DE102015102300A1

DE102015102300A1 - Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Bauelements

Info

Publication number: DE102015102300A1
Application number: DE102015102300.8A
Authority: DE
Inventors: Jens Müller; Christoph Stephan; Robert Walter; Stefan Hartauer; Christian Rumbolz
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2015-02-18
Filing date: 2015-02-18
Publication date: 2016-08-18
Also published as: DE112016000795A5; JP6511147B2; WO2016131912A1; CN107251345A; JP2018512722A; US20180048122A1; CN107251345B; US10290997B2

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Bauelements umfasst Schritte zum Bereitstellen einer Oberfläche mit einem ersten Bereich und einem an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich, zum Anordnen einer Opferschicht über dem ersten Bereich der Oberfläche, zum Anordnen einer Passivierungsschicht über der Opferschicht und dem zweiten Bereich der Oberfläche, zum Anlegen einer Öffnung in der Passivierungsschicht über den ersten Bereich der Oberfläche und zum Entfernen der Opferschicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Bauelements gemäß Patentanspruch 1.
Bei der Herstellung von elektronischen Bauelementen werden häufig elektrisch isolierende Passivierungsschichten aufgebracht und diese während nachfolgender Prozessschritte an vorherbestimmten Stellen wieder geöffnet. Hierzu sind verschiedene Verfahren bekannt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Bauelements anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.
Ein Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Bauelements umfasst Schritte zum Bereitstellen einer Oberfläche mit einem ersten Bereich und einem an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich, zum Anordnen einer Opferschicht über dem ersten Bereich der Oberfläche, zum Anordnen einer Passivierungsschicht über der Opferschicht und dem zweiten Bereich der Oberfläche, zum Anlegen einer Öffnung in der Passivierungsschicht über dem ersten Bereich der Oberfläche und zum Entfernen der Opferschicht.
Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass die Öffnung in der Passivierungsschicht nicht mit hoher Genauigkeit an dem ersten Bereich der Oberfläche zentriert oder ausgerichtet werden muss. Dadurch ist das Verfahren einfach, kostengünstig und schnell durchführbar. Die geringe erforderliche Genauigkeit bei der Positionierung der Öffnung in der Passivierungsschicht wird erfindungsgemäß dadurch ermöglicht, dass die genaue Position des ersten Bereichs der Oberfläche durch die Position der Opferschicht festgelegt wird, nicht durch die Position der Öffnung in der Passivierungsschicht. Durch die Öffnung in der Passivierungsschicht muss lediglich ein Zugang zur Opferschicht geschaffen werden, um die Opferschicht entfernen zu können.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Passivierungsschicht mit einer Öffnungsfläche angelegt, die kleiner als der erste Bereich ist. Dadurch kann vorteilhafterweise auf einfache Weise sichergestellt werden, dass die Öffnung in der Passivierungsschicht vollständig über dem ersten Bereich der Oberfläche angeordnet ist, auch wenn die Positionierung der Öffnung in der Passivierungsschicht mit vergleichsweise geringer Genauigkeit erfolgt.
In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Anlegen der Öffnung in der Passivierungsschicht Schritte zum Anordnen einer Fotolackschicht über der Passivierungsschicht, zum Anlegen einer Öffnung in der Fotolackschicht über dem ersten Bereich der Oberfläche und zum Entfernen eines unter der Öffnung in der Fotolackschicht angeordneten Teils der Passivierungsschicht. Dabei umfasst das Verfahren außerdem einen weiteren Schritt zum Entfernen des Fotolacks. Da das Anlegen der Öffnung in der Passivierungsschicht nicht mit sehr hoher Genauigkeit bei der Positionierung der Öffnung in der Passivierungsschicht erfolgen muss, kann auch die Öffnung in der Fotolackschicht mit nicht sehr hoher Genauigkeit bei der Positionierung angelegt werden. Dies ermöglicht es vorteilhafterweise, das Verfahren auf einfache, schnelle und kostengünstige Weise durchzuführen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird vor dem Anordnen der Opferschicht eine elektrisch leitende Schicht über dem ersten Bereich der Oberfläche oder über dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich der Oberfläche angeordnet. Die elektrisch leitende Schicht kann beispielsweise als elektrischer Kontakt durch elektrische Kontaktierung einer Komponente des durch das Verfahren erhältlichen elektronischen Bauelements dienen. Durch die mittels des Verfahrens über dem ersten Bereich der Oberfläche angelegte Öffnung in der Passivierungsschicht wird die elektrisch leitende Schicht vorteilhafterweise zugänglich gemacht.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird vor dem Anordnen der Passivierungsschicht ein Teil der Oberfläche im zweiten Bereich entfernt. Dadurch kann im ersten Bereich der Oberfläche ein über den zweiten Bereich der Oberfläche erhabener Bereich der Oberfläche verbleiben.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist die Oberfläche eine Oberfläche eines Halbleiterkörpers. Der Halbleiterkörper kann dabei beispielsweise integrierte optoelektronische Schaltungen oder Komponenten aufweisen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird im ersten Bereich der Oberfläche eine Wellenleiterstruktur eines Laserbauelements ausgebildet. Vorteilhafterweise ermöglicht es das Verfahren, die Passivierungsschicht und die Öffnung in der Passivierungsschicht derart mit hoher Genauigkeit über der Wellenleiterstruktur des Laserbauelements anzuordnen, dass Seitenflanken der Wellenleiterstruktur des Laserbauelements durch die Passivierungsschicht bedeckt sind und die Öffnung in der Passivierungsschicht über der Oberseite der Wellenleiterstruktur des Laserbauelements angeordnet ist, wodurch eine elektrische Kontaktierung des Laserbauelements ermöglicht wird. Dabei ergibt sich durch das Verfahren eine präzise Ausrichtung der Passivierungsschicht und der Öffnung in der Passivierungsschicht an der Wellenleiterstruktur des Laserbauelements, obwohl die Öffnung in der Passivierungsschicht zunächst nur mit nicht sehr hoher Genauigkeit am ersten Bereich der Oberfläche ausgerichtet werden muss.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird vor dem Anordnen der Passivierungsschicht eine Deckschicht über der Opferschicht angeordnet. Dabei wird nach dem Anlegen der Öffnung in der Passivierungsschicht auch ein unter der Öffnung in der Passivierungsschicht angeordneter Teil der Deckschicht entfernt. Die Deckschicht kann vorteilhafterweise weitere Aufgaben während der Herstellung des elektronischen Bauelements übernehmen. Beispielsweise kann die Deckschicht während der Herstellung des elektronischen Bauelements als Ätzmaske dienen. Außerdem kann es die Deckschicht erleichtern, die Öffnung in der Passivierungsschicht anzulegen, ohne dabei eine gegebenenfalls an der Oberfläche angeordnete elektrisch leitende Schicht zu beschädigen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird vor dem Anordnen der Passivierungsschicht ein Teil der Opferschicht entfernt. Dabei kann beispielsweise ein unter der Deckschicht angeordneter Teil der Opferschicht herausgelöst werden. Der durch das Herauslösen des Teils der Opferschicht entstandene Freiraum kann dann vorteilhafterweise durch die Passivierungsschicht gefüllt werden. Dadurch kann die Passivierungsschicht einen umlaufenden Kragen an der Oberseite einer unterhalb der Opferschicht angeordneten Schicht bilden, beispielsweise an der Oberseite einer unter der Opferschicht angeordneten elektrisch leitenden Schicht.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Deckschicht aus einem Material angelegt, das SiO₂, SiN, TiWN, einen Fotolack oder ein Metall aufweist. Vorteilhafterweise haben sich diese Materialien als geeignet erwiesen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Opferschicht auch über einem von dem ersten Bereich beabstandeten dritten Bereich in der Oberfläche angeordnet. Dabei wird die Passivierungsschicht auch über dem dritten Bereich in der Oberfläche angeordnet. Allerdings wird über dem dritten Bereich der Oberfläche keine Öffnung in der Passivierungsschicht angelegt. Dies ermöglicht es, über dem von dem ersten Bereich beabstandeten dritten Bereich der Oberfläche eine erhabene Struktur auszubilden, die durch die Passivierungsschicht bedeckt ist. Diese erhabene Struktur kann bei dem durch das Verfahren erhältlichen elektronischen Bauelement beispielsweise als mechanische Stützstruktur und/oder als mechanischer Anschlag zum Schutz einer im ersten Bereich der Oberfläche ausgebildeten Komponente des durch das Verfahren erhältlichen elektronischen Bauelements dienen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Opferschicht aus einem Material angelegt, das ZnO, Al₂O₃, TiWN, SiO oder einen Fotolack aufweist. Vorteilhafterweise hat sich erwiesen, dass eine ein solches Material aufweisende Opferschicht stabil gegenüber zum Anlegen der Öffnung in der Passivierungsschicht nutzbaren Trockenätzprozessen ist und dabei durch nasschemische Ätzprozesse leicht ätzbar ist, was eine einfache Entfernung der Opferschicht ermöglicht.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Opferschicht mit einer Dicke zwischen 10 nm und 1 µm angelegt, bevorzugt mit einer Dicke zwischen 50 nm und 500 nm. Vorteilhafterweise wird es dadurch ermöglicht, die Opferschicht zuverlässig mit der Passivierungsschicht zu überdecken. Gleichzeitig ermöglicht es eine derartige Dicke der Opferschicht, die Opferschicht während des Verfahrens zuverlässig zu entfernen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Passivierungsschicht mittels eines Gasphasenabscheidungsverfahrens angelegt, insbesondere mittels chemischer Gasphasenabscheidung oder mittels Atomlagenabscheidung. Vorteilhafterweise ermöglichen diese Verfahren ein Anlegen der Passivierungsschicht mit guter Überformung, wodurch eine zuverlässige Abdeckung tieferliegender Schichten durch die Passivierungsschicht erreicht wird.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Passivierungsschicht aus einem Material angelegt, dass SiN, SiO, TaO, ZrO, AlO oder ITO aufweist. ITO bezeichnet dabei Indiumzinnoxid. Vorteilhafterweise bieten derartige Materialien bei ihrer Abscheidung eine gute Überformung, insbesondere eine gute Überformung von vertikalen oder schrägen Flächen. Außerdem lässt sich eine Passivierungsschicht, die ein derartiges Material aufweist, gut durch trockenchemische Ätzprozesse ätzen und ist gleichzeitig stabil gegenüber nasschemischen Ätzprozessen, wie sie zur Entfernung der Opferschicht genutzt werden können. Außerdem bietet eine Passivierungsschicht, die solche Materialien aufweist, eine gute elektrische Isolation und eine geringe optische Absorption.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Passivierungsschicht mit einer Dicke zwischen 1 nm und 10 µm angelegt, bevorzugt mit einer Dicke zwischen 10 nm und 2 µm. Vorteilhafterweise haben sich Passivierungsschichten dieser Dicke als zweckmäßig erwiesen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Entfernen des Teils der Passivierungsschicht durch trockenchemische Ätzung, insbesondere unter Verwendung von Fluor, Chlor oder Argon. Vorteilhafterweise ermöglicht ein derartiges Ätzverfahren eine einfache Ätzung der Passivierungsschicht, wobei die Opferschicht nur in geringem Maße angegriffen wird.
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Entfernen der Opferschicht durch nasschemische Ätzung, insbesondere unter Verwendung von HCl oder KOH. Vorteilhafterweise ermöglicht ein solches Ätzverfahren eine zuverlässige Ätzung der Opferschicht, wobei die Passivierungsschicht nur in geringem Maße angegriffen wird.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung
1 eine geschnittene Seitenansicht eines Halbleiterkörpers mit einer über einem ersten Bereich seiner Oberfläche angeordneten Opferschicht;
2 den Halbleiterkörper mit einer über der Opferschicht und einem zweiten Bereich der Oberfläche angeordneten Passivierungsschicht;
3 den Halbleiterkörper mit einer über der Passivierungsschicht angeordneten Fotolackschicht, die über dem ersten Bereich eine Öffnung aufweist;
4 den Halbleiterkörper mit einer in der Passivierungsschicht angelegten Öffnung;
5 den Halbleiterkörper nach dem Herauslösen der Opferschicht;
6 eine geschnittene Seitenansicht eines aus dem Halbleiterkörper entstandenen elektronischen Bauelements nach dem Entfernen der Fotolackschicht;
7 eine geschnittene Seitenansicht eines Halbleiterkörpers mit einer über einem ersten Bereich seiner Oberfläche angeordneten elektrisch leitenden Schicht und einer darüber angeordneten Opferschicht;
8 den Halbleiterkörper nach dem Aufbringen einer Passivierungsschicht und einer Fotolackschicht und dem Anlegen von Öffnungen in der Fotolackschicht und der Passivierungsschicht;
9 den Halbleiterkörper nach dem Herauslösen der Opferschicht;
10 eine geschnittene Seitenansicht eines Teils eines aus dem Halbleiterkörper gebildeten elektronischen Bauelements nach dem Ablösen der Fotolackschicht;
11 eine geschnittene Seitenansicht eines Halbleiterkörpers mit über einer Opferschicht angeordneter Passivierungsschicht nach dem Entfernen einer Fotolackschicht, jedoch vor dem Herauslösen einer Opferschicht;
12 eine geschnittene Seitenansicht eines Halbleiterkörpers mit einer über seiner Oberfläche angeordneten elektrisch leitenden Schicht und einer in einem ersten Bereich darüber angeordneten Opferschicht;
13 eine geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers nach dem Aufbringen einer Passivierungsschicht und einer Fotolackschicht und dem Anlegen von Öffnungen in der Fotolackschicht und der Passivierungsschicht;
14 eine schematische geschnittene Seitenansicht eines aus dem Halbleiterkörper gebildeten elektronischen Bauelements nach dem Herauslösen der Opferschicht und dem Entfernen der Fotolackschicht;
15 eine schematische geschnittene Seitenansicht eines Halbleiterkörpers mit einer über einem ersten Bereich seiner Oberfläche angeordneten Schichtenstapel, der eine elektrisch leitende Schicht, eine Opferschicht und eine Deckschicht umfasst;
16 den Halbleiterkörper nach dem Aufbringen einer Passivierungsschicht und einer Fotolackschicht und dem Anlegen von Öffnungen in der Fotolackschicht und der Passivierungsschicht;
17 den Halbleiterkörper nach dem Herauslösen der Opferschicht;
18 eine geschnittene Seitenansicht eines aus dem Halbleiterkörper gebildeten elektronischen Bauelements nach dem Entfernen der Fotolackschicht;
19 eine geschnittene Seitenansicht eines Halbleiterkörpers mit einem über einem ersten Bereich seiner Oberfläche angeordneten Schichtenstapel, der eine elektrisch leitende Schicht, eine Opferschicht und eine Deckschicht umfasst;
20 den Halbleiterkörper nach dem Entfernen eines Teils des Halbleiterkörpers in einem zweiten Bereich;
21 den Halbleiterkörper nach dem Aufbringen einer Passivierungsschicht und einer Fotolackschicht und dem Anlegen einer Öffnung in der Fotolackschicht;
22 den Halbleiterkörper nach dem Anlegen einer Öffnung in der Passivierungsschicht und dem Herauslösen der Opferschicht;
23 eine geschnittene Seitenansicht eines aus dem Halbleiterkörper gebildeten elektronischen Bauelements nach dem Entfernen der Fotolackschicht;
24 eine geschnittene Seitenansicht eines Halbleiterkörpers mit einem über einem ersten Bereich angeordneten Schichtenstapel, der eine elektrisch leitende Schicht, eine Opferschicht und eine Deckschicht umfasst, nach dem Entfernen eines Teils der Opferschicht;
25 den Halbleiterkörper nach dem Aufbringen einer Passivierungsschicht und einer Fotolackschicht und dem Anlegen einer Öffnung in der Fotolackschicht;
26 den Halbleiterkörper nach dem Anlegen einer Öffnung in der Passivierungsschicht und der Deckschicht und dem Herauslösen der Opferschicht;
27 eine geschnittene Seitenansicht eines aus dem Halbleiterkörper gebildeten elektronischen Bauelements nach dem Entfernen der Fotolackschicht;
28 eine geschnittene Seitenansicht eines Halbleiterkörpers, bei dem über einem ersten Bereich und einem dritten Bereich der Oberfläche jeweils Schichtenstapel angeordnet sind;
29 den Halbleiterkörper nach dem Aufbringen einer Passivierungsschicht;
30 den Schichtenstapel nach dem Aufbringen einer Fotolackschicht und dem Anlegen einer Öffnung in der Fotolackschicht über dem ersten Bereich der Oberfläche des Halbleiterkörpers;
31 den Halbleiterkörper nach dem Anlegen einer Öffnung in der Passivierungsschicht und dem Herauslösen einer Opferschicht über dem ersten Bereich der Oberfläche des Halbleiterkörpers; und
32 eine geschnittene Seitenansicht eines aus dem Halbleiterkörper gebildeten elektronischen Bauelements nach dem Entfernen der Fotolackschicht.
1 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines Halbleiterkörpers 100. Der Halbleiterkörper 100 kann beispielsweise als Wafer ausgebildet sein und kann beispielsweise eine Schichtenfolge unterschiedlicher Halbleitermaterialien und/oder integrierte elektronische Komponenten oder Schaltungen aufweisen. Der Halbleiterkörper 100 kann beispielsweise zur Herstellung optoelektronischer Bauelemente vorgesehen sein, insbesondere beispielsweise zur Herstellung von Laserbauelementen.
Der Halbleiterkörper 100 weist eine Oberfläche 101 auf. Die Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 umfasst einen ersten Bereich 110 und einen an den ersten Bereich 110 angrenzenden zweiten Bereich 120. Im in 1 schematisch dargestellten Beispiel ist der erste Bereich 110 der Oberfläche 101 inselförmig ausgebildet und durch den zweiten Bereich 120 umschlossen. Der erste Bereich 110 kann aber beispielsweise auch streifenförmig ausgebildet und zu beiden Seiten durch den zweiten Bereich 120 begrenzt sein.
Über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 ist eine Opferschicht 200 angeordnet worden. Die Opferschicht 200 bedeckt dabei den gesamten ersten Bereich 110 der Oberfläche 101, nicht jedoch den zweiten Bereich 120. Dadurch definiert die Opferschicht 200 den ersten Bereich 110. Der erste Bereich 110 der Oberfläche 101 ist der durch die Opferschicht 200 bedeckte Bereich der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100.
Die Opferschicht 200 weist ein Material auf, das sich in einem späteren Bearbeitungsschritt mittels eines nasschemischen Ätzverfahrens lösen lässt. Die Opferschicht 200 kann beispielsweise ein Material aufweisen, das ZnO, Al₂O₃, TiWN, SiO oder einen Fotolack aufweist. Es sind jedoch auch andere Materialien möglich. Die Opferschicht 200 kann beispielsweise durch ein fotolithografisches Verfahren oder mittels einer Schattenmaske auf den ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 aufgebracht worden sein. Die Opferschicht 200 weist eine senkrecht zur Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 bemessene Dicke 201 auf. Die Dicke 201 kann beispielsweise zwischen 10 nm und 1 µm liegen, insbesondere beispielsweise zwischen 50 nm und 500 nm.
2 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 1 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Über der Opferschicht 200 und über dem zweiten Bereich 120 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 ist eine Passivierungsschicht 300 angeordnet worden. Die Passivierungsschicht 300 bedeckt die Opferschicht 200 und den zweiten Bereich 120 der Oberfläche 101 vollständig und deckt auch die am Rand der Opferschicht 200 gebildete Stufe ab. Hierzu wurde die Passivierungsschicht 300 mit einem gut überformenden Abscheideverfahren aufgebracht, beispielsweise durch Gasphasenabscheidung, insbesondere beispielsweise durch chemische Gasphasenabscheidung oder durch Atomlagenabscheidung.
Die Passivierungsschicht 300 weist ein elektrisch isolierendes Material auf. Falls der Halbleiterkörper 100 zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements vorgesehen ist, kann das Material der Passivierungsschicht 300 so gewählt sein, dass es eine geringe optische Absorption aufweist. Außerdem ist das Material der Passivierungsschicht 300 so gewählt, dass es sich in einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt gut durch ein trockenchemisches Ätzverfahren lösen lässt, jedoch stabil gegenüber einem zur Lösung der Opferschicht 200 genutzten nasschemischen Ätzverfahren ist. Die Passivierungsschicht kann beispielsweise ein Material aufweisen, das SiN, SiO, TaO, ZrO, AlO oder ITO (Indiumzinnoxid) aufweist.
Die Passivierungsschicht 300 weist eine senkrecht zur Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 bemessene Dicke 301 auf. Die Dicke 301 kann beispielsweise zwischen 1 nm und 10 µm betragen, insbesondere beispielsweise zwischen 10 nm und 2 µm. Es ist zweckmäßig, wenn die Dicke 301 der Passivierungsschicht 300 ein Zehnfaches der Dicke 201 der Opferschicht 200 nicht überschreitet.
3 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 2 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Über der Passivierungsschicht 300 ist eine Fotolackschicht 400 angeordnet worden. Anschließend ist über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 eine Öffnung 410 in der Fotolackschicht 400 angelegt worden. In der Öffnung 410 in der Fotolackschicht 400 ist ein Abschnitt 310 der Passivierungsschicht 300 freigelegt.
Die in der Fotolackschicht 400 angelegte Öffnung 410 weist eine Öffnungsfläche auf, die kleiner als die Fläche des ersten Bereichs 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 ist. Die in der Fotolackschicht 400 angeordnete Öffnung 410 ist oberhalb des ersten Bereichs 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 angeordnet, muss jedoch nicht an den Grenzen des ersten Bereichs 110 ausgerichtet oder über der Mitte des ersten Bereichs 110 zentriert sein. Beispielsweise kann ein Rand der Öffnung 410 der Fotolackschicht 400 in zur Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 parallele Richtung etwa 10 µm vom Rand des ersten Bereichs 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 beabstandet sein. Dies ermöglicht es, die Öffnung 410 in der Fotolackschicht 400 mit einem einfach, schnell und kostengünstig durchführbaren Verfahren anzulegen, das mit einer vergleichsweise großen Justagetoleranz verbunden ist.
4 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 3 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 ist eine Öffnung 311 in der Passivierungsschicht 300 angelegt worden. Hierzu ist der in der Öffnung 410 der Fotolackschicht 400 freigelegte Abschnitt 310 der Passivierungsschicht 300 durch die Öffnung 410 der Fotolackschicht 400 entfernt worden. Dabei wurde am Grund der Öffnung 311 in der Passivierungsschicht 300 ein Abschnitt 210 der Opferschicht 200 freigelegt.
Das Anlegen der Öffnung 311 in der Passivierungsschicht 300 ist durch trockenchemische Ätzung erfolgt, insbesondere unter Verwendung von Fluor, Chlor oder Argon. Dabei hat die Fotolackschicht 400 die nicht in der Öffnung 410 in der Fotolackschicht 400 freigelegten Teile der Passivierungsschicht 300 vor einer Ätzung geschützt. Die trockenchemische Ätzung ist so erfolgt, dass die Opferschicht 200 im Wesentlichen nicht angegriffen worden ist. Bevorzugt weist die Opferschicht 200 ein Material auf, das gegenüber dem trockenchemischen Ätzverfahren ätzstabiler ist als das Material der Passivierungsschicht 300.
Die in der Passivierungsschicht 300 angelegte Öffnung 311 weist eine Öffnungsfläche 312 auf, die etwa der Öffnungsfläche der Öffnung 410 in der Fotolackschicht 400 entsprechen kann und damit kleiner ist als die Fläche des ersten Bereichs 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 und somit auch kleiner als die Fläche der Opferschicht 200.
Bei den anhand der 3 und 4 erläuterten Verfahrensschritten wurde die Fotolackschicht 400 mit der in der Fotolackschicht 400 angeordneten Öffnung 410 als Ätzmaske zum Anlegen der Öffnung 311 in der Passivierungsschicht 300 genutzt. Es ist alternativ möglich, auf die Fotolackschicht 400 zu verzichten und die Öffnung 311 in der Passivierungsschicht 300 unter Verwendung einer Schattenmaske anzulegen. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die Öffnungsfläche 312 der in der Passivierungsschicht 300 anzulegenden Öffnung 311 kleiner als die Fläche des ersten Bereichs 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 ist und weder präzise an den Rändern noch an der Mitte des ersten Bereichs 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 ausgerichtet werden muss.
5 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 4 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Die durch die Öffnung 410 in der Fotolackschicht 400 und die Öffnung 311 in der Passivierungsschicht 300 zugängliche Opferschicht 200 ist durch nasschemische Ätzung entfernt worden. Bei der nasschemischen Ätzung kann beispielsweise HCl oder KOH verwendet worden sein. Der Halbleiterkörper 100 und die Passivierungsschicht 300 sind durch die nasschemische Ätzung nicht oder nur in sehr geringem Maße angegriffen worden.
Da die Öffnungsfläche 312 der Öffnung 311 in der Passivierungsschicht 300 kleiner als die Fläche des ersten Bereichs 110 und der Opferschicht 200 ist, ist die Passivierungsschicht 300 während des Herauslösens der Opferschicht 200 teilweise unterätzt worden. Die oberhalb des ersten Bereichs 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 angeordneten Abschnitte der Passivierungsschicht 300 sind nach dem Herauslösen der Opferschicht 200 freitragend und lediglich im Übergangsbereich zwischen dem ersten Bereich 110 und dem zweiten Bereich 120 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 mit den im zweiten Bereich 120 fest mit der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 verbundenen Abschnitten der Passivierungsschicht 300 verbunden. Dieser Übergangsbereich bildet in einem nachfolgenden Verfahrensschritt eine Sollbruchstelle, an der die freitragenden Teile der Passivierungsschicht 300 abbrechen.
6 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 5 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand. Durch die weitere Bearbeitung ist aus dem Halbleiterkörper 100 ein elektronisches Bauelement 10 gebildet worden, das im in 6 dargestellten Bearbeitungsstand jedoch noch unfertig sein kann.
Die Fotolackschicht 400 ist entfernt worden. Dabei oder während eines weiteren Verfahrensschritts ist eine mechanische Belastung auf den Halbleiterkörper 100 ausgeübt worden, durch die die oberhalb des ersten Bereichs 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 angeordneten, freitragenden Abschnitte der Passivierungsschicht 300 an den vorstehend beschriebenen Sollbruchstellen abgebrochen und dadurch entfernt worden sind. Hierdurch liegt bei dem elektronischen Bauelement 10 in dem in 6 dargestellten Bearbeitungsstand die Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 im ersten Bereich 110 vollständig frei, während sie im zweiten Bereich 120 vollständig durch die Passivierungsschicht 300 bedeckt ist.
Die im ersten Bereich 110 freiliegende Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 kann beispielsweise dazu dienen, das elektronische Bauelement 10 elektrisch zu kontaktieren. Hierzu kann beispielsweise in einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt eine elektrisch leitende Schicht im ersten Bereich 110 auf der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 angeordnet werden.
Nachfolgend werden mehrere Varianten des anhand der 1 bis 6 erläuterten Verfahrens beschrieben. Dabei werden im Wesentlichen nur die Abweichungen von dem Verfahren gemäß der 1 bis 6 erläutert. Im Übrigen entsprechen die nachfolgend beschriebenen Verfahren dem Verfahren gemäß der 1 bis 6, insbesondere hinsichtlich der verwendeten Prozesse und Materialien. Für entsprechende Komponenten sind in den nachfolgend beschriebenen Figuren dieselben Bezugszeichen verwendet wie in 1 bis 6. Die Merkmale der nachfolgend beschriebenen Varianten des Verfahrens gemäß der 1 bis 6 lassen sich darüber hinaus auch in beliebiger Weise miteinander kombinieren, sofern dies nicht durch logisch zwingende Unvereinbarkeiten ausgeschlossen ist.
7 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 mit der Oberfläche 101, die den ersten Bereich 110 und den zweiten Bereich 120 aufweist, gemäß einer Variante des Verfahrens. Über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 ist eine elektrisch leitende Schicht 500 angeordnet. Die Opferschicht 200 ist über der elektrisch leitenden Schicht 500 angeordnet. Die elektrisch leitende Schicht 500 und die Opferschicht 200 sind jeweils auf den ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 begrenzt und definieren den ersten Bereich 110 dadurch. Die elektrisch leitende Schicht 500 könnte allerdings auch schmaler oder breiter als die Opferschicht 200 und der erste Bereich 110 ausgebildet sein. Die elektrisch leitende Schicht 500 und die Opferschicht 200 können gemeinsam oder getrennt voneinander strukturiert worden sein.
Die elektrisch leitende Schicht 500 kann beispielsweise ein Metall aufweisen, beispielsweise Ti, Pt, Au, Pd, Ni, ITO, Al, Ag, Zn oder Cr. Die elektrisch leitende Schicht 500 kann auch mehrere Metallschichten umfassen. Die elektrisch leitende Schicht 500 kann auch ein anderes elektrisch leitendes Material aufweisen.
Die elektrisch leitende Schicht 500 und die Opferschicht 200 können gemeinsam eine Dicke aufweisen, die zwischen 10 nm und 100 µm liegt, insbesondere beispielsweise zwischen 100 nm und 5 µm.
8 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 7 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Über der Opferschicht 200 und über dem zweiten Bereich 120 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 sind die Passivierungsschicht 300 und die Fotolackschicht 400 angeordnet worden. Anschließend sind in der Fotolackschicht 400 die Öffnung 410 und in der Passivierungsschicht 300 die Öffnung 311 angelegt worden, sodass nun der Abschnitt 210 der Opferschicht 200 in der Öffnung 311 der Passivierungsschicht 300 freiliegt.
9 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 8 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Die Opferschicht 200 ist durch die Öffnung 410 in der Fotolackschicht 400 und die Öffnung 311 in der Passivierungsschicht 300 herausgelöst worden. Dabei ist die elektrisch leitende Schicht 500 über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 verblieben.
10 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 9 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand. Aus dem Halbleiterkörper 100 ist das elektronische Bauelement 10 gebildet worden, das im in 10 dargestellten Bearbeitungsstand noch unfertig sein kann.
Die Fotolackschicht 400 ist von der Oberseite der Passivierungsschicht 300 entfernt worden. Dabei oder während eines weiteren Bearbeitungsschritts sind die über den ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 hinausragenden Teile der Passivierungsschicht 300 entfernt worden. Dadurch liegt die elektrisch leitende Schicht 500 nun über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 frei. Der zweite Bereich 120 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 ist durch die Passivierungsschicht 300 bedeckt, die präzise an die über dem ersten Bereich 110 angeordnete elektrisch leitende Schicht 500 angrenzt.
Die elektrisch leitende Schicht 500 kann bei dem elektronischen Bauelement 10 beispielsweise zur elektrischen Kontaktierung dienen.
11 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 8 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand gemäß eines alternativen Vorgehens.
Im in 11 dargestellten Bearbeitungsstand ist die Fotolackschicht 400 von der Oberseite der Passivierungsschicht 300 entfernt worden, bevor die Opferschicht 200 herausgelöst wird. In einem der Darstellung der 11 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsschritt kann nun die Opferschicht 200 durch die Öffnung 311 in der Passivierungsschicht 300 herausgelöst werden. Dabei oder während eines weiteren Bearbeitungsschritts wird eine mechanische Belastung auf den Halbleiterkörper 100 und die Passivierungsschicht 300 ausgeübt, wodurch die über den ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 hinausragenden Abschnitte der Passivierungsschicht 300 entfernt werden. Das Ergebnis dieser Bearbeitung entspricht dem in 10 gezeigten Bearbeitungsstand.
12 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 mit der Oberfläche 101, die den ersten Bereich 110 und den zweiten Bereich 120 umfasst gemäß einer weiteren Variante des Verfahrens. In der in 12 gezeigten Variante bedeckt die elektrisch leitende Schicht 500 die Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 sowohl im ersten Bereich 110 als auch im zweiten Bereich 120. Die Opferschicht 200 ist über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 auf der elektrisch leitenden Schicht 500 angeordnet und definiert den ersten Bereich 110 dadurch.
13 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 12 nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Über der Opferschicht 200 und über der elektrisch leitenden Schicht 500 über dem zweiten Bereich 120 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 sind die Passivierungsschicht 300 und die Fotolackschicht 400 angeordnet worden. Anschließend wurde die Öffnung 410 in der Fotolackschicht 400 und die Öffnung 311 in der Passivierungsschicht 300 über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 ausgebildet, sodass nun der Abschnitt 210 der Opferschicht 200 freiliegt.
14 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 13 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand. Aus dem Halbleiterkörper 100 ist das elektronische Bauelement 10 gebildet worden, das im in 14 gezeigten Bearbeitungsstand noch unfertig sein kann.
Die Opferschicht 200 wurde durch die Öffnung 311 der Passivierungsschicht 300 herausgelöst. Außerdem wurde die Fotolackschicht 400 von der Oberseite der Passivierungsschicht 300 entfernt. Ferner wurden die nach dem Herauslösen der Opferschicht freitragend über den ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 ragenden Teile der Passivierungsschicht 300 entfernt. Dadurch liegt bei dem elektronischen Bauelement 10 die elektrisch leitende Schicht 500 über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 frei, während sie über dem zweiten Bereich 120 der Oberfläche 101 durch die Passivierungsschicht 300 bedeckt ist. Der über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 gebildete Zugang zu der elektrisch leitenden Schicht 500 kann beispielsweise zur elektrischen Kontaktierung des elektronischen Bauelements 10 dienen.
15 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 mit der den ersten Bereich 110 und den zweiten Bereich 120 umfassenden Oberfläche 101 gemäß einer weiteren Variante des Verfahrens. Über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 sind nacheinander die elektrisch leitende Schicht 500, die Opferschicht 200 und eine Deckschicht 600 angeordnet worden. Die Deckschicht 600 bedeckt die Opferschicht 200 vollständig. Gemeinsam definieren die Opferschicht 200 und die Deckschicht 600 den ersten Bereich 110 der Oberfläche 101. Die elektrisch leitende Schicht 500 ist im in 15 gezeigten Beispiel ebenfalls auf den ersten Bereich 110 beschränkt, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist.
Die Deckschicht 600 weist ein Material auf, das durch das zum Anlegen der Öffnung 311 in der Passivierungsschicht 300 genutzte trockenchemische Ätzverfahren gut ätzbar ist. Das Material der Deckschicht 600 kann außerdem auch durch das zum Herauslösen der Opferschicht 200 genutzte nasschemische Ätzverfahren ätzbar sein, kann gegenüber diesem Ätzverfahren aber auch beständig sein. Die Deckschicht 600 kann beispielsweise ein Material aufweisen, das SiO, SiN, TiWN, einen Fotolack oder ein Metall aufweist.
16 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 15 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Über der Deckschicht 600 und über dem zweiten Bereich 120 der Oberfläche 101 sind die Passivierungsschicht 300 und die Fotolackschicht 400 angeordnet worden. Anschließend sind die Öffnung 410 in der Fotolackschicht 400 und die Öffnung 311 in der Passivierungsschicht 300 angelegt worden. Außerdem wurde nach dem Anlegen der Öffnung 311 in der Passivierungsschicht 300 eine Öffnung 610 in der Deckschicht 600 angelegt, die im Wesentlichen bündig an die Öffnung 311 der Passivierungsschicht 300 anschließt und den Abschnitt 210 der Opferschicht 200 freilegt. Das Anlegen der Öffnung 610 in der Deckschicht 600 kann mit dem gleichen trockenchemischen Ätzprozess erfolgt sein wie das Anlegen der Öffnung 311 in der Passivierungsschicht 300. Das Anlegen der Öffnung 311 in der Passivierungsschicht 300 und das Anlegen der Öffnung 610 in der Deckschicht 600 kann aber auch durch unterschiedliche Ätzprozesse erfolgen.
17 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 16 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Die Opferschicht 200 ist durch die Öffnungen 410, 311, 610 in der Fotolackschicht 400, der Passivierungsschicht 300 und der Deckschicht 600 entfernt worden. Dadurch ragen Teile der Passivierungsschicht 300 und daran angeordnete Teile der Deckschicht 600 freitragend über die über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 angeordnete elektrisch leitende Schicht 500.
18 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 17 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand. Aus dem Halbleiterkörper 100 ist das elektronische Bauelement 10 gebildet worden, das im in 18 dargestellten Bearbeitungsstand noch unfertig sein kann.
Die Fotolackschicht 400 ist von der Oberseite der Passivierungsschicht 300 entfernt worden. Dabei oder während eines weiteren Bearbeitungsschritts sind die über dem ersten Bereich 110 freitragenden Teile der Passivierungsschicht 300 und die daran anhaftenden Teile der Deckschicht 600 entfernt worden. Dadurch liegt die elektrisch leitende Schicht 500 bei dem elektronischen Bauelement 10 über dem gesamten ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 frei. Über dem zweiten Bereich 120 der Oberfläche 101 ist die Passivierungsschicht 300 angeordnet. Die über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 freiliegende elektrisch leitende Schicht 500 kann beispielsweise zur elektrischen Kontaktierung des elektronischen Bauelements 10 dienen.
19 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 mit der den ersten Bereich 110 und den zweiten Bereich 120 umfassenden Oberfläche 101 gemäß einer weiteren Variante des Verfahrens. Über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 sind wiederum übereinander die elektrisch leitende Schicht 500, die Opferschicht 200 und die Deckschicht 600 angeordnet.
20 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 19 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Ein Teil 125 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 im zweiten Bereich 120 der Oberfläche 101 ist entfernt worden. Das Entfernen des Teils 125 der Oberfläche 101 im zweiten Bereich 120 kann beispielsweise durch ein trockenchemisches Ätzverfahren erfolgt sein, insbesondere durch ein trockenchemisches Ätzverfahren unter Verwendung von Chlor.
Während der Entfernung des Teils 125 der Oberfläche 101 im zweiten Bereich 120 hat die über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 angeordnete Deckschicht 600 als Ätzmaske gewirkt und dadurch eine Entfernung des Materials des Halbleiterkörpers 100 im ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 verhindert. Dadurch ist die Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 nun im ersten Bereich 110 über die Oberfläche 101 im zweiten Bereich 120 erhaben. An der Grenze zwischen dem ersten Bereich 110 und dem zweiten Bereich 120 weist der erhabene Teil der Oberfläche 101 im Wesentlichen senkrechte Seitenflanken auf.
Der erhabene Bereich der Oberfläche 101 im ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 kann beispielsweise eine Wellenleiterstruktur 115 eines aus dem Halbleiterkörper 100 herzustellenden Laserbauelements bilden. In diesem Fall weist der Halbleiterkörper 100 im Bereich der Wellenleiterstruktur 115 eine Halbleiterschichtenfolge auf, die eine Laserdiode bildet.
Es wäre auch möglich, auf die Deckschicht 600 zu verzichten. In diesem Fall kann die Opferschicht 200 während des Entfernens des Teils 125 im zweiten Bereich 120 der Oberfläche 101 als Ätzmaske dienen.
21 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 20 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Über der Deckschicht 600 und über dem zweiten Bereich 120 der Oberfläche 101 ist die Passivierungsschicht 300 angeordnet worden. Die Passivierungsschicht 300 bedeckt auch die im Übergangsbereich zwischen dem ersten Bereich 110 und dem zweiten Bereich 120 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 gebildeten senkrechten Flanken der Wellenleiterstruktur 115. Über der Passivierungsschicht 300 ist die Fotolackschicht 400 angeordnet worden. Über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 ist die Öffnung 410 in der Fotolackschicht 400 angelegt worden, wodurch der Abschnitt 310 der Passivierungsschicht 300 freigelegt worden ist.
22 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 21 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
In der Passivierungsschicht 300 und der Deckschicht 600 sind die Öffnung 311 und die Öffnung 610 angelegt worden. Anschließend ist die Opferschicht 200 herausgelöst worden.
23 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 22 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand. Aus dem Halbleiterkörper 100 ist das elektronische Bauelement 10 gebildet worden, das in der Darstellung der 23 noch unfertig sein kann. Das elektronische Bauelement 10 kann beispielsweise ein Laserbauelement sein.
Ausgehend von dem in 22 gezeigten Bearbeitungsstand ist die Fotolackschicht 400 von der Oberseite der Passivierungsschicht 300 entfernt worden. Dabei oder während eines weiteren Bearbeitungsschritts sind die über den ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 ragenden Teile der Passivierungsschicht 300 und die daran anhaftenden Teile der Deckschicht 600 entfernt worden. Dadurch liegt die elektrisch leitende Schicht 500 bei dem elektronischen Bauelement 10 nun über der gesamten Wellenleiterstruktur 115 im ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 frei, was eine elektrische Kontaktierung des elektronischen Bauelements 10 ermöglicht. Der zweite Bereich 120 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 und die an der Grenze zwischen dem ersten Bereich 110 und dem zweiten Bereich 120 gebildeten Flanken der Wellenleiterstruktur 115 sind durch die Passivierungsschicht 300 bedeckt.
24 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 mit der den ersten Bereich 110 und den zweiten Bereich 120 umfassenden Oberfläche 101 gemäß einer weiteren Variante des Verfahrens. Über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 sind übereinander die elektrisch leitende Schicht 500, die Opferschicht 200 und die Deckschicht 600 angeordnet worden.
Anschließend wurde ein Teil 220 der zwischen der elektrisch leitenden Schicht 500 und der Deckschicht 600 eingeschlossenen Opferschicht 200 seitlich herausgelöst. Das Herauslösen des Teils 220 kann beispielsweise durch ein nasschemisches Ätzverfahren erfolgt sein, beispielsweise unter Verwendung von HCl oder KOH. Durch das Herauslösen des Teils 220 der Opferschicht 200 weist die Opferschicht 200 nun in zur Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 parallele Richtung eine etwas geringere Fläche auf als die elektrisch leitende Schicht 500 und die Deckschicht 600.
25 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 24 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Wiederum wurde der Teil 125 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 im zweiten Bereich 120 entfernt, um im ersten Bereich 110 die Wellenleiterstruktur 115 zu bilden.
Anschließend ist über der Deckschicht 600 und über dem zweiten Bereich 120 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 die Passivierungsschicht 300 angeordnet worden. Dabei hat die Passivierungsschicht 300 auch den Freiraum zwischen der elektrisch leitenden Schicht 500 und der Deckschicht 600 gefüllt, der durch das Herauslösen des Teils 220 der Opferschicht 200 entstanden ist, und bildet dort einen um die Opferschicht 200 umlaufenden Kragen 320. Anschließend wurde die Fotolackschicht 400 über der Passivierungsschicht 300 angeordnet und mit der Öffnung 410 über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 versehen.
26 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 25 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
In der Passivierungsschicht 300 und der Deckschicht 600 sind die Öffnungen 311 und 610 angelegt worden. Anschließend ist die Opferschicht 200 herausgelöst worden.
27 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 26 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand. Aus dem Halbleiterkörper 100 ist das elektronische Bauelement 10 gebildet worden, das in dem in 27 gezeigten Bearbeitungsstand noch unvollendet sein kann. Das elektronische Bauelement 10 kann beispielsweise ein Laserbauelement sein.
Ausgehend von dem in 26 gezeigten Bearbeitungsstand ist die Fotolackschicht 400 von der Passivierungsschicht 300 entfernt worden. Dabei oder während eines weiteren Bearbeitungsschritts sind die über den ersten Bereich 110 ragenden Teile der Passivierungsschicht 300 und die daran anhaftenden Teile der Deckschicht 600 abgetrennt und entfernt worden. Dabei ist der im Randbereich der elektrisch leitenden Schicht 500 über der Oberseite der elektrisch leitenden Schicht 500 angeordnete Kragen 320 der Passivierungsschicht 300 jedoch teilweise erhalten geblieben. Der Kragen 320 der Passivierungsschicht 300 bildet dadurch bei dem elektronischen Bauelement 10 einen umlaufenden Rand an der Oberseite der elektrisch leitenden Schicht 500 über der Wellenleiterstruktur 115. Dadurch ist vorteilhafterweise bei dem elektronischen Bauelement 10 eine besonders zuverlässige Abdeckung der Seitenflanken der Wellenleiterstruktur 115 durch die Passivierungsschicht 300 gewährleistet.
28 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 mit der Oberfläche 101 gemäß einer weiteren Variante des Verfahrens. Zusätzlich zu dem ersten Bereich 110 und dem an dem ersten Bereich 110 angrenzenden zweiten Bereich 120 umfasst die Oberfläche 101 im in 28 gezeigten Beispiel zwei dritte Bereiche 130, die beidseitig neben dem ersten Bereich 110 angeordnet und durch Abschnitte des zweiten Bereichs 120 von dem ersten Bereich 110 getrennt sind. Der erste Bereich 110 und die dritten Bereiche 130 können beispielsweise als zueinander parallele Streifen an der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 ausgebildet sein.
Über dem ersten Bereich 110 und über den dritten Bereichen 130 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 wurden zunächst nacheinander die elektrisch leitende Schicht 500, die Opferschicht 200 und die Deckschicht 600 angeordnet. Die elektrisch leitende Schicht 500, die Opferschicht 200 und die Deckschicht 600 umfassen damit jeweils mehrere lateral voneinander beabstandete Abschnitte, die über dem ersten Bereich 110 und über den dritten Bereichen 130 der Oberfläche 101 angeordnet sind und die Positionen dieser Bereiche 110, 130 dadurch definieren.
Anschließend wurde der Teil 125 der Oberfläche 101 im zweiten Bereich 120 der Oberfläche 101 entfernt, wodurch im ersten Bereich 110 die Wellenleiterstruktur 115 ausgebildet worden ist. Auch in den dritten Bereichen 130 ist die Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 über die Oberfläche 101 in dem zweiten Bereich 120 erhaben.
29 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 28 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Über der Deckschicht 600 und über dem zweiten Bereich 120 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 ist die Passivierungsschicht 300 angeordnet worden. Die Passivierungsschicht 300 erstreckt sich damit oberhalb des ersten Bereichs 110, des zweiten Bereichs 120 und der dritten Bereiche 130 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100.
30 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 29 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Über der Passivierungsschicht 300 ist die Fotolackschicht 400 angeordnet worden. Anschließend ist über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 die Öffnung 410 in der Fotolackschicht 400 angelegt worden, wodurch der Abschnitt 310 der Passivierungsschicht 300 freigelegt worden ist. Über den dritten Bereichen 130 sind keine Öffnungen in der Fotolackschicht 400 angelegt worden.
31 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 30 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
In der Passivierungsschicht 300 und in der Deckschicht 600 sind über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 die Öffnung 311 und die Öffnung 610 angelegt worden. Anschließend ist der oberhalb des ersten Bereichs 110 der Oberfläche 101 angeordnete Teil der Opferschicht 200 entfernt worden. Die über den dritten Bereichen 130 der Oberfläche 101 angeordneten Teile der Opferschicht 200 sind unter den ungeöffneten Teilen der Passivierungsschicht 300 eingeschlossen geblieben.
32 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Halbleiterkörpers 100 in einem der Darstellung der 31 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand. Aus dem Halbleiterkörper 100 ist das elektronische Bauelement 10 gebildet worden, das in dem in 32 gezeigten Bearbeitungsstand noch unvollendet sein kann. Das elektronische Bauelement 10 kann beispielsweise ein Laserbauelement sein.
Ausgehend von dem in 31 gezeigten Bearbeitungsstand ist die Fotolackschicht 400 entfernt worden. Dabei oder während eines weiteren Bearbeitungsschritts wurden die oberhalb des ersten Bereichs 110 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 angeordneten Teile der Passivierungsschicht 300 und die daran anhaftenden Teile der Deckschicht 600 abgetrennt und entfernt. Dadurch liegt die elektrisch leitende Schicht 500 an der Oberseite der Wellenleiterstruktur 115 über dem ersten Bereich 110 der Oberfläche 101 nun frei.
Die Seitenflanken der Wellenleiterstruktur 115 an den Grenzen zwischen dem ersten Bereich 110 und dem zweiten Bereich 120 sind durch die Passivierungsschicht 300 bedeckt.
Die Passivierungsschicht 300 bedeckt auch die erhabenen Bereiche der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 in den dritten Bereichen 130 der Oberfläche 101 mit den darüber angeordneten Schichtenfolgen der elektrisch leitenden Schicht 500, der Opferschicht 200 und der Deckschicht 600. Diese durch die Passivierungsschicht 300 umschlossenen Strukturen über den dritten Bereichen 130 der Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 bilden Stützstrukturen 140, die die Wellenleiterstruktur 115 in zur Oberfläche 101 des Halbleiterkörpers 100 senkrechte Richtung überragen. Die Stützstrukturen 140 können beispielsweise als mechanische Anschläge zum Schutz der Wellenleiterstruktur 115 vor einer Beschädigung dienen.
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: elektronisches Bauelement
100: Halbleiterkörper
101: Oberfläche
110: erster Bereich
115: Wellenleiterstruktur
120: zweiter Bereich
125: entfernter Teil
130: dritter Bereich
140: Stützstruktur
200: Opferschicht
201: Dicke
210: freigelegter Abschnitt der Opferschicht
220: seitlich herausgelöster Teil der Opferschicht
300: Passivierungsschicht
301: Dicke
310: freigelegter Abschnitt der Passivierungsschicht
311: Öffnung in der Passivierungsschicht
312: Öffnungsfläche
320: Kragen
400: Fotolackschicht
410: Öffnung in der Fotolackschicht
500: elektrisch leitende Schicht
600: Deckschicht
610: Öffnung in der der Deckschicht

Claims

Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Bauelements (10) mit den folgenden Schritten: – Bereitstellen einer Oberfläche (101) mit einem ersten Bereich (110) und einem an den ersten Bereich (110) angrenzenden zweiten Bereich (120); – Anordnen einer Opferschicht (200) über dem ersten Bereich (110) der Oberfläche (101); – Anordnen einer Passivierungsschicht (300) über der Opferschicht (200) und dem zweiten Bereich (120) der Oberfläche (101); – Anlegen einer Öffnung (311) in der Passivierungsschicht (300) über dem ersten Bereich (110) der Oberfläche (101); – Entfernen der Opferschicht (200).
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Öffnung (311) in der Passivierungsschicht (300) mit einer Öffnungsfläche (312) angelegt wird, die kleiner als der erste Bereich (110) ist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anlegen der Öffnung (311) in der Passivierungsschicht (300) die folgenden Schritte umfasst: – Anordnen einer Fotolackschicht (400) über der Passivierungsschicht (300); – Anlegen einer Öffnung (410) in der Fotolackschicht (400) über dem ersten Bereich (110) der Oberfläche (101); – Entfernen eines unter der Öffnung (410) in der Fotolackschicht (400) angeordneten Teils (310) der Passivierungsschicht (300); wobei das Verfahren außerdem den folgenden Schritt umfasst: – Entfernen des Fotolacks (400).
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor dem Anordnen der Opferschicht (200) eine elektrisch leitende Schicht (500) über dem ersten Bereich (110) der Oberfläche (101) oder über dem ersten Bereich (110) und dem zweiten Bereich (120) der Oberfläche (101) angeordnet wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor dem Anordnen der Passivierungsschicht (300) ein Teil (125) der Oberfläche (101) im zweiten Bereich (120) entfernt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche (101) eine Oberfläche eines Halbleiterkörpers (100) ist.
Verfahren gemäß Ansprüchen 5 und 6, wobei im ersten Bereich (110) der Oberfläche (101) eine Wellenleiterstruktur (115) eines Laserbauelements ausgebildet wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor dem Anordnen der Passivierungsschicht (300) eine Deckschicht (600) über der Opferschicht (200) angeordnet wird, wobei nach dem Anlegen der Öffnung (311) in der Passivierungsschicht (300) auch ein unter der Öffnung (311) in der Passivierungsschicht (300) angeordneter Teil der Deckschicht (600) entfernt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei vor dem Anordnen der Passivierungsschicht (300) ein Teil der Opferschicht (200) entfernt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 und 9, wobei die Deckschicht (600) aus einem Material angelegt wird, das SiO, SiN, TiWN, einen Fotolack oder ein Metall aufweist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Opferschicht (200) auch über einem von dem ersten Bereich (110) beabstandeten dritten Bereich der Oberfläche (101) angeordnet wird, wobei die Passivierungsschicht (300) auch über dem dritten Bereich der Oberfläche (101) angeordnet wird, wobei über dem dritten Bereich der Oberfläche (101) keine Öffnung (311) in der Passivierungsschicht (300) angelegt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Opferschicht (200) aus einem Material angelegt wird, das ZnO, Al₂O₃, TiWN, SiO oder einen Fotolack aufweist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Opferschicht (200) mit einer Dicke zwischen 10 nm und 1 µm angelegt wird, bevorzugt mit einer Dicke zwischen 50 nm und 500 nm.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Passivierungsschicht (300) mittels eines Gasphasenabscheidungsverfahrens angelegt wird, insbesondere mittels chemischer Gasphasenabscheidung oder mittels Atomlagenabscheidung.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Passivierungsschicht (300) aus einem Material angelegt wird, das SiN, SiO, TaO, ZrO, AlO oder ITO aufweist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Passivierungsschicht (300) mit einer Dicke zwischen 1 nm und 10 µm angelegt wird, bevorzugt mit einer Dicke zwischen 10 nm und 2 µm.
Verfahren gemäß Anspruch 3 und wahlweise anderen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Entfernen des Teils (310) der Passivierungsschicht (300) durch trockenchemische Ätzung erfolgt, insbesondere unter Verwendung von Fluor, Chlor oder Argon.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Entfernen der Opferschicht (200) durch nasschemische Ätzung erfolgt, insbesondere unter Verwendung von HCl oder von KOH.