DE102017103620A1

DE102017103620A1 - Halbleitervorrichtung, Mikrofon und Verfahren zum Bilden einer Halbleitervorrichtung

Info

Publication number: DE102017103620A1
Application number: DE102017103620.2A
Authority: DE
Inventors: Markus Kahn; Jürgen Steinbrenner; Soenke Pirk; Anna-Katharina Kaiser; Julia-Magdalena Sträußnigg
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2017-02-22
Filing date: 2017-02-22
Publication date: 2018-08-23
Anticipated expiration: 2037-02-23
Also published as: US20180237292A1; US11352253B2; DE102017103620B4; US10858246B2; US20210002132A1

Abstract

Eine Halbleitervorrichtung (100) umfasst eine strukturierte Metallschicht (110). Die strukturierte Metallschicht (110) liegt über einem Halbleitersubstrat (120). Zudem beträgt eine Dicke der strukturierten Metallschicht (110) mehr als 100nm. Ferner umfasst die Halbleitervorrichtung (100) eine Abdeckschicht (130). Die Abdeckschicht (130) liegt benachbart zu zumindest einem Teil einer Vorderseite (111) der strukturierten Metallschicht (110) und benachbart zu einer Seitenwand (112) der strukturierten Metallschicht (110). Zudem umfasst die Abdeckschicht (130) amorphes Siliziumkarbid.

Description

Technisches Gebiet
Beispiele beziehen sich auf Herstellungstechnologien für Halbleitervorrichtungen und insbesondere auf eine Halbleitervorrichtung, auf ein Mikrofon und auf Verfahren zum Bilden einer Halbleitervorrichtung.
Hintergrund
Eine Halbleitervorrichtung weist häufig eine strukturierte Metallschicht auf. Es kann wünschenswert sein, zumindest Teile der strukturierten Metallschicht zu passivieren, um eine Lebensdauer der strukturierten Metallschicht und damit der Halbleitervorrichtung zu erhöhen.
Zusammenfassung
Es kann einen Bedarf für verbesserte Konzepte für Halbleitervorrichtungen mit einer höheren Lebensdauer und/oder einer höheren Ausbeute geben.
Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der Ansprüche gedeckt werden.
Einige Beispiele beziehen sich auf eine Halbleitervorrichtung. Die Halbleitervorrichtung umfasst eine strukturierte Metallschicht. Die strukturierte Metallschicht liegt über einem Halbleitersubstrat. Zudem beträgt eine Dicke der strukturierten Metallschicht mehr als 100nm. Ferner umfasst die Halbleitervorrichtung eine Abdeckschicht. Die Abdeckschicht liegt benachbart zu zumindest einem Teil einer Vorderseite der strukturierten Metallschicht und benachbart zu einer Seitenwand der strukturierten Metallschicht. Zudem umfasst die Abdeckschicht amorphes Siliziumkarbid.
Einige Beispiele beziehen sich auf ein Mikrofon mit einer Halbleitervorrichtung.
Einige Beispiele beziehen sich auf ein Verfahren zum Bilden einer Halbleitervorrichtung. Das Verfahren umfasst Bilden einer strukturierten Metallschicht über einem Halbleitersubstrat. Eine Dicke der strukturierten Metallschicht beträgt mehr als 100nm. Zudem umfasst das Verfahren Bilden einer Abdeckschicht nach dem Bilden der strukturierten Metallschicht, so dass die Abdeckschicht benachbart zu einer Vorderseite der strukturierten Metallschicht und benachbart zu einer Seitenwand der strukturierten Metallschicht liegt. Die Abdeckschicht umfasst amorphes Siliziumkarbid.
Einige Beispiele beziehen sich auf ein Verfahren zum Bilden einer Halbleitervorrichtung. Das Verfahren umfasst Bilden einer strukturierten Metallschicht über einem Halbleitersubstrat. Eine Dicke der strukturierten Metallschicht beträgt mehr als 100nm. Zudem umfasst das Verfahren Bilden einer Abdeckschicht mittels Plasmaabscheidung nach dem Bilden der strukturierten Metallschicht, so dass die Abdeckschicht benachbart zu einer Vorderseite der strukturierten Metallschicht und benachbart zu einer Seitenwand der strukturierten Metallschicht liegt. Bei der Plasmaabscheidung wird Helium als Verdünnungsgas verwendet.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 einen schematischen Querschnitt eines Teils einer Halbleitervorrichtung;
2 einen schematischen Querschnitt eines Teils einer weiteren Halbleitervorrichtung;
3 einen schematischen Querschnitt eines Teils eines Mikrofons;
4 eine schematische Aufsicht auf einen Teil eines weiteren Mikrofons;
5 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bilden einer Halbleitervorrichtung; und
6 ein Flussdiagramm eines weiteren Verfahrens zum Bilden einer Halbleitervorrichtung.

Beschreibung
Verschiedene Ausführungsbeispiele werden nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind. In den Figuren können die Dickenabmessungen von Linien, Schichten und/oder Regionen um der Deutlichkeit Willen übertrieben dargestellt sein.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Figuren, die lediglich einige exemplarische Ausführungsbeispiele zeigen, können gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten bezeichnen. Ferner können zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet werden, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Zeichnung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.
Obwohl Ausführungsbeispiele auf verschiedene Weise modifiziert und abgeändert werden können, sind Ausführungsbeispiele in den Figuren als Beispiele dargestellt und werden hierin ausführlich beschrieben. Es sei jedoch klargestellt, dass nicht beabsichtigt ist, Ausführungsbeispiele auf die jeweils offenbarten Formen zu beschränken, sondern dass Ausführungsbeispiele vielmehr sämtliche funktionale und/oder strukturelle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen, die im Bereich der Erfindung liegen, abdecken sollen. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in der gesamten Figurenbeschreibung gleiche oder ähnliche Elemente.
Man beachte, dass ein Element, das als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „verkoppelt“ bezeichnet wird, mit dem anderen Element direkt verbunden oder verkoppelt sein kann oder dass dazwischenliegende Elemente vorhanden sein können. Wenn zwei Elemente A und B durch ein „oder“ kombiniert werden, so sind darunter alle möglichen Kombination, zum Beispiel „nur A“, „nur B“ sowie „A und B“, zu verstehen. Eine alternative Formulierung für dieselbe Kombination ist „zumindest eines von A und B“. Gleiches gilt für Kombinationen von mehr als 2 Elementen.
Die Terminologie, die hierin verwendet wird, dient nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele und soll die Ausführungsbeispiele nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „einer,“ „eine“, „eines “ und „der, die, das“ auch die Pluralformen beinhalten, solange der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt. Ferner sei klargestellt, dass die Ausdrücke wie z.B. „beinhaltet“, „beinhaltend“, aufweist“ und/oder „aufweisend“, wie hierin verwendet, das Vorhandensein von genannten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Arbeitsabläufen, Elementen und/oder Komponenten angeben, aber das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem bzw. einer oder mehreren Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Arbeitsabläufen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen.
Solange nichts anderes definiert ist, haben sämtliche hierin verwendeten Begriffe (einschließlich von technischen und wissenschaftlichen Begriffen) die gleiche Bedeutung, die ihnen ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem die Ausführungsbeispiele gehören, beimisst. Ferner sei klargestellt, dass Ausdrücke, z.B. diejenigen, die in allgemein verwendeten Wörterbüchern definiert sind, so zu interpretieren sind, als hätten sie die Bedeutung, die mit ihrer Bedeutung im Kontext der einschlägigen Technik konsistent ist, solange dies hierin nicht ausdrücklich anders definiert ist.
1 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Teils einer Halbleitervorrichtung 100. Die Halbleitervorrichtung 100 umfasst eine strukturierte Metallschicht 110. Die strukturierte Metallschicht 110 liegt über einem Halbleitersubstrat 120. Zudem beträgt eine Dicke der strukturierten Metallschicht 110 mehr als 100nm (oder mehr als 500nm oder mehr als 1µm). Ferner umfasst die Halbleitervorrichtung 100 eine Abdeckschicht 130. Die Abdeckschicht 130 liegt benachbart zu zumindest einem Teil einer Vorderseite 111 der strukturierten Metallschicht 110 und benachbart zu einer Seitenwand 112 der strukturierten Metallschicht 110. Zudem umfasst die Abdeckschicht 130 amorphes Siliziumkarbid.
Eine Abdeckschicht umfassend amorphes Siliziumkarbid kann im Vergleich zu einer Abdeckschicht aus einem anderen Material besonders dicht und/oder zuverlässig hergestellt werden. Zudem kann durch die Verwendung von amorphen Siliziumkarbid als Material für die Abdeckschicht 130 ein Entstehen einer Nahtlinie in der Abdeckschicht 130 an einem Übergang zwischen der Vorderseite 111 und der Seitenwand 112 der strukturierten Metallschicht 110 oder an einer steilen Topographiestufe der Abdeckschicht 130 vermieden werden. Dadurch kann eine Passivierung der strukturierten Metallschicht 110 verbessert werden. Hierdurch kann eine Korrosion der strukturierten Metallschicht 110 durch nachfolgende Herstellungsprozessschritte oder im Betrieb reduziert werden. Dadurch kann eine Lebensdauer der Halbleitervorrichtung erhöht werden. Zudem kann aufgrund der reduzierten Korrosion die strukturierte Metallschicht 110 aus einem kostengünstigen unedlen Metall gebildet werden. Dadurch kann eine kostengünstigere Halbleitervorrichtung bereitgestellt werden.
Beispielsweise kann die Abdeckschicht 130 eine amorphe Siliziumkarbidschicht sein. Die amorphe Siliziumkarbidschicht kann beispielsweise zumindest 50% (oder zumindest 60%, zumindest 70%, zumindest 80%, zumindest 90% oder zumindest 95%) amorphes Siliziumkarbid (a-SiC) enthalten. Beispielsweise kann die amorphe Siliziumkarbidschicht ein 1:1 Verhältnis von Kohlenstoff (C) zu Silizium (Si) aufweisen. Alternativ kann die amorphe Siliziumkarbidschicht auch andere Verhältnisse der Elemente Kohlenstoff zu Silizium (beispielsweise 0,8:1,2 oder 0,7:1,3) aufweisen. Beispielsweise kann die amorphe Siliziumkarbidschicht atomaren Wasserstoff (H) enthalten. Die amorphe Siliziumkarbidschicht kann beispielsweise Stickstoff (N) enthalten. Beispielsweise kann die amorphe Siliziumkarbidschicht eine amorphe SiC:N-Schicht sein.
Beispielsweise kann die Abdeckschicht 130 mit allen Carbidbildnern dotiert oder legiert sein (beispielsweise mit Chrom (Cr), Titan (Ti), Wolfram (W) etc.).
Beispielsweise kann die Abdeckschicht 130 als eine Multilagen-Schicht aufgebaut sein (beispielsweise mit 1-10000 Lagen). Zumindest einige der Lagen der Multilagen-Schicht können amorphe Siliziumkarbidlagen sein. Beispielsweise können Lagen der Multilagen-Schicht (beispielsweise die amorphen Siliziumkarbidlagen) mit vielen Änderungen von Stöchiometrie etc. in Abwechslung angeordnet sein. Die Multilagen-Schicht kann beispielsweise eine Kombination von amorphen Siliziumkarbidlagen oder amorphen Siliziumkarbidschichten mit anderen Lagen (beispielsweise Nitridlagen oder Oxidlagen) oder Schichten (beispielsweise Nitridschichten oder Oxidschichten) umfassen.
Beispielsweise kann die Abdeckschicht 130 eine amorphe-Siliziumkarbid-artige Schicht sein, die bei niedrigen Temperaturen (wegen vorhandener Metallisierung) gebildet wurde und eine exzellente Kantenbedeckung (beispielsweise an einem Übergang zwischen der Vorderseite 111 und der Seitenwand 112) ohne Nahtlinien aufweist. Klassische Plasmanitride des Siliziums können hier an den Kanten (beispielsweise an einem Übergang zwischen der Vorderseite 111 und der Seitenwand 112) versagen.
Beispielsweise kann die Abdeckschicht 130 und/oder die amorphe Siliziumkarbidschicht ein Teil eines Schichtverbundes sein.
Beispielsweise kann die Abdeckschicht 130 eine Dicke von mehr als 10nm (oder mehr als 100nm, mehr als 1µm oder mehr als 10µm) und/oder von weniger als 200µm (oder weniger als 100µm oder weniger als 50µm) aufweisen. Beispielsweise kann ein spezifischer (elektrischer) Widerstand der Abdeckschicht 130 mehr als 1*10¹⁰Ωcm (oder mehr als 5*10¹⁰Ωcm) und weniger als 1*10¹²Ωcm (oder weniger als 5*10¹¹Ωcm) betragen.
Beispielsweise kann die Vorderseite 111 der strukturierten Metallschicht 110 eine dem Halbleitersubstrat 120 abgewandte Seite der strukturierten Metallschicht 110 sein. Eine Rückseite der strukturierten Metallschicht 110 kann beispielsweise eine dem Halbleitersubstrat 120 zugewandte Seite der strukturierten Metallschicht 110 sein. Beispielsweise kann sich die Seitenwand 112 der strukturierten Metallschicht 110 von der Vorderseite 111 der strukturierten Metallschicht 110 bis zu der Rückseite der strukturierten Metallschicht 110 oder bis zu einer Isolationsschicht, auf welcher die strukturierte Metallschicht 110 angeordnet ist, erstrecken. Die Seitenwand 112 der strukturierten Metallschicht 110 kann beispielsweise einen mittleren Steigungswinkel von mehr als 20° (oder mehr als 30°, mehr als 45°, mehr als 60°, mehr als 70°, mehr als 80° oder mehr als 85°) aufweisen. Beispielsweise kann der mittlere Steigungswinkel der Seitenwand 112 ein Winkel der Seitenwand 112 bei halber Dicke der strukturierten Metallschicht 110 sein. Die Seitenwand 112 der strukturierten Metallschicht 110 kann beispielsweise steil sein oder nahezu senkrecht zu der Vorderseite 111 der strukturierten Metallschicht 110 oder einer Vorderseite des Halbleitersubstrats 120 verlaufen. Beispielsweise kann die Vorderseite 111 der strukturierten Metallschicht 110 parallel zu der Vorderseite des Halbleitersubstrats 120 verlaufen. Die strukturierte Metallschicht 110 kann beispielsweise eine Stufe über dem Halbleitersubstrat 120 bilden.
Beispielsweise kann die Dicke der strukturierten Metallschicht 110 eine durchschnittliche vertikale Abmessung der strukturierten Metallschicht 110 sein. Die Dicke der strukturierten Metallschicht 110 kann beispielsweise weniger als 100µm (oder weniger als 50µm oder weniger als 10µm) betragen. Beispielsweise beträgt die Dicke der strukturierten Metallschicht 110 1,2µm.
Beispielsweise kann unter der strukturierten Metallschicht 110 und über dem Halbleitersubstrat 120 und damit zwischen der strukturierten Metallschicht 110 und dem Halbleitersubstrat 120 eine Isolationsschicht liegen. Dadurch kann die strukturierte Metallschicht 110 effizient von dem Halbleitersubstrat 120 elektrisch isoliert werden. Beispielsweise kann eine Dicke der Isolationsschicht mehr als 1µm (oder mehr als 10µm oder mehr als 100µm) betragen. Die Isolationsschicht kann beispielsweise eine Oxidschicht (beispielsweise eine Siliziumoxid (SiO₂)-Schicht) oder eine Nitridschicht (beispielsweise eine Siliziumnitrid (Si₃N₄)-Schicht) sein. Beispielsweise kann die strukturierte Metallschicht 110 auf der Oxidschicht oder der Nitridschicht angeordnet sein.
Beispielsweise kann die strukturierte Metallschicht 110 zumindest eines von einer Aluminiumschicht, einer Aluminiumlegierungsschicht, einer Kupferschicht und einer Kupferlegierungsschicht sein. Durch Verwendung eines kostengünstigen Materials für die strukturierte Metallschicht 110 kann die Halbleitervorrichtung 100 kostengünstig bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die Aluminiumschicht, die Aluminiumlegierungsschicht, die Kupferschicht oder die Kupferlegierungsschicht eine Gold (Au)-Schicht ersetzen. Beispielsweise kann die Aluminiumschicht zumindest 80% (oder zumindest 90% oder zumindest 95%) Aluminium (Al) enthalten. Die Kupferschicht kann beispielsweise zumindest 80% (oder zumindest 90% oder zumindest 95%) Kupfer (Cu) enthalten. Beispielsweise kann die Aluminiumlegierungsschicht eine Aluminiumkupfer (AlCu)-Schicht sein.
Beispielsweise kann die Halbleitervorrichtung 100 ferner ein mikroelektromechanisches Element umfassen. Die strukturierte Metallschicht 110 kann eine Anschlussfläche (beispielsweise ein Bond-Pad) zum elektrischen Kontaktieren des mikroelektromechanischen Elements bilden. Beispielsweise kann die Halbleitervorrichtung 100 eine Mikro-Elektro-Mechanisches-System (MEMS)-Vorrichtung bilden oder ein Element einer MEMS-Vorrichtung (beispielsweise eines Mikrofons oder eines Drucksensors) sein. Alternativ kann über die strukturierte Metallfläche 110 ein Teil der Halbleitervorrichtung 100 auf ein bestimmtes Potential (beispielsweise auf ein Massepotential) gesetzt werden. Hierzu kann die strukturierte Metallfläche 110 mit einer Kontrollschaltung und dem Teil der Halbleitervorrichtung 100 elektrisch leitend verbunden sein.
Beispielsweise kann das mikroelektromechanische Element eine Membranstruktur umfassen. Die Membranstruktur kann über einer in oder auf dem Halbleitersubstrat 120 gebildeten Ausnehmung angeordnet sein. Die Abdeckschicht 130 kann als Schutzschicht für die strukturierte Metallschicht 110 bei einem Bilden der Ausnehmung in dem Halbleitersubstrat 120 (beispielsweise mittels eines Ätzprozesses) oder einem Entfernen einer Opferschicht unter der Membran zum Freigeben der Membran verwendet werden. Hierdurch kann eine Ausbeute bei einem Bilden der Halbleitervorrichtung 100 erhöht werden. Dadurch kann die Halbleitervorrichtung 100 kostengünstig bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die Membranstruktur eine Siliziummembran sein. Alternativ oder zusätzlich kann das mikroelektromechanische Element einen MEMS-Oszillator und/oder ein MEMS-Gyroskop umfassen.
Beispielsweise kann die Halbleitervorrichtung 100 ferner eine Bond-Struktur in Kontakt mit der strukturierten Metallschicht 110 umfassen. Beispielsweise kann die Bond-Struktur einen Bonddraht oder eine Lötkugel umfassen. Ein Teil der Vorderseite 111 der strukturierten Metallschicht 110 kann beispielsweise frei von der Abdeckschicht 130 sein, um die Bond-Struktur in Kontakt mit der strukturierten Metallschicht 110 bringen zu können.
Beispielsweise kann das Halbleitersubstrat 120 ein Silizium (Si)-basiertes Halbleitersubstrat sein. Alternativ kann das Halbleitersubstrat 120 ein Siliziumkarbid (SiC)-basiertes Halbleitersubstrat, ein Galliumarsenid (GaAs)-basiertes Halbleitersubstrat oder ein Galliumnitrid (GaN)-basiertes Halbleitersubstrat sein. Das Halbleitersubstrat 120 kann beispielsweise ein Halbleiterwafer oder eine Halbleiterscheibe sein.
Beispielsweise kann eine vertikale Richtung, eine vertikale Abmessung oder eine Dicke senkrecht zu der Vorderseite der strukturierten Metallschicht 110 oder senkrecht zu einer Oberfläche des Halbleitersubstrats 120 und eine laterale Richtung oder eine laterale Abmessung parallel zu der Vorderseite der strukturierten Metallschicht 110 oder zu der Oberfläche des Halbleitersubstrats 120 gemessen werden. Eine Vorderseite des Halbleitersubstrats 120 kann beispielsweise eine Oberfläche des Halbleitersubstrats 120 sein, auf welcher komplexere Strukturen hergestellt werden sollen als auf einer Rückseite des Halbleitersubstrats 120, da Prozessparameter (beispielsweise eine Temperatur) und eine Behandlung der Rückseite eingeschränkt sein können, wenn bereits Strukturen auf der Vorderseite gebildet wurden.
Beispielsweise kann die Halbleitervorrichtung 100 ein Mikrofon, ein Sensorbauteil (beispielsweise ein Drucksensor oder ein Beschleunigungssensor), ein MEMS-Bauteil, ein Prozessor oder ein Speicherbauteil sein.
2 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Teils einer weiteren Halbleitervorrichtung 200. Die Halbleitervorrichtung 200 kann ähnlich wie die im Zusammenhang mit der 1 beschriebene Halbleitervorrichtung 100 ausgebildet sein. Die Halbleitervorrichtung 200 umfasst ein Halbleitersubstrat 120. Beispielsweise kann das Halbleitersubstrat 120 ein Siliziumsubstrat sein. Eine Oxidschicht 210 liegt benachbart zu einer Vorderseite 121 des Halbleitersubstrats 120. Beispielsweise kann die Oxidschicht 210 eine Siliziumoxidschicht sein. Zudem liegt eine strukturierte Metallschicht 110 benachbart zu einer Oberfläche 211 der Oxidschicht 210. Beispielsweise kann die strukturierte Metallschicht 110 eine Aluminiumschicht sein. Die strukturierte Metallschicht 110 kann beispielsweise eine Stufe bilden. Ferner liegt eine Abdeckschicht 130 benachbart zu einer Vorderseite 111 der strukturierten Metallschicht 110, benachbart zu einer Seitenwand 112 der strukturierten Metallschicht 110 und benachbart zu der Oberfläche 211 der Oxidschicht 210. Die Abdeckschicht 130 kann beispielsweise amorphes Siliziumkarbid umfassen.
2 zeigt ein Beispiel einer Stufendeckung von amorphem Siliziumkarbid (SiC) auf Aluminium (A1).
Beispielsweise kann vor einem Freigabeätzen der Halbleitervorrichtung 200 (beispielsweise einem MEMS-Produkt wie ein Silizium (Si)-Mikrofon mit Aluminium (Al)-Metallisierung) eine dichte Bedeckung der strukturierten Metallschicht 110 oder von Stufen mit steilen Seitenwänden von Metallanschlussflächen durchgeführt werden. Hierbei kann ein Entstehen von Nahtlinien an Topographiestufen vermieden oder zumindest reduziert werden. Derartige Nahtlinien sind häufig nicht dicht, weshalb die strukturierte Metallschicht 110 (beispielsweise eine Aluminium (Al)-Stufe) bei dem Freigabeätzen (beispielsweise mittels einer gepufferten Oxidätzung) bei eventuell vorhandenen Nahtlinien durch das verwendete Ätzmittel (beispielsweise FAEL) angegriffen werden kann.
Beispielsweise kann die Abdeckschicht 130 plasmaabgeschiedenes amorphes Siliziumkarbid (SiC) umfassen. Mittels des plasmaabgeschiedenen amorphen Siliziumkarbids kann eine dichten Bedeckung der strukturierten Metallschicht 110 oder von Metallstufen während des Freigabeätzprozesses erreicht werden. Dadurch kann vermieden werden, dass die strukturierte Metallschicht 110 oder eine Metallanschlussfläche bei dem Freigabeätzen durch ein Ätzmittel (beispielsweise FAEL) angegriffen wird. Ferner kann die Abdeckschicht 130 (beispielsweise ein SiC-Film) auch als Passivierung (beispielsweise der strukturierten Metallschicht 110) verwendet werden.
Weitere Details und Aspekte werden in Verbindung mit den vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen erwähnt. Die in der 2 gezeigte Ausführungsform kann eines oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale korrespondierend zu einem oder mehreren Aspekten umfassen, welche in Zusammenhang mit dem vorgeschlagenem Konzept oder einer oder mehreren der vorangehend (beispielsweise 1) oder nachfolgend (beispielsweise 3-6) beschriebenen Ausführungsformen erwähnt sind.
3 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Teils eines Mikrofons 300. Das Mikrofon 300 umfasst eine Halbleitervorrichtung. Die Halbleitervorrichtung kann ähnlich wie die im Zusammenhang mit der 1 beschriebene Halbleitervorrichtung 100 oder wie die im Zusammenhang mit der 2 beschriebene Halbleitervorrichtung 200 ausgebildet sein. Das Mikrofon 300 umfasst ein Halbleitersubstrat 120. Beispielsweise kann das Halbleitersubstrat 120 ein Siliziumsubstrat sein. Eine Oxidschicht 210 liegt benachbart zu dem Halbleitersubstrat 120. Beispielsweise kann die Oxidschicht 210 eine Siliziumoxidschicht sein. Zudem liegt eine strukturierte Metallschicht 110 benachbart zu der Oxidschicht 210. Beispielsweise kann die strukturierte Metallschicht 110 eine Aluminiumschicht sein. Ferner liegt eine Abdeckschicht 130 benachbart zu der strukturierten Metallschicht 110 und benachbart zu der Oxidschicht 210. Die Abdeckschicht 130 bedeckt die Seitenwände 112 der strukturierten Metallschicht 110, einen ersten Teil einer Vorderseite 111 der strukturierten Metallschicht 110 und eine Oberfläche 211 der Oxidschicht 210. Ein zweiter Teil 113 der Vorderseite 111 der strukturierten Metallschicht 110 ist nicht von der Abdeckschicht 130 bedeckt. Beispielsweise kann der zweite Teil 113 der Vorderseite 111 der strukturierten Metallschicht 110 mit einer Bond-Struktur in Kontakt gebracht werden. Des Weiteren ist eine an der Oxidschicht 210 liegende elektrische Verbindungsstruktur 310 über ein erstes Via 311 elektrisch leitend mit der strukturierten Metallschicht 110 verbunden. Die elektrische Verbindungsstruktur 310 ist über ein zweites Via 312 mit einer Membranstruktur 320 des Mikrofons 300 elektrisch leitend verbunden. Beispielsweise kann die elektrische Verbindungsstruktur 310 ein elektrisch leitendes Material (beispielsweise Aluminium, Kupfer oder Polysilizium) umfassen. Dadurch kann die elektrische Verbindungsstruktur 310 die strukturierte Metallschicht 110 elektrisch leitend mit der Membranstruktur 320 verbinden. Hierdurch kann die strukturierte Metallschicht 110 eine Anschlussfläche oder ein Anschlusspad für die Membranstruktur 320 bilden. Die Membranstruktur 320 ist über einer in dem Halbleitersubstrat 120 und der Oxidschicht 210 gebildeten Ausnehmung 330 angeordnet. Beispielsweise kann die Ausnehmung 220 einen Hohlraum unter der Membranstruktur 320 bilden. In dem in der 3 gezeigten Beispiel bildet das Halbleitersubstrat 120 zudem einen Boden der Ausnehmung 330. Alternativ kann die Ausnehmung 330 das Halbleitersubstrat 120 vollständig durchdringen. Ferner umfasst das Mikrofon 300 einen an dem Boden der Ausnehmung 330 liegende Gegenelektrode 340.
Beispielsweise kann das Mikrofon 300 ein Kondensatormikrofon sein. Die Membranstruktur 320 und die Gegenelektrode 340 können einen Kondensator bilden. Bei Auftreffen von Schallwellen auf die Membranstruktur 320 kann diese in Schwingung versetzt werden. Durch die Schwingung der Membranstruktur 320 kann sich eine Kapazität des Kondensators ändern. Das Mikrofon 300 kann zudem einen Auswertschaltkreis zum Erfassen der Änderung der Kapazität des Kondensators und zum Erzeugen eines analogen oder digitalen elektrischen Signals, welches die erfasste Änderung der Kapazität und damit die auftreffenden Schallwellen repräsentiert, umfassen. Der Auswertschaltkreis kann auf dem Halbleitersubstrat 120 implementiert oder ein externer Schaltkreis sein.
Weitere Details und Aspekte werden in Verbindung mit den vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen erwähnt. Die in der 3 gezeigte Ausführungsform kann eines oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale korrespondierend zu einem oder mehreren Aspekten umfassen, welche in Zusammenhang mit dem vorgeschlagenem Konzept oder einer oder mehreren der vorangehend (beispielsweise 1-2) oder nachfolgend (beispielsweise 4-6) beschriebenen Ausführungsformen erwähnt sind.
4 zeigt eine schematische Aufsicht auf einen Teil eines weiteren Mikrofons 400. Das Mikrofon kann ähnlich wie das in Zusammenhang mit der 3 beschriebene Mikrofon 300 ausgebildet sein. Das Mikrofon 400 umfasst ein Halbleitersubstrat 120. Über dem Halbleitersubstrat 120 sind zwei strukturierte Metallschichten 110 angeordnet. Die strukturierte Metallschicht 110-1 ist über eine elektrische Verbindungsstruktur 310 mit einer Membranstruktur 320 des Mikrofons 400 verbunden. Zudem ist die strukturierte Metallschicht 110-2 mit einer nichtabgebildeten Gegenelektrode 340 des Mikrofons 400 verbunden. Beispielsweise können die strukturierten Metallschichten 110 Anschlussflächen oder Anschlusspads für die Membranstruktur 320 und die Gegenelektrode 340 bilden. Ferner liegt eine Abdeckschicht 130 benachbart zu den Vorderseiten 111 der strukturierten Metallschichten 110 und benachbart zu den Seitenwänden 112 der strukturierten Metallschichten 110. Zudem kann eine nicht abgebildete Oxidschicht 210 zwischen den strukturierten Metallschichten 110 und dem Halbleitersubstrat liegen.
4 zeigt ein Beispiel einer Verhinderung eines FAEL-Angriffs auf eine Aluminium (Al)-Metallisierung durch dichtes amorphes Siliziumkarbid (SiC).
Weitere Details und Aspekte werden in Verbindung mit den vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen erwähnt. Die in der 4 gezeigte Ausführungsform kann eines oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale korrespondierend zu einem oder mehreren Aspekten umfassen, welche in Zusammenhang mit dem vorgeschlagenem Konzept oder einer oder mehreren der vorangehend (beispielsweise 1-3) oder nachfolgend (beispielsweise 5-6) beschriebenen Ausführungsformen erwähnt sind.
5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 500 zum Bilden einer Halbleitervorrichtung. Das Verfahren 500 umfasst Bilden 510 einer strukturierten Metallschicht 110 über einem Halbleitersubstrat 120. Eine Dicke der strukturierten Metallschicht 110 beträgt mehr als 100nm (oder mehr als 500nm oder mehr als 1µm). Zudem umfasst das Verfahren 500 Bilden 520 einer Abdeckschicht 130 nach dem Bilden 510 der strukturierten Metallschicht 110, so dass die Abdeckschicht 130 benachbart zu einer Vorderseite 111 der strukturierten Metallschicht 110 und benachbart zu einer Seitenwand 112 der strukturierten Metallschicht 110 liegt. Die Abdeckschicht 130 umfasst amorphes Siliziumkarbid.
Eine Abdeckschicht umfassend amorphes Siliziumkarbid kann im Vergleich zu einer Abdeckschicht aus einem anderen Material besonders dicht und/oder zuverlässig hergestellt werden. Zudem kann durch die Verwendung von amorphen Siliziumkarbid als Material für die Abdeckschicht 130 ein Entstehen einer Nahtlinie in der Abdeckschicht 130 an einem Übergang zwischen der Vorderseite 111 und der Seitenwand 112 der strukturierten Metallschicht 110 oder an einer steilen Topographiestufe der Abdeckschicht 130 bei dem Bilden 520 vermieden werden. Dadurch kann mittels der Abdeckschicht 130 ein verbesserter Schutz der strukturierten Metallschicht 110 während eines nachfolgenden Ätzprozesses bewirkt werden. Hierdurch kann eine Beschädigung der strukturierten Metallschicht 110 während des Ätzprozesses vermieden werden. Dadurch kann eine Lebensdauer der Halbleitervorrichtung erhöht werden. Ferner kann die Halbleitervorrichtung mit einer höheren Ausbeute gebildet werden. Zudem kann aufgrund der reduzierten Beschädigung der strukturierten Metallschicht 110 während des Ätzprozesses die strukturierte Metallschicht 110 aus einem kostengünstigen unedlen Metall gebildet werden. Dadurch kann die Halbleitervorrichtung kostengünstig gebildet werden. Ferner kann die Abdeckschicht 130 als Passivierungsschicht für die strukturierte Metallschicht 110 verwendet werden. Hierdurch kann ein Bilden einer zusätzlichen Passivierungsschicht entfallen. Dadurch kann die Halbleitervorrichtung kostengünstig gebildet werden.
Beispielsweise kann die in Zusammenhang mit der 1 beschriebene Halbleitervorrichtung 100 und/oder die in Zusammenhang mit der 2 beschriebene Halbleitervorrichtung 200 kann mittels des Verfahrens 500 gebildet werden.
Beispielsweise kann das Bilden 510 der strukturierten Metallschicht 110 über dem Halbleitersubstrat 120 ein Abscheiden einer Metallschicht auf einer an dem Halbleitersubstrat 120 liegenden Isolationsschicht (beispielsweise einer Oxidschicht 210 oder einer Nitridschicht) und ein Strukturieren der abgeschiedenen Metallschicht umfassen. Das Strukturieren der abgeschiedenen Metallschicht kann beispielsweise ein Aufbringen einer Maske auf der abgeschiedenen Metallschicht und ein Ätzen der maskierten Metallschicht umfassen.
Beispielsweise kann das Bilden 520 der Abdeckschicht 130 bei einer Temperatur von weniger als 450°C (oder weniger als 400°C oder weniger als 350°C) durchgeführt werden. Dadurch kann die strukturierte Metallschicht 110 aus einem Metall mit einem niedrigen Schmelzpunkt (beispielsweise aus Aluminium) gebildet werden. Hierdurch kann die Halbleitervorrichtung kostengünstig gebildet werden.
Beispielsweise kann die Abdeckschicht 130 mittels Plasmaabscheidung gebildet werden. Zudem kann die Plasmaabscheidung bei einem Druck von weniger als 70kPa (oder weniger als 50kPa, weniger als 25kPa, weniger als 10kPa oder weniger als 1kPa) oder von weniger als 500 torr (oder weniger als 250 torr, weniger als 100 torr, weniger als 50 torr, weniger als 25 torr oder weniger als 8 torr) durchgeführt wird. Dadurch kann eine verbesserte Adhäsion der Abdeckschicht 130 an der strukturierten Metallschicht 110 und/oder eine verbesserte Adhäsion der Abdeckschicht 130 an einer Oxidschicht 210, an welcher die strukturierte Metallschicht 110 anliegt, bewirkt werden. Beispielsweise kann die Oxidschicht 210 eine mittels eines Tetraethylorthosilicat (TEOS)-Verfahrens gebildete Oxidschicht sein. Die Plasmaabscheidung kann beispielsweise eine plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (englisch „plasma-enhanced chemical vapour deposition“, PECVD) sein. Beispielsweise kann die Abdeckschicht 130 bei einer Abscheidetemperatur von weniger als oder gleich 400°C einen dichten Film (beispielsweise auf der strukturierten Metallschicht 110) bilden und als Passivierung und Stufenschutz dienen. Beispielsweise kann die Plasmaabscheidung eine kapazitive Plasmaeinkopplung in einen Parallelplattenkondensator eines Plasmareaktors umfassen. Bei der Plasmaabscheidung kann beispielsweise Methan als Kohlenstoffquelle verwendet werden. Beispielsweise kann bei der Plasmaabscheidung Monosilan als Siliziumquelle verwendet werden.
Beispielsweise kann bei der Plasmaabscheidung Helium als Verdünnungsgas verwendet werden. Dadurch kann eine gleichmäßige Abscheidung der Abdeckschicht 130 auf der strukturierten Metallschicht 110 und eine dichtere Anlagerung der Abdeckschicht 130 an der strukturierten Metallschicht 110 bewirkt werden. Beispielsweise kann eine Heliumkonzentration bei der Plasmaabscheidung mehr als 20% (oder mehr als 30% oder mehr als 50%) betragen. Beispielsweise können bei der Plasmaabscheidung Kohlenstoffatome und Siliziumatome in der gleichen Konzentration in dem Plasmareaktor vorliegen.
Beispielsweise kann amorphes Siliziumkarbid (SiC) in einem Plasmareaktor abgeschieden werden, der auch beipielsweise für eine Siliziumnitrid (Si₃N₄)-Abscheidung verwendet werden kann. Wenn die chemische Zusammensetzung derart eingestellt wird, dass amorphes SiC abgeschieden wird, kann ein Film ohne Nahtlinien auf Stufen mit steiler Seitenwand (beispielsweise auf der strukturierten Metallschicht 110) aufwachsen. Aufgrund der niedrigen Abscheidungstemperatur bei der SiC-Abscheidung kann der Prozess nach dem Bilden 510 der strukturierten Metallschicht 110 (beispielsweise einer Aluminium (Al)-Metallisierung) durchgeführt werden. Zudem kann in diesem Prozess eine exzellente Adhäsion (beispielsweise der Abdeckschicht 130) an der strukturierten Metallschicht 110 (beispielsweise an Aluminium) und an der Oxidschicht 210 (beispielsweise an einem TEOS-Oxid) erreicht werden.
Beispielsweise kann die in dem Verfahrensschritt 520 gebildete Abdeckschicht 130 ein plasmaabgeschiedener, amorpher Siliziumkarbid (SiC)-Film mit exzellenter Stufenbedeckung von 100% und dem Fehlen von Nahtlinien auf steilen Topographiestufen sein. Daher kann die Abdeckschicht 130 als Aluminium (Al)-Schutz während eines nachfolgenden FAEL-Ätzens verwendet werden. Zudem können es die Materialeigenschaften der Abdeckschicht 130 erlauben, dass diese als Passivierungsersatz verwendet wird.
Beispielsweise kann das Verfahren 500 ferner Herstellen einer Membranstruktur 320 der Halbleitervorrichtung umfassen. Beispielsweise kann das Verfahren 500 ferner Entfernen einer Opferschicht unter der Membranstruktur 320 nach dem Bilden 520 der Abdeckschicht 130, um eine Ausnehmung 330 unter der Membranstruktur 320 zu bilden, umfassen. Beispielsweise kann die Opferschicht eine Oxidschicht 210 sein. Zudem kann das Entfernen der Oxidschicht 210 mittels einer gepufferten Oxidätzung durchgeführt werden. Dadurch kann die Oxidschicht 210 entfernt werden, ohne die Abdeckschicht 130 oder die strukturierte Metallschicht 110 anzugreifen. Ein bei der gepufferten Oxidätzung verwendetes Ätzmittel (beispielsweise FAEL) kann beispielsweise Fluorwasserstoff (HF) und/oder Flusssäure umfassen.
Beispielsweise kann das Verfahren 500 ferner Nitrieren der strukturierten Metallschicht 110 vor dem Bilden 520 der Abdeckschicht 130 umfassen. Dadurch kann eine Korrosionsbeständigkeit der strukturierten Metallschicht 110 erhöht werden.
Beispielsweise kann das Verfahren 500 ferner nasschemisches Reinigen der strukturierten Metallschicht 110 vor dem Bilden 520 der Abdeckschicht 130 umfassen. Dadurch kann eine Haftung der Abdeckschicht 130 an der strukturierten Metallschicht 110 verbessert werden.
Weitere Details und Aspekte werden in Verbindung mit den vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen erwähnt. Die in der 5 gezeigte Ausführungsform kann eines oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale korrespondierend zu einem oder mehreren Aspekten umfassen, welche in Zusammenhang mit dem vorgeschlagenem Konzept oder einer oder mehreren der vorangehend (beispielsweise 1-4) oder nachfolgend (beispielsweise 6) beschriebenen Ausführungsformen erwähnt sind.
6 zeigt ein Flussdiagramm eines weiteren Verfahrens 600 zum Bilden einer Halbleitervorrichtung. Das Verfahren 600 umfasst Bilden 610 einer strukturierten Metallschicht 110 über einem Halbleitersubstrat 120. Eine Dicke der strukturierten Metallschicht 110 beträgt mehr als 100nm (oder mehr als 500nm oder mehr als 1µm). Zudem umfasst das Verfahren 600 Bilden 620 einer Abdeckschicht 130 mittels Plasmaabscheidung nach dem Bilden 610 der strukturierten Metallschicht 110, so dass die Abdeckschicht 130 benachbart zu einer Vorderseite 111 der strukturierten Metallschicht 110 und benachbart zu einer Seitenwand 112 der strukturierten Metallschicht 110 liegt. Bei der Plasmaabscheidung wird Helium als Verdünnungsgas verwendet.
Durch die Verwendung von Helium als Verdünnungsgas bei der Plasmaabscheidung kann die Abdeckschicht 130 besonders dicht und/oder zuverlässig hergestellt werden. Zudem kann ein Entstehen einer Nahtlinie in der Abdeckschicht 130 an einem Übergang zwischen der Vorderseite 111 und der Seitenwand 112 der strukturierten Metallschicht 110 oder an einer steilen Topographiestufe der Abdeckschicht 130 vermieden werden. Dadurch kann mittels der Abdeckschicht 130 ein verbesserter Schutz der strukturierten Metallschicht 110 während eines nachfolgenden Ätzprozesses bewirkt werden. Hierdurch kann eine Beschädigung der strukturierten Metallschicht 110 während des Ätzprozesses vermieden werden. Dadurch kann eine Lebensdauer der Halbleitervorrichtung erhöht werden. Ferner kann die Halbleitervorrichtung mit einer höheren Ausbeute gebildet werden. Zudem kann aufgrund der reduzierten Beschädigung der strukturierten Metallschicht 110 während des Ätzprozesses die strukturierte Metallschicht 110 aus einem kostengünstigen unedlen Metall gebildet werden. Dadurch kann die Halbleitervorrichtung kostengünstig gebildet werden. Ferner kann die Abdeckschicht 130 als Passivierungsschicht für die strukturierte Metallschicht 110 verwendet werden. Hierdurch kann ein Bilden einer zusätzlichen Passivierungsschicht entfallen. Dadurch kann die Halbleitervorrichtung kostengünstig gebildet werden.
Beispielsweise kann die Abdeckschicht 130 eine Siliziumnitridschicht sein oder amorphes Siliziumkarbid umfassen. Die Siliziumnitridschicht kann beispielsweise zumindest 80% (oder zumindest 90% oder zumindest 95%) Siliziumnitrid (Si₃N₄) enthalten. Beispielsweise kann die in Zusammenhang mit der 1 beschriebene Halbleitervorrichtung 100 und/oder die in Zusammenhang mit der 2 beschriebene Halbleitervorrichtung 200 mittels des Verfahrens 600 gebildet werden.
Das Bilden 610 der strukturierten Metallschicht 110 kann ähnlich wie das in Zusammenhang mit der 5 beschriebene Bilden 510 einer strukturierten Metallschicht 110 durchgeführt werden. Das Bilden 620 der Abdeckschicht 130 kann ähnlich wie das in Zusammenhang mit der 5 beschriebene Bilden 520 einer amorphen Siliziumschicht 130 durchgeführt werden. In dem Fall, dass die Abdeckschicht 130 eine Siliziumnitridschicht ist, kann bei der Plasmaabscheidung Stickstoff (N₂) oder Ammoniak (NH₃) als Stickstoffquelle verwendet werden. Beispielsweise kann eine Heliumkonzentration bei der Plasmaabscheidung mehr als 20% (oder mehr als 30% oder mehr als 50%) betragen.
Weitere Details und Aspekte werden in Verbindung mit den vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen erwähnt. Die in der 6 gezeigte Ausführungsform kann eines oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale korrespondierend zu einem oder mehreren Aspekten umfassen, welche in Zusammenhang mit dem vorgeschlagenem Konzept oder einer oder mehreren der vorangehend (beispielsweise 1-5) oder nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen erwähnt sind.
Einige Ausführungsformen beziehen sich auf eine Verwendung von amorphem Siliziumkarbid für einen konformen Seitenwandschutz.
Gemäß einem Aspekt kann durch eine Anwendung von amorphem Siliziumkarbid (SiC) als Stufenschutz und Passivierung ein Wechsel von einer Gold (Au)-Metallisierung zu einer Aluminium (Al)-Metallisierung für MEMS-Produkte ermöglicht werden.
Gemäß einem Aspekt kann Siliziumkarbid (SiC) Siliziumnitrid (Si₃N₄) ersetzen, als gleichwertige Passivierung bestechen und eine großartige Dichte auf Stufen mit steiler Seitenwand zeigen.
Gemäß einem Aspekt kann die Abdeckschicht in Kombination mit einer Aluminium (Al)-Metallisierung für D-Sound angewendet werden.
Gemäß einem Aspekt kann amorphes Siliziumkarbid als ein konformes, bei niedriger Temperatur abgeschiedenes Material bereitgestellt werden.
Gemäß einem Aspekt kann die Abdeckschicht einen dichten Film zum Blockieren von Ionen und Verunreinigungsstoffen bilden.
Gemäß einem Aspekt kann die Abdeckschicht eine harte amorphe Siliziumkarbid-Modifikation aufweisen.
Gemäß einem Aspekt kann eine Abdeckschicht innerhalb einer Halbleitervorrichtung oder einem MEMS-Produkt durch energiedispersive Röntgenspektroskopie (englisch „energy dispersive X-ray spectroscopy“, EDX), Infrarot-Spektroskopie, Röntgenphotoelektronenspektroskopie (englisch „X-ray photoelectron spectroscopy“, XPS) und/oder Sekundärionenmassenspektrometrie (englisch „secondary ion mass spectrometry“, SIMS, oder „time-of-flight secondary ion mass spectrometry“, TOF SIMS) detektiert und/oder vermessen werden.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.
Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Programm, Firmware, Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode oder als Daten implementiert sein, wobei der Programmcode oder die Daten dahin gehend wirksam ist bzw. sind, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Programm auf einem Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente abläuft. Der Programmcode oder die Daten kann bzw. können beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger oder Datenträger gespeichert sein. Der Programmcode oder die Daten können unter anderem als Quellcode, Maschinencode oder Bytecode sowie als anderer Zwischencode vorliegen. Der Datenträger kann ein digitales Speichermedium, ein magnetisches Speichermedium, beispielsweise eine Diskette, ein Magnetband, oder eine Festplatte, oder optisch auslesbares digitales Speichermedium sein. Eine programmierbare Hardwarekomponente kann durch einen Prozessor, einen Computerprozessor (CPU = Central Processing Unit), einen Grafikprozessor (GPU = Graphics Processing Unit), einen Computer, ein Computersystem, einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC = Application-Specific Integrated Circuit), einen integrierten Schaltkreis (IC = Integrated Circuit), ein Ein-Chip-System (SOC = System on Chip), ein programmierbares Logikelement oder ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor (FPGA = Field Programmable Gate Array) gebildet sein.
Durch die Beschreibung und Zeichnungen werden nur die Grundsätze der Offenbarung dargestellt. Es versteht sich daher, dass der Fachmann verschiedene Anordnungen ableiten kann, die, obwohl sie nicht ausdrücklich hier beschrieben oder dargestellt sind, die Grundsätze der Offenbarung verkörpern und in ihrem Wesen und Schutzbereich enthalten sind. Weiterhin sollen alle hier aufgeführten Beispiele grundsätzlich nur Lehrzwecken dienen, um den Leser beim Verständnis der Grundsätze der Offenbarung und der durch den (die) Erfinder beigetragenen Konzepte zur Weiterentwicklung der Technik zu unterstützen, und sollen als ohne Begrenzung solcher besonders aufgeführten Beispiele und Bedingungen dienend aufgefasst werden. Weiterhin sollen alle hiesigen Aussagen über Grundsätze, Aspekte und Beispiele der Offenbarung wie auch besondere Beispiele derselben deren Entsprechungen umfassen.
Ein Blockschaltbild kann beispielsweise eine konzeptmäßige Ansicht einer beispielhaften Schaltung darstellen, die die Grundsätze der Offenbarung verkörpern. Auf ähnliche Weise versteht es sich, dass alle Ablaufdiagramme, Flussdiagramme, Zustandsübergangsdiagramme, Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse darstellen, die im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor ausdrücklich dargestellt ist. Die in der Beschreibung oder in den Ansprüchen offenbarten Verfahren können mittels einer Vorrichtung durchgeführt werden, welche Mittel zum Durchführen jedes der jeweiligen Schritte dieser Verfahren aufweist.
Weiterhin versteht es sich, dass die Offenbarung vielfacher, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Handlungen oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden sollten. Durch die Offenbarung von vielfachen Handlungen oder Funktionen werden diese daher nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Handlungen oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Weiterhin kann in einigen Beispielen eine einzelne Handlung mehrere Teilhandlungen einschließen oder in diese aufgebrochen werden. Solche Teilhandlungen können eingeschlossen sein und Teil der Offenbarung dieser Einzelhandlung bilden, sofern sie nicht ausdrücklich ausgeschlossen sind.
Weiterhin sind die nachfolgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wo jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Wenn jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass - obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine besondere Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann - andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs einschließen können. Diese Kombinationen werden hier vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Weiterhin sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.

Claims

Halbleitervorrichtung (100, 200), umfassend: eine strukturierte Metallschicht (110), wobei die strukturierte Metallschicht (110) über einem Halbleitersubstrat (120) liegt, und wobei eine Dicke der strukturierten Metallschicht (110) mehr als 100nm beträgt; und eine Abdeckschicht (130), wobei die Abdeckschicht (130) benachbart zu zumindest einem Teil einer Vorderseite (111) der strukturierten Metallschicht (110) und benachbart zu einer Seitenwand (112) der strukturierten Metallschicht (110) liegt, und wobei die Abdeckschicht (130) amorphes Siliziumkarbid umfasst.
Halbleitervorrichtung (100, 200) gemäß Anspruch 1, wobei die strukturierte Metallschicht (110) eine Aluminiumschicht oder eine Aluminiumlegierungsschicht ist.
Halbleitervorrichtung (100, 200) gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend ein mikroelektromechanisches Element, wobei die strukturierte Metallschicht (110) eine Anschlussfläche zum elektrischen Kontaktieren des mikroelektromechanischen Elements bildet.
Halbleitervorrichtung (100, 200) gemäß Anspruch 3, wobei das mikroelektromechanische Element eine Membranstruktur (320) umfasst, und wobei die Membranstruktur (320) über einer in dem Halbleitersubstrat (120) gebildeten Ausnehmung (330) angeordnet ist.
Halbleitervorrichtung (100, 200) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Bond-Struktur in Kontakt mit der strukturierten Metallschicht (110).
Halbleitervorrichtung (100, 200) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die strukturierte Metallschicht (110) auf einer Oxidschicht (210) angeordnet ist.
Halbleitervorrichtung (100, 200) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abdeckschicht (130) eine Dicke von mehr als 10nm aufweist.
Halbleitervorrichtung (100, 200) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein spezifischer Widerstand der Abdeckschicht (130) mehr als 1*10¹⁰Ωcm und weniger als 1*10¹²Ωcm beträgt.
Halbleitervorrichtung (100, 200) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Seitenwand (112) der strukturierten Metallschicht (110) einen mittleren Steigungswinkel von mehr als 20° aufweist.
Mikrofon (300, 400) mit der Halbleitervorrichtung (100, 200) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.
Verfahren (500) zum Bilden einer Halbleitervorrichtung (100, 200), umfassend: Bilden (510) einer strukturierten Metallschicht (110) über einem Halbleitersubstrat (120), wobei eine Dicke der strukturierten Metallschicht (110) mehr als 100nm beträgt; und Bilden (520) einer Abdeckschicht (130) nach dem Bilden (510) der strukturierten Metallschicht (110), so dass die Abdeckschicht (130) benachbart zu einer Vorderseite (111) der strukturierten Metallschicht (110) und benachbart zu einer Seitenwand (112) der strukturierten Metallschicht (110) liegt, wobei die Abdeckschicht (130) amorphes Siliziumkarbid umfasst.
Verfahren (500) gemäß Anspruch 11, wobei das Bilden (520) der Abdeckschicht (130) bei einer Temperatur von weniger als 450°C durchgeführt wird.
Verfahren (500) gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei die Abdeckschicht (130) mittels Plasmaabscheidung gebildet wird, und wobei die Plasmaabscheidung bei einem Druck von weniger als 70kPa durchgeführt wird.
Verfahren (500) gemäß Anspruch 13, wobei bei der Plasmaabscheidung Helium als Verdünnungsgas verwendet wird.
Verfahren (500) gemäß Anspruch 14, wobei eine Heliumkonzentration bei der Plasmaabscheidung mehr als 20% beträgt.
Verfahren (500) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15, ferner umfassend Herstellen einer Membranstruktur (320) der Halbleitervorrichtung (100, 200).
Verfahren (500) gemäß Anspruch 16, ferner umfassend Entfernen einer Opferschicht unter der Membranstruktur (320) nach dem Bilden (520) der Abdeckschicht (130), um eine Ausnehmung (330) unter der Membranstruktur (320) zu bilden.
Verfahren (500) gemäß Anspruch 17, wobei die Opferschicht eine Oxidschicht (210) ist, und wobei das Entfernen der Oxidschicht (210) mittels einer gepufferten Oxidätzung durchgeführt wird.
Verfahren (500) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 18, ferner umfassend nasschemisches Reinigen der strukturierten Metallschicht (110) vor dem Bilden (520) der Abdeckschicht (130).
Verfahren (600) zum Bilden einer Halbleitervorrichtung (200, 300), umfassend: Bilden (610) einer strukturierten Metallschicht (110) über einem Halbleitersubstrat (120), wobei eine Dicke der strukturierten Metallschicht (110) mehr als 100nm beträgt; und Bilden (620) einer Abdeckschicht (130) mittels Plasmaabscheidung nach dem Bilden (610) der strukturierten Metallschicht (110), so dass die Abdeckschicht (130) benachbart zu einer Vorderseite (111) der strukturierten Metallschicht (110) und benachbart zu einer Seitenwand (112) der strukturierten Metallschicht (110) liegt, wobei bei der Plasmaabscheidung Helium als Verdünnungsgas verwendet wird.