DE1296265B - Verfahren zum Herstellen von Aluminiumkontakten auf einer Zwischenschicht aus einem Nichtaluminiummetall auf Halbleiterbauelementen - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Aluminiumkontakten auf einer Zwischenschicht aus einem Nichtaluminiummetall auf HalbleiterbauelementenInfo
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Description
Die Benutzung von Photoresist- bzw. Photogravurverfahren
zur Erstellung von metallischen Kontakten ist bekannt. Derartige Verfahren sind z. B. in den
USA.-Patentschriften 2 981877 und 3115 423 beschrieben. Die letztgenannte Patentschrift betrifft
ein Verfahren zum Herstellen von gedruckten io und die Bildung von Oxydschichten auf den kontakelektrischen
Schaltungen unter Verwendung von tierenden Flächen mit Sicherheit auszuschließen ist.
Maskierungs- und Photogravurverfahren, bei dem auch Widerstände mit in die Schaltung einbezogen
sind.
Weiterhin ist aus der bereits obengenannten USA.-Patentschrift 2 981 877 bzw. aus der schweizerischen
Patentschrift 372 105 bekannt, an Halbleiterkörpern, die mit einer Oxydschicht bedeckt sind, ohmsche
Kontakte sowie Zwischenverbindungen anzubringen. Dies geschieht meist dadurch, daß man die Kontakt- ao
fläche innerhalb der z. B. aus Siliziumoxyd bestehenden Fläche anätzt und selektiv eine gut leitende
Schicht auf dieser frei gemachten Stelle aufbringt. Die elektrische Zwischenverbindung kommt hierbei durch
einen Metallüberzug zustande, der sowohl die frei- as
geätzte Stelle des Halbleiterkörpers als auch Teile der isolierenden Oxydschicht bedeckt. Als gut haftendes
Metall hat sich für Zwecke der aufzubringenden Leitungszüge z. B. Gold bewährt, wie dies in der
belgischen Patentschrift 632 739 dargestellt ist.
Wird dahingegen das an sich geeignete preisgünstigere Aluminium benutzt, so ergeben sich beim
direkten Aufbringen dieser Metalle auf die isolierende Zwischenschicht gewisse Schwierigkeiten. Zunächst
bildet Aluminium bekanntlich unter der Einwirkung 35 atmosphärischer Bestandteile auf seiner Oberfläche
leicht eine Oxydschicht, so daß jede elektrische Verbindung mit dieser oxydierten Oberfläche wegen des
hohen spezifischen Widerstands dieser Oxydschicht ungeeignet ist. Weiterhin ist es sehr schwierig, Alu- 4°
minium zu löten, und daraus resultieren gewöhnlich auch schlechte mechanische Verbindungen. Darüber
hinaus reagiert das Aluminium mit der Oxydschicht des Halbleiterkörpers, und es besteht daher die Möglichkeit
von Kurzschlußbildung durch Eindringen von 45 Niederschlag eines für Verbindungszwecke geeig-Aluminiumbestandteilen
in die oder durch die Oxyd- neten, von Aluminium verschiedenen Metalls in schicht. Dieses Durchdringen nimmt unter dem Ein- Form eines gewünschten Musters auf der mit einer
fluß der eutektischen Temperatur von Aluminium Oxydschicht bedeckten Halbleiteroberfläche,
und Silizium ein beträchtliches Ausmaß an. Der wesentliche technische Fortschritt des Ver-
Es liegt daher der Gedanke nahe, an Stelle von 5° fahrens nach der Erfindung ist darin zu erblicken,
Leitungszügen aus reinem Aluminium solche mit daß eine Kurzschlußbildung infolge Durchdringens
Zwischenschichten eines anderen Metalls zu benutzen, wobei dieses so gewählt wird, daß die nachteiligen
Wirkungen des direkten Aluminiumkontakts
mit der Unterlage entfallen. Hierbei ist es notwendig, 55 Leitungsführungsmetall unterbleibt, was nicht nur
als zusätzliche Maßnahmen Maskierungen durchzu- aus Kostengründen wünschenswert erscheint. Die
führen, und zwar vor dem Ätzvorgang des Kontaktgebiets und vor dem Aufbringen des eigentlichen
Aluminiumkontakts. Eine weitere Maskierung wird
zum Anschluß der zu kontaktierenden Fläche nach 60 gende Goldspuren sich als Lebensdauerkiller bezügdem
Niederschlag des Aluminiums notwendig, der- lieh der Ladungsträger unangenehm bemerkbar
Das die genannte Aufgabe lösende Verfahren ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:
a) Aufbringen einer ersten Photoresistschicht 3 mit
Kontaktfenster 4 mittels eines bekannten Photogravurverfahrens auf den Halbleiterkörper 1 mit
isolierender Oxydschicht 2;
b) Aufdampfen einer dünnen Schicht 5 aus einem Nichtaluminiummetall über die gesamte Oberfläche
einschließlich des Kontaktfensters 4;
c) Entfernen der gesamten Schicht mit Ausnahme des im Kontaktfenster befindlichen Bereichs,
Aufbringen einer weiteren Photoresistschicht 6 sowie Einbringen einer Öffnung in die Schicht,
wobei diese Öffnung im Zentrum des Kontaktfensters liegt und eine kleinere Abmessung als
diese besitzt;
d) Durchätzen im Bereich der unter c) erstellten Öffnung bis auf die Oberfläche des Halbleitersubstrats
und Entfernen der Photoresistschicht;
e) Aufbringen einer vierten Photoresistschicht auf die bisher erstellte Konfiguration und Wiederentfernung
eines bezüglich der Öffnung konzentrischen Bereichs mit einem im Vergleich zur Öffnung größeren Durchmesser;
f) Aufbringen der Kontaktierungsschicht aus Aluminium auf die unter a) bis e) erstellte Konfiguration
sowie Entfernen der vierten Photoresistschicht mit dem darauf befindlichen Bereich
der Aluminiumschicht.
Außerdem erlaubt das Verfahren nach den Lehren der Erfindung unter Verwendung von Maskierungsverfahren
mit einem Photoresist den selektiven
von Aluminiumbestandteilen durch die isolierende Oxydschicht vermieden wird, während andererseits
die Verwendung von Gold als Kontaktierungs- und
NichtVerwendung von Gold als Kontaktierung ist auch deshalb günstig, weil bei durchzuführenden
Diffusionsschritten in den Halbleiterkörper eindrin-
art, daß eine weitere, nicht aus Aluminium bestehende
Metallverbindung sowohl die Aluminiumoberfläche als auch in Form des gewünschten Verbindungsmusters
Teile der Oxydschicht bedeckt. Während des letzten Maskierungsschritts entsteht ein Oxyd auf der Aluminiumoberfläche, wodurch die
Bildung einer guten elektrischen und mechanischen machen könnten.
Das Verfahren wird im folgenden an Hand der Figuren beschrieben. In den Zeichnungen bedeuten
Fig. 1 und 2 Seitenrisse eines mit einer Oxydschicht bedeckten Halbleiterkörpers zur Veranschaulichung
des ersten und zweiten Verfahrensschritts der Erfindung,
3 4
Fig. 3a, 4a, 5a weitere, sich an die in Fig. 1 teristik besitzen und symmetrisch leitend sind. Hierund
2 dargestellten Schritte anschließende Verfah- für geeignete Metalle sind z. B. Aluminium, Gold,
rensschritte, Palladium und Platin. Von diesen für ohmsche Kon-
F i g. 3 b, 4 b, 5 b Darstellungen alternativer Ver- takte besonders geeigneten Metallen wurde das AIu-
f ahrensschritte, die an Stelle der in den F i g. 3 a, 4 a 5 minium deshalb bevorzugt, weil es im Vergleich mit
und 5 a dargestellten benutzt werden können, den anderen relativ wenig Kosten verursacht. Außer-
Fig. 6, 7, 8, 9 Verfahrensschritte, die sich weiter dem gestatten Aluminiumkontakte gleichzeitig die
innerhalb des Gesamtprozesses nach der Erfindung Benutzung von Glasschutzschichten zur Einkapselung
anschließen, und des gesamten Halbleiterkörpers. Diese Glasschutz-
Fig. 10 einen teilweisen Seitenriß des mit einer io schichten besitzen zudem einen Ausdehnungskoeffi-
Oxydschicht bedeckten Halbleiterkörpers mit einem zienten, welcher dem des Siliziums nahekommt, und
auf diesem hergestellten und mit einer Zwischenver- werden deshalb auch besonders gern benutzt,
bindung elektrisch verknüpften Kontakt. Entsprechend einem früher allgemein viel ange-
Während nach den Lehren der Erfindung grand- wendeten Fabrikationsverfahren für Kontakte und
sätzlich gleichzeitig eine Vielzahl von Kontakten bzw. 15 Zwischenverbindungen auf Halbleitern verwendete
Zwischenverbindungen hergestellt werden können, man für die Zwischenverbindungen normalerweise
bezieht sich die folgende Beschreibung zur Verein- das gleiche Material, aus dem auch die ohmschen
fachung lediglich auf die Erzeugung eines einzigen Kontakte hergestellt wurden, nämlich Aluminium.
Kontakts bzw. einer einzigen Zwischenverbindung Dieses wurde entweder gleichzeitig mit dem Kontaktinnerhalb
eines Halbleiterkörpers aus Silizium ent- 20 material oder in einem darauffolgenden Verfahrenssprechend
den Teildarstellungen. Außerdem ist die schritt aufgebracht. Beim Verfahren nach der vorErfindung
ebenso anwendbar auf Halbleiterkörper liegenden Erfindung ist jedoch das für die Zwischenvom
Germaniumtyp, obwohl in der Beschreibung verbindung benutzte Material von dem Kontaktlediglich
Silizium-Halbleiterkörper aufgeführt sind. material verschieden, und es wird vor dem Aufbrin-Bekanntlich
existieren innerhalb des Körpers 1 des 25 gen des Kontaktmaterials auf den Halbleiterkörper
Halbleiters sowohl fremdleitende Gebiete vom η-Typ niedergeschlagen. Vorzugsweise besteht auch das
als auch fremdleitende Gebiete vom p-Typ, welche Material für die Zwischenverbindungen aus zwei verdadurch
zustande kommen, daß Dotierungsmateria- schiedenen Metallen. Für die oberen Schichten könlien
vom n- bzw. p-Typ in ein Ausgangshalbleiter- nen Silber und Nickel benutzt werden; die unteren
material vom eigenleitenden Typ eingebracht werden. 30 Schichten können aus Chrom ausgeführt werden, und
Wie aus allen Figuren hervorgeht, ist der zu kon- nach Wunsch kann die Chromschicht auch durch
taktierende Halbleiterkörper aus Silizium mit einer Molybdän ersetzt werden, weil Molybdän ähnlich wie
Oxydschicht 2 bedeckt. Diese Schicht kann während Chrom relativ geringe Neigung besitzt, selbst bei der
der Diffusion der Dotierungsmaterialien bei erhöhter eutektischen Temperatur von Aluminium und SiIi-Temperatur
in den Körper hinein erzeugt werden, 35 zium mit dem Halbleitermaterial zu reagieren,
was man dadurch erreicht, daß der Diffusionsvorgang Außerdem weist es eine große Haftkraft auf der
in einer oxydierenden Atmosphäre durchgeführt Oxydoberfläche auf. So wird wegen der genannten
wird. Von diesen thermischen Oxydierungsverfahren Eigenschaften weder eine Durchdringung der Oxydabweichende
Methoden können ebenfalls zur Bildung schicht noch ein Kurzschluß mit dem Halbleiterder
Schicht2 benutzt werden. Derartige Verfahren 40 körperl stattfinden. Darüber hinaus ist die obere
sind beispielsweise eine anodische Oxydation oder Schicht, bestehe sie nun aus Nickel oder Silber, von
eine pyrolitische Zersetzung von Siloxanen. Die einer hohen Leitfähigkeit, sie kann leicht gelötet
Schicht ist ein oder mehrere μ dick und besteht werden und ist nunmehr völlig isoliert von dem Halbhauptsächlich aus Siliziumdioxyd, obwohl gegebenen- leiterkörper. Außerdem neigen keine dieser Metalle
falls auch Siliziummonoxyd als Material für die 45 dazu, bei Raumtemperatur ein Oxyd zu bilden oder
Schicht 2 benutzt werden kann. Wird ein Germa- bei Temperaturen von 200° C zusammenzubacken.
nium-Halbleiterkörper benutzt, so zieht man eine Wenn es gewünscht wird, kann die obere Schicht zur
Deckschicht von Siliziummonoxyd vor. In beiden Bildung der Zwischenverbindung auch direkt auf
Fällen aber sollte die Oberfläche dauerhaft sein und die Oxydschicht aufgebracht werden,
an dem Halbleiterkörper fest anhaften. Darüber hin- 5° Zur Aufbringung des Materials für die Zwischenaus ist die Oxydschicht ebenfalls als guter elektrischer verbindungen auf die oxydische Oberfläche in Form Isolator zwischen Halbleiterkörper und den metalli- eines gewünschten exakten geometrischen Musters sehen aufgebrachten Zwischenverbindungen oberhalb kann ein sehr genaues Verfahren der bekannten der Oxydschicht wirksam, sofern das Metall, bei- Photogravurtechnik benutzt werden,
spielsweise Aluminium, nicht mit dieser Schicht 55 Wie in Fig. 1 gezeigt, wird eine Schicht eines reagiert und daran gehindert wird, dieses zu durch- Photoresists 3 auf der Oxydschicht 2 des Halbleiterdringen und Gebiete innerhalb des Halbleiterkörper 1 körpers 1 angebracht und durch eine photographische zu berühren. Aus diesen Gründen wird bisweilen Platte, welche undurchlässige Bezirke entsprechend auch eine Schutzschicht aus Glas auf die Oxydschicht des aufzubringenden flächenhaften Musters besitzt, aufgebracht, wobei bekannte Verfahren benutzt wer- 60 belichtet. Nach einer gewöhnlichen photographischen den. Auch kann eine reine Glasschicht an die Stelle Entwicklung wird der nichtexponierte Resist entfernt, der Oxydschicht treten. wobei die den Zwischenverbindungen entsprechen-Zur Einfügung des Halbleiterkörpers 1 in eine den Flächengebiete, welche durch die Ziffer 4 in Schaltung müssen Kontakte innerhalb der n- und F i g. 1 bezeichnet sind, entfernt werden.
p-Gebiete des Halbleiterkörpers angebracht werden 65 Obwohl verschiedene bekannte Verfahren zur Aufsowie an diesen Kontakten Zwischenverbindungen bringung des Zwischenverbindungsmaterials auf den befestigt werden. Hierbei sind weitgehend ohmsche mit einer Oxydschicht bedeckten Halbleiter benutzt Kontakte anzustreben, weil diese eine lineare Charak- werden können, wird es doch meist vorgezogen,
an dem Halbleiterkörper fest anhaften. Darüber hin- 5° Zur Aufbringung des Materials für die Zwischenaus ist die Oxydschicht ebenfalls als guter elektrischer verbindungen auf die oxydische Oberfläche in Form Isolator zwischen Halbleiterkörper und den metalli- eines gewünschten exakten geometrischen Musters sehen aufgebrachten Zwischenverbindungen oberhalb kann ein sehr genaues Verfahren der bekannten der Oxydschicht wirksam, sofern das Metall, bei- Photogravurtechnik benutzt werden,
spielsweise Aluminium, nicht mit dieser Schicht 55 Wie in Fig. 1 gezeigt, wird eine Schicht eines reagiert und daran gehindert wird, dieses zu durch- Photoresists 3 auf der Oxydschicht 2 des Halbleiterdringen und Gebiete innerhalb des Halbleiterkörper 1 körpers 1 angebracht und durch eine photographische zu berühren. Aus diesen Gründen wird bisweilen Platte, welche undurchlässige Bezirke entsprechend auch eine Schutzschicht aus Glas auf die Oxydschicht des aufzubringenden flächenhaften Musters besitzt, aufgebracht, wobei bekannte Verfahren benutzt wer- 60 belichtet. Nach einer gewöhnlichen photographischen den. Auch kann eine reine Glasschicht an die Stelle Entwicklung wird der nichtexponierte Resist entfernt, der Oxydschicht treten. wobei die den Zwischenverbindungen entsprechen-Zur Einfügung des Halbleiterkörpers 1 in eine den Flächengebiete, welche durch die Ziffer 4 in Schaltung müssen Kontakte innerhalb der n- und F i g. 1 bezeichnet sind, entfernt werden.
p-Gebiete des Halbleiterkörpers angebracht werden 65 Obwohl verschiedene bekannte Verfahren zur Aufsowie an diesen Kontakten Zwischenverbindungen bringung des Zwischenverbindungsmaterials auf den befestigt werden. Hierbei sind weitgehend ohmsche mit einer Oxydschicht bedeckten Halbleiter benutzt Kontakte anzustreben, weil diese eine lineare Charak- werden können, wird es doch meist vorgezogen,
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hierzu Aufdampfverfahren im Hochvakuum zu be- die eigentliche Kontaktfläche ohne Bedeckung zunutzen,
wobei der Halbleiterkörper anschließend an rückgeblieben, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. In den
seine Herstellung bei etwa 200° C zur Reinigung bevorzugten Verfahrensweisen der Fig. 3 a, 4a und
ausgeheizt wird und sich dieser Prozeß besonders auf 5 a bedeutet dies die Entfernung beider Schichten 3
den Teil der Oxydoberfläche 2 erstreckt, auf welche 5 und 6, wobei im Gegensatz zur alternativen Verfahdas
Material niedergeschlagen werden soll. Wird als rensweise entsprechend den Fig. 3b, 4b und 5b
Material Nickel—Chrom aufgedampft, so ist es beson- beide Materialabtragungsvorgänge in einem Schritte
ders günstig, die Aufdampfung dieser beiden Metalle durchgeführt werden.
in einer kontinuierlichen Folge vorzunehmen, derart, Wie in F i g. 7 gezeigt ist, wird eine dritte Photo-
daß zunächst das Chrom allein aufgedampft, in einem 10 resistschicht 9 aufgebracht, welche die Oxydschicht,
zweiten Schritt die Aufdampfintensität des Chroms die Zwischenverbindungsschicht 8 sowie die Kontaktherabgesetzt und gleichzeitig mit dem Aufdampfen fläche 7 bedeckt. Wiederum wird entsprechend der
des Nickels begonnen wird und schließlich als letzter obengenannten Verfahrensweise die Photoresist-Schritt
das Nickel allein aufgedampft wird. Durch schicht 9 durch eine photographische Platte hindurch
diese kontinuierliche Aufdampfung bildet sich eine 15 exponiert, welche undurchlässige Gebiete in Form
intermetallische Zwischenschicht, welche die beiden der gewünschten Kontaktfläche besitzt, deren Größe
niedergeschlagenen Metalle fest miteinander ver- jedoch etwas größer ist, so daß nach der Entwicklung
bindet und so die gegenseitige Haftkraft erhöht. Beim des exponierten Photoresists und nach der Entferbeschriebenen
Ausführungsbeispiel wurde Chrom bis nung des unbelichteten Photoresists ein Gebiet 10
zu einer Dicke von etwa 100 AE und die Nickel- ao der Zwischenverbindungsschicht im Zusammenhang
schicht bis zu einer Dicke von etwa 5000 AE nieder- mit der Kontaktfläche unbedeckt bleibt, wie es in
geschlagen. Fig. 8 gezeigt ist. Nach Reinigung und Ausheizung
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, bildet die niedergeschla- des Halbleitergebildes bei etwa 200° C wird das
gene Nickel-Chrom-Schicht einen Belag 5 auf der Metall 11 für den ohmschen Kontakt unter Verwen-Oxydoberschicht2
der Zwischenverbindungsfläche4 35 dung von Aluminium entsprechend der Fig. 9 auf
und oberhalb des unentfernten exponierten Photo- der Kontaktfläche und über dem unbedeckten Zwiresists
3. Bei dem vorzugsweise benutzten Verfahren schenverbindungsgebiet 10 und ebenfalls auf der
der Erfindung verbleiben der belichtete Photoresist 3 exponierten Photoresistschicht 9 aufgebracht. Wie im
und die Schicht 5 unbeeinträchtigt auf der Ober- Falle des Niederschlags des Zwischenverbindungsfläche.
Auf die Schicht 5 wird eine zweite Schicht 6 30 materials wird vorzugsweise eine direkte Vakuumvon
Photoresist aufgetragen, wie es in F i g. 3 a ge- aufdampfung des ohmschen Kontaktmaterials, d. h.
zeigt ist. Unter Benutzung der gleichen wohlbekann- des Aluminiums, benutzt, wobei in diesem Falle eine
ten Verfahrensweise wie oben wird die Schicht 6 Niederschlagsdicke von 8 ÄE erzielt wird. Nach diedurch
eine photographische Platte hindurch belichtet, sem Verfahrensschritt wird die Photoresistschicht 9
welche diesmal ein undurchsichtiges Gebiet entspre- 35 entfernt. Nach diesen Arbeitsgängen bleibt entsprechend
der Kontaktfläche besitzt. Das undurchlässige chend der Fig. 10 der oxydschichtbedeckte HaIb-Flächengebiet
ist innerhalb des Gebiets der Zwischen- leiter mit der Zwischenverbindung 8 und dem darauf
Verbindungen begrenzt und erstreckt sich oberhalb gebildeten Kontakt 10 übrig,
eines n- oder eines p-Gebiets des Halbleiterkörpers 1. Es dürfte klar sein, daß dadurch, daß das Kontakt-
Durch Entwickeln wird der nichtbelichtete Anteil des 40 metall Aluminium auf dem Zwischenverbindungs-Photoresists
entfernt, wobei die Kontaktfläche 7 in material aufgebracht und nicht umgekehrt verfahren
der in Fig. 4a gezeigten Weise übrigbleibt. Mittels wird, die Bildung einer Oxydschicht oberhalb der
eines chemischen Ätzmittels wird nunmehr die Zwi- Verbindungsfläche des Aluminiumkontakts 11 weschenverbindungsschicht
5 angeätzt und die Ätzung sentlich erschwert ist. Darüber hinaus wird die Oberdurch
die Oxydschicht 2 hindurch bis zur Oberfläche 45 fläche des Zwischenverbindungsmaterials 8 nicht
des Halbleiterkörpers 1 entsprechend F i g. 5 a weiter- wesentlich oxydiert, weshalb die Verbindung eine
geführt. Zur Durchätzung der Zwischenverbindungs- hohe Leitfähigkeit besitzt.
schicht 5 und der Oxydschicht 2 wird zunächst eine Nunmehr wird der Halbleiterkörper mitsamt der
Kaliumjodidlösung und anschließend speziell für die bisher erstellten Kontakt- und Zwischenverbindung
Oxydschicht eine gepufferte Fluorwasserstoffsäure 50 auf eine Temperatur aufgeheizt, welche zur Legierung
benutzt. des Kontakts mit dem Halbleiterkörper ausreicht. Zu
Vergleichsweise ist auch ein anderes Vorgehen an- diesem Zweck ist eine Temperatur von etwa 575° C
wendbar, wie es in F i g. 3 b, 4 b und 5 b gezeigt ist. geeignet, sofern es sich um einen Aluminiumkontakt
Hier wird die erste Photoresistschicht 3 entfernt und und um das Halbleitermaterial Silizium handelt,
hiermit ebenfalls der aufliegende Anteil des Metalls 55 Der vollständige Halbleiterkörper bzw. die Schalder
Zwischenverbindungsschicht, wobei die Zwi- tung, welche solche Halbleiterkörper als Bestandteile
schenverbindung 8 in F i g. 3 b zurückbleibt. Die einschließt, wird schließlich mit einer Schutzschicht
zweite Photoresistschicht 6 wird nun über der Zwi- aus Glas bedeckt, welche sich auch über alle herschenverbindungsschicht
8 und der Oxydschicht 2 gestellten Kontakte und Zwischenverbindungen hinangebracht.
Die restlichen, durch die Fig. 4 b und 60 weg erstreckt. Dieses Glasmaterial sollte vorzugsweise
b erläuterten Schritte sind die gleichen wie in der einen Ausdehnungskoeffizienten besitzen, welcher so
vorhergehenden Verfahrensweise, d.h. Belichten, nah wie möglich in der Gegend der Ausdehnungs-Entwickeln
und Entfernen des unbelichteten Photo- koeffizienten des Halbleitermaterials gelegen ist.
resists (Fig. 4b) durch Ätzen der Zwischenverbin- Geeignete Glassorten, welche einen solchen Ausdungsschicht
8 und der Oxydschicht 2 bis zur Ober- 65 dehnungskoeffizienten besitzen, werden normalerfläche
des Halbleiterkörpers 1 (F i g. 5 b). weise bei Temperaturen von etwa 560° C aufge-Nunmehr
ist der gesamte belichtete Photoresist bracht. Man benutzt daher als Kontaktmaterial vorentfernt
und die Zwischenverbindungsschicht 8 sowie zugsweise nicht Gold, weil dieses bei den genannten
Temperaturen tiefer in den Siliziumhalbleiterkörper eindringt. Aluminium jedoch besitzt in dem genannten
Temperaturbereich diese Eigenschaft des Eindringens in den Halbleiterkörper nicht und ist daher
für Kontaktzwecke sehr geeignet, sofern der Halbleiterkörper mit einer Glasschicht bedeckt ist.
Soll an einen derartigen Halbleiterkörper zur Einfügung in eine Schaltung eine elektrische Verbindung
angebracht werden, so wird durch die Schutzschicht aus Glas, welche die Zwischenverbindungsschicht
bedeckt, ein Loch hindurchgeätzt, wobei bekannte Maskierungs- und Ätzverfahren angewendet werden
können. Die Zuführung selbst wird dann an die Zwischenverbindungsstelle angelötet.
Claims (4)
1. Verfahren zum Herstellen von Aluminiumkontakten mit einer Zwischenschicht aus einem
Nichtaluminiummetall auf Halbleiterbauelementen, gekennzeichnet durch folgende Ver- so
fahrensschritte:
a) Aufbringen einer ersten Photoresistschicht (3) mit Kontaktfenster (4) mittels eines bekannten
Photogravurverfahrens auf den Halbleiterkörper (1) mit isolierender Oxydschicht (2);
b) Aufdampfen einer dünnen Schicht (S) aus einem Nichtaluminiummetall über die gesamte
Oberfläche einschließlich des Kontaktfensters(4);
c) Entfernen der gesamten Schicht (5) mit Ausnahme des im Kontaktfenster (4) befindlichen
Bereichs, Aufbringen einer weiteren Photoresistschicht (6) sowie Einbringen einer
Öffnung (7) in die Schichten (2, 5) bzw. 2, 8), wobei diese Öffnung (7) im Zentrum
des Kontaktfensters (4) liegt und eine kleinere Abmessung als dieses besitzt;
d) Durchätzen im Bereich der unter c) erstellten öffnung bis auf die Oberfläche des Halbleitersubstrates
und Entfernen der Photoresistschicht (28);
e) Aufbringen einer vierten Photoresistschicht (9) auf die bisher erstellte Konfiguration und
Wiederentfernung eines bezüglich der öffnung (7) konzentrischen Bereiches mit einem
im Vergleich zur öffnung (7) größeren Durchmesser;
f) Aufbringen der Kontaktierungsschicht aus Aluminium auf die unter a) bis e) erstellte
Konfiguration sowie Entfernen der vierten Photoresistschicht (9) mit dem darauf befindlichen
Bereich der Aluminiumschicht (11).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die Zwischenschicht
Silber, Nickel, Chrom oder Molybdän oder eine aus je zwei dieser Elemente gebildete
bimetallische Schicht aufgedampft wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die Zwischenschicht
Nickel—Chrom verwendet wird und daß im Zuge des an sich bekannten Vakuumauf dampfverfahrens
zunächst das Chrom allein aufgedampft, dann bei abnehmender Intensität des bedampfenden Molekülstrahles aus Chrom ein
Molekülstrahl wachsender Intensität aus Nickel zur Wirkung gebracht und zum Schluß reines
Nickel aufgedampft wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Chrom in einer
Stärke bis 100 AE und das Metall Nickel in einer Stärke bis 5000 AE aufgedampft wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 909522/281
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US340344A US3266127A (en) | 1964-01-27 | 1964-01-27 | Method of forming contacts on semiconductors |
Publications (1)
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