DE1764759A1

DE1764759A1 - Verfahren zum Kontaktieren einer Halbleiterzone

Info

Publication number: DE1764759A1
Application number: DE19681764759
Authority: DE
Inventors: Alfred Bachmeier
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Electronic GmbH
Priority date: 1968-07-31
Filing date: 1968-07-31
Publication date: 1972-02-03
Also published as: DE1764759C3; DE1764759B2

Description

"Verfahren zum Kontaktieren einer Halbleiterzone" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kontaktieren ei- ner Halbleiterzone, die durch ein Fenster in einer auf der Halbleiteroberfläche befindlichen Isolierschicht in den Halbleiterkörper eindiffundiert wird Die Erfindung besteht bei einem solchen Verfahren darin, daß nach der Diffusion auf die zu kontaktierende Oberflächenseite eine Metall- schickt aufgebracht und diese Metallschicht anschließend so geätzt wird, daß auf der zu kontaktierenden Halbleiter- zone im Fensterbereich ein Metallfleck als Elektrode ver- bleibt, dessen Fläche kleiner ist als die Fläche des Diffusionsfensters.
Die Erfindung eignet sich in besonderer Weise zur Kontaktierung einer Halbleiterzone, die den entgegengesetzten Lei- tungstyp hat wie der daran angrenzende Bereich in Halbleiterkbrper, obowhl sie natürlich auch mit Vorteil bei der Kontaktierung von Halbleiterzonen mit der gleichen Leitungstyp Anwendung finden kann. Die Erfindung hat den Vorteil, daß sie*in einfacher Veise die äontaktierung von Halbleiterzonen ermöglicht, ohne daß dadurch die Halblei- teranordnung bzu. ein von der Halbleiterzone mit den an- grenzenden Bereich gebildeter pn-Übergang beeinträchtigt wird. Die Erfindung läßt sich nicht nur bei der IContaktierung von Einzelsystemen, sondern natürlich auch bei der gleichzeitigen hontaktierung einer Vielzahl von Halbleiter- anordnungen auf einer gemeinsamen Halbleiterscheibe an- wenden.
Die nach der Erfindung vorgesehene Metallschicht wird vor- zugsweise so geätzt, daß der Metallfleck, der durch Ätzen aus der Metallschicht gewonnen wird, den Rand des Diffu- sionsfensters nicht berührt. Das Ätzen der Metallschicht erfolgt vorzugsweise dadurch, daß auf die Metallschicht eine ützbestündige Photolackschicht aufgebracht wird, aus der durch Belichten und Entwickeln eine Atzmaske zum Herausätzen des Metallfleckes aus der Metallschicht hergestellt wird. Die Metallschicht wird im allgemeinen ohne Aufdampfmarke aufgebracht, so daß sie die freigelegte Halbleiteroberfläche im Bereich des Diffusionsfensters sowie die daran angrenzende Isolierschicht bedeckt.
Die srfindung wird im folgenden an einem Ausführusgabeispiel in Verbindung mit den Figuren 1 bis 9 näher er#- . läutert. Das Ausführungsbeispiel befaßt sich mit der Kontaktieruns einer Diode, die wegen ihres Aufbaus auch Planardiode ge- nannt wird. Die Diode wird zunächst dadurch hergestellt, daß nach der Figur 1 auf. einen Halbleiterkörper 1, der z.B. aus Silizium vom n-Leitungstyp besteht, eine Isolier- schicht 2 aufgebracht v:#rd, die bei "einer Störstellendiffusion diffusionsheamend..wirkt. Die Isolierschicht 2 kann beispielsweise aus Silisiumdioxyd oder aus Siliziumnitrid bestehen. Zur Herstellung einer Diffusionsmaske wird in die Isolierschicht 2 gemäß der Figur 2 ein Diffusions- fenster 3 eingebracht, durch welches die zu kontaktierende Halbleiterzone 4 gemäß der Figur 3 in den Halbleiterkörper 1 eindiffundiert wird. Da es sich beim Ausführungsbeispiel um eine Diode handelt, erhält die zu kontaktierende Halb- leiterzone 4 den entgegengesetzten Leitungstyp wie der Halbleiterkörper 1, so daß im Halbleiterkörper der für eine Diode erforderliche pn-Übergang 5 entsteht.
Die Erfindung selbst, d.h. die Kontaktierting einer Halb- leiterzone bzw. der Diode, zeigen die Figuren 4 bis 9. Zur Kontaktierung der Halbleiterzone 4 wird gemäß der Figur 4 auf die zu kontaktierende Oberflächenseite eine zusammenhängende Metallschicht 6 aufgebracht, die im Ausführungsbeispiel für den Fall, daß ein Halbleiterkörper aus Silizium verwendet wird und die zu kontaktierende Halb- leiterzone den p-Leitungstyp aufweist, beispielsweise aus Aluminium besteht. Die Metallschicht 6 ist im Ausführungs- beispiel ohne Aufdampfmaske aufgedampft und bedeckt demzu- folge sowohl den freigelegten Teil der Halbleiterzone im Bereich des Diffusionnf ensters als auch die Isolierschickt 2. ..
Zur Zierstellung eines kleineren Metallfleckes als Elektrode wird nach der Figur 5 auf die Metallschicht 6 eine Photolackschicht 7 aufgebracht, die nach der Figur 6 strukturiert belichtet wird Unter einer strukturierten Belichtung ver- steht man im Ausführungsbeispiel die Tatsache, daß nur derjenige Bereich 8 der Photolackschicht 7 belichtet wird, der der Größe und Lage den späteren Metallfleckes ent- spricht. Nach dem Belichten wird die Photolackschicht 7 in bekannter weine entwickelt, so daß nach dem Entwickeln gemäß der Figur 7 von der ursprünglich auf der ganzen Oberfläche vorhandenen Photolackachicht nur der belichtete Teil 8 übrig bleibt.
Wird die Anordnung der Figur 7 mit einer Ättlösung ge- ätzt, die nur die Metallschicht 6, jedoch nicht din Photolackschicht bzw. den von ihr verbliebenen Teil 8 angreift, so entsteht nach der Fignr 8 aus der Metallschicht 6 der kleinere Metallfleck 9, der die Halbleiterzone 4 kon- taktiert und eine wesentlich kleinere Fläche als das Dif- fusionsfenster 3 hat. Der Metallfleck 9 wird so gewählt, daß er an keiner Stelle den Rand des Diffusionsfensters 3 berührt und damit erst recht nicht den pn-Übergang 5, der sich bekanntlich seitlich unter die Isolierschicht 2 er- streckt. Diefertige Anordnung zeigt die Figur 9, die dich von der Anordnung der Figur 8 lediglich dadurch unterschei- det, daß der restliche Teil der Photolackschicht auf dem als Elektrode zur Kontaktierung der Halbleiterzone 4 vor- gesehenen Metallfleck 9 entfernt ist. Außerdem ist auf der gegenüberliegenden Seite noch die zur Kontaktierung des Halbleiterk'v`rpers 1 erforderliche Elektrode 1o am Halbleiterkörper angebracht, Die Erfindung kann natürlich auch mit Erfolg bei der Kontaktierung anderer Halbleiteranordnungen wie z.H. Tran- sistoren oder Thyristoren angewendet werden, und zwar beispielsweiss bei der Kontaktierung der Emitterzonen dieser Halbleiteranordnungen.

Claims

P a t e a t a n s p r ü c h e i) Verfahren zum Kontaktieren einer Halbleiterzone, die durch ein Fenster in einer auf der Halbleiteroberfläche befindlichen Isolierschicht in den Halbleiterkörper eindiffundiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Dif- fusion auf die zu kontaktierende Oberflächenseite eine Metallschicht aufgebracht und diese Metallschicht anschliessend so geätzt wird, daß auf der zu kontaktierenden Halb- leiterzone im Fensterbereich ein Metallfleck als Elektrode verbleibt, dessen Fläche kleiner ist als die Fläche des Diffusionsfensters. . 2) Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dab die Metallschicht so geätzt wird, daß der Metallfleck den Rand des Diffusionsfensters nicht berührt. 3) Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Metallschicht'eine ätzbeständige Photolack-Schicht aufgebracht wird, aus der durch Belichten und Batwickeln eine Ätzaaske zum Herausätzen des Metallfleckes aus der Metallschicht hergestellt wird. Verfahren nach einen der Ansprüche i bis 3, dadurob gekenaseiehnot, dai die Metallschicht auf die freigelegte Halbleibroberfläche sowie auf die Isolierschicht antge-6raeät wird.