DE1154201B

DE1154201B - Verfahren zur gleichzeitigen Kontaktierung von zahlreichen Halbleiterbauelementen

Info

Publication number: DE1154201B
Application number: DEJ18354A
Authority: DE
Inventors: Dr Reinhard Dahlberg
Original assignee: ELEKTRONIK MBH; TDK Micronas GmbH
Current assignee: ELEKTRONIK MBH; TDK Micronas GmbH
Priority date: 1960-06-28
Filing date: 1960-06-28
Publication date: 1963-09-12

Description

Verfahren zur gleichzeitigen Kontaktierung von zahlreichen Halbleiterbauelementen Bei bestimmten Typen von Halbleiterbauelementen, insbesondere bei Mesa-Transistoren, liegen zwei oder mehrere Elektroden, beispielsweise die Emitter-und Basiselektroden, häufig auf einer Oberfläche des Halbleiterkörpers. Der Abstand zwischen den Elektroden ist sehr gering, z. B. 20 [, so daß ihre Kontaktierung mit den Zuführungsdrähten Schwierigkeiten bereitet.
Es sind bereits elektrische Bauelemente bekannt, bei denen die auf einer Oberfläche befindlichen Elektroden so mit einer Isolierstoffmasse umgeben sind, daß die Kontaktflächen mindestens teilweise freibleiben bzw. nachträglich freigelegt werden. Die Verbindung niit den in einem größeren Abstand von den Elektroden durch die Isolierstoffmasse hindurchgeführten Zuführungsdrähten wird durch Aufbringen leitender Bahnen hergestellt.
Schwierigkeiten bereitet dabei die Freilegung der Elektroden auf dem Halbleiterkörper, da diese beim Einbetten in die Isolierstoffmasse zunächst von dieser mit überdeckt werden. Wenn man die Isolierstoffmasse von den Elektroden mechanisch wieder entfernt, ist es notwendig, jeden einzelnen Kontakt zu bearbeiten, so daß dadurch eine Massenfertigung sehr unrentabel und schwer durchführbar wird. Auch die Entfernung der Isolierstoffmasse auf chemischem, thermischem oder elektrischem Wege bereitet Schwierigkeiten, da es auch dabei notwendig ist, jedes Bauelement einzeln zu behandeln.
Zum Einbetten, Abdecken und Wiederfreilegen der Elektroden auf einer Oberfläche eines Halbleiterkörpers wird auch häufig das bekannte photolithographische Verfahren angewendet. Dabei wird die mit den Elektroden versehene Oberfläche des Halbleiterkörpers durch einen lichtempfindlichen Lack abgedeckt. Durch Belichtung und anschließendes Auflösen der belichteten Stellen des Lackes werden die Elektroden wieder freigelegt. Dabei ist es jedoch außerordentlich schwierig, insbesondere wenn gleichzeitig zahlreiche Elektroden freigelegt werden sollen, nur die über den Elektroden befindlichen Stellen des Lackes zu belichten. Die dazu verwendeten Masken müssen genau die gleiche Struktur wie die Anordnung der Elektroden aufweisen und müssen blind justiert werden, da die durch den Lack abgedeckten Elektroden nicht sichtbar sind.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur gleichzeitigen Kontaktierung von zahlreichen Halbleiterbauelementen mit je zwei oder mehreren in geringem Abstand voneinander auf einer Oberfläche eines Halbleiterkörpers angeordneten Elektroden, die von einer auf der Oberfläche aufgebrachten lichtempfindlichen Isolierstoffmasse umgeben und durch Belichten der lsolierstoffmasse mittels geeigneter Masken und chemische Behandlung nach der photolithographischen Methode wieder freigelegt und anschließend unter Verwendung anderer geeigneter Masken durch aufgebrachte leitende Bahnen kontaktiert werden. Die Erfindung besteht darin, daß für die Herstellung der zur Freilegung der Elektroden verwendeten Masken die gleiche Anlage und das gleiche Verfahren verwendet werden, mit denen die Elektroden auf die Oberflächen der Halbleiterkörper aufgebracht worden sind.
Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich besonders zur Mengenkontaktierung von Mesa-Transistoren. Diese werden bekanntlich auf einer Halbleiterplatte in größerer Zahl durch Anwendung geeigneter Ätz- und Diffusionsvorgänge gleichzeitig hergestellt. Auf der einen Oberfläche der einzelnen Mesa-Strukturen befinden sich nach der Fertigstellung gewöhnlich in geringem Abstand voneinander die Basis-und Emitterelektroden.
In bekannter Weise wird die Oberfläche der fertiggestellten mit den Elektroden versehenen Mesa-Strukturen mit einem lichtempfindlichen Lack überzogen. Der Lack bedeckt die Oberfläche mit einer geschlossenen Schicht, so daß auch die Elektroden von dem Lack vollständig umhüllt sind. Anschließend wird der Lack unter Verwendung geeigneter Masken belichtet. Die Masken werden so hergestellt, daß sie an den Stellen, die beim Auflegen auf die Halbleiterkörper über den von dem lichtempfindlichen Lack bedeckten Elektroden liegen, lichtundurchlässig sind. Es hat sich nach einer Weiterbildung der Erfindung als zweckmäßig erwiesen, als Masken Glasplatten zu verwenden, die an bestimmten Stellen lichtundurchlässig gemacht worden sind. Man verwendet dazu die gleiche Anlage und das gleiche Verfahren, mit deren Hilfe die Elektroden auf die Mesa-Strukturen aufgebracht worden sind. Die Elektroden bestehen bei Mesa-Transistoren häufig aus sogenanntenAufdampffiecken, die durch Aufdampfen von geeignetem Material unter Zwischenschaltung von Masken auf die Oberfläche der Halbleiteranordnung aufgebracht werden. Man erreicht bei Verwendung der gleichen Anlage zur Herstellung der Belichtungsmasken, daß die lichtundurchlässigen Flecken auf der Glasplatte in genau der gleichen Weise und Form angeordnet sind wie die Elektroden. Es ist dann nur noch notwendig, die Belichtungsmasken so auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Lackes aufzulegen, daß sich die lichtundurchlässigen Flecke auf der Glasplatte genau mit den unter dem lichtempfindlichen Lack befindlichen Elektroden (Aufdampfflecken) decken. Das kann durch einfache Blindjustiereinrichtungen erreicht werden.
Bei der Belichtung bleiben die Stellen des lichtempfindlichen Lackes, über denen die lichtundurchlässigen Flecken auf der Glasplatte liegen, unbelichtet. Durch Lichteinwirkung wird der lichtempfindliche Lack in bestimmten Entwicklersubstanzen unlösbar, während sich die nichtbelichteten Teile lösen. Man erreicht somit in Verbindung mit der genannten Belichtungsmaske, daß die nichtbelichteten Stellen des Lackes über den Elektroden herausgelöst und damit die Elektroden freigelegt werden.
Anschließend werden auf die verbliebene Lackschicht elektrisch leitende Bahnen aufgebracht und zwar so, daß jeweils für eine Mesa-Struktur zwei getrennte leitende Bahnen über die Lackschicht zu den freigelegten Elektroden laufen. Diese Bahnen kann man beispielsweise durch Bedampfen mit Metall herstellen. Es ist vorteilhaft, dazu wiederum Masken zu verwenden, die mit Öffnungen in Form und Größe der zu bedampfenden Bahnen versehen sind. Nach der Auseinandertrennung der einzelnen auf diese Weise kontaktierten Mesa-Transistoren können die leitenden Bahnen in an sich bekannter Weise mit Zuführungsdrähten in Kontakt gebracht werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur gleichzeitigen Kontaktierung von zahlreichen Halbleiterbauelementen mit je zwei oder mehreren in geringem Abstand voneinander auf einer Oberfläche eines Halbleiterkörpers angeordneten Elektroden, die von einer auf der Oberfläche aufgebrachten lichtempfindlichen Isolierstofbnasse umgeben und durch Belichten der IsolierstofEmasse mittels geeigneter Masken und chemische Behandlung nach der photolithographischen Methode wieder freigelegt und anschließend unter Verwendung anderer geeigneter Masken durch aufgebrachte leitende Bahnen kontaktiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung der zur Freilegung der Elektroden verwendeten Masken die gleiche Anlage und das gleiche Verfahren verwendet werden, mit denen die Elektroden auf die Oberflächen der Halbleiterkörper aufgebracht worden sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske zur Belichtung des lichtempfindlichen Lackes auf einer Glasplatte aufgebracht wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr.1078194; französische Patentschrift Nr.1185 444; »Europäische technische Information« (1958), Heft 7/8, S. 143.