DE1764282A1 - Halbleitervorrichtung mit einer eine Aluminiumschicht tragenden,aus Siliziumoxid bestehenden Schicht - Google Patents
Halbleitervorrichtung mit einer eine Aluminiumschicht tragenden,aus Siliziumoxid bestehenden SchichtInfo
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Description
Dipl.-Ing. ERICH E. WALTH ER
Patentanwolt
Anmelder: N. Y. PBUIP81 elGöfcallPülf ABRIEKEII
Anmelder: N. Y. PBUIP81 elGöfcallPülf ABRIEKEII
7 MI 19'
vowi
Halbleitervorrichtung mit einer «ine Aluftiniumschioht, tragenden, au·
Siliiiuaoxid bestehenden Sehioht·
Sie £rfindung besieht eioh auf eine Halbleitervorrichtung,
beispielsweise eis« Diode," einen Transistor, eine Photoselle oder eine
integrierte Krietalleohaltung, alt einer eine Aluainiumeohioht tragen·
den, beiepieleveiae aus uiliziumoxid bestehenden Sohicht, Sehr oft
wird eine derartige Silisiumoxidechioht, unter der sowohl das konooxid
(3.0) als auoh das Dioxid (S^O2) su rerstehen ist, dazu verwendet,
die Oberfllohe eines Halbleiterkörper vor Susseren Kinflüssen zusohUtzen,
und auoh wohl als irtfer für leitende Sohiohten. Leistens
besteht der Halbleiterkörper aus oilizium, jedooh lassen eioh Sillsiueoxidschichten
auoh bei anderen Halbleiterkörpern verwenden und sogar auf metallenen Trauern anbringen·
Ks ist bekannt, aus Aluminium bestehende üohichten aus einer
aus üiliriuaoxid bestehenden Sohioht ansubringen, insbesondere aus der
Daapfphaee» Auf diese V/eise hergestellte Schiohten weisen ia allgemeinen
eine glatte und uni*terbrochene OberflBohe auf·
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•2. _ PBI. 2444«
Unter ,manchen Umständen 1st ·■ jedooh erwUnaoht, «la· auf
dleaa Weise hergoetellte Halbleitervorrichtung auf vorh<nieaftaaig
höht Temperaturen au «rhitMn· Si·· kann beiaplelewelae der Fall Min
b«l Halbleitervorrichtungen, bei denen da· Aluminium nioht nur auf dta
Oxid, sondern auoh auf de« Halbleitermaterial Mlb«r liegt, und bei
denen die oharakterietieohen Eigenschaften swleohen de» Aluminium und
den Halbleitermaterial duroh eine Temperaturbehandlung beelnflueat
werden kOnnen. So wird, fall· das Halbleitermaterial Sllisium ist, oft
eine Temperaturbehandlung bie nabe an der eutektieohen Temperatur vom
SiIiBlum und Aluminium, d.h. etwa 57O*C, angewandt«
Sa hat aioh nun herauegeetellt, da·· bei einer derartigem
Temperaturbehandlung die Alumlnlumoberfliehe, insofern die·· Ober dem
Oxid liegt, Unebenheiten aufweisem kann, dl· aplt«r Inatabilitlten her·
belftthren kennen. Diese Unebenheiten «erden insbesondere dann au ■
Schwierigkeiten fOhren, wenn auf der Halbleitervorrichtung eine !solle·
rende, Tor tusseren Sinfldaaen sehttttende Sohleht, beispielaweiee eine
Glassehloht, angebraoht wird· In diesem Fall besteht die Gefahr, daes
die Iaollersohloht an der Stelle der Unebenheiten Unterbrechungen auf·
weleen wird.
PIe Erfindung beaweekt u.a. diese Sohwlerlgkeiten au Termeiden·
Maoh der Erfindung ist die Alumlnlumeohioht mindestens teilweise mit
einer Titanaohlcht und einer aweiten Aluminluaaohioht bedeokt. Be hat
aioh herausgestellt, dass die i'itaneohioht swieohen den beiden Aluminlumaohlohten
daa Auftreten τοη Unebenheiten vermeidet und augleioh die
aohioht unmittelbar auf dem Oxid angebraoht wird.
aohlehten und »war voriugswelae dttnner ale 0,1 mm. Dabei gelten u.a. dl«
naohfolgenden firwlguncen« Oft mftaaen bei der Herstellung vom Halbleiter·
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BAD
->- «Λ. 2444
vorrichtungen dl« obenbeeohriebenen au· Aluminium bestehende- Sehieht«D
teilweise entfernt werden, insbesondere duroh Xtien· Auf Ui« *e Weis·
Hast eich «in be·tieften leitende· Auster bilden. Aluminium iat ein
Metall, da· beiu Xtxen keine Schwierigkeiten bereitet· Titan ist Jedoch
ohemlsoh viel resistenter als Aluminium und Hast sieh duroh Xtzen
aohwer entfernen· £s hat eioh nun herausgestelltf dass bereits eine
derart dünnen Zwischenschicht aus Titan, dass diese bei der Kntfernung
duroh Ätzen keine Schwierigkeiten bereitet» imstande ist, das Auftreten
der obenerwähnten Unebenheiten su vermeiden*
Vorzugsweise ist die «weite Aluminiumsohioht duroh eine ülaa·
sohioht bedeokt·
Ein Auaführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeiohnung
dargestellt und wird im folgenden nfther beschrieben.
richtung, namentlich einen Tranaistor rom Planartyp, in rersohiedeaea
Herstellungsstufen. Sie ist soheaatisoh und in rergrSsserten Masstab
dargestellt, wobei der Deutlichkeit halber die Abmessungen der unterschiedlichen
Teile aioht proportional rertrössert sind*
Als Ausgangeprodukt 1st ein aus eines Halbleiterkörper 1 au·
einkristalligea n-leitendea Siliaiua bestehender Iransistor gewthlt vor·
den, in dessem Körper, duroh Diffusionsbehandlungen, bereits eine Basiszone
3 und eine Emitterzone 4 gebildet sind. Scr übrige Teil 2 des
Kristalls bildet die Kollelctorzone. Auf den Körper 1 befindet sioh auok
bereite eine auf an aioh bekannte Weise angebrachte Isolierschicht 5,
die in diesem Full aua Silisiuaoxid beateht. In dieser Sohicht sind
duroh Xtzen alt Hilfe τοη photografisehen Techniken auoh bereite drei
Fenster 6 angebracht. Diese Fenster 6 geben Zutritt au den üonen, 2,
und 4. Obsohon in dieseu Beispiel nur ein Transistor ia Halbleiterkristall
dargeotellt ist, wird, wie üblich, meistens eine grosse anzahl
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Traaslstorea gleichseitig au· aur «Inta Kristall hergestellt werdaa
(aiaht Pig· 1). *
Der Kriatall wird daaaoh in einen· nioht dargestellten · an
evakuierenden Kaun gebraohtj la dem sioh drei au· Wolfram bestehende
(.'ldbkSrpar 1I1 12 und 13 befinden, die eineein ait einer Stronquelle
▼erbuaden werden· (siehe ?ic· 2). Auf dem ersten und dea letstan wird
eine geringe Menge Aluminium angebracht, wShrend auf den swelten GlQh*
körper eine geringe ivenge Titan angebraoht wird· Daaaoh wird dar aerg«
f<ig gereinigte HulbleiterkOrper auf einen - nioht dargestellten ·
Tr&ger gelegt, dar auf eine Temperatur von etwa 500*0 erhltat 1st. Ba*
Abstand twisehen den OlOhkBrpern und dea Halbleiterkörper kana bei·
spieleweise 10 on betragen· Oanaoh werden, während la Haue ein Takuua
von 5.10 Torr eingehalten wird, die Glühkörper hintereinander und eiaseln eingeschaltet, wodurch auf dea Halbleiterkörper sunSohst eiae
Alumlnluasohloht 14 alt einer Stlrke von 1 pn, danaoh eiae Tltaaeohioht
15 <roa 0,02 μη und sohllesslloh eine Alualniuasohloht 16 alt einer 3tlrfca
von 0,2 fm in ftiohtung dar Pfalia nledergesohlagea wird· Sie auf den
CluakBrpern 11, 12 und 13 angebrachten Mangen Aluainlua «ad Titan werdaa
auf ezperiaentellea Weg· derart bestiaat, dass diese Sohiohtdlokea erhalten
worden·
Sie gaase Obaraeite des iialbleiterkörpers 1st am aleo all
ketall badeokt. Auf ttbllohe Weis· kann in dieser Metalleohleht alttala
pbotografisoher Masken und eines Stsverfahrena ein gewünsohtes Uuatar
gebildet warden. JDasu wird belspleloweiee die obere Alualniuäaohlaht 16*
an den nicht maskierten Stellen in einer iiOeung von lAji Hatriuahydrejtid
(NaOII) in Wasser entfernt | dl··· Ltaung greift Jedooh die Titansohioht
15 nloht an. Da*u lftsst sieh ein ätzbad verwenden, da·· aus 1 Vol.toll
FluorwasserstoffsSure (iiF), 5 Vol.teilen Salpetersäure (HNO.) und 14Ο
Vol.teilen Wasser besteht. Sohliesslioh kann die untere Aluainiunsohlaht
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14, di· is letztgenannten 2cA auch bereits angegriffen wurde, in ein·«
au· 5 Vol.teilen i'hoephorsSur· (Ε,ΡΟ,), 1/5 /öl.Teil 3alpetereEuxe
(BHO3), 1 YoI,teil JiDBicsr.ure, (CH5COOH) und 1 YoI. teil Wasser bestehenden
Bad vSlllg entfernt «erden.
Huohdom auf die30 Weise Leiter eines bestimmten Muster» ge«
bildet sind, und zwar in dieser. Fi.ll ein ümitterkontakt 21, ein Basis·»
kontakt 22 und ein Kollektorkontakt 25, und die Reste der ihototfra·
fischen LIaskβ entfernt sind, wird eine 10 Minuten dauernde Krhitzuttß
auf etwa 55O*C an^-ewandt, dui'oh ve lohe Le hand lan*; sowohl die Kwitter«»
und dio Kollektorkontakte 1 als auoh der Basiskontakt 22 gute ohasoh·
Anuchlüjse mit dem unterliegenden Silizium erhalten, (siehe Fig. 5)·
Danach kann das Ganze mit einer Isolierschicht, beispielsweise einen Bor-Silikat-Claeschicht, bedeckt werden, die dadurch erhalten
werden kann, dass der nit den Kontakten 21, 22 und 25, die Jetst
in Fi£. 4 deutlichkeitshalber derart dargestellt sind, eis bestünden
Die aus nur einer Schicht, versehene Halbleiterkörper in einen auf
500'C erhitzten Han gebracht wird. Mittels einoc TrKgerc&aeQ wie
Argon wird in diesem Uaiw der Daopf von Tri£thylborat (C-II-O) ,U, sowie
der Daapf γόη Tetraäthylorthosilikat (C2II^O)-Si tugeführt, vEhrend
sugleioh Sauerstoff lu^eführt wird. Auf dem Halbleiterkörper wird
auf diese V/ei se eine aus Siliziundioxid und BorsSureanhybrid boatohende
Schicht 23 alt einer I/icke von 0,5 μα gebildet· Diese Schicht kann
zur Passivierung der Oberfläche der halbleitervorrichtung und zugleich
dazu dienen, darin später an der ütelle der Kontakte 21, 22 und 25
Offnungen zum Anbringen von Anschlüssen an diese Kontakte anzubringen.
Ea ist nun insbesondere für die passivierende Wirkung dieser üohioht
von Belang, dass die darunterlieoendan Wotallschichten keine Fehler oder
Unterbrechungen uufvreieen·
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-©*· MDL 2444·
das Ausfflhrungsbelspiel beschränkt, und dass es insbesondere die JdIg*
liohkoit gibtι auuser den znel erwähnten Aluainluasohiohten noon andere
Metalleohiohten anzubringen.
Die Erfindung be sehr Sinkt sieh ebensowenig auf eine au· Si«·
llsiuDoxld bestehende Sohioht. Sie ist 'auoh auf andere Isoliereohlohten,
auf donen Aluminiumschichten Unebenheiten aufweisen, anwendbar·
10982671641
BAD
Claims (2)
1. Halbleitervorrichtung mit einer cine Aliuainiumechioht tr*e*oden, 1>eiepielsweiee
au« Siliciumoxid bestehenden Sohioht, dadurch gekennzeichnetf
dass die Aluainiumeohidht mindestens teilweine mit einer Titannohioht und
einer zweiten Aluniniuasohicht bedeckt ict·
2. Halbleitervorrichtung nach anepruoh 1, dadurch Gekennzeichnet, dass
die Titunschicht dünner ist als die Aluminiumochiohten.
5· Ealbleitervorrichtunt nach Anexruch 2, dadurch gekennzeichnet, duse
die Titanechicht dünner iet ale 0,1 pn.
4, Ralbleitervorrlohtung nach einem der vorstehenden Einsprüche, di.duroh
gekennzeichnet, dass die zweite Aluminiumcchicht nit einer beiflpielöweise
aus einem Oxid oder Glas bestehenden Isolierschicht bedeckt ist.
109825/ 1647
BAD
Leerseite
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL6706868 | 1967-05-18 | ||
| NL6706868A NL6706868A (de) | 1967-05-18 | 1967-05-18 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1764282A1 true DE1764282A1 (de) | 1971-06-16 |
| DE1764282B2 DE1764282B2 (de) | 1976-07-01 |
| DE1764282C3 DE1764282C3 (de) | 1977-02-17 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE1764282B2 (de) | 1976-07-01 |
| US3562604A (en) | 1971-02-09 |
| BE715441A (de) | 1968-11-20 |
| AT276490B (de) | 1969-11-25 |
| GB1210162A (en) | 1970-10-28 |
| SE329444B (de) | 1970-10-12 |
| CH472782A (de) | 1969-05-15 |
| NL6706868A (de) | 1968-11-19 |
| FR1576535A (de) | 1969-08-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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