盖一层保护层的方法也可以采用SOG(spin on glass)，以旋转甩覆方法覆盖于电极表面。
该方法提高半导体器件接触电极表面质量，在芯片制造过程中采用电极上生长一层保护层，在完成金属退火后将保护层去除。这样在电极上有保护层保护，避免了在工艺过程或退火过程中电极被杂质沾污。此保护层需要耐高温(金属退火温度)。此工艺发明可以显著改善接触电极表面的可焊或可键合性。
四、附图说明：
图1一种常规半导体器件结构。
图2另一种常规半导体器件结构。
图3为本发明的一种实施例示意图。
图4为本发明的又一种实施例示意图。
五、具体实施方式：
以下结合附图对本发明实施例作进一步说明。实施例以AlGaInP发光二极管为半导体器件例。
图3为AlGaInP发光二极管芯片按本发明方法的一种制造工艺。首先，对GaAs外延片进行清洗，制备P型层电极金属材料(a)。P型接触电极金属材料可以是，但不局限于，金、铍、锌、钛、铝金属及其合金。P型接触电极金属通常由电子束蒸发或热蒸发镀到外延表面。第二步：将按照本发明，在P型接触电极金属表面覆盖一层保护层(b)，如SiO2，Si3N4。此保护层通过化学气象沉积、蒸发或溅射方法覆盖于电极表面。也可以采用SOG(spin on glass)，以旋转甩覆方法覆盖于电极表面。此保护层的厚度以可以保护和覆盖P型接触电极金属为目的，约100埃以上。太薄在随后的工艺中无法保护P型接触电极金属。第三步：对外延片进行光刻、蚀刻等工艺处理，形成P型电极(c)。在此工艺过程中，P型电极上面保留保护层。第四步：经过去胶、P型接触电极金属退火、背面减薄、背金蒸镀和背金退火等工艺处理，去除保护层(d)。由于在电极上有保护层保护，避免了在工艺过程或退火过程中电极被杂质沾污导致的接触电极金属质量退化。
图4为AlGaInP发光二极管芯片按本发明方法的另一种制造工艺。首先，对GaAs外延片进行清洗，制备P型层电极金属材料(a)。P型接触电极金属材料可以是，但不局限于，金、铍、锌、钛、铝金属及其合金。P型接触电极金属通常由电子束蒸发或热蒸发镀到外延表面。第二步：对外延片进行光刻、蚀刻等工艺处理，形成P型电极，然后去除光刻胶(b)。第三步：将按照本发明，在外延片表面，包括P型接触电极金属表面，覆盖一层保护层(c)，如SiO2，Si3N4。此保护层通过化学气象沉积、蒸发或溅射方法覆盖于电极表面。也可以采用SOG(spin on glass)，以旋转甩覆方法覆盖于电极表面。此保护层的厚度以可以保护和覆盖P型接触电极金属为目的，约100埃以上。太薄在随后的工艺中无法保护P型接触电极金属。第四步：P型接触电极金属退火、背面减薄、背金蒸镀和背金退火等工艺处理，去除保护层(d)。
保护接触电极金属表面，避免接触电极金属表面在工艺过中电极被杂质沾污，可以用于其他半导体器件接触电极。本方法也可以用于n-型接触电极金属。
Claims (10)
1.一种半导体器件，包括：
一个基板；
基板一侧的第一种导电性金属接触；
基板另一侧有外延的半导体器件结构；
在半导体器件结构上有若干种导电性金属接触；
此半导体器件在退火过程中，金属接触上全部或部分有一层牺牲性的保护层。
2 如权利要求1所述，其特征是在半导体器件结构上有第二种导电性金属接触。
3 如权利要求1所述，其特征是在半导体器件结构上有第一种和第二种导电性金属接触。
4 如权利要求1所述，金属接触表面为金或含金的合金。
5 如权利要求1所述，牺牲性保护层为SiO2，Si3N4等，牺牲性保护层可以承受退火温度的工艺。
6 如权利要求1所述，牺牲性保护层为金属，牺牲性保护层可以承受退火温度的工艺。
7 一种半导体器件的制备方法，其步骤是首先对外延片进行清洗，制备P型或N型层电极金属材料(a)，接触电极金属通常由电子束蒸发或热蒸发镀到外延表面。第二步：将按照本发明，在接触电极金属表面覆盖一层保护层(b)，如SiO2，Si3N4；对外延片进行光刻、蚀刻等工艺处理，形成P型或N型电极(c)。在此工艺过程中，P型或N型电极上面保留保护层。第三步：经过去胶、接触电极金属退火、背面减薄、背金蒸镀和背金退火等工艺处理，去除保护层(d)。
8 如权利要求7所述的一种半导体器件的制备方法，其特征是保护层的厚度以可以保护和覆盖接触电极金属为目的，约100埃以上。
9 如权利要求7所述的一种半导体器件的制备方法，其特征是接触电极金属材料可以是，但不局限于，金、铍、锌、钛、铝金属及其合金。
10 如权利要求7所述的一种半导体器件的制备方法，其特征是在接触电极金属表面覆盖一层保护层的方法也可以采用SOG(spin onglass)，以旋转甩覆方法覆盖于电极表面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2003101056152A CN100428504C (zh) | 2003-11-06 | 2003-11-06 | 一种半导体器件及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2003101056152A CN100428504C (zh) | 2003-11-06 | 2003-11-06 | 一种半导体器件及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1614792A true CN1614792A (zh) | 2005-05-11 |
| CN100428504C CN100428504C (zh) | 2008-10-22 |
Family
ID=34757347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2003101056152A Expired - Lifetime CN100428504C (zh) | 2003-11-06 | 2003-11-06 | 一种半导体器件及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100428504C (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102130221B (zh) * | 2010-01-13 | 2013-03-27 | 晶元光电股份有限公司 | 发光二极管的形成方法 |
| CN103811992A (zh) * | 2014-02-13 | 2014-05-21 | 廉鹏 | 一种半导体激光器芯片及其制造方法 |
| CN103811991A (zh) * | 2014-02-13 | 2014-05-21 | 廉鹏 | 一种提高半导体激光器芯片散热效率的方法 |
| CN105336568A (zh) * | 2014-07-10 | 2016-02-17 | 北大方正集团有限公司 | 功率器件快速退火方法和功率器件 |
| CN109817586A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-05-28 | 厦门市三安集成电路有限公司 | 高温退火时保护功率器件金属接触的方法和金属接触结构 |
| CN112688168A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-20 | 厦门三安光电有限公司 | 激光二极管及其制备方法 |
| CN112993112A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-18 | 华灿光电(苏州）有限公司 | 发光二极管芯片制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3278951B2 (ja) * | 1992-10-23 | 2002-04-30 | ソニー株式会社 | オーミック電極の形成方法 |
| US5760423A (en) * | 1996-11-08 | 1998-06-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light emitting device, electrode of the same device and method of manufacturing the same device |
| JP2002314131A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-25 | Showa Denko Kk | 透光性電極及びその製造方法並びにそれを用いたｉｉｉ族窒化物半導体発光素子 |
-
2003
- 2003-11-06 CN CNB2003101056152A patent/CN100428504C/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102130221B (zh) * | 2010-01-13 | 2013-03-27 | 晶元光电股份有限公司 | 发光二极管的形成方法 |
| CN103811992A (zh) * | 2014-02-13 | 2014-05-21 | 廉鹏 | 一种半导体激光器芯片及其制造方法 |
| CN103811991A (zh) * | 2014-02-13 | 2014-05-21 | 廉鹏 | 一种提高半导体激光器芯片散热效率的方法 |
| CN105336568A (zh) * | 2014-07-10 | 2016-02-17 | 北大方正集团有限公司 | 功率器件快速退火方法和功率器件 |
| CN109817586A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-05-28 | 厦门市三安集成电路有限公司 | 高温退火时保护功率器件金属接触的方法和金属接触结构 |
| CN112688168A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-20 | 厦门三安光电有限公司 | 激光二极管及其制备方法 |
| CN112993112A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-18 | 华灿光电(苏州）有限公司 | 发光二极管芯片制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100428504C (zh) | 2008-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101336485B (zh) | Tft基板及tft基板的制造方法 | |
| CN101606246B (zh) | 使用GaN LED芯片的发光器件 | |
| US7928449B2 (en) | Light emitting device and manufacturing method thereof | |
| JP2008503900A (ja) | 改良光出力を提供する縦型半導体装置 | |
| CN113257972B (zh) | 一种硅基发光二极管结构及其制备方法 | |
| JP2008112957A (ja) | ＧａＮ系ＬＥＤチップ | |
| TWI617052B (zh) | 半導體裝置之製造方法 | |
| GB2109995A (en) | Semiconductor structures and methods of forming such structures | |
| EP2673810A1 (en) | Method of manufacturing a light emitting diode | |
| WO2013017040A1 (zh) | 一种通过湿法剥离GaN基外延层和蓝宝石衬底来制备垂直结构发光二极管的方法 | |
| CN1554975A (zh) | 有源矩阵基片、显示装置及制造有源矩阵基片的方法 | |
| CN1787234A (zh) | 一种量子阱红外探测器焦平面的制备方法 | |
| CN108011002A (zh) | 一种紫外led芯片制作方法 | |
| EP1592070B1 (de) | Strahlungsemittierendes und/oder -empfangendes Halbleiterbauelement und Verfahren zur strukturierten Aufbringung eines Kontakts auf einen Halbleiterkörper | |
| CN1197932A (zh) | 薄膜致动镜阵列及其制作方法 | |
| CN1614792A (zh) | 一种半导体器件及其制备方法 | |
| CN1182593C (zh) | 氧化锌紫外光电探测器原型器件的制备方法 | |
| KR20070044099A (ko) | 질화물 반도체 발광 다이오드 및 그 제조방법 | |
| CN108767081A (zh) | 倒装发光二极管及其制作方法 | |
| CN1945860A (zh) | 一种发光二极管的电极制备方法 | |
| RU2685015C2 (ru) | Способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом на утоняемой подложке | |
| KR101004858B1 (ko) | 화합물 반도체 발광 소자 및 그 제조방법 | |
| US20120287956A1 (en) | Semiconductor laser | |
| CN101268560B (zh) | 氮化物系半导体发光元件及其制造方法 | |
| JP4570255B2 (ja) | 光電変換装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Lightning Optoectronic Technology (Shenzhen) Co.,Ltd. Assignor: XIAMEN SANAN OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY Co.,Ltd. Contract record no.: 2010440020065 Denomination of invention: Semiconductor device and preparation method thereof Granted publication date: 20081022 License type: Exclusive License Open date: 20050511 Record date: 20100607 |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231106 Address after: Yuanqian village, Shijing Town, Nan'an City, Quanzhou City, Fujian Province Patentee after: QUANZHOU SAN'AN SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 361009 no.1721-1725, Luling Road, Siming District, Xiamen City, Fujian Province Patentee before: XIAMEN SANAN OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20081022 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |