DE102009054745B4 - Semiconductor device - Google Patents

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Abstract

Halbleiter-Bauelement (1) umfassend
a. ein Halbleiter-Substrat (2) mit einer ersten Seite (3) und einer dieser gegenüberliegenden zweiten Seite (4),
b. mindestens eine Test-Struktur (5) zur Ermittlung des Metall-Halbleiter Kontaktwiderstandes,
i. welche auf mindestens einer der Seiten (3, 4) des Halbleiter-Substrats (2) angeordnet ist und
ii. mindestens ein Kontakt-Paar (6) mit einem ersten Kontakt (7) und einem zweiten Kontakt (8) aufweist,
c. wobei die Kontakte (7, 8) des mindestens einen Kontakt-Paares (6) in einem vorbestimmten Abstand (dK) zueinander auf dem Halbleiter-Substrat (2) angeordnet sind,
d. wobei die mindestens eine Test-Struktur (5) in Busbare (11) auf dem Halbleiter-Substrat (2) integriert ist, wobei die Busbare (11) die zweiten Kontakte (8) bilden, so dass eine Inline-Messung des Kontaktwiderstands zwischen den Busbaren (11) und dem Halbleiter-Substrat (2) möglich ist.Semiconductor component (1) comprising
a. a semiconductor substrate (2) having a first side (3) and a second side (4) opposite thereto,
b. at least one test structure (5) for determining the metal-semiconductor contact resistance,
i. which is arranged on at least one of the sides (3, 4) of the semiconductor substrate (2) and
II. at least one contact pair (6) having a first contact (7) and a second contact (8),
c. wherein the contacts (7, 8) of the at least one contact pair (6) are arranged at a predetermined distance (d K ) from each other on the semiconductor substrate (2),
d. wherein the at least one test structure (5) is integrated in busbars (11) on the semiconductor substrate (2), wherein the busbars (11) form the second contacts (8), so that an inline measurement of the contact resistance between the Busbaren (11) and the semiconductor substrate (2) is possible.

Figure DE102009054745B4_0001
Figure DE102009054745B4_0001

Description

Die Erfindung betrifft ein Halbleiter-Bauelement mit einer Test-Struktur zur Bestimmung des Metall-Halbleiter-Kontaktwiderstands. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Bestimmung des Metall-Halbleiter-Kontaktwiderstands an einem Halbleiter-Bauelement.The invention relates to a semiconductor device having a test structure for determining the metal-semiconductor contact resistance. The invention further relates to a method for determining the metal-semiconductor contact resistance on a semiconductor device.

Bei der Herstellung eines Halbleiter-Bauelements wird ein Halbleiter-Substrat mit Kontakt-Strukturen versehen. Ein wesentlicher Parameter für die elektrischen Eigenschaften des fertigen Halbleiter-Bauelements ist der Kontaktwiderstand zwischen den Kontakt-Strukturen und dem Halbleiter-Substrat. Üblicherweise muss das Halbleiter-Bauelement zerstört werden, um diesen Kontaktwiderstand zu messen. Eine Inline-Messung des Kontaktwiderstands ist auf den bekannten Kontaktstrukturen nicht möglich. Außerdem ist die Probenpräparation sehr zeit- und arbeitsaufwändig.In the manufacture of a semiconductor device, a semiconductor substrate is provided with contact structures. An essential parameter for the electrical properties of the finished semiconductor device is the contact resistance between the contact structures and the semiconductor substrate. Usually, the semiconductor device must be destroyed to measure this contact resistance. An inline measurement of the contact resistance is not possible on the known contact structures. In addition, the sample preparation is very time-consuming and labor-intensive.

Aus der US 4 218 650 A ist eine Vorrichtung zur Messung der Widerstands-Charakteristik eines Halbleiter-Materials bekannt.From the US 4 218 650 A For example, a device for measuring the resistance characteristic of a semiconductor material is known.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Halbleiter-Bauelement mit einer Test-Struktur zur einfacheren Ermittlung des Metall-Halbleiter-Kontaktwiderstands zu schaffen. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung des Metall-Halbleiter-Kontaktwiderstands an einem Halbleiter-Bauelement zu verbessern.The invention is therefore based on the object to provide a semiconductor device with a test structure for easier determination of the metal-semiconductor contact resistance. The invention is further based on the object of improving a method for determining the metal-semiconductor contact resistance on a semiconductor device.

Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 13 gelöst.These objects are achieved by the features of claims 1 and 13.

Der Kern der Erfindung besteht darin, ein Halbleiter-Bauelement mit einer Test-Struktur zu versehen, welche mindestens ein Kontakt-Paar mit Kontakten in einem vorbestimmten Abstand aufweist. Durch Messen des Widerstands zwischen den Kontakten dieses Kontakt-Paars lässt sich der Kontakt-Widerstand zwischen der Kontakt-Struktur und dem Halbleiter-Substrat auf einfache Weise bestimmen. Mit der vorliegenden Erfindung ist eine Ermittlung des Kontaktwiderstands inline möglich. Besonders vorteilhaft ist, dass das Halbleiter-Bauelement beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung des Metall-Halbleiter-Kontaktwiderstands nicht zerstört werden muss. Es handelt sich somit um ein zerstörungsfreies Verfahren.The gist of the invention is to provide a semiconductor device with a test structure having at least one contact pair with contacts at a predetermined pitch. By measuring the resistance between the contacts of this contact pair, the contact resistance between the contact structure and the semiconductor substrate can be easily determined. With the present invention, a determination of the contact resistance inline is possible. It is particularly advantageous that the semiconductor device does not have to be destroyed in the method according to the invention for determining the metal-semiconductor contact resistance. It is therefore a non-destructive process.

Vorzugsweise umfasst die Test-Struktur mehrere Kontakt-Paare. Hierdurch wird eine genauere und zuverlässigere Bestimmung des Kontaktwiderstands ermöglicht. Die Genauigkeit kann insbesondere dadurch erhöht werden, dass die Kontakte der unterschiedlichen Kontakt-Paare in unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet sind. Zur Bestimmung des Kontaktwiderstands werden vorzugsweise zwischen zwei Kontakten gemessene Gesamtwiderstände über den jeweiligen Kontaktabstand aufgetragen und eine Ausgleichskurve an diese experimentell ermittelten Werte angepasst. Hierbei wird vorzugsweise ein Anpassungs-Algorithmus angewandt, mit welchem die Parameter einer vorgegebenen Ausgleichs-Funktion bestmöglich an die unterschiedlichen Messwerte angepasst werden. Mit diesem Verfahren ist die Bestimmung des Kontaktwiderstands mit einer hohen Genauigkeit möglich.Preferably, the test structure comprises a plurality of contact pairs. This allows a more accurate and reliable determination of the contact resistance. The accuracy can be increased in particular by the fact that the contacts of the different contact pairs are arranged at different distances from each other. To determine the contact resistance, total resistances measured between two contacts are preferably plotted over the respective contact spacing, and a compensation curve is adapted to these experimentally determined values. In this case, an adaptation algorithm is preferably used, with which the parameters of a predetermined compensation function are optimally adapted to the different measured values. With this method, the determination of the contact resistance with a high accuracy is possible.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Test-Strukturen kreisförmig auszubilden, wobei der erste Kontakt als kreisförmige Insel in einer kreisförmigen Öffnung im zweiten Kontakt angeordnet ist. Die Kontakte haben somit keinen direkten Kontakt zueinander. Dies ermöglicht eine Messung des ohmschen Widerstandes zwischen den beiden Kontakten eines Kontakt-Paares, aus dem, zusammen mit weiteren Messungen und Berechnungen, der Kontaktwiderstand zwischen Halbleiter-Substrat und Kontaktstruktur bestimmt werden kann, ohne das Halbleiter-Substrat dabei zu zerstören. Eine konzentrische Anordnung des ersten Kontakts in der Öffnung im zweiten Kontakt stellt sicher, dass die Kontakte einen konstanten, vorbestimmten Abstand zueinander haben. Hierdurch können ein gleichmäßiger Stromfluss zwischen den beiden Kontakten eines Kontaktpaares über die gesamte Ringfläche der verbleibenden Öffnung sichergestellt, und Messfehler vermieden werden.According to the invention, it is provided to form the test structures in a circle, wherein the first contact is arranged as a circular island in a circular opening in the second contact. The contacts thus have no direct contact with each other. This allows a measurement of the ohmic resistance between the two contacts of a contact pair, from which, together with further measurements and calculations, the contact resistance between the semiconductor substrate and contact structure can be determined without destroying the semiconductor substrate thereby. A concentric arrangement of the first contact in the opening in the second contact ensures that the contacts have a constant, predetermined distance from one another. As a result, a uniform flow of current between the two contacts of a pair of contacts over the entire annular surface of the remaining opening can be ensured, and measurement errors can be avoided.

Besonders vorteilhafterweise sind die Test-Strukturen selbst Bestandteil einer Kontakt-Struktur des Halbleiter-Bauelements. Sie können insbesondere in Teile der ohnehin vorhandenen Leiterstrukturen, nämlich in die Busbare, integriert sein. Hierdurch wird eine zusätzliche Abschattung durch die Test-Strukturen vermieden. Außerdem werden keine zusätzlichen Prozessschritte zum Aufbringen der Test-Strukturen benötigt.Particularly advantageously, the test structures themselves are part of a contact structure of the semiconductor device. In particular, they can be integrated in parts of the already existing conductor structures, namely in the busbar. As a result, an additional shading is avoided by the test structures. In addition, no additional process steps for applying the test structures are needed.

Bei einer späteren Verschaltung der Halbleiter-Bauelemente zu Solarzellenstrings in einem Modul werden die integrierten Teststrukturen von Lötbändchen verdeckt und tragen dort dann zusätzlich noch zum mechanischen Halt zwischen Zelle und Zellverbinder bei. Nachdem die Teststruktur den Nutzen der Kontaktwiderstandsmessung auf der Ebene der Solarzellen geleistet hat, werden die Kontakte der Teststruktur im String über den Zellverbinder kurzgeschlossen. Sie haben dann keinen negativen Einfluss auf den Wirkungsgrad des Halbleiterbauelements oder auf die mechanische Integrität der verschalteten Halbleiter-Bauelemente.In a later interconnection of the semiconductor components to solar cell strings in a module, the integrated test structures are covered by solder ribbons and then additionally contribute to the mechanical hold between cell and cell connector. After the test structure has made use of the contact resistance measurement at the solar cell level, the contacts of the test structure in the string are short-circuited via the cell connector. You then have no negative impact on the efficiency of the semiconductor device or on the mechanical integrity of the interconnected semiconductor devices.

Eine Herstellung der Test-Strukturen ist auf sehr einfache und kostengünstige Weise beispielsweise mittels eines Siebdruck Verfahrens möglich. A preparation of the test structures is possible in a very simple and cost-effective manner, for example by means of a screen printing process.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Es zeigen:Further advantages emerge from the subclaims. Features and details of the invention will become apparent from the description of an embodiment with reference to the drawings. Show it:

1 eine schematische Ansicht eines Halbleiter-Bauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel, 1 a schematic view of a semiconductor device according to an embodiment,

2 eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs II des Halbleiter-Bauelements gemäß 1, 2 an enlarged detail of the area II of the semiconductor device according to 1 .

3 eine schematische Ansicht eines Schnitts durch das Halbleiter-Bauelement gemäß 1 im Bereich der Test-Struktur mit einem Ersatzschaltbild, und 3 a schematic view of a section through the semiconductor device according to 1 in the area of the test structure with an equivalent circuit diagram, and

4 eine schematische Darstellung eines Graphen mit experimentellen und korrigierten Messwerten sowie angepassten Ausgleichsfunktionen. 4 a schematic representation of a graph with experimental and corrected measured values and adjusted compensation functions.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Ein erfindungsgemäßes Halbleiter-Bauelement 1 umfasst ein Halbleiter-Substrat 2 mit einer ersten Seite 3 und einer dieser gegenüberliegenden zweiten Seite 4 sowie einer Vielzahl von Test-Strukturen 5 zur Ermittlung des Metall-Halbleiter-Kontaktwiderstands, welche auf einer der Seiten 3, 4 des Halbleiter-Substrats 2 angeordnet sind. Prinzipiell ist es auch denkbar, einen Teil der Test-Strukturen 5 auf der ersten Seite 3 und einen anderen Teil der Test-Strukturen 5 auf der zweiten Seite 4 des Halbleiter-Substrats 2 anzuordnen. Da sowohl das Material oder die Eigenschaften des Halbleiter-Substrats 2 als auch das Material der Test-Strukturen 5 auf der ersten und zweiten Seite 3, 4 verschieden sein können lassen sich so zusätzliche Informationen zum Halbleiter-Bauelement 1 gewinnen.An embodiment of the invention will be described below with reference to the figures. A semiconductor device according to the invention 1 includes a semiconductor substrate 2 with a first page 3 and one of these opposite second sides 4 as well as a variety of test structures 5 for determining the metal-semiconductor contact resistance, which on one of the sides 3 . 4 of the semiconductor substrate 2 are arranged. In principle, it is also conceivable to use part of the test structures 5 on the first page 3 and another part of the test structures 5 on the second page 4 of the semiconductor substrate 2 to arrange. Because both the material or the properties of the semiconductor substrate 2 as well as the material of the test structures 5 on the first and second page 3 . 4 can be different so additional information about the semiconductor device 1 win.

Beim Halbleiter-Bauelement 1 kann es sich insbesondere um eine Solarzelle handeln. Das Halbleiter-Substrat 2 ist vorzugsweise aus Silizium. Andere Halbleiter-Materialien sind jedoch ebenso möglich.In the semiconductor device 1 it may in particular be a solar cell. The semiconductor substrate 2 is preferably made of silicon. However, other semiconductor materials are also possible.

Die Test-Struktur 5 umfasst jeweils mindestens ein Kontakt-Paar 6 mit einem ersten Kontakt 7 und einem zweiten Kontakt 8. Vorteilhafterweise umfasst die Test-Struktur 5 mindestens zwei Kontakt-Paare 6. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Test-Struktur 5 mehrere, insbesondere mindestens drei, vorzugsweise mindestens fünf, Kontakt-Paare 6 aufweist.The test structure 5 each includes at least one contact pair 6 with a first contact 7 and a second contact 8th , Advantageously, the test structure comprises 5 at least two contact pairs 6 , According to the invention, it is provided that the test structure 5 a plurality, in particular at least three, preferably at least five, contact pairs 6 having.

Die Kontakte 7, 8 jedes der Kontakt-Paare 6 sind jeweils in einem vorbestimmten Abstand dK zueinander auf dem Halbleiter-Substrat 2 angeordnet. Vorzugsweise sind die Kontakte 7, 8 der unterschiedlichen Kontakt-Paare 6 einer Test-Struktur 5 in unterschiedlichen Abständen d1 < d2 < d3 < d4 < d5 zueinander angeordnet.The contacts 7 . 8th each of the contact pairs 6 are each at a predetermined distance d K to each other on the semiconductor substrate 2 arranged. Preferably, the contacts 7 . 8th the different contact pairs 6 a test structure 5 at different distances d 1 <d 2 <d 3 <d 4 <d 5 arranged to each other.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der erste Kontakt 7 eines Kontakt-Paars 6 jeweils inselartig in einer Öffnung 9 im zweiten Kontakt 8 des jeweiligen Kontakt-Paars 6 angeordnet ist. Die Kontakte 7, 8 jedes Kontakt-Paars 6 sind somit berührungsfrei auf dem Halbleiter-Substrat 2 angeordnet.According to the invention, it is provided that the first contact 7 a contact couple 6 each island-like in an opening 9 in the second contact 8th of the respective contact pair 6 is arranged. The contacts 7 . 8th every contact pair 6 are thus non-contact on the semiconductor substrate 2 arranged.

Die Öffnungen 9 sind jeweils kreisförmig ausgebildet. Sie weisen innerhalb derselben Test-Struktur 5 vorzugsweise alle denselben Radius rA auf. Gemäß dem der beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt der rA der Öffnung 9 jeweils 0,45 mm. Erfindungsgemäß liegt der Radius rA der Öffnung 9 im Bereich von 0,1 mm bis 1,0 mm, insbesondere im Bereich von 0,35 mm bis 0,7 mm. Jeder der ersten Kontakte 7 der Kontakt-Paare 6 ist ebenfalls jeweils kreisförmig ausgebildet. Er ist jeweils konzentrisch zur Öffnung 9 im zweiten Kontakt 8 des jeweiligen Kontakt-Paars 6 angeordnet. Die ersten Kontakte 7 der unterschiedlichen Kontakt-Paare 6 einer Test-Struktur 5 weisen vorzugsweise jeweils unterschiedliche Radien rK auf. Der Radius rK der ersten Kontakte 7 liegt im Bereich von 0,1 mm bis 1,9 mm. Es gilt rK < rA für alle ersten Kontakte 7.The openings 9 are each formed circular. They point within the same test structure 5 preferably all the same radius r A on. According to the described embodiment of the invention the A r of the opening 9 each 0.45 mm. According to the invention, the radius r A of the opening 9 in the range of 0.1 mm to 1.0 mm, in particular in the range of 0.35 mm to 0.7 mm. Each of the first contacts 7 the contact pairs 6 is also each circular. He is concentric with the opening 9 in the second contact 8th of the respective contact pair 6 arranged. The first contacts 7 the different contact pairs 6 a test structure 5 preferably each have different radii r K on. The radius r K of the first contacts 7 is in the range of 0.1 mm to 1.9 mm. We have r K <r A for all first contacts 7 ,

Prinzipiell ist es auch denkbar, die ersten Kontakte 7 einer Test-Struktur 5 alle mit demselben Radius rK und die zugehörigen Öffnungen 9 mit unterschiedlichen Radien rA auszubilden.In principle, it is also conceivable, the first contacts 7 a test structure 5 all with the same radius r K and the associated openings 9 with different radii r A form .

Der minimale Radius der ersten Kontakte 7 ist vorteilhafterweise derart gewählt, dass die Kontakte 7, 8 zuverlässig mittels Kontaktnadeln in Messleisten zur Hellkennlinienmessung kontaktiert werden können. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Messungen zur Ermittlung des Kontaktwiderstands in einem Inline-Verfahrensschritt möglich sind. Selbstverständlich können einzelne Zellen auch per Hand vermessen werden. In diesem Fall sind noch kleinere Kontakte 7, 8 möglich. Im vorliegenden Beispiel sind die Radien rK der ersten Kontakte 7 wie folgt gewählt: r1 = 0,28 mm, r2 = 0,26 mm, r3 0,24 mm, r4 = 0,22 mm und r5 = 0,20 mm. Die Radien rK der ersten Kontakte 7 bilden somit eine Reihe mit einer konstanten Abstufung, welche hier 0,02 mm beträgt. Allgemein liegt die Abstufung im Bereich von 0,002 mm bis 0,05 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,01 mm bis 0,03 mm. Die Abstufung muss jedoch nicht konstant sein. Wesentlich ist, dass die Abstände unterschiedlich sind und sich vorteilhafterweise über einen möglichst großen Bereich verteilen, um zuverlässig eine Ausgleichgerade an Messpunkte über die korrigierten Werte im Diagramm anpassen zu können. Die Radien rK sind insbesondere so gewählt, dass ihre Werte den Bereich von 0,5 rA bis 0,9 rA, vorzugsweise Von 0,1 rA bis 0,9 rA aufspannen. Vorzugsweise liegt mindestens ein Radius rK im Bereich von 0,1 rA bis 0,5 rA. Vorzugsweise liegt mindestens ein Radius rK im Bereich von 0,5 rA bis 0,9 rA.The minimum radius of the first contacts 7 is advantageously chosen such that the contacts 7 . 8th can be reliably contacted by means of contact pins in measuring strips for measuring the brightness characteristic. This ensures that the measurements for determining the contact resistance in an inline process step are possible. Of course, individual cells can also be measured by hand. In this case, even smaller contacts 7 . 8th possible. In the present example, the radii r K of the first contacts 7 chosen as follows: r 1 = 0.28 mm, r 2 = 0.26 mm, r 3 0.24 mm, r 4 = 0.22 mm and r 5 = 0.20 mm. The radii r K of the first contacts 7 thus form a series with a constant gradation, which here is 0.02 mm. Generally, the grading is in the range of 0.002 mm to 0.05 mm, preferably in the range of 0.01 mm to 0.03 mm. However, the gradation does not have to be constant. It is essential that the distances are different and advantageously spread over the largest possible area to reliably a balancing straight to measuring points on the corrected values in the diagram. The radii r K are chosen in particular such that their values span the range from 0.5 r A to 0.9 r A , preferably from 0.1 r A to 0.9 r A. Preferably, at least one radius r K is in the range of 0.1 r A to 0.5 r A. Preferably, at least one radius r K is in the range from 0.5 r A to 0.9 r A.

Der Abstand dK der Kontakte 7, 8 eines Kontakt-Paares 5 ergibt sich als dK = rA – rK.The distance d K of the contacts 7 . 8th a contact couple 5 results as d K = r A - r K.

Die mögliche Dimensionierung und Abstufung der Kontakte 7 und der Öffnung 9 ist vom Verfahren, welches zur Herstellung der Test-Struktur 5 verwendet wird, sowie bei einer Integration der Teststrukturen in vorhandene Leiterstrukturen, von deren Breite, das heißt insbesondere von der Busbarbreite, abhängig. Im vorliegenden Fall ist zur Herstellung der Test-Struktur 5 ein Siebdruckverfahren vorgesehen. Hierbei ist insbesondere die Genauigkeit des Druckergebnisses durch die Abmessungen des Siebgewebes und durch die Partikelgrößen der aufgedruckten Paste begrenzt. Durch Verwendung eines Aufdampfverfahrens sind die Genauigkeit der Dimensionierung und der Abstufung der Kontakte 7 und der Öffnung 9 sowie die Genauigkeit einer möglichst kreisförmigen Kontaktstruktur noch steigerbar.The possible dimensioning and gradation of the contacts 7 and the opening 9 is from the process used to make the test structure 5 is used, as well as in an integration of the test structures in existing conductor structures, on their width, that is in particular on the bus bar width dependent. In the present case, for the preparation of the test structure 5 provided a screen printing process. In particular, the accuracy of the printing result is limited by the dimensions of the screen fabric and by the particle sizes of the printed paste. By using a vapor deposition method, the accuracy of the sizing and the gradation of the contacts 7 and the opening 9 as well as the accuracy of a possible circular contact structure still risigerbar.

Die Kontakte 7, 8 sind vorzugsweise aus demselben Material. Als Material für die Kontakte 7, 8 kommen alle Materialien infrage, welche zur Herstellung von Kontakt-Strukturen für Halbleiter-Bauelemente verwendet werden. Diese können insbesondere aus folgender Aufzählung ausgewählt werden: Silber, Aluminium, Nickel, Kupfer und deren Verbindungen.The contacts 7 . 8th are preferably of the same material. As material for the contacts 7 . 8th All materials are used, which are used for the production of contact structures for semiconductor devices. These can in particular be selected from the following list: silver, aluminum, nickel, copper and their compounds.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Test-Struktur 5 als Bestandteil einer Kontakt-Struktur 10 des Halbleiter-Bauelements 1 auszubilden. Die Test-Strukturen 5 sind insbesondere in Busbare 11 auf dem Halbleiter-Substrat 2 integriert. Die Busbare bilden somit die zweiten Kontakte 8. Die Busbare 11 sind insbesondere auf der als Vorderseite, das heißt als Lichteinfallsseite, dienenden ersten Seite 3 des Halbleiter-Substrats 2 angeordnet. Die Busbare 11 eignen sich besonders gut für eine Integration der Test-Strukturen 5, da sie eine größere Breite bB aufweisen als die ebenfalls auf der ersten Seite 3 angeordneten, senkrecht zu den Busbaren 11 verlaufenden Kontaktfinger 12. Selbstverständlich können die Test-Strukturen 5 auch unabhängig von den Kontakt-Strukturen 10 auf das Halbleiter-Substrat 2 aufgebracht werden.According to the invention, the test structure is provided 5 as part of a contact structure 10 of the semiconductor device 1 train. The test structures 5 are especially in Busbare 11 on the semiconductor substrate 2 integrated. The busbars thus form the second contacts 8th , The busbar 11 are in particular on the front side, that is as light incident side, serving first page 3 of the semiconductor substrate 2 arranged. The busbar 11 are particularly well suited for integration of the test structures 5 because they have a greater width b B than those also on the first page 3 arranged, perpendicular to the busbars 11 extending contact fingers 12 , Of course, the test structures 5 also independent of the contact structures 10 on the semiconductor substrate 2 be applied.

Im erfindungsgemäßen Beispiel beträgt die Breite bB der Busbare 11 1,5 mm. Allgemein liegt die Breite bB der Busbare 11 im Bereich von 1 mm bis 2 mm. Der Radius rA der Öffnungen 9 ist insbesondere derart an die Breite bB der Busbare 11 angepasst, dass der Leiterquerschnitt des jeweiligen Busbars 11 im Bereich der Öffnung 9 groß genug ist, um den Strom mehrerer Kontaktfinger 12 zum nächsten Pin einer Messleiste bei einer normalen Hellkennlinienmessung zu leiten. Es gilt insbesondere rA ≤ 0,45 bB.In the example according to the invention, the width b B is the busbar 11 1.5 mm. Generally, the width b B is the busbar 11 in the range of 1 mm to 2 mm. The radius r A of the openings 9 is in particular so to the width b B of the busbar 11 adapted that the conductor cross-section of the respective busbars 11 in the area of the opening 9 big enough to handle the flow of multiple contact fingers 12 to direct to the next pin of a measurement bar in a normal Hellkennliniemessung. In particular, r A ≤ 0.45 b B applies.

Der Abstand zwischen den Kontakten 7, 8 eines Kontakt-Paars 6 kann je nach Bedarf unabhängig von den Details der Kontakt-Struktur 10, insbesondere unabhängig vom Abstand der Kontaktfinger 12 zueinander, gewählt werden.The distance between the contacts 7 . 8th a contact couple 6 can be as needed regardless of the details of the contact structure 10 , in particular independent of the distance of the contact fingers 12 each other, to be selected.

Der zweite Kontakt 8 eines Kontakt-Paars kann auch flächig ausgebildet sein. Es ist insbesondere möglich, die Öffnungen 9 der Test-Struktur 5 in einer ganzflächigen Metallisierung aus der als Rückseite dienenden zweiten Seite 4 des Halbleiter-Bauelements 1 anzuordnen.The second contact 8th a contact pair can also be formed flat. It is possible in particular, the openings 9 the test structure 5 in a whole-surface metallization from serving as the back second page 4 of the semiconductor device 1 to arrange.

Die Test-Strukturen 5 können auf allen Busbars angeordnet sein, insbesondere an Stellen, an denen sie später, bei einer Verschaltung mehrerer Halbleiter-Bauelemente 1 zu einem Modul, von Lötbändchen überdeckt werden. Mittels einer Verteilung der Test-Strukturen 5 über die gesamte Fläche des Halbleiter-Substrats 2 können Prozess-Schwankungen ausgeglichen werden.The test structures 5 can be arranged on all busbars, in particular at locations where they later, in an interconnection of multiple semiconductor devices 1 to a module, covered by solder ribbons. By means of a distribution of the test structures 5 over the entire area of the semiconductor substrate 2 Process fluctuations can be compensated.

Die Test-Strukturen 5 weisen vorteilhafterweise einen Abstand von mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 1 cm, insbesondere mindestens 2 cm zum Rand des Halbleiter-Substrats 2 auf. In diesem Randbereich kann es zu einer inhomogenen Emitterdiffusion kommen, was die Leitfähigkeit des Emitters und somit auch den Kontaktwiderstand verändert.The test structures 5 advantageously have a distance of at least 5 mm, in particular at least 1 cm, in particular at least 2 cm to the edge of the semiconductor substrate 2 on. In this edge region, an inhomogeneous emitter diffusion can occur, which changes the conductivity of the emitter and thus also the contact resistance.

Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung des Metall-Halbleiter-Kontaktwiderstands am Halbleiter-Bauelement 1. beschrieben. Zunächst wird das Halbleiter-Substrat 2 bereitgestellt und auf der ersten Seite 3, welche insbesondere die Vorderseite des fertigen Halbleiter-Bauelements 1 bildet, mit Test-Strukturen 5 versehen. Hierzu ist vorzugsweise ein Siebdruckverfahren vorgesehen. Erfindungsgemäß hat das Sieb ein Gewebe mit einem Fadendurchmesser im Bereich von 10 μm bis 50 μm, insbesondere im Bereich von 20 μm bis 35 μm.In the following, the inventive method for determining the metal-semiconductor contact resistance on the semiconductor device 1 , described. First, the semiconductor substrate 2 provided and on the first page 3 , which in particular the front side of the finished semiconductor device 1 forms, with test structures 5 Mistake. For this purpose, a screen printing method is preferably provided. According to the invention, the sieve has a fabric with a thread diameter in the range of 10 μm to 50 μm, in particular in the range of 20 μm to 35 μm.

Die Herstellung der Test-Strukturen 5 ist vorzugsweise Teil des Verfahrensschritts zur Herstellung der Kontakt-Struktur 10, insbesondere des Verfahrensschritts zur Herstellung der Busbare 11. Ein zusätzlicher Verfahrensschritt zur Aufbringung der Test-Strukturen 5 wird somit nicht benötigt, aber auch nicht ausgeschlossen.The preparation of the test structures 5 is preferably part of the process step for producing the contact structure 10 , in particular the method step for the production of the busbar 11 , An additional process step for applying the test structures 5 is therefore not needed, but also not excluded.

Alternative Verfahren zur Aufbringung der Test-Strukturen 5 auf das Halbleiter-Substrat 2 sind ebenso möglich. Beispielsweise sind mittels eines Gasphasenabscheidungs-/Galvanik-/Aufdampf- oder Sputter-Verfahrens noch genauere Test-Strukturen 5 herstellbar. Insbesondere die dort gängige Verwendung von Masken, die genauer auf dem Substrat liegen als die Schablone im Siebdruck trägt zur Erhöhung der Genauigkeit bei. Dieses alternative Aufbringen der Test-Struktur 5 ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele begrenzt. Alternative methods for applying the test structures 5 on the semiconductor substrate 2 are also possible. For example, even more accurate test structures are by means of a vapor deposition / electroplating / vapor deposition or sputtering process 5 produced. In particular, the common use of masks which lie more accurately on the substrate than the stencil in screen printing contributes to increasing the accuracy. This alternative application of the test structure 5 but is not limited to these embodiments.

Wie sich herausgestellt hat, kann es vorteilhaft sein, beim Siebdruck-Verfahren die Öffnung zur Herstellung des inneren, das heißt des ersten Kontakts 7 in der Maske, jeweils um einen bestimmten Betrag entgegen der späteren Rakelrichtung zu verschieben, um im Ergebnis eine konzentrische Anordnung der ersten Kontakte 7 in den jeweiligen Öffnungen 9 zu erhalten. Im vorliegenden Fall betrug der Versatz etwa 40 μm. Wesentlich ist, dass im Ergebnis möglichst kreisförmige Strukturen möglichst konzentrisch aufgebracht werden.As has been found, it may be advantageous in the screen printing process, the opening for the production of the inner, that is, the first contact 7 in the mask, in each case by a certain amount to move against the later squeegee direction, to result in a concentric arrangement of the first contacts 7 in the respective openings 9 to obtain. In the present case, the offset was about 40 microns. It is essential that, as a result, possible circular structures are applied as concentrically as possible.

Selbstverständlich lassen sich Test-Strukturen 5 auch auf der zweiten Seite 4, welche die Rückseite des Halbleiter-Bauelements 1 bildet, herstellen. Mithilfe von Test-Strukturen 5 auf der Rückseite des Halbleiter-Bauelements 1 lassen sich neben der Messung des Kontakt-Widerstands auch Messungen zur Ermittlung der Güte des sogenannten Back Surface Fields (BSF), insbesondere Rückschlüsse über die Diffusion einer Aluminiummetallisierung in das Material des Halbleiter-Substrats 2, gewinnen.Of course, test structures can be 5 also on the second page 4 covering the back of the semiconductor device 1 makes, manufacture. Using test structures 5 on the back of the semiconductor device 1 In addition to the measurement of the contact resistance, measurements for determining the quality of the so-called back surface field (BSF), in particular conclusions about the diffusion of an aluminum metallization in the material of the semiconductor substrate 2 , win.

Nach der Herstellung der Test-Strukturen 5 werden die Widerstände zwischen den Kontakten 7, 8 der Kontakt-Paare 6 gemessen. Ein Ersatz-Schaltbild hierfür ist in 3 dargestellt. Der gemessene Widerstand setzt sich zusammen aus einem Kontakt-Widerstand R1 zwischen dem äußeren, zweiten Kontakt 8 und dem Halbleiter-Substrat 2, einem Kontakt-Widerstand R2 zwischen dem inneren, ersten Kontakt 7 und dem Halbleiter-Substrat 2 sowie einem Material-Widerstand R3, welcher vom Material des Halbleiter-Substrats 2, insbesondere von dessen Leitfähigkeit, und vom Abstand dK der Kontakte 7, 8 abhängt. Da die Leitfähigkeit des Materials der Kontakte 7 und 8 weit höher ist als die Leitfähigkeit des Halbleiter-Substrates 2, ergibt sich R3 aus dem idealerweise sternförmigen Stromfluss zwischen den Kontakten 7 und 8. Dabei setzt sich der jeweilige Widerstand R(dK) eines Kontakt-Paares 6 aus der Summe der Widerstanden R1, R2 und R3 zusammen (Reihenschaltung). R1 und R2 werden flächenspezifisch und R3 längenspezifisch als konstant angenommen. Außerdem wird angenommen R1 ist flächenspezifisch gleich R2 (gleiches Kontaktmaterial, gleiches Substratmaterial, gleiche Kontaktausbildung).After the preparation of the test structures 5 be the resistors between the contacts 7 . 8th the contact pairs 6 measured. A replacement schematic for this is in 3 shown. The measured resistance is composed of a contact resistance R 1 between the outer, second contact 8th and the semiconductor substrate 2 , a contact resistance R 2 between the inner, first contact 7 and the semiconductor substrate 2 and a material resistor R 3 , which is made of the material of the semiconductor substrate 2 , in particular its conductivity, and the distance d K of the contacts 7 . 8th depends. As the conductivity of the material of the contacts 7 and 8th is much higher than the conductivity of the semiconductor substrate 2 , This results in R 3 from the ideally star-shaped current flow between the contacts 7 and 8th , In this case, the respective resistance R (dK) of a contact pair is established 6 from the sum of the resistors R 1 , R 2 and R 3 together (series connection). R 1 and R 2 are surface-specific and R 3 is assumed to be constant for a specific length. In addition, it is assumed that R 1 is area-specific equal to R 2 (same contact material, same substrate material, same contact formation).

Trägt man die gemessenen Werte der Widerstände gegen die Abstände der Kontakte 7, 8 der jeweiligen Kontakt-Paare 6 mit unterschiedlichen dk auf, lassen sich die Messwerte durch eine nach rechts gekrümmte Kurve annähern, wie in 4 dargestellt. Der quantitative Zusammenhang zwischen den gemessenen Widerständen und den Abständen dK lässt sich im Falle rA >> dK wie folgt vereinfacht mathematisch beschreiben:

Figure DE102009054745B4_0002
wobei C(dK) ein Korrektur-Faktor ist, der sich aus den geometrischen Gegebenheiten der kreisförmigen Kontakte ergibt. Er muss also für jedes geometrisch verschiedene Kontakt-Paar 6 berechnet werden und lässt sich wie folgt darstellen:
Figure DE102009054745B4_0003
If one carries the measured values of the resistances against the distances of the contacts 7 . 8th the respective contact pairs 6 with different d k on, the readings can be approximated by a curve to the right, as in 4 shown. The quantitative relationship between the measured resistances and the distances d K can be described mathematically in the case of r A >> d K as follows:
Figure DE102009054745B4_0002
where C (dK) is a correction factor resulting from the geometrical conditions of the circular contacts. So he has to for each geometrically different contact pair 6 calculated and can be represented as follows:
Figure DE102009054745B4_0003

Hierbei ist Rsh der Schichtwiderstand des Halbleiter-Substrats 2 und LT die Transferlänge im Halbleiter-Substrat 2, welche ebenso wie der Kontaktwiderstand über diese mathematischen Zusammenhänge mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmt werden kann. Zusätzlich wird also noch eine Kontrolle der Emitterdiffusion (Rsh) ermöglicht.Here, R sh is the sheet resistance of the semiconductor substrate 2 and L T is the transfer length in the semiconductor substrate 2 , which as well as the contact resistance on these mathematical relationships can be determined by the method according to the invention. In addition, a control of the emitter diffusion (R sh ) is thus made possible.

Bei gegebenem Radius rA der Öffnungen 9 strebt der Korrektur-Faktor C(dK) mit abnehmendem Abstand dK gegen 1. Die Messwerte nähern sich somit für kleine Abstände dK der folgenden Geraden an:

Figure DE102009054745B4_0004
For a given radius r A of the openings 9 the correction factor C (dK) tends to decrease with decreasing distance d K compared to 1. The measured values thus approximate for small distances d K of the following straight lines:
Figure DE102009054745B4_0004

Wendet man den Korrektur-Faktor C(dK) auf die Messwerte an, lässt sich die Ausgleichskurve zur Annäherung der Messwerte in eine Ausgleichsgerade transformieren. Dies erleichtert die Anpassung der Parameter derselben. Durch Extrapolation der Ausgleichsgeraden lässt sich der Kontaktwiderstand als die Hälfte des Werts am Schnittpunkt der Ausgleichsgeraden mit der Ordinatenachse bestimmen. Die Transferlänge LT ergibt sich als der Betrag des Wertes am Schnittpunkt der Ausgleichsgraden mit der Abszissenachse.If the correction factor C (dK) is applied to the measured values, the compensation curve can be transformed into a compensation straight line to approximate the measured values. This facilitates the adaptation of the parameters of the same. By extrapolating the equalization line, the contact resistance can be determined as half of the value at the intersection of the equalization line with the ordinate axis. The transfer length L T is obtained as the sum of the value at the intersection of the balancing degrees with the abscissa axis.

Erfindungsgemäß wird der Kontakt-Widerstand somit unter Einbeziehung der verschiedenen Messwerte der Widerstände zwischen den Kontakten 7, 8 mehrere Kontakt-Paare 6 aus dem Zusammenhang zwischen den gemessenen Widerständen und der Geometrie der Kontakts 7, 8, insbesondere deren Abständen dK, ermittelt.According to the invention, the contact resistance is thus taking into account the different measured values of the resistances between the contacts 7 . 8th several contact pairs 6 from the relationship between the measured resistances and the geometry of the contact 7 . 8th , In particular their intervals d K is determined.

Zur Anpassung der Kurve ist es vorteilhaft, wenn mindestens drei Messwerte zu unterschiedlichen Abständen dK von mindestens drei verschiedenen Kontakt-Paaren 6 vorliegen. Messungen an verschiedenen Kontakt-Paaren 6 mit identischen Abständen dK können zur Erhöhung der Genauigkeit und Verlässlichkeit der Messungen vorteilhaft sein. Verteilt man diese zusätzlich über die Fläche des Halbleiter-Substrats 2 und bildet für jeden Abstand dK den jeweiligen Mittelwert der Messwerte des Widerstands R(dK), wird die Genauigkeit des Verfahrens weiter erhöht. Insbesondere ist es möglich, durch Prozessinhomogenitäten möglicherweise auftretende örtliche Abweichungen auf diese Weise herauszumitteln beziehungsweise zu reduzieren.To adapt the curve, it is advantageous if at least three measured values at different distances d K of at least three different contact pairs 6 available. Measurements on different contact pairs 6 with identical distances d K can be advantageous for increasing the accuracy and reliability of the measurements. If these are additionally distributed over the surface of the semiconductor substrate 2 and for each distance d K forms the respective average of the measured values of the resistance R (d K ), the accuracy of the method is further increased. In particular, it is possible to average out or reduce local deviations possibly occurring due to process inhomogeneities in this way.

Die Messungen der Widerstände können mithilfe von Kontaktnadeln in Messleisten zur Hellkennlinienmessung durchgeführt werden. Die Kontaktnadeln zur Hellkennlinienmessung können die gleichen sein, die den Kontakt 8 kontaktieren. Die inselförmigen Kontakte 7 werden über gesonderte Kontaktstifte kontaktiert.Resistivity measurements can be made using contact pins in the light-characteristic measurement bars. The contact pins for measuring the light characteristic may be the same as the contact 8th to contact. The island-shaped contacts 7 are contacted via separate pins.

Weiterhin ist in einer vorteilhaften Variante der Erfindung vorgesehen, die tatsächlichen Radien rK der ersten Kontakte 7 und der Öffnungen 9 sowie die Abstände dK zwischen den Kontakten 7, 8 mittels einer Kamera zu bestimmen oder zu kontrollieren. Als Kamera kann insbesondere diejenige, welche zur optischen Kontrolle des Vorderseitendrucks eingesetzt wird, verwendet werden.Furthermore, in an advantageous variant of the invention, the actual radii r K of the first contacts 7 and the openings 9 and the distances d K between the contacts 7 . 8th using a camera to determine or control. In particular, the one used for the optical control of the front side printing can be used as the camera.

Mit dem vorliegenden Verfahren ist eine Inline-Messung des Kontaktwiderstands zwischen den metallischen Busbaren 11 und dem Halbleiter-Substrat 2 möglich. Diese Bestimmung kann insbesondere voll automatisiert erfolgen.With the present method is an in-line measurement of the contact resistance between the metallic busbars 11 and the semiconductor substrate 2 possible. In particular, this determination can be fully automated.

Zusätzlich zu ihrer Funktion bei der Bestimmung des Kontaktwiderstands dienen die Test-Strukturen 5 dazu, Strom aus dem Halbleiter-Bauelement 1 zu transportieren. Sie sind ein Teil der ohnehin benötigten Kontakt-Struktur 10. Außerdem tragen sie zur Haftung der Zellverbinder bei, welche zur Verschaltung mehrerer Halbleiter-Bauelemente 1 mit diesen verlötet werden Da die Kontaktfläche der Zellverbinder mit den Busbaren 11 aufgrund des geringen Abstands dK zwischen den Kontakten 7, 8 nur unwesentlich verringert wird, beeinträchtigen die Test-Strukturen 5 weder die mechanische Haftung der Zellverbinder auf dem Halbleiter-Bauelement 1 noch deren elektrische Verbindung zu diesem wesentlich.In addition to their function in determining contact resistance, the test structures serve 5 to power from the semiconductor device 1 to transport. They are part of the required contact structure anyway 10 , In addition, they contribute to the adhesion of the cell connectors, which are used to interconnect a plurality of semiconductor components 1 be soldered with these Since the contact surface of the cell connectors with the busbars 11 due to the small distance d K between the contacts 7 . 8th is only slightly reduced, affect the test structures 5 neither the mechanical adhesion of the cell connectors on the semiconductor device 1 nor their electrical connection to this essential.

Claims (14)

Halbleiter-Bauelement (1) umfassend a. ein Halbleiter-Substrat (2) mit einer ersten Seite (3) und einer dieser gegenüberliegenden zweiten Seite (4), b. mindestens eine Test-Struktur (5) zur Ermittlung des Metall-Halbleiter Kontaktwiderstandes, i. welche auf mindestens einer der Seiten (3, 4) des Halbleiter-Substrats (2) angeordnet ist und ii. mindestens ein Kontakt-Paar (6) mit einem ersten Kontakt (7) und einem zweiten Kontakt (8) aufweist, c. wobei die Kontakte (7, 8) des mindestens einen Kontakt-Paares (6) in einem vorbestimmten Abstand (dK) zueinander auf dem Halbleiter-Substrat (2) angeordnet sind, d. wobei die mindestens eine Test-Struktur (5) in Busbare (11) auf dem Halbleiter-Substrat (2) integriert ist, wobei die Busbare (11) die zweiten Kontakte (8) bilden, so dass eine Inline-Messung des Kontaktwiderstands zwischen den Busbaren (11) und dem Halbleiter-Substrat (2) möglich ist.Semiconductor device ( 1 ) comprising a. a semiconductor substrate ( 2 ) with a first page ( 3 ) and one of these opposite second side ( 4 b. at least one test structure ( 5 ) for determining the metal-semiconductor contact resistance, i. which on at least one of the pages ( 3 . 4 ) of the semiconductor substrate ( 2 ) and ii. at least one contact pair ( 6 ) with a first contact ( 7 ) and a second contact ( 8th ), c. where the contacts ( 7 . 8th ) of the at least one contact pair ( 6 ) at a predetermined distance (d K ) from each other on the semiconductor substrate ( 2 ), d. wherein the at least one test structure ( 5 ) in Busbare ( 11 ) on the semiconductor substrate ( 2 ), whereby the busbar ( 11 ) the second contacts ( 8th ), so that an inline measurement of the contact resistance between the busbars ( 11 ) and the semiconductor substrate ( 2 ) is possible. Halbleiter-Bauelement (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Test-Struktur (5) mehrere Kontakt-Paare (6) umfasst.Semiconductor device ( 1 ) According to claim 1, characterized in that the test structure ( 5 ) several contact pairs ( 6 ). Halbleiter-Bauelement (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (7, 8) der unterschiedlichen Kontakt-Paare (6) in unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet sind.Semiconductor device ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the contacts ( 7 . 8th ) of the different contact pairs ( 6 ) are arranged at different distances from each other. Halbleiter-Bauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontakt (7) jeweils inselartig in einer Öffnung (9) im zweiten Kontakt (8) angeordnet ist.Semiconductor device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first contact ( 7 ) each island-like in an opening ( 9 ) in the second contact ( 8th ) is arranged. Halbleiter-Bauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (9) jeweils kreisförmig ausgebildet ist.Semiconductor device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the opening ( 9 ) is circular in each case. Halbleiter-Bauelement (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (9) der unterschiedlichen Kontakt-Paare (6) jeweils einen identischen Radius (rA) aufweisen.Semiconductor device ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the openings ( 9 ) of the different contact pairs ( 6 ) each have an identical radius (r A ). Halbleiter-Bauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontakt (7) jeweils kreisförmig ausgebildet ist.Semiconductor device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first contact ( 7 ) is circular in each case. Halbleiter-Bauelement (1) gemäß den Ansprüchen 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontakt (7) jeweils konzentrisch zur Öffnung (9) angeordnet ist.Semiconductor device ( 1 ) according to claims 5 and 7, characterized in that the first contact ( 7 ) each concentric with the opening ( 9 ) is arranged. Halbleiter-Bauelement (1) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Kontakte (7) der unterschiedlichen Kontakt-Paare (6) mit jeweils unterschiedlichem Radien (rK) ausgebildet sind.Semiconductor device ( 1 ) according to one of claims 7 to 8, characterized in that the first contacts ( 7 ) of the different contact pairs ( 6 ) are each formed with different radii (r K ). Halbleiter-Bauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (7, 8) aus demselben Material sind.Semiconductor device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the contacts ( 7 . 8th ) are of the same material. Halbleiter-Bauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Test-Struktur (5) als Bestandteil einer Kontakt-Struktur (10) des Halbleiter-Bauelements (1) ausgebildet ist.Semiconductor device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the test structure ( 5 ) as part of a contact structure ( 10 ) of the semiconductor device ( 1 ) is trained. Halbleiter-Bauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Test-Struktur (5) mit einem Abstand von mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 1 cm, insbesondere mindestens 2 cm vom Rand des Halbleiter-Bauelements (1) angeordnet sind.Semiconductor device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the test structure ( 5 ) with a distance of at least 5 mm, in particular at least 1 cm, in particular at least 2 cm from the edge of the semiconductor device ( 1 ) are arranged. Verfahren zur Bestimmung des Metall-Halbleiter Kontaktwiderstandes an einem Halbleiter-Bauelement umfassend die folgenden Schritte: a. Bereitstellen eines Halbleiter-Bauelements (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche mit i. mindestens einer Test-Struktur (5) mit mindestens einem Kontakt-Paar (6) mit einem ersten Kontakt (7) und einem zweiten Kontakt (8), ii. wobei der erste Kontakt (7) jeweils inselartig in einer Öffnung (9) im zweiten Kontakt (8) angeordnet ist, b. Messen des Widerstandes zwischen den Kontakten (7, 8) mindestens eines Kontakt-Paares (6), c. Ermitteln des Kontakt-Widerstandes zwischen den Kontakten (7, 8) und dem Halbleiter-Substrat (2) anhand des gemessenen Widerstandes und der Geometrie der Kontakte (7, 8), d. wobei zur Herstellung der Test-Struktur (5) ein Siebdruck-Verfahren vorgesehen ist, e. wobei beim Siebdruck-Verfahren eine Öffnung zur Herstellung des ersten Kontakts (7) jeweils um einen bestimmten Betrag entgegen einer späteren Rakelrichtung verschoben wird.A method of determining metal-semiconductor contact resistance on a semiconductor device comprising the steps of: a. Providing a semiconductor device ( 1 ) according to one of the preceding claims with i. at least one test structure ( 5 ) with at least one contact pair ( 6 ) with a first contact ( 7 ) and a second contact ( 8th ii. where the first contact ( 7 ) each island-like in an opening ( 9 ) in the second contact ( 8th ), b. Measuring the resistance between the contacts ( 7 . 8th ) at least one contact pair ( 6 c. Determining contact resistance between contacts ( 7 . 8th ) and the semiconductor substrate ( 2 ) based on the measured resistance and the geometry of the contacts ( 7 . 8th ), d. wherein for the preparation of the test structure ( 5 ) a screen printing method is provided, e. wherein in the screen printing method an opening for the production of the first contact ( 7 ) is shifted in each case by a certain amount against a later squeegee direction. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand zwischen Kontakten (7, 8) mehrerer Kontakt-Paare (6) gemessen wird und der Kontakt-Widerstand unter Einbeziehung der verschiedenen Messwerte ermittelt wird.Method according to claim 13, characterized in that the resistance between contacts ( 7 . 8th ) of several contact pairs ( 6 ) is measured and the contact resistance is determined taking into account the different measured values.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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