CS203400B1 - Způsob výroby polovodičových součástek - Google Patents

Description

Vynález ae týká způsobu výroby polovodičových součástek, při kterém se alespoň v jedné oblasti vymezené otvorem v dielektrické vrstvě vytváří elektrický kontakt ke křemíku pomocí silicidu kovu, přičemž kontakt pokračuje vodivým spojem, po povrchu dielektrické vrstvy.

Obvyklý postup při vytváření kontaktů ke křemíku pomocí silicidu kovu, zejména platiny nebo paládia, spočívá v nanesení tenké vrstvy tohoto kovu na povrch křemíku' pokrytého dielektrickou vrstvou s otvory vyleptanými v místech žádaných kontaktů. Při teplotě 200 až 1 000 °C dojde v oblastech vymezených těmito otvory k reakci kovu s křemíkem se vznikem silicidu kovu. Mimo tyto oblasti k reakci nedojde, nebot kov je od křemíku oddělen vrstvou dielektrika, zpravidla kysličníku křemičitého nebo nitridu křemíku. Vrstvu nezreagovaného kovu je třeba před započetím výroby vodivých spojů odstranit z povrchu dielektrika, nebot její adheze k povrchu dielektrika bývá zpravidla nedostatečná. Odstranění nezreagovaného kovu je nutno provádět leptáním v chemické lázni, která nesmí napadat silicid kovu v plochách kontaktů. Obvykle používané chemické lázně jsou lučavka královská pro sleptávání platiny a roztok jodu v jodidu draselném pro sleptávání paládia.

Vzhledem k tomu, že vrstva kovu tvořící silicid i vrstvy kovů tvořící vodivé spoje se nanášejí příbuznými technologiemi, zpravidla vakuovým napařováním nebo naprašováním, je nutnost sleptání nezreagovaného kovu před nanesením dalších kovových vrstev - a tedy přerušení vakuového procesu - velkou nevýhodou uvažovaného postupu, nehledě na obecné nevýhody plynoucí z povahy užívaných chemických lázní.

Uvedené nedostatky řeší způsob výroby polovodičových součástek podle vynálezu. Podstata vynálezu je v tom, že na povrch křemíku s dielektrickou vrstvou s vyleptanými otvory vymezujícími kontakty je nejprve nanesena vrstva kovu s typicky dobrou adhezi k dielektrické vrstvě, zejména titanu, a posléze vrstva kovu tvořícího s křemíkem silicid, zejména paládia nebo platiny. Pří teplotě 200 až 1 000 °C dojde ke vzájemné difúzi materiálů a k reakci, při které v plochách vymezených otvory vyleptanými v dielektrické vrstvě dojde k vytvoření silicidového kontaktu. Na povrchu dielektrika mimo oblasti kontaktů je možno kovové vrstvy ponechat a dokončit systém vodivých vrstev navazujících na vytvořené kontakty ke křemíku.

Výhodou způsobu výroby polovodičových součástek podle vynálezu je, že odpadá sleptávání nezreagovaného kovu v chemické lázni, a tudíž je možno nanášet obě jmenované kovové vrstvy i eventuálně nutné další kovové vrstvy bezprostředné po sobě a s výhodou ve stejném vakuovém napařovacím nebo naprašovacím zařízení bez přerušení vakua.

Vynález je dále objasněn na přiložených výkresech, kde jsou na detailu A polovodičové součástky podle obr. 1 znázorněny na obr. 2 až 7 pohledy v řezu na Šest etap výroby pol-ovodičové součástky /Schottkyho dioda/ podle vynálezu, na obr. 8 je půdorys řezu podle obr. 2 a na obr, 9 je půdorys řezu podle obr. 7.

Podle příkladu znázorněného na výkresech je vycházím polotovarem křemíková polovodičová destička 11 s dielektrickou vrstvou 1 2, ve které je vyleptán otvor 13 budoucího kontaktu /obr. 2, obr. 8/. Poté je na povrch destičky podle obr. 2 nanesena katodovým naprasováním vrstva titanu 14 a bezprostředně potom vrstva paládia 15 /obr. 3/. Pak je destička 11 podle obr. 3 zahřáta na teplotu .450 °C po dobu 30 minut. V ploše vymezené otvorem 13 se vytvoří silicid 16 paládia s obsahem titanu /obr. 4/. Potom jsou na destičku 11 podle obr. 4 naneseny katodovým naprasováním další kovové vrstvy 17 potřebné pro dokončení soustavy vodivých spojů /obr. 5/. Destička 11 podle obr. 5 je dále maskována běžnou fotolítografickou‘technikou tak, aby oblasti budoucích vodivých spojů byly zakryty rezistovou vrstvou 18 /obr. 6/. Kovové vrstvy v nezakrytých místech se. postupně odleptají v chemické lázni nebo jinou známou technikou. Po odstranění zbylého rezistu je metalizační systém hotov /obr. 7, obr. 9/.

Užití postupu podle vynálezu je vhodné všude tam, kde se uplatňují výhody silicidových kontaktů, zejména pří výrobě Schottkyho diod, výkonových vf tranzistorů, bipolárních integrovaných obvodů apod., a při výrobě součástek pro speciální použití. Zvláště výhodné je užití postupu dle vynálezu pro integrované obvody s nejvyšším stupněm integrace, kde se předpokládá užití iontového leptání pro tvarování propojovací sítě. Základním materiálem propojovací sítě při užití postupu dle vynálezu může být hliník i zlato.

Claims (2)

1. Způsob výroby polovodičových součástek s alespoň jedním kontaktem ke křemíku vytvořeným pomocí silicidu kovu v oblasti plošně vymezené otvorem v dielektrické vrstvě, vyznačený tím, že na povrch součástky s vhodně tvarovanou dielektrickou vrstvou je nejprve nanesena vrstva kovu zabezpečující adhezi dalších kovových vrstevk povrchu součástky a posléze je na povrch součástky nanesena vrstva jiného kovu tvořícího' s křemíkem silicid a působením tepla dojde v oblasti plošně’ vymezené otvorem v dielektrické vrstvě ke vzájemné reakci kovů a křemíku, při které vznikne silicid kovu, přičemž vrstvy kovů na povrchu dielektrika zůstanou ponechány a na povrch polovodičové součástky jsou naneseny další kovové vrstvy.

2. Způsob výroby polovodičových součástek podle bodu 1, vyznačený tím, že kov zabezpečující adhezi kovových vrstev k povrchu součástky je titan a kov tvořící s křemíkem silicid je platina nebo paládium.