DE1646141A1 - Verfahren zum gleichmaessigen Belacken von Halbleiterscheiben - Google Patents

Description

• "Verfahren zum- gleichmäßigen Belacken von Halb- ' leiterscheiben1' -Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichmäßigen Belacken von Halbleiterscheiben durch Rotieren der mit Lackbedeckten Halbleiterscheiben.
• Das Aufbringen von Lacken auf Halbleiterscheiben ist in der modernen Halbleitertechnik-bekanntlich beim struktu- rierten Ätzen von Vertiefungen oder bei der Herstellung von einzelnen Halbleiterelektroden aus einer auf die Halbleiterscheibe aufgedampften Metallschicht erforderliche Dabei werden Photolacke als Ätzmasken verwendet, deren belichtete Teile sich gegeüber bestimmten Lösungen anders verhalten als die unbelichteten Teile. Dadurch las- sen sich durch entsprechende Belichtung bestimmte Teile aus der Photolackschicht herauslösen, während der nicht herausgelöste Teil der Photolackschicht als Ätzmäske auf der Halbleiterscheibe verbleibt. Die Praxis hat jedoch. gezeigt, daß-es mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden---ist, gleichmäßige Photolack-schichten auf Halbleiterscheiben herzustellen. Dies ist beispielsweise darauf zurückzuführen, daß infolge der bei der Rotationsbewegung auftretenden Fliehkraft sehr häufig Lackansammlungen, sogenannte Lackwulste, am Rande der -Halbleiterscheiben entstehen, während die übrigen Teile der Lackschicht wegen der Lackanhäufung am Rande der Halb- leiterscheibe zu sehr verdünnt werden. Wird nun eine sol- che ungleichmäßige Photolackschicht strukturiert belich- tet, um in der Photolackschicht bestimmte Ätzstrukturen zu erhalten, so dringt das Licht im Bereich der Lackwulste nicht durch die Lackschicht durch, so daß.die unter der Lackwulst in der Halbleiterscheibe befindlichen Bauele- mente unbelichtet bleiben und dadurch unbrauchbar werden. Aber auch unter den zu dünnen Lackschichtbereichen kommt es zu Ätzfehlern, die ebenfalls erhebliche Ausfälle zur Folge haben. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben,. welches beim Verteilen des Lackes durch Ro-tieren der Halbleiterscheibe eine gleichmäßige Lackver- teilung auf der Halbleiterscheibe und damit eine einwand- freie strukturierte Ätzung auf der gesamten Scheibe er- möglichtZur Lösung der gestellten Aufgabe werden nach der Erfindung die Rotationsge:schwindigkeitund die Rotationsdauer der Halbleiterscheibe derart gewählt, daß, der durch die Fliehkraft bei der Rotationsbewegung am- -Rand der Halbleiterscheibe angehäufte Lack nach der Ro-tation zur Mitte der Halbleiterscheibe zurückströmt und von dort noch einmal nach außen zum Rand der Halbleiter-scheibe strömt. Untersuchungen haben ergeben, daß durch eine solche Lack-Strömung erstaunlich gleichmäßige Lackschichten- auf Halbleiterscheiben erzielt werden können,@auf die keine Ausfälle an Bauelementen mehr zurückzuführen sind. Um die nach der Erfindung vorgesc:hlagene"Lackströmung zu erreichen, sind eine wesentlich kleinere Rotationsge- schwindigkeit und eine wesentlich kleinere Dauer der Dreh-Bewegung als bisher üblich erforderliche. Die Rotatonsgeschwindigkeit und die Dauer der Drehbewegung hängen von der VIskostät des Lackes ab. Je höher die Viskosität des Lackas Ist, desto höher wird die erforderliche Ro- tationsgeschwindigkeit bei gleichbleibender Dauer der Drehbewegung. Günstige Ergebnisse wurden beispielsweise bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 9oo Umdrehungen pro Minute und einer Rotationszeit von 5,5 Sekunden eräelt. Der verwendete Lack hatte eine Temperatur von 21 °C Die Rotationsgeschwindigkeiten liegen bei der Erfindung im allgemeinen unter looo Umdrehungen pro Minute, während für die Rotationsdauer im allgemeinen 1o- Sekunden die obere Grenze sind. Bisher waren dagegen Rotationggeschwindigkeiten von 15a. bis 3ooo Umdrehungen pro-Minute und RotatiDnszeiten von 1 Minute üblich.
• Beim Drehen der Halbleiterscheibe ist darauf zu achten, daß die Halbleiterscheibe genau ins Zentrum des Drehtellers zu liegen kommt. Sehr wesentlich ist außerdem, daß die Lackströmungen nicht durch Luftbewegungen beeinflußt werden.
• Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbei- spiel erläutert.
• Die Figur 1 zeigt eine Halbleiterscheibe 1 aus Silizium, die sehr viele Einzelbauelemente wie z.B.-Transistoren oder Dioden enthält. Nach der Planartechnik ist die Halbleiteroberfläche-mit einer Oxydschioht 2 bedeckt, die zur Kontaktierung der vielen Einzelelektroden eine Viel- zahl von in der Figur nicht dargestellten Aussparungen enthält. Zur Kontaktierung der durch die Aussparungen frei- gelegten Halbleiterzonen in der Halbleiterscheibe wird auf die Oxydschicht 2 zunächst nach Figur 1 eine zuaam- menhängende Metallschicht 3 aufgebracht, die z, &. aus Aluminium besteht. Die zusammenhängende Metallschicht muß jedoch anschließend äufgeteilt werden, um die vielen, voneinander getrennten Enzelelektrodenfür die .einzelnen Bauelemente zu erhalten.
• Zu diesem Zweck wird nach Figur a auf die Metallschicht 3 eine Lackschicht 4 aufgebracht, die gleichmäßig verteilt wird, indem die Halbleiterscheibe 1 zentrisch auf einen Drehteller gelegt und die Scheibe durch Rotation des Dreh- tellers in Drehung versetzt wird. Nach der Erfindung läßt man die Halbleiterscheibe mit kleiner, konstanter Drehzahl und extrem kurzer Drehzeit rotieren. Günstige Ergebnisse wurden beispielsweise bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 9oo Umdrehungen pro Minute und einer Drehzeit von 5,5 Sekunden, jedoch höchstens 6 Sekunden, erzielt. Der Lack hatte dabei eine Temperatur von 210C.
• Während des Rotierens bildet sich auf der aScheibe eine dünne Lackschicht und am Scheibenrand eine Lackwulst. Der durch die Fliehkraft gebildete Lackwulst strömt nach Beendigung der Rotationsbewegung zur Mitte der Halbleiterscheibe zurück* löst dabei die vorher gdldete, gleich- mäßige dünne Lackschicht wieder auf, wodurch di-e Strömungsgeschwindigkeit langsamer wird. Die sich neu ausbil- dende Lackschicht wird etwas dicker als die frühere Lack- schickt und-ganz gleichmäßig. In der Mitte der kreisrun- den Halbleiterscheibe kommt es zum Überschwingen des Lackes; der Lack strömt nun zum dritten Male über die Scheibe, und zwar bis zum äußersten Rand der Halbleiter- scheibe. Genau dort kommt der Lack zum Stillstand und gewährleistet so eine gleichmäßige Lackschicht auf der gesamten Halbleiterscheibe.
• Nach der Drehbewegung wird de Halbleiterscheibe noch-etwa 3o Sekunden auf dem Drehteller liegengelassen, um ein V3rlaufen des Lackes zu vermeiden. Nach diesen 3o Sekun- den werden die Scheiben aufgedeckt und etwa 1o Minuten im Dunkeln getrocknet, danach. etwa 5 Minuten in einem Ofen bei einer Temperatur von z.B. 600C und daran an- schließend etwa 3o Minuten bei einer Temperatur von zoB. 900C ausg,eheizt. Nach diesen Ausheizprozessen sind die Halbleiterscheiben fertig zum Belichten.

Claims (1)

1. P a t e n -t a :n s p r ü c h e 1) Verfahren zum gleichmäßigen Belacken von Halbleiter- scheiten durch Roteren der mit hack bedeckten Halbleiterscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsgeachwirtdigkeit und die Rotationsdauer der Halbleiterscheibe derart gewählt werden, daß der durch die Fliehkraft bei der Rotatlonsbewegung am Rand der Halbleiterscheibe an- gehäufte Lack nach der Rotation zur Mitte der Halbleiter- scheite zurückströmt und von dort noch einmal. nach :außen zum Rand der Halbleiterscheibe strömt: 2) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsgeschwindigkeit kleiner als logo Umdrehungen pro Minute und die RotsH.onsdauer kleiner als 10 Sekunden sind. 3) Verfahren nach Artspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- net, daß die Lacksfdiinung vor Luftströmungen geschützt wird. 4) Verfahren nach einem -der Ansprüche 1 bis 3dadurch gekennzeichnet, daß der Lack nach dem gleichmäßigen Verteilen auf dem Drehteller auf etwa 6o°C aufgeheizt und-schließlieh bei etwa go°C ausgehezt wird.