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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einem elektronischen Bauelement gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Elektronische
Bauelemente umfassen im Allgemeinen eine Leiterbahnstruktur auf
einem Substrat. Zusätzlich können solche elektronischen
Bauelemente einen dünnen Film aufweisen, der die Leiterbahnstruktur
kontaktiert. Der Film weist dabei im Allgemeinen eine geringere
Schichtdicke auf als die Leiterbahnstruktur. Solche elektronischen
Bauelemente werden zum Beispiel als gassensitive Feldeffekttransistoren
auf Halbleiter-Basis in Sensorikanwendungen eingesetzt. Dabei stellt
der Film, der die geringere Schichtdicke aufweist als die Leiterbahnstruktur, üblicherweise
die Gate-Elektrode dar. Im Allgemeinen führt die Beaufschlagung
mit einem zu detektierenden Gas zu einer Veränderung des
von der Source-Elektrode zur Drain-Elektrode durch den Transistor
fließenden Stroms.
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Um
eine Gasdetektion mittels Halbleitern durchführen zu können,
sind Oberflächen erforderlich, die mindestens für
einzelne Bestandteile der zu detektierenden Gasspezies durchlässig
sind. Hierbei kann es sich sowohl um Komponenten eines Gasgemisches
handeln als auch um Bestandteile eines Gasmoleküls. So
werden zum Beispiel zur Detektion von Ammoniak gassensitive Feldeffekttransistoren eingesetzt,
die beispielsweise für Wasserstoff durchlässig
sind. Die Durchlässigkeit ist im Allgemeinen durch dünne
und/oder poröse Schichten sichergestellt. Die Dicke dieser
Schichten liegt im Allgemeinen im Bereich von 1 bis 100 nm. Zudem
ist insbesondere die Ausführung der porösen Schicht
als elektrisch leitfähiger Film vorteilhaft, da diese dann beispielsweise
als Gate-Elektrode des Halbleiter-Bauelements verwendet werden kann.
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Es
hat sich jedoch gezeigt, dass insbesondere bei hohen Betriebstemperaturen
und in korrosiver Umgebung derartig dünne, gassensitive
Schichten häufig zu Ausfällen durch Degradation
führen. Hierbei hat sich gezeigt, dass die Degradation
vorrangig bei der Überbrückung von Stufen bzw.
Kanten und der Verbindung mit dickeren Filmen stattfindet. Solche
Stufen oder Kanten sind auf den Halbleiterbauelementen jedoch aufgrund
der sukzessiven Abscheidung verschiedener Materialien vorhanden
und weisen üblicherweise eine Höhe im Bereich
von 10 nm bis 1 μm auf. Die Verbindung der dünnen
Schicht mit einem dickeren Film dient üblicherweise der
elektrischen Kontaktierung der porösen Schicht.
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Ein
gassensitiver Feldeffekttransistor zur Detektion von Kohlenwasserstoffen
ist zum Beispiel in
US 5,698,771 beschrieben.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Ein
erfindungsgemäß ausgebildetes elektronisches Bauelement
umfasst eine Leiterbahnstruktur auf einem Substrat sowie einen Film,
der die Leiterbahnstruktur kontaktiert. Der Film weist eine geringere
Schichtdicke auf als die Leiterbahnstruktur. Die Leiterbahnstruktur
weist einen Bereich auf, der zur Kontaktierung von dem Film überdeckt
wird oder darauf liegt.
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Dadurch,
dass die Leiterbahnstruktur einen Bereich aufweist, der zur Kontaktierung
von dem Film überdeckt wird oder darauf liegt, wird eine
größere Kontaktfläche erzielt. Zudem
erfolgt eine Kontaktierung nicht nur an einer vertikalen Fläche,
an der zwei Filme aneinander anstoßen. Hierdurch lässt
sich ein Abriss des Films mit geringerer Schichtdicke von der Leiterbahnstruktur
verhindern. Eine Stabilisierung des dünnen Films und dessen
elektrischer Kontaktierung wird so erzielt. Bei den aus dem Stand
der Technik bekannten elektronischen Bauelementen tritt ein solcher
Abriss zum Beispiel dadurch auf, dass bei hohen Temperaturen, wie
sie zum Beispiel für Gassensoren notwendig sind und die
im Allgemeinen im Bereich zwischen 25°C und 800°C
liegen, unterschiedliche Temperaturausdehnungen auftreten. Zudem wird
zum Beispiel mit zunehmender Betriebstemperatur die Wahl eines geeigneten
Filmmaterials problematischer. Beispiels weise ist Platin ab Temperaturen
von ca. 500°C zunehmend mobil und neigt zur Agglomeration
bzw. zur Kristallbildung. Hierdurch wird die Oberflächenbedeckung
inhomogen.
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Zusätzliche
Belastungen treten durch Temperaturwechsel auf. Insbesondere dünne
Filme werden durch darunterliegende Materialien mit anderen Wärmeausdehnungskoeffizienten
verspannt. Hieraus ergibt sich ein Abriss der dünnen Filmen
vor allem an Stufen. Unter Stufen werden in diesem Zusammenhang
Höhenunterschiede verstanden, die größer
als wenige Nanometer sind. Bei vielen Hochtemperatur-Halbleiter-Strukturen
sind derartige nicht-ebene Übergänge jedoch unvermeidbar.
So entstehen solche Kanten beispielsweise durch Mesa-Strukturierung,
Trenches, Leiterbahnen, Passivierungen oder Isolationsschichten.
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Das
Abrissrisiko der dünnen Filme wird an Stufen bzw. Kanten
dadurch verstärkt, dass notwendige Halbleiterprozesse keine
isotrope Abscheidung der dünnen Filme erlauben. Darüber
hinaus können mehrere Halbleiterprozesse nur mit einer
gewissen Ungenauigkeit aufeinander abgestimmt werden. Die Ungenauigkeit
ergibt sich zum Beispiel aus der Auflösung der Lithographie
bei der Herstellung. Dies verhindert eine exakte Justierung mehrerer
Schichten zueinander. Durch das erfindungsgemäße
elektronische Bauelement, bei dem die Leiterbahnstruktur einen Bereich
aufweist, der zur Kontaktierung von dem Film überdeckt
wird, wird ein solcher Abriss jedoch vermieden, da nicht nur vertikale
Bereiche miteinander verbunden sind sondern durch die Überdeckung auch
horizontal liegende Bereiche. Auch bei einer unterschiedlichen Temperaturausdehnung
der Materialien der verschiedenen Schichten bleibt so die Kontaktierung
bestehen.
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Eine übliche
Höhe für eine Leiterbahnstruktur, wie sie beispielsweise
bei gassensitiven Feldeffekttransistoren eingesetzt wird, liegt
im Bereich von 10 nm bis 1 μm. Der dünne Film,
der die Leiterbahnstruktur kontaktiert und eine geringere Schichtdicke
als Leiterbahnstruktur aufweist, weist üblicherweise eine
Schichtdicke im Bereich von 1 bis 100 nm auf. Die Schichtdicke des
Films ist dabei im Allgemeinen um das 2- bis 1000-fache kleiner
als die Schichtdicke der Leiterbahnstruktur.
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Um
eine stabile Kontaktierung zu erzielen und zu vermeiden, dass zum
Beispiel durch unterschiedliche Wärmeausdehnungen ein Abriss
entsteht, weist der Bereich, der von dem Film überdeckt wird
in einer weiteren Ausführungsform eine geringere Schichtdicke
auf als der Film. Vorzugsweise weist der überdeckte Bereich
eine Höhe im Bereich von 1 bis 200 nm auf. Durch die geringere
Schichtdicke des überdeckten Bereichs als die des Films,
von dem der Bereich überdeckt wird, wird vermieden, dass
beim Aufbringen des Films eine Stufe überwunden werden muss,
die mindestens der Dicke. des Films entspricht. Hierdurch lässt
sich beim Aufbringen ein kontinuierlicher Film, der die Stufe am
Ende des überdeckten Bereichs überwindet, erzeugen.
Die Gefahr eines Abrisses zum Beispiel durch unterschiedliche Wärmeausdehnungen
wird auf diese Weise vermieden.
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In
einer alternativen Ausführungsform grenzt der Bereich,
der von dem Film überdeckt wird, an eine weitere Schicht
an, wobei der überdeckte Bereich und die weitere Schicht
eine im Wesentlichen gleiche Schichtdicke aufweisen. Der dünne
Film überdeckt dabei üblicherweise ebenfalls die
weitere Schicht, die an den Bereich angrenzt, der von dem Film überdeckt
wird. Durch die im Wesentlichen gleiche Schichtdicke des überdeckten
Bereichs und der weiteren Schicht wird die Ausbildung einer Stufe,
die von dem Film mit geringerer Schichtdicke überwunden
werden muss, vermieden. Der Film kann eben ausgebildet werden. Eine
solche im Wesentlichen gleiche Schichtdicke lässt sich
zum Beispiel durch Anwendung eines selbstjustierenden Prozesses,
wie er dem Fachmann bekannt ist, erzeugen. Insbesondere bei Anwendung
selbstjustierender Prozesse zur Erzeugung der Schichten lassen sich
ebene Übergänge, das heißt eine gleiche
Schichtdicke, erzeugen.
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Das
Material, aus dem die weitere Schicht gefertigt ist, ist beispielsweise
ein Halbleiter- oder Isolatormaterial. Vorzugsweise ist das Material,
aus dem die weitere Schicht gefertigt ist, ein geeigneter Gateisolator
für Feldeffekttransistoren. Geeignete Isolatormaterialien
sind zum Beispiel SiO2, SiON, Si3N4, SiC, Al2O3, oder SiAlON.
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Das
Material, aus dem die Leiterbahnstruktur gefertigt ist, ist vorzugsweise
elektrisch gut leitfähig und lässt sich insbesondere
durch geeignete Verfahren als dünne Schicht auf dem Substrat
aufbringen. Das Aufbringen der Leiterbahnstruktur erfolgt zum Beispiel
durch Elektronenstrahlverdampfung oder Metall-Sputter- Verfahren.
Alternativ ist jedoch zum Beispiel auch eine elektrolytische oder
stromlose Abscheidung auf dem Substrat möglich. Um jedoch
eine hinreichend geringe Schichtdicke des Bereichs zu erzeugen,
der zur Kontaktierung von dem Film überdeckt wird, wird
insbesondere dieser Bereich vorzugsweise durch Elektronenstrahlverdampfung
oder Metall-Sputter-Verfahren erzeugt. Geeignete Materialien für
die Leiterbahnstruktur sind zum Beispiel ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Titan, Platin, Gold, Aluminium, Kupfer,
Chrom, Nickel, Tantal sowie Verbindungen und Legierungen dieser
Elemente.
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Auch
das Material für den Film, der die geringere Schichtdicke
aufweist als die Leiterbahnstruktur, ist vorzugsweise ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Titan, Platin, Gold, Aluminium, Kupfer, Chrom,
Nickel, Tantal sowie Verbindungen dieser Elemente mit Sauerstoff,
Stickstoff, Kohlenstoff, Silizium und Legierungen dieser Elemente.
Vorteil der Verwendung dieser Elemente ist es, dass diese eine gute
elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Zudem ist die Neigung
zur Oxidbildung gering oder kann durch Ausbilden einer Oxidschicht
an der Oberfläche minimiert werden. Hierdurch wird vermieden,
dass das Material der Leiterbahnstruktur bzw. des Films durch Oxidierung
an Leitfähigkeit einbüßt und dadurch
die Funktionalität des elektronischen Bauelementes verringert
oder sogar vollständig verloren wird.
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Das
elektronische Bauelement ist zum Beispiel ein gassensitiver Feldeffekttransistor.
Um das elektronische Bauelement als gassensitiver Feldeffekttransistor
einsetzen zu können, dient der dünne Film, der
den Bereich an der Leiterbahnstruktur überdeckt, beispielsweise
als Gate-Elektrode. Bevorzugt ist der Film porös. Durch
die Porosität wird eine Durchlässigkeit für
einzelne Bestandteile einer zu detektierenden Gasspezies erzielt.
Neben einem porösen, elektrisch leitfähigen Film,
ist es jedoch auch möglich, dass der dünne Film
elektrisch leitfähig und massiv ist und auf dem Film eine
poröse Struktur aufgebracht wird. Bevorzugt ist jedoch,
dass der Film porös ist. Insbesondere bei Verwendung als
gassensitiver Feldeffekttransistor ist es weiterhin bevorzugt, wenn
der poröse Film eine katalytisch aktive Substanz enthält,
an der zum Beispiel ein zu detektierendes Gas beschleunigt in seine
Elemente aufgespaltet wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es
zeigen
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1 einen
Ausschnitt aus einem elektronischen Bauelement in einer ersten Ausführungsform,
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2 einen
Ausschnitt aus einem elektronischen Bauelement in einer zweiten
Ausführungsform.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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In 1 ist
ein Schnitt durch einen Ausschnitt eines elektronischen Bauelements
dargestellt. Ein elektronisches Bauelement 1 umfasst ein Substrat 3,
auf das eine Leiterbahnstruktur 5 aufgebracht ist.
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Das
Substrat 3 kann aus jedem beliebigen, dem Fachmann bekannten
Material gefertigt sein. Üblicherweise ist das Substrat 3 zum
Beispiel aus einem elektrisch isolierenden Material oder einem Halbleitermaterial
gefertigt. Die Auswahl des Materials für das Substrat 3 ist
dabei davon abhängig, wie das elektronische Bauelement
eingesetzt werden soll. Elektrisch isolierende Materialien, aus
denen das Substrat 3 gefertigt sein kann, sind zum Beispiel Saphir
oder SiO2.
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Wenn
das elektronische Bauelement zum Beispiel als gassensitiver Feldeffekttransistor
eingesetzt werden soll, so ist das Substrat 3 vorzugsweise aus
einem Halbleitermaterial gefertigt. Üblicherweise eingesetzte
Halbleitermaterialien sind zum Beispiel Halbleitermaterialien mit
einer größeren Bandlücke als 2 eV.. Davon
sind GaN und SiC besonders bevorzugt.
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Die
Leiterbahnstruktur 5 wird üblicherweise aus einem
elektrisch gut leitfähigen Material gefertigt. Geeignete
Materialien für die Leiterbahnstruktur 5 sind
zum Beispiel Metalle. Geeignete Metalle sind vorzugsweise ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Titan, Platin, Gold, Aluminium, Kupfer,
Chrom, Nickel, Tantal sowie deren Verbindungen und Legierungen.
Das Aufbringen der Leiterbahnstruktur 5 kann durch jedes
beliebige, dem Fachmann bekannte Verfahren erfolgen. So kann die
Leiterbahnstruktur 5 zum Beispiel durch stromlose oder
galvanische Verfahren auf dem Substrat 3 abgeschieden werden. Weitere
Verfahren zur Herstellung der Leiterbahnstruktur 5 sind
zum Beispiel auch Elektronenstrahlverdampfung oder Metall-Sputter-Verfahren.
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Das
elektronische Bauelement 1 umfasst weiterhin einen dünnen
Film 7. Der dünne Film 7 weist dabei
eine Schichtdicke h auf, die kleiner ist als die Höhe H
der Leiterbahnstruktur 5.
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Bei
aus dem Stand der Technik bekannten elektronischen Bauelementen
kontaktiert der dünne Film 7 die Leiterbahnstruktur 5 an
deren Seitenfläche 9. Eine elektrische Anbindung
wird somit nur durch eine schmale, senkrechte Kontaktfläche
gewährleistet. Diese Fläche ergibt sich aus dem
Produkt von Höhe h und Breite des dünnen Films 7.
Hohe Temperaturen, bei denen das elektronische Bauelement zum Beispiel
eingesetzt werden kann und/oder mechanische Verspannungen können
zu einem Abriss am Übergangsbereich führen. Dies
resultiert in einer Unterbrechung der elektrischen Kontaktierung.
Um einen solchen Abriss zu vermeiden, umfasst bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten
elektronischen Bauelement 1 die Leiterbahnstruktur 5 einen
Bereich 11, der von dem dünnen Film 7 überdeckt
wird. Auf diese Weise ergibt sich neben einer vertikalen Kontaktierung
an der Seitenflächen 9 der Leiterbahnstruktur 5 auch
eine horizontale Anbindung über der Fläche, in
der der dünne Film 7 den Bereich 11 überdeckt.
Hierdurch wird die Kontaktfläche um ein Vielfaches vergrößert.
Zusätzlich kann auch noch eine Kontaktierung an der Seitenfläche 9 der
Leiterbahnstruktur 5 erfolgen.
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Durch
die Kontaktierung an der Seitenfläche 9 und vor
allem im überdeckten Bereich 11 der Leiterbahnstruktur 5 wird
vermieden, dass zum Beispiel bei unterschiedlicher Wärmeausdehnung
ein Abreißen des dünnen Films 7 von der
Leiterbahnstruktur 5 erfolgt. Die Kontaktierung von dünnem
Film 7 und Leiterbahnstruktur 5 wird stabilisiert.
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Ein
Abreißen des dünnen Films 7 kann insbesondere
dann auftreten, wenn der dünne Film 7 aus einem
anderen Material gefertigt wird als die Leiterbahnstruktur 5.
Geeignete Materialien für den dünnen Film 7 sind
jedoch im Allgemeinen die gleichen wie für die Leiterbahnstruktur 5.
So eignen sich zum Beispiel Metalle wie Titan, Platin, Gold, Aluminium, Kupfer,
Chrom, Nickel, Tantal sowie deren Verbindungen und Legierungen.
Insbesondere bei Verwendung in gassensitiven elektronischen Bauteilen
enthält der dünne Film 7 vorzugsweise
ein katalytisch aktives Material.
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Um
eine Überdeckung des überdeckten Bereichs 11 zu
ermöglichen und einen durchgehenden Film 7 in
diesem Bereich zu erzielen, ist die Schichtdicke d des überdeckten
Bereichs 11 vorzugsweise kleiner als die Schichtdicke h
des dünnen Films 7. Die maximale Schichtdicke
d des überdeckten Bereichs 11 entspricht der Schichtdicke
h des dünnen Films 7. Bevorzugt ist die Schichtdicke
d des überdeckten Bereichs 11 jedoch kleiner als
die Schichtdicke h des dünnen Films 7. Durch die
geringe Schichtdicke d des überdeckten Bereichs 11 wird
ein durchgängiger dünner Film 7 erhalten.
Es erfolgt kein Abriss im Bereich der Abschlusskante 13 des überdeckten
Bereichs 11.
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Die
Herstellung des überdeckten Bereichs 11 erfolgt
durch jedes beliebige, dem Fachmann bekannte, geeignete Verfahren.
Vorzugsweise wird der überdeckte Bereich 11 der
Leiterbahnstruktur 5 durch Elektronenstrahlverdampfung
oder ein Metall-Sputter-Verfahren hergestellt, da durch diese Verfahren eine
gezielte Schichtdicke d eingestellt werden kann und entsprechend
dünne Filme hergestellt werden können.
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Je
nach Herstellungsverfahren für die Leiterbahnstruktur 5 erfolgt
das Aufbringen des überdeckten Bereichs 11 nach
dem Erzeugen der Leiterbahnstruktur 5 oder gleichzeitig
mit dem Erzeugen der Leiterbahnstruktur 5. Im Allgemeinen
wird jedoch zunächst die Leiterbahnstruktur 5 erzeugt
und anschließend der überdeckte Bereich 11 in
den Bereichen, in denen der dünne Film 7 die Leiterbahnstruktur 5 kontaktieren
soll.
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In
Abhängigkeit von geplanten Einsatzes elektronischen Bauelementes 1 kann
der dünne Film 7 geschlossen oder porös
sein. Insbesondere bei Verwendung des elektronischen Bauelementes 1 als gassensitiver
Feldeffekttransistor, wie er beispielsweise in Gassensoren eingesetzt
wird, ist es bevorzugt, dass der dünne Film 7 porös
ist. Der dünne Film 7 dient dabei als Gate-Elektrode
des Feldeffekttransistors.
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Eine
alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten
elektronischen Bauelementes ist in 2 dargestellt.
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Die
Ausführungsform des in 2 dargestellten
elektronischen Bauelementes 1 unterscheidet sich von dem
in 1 dargestellten dadurch, dass zwischen dem Substrat 3 und
dem dünnen Film 7 eine weitere Schicht 15 ausgebildet
ist. Die weitere Schicht 15 schließt sich dabei
an den überdeckten Bereich 11 der Leiterbahnstruktur 5 an.
Die Schichtdicke der weiteren Schicht 15 entspricht der
Schichtdicke d des überdeckten Bereichs 11.
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Die
weitere Schicht 15 kann zum Beispiel durch einen selbstjustierenden
Prozess erzeugt werden. Hierdurch wird ein kantenfreier Übergang
in dem Bereich, in dem sich die weitere Schicht 15 an den überdeckten
Bereich 11 anschließt, erzielt.
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Ein
selbstjustierender Prozess ist dabei zum Beispiel die Ausführung
verschiedener aufeinander folgender Prozessschritte bei Verwendung
einer einzigen lithographischen Maske. Das Ziel dabei ist es, prinzipiell
vorhandene Justageungenauigkeiten zweier Lithographiemasken zueinander
zu vermeiden. Wenn die weitere Schicht 15 nicht an die
Leiterbahnstruktur 5 angrenzt, wie dies im Stand der Technik
im Allgemeinen der Fall ist, und sich zum Beispiel durch Ungenauigkeiten
mehrerer Lithographiemasken ergibt, führt dies zu Stufen,
die von dem dünnen Film überwunden werden müssen.
Bei einer Schichtdicke der weiteren Schicht 15 und der
Leiterbahnstruktur 5, die größer sind
als der dünne Film 7, kann der dünne
Film 7 im Bereich der Stufen abreißen. Zudem ergibt
sich ein Kontakt nur an der Seitenfläche 9 der
Leiterbahnstruktur 5, woraus nur ein kleiner Kontaktierbereich
entsteht, der zudem durch unterschiedliche Wärmeausdehnungen
der Materialien reißen kann.
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Durch
die Ausbildung des überdeckten Bereichs 11, der
an die weitere Schicht 15 anschließt und eine
im Wesentlichen gleiche Schichtdicke d wie die weitere Schicht 15 aufweist,
werden Kanten vermieden, die durch den dünnen Film 7 überwunden werden
müssen.
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Zur
Herstellung wird im Allgemeinen zunächst der überdeckte
Bereich 11 erzeugt. Darauf wird die Leiterbahnstruktur 5 abgeschieden.
Diese weist aufgrund ihrer Eigenschaft und Funktion eine Kantenhöhe
von üblicherweise mehr als 10 nm, im Allgemeinen mehr als
100 nm auf. Nach dem Erzeugen der Leiterbahnstruktur erfolgt im
Allgemeinen eine ganzflächige Abscheidung der weiteren
Schicht 15. Diese wird nun mit Hilfe von üblicherweise
negativen Photolacken beschichtet, um für nachfolgende Prozesse
geeignete, negative Kantenprofile zu erzielen. Die Maskierung erfolgt üblicherweise
mit geeigneten Belichtungsverfahren wie Kontaktkopie oder Stepper-Belichtung.
Nach der Entwicklung der Photolackmaske sind die Stellen vom Photolack
freigelegt, die zwischen der weiteren Schicht 15 und der Seitenfläche 9 der
Leiterbahnstruktur 5 liegen. Alternativ zu einem Lithographieprozess
mit einem Photolack kann jedoch zum Beispiel auch ein Zwei- oder Mehrlagen-Photolackprozess
gewählt werden. Hierbei erfährt die unterste Photolackschicht
nach der Entwicklung eine größere Aufweitung als
der darüber liegende Photolack, woraus sich ein typisches Lift-Off-Profil
ergibt, das die nachfolgenden Prozessschritte erleichtert. Ein sich
an die Entwicklung anschließendes Rückätzen
der weiteren Schicht 15 erfolgt somit nur an Stellen, die
nicht von Photolack bedeckt sind. Üblicherweise wird das
Rückätzen mit einem trockenchemischen Ätzverfahren
durchgeführt, kann jedoch auch mit geeigneten nasschemischen Methoden
realisiert werden. Derartige Methoden sind dem Fachmann bekannt.
In Abhängigkeit der gewählten Materialien für
das Substrat 3 und die weitere Schicht 15 wird
der Ätzprozess an der Grenzfläche 17 zwischen
der weiteren Schicht 15 und dem Substrat 3 beendet.
Nach diesem als Rückätzen bezeichneten Ätzprozess
erfolgt nun ohne eine vorherige Ablösung der Maske aus
Photolack eine ganzflächige Metallisierung mit üblichen,
gängigen Abscheideverfahren, wobei die Schichtdicke der
abgeschiedenen Metallschicht exakt so gewählt wird wie
die Schichtdicke der weiteren Schicht 15. In einem anschließenden
Lift-Off-Prozess wird der Photolack mit dem sich auf dem Photolack
abgeschiedenen Metall entfernt. Hierbei unterstützen negative
Flanken bzw. das Lift-Off-Profil der Photolacke diesen Vorgang.
Es entsteht ein kanten- und spaltfreier Übergang zwischen den
verschiedenen Schichten 11 und 15.
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Als
Material für die weitere Schicht eignen sich zum Beispiel
Halbleitermaterialien oder Isolatormaterialien. Geeignete Halbleitermaterialien
sind zum Beispiel GaN oder SiC, geeignete Isolatormaterialien sind
zum Beispiel SiO2 oder Si3N4.
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Eine
gleiche Höhe von überdecktem Bereich 11 und
weitere Schicht 15 lässt sich alternativ zum Beispiel
auch durch ein Chemo-Mechanical-Polishing erzielen. Hierbei muss
sich die zuerst abgeschiedene Schicht, im Allgemeinen die weitere Schicht 15,
als Polierstoff eignen und strukturiert werden. Die zweite Schicht,
im Allgemeinen der überdeckte Bereich 11 wird
anschließend so abgeschieden, dass diese die erste Schicht überlappt.
Die Planarisierung der Schichten erfolgt durch einen dem Fachmann
bekannten Chemo-Mechanical-Polishing-Prozess, der auf der Höhe
der ersten Schicht, im Allgemeinen der weiteren Schicht 15,
stoppt. Hierdurch entsteht ein vollkommen ebener Übergang
für den dünnen Film 7.
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Ein
derartig erzeugtes elektronisches Bauelement 1 eignet sich
zum Beispiel als Gassensor auf Halbleiterbasis, zum Beispiel als
Gassensor für brennbare Gase, Stickoxide oder Sauerstoff
enthaltende Gasspezies.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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