DE1958800A1 - Mehrfachschutzschichten zur Passivierung von Halbleiterbauelementen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Mehrfachschutzschichten zur Passivierung von Halbleiterbauelementen und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
IBM Deutschland
Internationale Büro-Maschinen Gesellschaft mbH
Böblingen, 21. November 1969 si-hl
Anmelderin:
International Business Machines Corporation, Armonk, N. Y. 10504
Amtl. Aktenzeichen:
Neuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin:
Docket FI 968 028
Mehrfachschutzschichten zur Passivierung von Halbleiterbauelementen
und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Mehrfachschutzschichten für
Halbleiterbauelemente und auf Verfahren zu ihrer Herstellung. Mikroelektronische
Halbleiterbauelemente, integrierte Schaltungen und dergl., wie sie für den Aufbau von komplexen Schaltgebilden, insbesondere von
Datenverarbeitungsmaschinen Anwendung finden, werden in der Massenherstellung mit sehr exakten Spezifikationen bezüglich ihrer elektrischen
Charakteristiken hergestellt, wobei es zur Sicherstellung einer einwandfreien Arbeitsweise der mit diesen Komponenten erstellten Schaltgebilde
erforderlich ist, daß diese Eigenschaften auch unter den jeweiligen Betriebsbedingungen
für lange Zeiten konstant bleiben. In der Halbleitertechnik wurde bereits ziemlich frühzeitig erkannt, daß zur Sicherstellung
dieser Forderung gewisse Schutzmaßnahmen bezüglich der Oberfläche
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der Halbleiterbauelemente ergriffen werden müssen, da andernfalls die Bauelemente
Schaden erleiden und ihre Aufgabe innerhalb der Ge samt schaltung nicht mehr erfüllen können.
Zum Zwecke der Passivierung wurden Schutzschichten aus Metalloxyden auf
die Halbleiter aufgebracht, wobei auch die Oxyde des Halbleitermaterials selbst benutzt wurden, um so einen gewissen Schutz der Oberfläche der HaIuleiterbauelemente
sozusagen durch Einka.pselung zu erreichen. Es zeigt sich ™ aber, daß Oxydschichten, insbesondere Siliziumoxydschichten die Tendenz
aufweisen, eine Polarisation durch Ionenbildung zu erleiden, was insbesondere
in der Nachbarschaft von PN-Übergängen beqbachtet wurde. Derartige Polarisationseffekte
verursachen schädliche Änderungen des Oberflächenpotentials des zu schützenden Halbleiterbauelementes. Darüber hinaus wurde beobachtet,
daß gelade Partikel, beispielsweise Kalium-, Natrium-, und Wasserstoffionen die Tendenz besitzen, ziemlich schnell durch das Siliziumoxyd hindurchzuwandern,
insbesondere wenn ein elektrischer Potentialgradient wirksam ist und daß hierdurch die elektrischen Eigenschaften der Halbleiterbauelemente
in nicht mehr vertretbarer Weise Änderungen erleiden. Um
dieses zu vermeiden, wurde auch bereits vorgeschlagen, Siliziumnitrid als
isolierende und passivierende Schicht zu benutzen. Es wurde weiter vorgeschlagen,
die Siliziumnitridabdeckung entweder direkt auf die Halbleiterbauelementoberfläche
aufzubringen oder auf eine Zwischenschicht aus Siliziumoxyd. Obwohl eine Schutzschicht aus Siliziumnitrid die schädliche Ionenwanderung
stark herabzusetzen in der Lage ist, und auf diese Weise unerwünschte Änderungen der Oberflächenpotentials des Halbleitersubstrats vermieden
werden konnten, so stellte sich doch heraus, daß eine Siliziumnitridschicht zum Schütze von komplizierten Halbleiterstrukturen, insbesondere
von solchen mit ausgedehnten metallischen Oberflächenbereichen, nicht den gewünschten Schutz zu bieten geeignet ist.
Ein weiterer Versuch, eine ausreichende-schützende Passivierung von Halb-Docket
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leitersubstraten zu realisieren; benutzte Schutzschichten aus Phosphorsilikatglas
(P0O enthaltendes SiO ) wobei diese direkt auf das Halbleiterbauelement
oder auf die integrierte Schaltung und darüber eine weitere Schutzschicht aus normalem Glas aufgebracht wurden. In einer solchen Struktur werden die
metallischen Leitungs verb indungen meistens oberhalb der Schicht aus Phosphorsilikatglas
angeordnet. Eine derartige mehrlagige Schutzschichtstruktur ist zwar in befriedigender Weise in der Lage, den Schutz und die Passivierung
von Halbleiterstrukturen, wie sie beim·augenblicklichen Entwicklungsstand
der Mikroelektronik erforderlich sind, zu übernehmen, es zeigt sich aber, daß diese Maßnahmen zum Schutz von komplexeren Halbleiterstrukturen,
wie sie in der Zukunft überwiegen werden, nicht mehr ausreichen werden, da diese eine Tendenz zum starken Anwachsen der Elementendichte pro Ein-.
he it s fläche sowie zu noch kleineren Abmessungen aufweisen. Ähnliche
Schwierigkeiten ergeben sich auch beim Ätzen von Kontaktdurchbrüchen durch die obere Glasschicht, um zu den darunter liegenden metallischen Verbindungen
Zutritt zu erhalten. Weisen in derartigen Strukturen die metallischen Verbindungen
Nadellöcher oder ähnliche, zufällig mit den zu ätzenden Kontaktdurchbrüchen
fluchtende Defekte auf, dann gelangt beim Ätzen das Ätzmittel durch diese Öffnungen hindurch und greift die darunterliegende Schutzschicht
aus Phosphorsilikatglas an. Diese Ätzschäden können sich auch auf breitere darun terliegende Schichten erstrecken, weil das Ätzmittel für Glas die anderen
Materialien ebenfalls stark angreift. Die unteren Schichten können daher in unerwünschter Weise bis in das Halbleitersubstrat hineingeätzt
werden, wodurch Kurzschlüssen Vorschub geleistet wird, wenn beispielsweise
in einem anschließenden Verfahr ens schritt Metalle in die Kontaktdurchbrüche eingebracht werden. Auch wenn die tieferen Schichten nicht völlig in
das Substrat hinein durchgeätzt werden, so können sich doch wesentliche Beeinträchtigungen der Passivierungs- und Schutzfunktion der Phosphorsilikatglasschichten
ergeben.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mehr-Docket
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lagige Schutzschichtkonfiguration zur Passivierung von Halbleiterbauelementen
anzugeben, welche sowohl das Substrat gegen eine unerwünschte Ionenwanderung als auch gegen mechanische und durch Ätzflüssigkeiten hervorgerufene
Beschädigungen schützt. Die dies leistende Schutzschicht soll insbesondere auch in der Lage sein, Halbleiter strukturen mit aufgebrachten
metallischen Oberflächenbereichen wirksam zu schützen. Gleichzeitig soll durch das erfindungs gemäße Vorgehen eine wirksame Isolation zwischen
metallischen Leitungsverbindungen und dem Halbleitersubstrat sichergestellt
" werden. Außerdem sollen durch Nadellöcher hervorgerufene Kurzschlüsse
insbesondere in der Gegend der Kontakte vermieden werden.
Die genannten Aufgaben werden durch Mehrfachsehut ζ schichten nach der
Lehre der Erfindung gelöst.
Eine derartige Mehrfachschutzschicht ist gekennzeichnet durch eine erste,
direkt auf der zu schützenden Halbleiterstruktur aufgebrachte Metalloxydschicht,
durch eine zweite, die erste Schicht überdeckende Schutzschicht aus Siliziumnitrid, sowie durch eine weitere, auf diese Siliziumnitridschicht
aufgebrachte Glas schicht. -
Eine derartige Konfiguration aus drei Schutzschichten verschiedenen Materials
leistet nach der Lehre der Erfindung eine fast vollständige Passivierung, bei
der das Substrat auch gegen die Folgen wandernder Ionen, insbesondere solcher aus Natrium und Kalium weitgehend geschützt ist. Gleichzeitig werden
die metallischen Leitungsverbindungen gegen schädliche Umgebungseinflüsse,
die auf der Wirkung von Feuchtigkeit und dergl. beruhen, geschützt. Außerdem
ergibt sich auch ein gewisser Schutz in nie chanischer Hinsicht gegen
Schaden, die beim späteren Betrieb oder auch bei der Weiterverarbeitung entstehen könnten.
Durch das Vorgehen nach der Lehre der Erfindung ist auch die bereits er-
wähnte Gefahr von Kurzschlüssen beseitigt, die durch eine unerwünschte
Durchätzung verschiedener Schichten unterhalb der metallischen Leitungsführungen
entstehen konnten. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die unterhalb der metallischen Leitungsführungen befindliche Schutzschicht aus Siliziumnitrid
unempfindlich ist gegenüber den Ätzmitteln, die zur Herstellung der Kontaktdurchbrüche innerhalb der abdeckenden Glasschicht benutzt werden.
Aus diesem Grunde richten auch Bestandteile des Ätzmittels, welche
zufällig durch die in den metallischen Leitungsführungen befindlichen Nadellöchern
hindurchgelangen, keinen Schaden an. Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit den Fign. 1 bis 5 hervor.
Diese Figuren zeigen in Querschnittsdarstellüngen die verschiedenen Verfahrensschritte
zur Herstellung einer nach der Lehre der vorliegenden Erfindung passivierten Halbleiterbauelementenstruktur wobei als Ausgangsstufe
ein Halbleitersubstrat dient, in dem bereits ein NPN-Transistor eingebaut
ist.
Eine solche in Fig. 1 dargestellte Aus gangs struktur besteht aus einem Halbleitersubstrat
mit einem etwa zentral gelegenen NPN-Transistor, der seitlich
von P Isolierzonen umgeben ist und welcher vom eigentlichen Substrat durch einen Subkollektor abgegrenzt ist. Die Herstellung dieser Struktur kann entsprechend
irgendwelcher bekannter Verfahren durchgeführt werden. Das Siliziumsubstrat 10 besitzt einen spezifischen Widerstand von 10 bis 2OSl' cm
und eine Stärke von etwa 2, 5 · 10 mm. Die N-leitende epitaktische Zone 11
weist einen spezifischen Widerstand von 0, 09iQ · cm und eine Stärke von
etwa 5 bis 6 u, die Subkollektorzone 12 einen Flächenwiderstand von etwa
9iQ /D auf. Weiter sind eine P-leitende Basiszone 13 mit einem Flächenwiderstand
von etwa 150 -Cl /D , die seitlich abgrenzenden P leitenden
Isoiationszonen 14 mit einem Flächenwidorstand von etwa 2, 5 X). /n und der
N -leitende Emitter 15 mit einem Flächenwiderstand von 3, ;),G/D vorge-
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sehen. Die Oberfläche 17 der Halbleiterkonfiguration ist mit einer Oxydschicht
16 abgedeckt.
Die Darstellung von Fig. 1 zeigt die Oxydschutzschicht nach Durchführung
der Emitter diffus ion durch die Öffnung 18 innerhalb dieser Schicht. Obwohl
grundsätzlich die Oxydschutzschicht 16 aus irgendeinem, der darunterliegenden
Struktur Schutz gewährenden Metalloxyd, z.B. aus dem häufig verwendeten
Aluminiumoxyd bestehen kann, so bedient man sich doch vorzugsweise einer Schutzschicht aus Süiziumoxyd, welche direkt auf die Oberfläche 17
durch Oxydation aufgebracht werden kann. Hierzu kann irgendein bekanntes Verfahren benutzt werden, welches jedoch der jeweiligen Natur des Halbleitersubstrats
angepasst sein muß. Liegt z.B. als Halbleitermaterial".Germanium
vor, so kann herauf Siliziumoxyd durch einen pyrolysischen Züchtungsprozeß
aufgebracht werden. Bei derartigen Prozessen wird das Oxyd durch Zersetzung
einer Siliziumverbindung erzeugt, in der eine Si-O Bindung besteht. Dies ist z.B. der Fall bei Siloxan oder bei den organischen Silikaten. Liegt
jedoch als Halbleitermaterial Silizium vor, so wird der Siliziumoxydfilm vorzugsweise durch einen bei erhöhter Temperatur durchgeführten Oxydations prozeß
gebildet, wobei der Siliziumbestandteil aus dem zu behandelnden Halbleiterkörper selbst stammt. Zu diesem Zwecke sind in der Halbleitertechnik
eine Reihe von Verfahren bekannt, beispielsweise eine elektrochemische Behandlung oder eine Erhitzung des zu oxydierenden Halbleiterkörpers
auf eine Temperatur zwischen 900 und 1400° C in einer oxydierenden Atmosphäre,
beispielsweise in mit Wasserdampf gesättigter Luft oder in Wasserdampf selbst. Derartige Verfahren sind z.B. aus dem US Patent 2 802 760
bekannt. Die genaue chemische Zusammensetzung der Oxydschicht 16 ist
man
zwar nicht bekannt,/hat jedoch Grund anzunehmen, daß Siliziumdioxyd den Hauptanteil dieser Schicht ausmacht. Trotzdem wird die Schicht in der folgenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen als Siliziumoxydschicht bezeichnet. Die Aufbringung der Siliziumoxydschicht kann in alternativer Weise auch durch Kathodenzerstäubung erfolgen, wobei vorzugsweise dip
zwar nicht bekannt,/hat jedoch Grund anzunehmen, daß Siliziumdioxyd den Hauptanteil dieser Schicht ausmacht. Trotzdem wird die Schicht in der folgenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen als Siliziumoxydschicht bezeichnet. Die Aufbringung der Siliziumoxydschicht kann in alternativer Weise auch durch Kathodenzerstäubung erfolgen, wobei vorzugsweise dip
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Entladungs strecke mit Hochfrequenzenergie betrieben wird.
Die schützende Siliziuiiiosydabdeckung 1.6 besitzt im allgemeinen eine Dicke
in der Größenordnung von 2000 bis 8000 A. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
wurde eine Dicke von etwa 6000 A gewählt.
Wurde der Emitter 15 mittels eines konventionellen Diffusionsverfahrens
in einem abgeschlossenen Reaktionsgefäß oder mittels einer* Kapseldiffusion
innerhalb eines evakuierten Behälters hergestellt, in welchem für Dotierungszwecke
eine Arsen- oder eine Phosphorquelle vorhanden war, so wird diese Elektrode genau die in Fig. 1 gezeigte Struktur aufweisen. Wurde andererseits
der Emitter 1 5 mittels der gebräuchlicheren konventionellen Phosphordiffusion innerhalb eines offenen Reaktionsgefäßes hergestellt, so wird sich
innerhalb der Öffnung 18 an der Oberfläche eine dünne Schicht aus Phosphorsilikatglas
(SiO0 mit geringen Anteilen P0O ) ausgebildet haben, was gleich-
di £i Ό
falls für die oberen Flächenbereiche der SiOo-Schicht 16 gilt. Diese dünne
Ci
Schicht aus Phosphorsilikatglas übt keinerlei nachteilige Wirkungen auf die
hier beschriebene Struktur aus, es ist daher nicht erforderlich, diese Schicht zu entfernen. Aus diesem Grunde werden in der folgenden Beschreibung
die Ausdrücke Siliziuinoxyd oder Siliziumdioxyd auch für Schichten
benutzt, die auf ihrer Oberfläche eine weitere dünne Schicht aus Phosphorsilikatglas
besitzen. Trotzdem wird bei der hier beschriebenen Struktur die dünne, sich in der obengenannten Weise auf dieser während der Phosphordiffusion
innerhalb eines offenen Reakt ions gefäß es ausbildende Phosphorsilikatglasschicht
durch Eintauchen der Struktur in eine Ätzmittellösung entfernt. Dies ist, wie erwähnt grundsätzlich nicht erforderlich, wird jedoch
hauptsächlich zur Demonstration der Wirksamkeit der anschließend aufgebrachten Schichtkombinalion aus Siliziumnitrid und Glas durchgeführt.
Während des nächsten, in Fig. 2 gezeigten Verfahrensschrittes wird eine dünne
zusammenhängende Siliziumnitridschicht 19 auf die* Siliziumoxydschicht 16
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aufgebracht. Dieser Schritt kann mittels irgendeines bekannten Verfahrens,
. beispielsweise durch einen Kathodenzerstäubungsprozeß unter Verwendung einer HF-Entladungsstrecke oder durch einen chemisch aktivierenden Zerstäubungsprozeß
durchgeführt werden.
Es ist jedoch bei weitem vorzuziehen, die Siliziumnitridschicht 19 durch
einen pyrolytischen Prozeß aus der Dampfphase aufzubringen. Eine gasförmige
Mischung aus Silan und Ammoniak wird in Anwesenheit des zu behandelnden
Halbleitersubstrats auf eine Temperatur von etwa 900 C erhitzt. Bei dieser Temperatur bildet sich durch Zersetzung das Nitrid, welches sich
auf dem Substrat ablagert. .
Die genaue Stärke der Siliziumnitridschicht 19 ist nicht kritisch. Aus praktischen
Erwägungen heraus sollte sie jedoch eine Stärke besitzen, die untero
ο
halb von· 2000 A liegt und sich vorzugsweise in der Gegend von 200 bis 1000 A
bewegt.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, werden nunmehr die Durchbrüche 20 hergestellt,
durch welche die metallischen Zuleitungen zur Oberfläche 17 geführt werden. Die Herstellung geschieht durch Anwendung eines Photoresistverfahrens,
wobei das Muster der herzustellenden Durchbrüche durch einen konventionellen
photolithographischen Prozeß erstellt wird. Anschließend wird unter Benutzung
eines geeigneten Ätzmittels, beispielsweise durch Ammoniumhypophosphat (NHH PO ), welches die Bereiche der Siliziumnitridschicht 19, die nicht
durch die schützende Photoresistschicht abgedeckt sind, in selektiver Weise wegätzt, die Siliziumnitridschicht oberhalb der Durchbrüche 20 entfernt.
Da das Ammoniumhypophosphat die Siliziumdioxydschicht 16 nicht angreift, wird dieses innerhalb der Durchbruchsbereiche 20 durch anschließendes
Eintauchen der gesamten Struktur in ein konventionelles Ätzmittel, beispielsweise
in eine gepufferte Lösung aus Fluorwasserstoffsäure und Ammonium-
τ ο r* η Λ
fluorid, weggeätzt.
Nunmehr werden, wie in Fig. 4 gezeigt, die metallischen Verbindungsleitungen
21, sowie die im Zuge dieser Verbindungsleitungen liegenden Kontakte
22 auf die Halbleiterstruktur aufgebracht. Hierzu wird die gesamte Oberfläche
der Struktur mit einer Schicht aus einem geeigneten Metall, beispielsweise aus Aluminium, versehen; dieses Metall füllt die Durchbrüche 20 aus
und reicht bis auf die Oberfläche des Substrats 17. Anschließend werden mittels eines subtraktiven Ätzprozesses in Verbindung mit bekannten Photoresistprozessen
die zuviel aufgebrachten Metallbereiche entfernt, so daß die Struktur der Leitungsverbindungen 21 sowie die Kontakte 22 übrig bleiben.
Im vorstehenden wurde zwar als Metall für die Verbindungsleitungen und die
Kontakte Aluminium benutzt. Es können aber auch andere für diese Zwecke geeignete Metalle wie Platin, Palladium, Molybdän oder deren Legierungen
wie Chrom-Silber-Chrom oder Titan-Silber-Chrom benutzt, werden.
Nunmehr wird, wie in Fig. 5 angedeutet, eine abdeckende Schicht 23 aus
Glas auf die Oberfläche der bisher erstellten Struktur aufgebracht. Das Glas wird vorzugsweise mittels einer mit Hochfrequenz betriebener Kathodenzerstäubungsapparatur
aufgebracht, wobei etwa so vorgegangen werden kann, wie es im US-Patent 3. 369. 991 beschrieben ist. Zusätzlich zu der so durch
Zerstäubung aufgebrachten Schicht kann eine Glasschicht mittels irgendeines konventionellen Verfahrens durch Sprühen, Sedimentation oder durch Siebdruckverfahren
aufgebracht werden, woran sich ein Einbrennprozeß anschließt. Andererseits kann die Glasschicht auch in konventioneller Weise
aufgebracht werden unter Benutzung von Verfahren, wie sie im US Patent 3.212.921 wiedergegeben sind. Bei diesem Vorgehen wird die Glasschicht
von einer äußerst fein verteilten Suspension aus Glaspartikeln auf das Substrat aufgebracht und dieses auf eine Temperatur erhitzt, die oberhalb der
Erwichungstemperatur der Glaspartikel liegt. Weiterhin kann auch eine Auf-
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- ίο -
bringung der Glass chicht durch pyrolytische Verfahren erfolgen.
Diese Glass chut ζ schicht en können eine im Gebiet von 2000 - 500 000 A liegen-
s ο
de Stärke besitzen, vorzugsweise wird eine Stärke von 20 000 bis 50 000 A
gewählt, wobei die besten Resultate mit Stärken erzielt wurden, die in der
Größenordnung von 30 000 A liegen. Die Glaszusammensetzung kann irgendeine
bekannte sein, wie sie etwa auf den Seiten 533 bis 546 der Encyclopedia of Chemical Technology, Kirk und Othmer, 2. Auflage 1966 beschrieben wur-
* den. Von diesen verschiedenen Silikat gläsern wurden die auf den Seiten 540
bis 545 des zitierten Werkes als besonders günstig befunden. Der in dieser
Beschreibung benutzte Ausdruck Silikatglas soll alle Gläser umfassen, die Silizium im wesentlichen in einer unmodifizierten Form von Siliziumdioxyd
(SiO ) enthalten. Außerdem können als spezielle Silikatgläser z. B. durch Na O modifizierte Gläser (Alkalisilikatgläser) wie Sodakalkglas, Borosilikatglas,
Aluminosilikatglas und Bleiglas verwendet werden.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt die Glasschicht unmittelbar
auf der darunterliegenden Siliziumnitridschicht auf. Diese direkte Berührung
zwischen den genannten Schichten ist für die vorliegende Erfindung nicht unbedingt
erforderlich. Es ist lediglich darauf zu achten, daß die Glasabdeckung
oberhalb der schützenden Siliziumnitridschicht angebracht wird. Andere Schichten können in sandwichartiger Form zwischen der Schicht aus Siliziumnitrid
und der schützenden Glasschicht angebracht sein.
Ein vorteilhafter Aspekt der vorliegenden Erfindung beruht darin, daß die
metallischen Le längsführungen zwischen der Schicht aus Siliziumnitrid
und der abdeckenden Glasschicht eingebettet sein können. Dieser vollständige Einschluß der metallischen Leitungsführungen stellt eine maximale Schutzwirkung
gegenüber Korrosionseffekten und chemischen Veränderungen durch Feuchtigkeitseinfluß sicher. Die Schicht aus Siliziumnitrid schützt die metal-
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lischen Verbindungsleitungen vor jeder, etwa in der darunter befindlichen
Siliziumoxydschicht vorhandenen Feuchtigkeit. Wurden die Siliziumoxydschichten
durch Oxydation in einer mit Wasserdampf gesättigten Atmosphäre * oder in einer Wasserdampfatmosphäre erzeugt, so werden wesentliche Anteile
der Flüssigkeit innerhalb der Siliziumoxydschicht eingeschlossen. Diese
Feuchtigkeitsbestandteile wurden naturgemäß auf alle direkt auf der Oxydschicht
angebrachten metallischen Bestandteile korrodierend wirken. In gleicher Weise wie die Siliziumnitridschicht "einen Schutz gegenüber den genannten
Feuchtigkeitseinschlüssen darstellt, schützt die abdeckende Glasschicht
die metallischen Verbindungsleitungen vor der Wirkung von Feuchtigkeitseinflüssen
aus der Umgebungsatmosphäre.
Die Schutzschicht aus Siliziumnitrid wurde vorzugsweise auf.Siliziumoxydschichten
aufgebracht, sie kann aber auch direkt auf den Halbleiter selbst angebracht werden. Wenn erforderlich, können geeignete Kontaktdurchbrüche
durch die Glasschicht hindurch erstellt werden, welche zu den darunterliegenden metallischen Zuleitungen führen. Bei der beschriebenen Struktur der Mehrfachschutzschicht
muß die Glasschicht nicht notwendigerweise die Gesamtstruktur nach außen hin abschließen. Die vorliegende Struktur kann auch in
Verbindung mit in mehreren Ebenen angeordneten glas isoliert en Metalleitungsführungen
benutzt werden. Bei derartigen Strukturen sind weitere Schichten aus Glas oder anderen isolierenden Materialien oberhalb der abdeckenden
Glasschicht 23 und weitere metallische Verbindungsleitungsebenen oberhalb
dieser isolierenden Schichten vorgesehen, wobei an einzelnen Stellen noch geeignete Zwischenverbindungen zwischen verschiedenen Ebenen angehörigen
metallischen Leitungsverbindungen bzw. zu einzelnen Kontakten vorgesehen sein können.
TPT QRH Π9«
Claims (7)
1. j Mehrfachschutzschicht zur Passivierung von Halbleiterbauelementen,
integrierten Schaltungen und dergleichen, gekennzeichnet durch eine
erste, direkt auf der zu schützenden Halbleiterstruktur aufgebrachten Metalloxydschicht, durch eine zweite die erste Schicht Überdeckende
Schutzschicht aus Siliziumnitrid, sowie durch eine weitere, auf diese
Siliziumnitridschicht aufgebrachte. Glasschicht.
2. Mehrfachschutzschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Schutzschicht aus einem Oxyd des Materials des zu schützenden Halbleiterbauelementes besteht.
3. Mehrfachsehutzschicht nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
als Material für das Halbleiterbauelement Silizium, als erste Schutzschicht Siliziumoxyd oder Siliziumdioxyd gewählt ist.
4. Mehrfachschutzschicht nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Siliziumoxyd- bzw. Siliziumdioxydschicht thermisch auf dem HaIb-
" leiterkörper aufgewachsen ist.
5. Mehrfachschutzschicht nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Metallisierungsebene für die Leitungsverbindungen der zu schützenden integrierten Schaltung zwischen der Siliziunanitridschicht
und der äußeren Glasschicht angeordnet ist.
6. Mehrfachschutzschicht nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die dritte Schutzschicht aus einem Silikat-, Alkalisilikat-, Borosilikat- oder Bleiglas besteht.
Dnrkfit FT 96H 028
7. Mehrfachschutzschicht nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet
durch die Anwendung zur Realisierung von integrierten Schaltungen mit mehreren Metallisierungsebenen.
Docket PI .68 028 009828/1029
Leerseite
COPY.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US77852768A | 1968-11-25 | 1968-11-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1958800A1 true DE1958800A1 (de) | 1970-07-09 |
Family
ID=25113654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19691958800 Pending DE1958800A1 (de) | 1968-11-25 | 1969-11-22 | Mehrfachschutzschichten zur Passivierung von Halbleiterbauelementen und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1958800A1 (de) |
FR (1) | FR2024124A1 (de) |
GB (1) | GB1285597A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2615754A1 (de) * | 1975-04-16 | 1976-10-28 | Ibm | Aus einem substrat und einer maske gebildete struktur und verfahren zu ihrer herstellung |
DE3132645A1 (de) * | 1980-08-21 | 1982-06-09 | Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha, Tokyo | Halbleiterelement und verfahren zur herstellung einer mehrschichtverdrahtung bei einem solchen |
-
1969
- 1969-10-15 FR FR6935812A patent/FR2024124A1/fr not_active Withdrawn
- 1969-11-13 GB GB5555569A patent/GB1285597A/en not_active Expired
- 1969-11-22 DE DE19691958800 patent/DE1958800A1/de active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2615754A1 (de) * | 1975-04-16 | 1976-10-28 | Ibm | Aus einem substrat und einer maske gebildete struktur und verfahren zu ihrer herstellung |
DE3132645A1 (de) * | 1980-08-21 | 1982-06-09 | Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha, Tokyo | Halbleiterelement und verfahren zur herstellung einer mehrschichtverdrahtung bei einem solchen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1285597A (en) | 1972-08-16 |
FR2024124A1 (de) | 1970-08-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 | ||
OHW | Rejection |