DE10027931C1 - Verfahren zur rückseitigen elektrischen Kontaktierung eines Halbleitersubstrats während seiner Bearbeitung - Google Patents
Verfahren zur rückseitigen elektrischen Kontaktierung eines Halbleitersubstrats während seiner BearbeitungInfo
- Publication number
- DE10027931C1 DE10027931C1 DE10027931A DE10027931A DE10027931C1 DE 10027931 C1 DE10027931 C1 DE 10027931C1 DE 10027931 A DE10027931 A DE 10027931A DE 10027931 A DE10027931 A DE 10027931A DE 10027931 C1 DE10027931 C1 DE 10027931C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- substrate
- contact layer
- conductive contact
- facing
- trench
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 143
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 claims description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 101100346656 Drosophila melanogaster strat gene Proteins 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 241000881711 Acipenser sturio Species 0.000 description 1
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000003631 wet chemical etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
- H01L21/6833—Details of electrostatic chucks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Weting (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontaktierung einer Rückseite (9) eines Halbleitersubstrats (1), wobei die Rückseite (9) zumindest teilweise von einer isolierenden Schicht freigelegt wird, und das Substrat (1) mit seiner Rückseite (9) auf einer leitfähigen Kontaktschicht (3) angeordnet wird, die ihrerseits auf einem Substrathalter (2) angeordnet wird.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur rücksei
tigen elektrischen Kontaktierung eines Halbleitersubstrats
während seiner Bearbeitung.
Bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen werden Verfah
rensschritte verwendet, die eine elektrische Kontaktierung zu
dem zu bearbeitenden Substrat erfordern. Dies ist z. B. bei
elektrischen bzw. elektrochemischen Prozeßschritten der Fall.
Um sehr viele gleichartige Bauelemente parallel auf einem
Halbleitersubstrat herstellen zu können ist es erforderlich,
daß das Substrat durch den Prozeßschritt gleichmäßig bearbei
tet wird. Dies erfordert Kontaktierungsverfahren die einen
bezüglich des Substrats möglichst homogenen elektrischen Kon
takt herstellen. Ist kein homogener elektrischer Kontakt ge
währleistet, so ergibt sich eine Variation des elektrischen
Potentials über dem Substrat, was sich in einer inhomogenen
Prozeßführung bemerkbar machen kann und eine gleichmäßige
Durchführung des Prozeßschrittes verhindert. Die Schwankung
führt zu einer ungleichmäßigen galvanischen Abscheidung (bei
negativem Substratpotential) und einer ungleichmäßigen an
odischen Auflösung (bei positivem Substratpotential).
Bei der anodischen Auflösung des Substrats bilden sich z. B.
bei geeignet gewählter Dotierung und Elektrolytzusammenset
zung bei einem niedrigen anodischen Potential Poren aus und
bei einem hohen anodischen Potential elektropolierte Flächen.
Dies stellt eine gravierende Abhängigkeit der zu bildenden
Halbleiterbauelemente von dem anliegenden Potential dar und
kann die Bildung funktionierender Halbleiterbauelemente ver
hindern.
Die Bildung von Poren in Silizium ist z. B. für die Herstel
lung von Grabenkondensatoren interessant, da durch die Poren
bildung eine erhebliche Oberflächenvergrößerung und eine da
mit verbundene Kapazitätsvergrößerung realisiert werden kann.
Als Poren sind sogenannte Mesoporen mit einem Porendurchmes
ser im Bereich von 2-10 Nanometern (nm) besonders geeignet.
Da - wie bereits oben erwähnt - die Bildung von Poren von dem
elektrischen Potential abhängt, ist es von großer Wichtigkeit
dieses Potential möglichst gleichmäßig über das Substrat an
zulegen.
Die Patentanmeldung DE 197 28 962 A1 beschreibt beispielswei
se eine Vorrichtung zum Ätzen einer Halbleiterscheibe. Die
Vorrichtung ist beispielsweise dazu geeignet, eine Hauptflä
che der Halbleiterscheibe zu ätzen. Die Halbleiterscheibe
wird von der Rückseite her in ihrem Randbereich elektrisch
kontaktiert.
Die Druckschrift JP 59-41830 A betrifft eine Halterung eines
Halbleitersubstrats, mittels der eine Flüssigkeit zum Elek
troplattieren des Halbleitersubstrats gegen das Halbleiter
substrat gesprüht wird. Auch hier erfolgt die elektrische
Kontaktierung im rückseitigen Randbereich.
Die Druckschrift US 4,428,815 betrifft eine Vakuumhaltevor
richtung zum Halten zerbrechlicher Gegenstände wie beispiels
weise Halbleitersubstraten. Die elektrische Kontaktierung er
folgt mittels rückseitiger Kontaktelemente im Substratzen
trum.
Die Druckschrift US 5,437,777 betrifft eine Anlage zum Ab
scheiden einer Verdrahtungsebene auf einen Halbleiterwafer.
Um einen elektrischen Kontakt mit der Substratvorderseite zu
erreichen, werden Nadelelektroden auf die Vorderseite des
Substrats aufgesetzt.
Die Druckschrift JP 10-04639 A betrifft eine Anlage zum Elek
troplattieren. Dabei handelt es sich um ein galvanisches Ver
fahren zur Abscheidung einer beispielsweise metallischen
Schicht. Hierbei ist eine Haltevorrichtung für den Halblei
terwafer so ausgeführt, daß der Halbleiterwafer an seinem Um
fang kontaktiert wird.
In Druckschrift JP 62-293632 A wird eine mit Lochern versehe
ne isolierende Schicht vorgeschlagen, die zwischen einem
Halbleiterwafer und einem Chuck angeordnet wird.
Die Druckschrift JP 11-181600 A betrifft ein Verfahren zur
Überprüfung des elektrischen Kontakts von Anschlußpins einer
Elektroplattierungsvorrichtung. Die Anschlußpins sind mit ei
nem leitfähigen Film verbunden, der auf dem Wafer angeordnet
ist. Um den elektrischen Kontakt eines Anschlußpins zu über
prüfen wird der elektrische Widerstand dieses Anschlußpins zu
den anderen Anschlußpins bestimmt.
Ein bekanntes Verfahren, einen gleichmäßigen ganzflächigen
rückseitigen Kontakt herzustellen, ist z. B. in dem Patent
US 5,209,833 gezeigt. Es wird ein Elektrolytkontakt zu der
Substratrückseite hergestellt, der eine sehr geringe Schwan
kung des Kontaktwiderstands zwischen Substrat und Elektrolyt
gewährleistet.
Das Verfahren des ganzflächigen Elektrolytrückseitenkontakts
ist allerdings prozesstechnisch aufwendig, da der Elektrolyt
stets eine Naßzelle erfordert.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren
zur gleichmäßigen Kontaktierung eines Halbleitersubstrats an
zugeben.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren
zur rückseitigen elektrischen Kontaktierung eines Halbleiter
substrats während seiner Bearbeitung, wobei
- - ein Substrat, das eine Substratrückseite und eine ihr ge genüberliegende Substratvorderseite aufweist, von einer auf der Substratrückseite angeordneten isolieren den Schicht freigelegt wird und
- - das Substrat mit seiner Substratrückseite auf einem Sub strathalter angeordnet wird, wobei
- - zwischen dem Substrat und dem Substrathalter eine elek trisch leitfähige Kontaktschicht aus einem Halbleitermate rial angeordnet wird.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
daß auf einen Elektrolytkontakt verzichtet werden kann, der
eine aufwendige Naßzelle erfordern würde. Statt dessen wird
die elektrische Verbindung erfindungsgemäß durch eine elek
trisch leitfähige Kontaktschicht hergestellt, die in Kombina
tion mit einem Substrathalter verwendet werden kann, bei dem
es sich beispielsweise um einen metallischen bzw. metallbe
schichteten Vakuum-Chuck handelt. Dabei wird beispielsweise
die leitfähige Kontaktschicht zuerst auf dem Chuck angeordnet
und anschließend das Substrat auf der leitfähigen Kontakt
schicht angeordnet.
Der elektrische Kontakt dient beispielsweise bei elektrischen
bzw. elektrochemischen Prozessen dazu, einen gleichmäßigen
Stromfluß von der Substratvorderseite zu dem Substrathalter
zu ermöglichen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die
leitfähige Kontaktschicht als eine Diffusionsbarriere für Ma
terialien gebildet wird, aus denen der Substrathalter be
steht. Ohne Diffusionsbarriere könnte ein mit einer Gold
schicht versehener Vakuum-Chuck ein aus Silizium bestehendes
Halbleitersubstrat verunreinigen, wobei die Goldatome Stör
stellen in dem Siliziumsubstrat bilden, wodurch die Funktio
nen eines Feldeffekttransistors gestört werden kann.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die
leitende Kontaktschicht aus einem Halbleitermaterial gebildet
wird. Die Verwendung eines Halbleitermaterials bzw. vorzugs
weise die Verwendung desselben Halbleitermaterials wie das
Substrat kann die Kontamination des Substrats in geeigneter
Weise verhindern.
Weiterhin ist vorgesehen, daß die leitfähige Kontaktschicht
mit dem gleichen Ladungsträgertyp dotiert wird, wie das Sub
strat. Durch die Verwendung des gleichen Ladungsträgertyps
wird in vorteilhafter Weise ein pn-Übergang vermieden, der
bei einer Stromflussrichtung eine Dioden-Sperrwirkung auf
weist. Durch die Verwendung des gleichen Ladungsträgertyps
wird ein niederohmiger elektrischer Kontakt zwischen dem Sub
strat und der leitfähigen Schicht ermöglicht. Um einen nied
rigen Widerstand in der leitfähigen Kontaktschicht zu errei
chen wird die leitfähige Kontaktschicht mit einer hohen Do
tierstoffkonzentration versehen. Da das Substrat üblicher
weise an seiner Rückseite eher schwach dotiert ist, wird
durch die hohe Dotierung der leitfähigen Kontaktschicht eine
homogene Stromverteilung auf der Substratrückseite erreicht.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in
der leitfähigen Kontaktschicht in einer dem Substrat zuge
wandten Oberfläche ein Graben gebildet wird. Die Bildung ei
nes Grabens in einer der Substratrückseite zugewandten Ober
fläche der leitenden Kontaktschicht ermöglicht es, durch ein
in dem Graben befindliches Vakuum die Substratrückseite und
damit das Substrat an die leitfähige Kontaktschicht anzupres
sen. Durch das Anpressen des Substrats an die leitfähige Kon
taktschicht wird ein niederohmiger Kontakt zwischen der leit
fähigen Kontaktschicht und dem Substrat ermöglicht.
Eine Ausgestaltung der Erfindung bildet in der leitfähigen
Kontaktschicht in einer dem Substrat zugewandten Oberfläche
eine Mesa. Bei einer Mesa handelt es sich im Gegensatz zu ei
nem Graben um eine von einem Graben umgebene Struktur, die
als Erhebung ihre Umgebung überragt. Die Mesa ist z. B. dazu
geeignet, daß die Substratrückseite an die Mesa angepresst
wird und so einen niederohmigen elektrischen Kontakt zwischen
der Substratrückseite und der Mesa ermöglicht. Dies kann
durch ein Vakuum erreicht werden, das in einem Graben ange
ordnet ist, der die Mesa umgibt.
Die auf der dem Substrat zugewandten Oberfläche der leitfähi
gen Kontaktschicht angeordneten Gräben und Mesa dienen dazu,
eine gleichmäßige Verteilung des Anpressdrucks des Substrats
an die leitfähige Kontaktschicht durch eine geeignete Anord
nung von Gräben und Mesa zu ermöglichen. Beispielsweise ist
hier ein schachbrettartiges Muster von Gräben und/oder Mesa
dazu geeignet, auf der gesamten Substratrückseite eine
gleichmäßige Verteilung von Vakuum und elektrischen Kontakten
zu ermöglichen, die durch die Mesa bereit gestellt werden.
Weiterhin ist vorgesehen, daß in der leitfähigen Kontakt
schicht ein Loch gebildet wird, das sich von einer dem Sub
strat zugewandten Oberfläche bis zu einer dem Substrathalter
zugewandten Oberfläche der leitenden Kontaktschicht er
streckt. Die Anordnung eines Lochs, das sich durch die leit
fähige Kontaktschicht erstreckt, ermöglicht es in vorteilhaf
ter Weise die Vakuumvorrichtung des Vakuum-Chucks zu verwen
den, um das Substrat an die leitfähige Kontaktschicht anzu
pressen. Dies ist besonders vorteilhaft, da Vakuum-Chucks be
reits mit einem Vakuumanschluß sowie Vakuumlöchern in der dem
Substrat zugewandten Oberfläche des Vakuum-Chucks ausgestat
tet sind. Hierdurch wird die Notwendigkeit einer separaten
Vakuumvorrichtung für die leitfähige Kontaktschicht vermie
den.
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn in der leitfähigen Kon
taktschicht in einer dem Substratträger zugewandten Oberflä
che ein zweiter Graben gebildet wird. Wie oben beschrieben
dient der erste Graben dazu, das Substrat an die leitfähige
Kontaktschicht mittels Vakuum anzupressen. Der zweite Graben
dient nun dazu, das Vakuum das von den Vakuumlöchern in der
Oberfläche des Substratträgers durch die leitfähige Kontakt
schicht hindurch zu leiten.
Weiterhin ist es vorteilhaft, in der leitfähigen Kontakt
schicht in einer dem Substratträger zugewandten Oberfläche
eine zweite Mesa zu bilden. Ein Muster zu dem der zweite Gra
ben und die zweite Mesa gehören, ist z. B. dazu geeignet, daß
die leitfähige Kontaktschicht - ohne Feinjustierung auf die
von dem Substratträger bereitgestellten Vakuumöffnungen - auf
den Substratträger aufgelegt werden kann. Mittels des zweiten
Grabens und des Lochs wird das Vakuum von dem Substratträger
bis zu dem Substrat durch die leitende Kontaktschicht hin
durchtransportiert.
In einem weiteren Verfahrensschritt ist vorgesehen, daß in
dem Graben ein geringerer Druck erzeugt wird, als an der Sub
stratvorderseite. Durch die Druckdifferenz zwischen Substrat
vorderseite und Graben wird das Substrat an die leitfähige
Kontaktschicht und damit die leitfähige Kontaktschicht an den
Substrathalter angepresst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der je
weiligen abhängigen Ansprüche.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren und einem
Ausführungsbeispiel näher erläutert.
In den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine schematische Zeichnung einer elektrochemischen
Prozeßkammer mit einem Substrathalter, einer leit
fähigen Kontaktschicht und einem Substrat;
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Substrathalters,
der leitfähigen Kontaktschicht und des Substrats;
Fig. 3 eine leitfähige Kontaktschicht mit einer Anordnung
von Gräben und Mesas.
In Fig. 1 ist ein Substrathalter 2 dargestellt. Dabei han
delt es sich beispielsweise um einen Vakuum-Chuck. Der Sub
strathalter 2 weist einen Vakuumanschluß 5 zum Absaugen von
Gasen auf. Auf den Substrathalter 2 ist eine Kontaktschicht 3
angeordnet. Die Kontaktschicht 3 ist beispielsweise aus einem
leitfähigen Halbleitermaterial, wie hoch dotiertem Silizium
bzw. Galliumarsenid, hergestellt. Auf der leitfähigen Kon
taktschicht 3 ist ein Substrat 1 mit einer der leitfähigen
Kontaktschicht 3 zugewandten Substratrückseite und einer der
leitfähigen Kontaktschicht 3 abgewandten Substratvorderseite
anordnet. Das Substrat 1 enthält beispielsweise Silizium. Auf
dem Substrat 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Dich
tungsring 4 auf dem Rand des Substrats 1 angeordnet. Auf dem
Dichtungsring 4 ist ein Ätzbecher 6 angeordnet, der eine
rohrartige Form aufweist. Der Ätzbecher 6 dient beispiels
weise dazu ein Ätzmittel aufzunehmen, welches in diesem Fall
die Substratoberfläche 10 benetzt. Weiterhin ist in dem Ätz
becher 6 eine Gegenelektrode 7 angeordnet. Die Gegenelek
trode 7 ist beispielsweise ein Netz bzw. eine Platte, wobei
die Ausbildung als Netz die Durchleitung von Licht erlaubt,
und besteht beispielsweise aus Platin. Bei einem Prozeß in
dem Ätzbecher 6 fließt beispielsweise ein Strom von der Ge
genelektrode 7 durch das Ätzmittel zu der Substratvorder
seite 10, durch das Substrat zu der Substratrückseite 9, an
der der Strom in die leitfähige Kontaktschicht 3 tritt, durch
die leitfähige Kontaktschicht 3 und zu dem Substrathalter 2.
Um eine gleichmäßige Prozessierung der Substratvorderseite 10
zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn der Strom mit einer
gleichmäßigen Stromdichte senkrecht aus dem Ätzmittel in die
Substratvorderseite 10 eintritt.
Die leitfähige Kontaktschicht 3 besteht dabei beispielsweise
aus einem hoch dotierten Siliziumwafer. Der hoch dotierte Si
liziumwafer hat den Vorteil, daß er auf beiden Seiten einen
niederohmigen elektrischen Kontakt ermöglicht. Dadurch wird
eine niederohmige elektrische Verbindung zwischen der Sub
stratrückseite 9 und dem Substrathalter 2 erreicht. Der ge
strichelt gezeichnete Bereich 8 ist in Fig. 2 dargestellt
und wird im Folgenden näher erläutert.
In Fig. 2 ist der Bereich 8 aus Fig. 1 dargestellt. Der
Substrathalter 2 weist dabei eine Vakuumleitung 14 auf, die
sich beispielsweise bis zu einer Oberfläche des Substrathal
ters 2 erstreckt. Auf dem Substrathalter 2 ist die leitfähige
Kontaktschicht 3 angeordnet. Auf der leitfähigen Kontakt
schicht 3 ist wiederum das Substrat 1 mit seiner Substrat
rückseite 9 angeordnet. Die leitfähige Kontaktschicht 3 ist
in diesem Ausführungsbeispiel so ausgebildet, daß sie in der
dem Substrat zugewandten Oberfläche einen Graben 13 und eine
Mesa 12 aufweist. Weiterhin erstreckt sich durch die leitfä
hige Kontaktschicht 3 ein Loch 11, das von der dem Substrat 1
zugewandten bis zu der dem Substrathalter zugewandten Ober
fläche reicht. In der dem Substrathalter 2 zugewandten Ober
fläche ist ein zweiter Graben 30 sowie eine zweite Mesa 31
angeordnet. Die der Substratrückseite 9 zugewandte Mesa 12
und Graben 13 dienen dazu, das von dem Substrathalter 2 be
reit gestellte Vakuum gleichmäßig über die Substratrückseite
9 zu verteilen, so daß eine gleichmäßige Anpressung des Sub
strats 1 an die leitfähige Kontaktschicht 3 erfolgt. Das Loch
11 dient dazu, das Vakuum von der Vakuumleitung 14 durch die
leitfähige Kontaktschicht 3 zu leiten.
Für ein p-dotiertes Substrat 1 wird beispielsweise eine hoch
p-dotierte leitfähige Kontaktschicht 3 aus Silizium auf den
Substrathalter 2 aufgelegt. Falls das Substrat 1 n-dotiert
ist, so wird die leitfähige Kontaktschicht 3 aus einem hoch
n-dotierten Halbleitermaterial gebildet. Um den Substrathal
ter 2 variabel verwenden zu können, ist es vorgesehen, daß
die leitfähige Kontaktschicht 3 lose auf den Substrathalter 2
aufgelegt wird, um die leitfähige Kontaktschicht 3 ggf. durch
eine andere leitfähige Kontaktschicht 3 mit einem anderen Do
tierstofftyp auszutauschen. In einem weiteren Ausführungsbei
spiel ist es z. B. möglich, die leitfähige Kontaktschicht 3
durch ein CVD-Verfahren (Chemical Vapor Deposition) direkt
auf dem Substrathalter 2 abzuscheiden und somit fest mit dem
Substrathalter 2 zu verbinden.
Für den Fall, daß die leitfähige Kontaktschicht 3 lose auf
dem Substrathalter 2 angeordnet ist, ist eine Justierung des
Lochs 2 bezüglich der Vakuumleitung 14 erforderlich, um das
Vakuum von dem Substrathalter 2 zu dem Substrat 1 zu leiten.
Die zweite Mesa 31 und der zweite Graben 30 ermöglichen al
lerdings, auf einen Justierschritt zu verzichten, da bei ei
ner beliebigen Positionierung der leitfähigen Kontaktschicht
3 stets gewährleistet ist, daß ein zweiter Graben 30 über ei
ner Vakuumleitung 14 zu liegen kommt und somit das Vakuum
durch den zweiten Graben 30 über das Loch 11 zu der Substrat
rückseite 9 transportiert.
Zur Herstellung der Mesastruktur auf beiden Seiten der leit
fähigen Kontaktschicht 3 kann beispielsweise ein Lithogra
phieschritt wie eine Stepperbelichtung bzw. eine Kontaktli
thographie verwendet werden. Dabei wird beispielsweise eine
Maskenschicht aus Siliziumoxid bzw. Siliziumnitrid gebildet
und die Mesastruktur selbst durch Plasmaätzen oder durch ein
naßchemisches Ätzen z. B. mit einer Lauge wie KOH oder NH4OH
hergestellt. Wird die Mesa 12 beispielsweise als quadrati
scher Kontaktstempel ausgebildet bzw. als Pyramidenstumpf ge
bildet, so können benachbarte Kontaktstempel in einem hexago
nalen Raster angeordnet werden. Die einzelnen Kontaktstempel
können beispielsweise 800 µm voneinander entfernt sein. Dabei
weisen die einzelnen Kontaktstempel eine Kantenlänge im Be
reich von 100 bis 400 µm auf. Durch Verringerung der Kanten
länge der Kontaktstempel kann der Anpressdruck entsprechend
erhöht werden. Werden die Kontaktstempel als Pyramidenstümpfe
gebildet, so kann es dazu kommen, daß die Ätzung so weit
fortschreitet, daß die Kontaktstempel als Pyramide mit einer
Spitze gebildet werden. Durch die große Gitterkonstante des
hexagonalen Musters und die kleine Auflagefläche der Pyrami
denstümpfe bzw. der Kontaktspitzen der Pyramide ist es mög
lich, störende Einflüsse geringfügiger Unebenheiten des Sub
strats 1 wie sie z. B. durch Verbiegung, Partikel oder Rauhig
keit der Substratrückseite 9 auftreten, zu minimieren.
Beispielsweise ist es auch möglich, die leitfähige Kontakt
schicht 3 durch Klemmen bzw. leitfähiges Kleben an dem Sub
strathalter 2 zu befestigen.
Je nach Dotierstoffkonzentration der Substratrückseite 9, die
die Leitfähigkeit des Substrats 1 beeinflußt, kann es erfor
derlich sein, die Substratrückseite 9 durch einen zusätzli
chen Implantationsschritt mit einer höheren Dotierstoffkon
zentration zu versehen.
Wird beispielsweise der Substrathalter 2 mit einer hoch do
tierten Polysiliziumschicht überzogen, so wird diese mit ei
ner Dicke von einigen um gebildet. Anschließend kann in die
Polysiliziumschicht eine Mesastruktur gemäß der oben angege
benen Schritte erzeugt werden.
Weiterhin ist es möglich, den Substrathalter 2 mit einer ge
eigneten Mesastruktur an seiner Oberfläche zu versehen und
diese anschließend mit einer dünnen, hoch dotierten Polysili
ziumschicht zu bedecken. Dadurch ist sichergestellt, daß die
Mesastruktur des Substrathalters 2 an der dem Substrat zuge
wandten Oberfläche der leitfähigen Kontaktschicht 3 erhalten
bleibt.
Claims (9)
1. Verfahren zur rückseitigen elektrischen Kontaktierung
eines Halbleitersubstrats während seiner Bearbeitung, wobei
- - ein Substrat (1), das eine Substratrückseite (9) und eine ihr gegenüber liegende Substratvorderseite (10) aufweist, von einer auf der Substratrückseite (9) angeordneten iso lierenden Schicht freigelegt wird;
- - das Substrat (1) mit seiner Substratrückseite (9) auf einem Substrathalter (2) angeordnet wird,
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die leitfähige Kontaktschicht (3) als eine Diffusionsbarriere
für Materialien gebildet wird, aus denen der Substrathal
ter (2) besteht.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die leitfähige Kontaktschicht (3) mit dem gleichen Ladungs
trägertyp dotiert wird wie das Substrat (1).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der leitfähigen Kontaktschicht (3) von einer dem Sub
strat (1) zugewandten Oberfläche her ein Graben (13) gebildet
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der leitfähigen Kontaktschicht (3) in einer dem Sub
strat (1) zugewandten Oberfläche eine Mesa (12) gebildet
wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der leitfähigen Kontaktschicht (3) ein Loch (11) gebildet
wird, das sich von einer dem Substrat (1) zugewandten Ober
fläche bis zu einer dem Substrathalter (2) zugewandten Ober
fläche der leitfähigen Kontaktschicht (3) erstreckt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der leitfähigen Kontaktschicht (3) in einer dem Substrat
träger (2) zugewandten Oberfläche ein zweiter Graben (30) ge
bildet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der leitfähigen Kontaktschicht (3) in einer dem Substrat
träger (2) zugewandten Oberfläche eine zweite Mesa (31) ge
bildet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
in dem Graben (13) ein geringerer Druck erzeugt wird als an
der Substratvorderseite (10).
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10027931A DE10027931C1 (de) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | Verfahren zur rückseitigen elektrischen Kontaktierung eines Halbleitersubstrats während seiner Bearbeitung |
EP01110675A EP1160854A1 (de) | 2000-05-31 | 2001-05-02 | Verfahren zur rückseitigen elektrischen Kontaktierung eines Halbleitersubstrats während seiner Bearbeitung |
TW090113026A TW498463B (en) | 2000-05-31 | 2001-05-30 | Method to establish reverse side electric contact of a semiconductor substrate during its processing |
US09/871,013 US6746880B2 (en) | 2000-05-31 | 2001-05-31 | Method for making electrical contact with a rear side of a semiconductor substrate during its processing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10027931A DE10027931C1 (de) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | Verfahren zur rückseitigen elektrischen Kontaktierung eines Halbleitersubstrats während seiner Bearbeitung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10027931C1 true DE10027931C1 (de) | 2002-01-10 |
Family
ID=7644830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10027931A Expired - Fee Related DE10027931C1 (de) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | Verfahren zur rückseitigen elektrischen Kontaktierung eines Halbleitersubstrats während seiner Bearbeitung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6746880B2 (de) |
EP (1) | EP1160854A1 (de) |
DE (1) | DE10027931C1 (de) |
TW (1) | TW498463B (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10055712B4 (de) * | 2000-11-10 | 2006-07-13 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Herstellung von Grabenkondensatoren für hochintegrierte Halbleiterspeicher |
DE102009034532A1 (de) * | 2009-07-23 | 2011-02-03 | Msg Lithoglas Ag | Verfahren zum Herstellen einer strukturierten Beschichtung auf einem Substrat, beschichtetes Substrat sowie Halbzeug mit einem beschichteten Substrat |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4428815A (en) * | 1983-04-28 | 1984-01-31 | Western Electric Co., Inc. | Vacuum-type article holder and methods of supportively retaining articles |
JPS5941830A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-08 | Nec Home Electronics Ltd | バンプ電極の形成方法 |
JPS62293632A (ja) * | 1986-06-12 | 1987-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体測定装置 |
JPS6446394A (en) * | 1978-03-23 | 1989-02-20 | Ampex | Method of operating signal recording/reproducing apparatus for synchronized reproduction of recorded signal |
US5209833A (en) * | 1989-05-31 | 1993-05-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for large-area electrical contacting of a semiconductor crystal body with the assistance of electrolytes |
US5437777A (en) * | 1991-12-26 | 1995-08-01 | Nec Corporation | Apparatus for forming a metal wiring pattern of semiconductor devices |
DE19728962A1 (de) * | 1997-06-30 | 1999-01-07 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Ätzen einer Halbleiterscheibe |
JPH11181600A (ja) * | 1997-12-16 | 1999-07-06 | Ebara Corp | ウエハとメッキ治具の通電確認方法及び通電確認装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6099538A (ja) * | 1983-11-01 | 1985-06-03 | 横河・ヒュ−レット・パッカ−ド株式会社 | ピンチヤツク |
JPS61161713A (ja) * | 1985-01-10 | 1986-07-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体製造用部品 |
JPH0646622B2 (ja) * | 1987-06-30 | 1994-06-15 | 三菱電機株式会社 | 半導体基板用シリコンウェハの製造方法 |
US5463526A (en) * | 1994-01-21 | 1995-10-31 | Lam Research Corporation | Hybrid electrostatic chuck |
US5511428A (en) * | 1994-06-10 | 1996-04-30 | Massachusetts Institute Of Technology | Backside contact of sensor microstructures |
TW303505B (en) * | 1996-05-08 | 1997-04-21 | Applied Materials Inc | Substrate support chuck having a contaminant containment layer and method of fabricating same |
DE19630932A1 (de) * | 1996-07-31 | 1998-02-05 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Träger für eine Halbleiterscheibe und Verwendung des Trägers |
JPH1046394A (ja) | 1996-08-05 | 1998-02-17 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | メッキ治具 |
US6217724B1 (en) * | 1998-02-11 | 2001-04-17 | Silicon General Corporation | Coated platen design for plasma immersion ion implantation |
US6444027B1 (en) * | 2000-05-08 | 2002-09-03 | Memc Electronic Materials, Inc. | Modified susceptor for use in chemical vapor deposition process |
-
2000
- 2000-05-31 DE DE10027931A patent/DE10027931C1/de not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-05-02 EP EP01110675A patent/EP1160854A1/de not_active Withdrawn
- 2001-05-30 TW TW090113026A patent/TW498463B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-05-31 US US09/871,013 patent/US6746880B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6446394A (en) * | 1978-03-23 | 1989-02-20 | Ampex | Method of operating signal recording/reproducing apparatus for synchronized reproduction of recorded signal |
JPS5941830A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-08 | Nec Home Electronics Ltd | バンプ電極の形成方法 |
US4428815A (en) * | 1983-04-28 | 1984-01-31 | Western Electric Co., Inc. | Vacuum-type article holder and methods of supportively retaining articles |
JPS62293632A (ja) * | 1986-06-12 | 1987-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体測定装置 |
US5209833A (en) * | 1989-05-31 | 1993-05-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for large-area electrical contacting of a semiconductor crystal body with the assistance of electrolytes |
US5437777A (en) * | 1991-12-26 | 1995-08-01 | Nec Corporation | Apparatus for forming a metal wiring pattern of semiconductor devices |
DE19728962A1 (de) * | 1997-06-30 | 1999-01-07 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Ätzen einer Halbleiterscheibe |
JPH11181600A (ja) * | 1997-12-16 | 1999-07-06 | Ebara Corp | ウエハとメッキ治具の通電確認方法及び通電確認装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6746880B2 (en) | 2004-06-08 |
US20010055858A1 (en) | 2001-12-27 |
EP1160854A1 (de) | 2001-12-05 |
TW498463B (en) | 2002-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0868751B1 (de) | Optoelektronisches sensor-bauelement | |
EP0296348B1 (de) | Ätzverfahren zum Erzeugen von Lochöffnungen oder Gräben in n-dotiertem Silizium | |
DE102005056364B3 (de) | Bipolarer Trägerwafer und mobile, bipolare, elektrostatische Waferanordnung | |
EP0666595B1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer kubisch integrierten Schaltungsanordnung | |
EP0769209A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer dreidimensionalen schaltungsanordnung | |
DE102007026365B4 (de) | Halbleitervorrichtungen und Modul und Verfahren zur Herstellung derselben | |
WO2007082760A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines halbleiterbauelements mit unterschiedlich stark dotierten bereichen | |
DE19708766C2 (de) | Lithographiemaske und Verfahren zur Herstellung derselben | |
DE102007031958A1 (de) | Kontakt-Struktur für ein Halbleiter-Bauelement sowie Verfahren zur Herstellung desselben | |
DE112014004469T5 (de) | Elektropolieren und Porosierung | |
DE102013112797A1 (de) | Anordnung mit halbleitervorrichtung einschliesslich eines chipträgers, halbleiterwafer und verfahren zum herstellen einer halbleitervorrichtung | |
DE102007009227B4 (de) | Halbleiterbauelement mit gleichrichtenden Übergängen sowie Herstellungsverfahren zur Herstellung desselben | |
DE19507547C2 (de) | Verfahren zur Montage von Chips | |
EP1784870A1 (de) | Halbleiterbauelement mit einem auf mindestens einer oberfläche angeordneten elektrischen kontakt | |
EP2347448A2 (de) | Verfahren zur herstellung einer waferbasierten, rückseitenkontaktierten hetero-solarzelle und mit dem verfahren hergestellte hetero-solarzelle | |
DE4418430C1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Siliziumkondensators | |
DE10027931C1 (de) | Verfahren zur rückseitigen elektrischen Kontaktierung eines Halbleitersubstrats während seiner Bearbeitung | |
WO2014128032A1 (de) | Halbleiterbauelement, insbesondere solarzelle und verfahren zum herstellen einer metallischen kontaktierungsstruktur eines halbleiterbauelements | |
DE102006043163B4 (de) | Halbleiterschaltungsanordnungen | |
DE4416549C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle | |
DE102007051725A1 (de) | Verfahren zur Kontaktierung von Solarzellen | |
DE69001016T2 (de) | Verfahren zur herstellung von wolfram-antimon ohmischen kontakten mit niedrigem widerstand auf iii-iv halbleitermaterialien. | |
DE10347401B4 (de) | Photovoltaische Solarzelle mit metallischen Nanoemittern und Verfahren zur Herstellung | |
DE102004047313B3 (de) | Halbleiteranordnung mit einem Tunnelkontakt und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE10254815A1 (de) | Verfahren zum galvanischen Aufbringen eines Metalls, insbesondere von Kupfer, Verwendung dieses Verfahrens und integrierte Schaltungsanordnung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: QIMONDA AG, 81739 MUENCHEN, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: POLARIS INNOVATIONS LTD., IE Free format text: FORMER OWNER: QIMONDA AG, 81739 MUENCHEN, DE Owner name: INFINEON TECHNOLOGIES AG, DE Free format text: FORMER OWNER: QIMONDA AG, 81739 MUENCHEN, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: POLARIS INNOVATIONS LTD., IE Free format text: FORMER OWNER: INFINEON TECHNOLOGIES AG, 85579 NEUBIBERG, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |